To będzie przełom w rolnictwie? Mniej nawozu, a plony wyższe
Eksperymentalne uprawy w 26 miejscach na świecie
Dalsza część artykułu pod materiałem wideo
Badanie przeprowadzili naukowcy z międzynarodowej sieci LegacyNet w 26 ośrodkach badawczych w Europie, Ameryce Północnej, Azji i Nowej Zelandii. Naukowcy wysiewali różne mieszanki roślin pastewnych na eksperymentalnych poletkach o wymiarach co najmniej 3 na 5 metrów. Rośliny nawożono umiarkowanymi dawkami azotu.
Następnie wysokość plonów porównano z uprawą jednogatunkową (w większości przypadków była to życica trwała) nawożoną co najmniej dwukrotnie wyższą dawką azotu, oraz z uprawą dwugatunkową (mieszanka życicy i kończyny białej w proporcjach 70:30, stosunkowo popularna w rolnictwie). Wyniki opublikowane w grudniu ub. r. w „Science” w artykule „Multispecies grasslands produce more yield from lower nitrogen inputs across a climatic gradient” są obiecujące. Oto szczegóły.
Wielogatunkowa mieszkanka lepsza niż monokultura
„Badania wykazały, że wysiewanie różnorodnych gatunków prowadziło do uzyskania plonów o 11 proc. wyższych niż w przypadku wysiewu jednej trawy – mimo że ta była nawożona ponad dwukrotnie większą ilością azotu” – wyjaśnia jedna ze współautorek eksperymentu, prof. Caroline Brophy z Trinity College Dublin w artykule opublikowanym na portalu popularnonaukowym The Conversation.
Te wyniki były częściowo efektem zastosowania w mieszance roślin motylkowych takich jak kończyna biała i kończyna czerwona, które potrafią wiązać azot z atmosfery w sposób naturalny. „Ten 'darmowy' azot jest następnie uwalniany do gleby i może być wykorzystywany przez wszystkie rośliny w użytku zielonym. Ponieważ trawy i rośliny motylkowe dobrze ze sobą współdziałają, powszechną praktyką rolniczą jest obecnie wysiew mieszanek zawierających 70 proc. jednej trawy i 30 proc. jednej rośliny motylkowej. Najczęściej jest to połączenie życicy trwałej i koniczyny białej” – tłumaczy Brophy.
Czy oznacza to, że uprawa tylko jednej trawy i jednej rośliny motylkowej może dać takie same plony jak mieszanki wielogatunkowe? Okazuje się, że niekoniecznie. „Nasze badania wykazały, że zastosowanie mieszanki wielogatunkowej prowadziło do wzrostu plonów o 18 proc. w porównaniu z wysiewem 70 proc. jednej trawy i 30 proc. jednej rośliny motylkowej” – pisze prof. Brophy.
Dodatek ziół robi różnicę
Naukowcy testowali różne mieszanki, ale okazało się, że optymalna jest mieszanka, w której skład wchodzą dwa gatunki traw, dwa gatunki roślin motylkowych oraz dwa gatunki ziół. Pozytywny wpływ ziół (np. w porównaniu do mieszanki trawy z rośliną strączkową) wynika m.in. z tego, że zioła mają głębsze systemy korzeniowe niż trawy, co może przynosić korzyści takie jak lepsze pobieranie wody z głębszych warstw gleby. Co ciekawe, badania udowodniły, że zastosowanie dwóch traw, dwóch roślin motylkowych i dwóch ziół było lepsze niż użycie tylko jednej trawy, jednej rośliny motylkowej i jednego zioła.
Czytaj też: Racjonalne nawożenie azotem zbóż ozimych wiosną. Co radzą eksperci?
Jakie gatunki roślin wchodziły w skład mieszanki?
W artykule opublikowanym w „Science” czytamy, że dokładny skład sześciogatunkowej mieszanki było dostosowany do warunków panujących w poszczególnych lokalizacjach. „Niemniej jednak, występowało duże nakładanie się gatunków w różnych miejscach” – informują autorzy. Okazuje się, że najczęściej używanymi gatunkami w eksperymencie były:
- trawy: życica trwała (L. Perenne) i tymotka (Phleum pratense);
- rośliny motylkowe: kończyna łąkowa, inaczej kończyna czerwona (Trifolium pratense) i kończyna biała (T. repens);
- zioła (ang. herbs): cykoria podróżnik (Cichorium intybus) oraz babka lancetowata (Plantago lanceolata).
Im cieplejszy klimat, tym większe korzyści z mieszanek?
Inny ciekawy wynik uzyskany przez badaczy dotyczył wpływu warunków klimatycznych na ostateczne wyniki. „Zmiana klimatu stanowi poważne zagrożenie dla źródeł utrzymania rolników, produkcji rolnej oraz bezpieczeństwa żywnościowego. Nasz eksperyment obejmował szeroki zakres warunków klimatycznych, co pozwoliło nam zbadać potencjał mieszanek wielogatunkowych w radzeniu sobie z rosnącymi temperaturami. Odkryliśmy, że wraz ze wzrostem temperatur korzyści płynące z mieszanek wielogatunkowych stawały się jeszcze większe w porównaniu z dotychczasowymi praktykami. Sugeruje to, że rolnicy mogą zwiększać produktywność swoich gruntów przy mniejszym zużyciu nawozów, nawet w warunkach ocieplającego się klimatu” – wyjaśnia prof. Brophy.
Korzyść dla kieszeni i dla środowiska
Naukowcy stwierdzają, że uzyskane przez nich wyniki wskazują, że lepsze projektowanie mieszanek pastewnym może mieć duże znaczenie praktyczne. Ceny nawozów chemicznych w ostatnich latach gwałtownie wzrosły. Ograniczenie ich stosowania oznacza realne oszczędności dla rolników.
Mniejsze zużycie nawozów azotowych może przynieść również korzyści dla środowiska takie jak:
- niższa emisja podtlenku azotu – silnego gazu cieplarnianego,
- mniejsze ryzyko wypłukiwania azotanów do wód gruntowych,
- niższe zużycie energii i paliw kopalnych potrzebnych do produkcji nawozów.
Czytaj też: Rewolucja w rolnictwie. Zmienisz granice pastwiska jednym kliknięciem
