Μια πολλά υποσχόμενη νέα μορφή λιπάσματος με φωσφορικό αμμώνιο δοκιμάστηκε στο πεδίο από ερευνητές του Πανεπιστημίου του Ιλινόις Urbana-Champaign.
Το λίπασμα, ο στρουβίτης, προσφέρει μια τριπλή νίκη για τη βιωσιμότητα και τη φυτική παραγωγή, καθώς ανακυκλώνει τα θρεπτικά συστατικά από τα ρεύματα υγρών αποβλήτων, μειώνει την έκπλυση φωσφόρου και αζώτου στα γεωργικά εδάφη και διατηρεί ή βελτιώνει την απόδοση της σόγιας σε σύγκριση με τα συμβατικά φωσφορούχα λιπάσματα.
"Υπήρξαν κάποια εργαστηριακά και θερμοκηπιακά έργα που έδειξαν τις δυνατότητες του στρουβίτη, αλλά αυτή είναι η πρώτη αξιολόγηση σε κλίμακα αγρού της απώλειας θρεπτικών στοιχείων και των οφελών της απόδοσης μαζί", δήλωσε ο επικεφαλής ερευνητής Andrew Margenot, αναπληρωτής καθηγητής και ειδικός επέκτασης της σχολής στο Τμήμα Επιστημών Φυτικής Παραγωγής, τμήμα του Κολλεγίου Γεωργικών, Καταναλωτικών και Περιβαλλοντικών Επιστημών (ACES) στο Πανεπιστημίου του Ιλινόις.
"Διαπιστώσαμε ότι ο στρουβίτης μπορεί να αποτελέσει πλήρες υποκατάστατο του φωσφορικού μονοαμμωνίου (MAP) ή του φωσφορικού διαμμωνίου (DAP) για τη σόγια από πλευράς απόδοσης, και μειώνει τις απώλειες θρεπτικών στοιχείων από μη σημειακές πηγές σε σχέση με τις συμβατικές επιλογές λιπασμάτων".
Η εφαρμογή MAP ή DAP το φθινόπωρο ως πηγή φωσφόρου για τις καλλιέργειες είναι κοινή πρακτική για την παραγωγή καλαμποκιού και σόγιας στο μεγαλύτερο μέρος των μεσοδυτικών πολιτειών. Επειδή όμως ο φώσφορος στο MAP και το DAP είναι ιδιαίτερα υδατοδιαλυτός, μεγάλο μέρος του θρεπτικού στοιχείου χάνεται κατά τη διάρκεια του χειμώνα και των πρώτων μηνών της άνοιξης.
Αυτό όχι μόνο μπορεί να συμβάλει στη ρύπανση από θρεπτικά συστατικά, αλλά σημαίνει επίσης ότι μπορεί να υπάρχει λιγότερος διαθέσιμος φώσφορος στο έδαφος κατά τη φύτευση των καλλιεργειών την άνοιξη.
Είναι σημαντικό ότι το MAP και το DAP περιέχουν επίσης διαλυτές μορφές αζώτου, ένα γεγονός που παραβλέπεται και το οποίο, σύμφωνα με τον Margenot, συμβάλλει στο πρόβλημα της απώλειας νιτρικών αλάτων στις μεσοδυτικές πολιτείες.
"Υπάρχει ένα σημαντικό τυφλό σημείο στον κύκλο του αζώτου", δήλωσε ο Margenot. "Στις ΗΠΑ και συγκεκριμένα στις μεσοδυτικές πολιτείες, η συντριπτική πλειονότητα των φωσφορικών λιπασμάτων μας είναι αμμωνιακά. Όταν οι αγρότες αγοράζουν μια πηγή φωσφόρου για να την εφαρμόσουν το φθινόπωρο, οι επιλογές τους περιορίζονται γενικά σε MAP ή DAP, οπότε δεν μπορούν να αποφύγουν τη συνδιανομή αζώτου".
Σύμφωνα με υπολογισμούς διαπιστώθηκε ότι το DAP που εφαρμόζεται στην τυπική δόση (200 λίβρες ανά στρέμμα) προσθέτει 36 λίβρες αζώτου ανά στρέμμα, που οι περισσότεροι αγρότες - και οι συστάσεις για την επιχορήγηση γης - δεν υπολογίζουν.
"Ο αριθμός αυτός είναι 11% μεγαλύτερος από τον κρατικό στόχο μας για μείωση των νιτρικών απωλειών κατά 178 εκατομμύρια λίβρες", είπε. "Η διαχείριση αυτού του παραγνωρισμένου αζώτου που εφαρμόζεται το φθινόπωρο είναι ένας χαμηλός καρπός που θα μπορούσε να κάνει ένα μεγάλο βαθούλωμα στις απώλειες νιτρικών στο Ιλινόις και σε άλλες πολιτείες της λεκάνης του ποταμού Μισισιπή, και θα μπορούσαμε να το κάνουμε χωρίς να αλλάξουμε τα ποσοστά εφαρμογής φωσφόρου".
Ο στρουβίτης περιέχει επίσης άζωτο, ενώ είναι και λιγότερο υδατοδιαλυτός από το MAP. Αυτό εξηγεί γιατί η ομάδα του Margenot διαπίστωσε ότι η έκπλυση φωσφόρου και αζώτου ήταν σημαντικά χαμηλότερη υπό στρουβίτη από ό,τι υπό MAP, συγκρίσιμη με τη φυσική έκπλυση που μετράται σε μη λιπασμένα εδάφη.
Αλλά αν τα θρεπτικά συστατικά είναι λιγότερο διαλυτά, αυτό σημαίνει ότι τα φυτά έχουν δυσκολότερη πρόσβαση σε αυτά; Όχι, σύμφωνα με τη μελέτη του Journal of Environmental Quality. Οι αποδόσεις της σόγιας δεν διέφεραν σημαντικά ούτε υπό το ένα ούτε υπό το άλλο λίπασμα. Και στην περιοχή του νότιου Ιλινόις της μελέτης, ο στρουβίτης - αλλά όχι το MAP - αύξησε στην πραγματικότητα την απόδοση της σόγιας σε σύγκριση με τα αγροτεμάχια ελέγχου χωρίς λίπανση. Ο Margenot πιστεύει ότι η αύξηση της απόδοσης μπορεί να οφείλεται στο μαγνήσιο του στρουβίτη.
Ο στρουβίτης (φωσφορικό αμμωνιακό μαγνήσιο, πηγή 5-28-0 [10 Mg]) σχηματίζεται όταν το μαγνήσιο προστίθεται στα υγρά απόβλητα, όπου αντιδρά με τον φώσφορο και το άζωτο και απομακρύνει αυτά τα θρεπτικά συστατικά από το ρεύμα αποβλήτων. Το Σικάγο και το Σεντ Λούις έχουν μισθώσει τμήματα των ρευμάτων λυμάτων τους σε μια εταιρεία για την παραγωγή του ανακυκλωμένου λιπάσματος, αλλά ο Margenot λέει ότι η βιομηχανία παραγωγής στρουβίτη είναι προς το παρόν πολύ μικρή για να καλύψει τις ανάγκες σε φώσφορο ολόκληρης της ζώνης του καλαμποκιού.
"Ο στρουβίτης δεν είναι προς ευρεία διάθεση στην αγορά αυτή τη στιγμή, αλλά αποδεικνύουμε την αποτελεσματικότητα μιας λύσης που θα βρίσκεται στο ράφι μια μέρα. Τα αποτελέσματά μας υποδεικνύουν τα οφέλη της κλιμάκωσης της παραγωγής και της χρήσης στρουβίτη στο αγρόκτημα", δήλωσε.
Αν και ο στρουβίτης μείωσε τις απώλειες θρεπτικών στοιχείων σε σχέση με το MAP, ο Margenot σημειώνει ότι η απώλεια θρεπτικών στοιχείων συμβαίνει ακόμη και χωρίς την προσθήκη λιπάσματος και συνιστά καλλιέργειες κάλυψης για τον μετριασμό αυτών των απωλειών "υποβάθρου" που συμβαίνουν ανεξάρτητα από τη λίπανση.
"Όταν δεν προσθέσαμε καθόλου λίπασμα, είτε πρόκειται για MAP είτε για στρουβίτη, εξακολουθήσαμε να βλέπουμε σημαντικές απώλειες, ειδικά στα Mollisols [μαύρα λιβαδικά εδάφη] με υψηλότερη οργανική ουσία της περιοχής μας στο Κεντρικό Ιλινόις", δήλωσε. "Τα εδάφη μας είναι τόσο πλούσια- συγκρατούν πολύ οργανικό άζωτο και φώσφορο. Εάν είναι αρκετά ζεστά, αυτά τα θρεπτικά συστατικά θα ανοργανοποιηθούν και θα μετατραπούν σε νιτρικά και φωσφορικά άλατα. Εάν δεν υπάρχει καλλιέργεια εκεί για να τα αρπάξει, όπως μια καλλιέργεια κάλυψης ή σιτάρι, τότε αυτά τα θρεπτικά συστατικά θα εκπλυθούν".