Badacze poszukujący skutecznych sposobów dodawania fosforu (P) w celu zwiększenia żyzności gleby zaoszczędzili rolnikom ekologicznym wiele czasu i pieniędzy.
W ostatnim artykule w Canadian Journal of Soil Science (2010) 90: 257-266, wykazali oni, że połączenie fosforanu (PR) z nawozem zielonym, jakim jest gryka, nie przyniosło znaczących korzyści agronomicznych. W oparciu o wyniki, rolnikom nie opłaca się inwestować w to podejście, powiedziała. Jednak stosowanie różnych upraw zielonego nawozu na różnych glebach może przynieść bardziej pozytywne rezultaty. Na przykład, gleby w badaniu były ogólnie zasadowe. Gleby kwaśne mogą działać lepiej. Inne uprawy nawozu zielonego, takie jak rośliny strączkowe, również mogą mieć znaczenie. W nawozach syntetycznych, fosfor jest usuwany ze skały za pomocą kwasów, co sprawia, że fosfor jest bardziej rozpuszczalny i łatwiej dostępny dla roślin. Wyzwaniem dla rolników ekologicznych jest poprawa pobierania przez rośliny fosforu – pierwiastka i jednego z trzech krytycznych makroelementów, wraz z azotem i potasem – bez nawozów syntetycznych. Nie ma substytutów dla makroelementów. „Są one niezbędne”, powiedział Arcand. „Nie da się tego obejść”. Brak fosforu zwykle hamuje wzrost upraw. Próba zwiększenia dostępności fosforu była jednym z głównych celów badania „Residues from a buckwheat (Fagopyrum esculentum) green manure crop grown with phosphate rock influence bioavailability of soil phosphorus”. W systemach rolnictwa ekologicznego fosfor jest dostarczany głównie poprzez recykling materiałów organicznych w gospodarstwie, takich jak komposty, nawozy zielone i odchody zwierzęce. Te materiały organiczne zawierają fosfor mineralizowany przez organizmy glebowe, co sprawia, że ten makroelement jest łatwiejszy do wykorzystania przez rośliny. Dodawanie pozostałości nawozu zielonego do gleby może zwiększyć stopień mineralizacji fosforu w glebie, ale niskie stężenia w pozostałościach często nie zaspokajają potrzeb upraw. „Wybór gatunków roślin uprawianych na zielony nawóz, które mają wysoki pobór P ma potencjał, aby przezwyciężyć ograniczenia materiałów organicznych w dostarczaniu P w tych systemach”, stwierdza badanie. Buckwheat został wybrany, ponieważ poprzednie badania wykazały, że może on wchłonąć stężenia fosforu przekraczające jego własne potrzeby. Tak więc nadmiar fosforu może pozostać w glebie z pozostałości roślinnych gryki. W badaniu, chemicznie nieprzetworzona skała fosforanowa ze źródeł osadowych i iglastych została użyta jako zamiennik nawozów syntetycznych. Niezależnie od źródła, skała fosforytowa ma niską rozpuszczalność, szczególnie w glebach alkalicznych charakterystycznych dla większości gleb w produkcji ekologicznej w Ontario i prerii. Chociaż wyniki badań wykazały, że to podejście nie przyniosło znaczących korzyści, sam proces był ważny. A to dlatego, że fosfor pochodzący ze skał fosforytowych jest zasobem ograniczonym. Ciągła produkcja nawozów syntetycznych w końcu wyczerpie to źródło. Kiedy to nastąpi, rolnicy ekologiczni będą mieli przewagę, ponieważ nauczą się, jak zwiększyć ilość fosforu bez konieczności stosowania nawozów chemicznych. „Wyczerpanie skały P, która jest skończonym zasobem, do produkcji nawozów syntetycznych oznacza, że w pewnym momencie w przyszłości, nie możemy już polegać na tym źródle P,” powiedział Arcand. „Zamiast tego, musimy być w stanie redystrybuować rozpuszczalne, reaktywne formy P z krajobrazu i dróg wodnych, gdzie jest w nadmiarze do miejsca, gdzie jest niedobór,” powiedziała. „W glebach, gdzie dostępne dla roślin formy P są niewystarczające, ale gdzie całkowity P jest obfity, musimy również pracować nad metodami poprawy jego dostępu do roślin.” Innymi słowy, ziemia i praktyki zarządzania uprawami rolników ekologicznych będą potrzebne, gdy istniejąca podaż fosforu z nawozów syntetycznych zniknie. Fosfor i ropa są podobne w posiadaniu skończonej podaży. Ale w przeciwieństwie do ropy naftowej, która po spaleniu przekształca się w dwutlenek węgla, fosfor z nawozów syntetycznych nie jest tracony ze środowiska. Zamiast tego, fosfor jest redystrybuowany do gleby i wody (często w nadmiernych stężeniach) w różnych formach. „Fosfor jest adsorbowany do cząstek gleby lub jest pobierany przez rośliny, włączony do tkanek zwierzęcych (od spożywania roślin), a także jest włączony do mikroorganizmów glebowych”, powiedział Arcand. Wyzwaniem zarówno dla naukowców jak i rolników ekologicznych jest znalezienie sposobów recyklingu fosforu w jego wielu formach przy jednoczesnym unikaniu łatwej jednokierunkowej ścieżki nawozów syntetycznych. .