Глобальна втрата фосфору через ерозію ґрунту вперше кількісно визначена
Фосфор необхідний для сільського господарства. Однак ця важлива поживна речовина для рослин все частіше втрачається із ґрунтів у всьому світі. Основною причиною є ерозія ґрунту, як повідомляє міжнародна дослідницька група на чолі з Базельським університетом. Дослідження в журналі "Nature Communications" показує, які континенти та регіони особливо постраждали.
Світове виробництво продуктів харчування безпосередньо залежить від фосфору. Однак ця поживна речовина для рослин не доступна в необмеженій кількості, але надходить із кінцевих геологічних запасів. Як швидко ці запаси можуть закінчитися, є предметом наукових дискусій. Однак настільки ж вибухонебезпечним є питання, яким державам належать залишки, що залишилися, і які політичні залежності виникають в результаті.
Кількісна оцінка даних високої роздільної здатності
Міжнародна дослідницька група під керівництвом проф. Крістін Алевелл дослідила, на яких континентах та регіонах найбільша втрата фосфору у всьому світі. Для цього дослідники об’єднали глобально глобально дані про вміст фосфору в ґрунті з високою роздільною здатністю та відповідними показниками ерозії. На цій підставі вони підрахували, скільки фосфору втрачається внаслідок ерозії в різних країнах.
Важливий висновок дослідження: Більше 50 відсотків світових втрат фосфору при обробітку ґрунту обумовлені ерозією ґрунту. «Було добре відомо, що ерозія зіграла свою роль. Наскільки це велике, ніколи не було визначено кількісно в цьому просторовому дозволі », - пояснює Алевелл. Наразі експерти в основному повідомляють про втрати через брак переробки, відходів їжі та кормів та загальне безгосподарне використання фосфорних ресурсів.
Занадто мало в полі, занадто багато у воді
Ерозія викидає зв’язаний з мінералами фосфор з орних ґрунтів у водно-болотні угіддя та водойми, де надлишок поживних речовин (так звана евтрофікація) завдає шкоди рослинним і тваринним спільнотам, що там проживають. Дослідники змогли підтвердити свої розрахунки, використовуючи дані вимірювань, опубліковані у всьому світі щодо вмісту фосфору у воді: підвищений вміст фосфору у воді відповідає за величиною розрахунковим втратам фосфору в ґрунтах у відповідному регіоні.
Втрачений на полях фосфор можна замінити мінеральним підживленням, але не всі країни однаково здатні це зробити.
Хоча такі країни, як Швейцарія, можуть розробляти рішення в сільському господарстві завдяки органічним добривам та потенційно відносно добре закритим циклам фосфору (див. Рамку), Африка, Східна Європа та Південна Америка фіксують найбільші втрати фосфору - з дуже обмеженими можливостями вирішення цієї проблеми. "Це насправді парадокс, оскільки Африка має найбільші геологічні родовища фосфору", - говорить Алевелл. "Отриманий там фосфор експортується і коштує фермерам в африканських країнах багато разів, що, наприклад, платять за це європейські фермери". У Східній Європі витрати є вирішальним фактором у цій проблемі.
Хоча Південна Америка могла б взяти проблему під контроль за допомогою органічного підживлення та кращої кругової економіки, фермери в Африці не мають такої альтернативи: занадто мало зеленого корму і, отже, занадто мало худоби, щоб замінити мінеральне добриво гноєм та рідким гноєм, говорить Алевелл.
Хто буде контролювати резерви в майбутньому?
Досі незрозуміло, коли саме закінчиться фосфор для світового сільського господарства. Зовсім недавно в Західній Сахарі та Марокко були виявлені нові нові родовища, хоча сумнівно, наскільки легко доступні ці родовища. Крім того, Китай, Росія та США дедалі більше розширюють свій вплив у цих сферах, а отже, також завдяки цьому важливому ресурсу для світового виробництва продовольства. В Європі власних родовищ фосфору практично немає.
«95 відсотків нашої їжі виробляється прямо чи опосередковано через ріст рослин на ґрунті. Отже, поступова втрата фітонутрієнта фосфору впливає на всіх людей і суспільства », - підкреслює Алевелл. Якщо країни хочуть забезпечити свою незалежність від тих держав, що мають інші великі запаси, вони повинні прагнути мінімізувати втрати фосфору з їх ґрунтів.
Різке зменшення ерозії ґрунту є важливим і великим кроком у правильному напрямку. Фермери можуть зменшити ерозію, забезпечивши, щоб ґрунт був покритий якомога довше, наприклад, шляхом мульчування, сидерату та проміжного посіву, а також вирощування, адаптоване до рельєфу, наприклад, вирощування через схил або терасування.
Контекст: кругообіг поживних речовин у ґрунті
У природі такі поживні речовини, як фосфор, перебувають у постійному циклі поглинання рослинами із ґрунту та їх повернення в ґрунт: ґрунтові організми розкладають відмерлий рослинний матеріал або екскременти травоїдних тварин і знову роблять доступними містяться в них поживні речовини. Однак, оскільки польові культури збирають, а загиблі рослини не розкладаються на полі, сільське господарство поступово позбавляє грунт поживних речовин. До цього додається втрата фосфору внаслідок ерозії ґрунту.
Фосфор можна замінити мінеральними (з геологічних родовищ) або органічними добривами або значно повільнішим процесом вивітрювання гірських порід. Органічне підживлення гноєм та рідким гноєм допомагає замкнути цикл, оскільки фосфор повертається з перетравленого рослинного матеріалу назад у ґрунт.