Oparte na nauce narzędzia pomagają zoptymalizować stosowanie nawozów pochodzenia biologicznego pod względem konkretnych wymagań
Niedostatecznie wykorzystywane, bogate w składniki odżywcze strumienie odpadów organicznych, takie jak obornik, osady ściekowe, odpady biologiczne i produkty uboczne przemysłu spożywczego zawierają duże ilości fosforu i azotu. Odzyskiwanie składników odżywczych z odpadów w celu wykorzystania ich w nawozach BBF stanowi obiecującą alternatywę dla metod konwencjonalnych. Jednak wydajność i bezpieczeństwo BBF różni się w zależności od surowca, technologii produkcji i warunków uprawy. Celem finansowanego ze środków UE projektu LEX4BIO(odnośnik otworzy się w nowym oknie) było wykorzystanie potencjału nawozów BBF. W ramach projektu stworzono bazę wiedzy niezbędną do maksymalizacji efektywności agronomicznej BBF, przy jednoczesnym zapewnieniu bezpieczeństwa w zakresie żywności, zdrowia ludzkiego i środowiska. Projekt dostarczył również zalecenia dotyczące przełożenia tej wiedzy na ramy polityczne na rzecz biogospodarki o obiegu zamkniętym.
Ocena efektywności agronomicznej i bezpieczeństwa w całej Europie
W ramach projektu LEX4BIO oceniono 84 preparaty BBF, od produktów dostępnych na rynku po obiecujące technologie produkcyjne przyszłości wykorzystujące takie surowce, jak struwity, biowęgiel, kompost i popiół. W ramach dwuletnich badań polowych prowadzonych w północnej, środkowej i południowej Europie wybrano nawozy BBF zarówno na bazie azotu, jak i fosforu w celu oceny ich wartości nawozowej i bezpieczeństwa stosowania. „Wartość nawozowa większości nawozów BBF, zwłaszcza tych na bazie fosforu, była porównywalna z wartością nawozów mineralnych” – mówi koordynator projektu Kari Ylivainio z Instytutu Badań nad Glebą i Roślinami będącego częścią Fińskiego Instytutu Zasobów Naturalnych (Luke)(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Stałe i bogate w węgiel nawozy BBF, takie jak kompost i biowęgiel, również miały pozytywny wpływ na zawartość węgla organicznego w glebie, co sprzyja sekwestracji węgla i zapewnia długoterminowe korzyści dla zdrowia gleby, których nawozy mineralne nie są w stanie zapewnić. Stężenia substancji szkodliwych – w tym leków, pestycydów, metali ciężkich i trwałych zanieczyszczeń organicznych – były na ogół znacznie niższe od poziomów odniesienia ustalonych przez państwa członkowskie UE. W przypadku większości z nich wykazano wyraźnie korzystny wpływ na środowisko oraz mniejszy ślad węglowy niż w przypadku konwencjonalnych nawozów mineralnych, co potwierdza ich rolę w biogospodarce o obiegu zamkniętym, opartej na recyklingu odpadów i odzyskiwaniu składników odżywczych.
Unikalne wnioski dotyczące nawozów pochodzenia biologicznego i technologii ich produkcji
Zespół projektu stwierdził, że nawożenie fosforem powinno opierać się na konkretnych wymaganiach upraw w celu minimalizacji strat środowiskowych, a to wymaga bardziej ujednoliconych metod badania gleby w całej Europie. „Chociaż nawozy BBF na bazie fosforu były często mniej rozpuszczalne niż ich mineralne odpowiedniki, wykazywały korzystny efekt uboczny – ograniczały wymywanie fosforu i zmniejszały ryzyko eutrofizacji w wodach powierzchniowych, przyczyniając się tym samym do zamknięcia obiegu składników odżywczych” – wyjaśnia Ylivainio. Technologie produkcji okazały się zmienną o znaczeniu krytycznym, ponieważ mają zarówno duży wpływ na wartość nawozową, jak i na straty składników odżywczych. Jak zauważa Ylivainio: „W miarę pojawiania się nowych technologii produkcji należy dokładnie oceniać ich potencjalny wpływ na środowisko w różnych warunkach uprawy, zwłaszcza w przypadku organicznych BBF”. Procesy powodujące zmniejszanie ilości węgla powinny być stosowane wyłącznie w przypadkach, gdy jest to konieczne do usunięcia zanieczyszczeń i patogenów. Pozwala to zachować potencjał sekwestracji dwutlenku węgla przez organiczne nawozy BBF oraz zapewni integralność obiegu składników odżywczych od odpadów aż po pola uprawne.
Zestaw narzędzi i ramy polityczne jako wsparcie dla biogospodarki o obiegu zamkniętym
Głównym rezultatem projektu LEX4BIO jest kompleksowy, oparty na podstawach naukowych zestaw narzędzi służący do optymalizacji wydajności, bezpieczeństwa i wpływu na środowisko nawozów BBF w całym cyklu życia: od zużycia energii ze źródeł nieodnawialnych, przez emisje gazów cieplarnianych po wskaźniki oceny cyklu życia. Metody zapewniania zgodności z normami dotyczącymi zarówno azotu, jak i fosforu w nawozach BBF pomagają rolnikom zoptymalizować nawożenie i zminimalizować straty, ponieważ właściwości gleby oraz sposoby nawożenia mają istotny wpływ na efektywność wykorzystania składników odżywczych oraz skutki dla środowiska. Aby możliwe było zastąpienie nawozów mineralnych nawozami BBF konieczne będzie, oprócz optymalizacji uwzględniającej konkretne wymagania upraw i technologie produkcji, ukierunkowane wspieranie tego procesu na poziomie strategii politycznych. W ramach projektu LEX4BIO opracowano zalecenia mające na celu obniżenie kosztów produkcji i usprawnienie zarządzania składnikami odżywczymi, co ma pomóc w rozwiązaniu utrzymujących się regionalnych nierównowag w zakresie fosforu w całej Europie oraz dbać o większą odporność rolnictwa. „Optymalizacja stosowania nawozów BBF zgodnie z konkretnymi wymaganiami upraw może zminimalizować negatywny wpływ na środowisko, poprawić sekwestrację dwutlenku węgla i kondycję gleby, a także zwiększyć rentowność rolnictwa” – podsumowuje Ylivainio.
