Использование низкоуглеродных удобрений для выращивания экологически чистых продуктов питания
03 Aug 2023
Во многих регионах мира с низкоплодородными почвами удобрения вносят огромный вклад в производство продовольствия и обеспечение продовольствием растущего населения планеты. Удобрения повышают урожайность и сокращают площадь земель, необходимых для сельского хозяйства, однако слишком интенсивное их использование также приводят к загрязнению окружающей среды, попадая в почву, воздух и воду. Поэтому задача состоит в том, чтобы использовать их эффективно и при этом минимизировать их побочное негативное влияние на экологию.
Удобрение — это любой материал природного или искусственного происхождения, который вносится в почву или ткани растений для их обеспечения питательными веществами. Существует множество источников удобрений, как природных, так и произведенных промышленным способом, которые содержат три основных макроэлемента: азот (N), фосфор (P) и калий (K). Фермеры вносят эти удобрения различными способами — в сухом, гранулированном или жидком виде, чтобы поддерживать плодородие почвы, обеспечивая ее основными питательными веществами для выращивания сельскохозяйственных культур или обеспечения роста травы на пастбищах для кормления животных.
В жизненном цикле питательных веществ в сельском хозяйстве азот является ключевым элементом. Атмосфера Земли почти на 80% состоит из азота, который является жизненно важным компонентом для поддержания жизни на нашей планете. Являясь безвредным инертным газом, он является основой белков в нашем организме и способствует повышению качества почвы. Однако с начала XX века уровень реактивных форм азота, попадающих в почву, водоемы и атмосферу планеты, значительно увеличился.
Азотфиксирующие химические процессы привели к значительному росту использования азотных удобрений во второй половине XX века (рост на 800% с 1961 по 2019 год), которые стали важнейшим компонентом более эффективного производства традиционных продовольственных систем (более чем на 30% в пересчете на душу населения). С другой стороны, значительная часть этого «добавленного» азота впоследствии теряется и требует восполнения.
Исследования Центра экологии и гидрологии Великобритании показывают, что на протяжении всей производственно-сбытовой цепочки «от фермы до стола» 80% азота расходуется впустую и выбрасывается в окружающую среду.1 Для повышения экологичности сельского хозяйства сокращение выбросов азота и возвращение в оборот этого ценного ресурса стали важнейшей задачей. В целом, по имеющимся оценкам, технологии и практики, способствующие снижению выбросов парниковых газов, могут способствовать сокращению выбросов вредных веществ в сельскохозяйственном секторе на 20% к 2050 году.2 И это совсем не сложно — такие простые действия, как закрывание навозохранилищ крышкой для предотвращения утечки аммиака в атмосферу, уже являются хорошей практикой в сельском хозяйстве во многих странах.
Превращение выбросов азота в экологически чистые удобрения
В рамках долгосрочного эксклюзивного стратегического партнерства с норвежской компанией N2 Applied обе компании совместно разработали решение по переработке навоза для молочного животноводства. GEA ProManure E2950 превращает навоз в обогащенное удобрение и при этом снижает общие выбросы парниковых газов на ферме до 30%.
Адель Шарифи, старший директор подразделения переработки навоза компании GEA, объясняет функциональные возможности установки для обогащения навоза. «Технология заключается в насыщении органического субстрата азотом из воздуха, благодаря чему создается обогащенное азотом органическое удобрение (NEO). Процесс обогащения также немного повышает кислотность удобрения, что блокирует образование и выброс аммиака (NH3) во время хранения и внесения. Это также препятствует образованию метана (CH4), что способствует сокращению выбросов парниковых газов и предотвращает потерю органического углерода. Благодаря этому NEO обладает большим потенциалом в качестве экологичного и экономичного решения для формирования устойчивого сельского хозяйства».
Установка для обогащения навоза GEA ProManure E2950
Кроме того, данные последних испытаний показывают, что удобрение NEO на 59% эффективнее использует азот при его внесении под зерновые культуры и травы по сравнению с необработанным навозом. Это означает, что гораздо большее количество азота удерживается в обработанном навозе, а не вымывается в почву и водоемы. Эти результаты представляют собой серьезный прорыв с точки зрения циклического сельского хозяйства, при этом технология плазменной обработки может быть использована для производства удобрений NEO на месте рентабельным и надежным способом. Кроме того, эта инновационная технология уборки, хранения и переработки навоза приводит к сокращению цепочки создания стоимости и снижает потребность в химических удобрениях, производимых на основе ископаемого топлива.
Устойчивое молочное животноводство, соответствующее экологическим нормам
Владелец молочной фермы Holly Green Farm в Бакингемшир (Великобритания) Нил Дайсон работает с этой системой уже два года и видит ряд преимуществ удобрений NEO. «При работе со стадом в 500 голов крупного рогатого скота новая технология позволяет более эффективно использовать навозную жижу. Раньше нам приходилось ее сбрасывать, теперь же я могу использовать ее гораздо лучше и вносить ее в почву на полях, которые раньше были непригодны для сельского хозяйства», — сообщает он.
Еще одна проблема, с которой сталкиваются такие фермеры, как Нил, заключается в необходимости вносить навоз в почву на полях, расположенных вблизи жилых домов. Возможно появление неприятного запаха! Но переработанное жидкое удобрение NEO не имеет запаха, а содержит вдвое больше азота. То есть, для достижения того же результата требуется меньшее количество навозной жижи.
Дочь Нила Сюзанна и зять Адам также являются частью семейного бизнеса и в будущем продолжат управлять фермой. Переработка навозной жижи позволяет соблюдать экологические нормы, оптимально использовать навоз и не зависеть от химических удобрений. Работа системы на солнечной энергии также способствует повышению экологичности фермы Holly Green.
Семья Дайсон: фермеры следующего поколения
«Если вы управляете семейной фермой с более чем 100-летней историей, вы думаете и планируете на перспективу. Для фермеров нового поколения устойчивое развитие имеет решающее значение», — добавляет Нейл. Она убеждена в том, что эффективные решения GEA позволят ей продолжать заниматься молочным животноводством экологичным, гибким и безопасным для животных способом.
Ферма Holly Green (Бакингемшир, Великобритания) делает молочное животноводство более экологичным за счет использования низкоуглеродных удобрений
Next Generation Farming
