Výzkumníci, kteří hledají účinné způsoby přidávání fosforu (P) pro zvýšení úrodnosti půdy, ušetřili ekologickým zemědělcům mnoho času a peněz.
V nedávném článku v časopise Canadian Journal of Soil Science (2010) 90: 257-266 ukázali, že kombinace fosfátové horniny (PR) s plodinou na zelené hnojení pohankou nepřinesla agronomicky významný přínos.
Ačkoli jedna ze tří testovaných fosfátových hornin zvýšila příjem P plodinou pohanky, zbytky pohanky nezvýšily výnos následující plodiny, říká Melissa Arcand, hlavní autorka výzkumné studie.
Na základě výsledků by se podle ní zemědělcům nevyplatilo do tohoto přístupu investovat. Přesto by použití různých plodin na zelené hnojení na různých půdách mohlo přinést pozitivnější výsledky.
Příklad půdy ve studii byly obecně zásadité. Kyselé půdy by mohly fungovat lépe. Rozdíl by mohly mít i jiné plodiny na zelené hnojení, například luštěniny.
V syntetických hnojivech se fosfor odstraňuje z horniny pomocí kyselin, takže je rozpustnější a pro rostliny snáze přístupný.
Úkolem ekologických zemědělců je zlepšit příjem fosforu – prvku a jednoho ze tří kritických makroživin spolu s dusíkem a draslíkem – rostlinami bez syntetických hnojiv.
Makroživiny nelze nahradit. „Jsou nezbytné,“ řekl Arcand. „Neexistuje žádný způsob, jak je obejít.“ Nedostatek fosforu obvykle brzdí růst plodin.
Snaha zvýšit dostupnost fosforu byla jedním z hlavních cílů studie „Residues from a buckwheat (Fagopyrum esculentum) green manure crop grown with phosphate rock influence bioavailability of soil phosphorus“.
V systémech ekologického zemědělství je fosfor dodáván především prostřednictvím recyklace organických materiálů na farmě, jako jsou komposty, zelené hnojení a hnůj zvířat. Tyto organické materiály obsahují fosfor mineralizovaný půdními organismy, což usnadňuje využití tohoto makroživinového prvku rostlinami.
Přidávání zbytků zeleného hnojení do půdy může zvýšit míru mineralizace fosforu v půdě, ale nízké koncentrace ve zbytcích často neuspokojí požadavky plodin. „Výběr druhů plodin na zelené hnojení, které mají vysoký příjem P, má potenciál překonat omezení organických materiálů při dodávání P v těchto systémech,“ uvádí studie.
Pohanka byla vybrána, protože předchozí studie ukázaly, že může absorbovat koncentrace fosforu přesahující její vlastní potřeby. V půdě by tak mohl zůstat přebytek fosforu z rostlinných zbytků pohanky.
Ve studii byly jako náhrada syntetických hnojiv použity chemicky neupravené fosfátové horniny ze sedimentárních a vyvřelých zdrojů. Bez ohledu na zdroj má fosfátová hornina nízkou rozpustnost, zejména v alkalických půdách, které jsou charakteristické pro většinu půd v ekologické produkci v Ontariu a prériích.
Ačkoli výsledky studie ukázaly, že tento přístup nepřinesl významný přínos, samotný proces byl důležitý. To proto, že fosfor z fosfátových hornin je omezený zdroj. Pokračující výroba syntetických hnojiv tento zdroj nakonec vyčerpá. Až se tak stane, ekologičtí zemědělci mohou mít výhodu, protože se naučí, jak zvýšit obsah fosforu, aniž by se museli spoléhat na chemická hnojiva.
„Vyčerpání horninového P, který je vyčerpatelným zdrojem, pro výrobu syntetických hnojiv znamená, že v určitém okamžiku v budoucnosti již nebudeme moci na tento zdroj P spoléhat,“ řekla Arcandová.
„Místo toho musíme být schopni přerozdělit rozpustné, reaktivní formy P z krajiny a vodních toků, kde je ho nadbytek, tam, kde je ho nedostatek,“ uvedla. „V půdách, kde je rostlinám přístupných forem P nedostatek, ale kde je celkového P dostatek, musíme také pracovat na metodách, které zlepší jeho přístup k rostlinám.“
Jinými slovy, postupy ekologických zemědělců při obhospodařování půdy a pěstování plodin budou potřebné, až dojdou stávající zásoby fosforu ze syntetických hnojiv.
Fosfor a ropa jsou si podobné v tom, že jejich zásoby jsou omezené. Ale na rozdíl od ropy, která se po spálení přemění na plynný oxid uhličitý, se fosfor ze syntetických hnojiv z prostředí neztrácí.
Naopak, fosfor se v různých formách přerozděluje do půdy a vody (často v nadměrných koncentracích). „Fosfor se adsorbuje na půdní částice nebo je přijímán rostlinami, zabudováván do živočišných tkání (z konzumace rostlin) a je také zabudováván do půdních mikroorganismů,“ uvedl Arcand.
Výzvou pro výzkumníky i ekologické zemědělce je najít způsoby, jak recyklovat fosfor v mnoha jeho formách a zároveň se vyhnout snadné jednosměrné cestě syntetických hnojiv.