استخدام الأسمدة منخفضة الكربون لزراعة أغذية صديقة للكوكب
03 Aug 2023
في العديد من المناطق غير الصالحة للزراعة في العالم، ساهمت الأسمدة بشكل كبير في إنتاج الأغذية وإطعام عدد متزايد من سكان العالم. تعمل الأسمدة على زيادة غلة المحاصيل وخفض مساحة الأرض اللازمة للزراعة، لكن الاستخدام المفرط ساهم أيضًا في تلوث البيئة من خلال رشح التربة والهواء والماء. وبالتالي، فإن التحدي يكمن في استخدام الأسمدة بكفاءة مع تقليل آثارها الجانبية على البيئة.
السماد هو أي مادة ذات أصل طبيعي أو اصطناعي تُوضَع على التربة أو الأنسجة النباتية لتزويدها بالمغذيات. توجد العديد من مصادر الأسمدة، سواء كانت طبيعية أو مُنتَجة صناعيًا، وتحتوي على ثلاثة مغذيات رئيسية: النيتروجين (N) والفوسفور (P) والبوتاسيوم (K). يستخدم المزارعون هذه الأسمدة بطُرق متنوعة - جافة أو حبيبية أو سائلة - للحفاظ على خصوبة التربة بالمغذيات الأساسية لزراعة المحاصيل أو ضمان نمو المراعي لتغذية الحيوانات.
يعتبر النيتروجين عنصرًا أساسيًا في دورة حياة المغذيات الزراعية. يشكل النيتروجين ما يقرب من 80 في المائة من الغلاف الجوي للأرض وهو ضروري للحياة والنمو على كوكبنا. باعتباره غاز خامل وغير ضار، يشكل النيتروجين الأساس للبروتينات في أجسامنا ويساعد على زيادة جودة التربة. ومع ذلك، منذ بداية القرن العشرين، زادت مستويات الأشكال التفاعلية من النيتروجين التي يتم إطلاقها في تربة الكوكب والممرات المائية والغلاف الجوي بشكل مفرط.
أدت العمليات الكيميائية المنتجة للنيتروجين إلى زيادة كبيرة في استخدام الأسمدة النيتروجينية في النصف الأخير من القرن العشرين (زيادة بنسبة 800 في المائة بين عامي 1961 و 2019) وكانت عنصرًا حاسمًا في الإنتاج الأكثر كفاءة للأنظمة الغذائية التقليدية (أكثر من 30 في المائة من القدرة). ولكن على الجانب السلبي، فإن الكثير من هذا النيتروجين "المضاف" يُفقَد لاحقًا ويحتاج إلى الاستبدال.
يُظهر البحث الذي أجراه مركز علم البيئة والهيدرولوجيا في المملكة المتحدة أنه في جميع جوانب سلسلة القيمة "من المزرعة إلى طاولة الطعام" بأكملها يُفقَد 80 في المائة من النيتروجين، الذي يضيع وينبعث في البيئة.1 لجعل الزراعة أكثر استدامة، أصبح الحد من نفايات النيتروجين وإعادة تدوير هذا المورد القيم هدفًا بالغ الأهمية. إجمالًا، تشير التقديرات إلى أن التقنيات والممارسات التي تتسم بكفاءة غازات الاحتباس الحراري يمكن أن تسهم في خفض الانبعاثات بنسبة 20 في المائة داخل قطاع الزراعة بحلول عام 2050.2 ولا ينبغي أن يكون الأمر صعبًا: الإجراءات البسيطة مثل وضع غطاء على بحيرات الروث، والذي يمنع فقدان الأمونيا في الغلاف الجوي، هي بالفعل ممارسة زراعية جيدة في العديد من البلدان.
تحويل انبعاثات النيتروجين إلى سماد مستدام
في شراكة طويلة الأمد وحصرية واستراتيجية مع N2 Applied التي مقرها النرويج ، تعاونت الشركتان لتوفير حل لمعالجة الروث في صناعة مزارع إنتاج الألبان. يحول GEA ProManure E2950 الروث إلى سماد مخصب، ويقلل في نفس الوقت من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري الإجمالية للمزرعة بنسبة تصل إلى 30 بالمائة.
يشرح عادل شريفي، المدير الأول لمعالجة الروث في GEA، وظائف مخصب الروث. "تعمل التكنولوجيا على زيادة الركيزة العضوية بالنيتروجين من الهواء، مما ينتج عنه سماد عضوي غني بالنيتروجين (NEO). كما أن عملية التغذية تجعل السماد حمضيًا قليلًا، مما يوقف تكوين الأمونيا (NH3) وانبعاثاتها أثناء التخزين والوضع. إضافةً إلى أنه يمنع تكوين الميثان (CH4)، مما يؤدي إلى خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ويمنع فقدان الكربون العضوي. وهذا يمنح NEO إمكانات كبيرة كحل بيئي واقتصادي للزراعة المستدامة."
مخصب الروث GEA ProManure E2950
بالإضافة إلى ذلك، تُظهر البيانات المأخوذة من تجارب الأداء الحديثة أن سماد NEO يستخدم النيتروجين بشكل أكثر كفاءة بنسبة 59 في المائة عند استخدامه للمحاصيل والأعشاب مقارنةً بالملاط غير المعالج. وهذا يعني أنه يتم الاحتفاظ بمستوى أعلى بكثير من النيتروجين داخل الملاط المعالج بدلًا من الترشيح في التربة والمجاري المائية. تمثل هذه النتائج تقدمًا كبيرًا من حيث الزراعة الدائرية، مما يؤكد حقيقة أن تكنولوجيا المعالجة بالبلازما يمكن استخدامها لإنتاج سماد NEO في الموقع بطريقة قابلة للتطبيق وموثوقة. علاوةً على ذلك، تؤدي هذه التكنولوجيا المبتكرة لإدارة الروث إلى سلاسل قيمة أقصر وتقلل من الحاجة إلى الأسمدة الكيماوية القائمة على الوقود الأحفوري.
مزارع إنتاج الألبان المستدامة التي تلبي اللوائح البيئية
يعمل مزارع الألبان نيل دايسون من Holly Green Farm في المملكة المتحدة باكينجهامشير مع النظام لمدة عامين ونرى العديد من الفوائد لذلك NEO. "من خلال العمل مع قطيع من 500 بقرة، تسمح التكنولوجيا الجديدة باستخدام الملاط بكفاءة أكبر. في السابق، كان علينا التخلص منه؛ الآن، يمكنني الاستفادة منه بشكل أفضل ووضعه في الحقول التي لم تكن مناسبة للزراعة سابقًا.
التحدي الآخر الذي يواجه مزارعون مثل نيل هو الحاجة إلى استخدام الروث في الحقول القريبة من المنازل السكنية. يمكن أن تكون الرائحة كريهة! ومع ذلك، ملاط NEO المُعالَج ليس له رائحة، ولكنه يمتلك ضعف كمية النيتروجين. لذلك، لا تحتاج سوى إلى القليل من الملاط لتحقيق نفس النتيجة.
سوزانا ابنة نيل وصهره آدم هما أيضًا جزء من شركة العائلة وسيواصلان إدارة المزرعة في المستقبل. تساعد معالجة الملاط على تلبية اللوائح البيئية، والاستفادة المثلى من الروث، والبقاء مستقلين عن الأسمدة الكيماوية. يساهم تشغيل النظام على الطاقة الشمسية أيضًا في أوراق اعتماد الاستدامة الخاصة بـ Holly Green Farm.
عائلة دايسون: الجيل التالي من المزارعين
"إذا كنت تدير مزرعة عائلية لها تاريخ يمتد لأكثر من 100 عامًا، فأنت تفكر وتخطط على المدى الطويل. كمزارعة من الجيل التالي، تُعد الاستدامة أمر بالغ الأهمية"، تضيف سوزانا. إنها مقتنعة بأن حلول GEA الفعالة ستمكنها من مواصلة زراعة الألبان وأنتاجها بطريقة بيئية ومرنة وصديقة للحيوان.
Holly Green Farm (باكينجهامشير ، المملكة المتحدة) تجعل مزارع إنتاج الألبان أكثر استدامة باستخدام الأسمدة منخفضة الكربون
Next Generation Farming
