science >> Wetenschap >  >> Natuur

Duurzame landbouw:opbrengst garanderen en broeikasgassen verminderen

Mario Corrochano-Monsalve. Krediet:UPV/EHU

De NUMAPS-groep van de UPV/EHU heeft de voordelen geanalyseerd van het toevoegen van nitrificatieremmers aan meststoffen op basis van ammonium. De studie werd uitgevoerd op een tarwegewas en vergeleek een conventioneel grondbewerkingssysteem met een systeem met minimale grondbewerking. Om dit te doen, parameters zoals graanopbrengst en kwaliteit, efficiëntie in het gebruik van stikstof en de uitstoot van broeikasgassen, onder andere, waren gemeten.

Gewasgroei wordt beperkt door de stikstofbeschikbaarheid in de bodem, een van de belangrijkste elementen van planten, waarvan het tekort leidt tot een daling van de landbouwopbrengst. Er moet dus stikstof aan de bodem worden toegevoegd in de vorm van stikstofmeststoffen. Toch kan deze toegepaste stikstof niet efficiënt door het gewas worden gebruikt. Dit feit leidt niet alleen tot aanzienlijke economische verliezen voor de landbouwsector, het veroorzaakt milieuproblemen, zoals watereutrofiëring door nitraatuitspoeling, ammoniakvervluchtiging, en productie van stikstofoxide (stikstofmonoxide en lachgas) geproduceerd door de micro-organismen in de bodem. De uitstoot van lachgas (N 2 O) is enorm belangrijk, omdat het een broeikasgas is met een aardopwarmingsvermogen dat 265 keer hoger is dan dat van CO 2 .

Om deze stikstofverliezen in de landbouw te verminderen, "Agronomisch onderzoek moet gericht zijn op het optimaliseren van het gebruik van stikstofmeststoffen door betere landbouwpraktijken te ontwikkelen die niet alleen uitloging en gasverliezen helpen voorkomen, maar ook om maximale oogstopbrengst en kwaliteit te verkrijgen, " zegt promovendus Mario Corrochano-Monsalve, een van de onderzoekers in de NUMAPS (NUtrition Management in Plant and Soil) groep van de UPV/EHU.

In dit opzicht, de onderzoekers hebben een studie uitgevoerd waarin het gebruik van nitrificatieremmers centraal staat. Dit soort remmers vertragen de activiteit van bepaalde bacteriën die in landbouwbodems leven en die de ammoniumstikstof van de meststoffen voor hun eigen groei gebruiken, dus concurreren met het plantengewas ervoor. "Door het gebruik van remmers heeft de plant meer tijd om stikstof uit de bodem op te nemen en op te nemen in de vorm van aminozuren en eiwitten, waardoor het verlies in de vorm van nitraten of stikstofgassen wordt verminderd, ", legt de onderzoeker uit.

Op weg naar efficiënte landbouw

De groep voerde een veldexperiment uit "om het effect te zien van het gebruik van een ammoniakale meststof in combinatie met een type nitrificatieremmer (3, 4-dimethylpyrazool-barnsteenzuur DMPSA) op twee gewasbeheersystemen:conventionele grondbewerking (diepe voren met afwerkblad) en minimale grondbewerking (minimaal ploegen, de zaden worden gezaaid in kleine gaatjes), " volgens Corrochano-Monsalve.

De percelen werden uitvoerig gecontroleerd. Corrochano-Monsalve zegt, "Op elk perceel we maten de tarweopbrengst, zijn kwaliteit als broodmeel, de evolutie van het stikstofgehalte in de bodem en de uitstoot van broeikasgassen (GHG) (CO 2 , N 2 O en CH 4 ) van de gecultiveerde grond; de genetische indicatoren van de variatie van bacteriepopulaties in de bodem die verantwoordelijk zijn voor stikstofoxidatie/-reductie en dus de emissie ervan als BKG werden ook geanalyseerd."

De belangrijkste conclusie van het onderzoek is dat "het gebruik van de nitrificatieremmer in combinatie met minimale grondbewerking de gewasefficiëntie verbeterde, en de uitstoot van broeikasgassen verminderd zonder de opbrengst te beïnvloeden, " legt Corrochano-Monsalve uit. "Het meest nieuwe aspect van het werk is de bevestiging dat het gebruik van nitrificatieremmers op gewassen met een minimaal grondbewerkingssysteem de groei stimuleert van bepaalde bacteriepopulaties die de N 2 O tot moleculaire stikstof (N 2 ), de meest voorkomende vorm en die niet reageert met de stikstof in de atmosfeer. Op die manier, het verlies van stikstof in de vorm van gas zou onschadelijk zijn."

In vochtige mediterrane klimaatomstandigheden, zoals die van Álava, waar het onderzoek is uitgevoerd, "in veel fasen van de gewascyclus, we vinden een hoge bodemvochtigheid die de stikstofverliezen door uitspoeling kan vergroten. Maar de hoge luchtvochtigheid genereert ook een zeer anaërobe omgeving die de reductie van N-oxiden tot N stimuleert 2 , ", zegt hij. "Van het gebruik van nitrificatieremmers kan worden verwacht dat een kleinere hoeveelheid kunstmest kan worden toegepast, die, naast het verminderen van de milieu-impact, zou leiden tot economische besparingen voor boeren.

"Landbouw, net als veel andere sectoren, moet steeds efficiënter. Het gaat om het realiseren van een duurzame landbouw die voedselzekerheid (voedsel voor iedereen) combineert met een minimale impact op het milieu, " concludeert hij. Tot nu toe, Voor elk geografisch gebied zijn algemene aanbevelingen gedaan (hoeveelheid mest, chemische formulering, wanneer en hoe het toe te passen, soort gewasbeschermingsmiddelen, enzovoort.). Echter, het ideale ding, en wat een groeiende trend is, is om de aanbevelingen veel meer aan te passen. Met andere woorden, zelfs elk perceel binnen een enkel geografisch gebied heeft zijn unieke kenmerken, en het ideaal zou zijn om voor het begin van een groeiseizoen elk perceel vooraf te analyseren om precies te bepalen wat de behoeften zijn en zo verspilling van middelen te voorkomen."