Undersøgelse beregner, hvor meget poo øger afgrødevækst og reducerer forurening

Det gamle ordsprog 'spild ikke, ønsker ikke 'gælder for mange situationer i livet, men måske uventet, det er også relevant, når vi taler om poo.

At lægge animalsk affald på jorden har længe været accepteret som en måde at genbruge og genbruge det på, men hvor effektiv den er til at øge plantevæksten i forhold til syntetisk eller kunstig gødning er ikke blevet forstået godt på en stor, landbrugsskala.

Men nu et hold, ledet af professor Deli Chen ved University of Melbourne, har analyseret 141 undersøgelser, hvor animalsk affald, herunder kvæg, svin og fjerkrægødning, blev brugt på afgrøder til at erstatte en del af eller hele syntetisk nitrogengødning.

Studiet, som så professor Chen og Dr Shu Kee Lam fra School of Agriculture and Food samarbejde med Dr. Longlong Xia og Dr. Xiaoyuan Yan fra Chinese Academy of Sciences 'Institute of Soil Science, fundet der er fordele på gården og videre.

"Kunstgødning bruges meget, fordi de forsyner planter med det tilgængelige nitrogen, de har brug for for at producere protein for at vokse, og at fange energi fra solen via fotosyntese, "siger professor Chen, der leder universitetets jordforskningsgruppe.

"Men den globale årlige produktion af kvælstof fra husdyrgødning nåede omkring 100 millioner tons i øjeblikket, så der er et stort potentiale for landbrug. "

Undersøgelsen viste, at afgrødeudbyttet kan øges med 12,7 procent, når mellem halvdelen og tre fjerdedele af kunstgødning udskiftes med animalsk affald. Og at øge udbyttet er vigtigere end nogensinde, da Jordens befolkning anslås at nå 9,7 milliarder i 2050.

Men substitutionen reducerede også nitrogenbaseret forurening i form af gasser og afstrømning sammenlignet med kunstgødning.

Brug af animalsk affald førte også til bedre opbevaring af kulstof i jordbunden, hvilket betyder mindre kulstof går tabt til atmosfæren som drivhusgassen kuldioxid.

Professor Chen og hans kolleger foreslår, at udskiftning af gødning med gødning kan fremme mikroorganismerne i jorden til bedre at immobilisere eller 'låse' nitrogen og kulstof i jorden. Dette immobiliserede nitrogen ville derefter være tilgængeligt i hele vækstsæsonen for afgrøden.

"Vi har alle set billederne af ødelæggelsen fra blågrønne alger i vores floder. Omkostningerne til at rette op på denne økologiske katastrofe er enorme. Et andet velkendt eksempel er overdrevne næringsstoffer fra gødning, der løber ud i Great Barrier Reef, "siger professor Chen.

Omkring 50 procent af kvælstofforbruget til dyrkning af landbrugsjord går tabt for miljøet, og det stiger til omkring 70 procent i kvægfoderpladser. Dette skaber et af de største spørgsmål i landbruget i dag - nitrogenforurening.

Disse resultater understreger vigtigheden af ​​at vedtage en passende substitutionsrate for at producere højere udbytter med lavere nitrogenforurening.

Teamet fandt ud af, at når der bruges gylle i stedet for kunstgødning, ammoniakemissionen faldt med 27 pct. kvælstofudvaskning i grundvandet faldt med 29 procent, og kvælstofafstrømning faldt også med 26 procent.

Gødningen giver også andre næringsstoffer som fosfor, kalium og essentielle mikronæringsstoffer til afgrøder.

Ud over agronomiske og miljømæssige fordele, brugen af ​​animalsk affald til komplementering af kunstgødning er en enorm økonomisk fordel for fødevareproducenter, siger professor Chen.

Men der er nogle begrænsninger. Nogle afgrøder, herunder korn og grøntsager, voksede ikke så godt med en ren gødningssubstitution, og professor Chen fandt ud af, at disse afgrøder muligvis har brug for et lille 'kickstart' med syntetisk nitrogen. Men 75 procent af gødningen kan stadig være baseret på animalsk affald.

Disse resultater understreger vigtigheden af ​​at anvende den rigtige gødningssubstitution til at producere højere udbytter med lavere nitrogenforurening.

Det næste trin for teamet er at maksimere mængden af ​​nitrogen, der kan genvindes fra animalsk affald.

I en tidligere undersøgelse, de har allerede vist, at tilsætning af brunkul til animalsk affald reducerer nitrogentab i form af ammoniak. Resultaterne viser, at det tilbageholdte nitrogen ville have en gødningsværdi på 49 $ AUD pr. Ko om året. Med en gennemsnitlig feedlot med cirka 20, 000 kvæg, det ville svare til omkring en million australske dollars hvert år.

Forskerne vil yderligere teste denne teknologi - partnerskab med moderne intensive mejerier, grise- og hønsegårde på et tilskud fra Cooperative Research Centers Partnerships Program på 7 millioner AUD.

"Her anvender vi mottoet 'brug det eller tab det'. Hvis vi ser animalsk affald som en industriressource, vi kan forhindre, at det går tabt for miljøet., "siger professor Chen.