To je stvar obloge: Gnojiva s kontroliranim otpuštanjem u poljoprivredi

Prije više od 50 godina, ICL-ova gnojiva Osmocote s kontroliranim otpuštanjem (CRF) predstavila su prva gnojiva obložena polimerom u SAD-u: granule NPK s oblogom od organske smole, koje osiguravaju da jedna primjena hranjivih tvari bude dovoljna za dugo vremena. To je označilo početak potpuno novog načela primjene gnojiva. Ovaj koncept izvorno je razvijen za visokovrijedne ukrasne biljke koje se uzgajaju u posudama, gdje gubitak hranjivih tvari izravno utječe na kvalitetu usjeva. Koncept CRF-a brzo je prihvaćen u drugim usjevima visoke vrijednosti kao što su jagode i voćke, gdje su učinkovitost i jednostavnost primjene gnojiva imale puno smisla.

Usvajanje kod ekstenzivnijih hortikulturnih i poljoprivrednih usjeva još nije bilo slučaj, uglavnom zbog razlike u cijeni između CRF-a i uobičajenih gnojiva. U posljednjih 10 – 15 godina novi tehnički razvoj omogućio je ekonomičnije i učinkovitije proizvode CRF, stvarajući mogućnosti za širu upotrebu gnojiva s kontroliranim otpuštanjem u poljoprivredi.

Uz očekivani rast globalne populacije do 2050. i smanjenje obradivih površina, poljoprivrednici moraju učinkovitije upotrebljavati zemlju koja im je na raspolaganju. Istodobno, globalni pritisci i klimatske promjene također povećavaju potrebu za razumnijom primjenom gnojiva i upotrebom tehnologija koje pomažu u smanjenju utjecaja poljoprivrede na okoliš diljem svijeta.

Najveća učinkovitost upotrebe hranjivih tvari

CRF se smatra tehnologijom gnojiva s najvećom učinkovitošću upotrebe hranjivih tvari. Opće je poznato da su mineralna gnojiva, uključujući CRF, odgovorna za prehranu otprilike polovice svjetske populacije. Uobičajena gnojiva otapaju se u tlu odmah nakon primjene, osiguravajući ishranu samo na kratko vrijeme. Potrebna je višestruka primjena gnojiva kako bi se osiguralo da usjev dobije potrebnu ishranu. Višestruke primjene također mogu biti praktički složene za velike farme jer su skupe i, kao što znamo iz nedavnih istraživanja, povećavaju probleme sa zbijanjem tla.

Zahvaljujući posebnim oblogama, granule CRF-a postupno otpuštaju svoje hranjive tvari tijekom dužeg vremena. Ovisno o dugotrajnosti proizvoda CRF, oslobađanje hranjivih tvari traje od nekoliko tjedana do mnogo mjeseci.

CRF-ovi podržavaju bolju učinkovitost upotrebe hranjivih tvari, zahvaljujući smanjenju gubitaka hranjivih tvari u okolišu i novim metodama primjene, kao što je primjena rupe za biljke.

Povećana učinkovitost hranjivih tvari postiže se usklađivanjem potreba usjeva za hranjivim tvarima s otpuštanjem hranjivih tvari CRF-a. To dovodi do optimalnog rasta, ali također smanjuje ispiranje hranjivih tvari, isparavanje, denitrifikaciju i otjecanje.

CRF može održati ili povećati prinose usjeva uz manje ukupne unose hranjivih tvari – što je važna prednost u regijama gdje su propisi počeli ograničavati ukupne unose dušika, na primjer.

CRF-ovi smanjuju broj potrebnih primjena: velika prednost u regijama gdje su troškovi ručnog rada visoki ili u (tropskim) regijama gdje su mehanizacija i transport gnojiva komplicirani zbog strmih padina ili loše infrastrukture.

Ovisno o okolnostima u uzgoju, CRF-ovi mogu značajno smanjiti:

• ukupnu upotrebu gnojiva: po stopi od 20 %, čak i do 50 %;
• ispiranje: po stopama do 55 %;
• denitrifikaciju: prosječnom stopom do 40 %;
• isparavanje: po stopama do 40 %.

(Brojevi temeljeni na neovisnom istraživanju s ICL-ovim tehnologijama CRF)

Što je gnojivo s kontroliranim otpuštanjem?

Važno je napomenuti da nisu svi CRF-ovi isti i često se pojam CRF – pogrešno – upotrebljava kad se misli na gnojiva sa sporim otpuštanjem (SRF). Pogledajmo službene definicije tih dviju vrsta gnojiva:
CRF: “Gnojivo u kojem je otpuštanje hranjivih tvari kontrolirano, u skladu s navedenom brzinom otpuštanja hranjivih tvari i navedenim vremenom otpuštanja na određenoj temperaturi.” (ISO 8157:2015)
SRF: “Gnojivo kod kojeg se, hidrolizom i/ili biorazgradnjom i/ili ograničenom topljivošću, hranjive tvari dostupne biljkama raspoređuju tijekom određenog razdoblja, u usporedbi s ‘referentnim topljivim’ proizvodom, npr. amonijevim sulfatom, amonijevim nitratom i ureom.” (ISO 8517:2015)
Dakle, mehanizam oslobađanja hranjivih tvari za ta dva gnojiva potpuno je različit. SRF su minerali kojima je potrebno određeno vrijeme da se otope ili oslobode svoje hranjive tvari. CRF zahtijevaju kvalitetnu oblogu i dosljedan proizvodni proces. Dok na otpuštanje hranjivih tvari SRF-ova utječu temperatura, voda, pH tla i mikroorganizmi, na CRF-ove utječu samo temperatura i voda.

Tehnologije kontroliranog otpuštanja

Također postoje razlike u materijalima primijenjenim za izradu obloge. Važno je razumjeti da te razlike postoje i da izravno utječu na učinkovitost oslobađanja hranjivih tvari. Najučinkovitija tehnologija oblaganja najnovija je razvijena – polimerna obloga. To omogućuje najbolju kontrolu nad otpuštanjem hranjivih tvari i tako najviše odgovara zahtjevima biljke bez ikakvih vrhova ili padova u oslobađanju.

Još jedan aspekt koji treba uzeti u obzir pri odabiru CRF-a različite su hranjive tvari, kombinacija hranjivih tvari, pa čak i njihova razina obloženosti. Mješavina gnojiva koja se sastoji od 10 % obložene frakcije često se naziva gnojivom s kontroliranim otpuštanjem, ali kao što možete zamisliti, njene karakteristike dugotrajnosti, učinkovitost i učinak na sigurnost biljaka vrlo su različiti od CRF-a koji je 100 % obložen. Što bliže korijenju usjeva nanosite gnojivo, to je važnije upotrijebiti proizvod CRF koji je potpuno obložen. Na primjer, u šumarstvu, gdje se gnojiva stavljaju u jamu za sadnju i mlado stablo ili sadnica sadi se ravno na to, kvalitetan, 100 % obložen CRF je neophodan.

Potpuno obloženi CRF također je najučinkovitija opcija za smanjenje gubitaka hranjivih tvari, što zauzvrat povećava učinkovitost upotrebe hranjivih tvari gnojiva i smanjuje emisije u okoliš.

Kontrolirano otpuštanje sprječava gubitak hranjivih tvari

Dušik (N) posebno je sklon gubicima ispiranjem nitrata, uglavnom u lakim (pješčanim) tlima. U tropskim klimatskim uvjetima ukupni gubici dušika su najveći. Dušik s kontroliranim otpuštanjem često se ugrađuje u tlo, tako da se otjecanje automatski smanjuje. Obloga oko N osigurava da se izbjegnu visoke razine NO3 u tlu ubrzo nakon primjene, tako da se također može spriječiti ispiranje.

Fosfor (P) pati od fiksacije u tlu. Može se dogoditi na alkalnim/vapnenastim tlima koja fiksiraju P i kiselim tlima koja fiksiraju P i bogata su aluminijem i željeznim (hidr)oksidima. Veliki dijelovi vlažnih tropskih područja prekriveni su kiselim, jako trošnim tlima u tipu gline, koja pretežito fiksiraju P. CRF-ovi mogu spriječiti fiksaciju tla: fosfor u CRF-ovima može održati nisku koncentraciju hranjivih tvari u tlu i tako ograničiti oborinu s reaktivnim mineralima ili adsorpciju na njih.

Kalij (K) može se lako ispirati na pjeskovitim tlima u područjima s jakim oborinama i tropskim tlima koja su vrlo trošna. CRF-ovi mogu spriječiti ispiranje. Zbog komplicirane infrastrukture u mnogim tropskim zemljama, smanjenje unosa i transporta hranjivih tvari do plantaža može biti vrlo važno za poboljšanje ugljičnog otiska usjeva.

Učinkovitost CRF-a i smanjeni gubici hranjivih tvari znače da poljoprivrednik može smanjiti stope primjene i dalje održavati zdravu razinu prinosa. Niže stope smanjuju ukupne troškove gnojiva i olakšavaju primjenu gnojiva. Uz istu količinu unosa, CRF-ovi su pokazali povećanje prinosa po ha.

“U ICL-u smo upotrijebili svoju stručnost i iskustvo u oblogama u proteklom desetljeću kako bismo razvili posebne formulacije s određenim postocima obloge i dugotrajnošću, koje stvaraju veću učinkovitost upotrebe hranjivih tvari kod određenog usjeva ili skupine usjeva.”

Priče o uspjehu u poljoprivredi

CRF-ovi se već uspješno upotrebljavaju u nekoliko poljoprivrednih kultura kod kojih su učinkovitost hranjivih tvari, smanjenje unosa gnojiva i primjene vrlo važni (na primjer banane, kava, palmino ulje, riža, šećerna trska i krumpir). Ali ne postoji takva stvar kao što je jedan CRF koji odgovara za sve i ostvarit će veću učinkovitost upotrebe hranjivih tvari i veće prinose u svakom usjevu na koji se primijeni, u svakoj regiji. Ključno je razumjeti potrebe usjeva i uskladiti najbolji mogući CRF s tim i okolnostima rasta u regiji.

U ICL-u smo upotrijebili svoju stručnost i iskustvo u oblogama u proteklom desetljeću kako bismo razvili posebne formulacije s određenim postocima obloge i dugotrajnošću, koje stvaraju veću učinkovitost upotrebe hranjivih tvari kod određenog usjeva ili skupine usjeva. Učinkovitost tih koncepata CRF-a dokazana je u našem opsežnom programu ispitivanja i neovisnom istraživanju, što je rezultiralo prilagođenim programima CRF-a.

Ispitivanje s krumpirom, Nizozemska. Jedna primjena potpuno obloženog ICL CRF-a (Agrocote Max, ispod crvene linije) umjesto triju primjena uobičajenih gnojiva na bazi dušika (praksa uzgajivača, iznad crvene linije) povećala je ukupni prinos za 9 % i stvorila dodatni prihod od 450 €/ha.

Ispitivanje s kavom u državi Minas Gerais, Brazil, gdje se uobičajeno gnojivo primjenjuje 3 puta godišnje putem prihranjivanja (lijevo), u usporedbi s formulacijom ICL CRF od 4 – 5 M samo jednom primjenom (desno).

Budućnost CRF-a?

Tehnološki razvoj u proteklom desetljeću omogućio je ekonomičnija gnojiva s kontroliranim otpuštanjem, koja mijenjaju poljoprivredne prakse. CRF-ovi sad igraju ključnu ulogu u smanjenju gubitaka hranjivih tvari i u održavanju ili povećanju prinosa usjeva pri nižim ili sličnim unosima hranjivih tvari od uobičajene prakse uzgajivača.

Analize životnog ciklusa pružit će poljoprivrednim proizvođačima, trgovini i potrošačima daljnji uvid u prednosti za okoliš i smanjeni ugljični otisak ove tehnologije u usporedbi s uobičajenim poljoprivrednim gnojivima.

Neovisno istraživanje o učinkovitosti CRF-ova u tijeku je i važno je uvjeriti donositelje pravila da usvoje tu tehnologiju u svakom novom zakonodavstvu kako bi se smanjio utjecaj praksa gnojidbe na okoliš.

Trenutačne polimerno-sumporne i polimerne obloge razgrađuju se vrlo sporo i učinkovito su inertne u tlu nakon otpuštanja hranjivih tvari. Osmišljene su da budu što tanje (kao ljudska vlas) i propusne, a istovremeno dopuštaju oblozi da ispuni svoju funkciju: kontrolira otpuštanje hranjivih tvari tijekom unaprijed određenog vremena. U sljedećem desetljeću, nadolazeće zakonodavstvo, kao što su nova europska pravila o biorazgradivosti obloga CRF, izazvat će proizvođače gnojiva da stvore nove tehnologije oblaganja koje se brže razgrađuju.