Сельское хозяйство в западной Кении, мягко говоря, сложно. Хотя фермеры могут выращивать два полных урожая за один год, крайне бедные почвы и дорогие традиционные удобрения, такие как тройной суперфосфат (TSP), снижают урожайность. Но результаты нового исследования Университета Иллинойса дают кенийским фермерам надежду в виде фосфоритов.
"Фосфатная мука соответствует или немного превосходит тройной суперфосфат, если вы смотрите на традиционные агрономические оценки фосфора в почве. Но если вы посмотрите на преимущества с точки зрения биологии и здоровья почвы, фосфатная мука стремительно опережает TSP", - говорит Эндрю Маргенот, доцент кафедры растениеводства Университета I и ведущий автор исследования.
Маргенот и его команда, в которую входят исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе и Международного центра тропического сельского хозяйства (CIAT) в Найроби, исследовали два фосфорных удобрения в ходе долгосрочных полевых испытаний на типичном кенийском мелком землевладельце. ферма.
Тройной суперфосфат, содержащий около 45 процентов фосфора, должен импортироваться из марокканских рудников. Удобрение хорошо растворяется в кислых, богатых железом почвах, типичных для этого региона, но оно создает ряд проблем.
«Фермеры часто не могут позволить себе количество фосфора, которое рекомендуется, если вы покупаете его в виде импортного TSP», - объясняет Марженот. «Кроме того, железо в этих почвах в сочетании с низким pH связывает и обездвиживает фосфор в TSP. Таким образом, вы только что потратили впустую довольно дорогие инвестиции».
Фосфатная руда, удобрение с содержанием фосфора всего от 8 до 12 процентов, не только недорогое, но и естественно подходит для использования на кислых почвах.
Это тот же минерал, из которого состоят наши зубы и кости: фосфат кальция. По той же причине, по которой кислая сода разрушает ваши зубы, фосфатная руда растворяется лучше всего и наиболее полезна в качестве удобрения в почвах с низким pH., - говорит Марженот.
В ходе исследования исследователи применяли TSP, фосфатную муку или не применяли дополнительные удобрения на полях, засеянных кукурузой и бобами, в течение 13 сельскохозяйственных сезонов. По завершении исследования команда собрала почву и измерила доступный для сельскохозяйственных культур фосфор, а также его количество, связанное с железом.
Кроме того, команда также измерила количество фосфора, которое оказалось в микробном сообществе почвы. «Считается, что микробы способны превзойти геохимические поглотители фосфора», - говорит Марженот. «Микроб может ворваться внутрь и перекачать импульс фосфора, прежде чем он навсегда зафиксируется железом. Когда микробные клетки умирают, они высвобождают свой фосфор, давая корням растений возможность поглотить его."
Традиционные показатели доступного для сельскохозяйственных культур фосфора были одинаковыми для TSP и фосфоритов, но примерно на 33 процента больше фосфора было связано с железом и, таким образом, было недоступно для сельскохозяйственных культур на участках, удобренных TSP. Впечатляет, что в микробном пуле почв, удобренных фосфоритами, содержится на 299% больше фосфора.
«Фосфатная руда - это форма удобрения с медленным высвобождением. TSP - это наводнение», - говорит Марженот. «Слишком много сразу, это все равно, что пытаться пить из пожарного шланга. Это слишком много для микробов или растений, поэтому большая часть просто навсегда заперта в минералах почвы».
Влияние удобрений на урожайность было сообщено в сопутствующем исследовании, которое показало, что фосфатная руда соответствовала, а в некоторых случаях превосходила TSP. Марженот говорит, что это отчасти связано с большей доступностью фосфора, но это также связано с тем, что фосфориты снижают кислотность и обеспечивают дополнительными питательными веществами - магнием и кальцием - почву и, в конечном счете, сельскохозяйственные культуры.