вторник, септември 22, 2020

Бъдещето на торенето в земеделието

Увеличаването на населението определено означава увеличаване на нуждите от ресурси, но това ще повиши ли ползването на торове в земеделието? Логично – да, но мнозина учени от десетки университети и организации по света са натоварени с нелеката задача да намерят алтернативно торене и дори изцяло заместване на тора с нанотехнологии. Съществуват дори креативни възможности за самонаторяване на почвата. Но кои от тях ще са успешни и кои – не?

Сред учените има представители, които са на мнение, че увеличаването на добивите на торове е много опасно и дори неморално спрямо природата и самите хора. Време е да разсеем някои митове, свързани с торовете, и да оценим ролята, която играят в изхранването на света. Така най-добре ще видим предизвикателствата, пред които е поставено земеделието в следващите няколко десетилетия.

Прогнозите

Според статистиката, населението на земята вероятно ще достигне осем милиарда през 2030-та година, когато двама от всеки трима души ще живеят в големите градове и мегаполиси. Увеличаването на доходите пък ще доведе до нарастване на търсенето на разнообразна храна, дори това разнообразие да е откъм нездравословния аспкет. Във всеки случай, ръстът на производството ще стигне 60%, а това ще засегне пряко селското стопанство, особено в развитите страни.

Урбанизацията (построяването на сгради, пътища) вече значително е ощетила земеделието откъм обработваема земя, затова и фермерите са принудени да намерят нови начини на торене на почвата, така че да увеличат добива си за единица площ. Откъдето и да го погледнем, тук не говорим само за увеличаване на нуждите от тор, но и от други природни ресурси, по-специално водата.

Преди половин век фермерите са прилагали в почвата 17 милиона тона тор. Днес това количество е три пъти повече. Добивите във Франция, например, се увеличават всяка година, като в началото са били 1,8 тона на хектар, а сега са 7 тона на хектар. Прилагането на торове в момента представлява 43% от хранителните вещества, които растенията използват.

Колкото до органичните торове, тяхното присъствие в бъдещето е под въпрос. Фермите за животни изобилстват от добитък и количество органичен тор, но урбанизацията създава и по-голямо количество отпадъци, които намаляват ефективността на органичните торове. Въпреки това, един от плановете за бъдещите торове включва именно животни.

Ферми за тор

Главният проблем на земеделието и животновъдството в момента е твърде големия дисбаланс. При земеделието почвата непрестанно страда от някакъв недостиг и дренажът, торенето и посяването на различни видове култури невинаги се оказват достатъчни за решаването на този проблем. От друга страна, отглеждането на животни води до събирането на много тор. Съдържанието му на влага обаче е толкова високо, че го прави труден за пренасяне, а това е неикономично и струва скъпо на земеделците, които искат да се възползват от него.

Едно от решенията за бъдещо наторяване на почвата е да се създадат животински ферми там, където има земеделски ниви. Така торът от животните ще бъде усвояван на място – ще се суши и обработва и ще бъде по-близо до почвата, която се нуждае от него. От друга страна, животните също ще облагодетелстват, защото могат да се възползват от остатъчните растителни продукти (слама) през зимния сезон и ще дадат по-качествено мляко и месо.

Самооплождащи се култури

Един от големите проблеми на земеделието в момента е неправилното усвояване на азота от растенията и загубата му в почвата. За да спестят време и средства на земеделците, учените откриха полезна бактерия, която фиксира азота в почвата, прикрепя се към кореновата система на растението и започва да преработва азота в амоняк. Тази бактерия няма навика да се прикрепя към растенията сама, затова се добавя на ръка.

Методът на самооплождане е изключително подходящ за бобовите култури като боб, леща и грах, които имат по-големи нужди от азот. Същият метод е подходящ и за производителите на царевица, пшеница, както и някои тревни култури.

Нанотехнологии

Въпреки че учените имат много идеи за подобряване на земеделието, основният проблем се крие в замърсяването на околната среда. Само производството на азотни торове изразходва 1% от целия енергиен бюджет на света, както и значително количество природен газ. Освен това, транспортирането на тора от фабриката до фермата също изисква допълнителна енергия.

Първият етап при нанотехнологиите е произвеждането на плазма, вид йонизиран газ, който се среща в светлината и светкавиците. Йонизираната плазма има свойството да извлича нитрати, които растенията могат да използват за подхранване.

Вторият етап е свързан с изработването на система за мониторинг на почвата – това са сензори, подобни на сонди, които се забиват на определена дълбочина, като по този начин следят съдържанието на вода и азот. Сензорите разполагат с оптични влакна, които могат да измерват нивата на влага на всеки 10-15 см до 10 км радиус.

Третият етап включва интелигентно торене. Както знаем, азотът е ключов за високите добиви, но 50-70% от него се излугва в почвата. Това струва скъпо на фермерите и води до замърсяване на околната среда. Решението на проблема е азотът да се добавя само когато растението се нуждае от него. Тук идва ред на нанотехнологиите. Напредъкът на лабораторните проучвания позволява манипулация на материята на молекулярно ниво.

По принцип, когато едно растение се храни от почвата и почувства, че нивото на азота намалява и това ограничава развитието му, растението освобождава химикали, които сигнализират почвените микроби за предоставяне на повече азот в усвоима форма. В замяна почвените микроби получават въглеродни субстрати. Наноторът на бъдещето ще съхранява азота в полимерен филм и, когато получи сигнал от растението, ще освобождава само най-необходимото количество. Същият метод може да се използва за фосфора и калия. Както е известно, количеството на фосфора и калия е изключително ограничено. Ще са нужни векове, за да бъдат възстановени.

Различни видове торове можете да намерите на сайта : Torove.bg

1 Коментар
  1. Христо С. казва

    България е аграрна държава, трябва хората все повече и в тази ситуация да се ориентират към земеделието. Много полезна статия.

Коментарите са затворени.

Този уебсайт използва бисквитки за да подобри вашето пребиваване на него. Приемам Научете повече