Как да подобрим структурата на почвата, нейното плодородие и секвестирането на въглерод?

Съвременни агроекологични практики за устойчиво управление на земеделието

Селското стопанство е един от ключовите отрасли на икономиката в световен мащаб. В резултат на климатичните промени и антропогенната дейност през последните десетилетия се наблюдават редица отрицателни явления, като намаляване на обработваемите площи, повишаване на атмосферния CO₂ и температурата на въздуха, нарушаване на хранителния баланс на елементите и др. 97% от произведените храни са получени в резултат от отглеждане в почва. В Европа повече от 70% от почвите са в лошо санитарно състояние.

Правилното определяне на нормите на торене и оптималните комбинации от видове торове, методи на приложение и срокове на внасяне осигуряват по-добро развитие на земеделските култури.

За да се постигне дълготрайно поддържане на почвеното плодородие, важен аспект е използването на естествени средства и органични материали – органично торене, растителни остатъци, зелено торене, биовъглен, биостимуланти, включване на бобови култури, приложени в рамките на добре структурирано сеитбообращение и др. Тези земеделски практики осигуряват връщане в почвата на съществено количество биомаса, подлежаща на биодеградация и са основа за изграждането на високопродуктивни екологични системи, заедно с положителното им значение за ограничаване на екологичните рискове.

Непрекъснатото нарастване на населението, което се очаква да бъде 9,1 млрд. до 2050 г. (ООН 2005), изисква производство на повече селскостопанска продукция от единица площ. Постигането на устойчиво развитие на селскостопанското производство е немислимо без адекватна грижа за агрохимичното състояние на използваните почви чрез прилагане на торене за обезпечаване на оптимален хранителен режим на растенията.

Осъзнаването на ограниченията на природните ресурси и замърсяването на почвата, въздуха и водата води до развитието на идеята за устойчиво земеделие. По дефиниция устойчивото земеделие представлява интегрирана система от земеделски производствени практики, специфични за всеки регион, които в дългосрочен план трябва да доведат до: задоволяване на продоволствените нужди на човека; подобряване качеството на околната среда и природните ресурси; ефективно използване на невъзобновяемите природни ресурси; интегриране (където е възможно) на естествени биологични цикли; подобряване качеството на живот на фермерите и на обществото като цяло. Устойчивите земеделски практики включват: Сеитбообращение; Покривни култури; Редуцирани обработки; Интегрирано управление на вредителите и др

Разумното използване на химични торове може в дългосрочен план да поддържа качеството на почвата и продуктивния капацитет. Оптималното управление на торовете и ефективното използване на азот, фосфор и калий са необходими за повишаване на добива и качеството и за намаляване на производствените разходи. Въпреки това, прекомерното прилагане на торове може да има неблагоприятни ефекти върху околната среда, качеството на водата и загуба на хранителни елементи с оттока. Ето защо е важно да се определят количествата на внасяне на торове, които увеличават добивите, като същевременно намаляват замърсяването на околната среда.

Осигуряване на оптималното развитие на земеделските култури с минимален негативен ефект върху околната среда се постига с прилагането на добри практики за управление на храненето и торенето. Добрите практики включват правилно определяне на нормата за торене, формата на торовете, начините и сроковете на торене. Ключово звено на добрите практики е периодичният анализ на агрохимичното състояние на почвите. Стратегията за балансирано торене има за цел избор на правилната комбинация от необходимите хранителни елементи, което изисква съчетаване на всички знания за културите, почвите и условията на околната среда.

При модерното земеделско производство от голямо значение е системното агрохимично изследване на почвите. Получаването на информация за нивото на запасеност на орния и подорния почвени хоризонти с хранителни елементи и усвоимостта им от културните растения дава възможност за поддържането на бездефицитен баланс на хранителните вещества и запазване и повишаване на почвеното плодородие.

 

Интензивната употреба на минерални торове представлява в дългосрочен аспект риск за здравето на цялата биосфера. Ето защо е необходима ефективна алтернатива на биологична основа, с цел да се намали използването на синтетични торове и пестициди. За стимулиране отглеждането на растенията и подобряване храненето им се предлагат органични торове от различен произход за извършване на основно торене и подхранване на почвата. Основна част от научните изследвания по приложението на тези продукти в земеделието са в агрономичен аспект и се отнасят до влиянието им върху добивите от отглежданите култури и върху подобряване структурата на почвата. Поддържането на положителен баланс на хумуса в обработваемите земи е възможно чрез системно органично торене. Органичните торове, внесени в почвата в оптимални дози, са предпоставка за постигане на висока агрономическа ефективност, както по отношение на подобряване и оптимизиране храненето на растенията, така и за запазване и повишаване на хумуса в почвата.

Оползотворяването на растителните остатъци и други органични материали е една от добрите земеделски практики. Известна е ролята на органичните торове за подобряване на агрохимичното състояние на почвите. В резултат от прилагането им се подобрява азотния баланс, съдържанието на биологично активни вещества и се обогатява почвата с полезна микрофлора. Същевременно имат и мелиоративно значение, тъй като подобряват структурата на почвата, повишават водозадържащата й способност, сорбционния капацитет и степента на наситеност с бази. Извършените проучвания на различни почви, прилагането на органични торове и торове с контролирано освобождаване, позволяват намаляване прекомерната употреба на химични торове и намаляване загубата на хранителни елементи в селското стопанство.

В тази връзка използването на биовъглена като почвен мелиорант, който намалява минерализацията на почвения органичен въглерод и го прави по-резистентен, е много актуално. Проучванията показват, че използването на биовъглен подобрява физико-химичните, водно-физичните, биологичните свойства и увеличава добивите, както е и потенциално средство за улавянето на въглерод в почвата. В сравнение с други органични подобрители, биовъгленът има по-голяма стабилност, при което повишава почвеното плодородие, водозадържащия капацитет, растежа и развитието на културите.

Изследователи разглеждат възможността за използване на течната фаза на почвата като индикатор за статуса на хранителните елементи в нея и начин за управление на почвеното плодородие.

Досегашните научни разработки, извеждани в опитните полета на ИПАЗР „Н. Пушкаров“, показват, че полезно и целесъобразно е научните изследвания да бъдат насочени към разработване на екологосъобразни технологии, осигуряващи правилното използване на основните фактори на продуктивността на растенията. В тази насока е необходимо да се определят количествени и качествени параметри, които да гарантират висока продуктивност на земеделските култури и поддържане на почвеното здраве при максимално използване на потенциала на почвата. Това означава да се определи максимално допустимото въздействие от прилаганите агротехнически практики върху почвите, което ще допринесе за запазване на устойчиво равновесие на агроекосистемите и техните компоненти. Изследването на баланса на веществата в агросистемата е предпоставка за намиране на екологично допустими граници за внасяне на биогенни елементи, както и за предотвратяване на икономически неоправдани разходи.

Методите за опазване и подобряване продуктивността на културите и плодородието на почвата включват правилен подбор на култури, съчетан с подходящо редуване в сеитбообращение, научнообосновано торене в съответствие с изискванията на културите и механизация за обработка на конкретните почви.

Полезни съвети:

• Агротехнически мероприятия – обработки по-плитки за съответните почви и регион.
• Намаляване употребата на химични торове и пестициди, които редуцират почвената ентомофауна и правят растенията по-податливи на болести и патогени.
• От химичните торове повече от 50% не се усвояват и се губят под една или друга форма.
• Включване на подходящо сеитбообращение, междинни култури, мулчиране за почвена влага.
• Изграждане на поливни системи и подпомагане от европейски и държавни фондове.
• Кореновата система на растенията живее в симбиоза с микоризни гъби и ризобактер.
• Хумусът е важен за органичното вещество, плодородието на почвата, хранителните вещества и почвената микробиота в нея да бъде жива.
• Азотфиксиращи бактерии и култури осигуряват минимум 10 кг активен азот на декар.
• Намаляване използването на химични торове и включване на органични торове с определени дози, съответстващи на почвата и ефекта от използването им.
• Използването на химични торове означава повече въглероден диоксид в атмосферата – вредно е!
• Използване на комбинации от биоторове, биостимулатори и биопрепарати заедно с химичните препарати – устойчиви практики.
• Въглеродният диоксид е жизненоважен за здрави почви.
• Хитозан олигозахариди за растеж и срещу някои нематоди, гъбни и бактериални болести – индуцират синтез на хитиназа от растенията.
• Биовъгленът подобрява физични, химични и водозадържащи свойства на почвата, повишава усвояването на азот и добива, улавя тежките метали. Намалява минерализацията на органичния въглерод в почвата.
• Корените на растенията усвояват между 4-7% от почвата, не живеят дълго самостоятелно и се нуждаят от външна помощ като бактериите ризобактерии и микоризни гъби – достигат и се развиват в микропори на почвата, в които се съдържат хранителни вещества и разтвори на соли.
• Да се прави регулярно агрохимичен анализ на почвата.