Gnojidba je temelj svake uspješne poljoprivredne proizvodnje. Svaki iskusni poljoprivrednik zna da ulaganje u gnojidbu izravno utječe na kvalitetu i visinu prinosa. No, problem je velik i skup: ogromna količina gnojiva koju kupimo i primijenimo u polju, jednostavno se izgubi.
Zvuči drastično, ali činjenica je da se čak 50 do 70 posto hranjivih tvari iz konvencionalnih granuliranih i tekućih gnojiva izgubi. Prvenstveno se gube ispiranjem u podzemne vode (nitrati, fosfati), isparavanjem u atmosferu, ili jednostavno ostaju fiksirane (vezane) u tlu, nedostupne korijenu. To znači da bacamo novac, povećavamo zagađenje okoliša i moramo često gnojiti da bismo održali potrebnu razinu plodnosti tla za očekivani prinos. U borbi protiv rastućih troškova sirovina i sve strožih ekoloških propisa te primjene gnojiva, poljoprivreda treba nova rješenja veće učinkovitosti. To rješenje dolazi u obliku nano tehnologije, koja obećava najveći skok u učinkovitosti gnojidbe od uvođenja mineralnih gnojiva. Nano gnojiva dolaze kao novi alat za preciznu, ekonomičnu i ekološki odgovornu gnojidbu poljoprivrednih kultura.
Kako nano gnojiva mijenjaju pristup gnojidbi?
Što su zapravo nano gnojiva? Ne radi se o magiji i čudu, već o novoj tehnologiji u proizvodnji gnojiva. Vrlo jednostavno, nano gnojiva su hranjivi elementi (dušik, fosfor, kalij, kalcij, željezo, cink ili neki drugi element) koje su obrađeni i “spakirani” u čestice nevjerojatno male veličine, manje od 100 mikrona – to je tisuću puta manje od debljine ljudske vlasi. Ta minimalna veličina čestice donosi dvije ključne prednosti koje su od vitalne važnosti za vaš budžet i učinkovitost u gnojidbi poljoprivrednih kultura:
1. Brza apsorpcija hraniva
Nano čestice su zbog svoje sićušne veličine izuzetno reaktivne i imaju veliku aktivnu površinu. Kad primijenite nano gnojivo, biljka ga može mnogo brže i lakše usvojiti, bilo da se primjenjuje na lišće (folijarno) ili kroz tlo. Znanstvena istraživanja (Rizwan i sur., 2019.) potvrđuju da nano čestice mogu ući u list na tri glavna načina:
a) Putem stomata. Nano čestice prolaze kroz otvorene stomate (puči) i ulaze u unutarnje prostore lista.Ovo je najvažniji put za čestice veličine 10–50 nm.
b) Putem kutikularnih mikropora. Kutikula sadrži hidrofilne i hidrofobne kanale.Nanočestice mogu prolaziti kroz pore promjera 0,6–4,8 nm, ovisno o veličini i površinskom naboju.
c) Endocitoza i transport kroz stanice. Biljne stanice mogu aktivno internalizirati nanočestice.Nakon ulaska, čestice se kreću kroz apoplast i simplast.
2. Kontrolirano otpuštanje hraniva
Druga velika prednost je mogućnost kontroliranog i sporog otpuštanja. Nano čestice se mogu dizajnirati tako da oslobađaju hranjive tvari postupno, tijekom dužeg vremenskog razdoblja. Na taj način kontinuirano opskrbljuju biljke potrebnim hranivima.
Što postižemo primjenom nano gnojiva?
Nano-gnojiva nisu samo nadomjestak ili zamjena za standardna gnojiva; ona su alat za:
- Povećanje prinosa. Poboljšana apsorpcija dovodi do zdravijih i produktivnijih biljaka i višeg prinosa
- Smanjenje troškova gnojidbe. Manji trošak nabave i primjene gnojiva.
- Bolju učinak gnojidbe. Precizna dostava hraniva poboljšava učinak gnojidbe.
Kako se nano gnojiva uklapaju u vašu proizvodnju?
Ključno pitanje svakog proizvođača je: kako ovu novu tehnologiju uvesti u postojeći proizvodni proces? Dobra vijest je da nano gnojiva nisu komplicirana za primjenu.
Najčešći i najučinkovitiji način primjene nano gnojiva je putem folijarne gnojidbe. Upravo je ovdje njihova mala veličina čestice (nano čestica) najvažnija: hranjive tvari prodiru kroz lisnu površinu mnogo brže i potpunije nego klasična tekuća gnojiva.
Druga mogućnost primjene nano gnojiva je tretiranje sjemena (tzv. „nano-priming“) prije sjetve. Istraživanja pokazuju da ovaj tretman značajno poboljšava klijavost, jača otpornost mlade biljke na početni stres i osigurava joj potrebna hraniva u kritičnom razdoblju rasta. To je posebno korisno za povrćarske kulture i ratarske kulture gdje je ujednačen i snažan početni rast presudan.
Dobri rezultati
Smanjena količina primijenjenih gnojiva i doze primjene, ali povećani prinosi – zvuči predobro da bi bilo istinito? Ipak, to je smjer koji potvrđuju testovi primjene nano gnojiva. Kad usporedite troškove i rezultate konvencionalne gnojidbe naspram ciljane nano gnojidbe, slika postaje jasna.
Parametar Konvencionalna gnojidba Ciljana primjena nano gnojiva Ostvarena razlika Gubitak hraniva nakon primjene Standardni gubitak je 30-70% od primijenjene doze gnojiva Značajno manji gubici, ciljana apsorpcija hraniva Povećana neto iskoristivost gnojiva Doza primjene NPK gnojiva 150-300 kg/ha Ekvivalentno 50-60 kg/ha (zbog bolje iskoristivosti) Manja ulaganja u kupnju gnojiva Broj tretmana 2 do 4 (zbog gubitaka tijekom vegetacije) 1 do 2 (zbog sporog otpuštanja) Ušteda radnih sati i goriva za primjenu gnojidbe Otpornost na stresne uvjete Standardna Poboljšana (posebno kod mikroelemenata) Bolja reakcija kultura na stresne uvjete
Napomena: Prikazane brojke su indikativne i bazirane na rezultatima istraživanja i pilot-projekata, a točni rezultati ovise o kulturi i agrotehnici.
Ekonomska isplativost i rezultati primjene nano gnojiva
Nano gnojiva su na prvi pogled skuplja. Jedna litra/kilogram nano gnojiva košta više nego litra/kilogram standardnog gnojiva. Međutim, fokus poljoprivrednika ne smije biti samo na cijeni litre/kilograma, već na ukupnom trošku po hektaru i krajnjoj dobiti. Nano gnojiva nisu jeftinija, ali su isplativija i pomiču ulaganje iz kvantitete u kvalitetu i preciznost. Primjena nano gnojiva postaje sve više zanimljiva za primjenu u brojnim poljoprivrednim kulturama, od povrća do ratarskih kultura, posebice kukuruza. Tako su Chandrashekhar i sur., 2023. proveli istraživanje o mogućnosti redukcije standardne gnojidbe kukuruza dušikom i primjenu nano gnojiva na bazi dušika i fosfora. Iako je u testiranoj varijanti, količina dušika smanjena za 25%, dvije folijarne gnojidbe nano gnojivom, nadoknadile su dodatne potrebe za dušikom i ostvarile rast prinosa za gotovo 1 tonu zrna/ha.
Sličan učinak nano gnojiva na prinos kukuruza u svojim istraživanjima potvrdili su i Parameshnaik i sur. (2024). Primjenom nano gnojiva u folijarnoj gnojidbi kukuruza povećava se učinkovitost korištenja dušika (Nutrient Use Efficiency – NUE), važnog elementa za veći prinos kukuruza. Osim primjene u ratarskim kulturama, primjena nano gnojiva pokazala je dobar učinak i u gnojidbi jabuke; kako sa stajališta povećanja prinosa tako i kvalitete, odnosno količine suhe tvari u plodovima (Eccher i sur., 2014.; Khan i sur., 2019.). Zbog važnosti kalcija (Ca) za jabuku, u intenzivnom uzgoju jabuke sve više je zanimljiva primjena nano gnojiva na bazi kalcija.
Što treba znati prije kupnje i primjene nano gnojiva?
Kao i svaka nova tehnologija, i nano gnojiva nose određene rizike i zahtijevaju opreznu primjenu. Vaš cilj kao poljoprivrednog proizvođača mora biti sigurna primjena i maksimalan povrat ulaganja.
1. Kupujte provjerene proizvode
Nano-tehnologija je relativno nova, a EU regulative koje jasno definiraju i certificiraju nan materijale u poljoprivredi još su u procesu razvoja. Trenutno samo jedna EU uredba (2011/696) regulira proizvodnju i primjenu nano materijale na području EU. Iako mnogi proizvodi prolaze standardnu registraciju i označavanje, ispitivanje dugoročnog učinka je i dalje područje s brojnim nedoumicama i otvorenim pitanjima. Naime, nano gnojiva još se ne nalaze u posebnim kategorijama Uredbe o gnojivima (EU 2019/1009). Stoga se većina proizvoda registrira kao standardna tekuća ili praškasta gnojiva, ali s nano komponentama.
Savjet. Kupujte isključivo proizvode registrirane i odobrene za korištenje u Europskoj uniji i samo od provjerenih i transparentnih dobavljača. Izbjegavajte nepoznate ili nepouzdane proizvođače, ma koliko vam obećavali ekstremne rezultate. Tražite specifikacije koje jasno pokazuju doziranje i sastav proizvoda.
2. Fitotoksičnost i doza primjene
Nano-čestice su izuzetno potentne. Dok su u preporučenim, niskim dozama iznimno korisne, prekomjerno doziranje može izazvati fitotoksičnost (otrovnost za biljku) jer visoka doza apsorpcije hraniva može biti toksična za biljku.
Zapamtite. Ako koristite tri puta manju količinu u odnosu na klasično gnojivo, to nije smanjeni trošak – to je maksimalna preporučena doza. Eksperimentiranje s dozama van preporuka može dovesti do oštećenja poljoprivrednih kultura (ožegotina ili propadanja listova ili plodova).
3. Utjecaj na tlo i okoliš
Pitanje dugoročne sigurnosti nano materijala u tlu i njihovog ulaska u prehrambeni lanac još uvijek je predmet istraživanja znanstvenika i regulatornih tijela. Većina komercijalnih nano gnojiva je dizajnirana da bude brzo apsorbirana od strane biljke, ali dio sigurno ostaje u okolišu. Rizik smanjujete upravo onom značajkom koju nano gnojiva nude; budući da koristite značajno manje ukupne količine gnojiva po hektaru, potencijalno opterećenje okoliša je niže u usporedbi s velikim količinama konvencionalnih gnojiva koja se standardno primjenjuju.
Pogled u budućnost nano tehnologije
Budućnost gnojidbe neće uključivati samo pametna gnojiva, već i pametne sustave za donošenje odluka. Sljedeći korak u nano poljoprivredi su nano-senzori integrirani u tlo ili dronove. Ovi senzori će moći u realnom vremenu mjeriti koliko je biljci točno hraniva potrebno. To će omogućiti sustav gnojidbe u kojem nećemo samo znati što primijeniti (nano gnojivo), već i točno kad i gdje na parceli. Ovaj spoj nano gnojiva i nano-senzora dovest će do sustava potpune preciznosti, smanjujući troškove i utjecaj na okoliš na dosad neviđenu razinu.
Kako započeti s nano tehnologijom u gnojidbi?
Nano tehnologija u gnojidbi nije znanstvena fantastika – to je alat za modernu, konkurentnu poljoprivredu. Ona rješava dugogodišnji problem gubitka ulaganja tako što značajno povećava iskoristivost hranjivih tvari iz korištenih gnojiva.
Ključna poruka za poljoprivredne proizvođače:
- Istražite tržište i kupujte samo od provjerenih dobavljača s jasnim deklaracijama i certifikatima.
- Počnite s oprezom. Nemojte odmah cijelu proizvodnju prebaciti na nano gnojiva. Odredite manju, kontroliranu parcelu za testiranje. Usporedite troškove, radne sate i krajnji prinos na testnom dijelu i kontrolnom dijelu. Ovo je nova tehnologija koja još uvijek traži dodatna testiranja u stvarnim, poljskim uvjetima
- Mjerite isplativost. Fokusirajte se na povrat investicije – ako manja investicija donosi isti ili veći prinos, nano gnojiva su ispunila svoju svrhu.
Budite inovator u svojoj proizvodnji. Ako želite proizvoditi više, uz manje resursa i pritom zaštititi svoj budžet i okoliš, onda je vrijeme da razmislite o prelasku s gubitka novca u primjeni konvencionalnih gnojiva na preciznost nano gnojidbe i veću učinkovitost gnojidbe.
Foto: dr. sc. David Gluhić
