Otključavanje tajni plodnosti tla: Kako biougljen i kokompost od agro-komunalnog otpada mijenjaju dostupnost dušika

Autor:

Kategorija:

spot_img

Kokompostiranje u okviru ovog članka predstavlja proces kompostiranja organskih materijala iz različitih izvora (više vrsta stajskog gnoja, ostataka usjeva i drugo).

Plodnost tla ključni je čimbenik u poljoprivrednoj produktivnosti i održivoj poljoprivrednoj praksi. Tradicionalne metode upravljanja plodnošću tla često se oslanjaju na mineralna gnojiva, koja mogu biti skupa i imati negativan utjecaj na okoliš. Međutim, nedavne studije pokazale su da valorizacija agro-komunalnog krutog otpada u organske dodatke obogaćene hranjivim tvarima s dodanom vrijednošću može biti ekološki prihvatljiv i održiv pristup poboljšanju plodnosti tla.

Važnost upravljanja plodnošću tla

Održavanje plodnosti tla ključno je za optimizaciju prinosa i kvalitete usjeva. Plodnost tla odnosi se na sposobnost tla da osigura bitne hranjive tvari, vodu i potporu biljkama. Kada je plodnost tla ugrožena, biljke mogu patiti od nedostatka hranjivih tvari, smanjenog rasta i povećane osjetljivosti na štetočine i bolesti.

Konvencionalne poljoprivredne prakse često smanjuju plodnost tla kontinuiranom kultivacijom, monokulturom i pretjeranom upotrebom kemijskih gnojiva. Ove prakse mogu dovesti do erozije tla, neravnoteže hranjivih tvari i pogoršanja ukupnog zdravlja tla. Stoga je ključno usvojiti strategije upravljanja plodnošću tla koje promiču održivu poljoprivredu i minimaliziraju utjecaje na okoliš.

Valorizacija krutog agrokomunalnog otpada za povećanje plodnosti tla

Agro-komunalni čvrsti otpad, kao što su ostaci usjeva, životinjski gnoj i otpad od hrane, obilni su i lako dostupni izvori organske tvari. Umjesto odlaganja ovog otpada na odlagališta, on se može pretvoriti u organske dodatke s dodanom vrijednošću za povećanje plodnosti tla. Ovaj proces, poznat kao valorizacija, ne samo da smanjuje odlaganje otpada, već također pruža održivo rješenje za poboljšanje plodnosti tla.

Jedna od ključnih metoda valorizacije krutog agrokomunalnog otpada je kokompostiranje. Kokompostiranje uključuje kontroliranu razgradnju miješanih organskih materijala kako bi se dobio kompost bogat hranjivim tvarima. Kombiniranjem različitih vrsta organskog otpada, kao što su ostaci usjeva i životinjski gnoj, proces kompostiranja može sinergistički povećati dostupnost hranjivih tvari i poboljšati strukturu tla.

Biougljen: promjena igre za povećanje plodnosti tla

Biougljen je materijal bogat ugljikom proizveden pirolizom biomase, poput ostataka žetve i drvnog otpada. Privukao je značajnu pozornost posljednjih godina zbog svog potencijala za poboljšanje plodnosti tla i vezivanje ugljika. Kada se primijeni na tlo, biougljen može poboljšati zadržavanje hranjivih tvari, sposobnost zadržavanja vode i mikrobnu aktivnost, čime se promiče opće zdravlje i plodnost tla.

Jedinstvena svojstva biougljena pridonose njegovoj učinkovitosti kao amandmana na tlo. Njegova porozna struktura osigurava stanište korisnim mikroorganizmima tla, poboljšava prozračnost tla i povećava kapacitet zadržavanja hranjivih tvari i vode. Osim toga, biougljen ima visoku sposobnost izmjene kationa, što mu omogućuje zadržavanje i polagano otpuštanje hranjivih tvari biljkama tijekom duljeg razdoblja.

Otključavanje zagonetke dostupnosti dušika

Dušik (N) je bitan nutrijent za rast i razvoj biljaka. Međutim, upravljanje dostupnošću dušika u tlu može biti izazovno zbog njegove složene dinamike i potencijala onečišćenja okoliša. Optimiziranje dostupnosti dušika zahtijeva sinkronizaciju oslobađanja dušika sa zahtjevima biljaka, minimiziranje gubitaka ispiranjem ili isparavanjem i smanjenje potrebe za mineralnim gnojivima.

Predviđanje otpuštanja dušika iz organskih dodataka

Sposobnost brzog predviđanja oslobađanja dušika iz organskih dodataka ključna je za optimiziranje praksi upravljanja hranjivim tvarima. Omogućuje poljoprivrednicima prilagodbu doza i vremena primjene kako bi odgovarali zahtjevima usjeva, smanjujući rizik od gubitka hranjivih tvari i onečišćenja okoliša.

U studiji provedenoj na tlima izmijenjenim biougljenom, gnojivom i kompostom (BMC), metoda alkalne hidrolize potvrđena je za predviđanje oslobađanja dušika. Postupak alkalne hidrolize uključivao je izravnu parnu destilaciju BMC-smjesa tla i pružio je vremenski učinkovit pristup za procjenu potencijala mineralizacije dušika. U usporedbi sa standardnim dugotrajnim postupkom mineralizacije dušika, koji je zahtijevao 26 tjedana laboratorijske inkubacije, metoda alkalne hidrolize trajala je samo 40 minuta.

Određivanje sposobnosti dušične mineralizacije biougljena-gnojiva-komposta

Kako bi se procijenila sposobnost mineralizacije dušika biougljena-stajskog gnojiva-komposta (BMC), studija je mjerila potencijalno hidrolizabilni dušik (Nmax) i potencijalno mineralizirajući dušik (No) različitih BMC-ova. Rezultati su pokazali da su vrijednosti Nmax i No varirale među BMC-ima, što ukazuje na razlike u kemijskom sastavu i potencijalnoj sposobnosti mineralizacije organskih dodataka.

Prisutnost biougljena u BMC-ima imala je značajan utjecaj na kinetičke parametre mineralizacije dušika. Povećanje sadržaja biougljena smanjilo je vrijednosti Nmax, No, km i kh (detalje potražite u istraživanju – poveznica na dnu članka) u usporedbi sa samim kompostom. Ovo sugerira da biougljen može utjecati na brzinu i opseg otpuštanja dušika iz organskih dodataka, potencijalno produžujući dostupnost hranjivih tvari za biljke.

Korelacija između sposobnosti mineralizacije dušika i unosa usjeva

Studija je također istraživala korelaciju između sposobnosti mineralizacije dušika i unosa usjeva. Praćen je rast kukuruza u posudama napunjenim tlima s BMC-om te je procijenjen njihov unos dušika. Rezultati su pokazali značajne korelacije između procijenjenih Nmax vrijednosti i unosa No i dušika u kukuruzu.

Ovi nalazi sugeriraju da metoda alkalne hidrolize za predviđanje mineralizacije dušika može zamijeniti dugoročni postupak za procjenu No u tlima s BMC-om. Smanjenjem eksperimentalnih troškova i vremena, ova metoda nudi praktičan pristup poljoprivrednicima za optimizaciju upravljanja dušikom i povećanje plodnosti tla.

Zaključak

Valorizacija agro-komunalnog krutog otpada, kao što je biougljen-gnoj-kompost (BMC), nudi održiv i ekološki prihvatljiv pristup poboljšanju plodnosti tla. Kokompostiranjem i dodavanjem biougljena mogu se proizvesti organski dodaci bogati hranjivim tvarima, koji poboljšavaju strukturu tla, dostupnost hranjivih tvari i mikrobnu aktivnost.

Metoda alkalne hidrolize pruža vremenski učinkovit pristup za predviđanje potencijala mineralizacije dušika u tlima s BMC-om. Usklađivanjem otpuštanja dušika sa zahtjevima biljaka, farmeri mogu optimizirati praksu upravljanja hranjivim tvarima, smanjiti onečišćenje okoliša i smanjiti ovisnost o mineralnim gnojivima.

Otkrivanje tajni plodnosti tla korištenjem biougljena i kokomposta agro-komunalnog otpada omogućuje održivu i produktivnu poljoprivredu. Iskorištavanjem potencijala organskih dodataka poljoprivrednici mogu poboljšati zdravlje tla, povećati prinose usjeva i doprinijeti održivijoj budućnosti.

SAVJETODAVNI PARTNER

Pročitajte više

Povezani članci