Mineralna gnojiva predstavljaju osnovu gnojidbe u današnjoj intenzivnoj poljoprivrednoj proizvodnji. Nekoliko je važnih tehnoloških razloga, od kojih je visoka količina hraniva i laka topivost u vodi, odnosno brza dostupnost biljci, ključan agrotehnički razlog. Poljoprivredna proizvodnja odvija se na tlima različite plodnosti.
Koriste se sorte i hibridi visokog potencijala rodnosti, koji zahtijevaju i visoke količine hraniva. Povijesno, veća primjena mineralnih gnojiva počinje od početka industrijske sinteze UREE (kada je patentiran tzv. Haber-Boschov proces sinteze amonijaka iz dušika i vodika iz zraka, početkom 20. stoljeća) te proizvodnje gnojiva na bazi vodotopivih superfosfata (mineralna gnojiva koja se proizvode reakcijom sumporne kiseline i sirovih, netopivih fosfata).
Ova dva industrijska procesa, napravila su značajne tehnološke pomake u gnojidbi poljoprivrednih kultura. Omogućila su ostvarivanje visokih i rentabilnih prinosa, i proizvodnju dovoljne količine hrane za sve brže rastuće stanovništvo na planeti. Broj stanovnika rapidno raste iz dana u dan. Trenutno broj stanovnika na planeti dnevno raste za oko 120.000, odnosno na planeti trenutno živi oko 8 milijardi ljudi. Primjerice, samo početkom 19. stoljeća (kada nije bilo razvijene kemijske industrije i primjene mineralnih gnojiva) na planeti je bilo svega oko 1 milijarda ljudi. Osim enormnog porasta broja ljudi na planeti, važno je uočiti negativan trend u poljoprivrednoj proizvodnji. Tako se sve više smanjuje broj ljudi koji aktivno rade u poljoprivrednoj proizvodnji. Količine proizvedene hrane moraju se pak značajno povećavati.
Dok je razvoj kemijske industrije i primjene mineralnih gnojiva pozitivno utjecao na povećanje proizvodnje hrane, istovremeno dolazi i do brojnih negativnih utjecaja primjene visokih količina mineralnih gnojiva.
Primjena mineralnih gnojiva zahtjeva visoko tehnološko znanje o načinu djelovanja mineralnih gnojiva u tlu, potrebama biljaka i načinu primjene mineralnih gnojiva. Kako je stupanj tehnoloških znanja u poljoprivrednoj proizvodnji dosta nizak (pogotovo u zemljama u razvoju) dolazi do brojnih problema zbog neprimjerene primjene mineralnih gnojiva.
Negativni procesi uzrokovani neprimjerenom mineralnom gnojidbom:
- zagađenje podzemnih voda ispiranjem viška hraniva iz tla i zone korijena
- zaslanjivanje tla visokim dozama mineralnih gnojiva i pad prinosa brojnih poljoprivrednih kultura
- gubici hraniva procesima hlapljenja iz tla (pogotovo dušika)
- degradacija mikrobioloških svojstava tla i nastajanje „mikrobiološki mrtvih tala“
- degradacija fizikalnih svojstava tla i pojava erozije (vodom i vjetrom)
- značajan pad plodnosti tla, koja je u kontradikciji s početnom postavkom o primjeni mineralnih gnojiva i povećanju plodnosti tla.
Zbog svih ovih problema oko neprimjerene uporabe mineralnih gnojiva i niza problema (ekoloških, socioloških i dr.) većina vodećih zemalja i regija u poljoprivrednoj proizvodnji pokreću niz novih projekata i promjena zakonskih odredbi. Sve kako bi se smanjila primjena mineralnih gnojiva i potaknula primjena drugih oblika (organskih, organsko-mineralnih, mikrobioloških), i time postigla održiva poljoprivredna proizvodnja i osigurala trajna plodnost tla. Time se stječe sigurnost proizvodnje dovoljne količine hrane i u budućem razdoblju enormnog rasta ljudske populacije na planeti.
Primjena organskih, organsko-mineralnih i mikrobioloških u poljoprivrednoj proizvodnji
Zbog niza negativnog učinka prekomjerne i nekontrolirane primjene mineralnih gnojiva, na razini Europske unije počela je primjena tzv. „Farm to Fork“ strategije, koja će poticati primjenu organskih, organsko-mineralnih i mikrobioloških gnojiva u poljoprivrednoj proizvodnji.
Europska Komisija (EC) je u sklopu tzv. „Farm to Fork“ strategije kao jedan od ciljeva zadala smanjenje gubljenja hraniva u poljoprivrednoj proizvodnji za 50% do 2030. godine, uz to da se ne utječe negativno na plodnost tla i na smanjenje ostvarenih prinosa. Provođenjem ove strategije očekuje se smanjenje korištenja mineralnih gnojiva za 20%.
Jedan od ciljeva tzv. „Farm to Fork“ strategije zahtijeva povećanje uporabe i iskorištavanje nusproizvoda iz različitih industrija. Implementacijom praktičnih rješenja po pitanju korištenja (recikliranja i oporabe) nusproizvoda iz različitih industrija može se smanjiti negativan utjecaj na okoliš i količina otpada te smanjiti primjena mineralnih gnojiva. Takvim metodama iskorištavaju se ostaci koji se mogu lokalno zbrinjavati. Daje im se dodana vrijednost ponovnom upotrebom u poljoprivrednoj proizvodnji. Također, smanjuje se količina otpada iz drugih proizvodnih djelatnosti i negativnog utjecaja na okoliš. Time se u poljoprivrednu proizvodnju uvodi pojam „bio-based fertilizers“.
Bio-based fertilizers
„Bio-based fertilizers“ (BBF) su biognojiva koja mogu biti proizvedena iz različitih vrsta nusproizvoda poput: biljnih ostataka iz poljoprivredne proizvodnje, ostataka hrane (tzv. „food waste“), mulja iz pročišćivaća voda, nusproizvodi akvakulture i ribarske industrije i sl. Dobivena gnojiva mogu se proizvoditi na različite načine.
Pretvorba/tretiranje nusproizoda u biognojivo koje je stabilno i može se koristiti u poljoprivrednoj proizvodnji radi se različitim tehnologijama. One mogu uključivati mehaničke, termičke, termo-kemijske, kemijske i/ili biološke tretmane nakon čega dolazi do izmjene svojstava produkata zbog promjene koncentracije i omjera hraniva u odnosu na netretiranu sirovinu. Unatoč potencijalnim prednostima biognojiva, proizvođači biognojiva suočavaju se s nizom regulatornih prepreka. One ometaju njihovu proizvodnju, plasman na tržište i primjenu u poljoprivrednoj proizvodnji. Neusklađenost europskog i nacionalnih zakonodavstava pojedini članica EU, kao i nedostatak metodologija za procjenu kvalitete finalnih proizvoda, predstavljaju izazove koji onemogućuju značajniji iskorak ovih proizvoda na širem europskom tržištu.
Pročitajte više:
Mikrobiološka gnojiva na bazi mikorize
Kako primijeniti mikorizu u poljoprivrednoj proizvodnji?
Mikrobiološka gnojiva na bazi Trichoderme
Simbiotski i nesimbiotski fiksatori dušika (N)
Bakterije za otapanje netopivih fosfata u tlu
