Az Illinois-i Egyetem kutatói forradalmi áttörést értek el a struvit nevű újrahasznosított foszfortrágya terén.
Ez a trágya nemcsak csökkenti a talajból történő tápanyagkimosódást, de a szója terméshozamában is kiemelkedő teljesítményt nyújt a hagyományos műtrágyákhoz képest. Egy fenntarthatóbb és hatékonyabb agrárgazdálkodás irányába tett izgalmas lépés!
Az Illinois-i Egyetem Urbana-Champaign kutatói az ammónium-foszfát műtrágya egy ígéretes új formáját tesztelték a szántóföldeken. A struvit elnevezésű műtrágya hármas győzelmet jelent a fenntarthatóság és a növénytermesztés szempontjából, mivel újrahasznosítja a szennyvízfolyamatokból származó tápanyagokat, csökkenti a foszfor és a nitrogén kimosódását a mezőgazdasági talajokból, és a hagyományos foszfortrágyákhoz képest fenntartja vagy javítja a szójabab terméshozamát.
„Volt néhány laboratóriumi és üvegházi projekt, amely megmutatta a struvitban rejlő lehetőségeket, de ez az első szántóföldi léptékű értékelés a tápanyagveszteség és a terméshozam előnyeinek együttes értékeléséről – jelentette ki Andrew Margenot, a kutatás vezetője. – Megállapítottuk, hogy a struvit teljes mértékben helyettesítheti a monoammónium-foszfátot (MAP) vagy a diammónium-foszfátot (DAP) a szójabab terméshozama tekintetében és csökkenti a nem helyhez kötött tápanyag veszteségeket a hagyományos műtrágyázási lehetőségekhez képest.”
A kutatócsoportjának eredményeit a Journal of Environmental Quality című folyóiratban tették közzé.
A MAP vagy DAP őszi kijuttatása a növények foszforforrásaként a kukorica- és szójatermesztés során a Középnyugat nagy részén bevett gyakorlat. Mivel azonban a MAP-ban és a DAP-ban lévő foszfor erősen vízoldható, a tápanyag nagy része az azt követő téli és kora tavaszi hónapokban elvész. Ez nem csak a folyásirányú tápanyagszennyezéshez járulhat hozzá, hanem azt is jelenti, hogy a tavaszi vetés idejére kevesebb foszfor áll rendelkezésre a talajban.
Fontos, hogy a MAP és a DAP a nitrogén oldható formáit is tartalmazza, ami Margenot szerint hozzájárul a nitrátveszteség problémájához a Középnyugaton.
Túlzott nitrogénkijuttatás
„A nitrogénciklusban van egy nagy vakfolt – jelentette ki Margenot. – Az Egyesült Államokban és különösen a Középnyugaton a foszfortartalmú műtrágyáink túlnyomó többsége ammóniatartalmú. Amikor a gazdálkodók foszforforrást vásárolnak az őszi kijuttatáshoz, a lehetőségeik általában MAP-ra vagy DAP-ra korlátozódnak, így nem tudják elkerülni a nitrogén együttes kijuttatását.”
Egy kapcsolódó tanulmányban elvégezte a számításokat, és megállapította, hogy a DAP tipikus mennyiségben (200 font/hektár) kijuttatva 36 font nitrogént ad hozzá hektáronként, amit a legtöbb gazdálkodó – és a földtámogatási ajánlások – nem vesznek figyelembe. Margenot becslése szerint Illinois állam egész területén 198 millió font nitrogént adnak hozzá minden ősszel MAP vagy DAP formájában.
„Ez a szám 11%-kal több, mint a 178 millió fontra vonatkozó, államszerte kitűzött nitrátveszteség-csökkentési célunk – mondta. – Ez a figyelmen kívül hagyott, ősszel kijuttatott nitrogén nagymértékben csökkentheti a nitrátveszteséget Illinois-ban és a Mississippi folyó medencéjének más államaiban, és mindezt a foszfor kijuttatási arányának megváltoztatása nélkül is megtehetjük.”
Alacsonyabb kioldódás
A struvit szintén tartalmaz nitrogént, de kevésbé vízoldható, mint a MAP. Ez megmagyarázza, hogy Margenot csapata miért találta, hogy a foszfor és a nitrogén kioldódása jelentősen alacsonyabb a struvit alatt, mint a MAP alatt, ami hasonló a trágyázatlan talajokban mért természetes kioldódáshoz.
Ha azonban a tápanyagok kevésbé oldódnak, ez azt jelenti, hogy a növények nehezebben jutnak hozzá? A Journal of Environmental Quality tanulmánya szerint nem. A szójabab terméshozama egyik műtrágya esetében sem különbözött jelentősen.
A vizsgálat dél-illinois-i helyszínén pedig a struvit – de nem a MAP – valójában növelte a szójabab terméshozamát a műtrágya nélküli kontrollparcellákhoz képest. Margenot úgy véli, hogy a termésnövekedés a struvitban lévő magnéziumnak köszönhető.
Magnézium és szennyvíz
A struvit (magnézium-ammónium-foszfát, 5-22-0 [10 Mg] forrás) akkor képződik, amikor magnéziumot adnak a szennyvízhez, ahol reakcióba lép a foszforral és a nitrogénnel, és kivonja ezeket a tápanyagokat a hulladék áramból.
Chicago és St. Louis a szennyvízáramuk egy részét bérbe adta egy vállalatnak, hogy az újrahasznosított műtrágyát gyártson, de Margenot szerint a struvitgyártó ipar jelenleg túl kicsi ahhoz, hogy az egész Corn Belt (kukoricaöv) foszforszükségletét kielégítse.
„A struvit jelenleg nem skálázható, de most egy olyan megoldás hatékonyságát bizonyítjuk, amely egy napon a polcra kerül. Eredményeink arra utalnak, hogy a struvit előállításának és gazdaságban történő felhasználásának méretnövelése előnyös” – mondta.
Habár a struvit csökkentette a tápanyagveszteséget a MAP-hoz képest, Margenot megjegyzi, hogy a tápanyagveszteség műtrágya hozzáadása nélkül is előfordul, és takarónövények alkalmazását ajánlja e „háttérveszteségek” mérséklésére, amelyek a műtrágyázástól függetlenül jelentkeznek.
„Amennyiben nem adtunk hozzá műtrágyát, legyen az MAP vagy struvit, akkor is jelentős veszteségeket tapasztaltunk, különösen a közép-illinois-i telephelyünk magasabb szervesanyag-tartalmú mollisoljai [fekete préritalajok] esetében – mondta. – A mi talajaink nagyon gazdagok; sok szerves nitrogént és foszfort tartalmaznak. Ha elég meleg van, ezek a tápanyagok mineralizálódnak, és nitráttá és foszfáttá alakulnak. Ha nincs olyan növény, amelyik meg tudná kötni őket, mint például a takarónövények vagy a búzafélék, akkor ezek a tápanyagok kimosódnak.”
(Fotó: Fabersam/Pixabay)
