Masowe stosowanie nawozów na rozległych uprawach w ciągu ostatnich dziesięcioleci pozostawia ślad zanieczyszczeń, zarówno w glebie, jak i w atmosferze, co zaczyna być teraz postrzegane z niepokojem. Podczas gdy z licznych badań wiadomo, że nadmierne stosowanie nawozów (zwłaszcza mineralnych) niszczy podłoże pod przyszłe uprawy, często — nawet jeśli działa to na ich niekorzyść — plantatorzy mają na myśli tylko jedno: maksymalizację plonów na swoich polach i w swoich obiektach.
Nie chodzi jednak tylko o to, jak wykorzystujemy te produkty, ale także o to, w jaki sposób nawozy są wytwarzane, przetwarzane i transportowane. Ponieważ, podobnie jak w wielu innych obszarach i sektorach, każdy z tych kroków powoduje zanieczyszczenie. To ciekawy paradoks… czy my, plantatorzy, nie powinniśmy być pierwszymi, którzy zadbają o środowisko, w którym zamierzamy sadzić?
Rolnictwo i gazy cieplarniane
Populacja świata stale rośnie, co oznacza, że potrzebujemy coraz więcej żywności, aby wesprzeć ten wzrost. Ale nie tylko popyt na żywność rośnie z dnia na dzień, ponieważ oprócz większej ilości żywności będziemy potrzebować również więcej paszy dla zwierząt, włókien naturalnych i biopaliw, więc prognozy są jasne; w miarę wzrostu populacji popyt na szereg produktów związanych z działalnością rolniczą będzie proporcjonalnie wzrastał.
FAO (Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa) prognozuje, że w 2050 r. populacja świata wyniesie około 9 miliardów ludzi, czyli o około jedną trzecią więcej niż obecnie. Logicznie rzecz biorąc, ten wzrost oznacza większe zapotrzebowanie na żywność i inne produkty rolne, więc ten sektor będzie musiał „nadrobić zaległości” i pracować nad tym, aby jego działalność była jak najmniej zanieczyszczająca, ograniczając emisję gazów cieplarnianych (GHG) w jak największym stopniu, a krótko mówiąc, ślad węglowy swojej działalności.
Jaki jest ślad węglowy nawozu?
Kiedy mówimy o śladzie węglowym produktu rolnego (lub dowolnego rodzaju produktu), mamy na myśli całkowitą ilość gazów cieplarnianych wytwarzanych bezpośrednio lub pośrednio w trakcie jego cyklu życia, który obejmuje wszystko od produkcji lub wytwarzania po transport lub użytkowanie. Mówimy więc o surowcach i sposobie ich pozyskiwania i transportu, procesach wytwarzania i produkcji, magazynowaniu i transporcie, marketingu lub gospodarce odpadami — całym szeregu działań niezbędnych do uzyskania tego produktu i które pozostawiają swój ślad w postaci zanieczyszczenia.
Widziane w ten sposób kupowanie czegokolwiek nie wydaje się już tak przyjazne dla środowiska, prawda? Stąd znaczenie tego typu obliczeń, ponieważ musimy wiedzieć zarówno, jak bardzo zanieczyszczamy, jak i co możemy zrobić, aby zmniejszyć nasze całkowite emisje gazów cieplarnianych. Jak zobaczymy, rolnictwo, oprócz posiadania szeregu korzyści dla środowiska, nie jest dokładnie przyjazną dla środowiska działalnością, szczególnie gdy ignoruje się szereg dobrych praktyk w tej dziedzinie.
Jak zmniejszyć ślad węglowy?
Emisje gazów cieplarnianych są głównie związane z trzema rodzajami gazów: dwutlenkiem węgla (CO2), metanem (CH4) i podtlenkiem azotu (N2O), przy czym CO2 i N2O są produkowane w największej ilości przez sektor rolniczy. Obecnie szacuje się, że 25% emisji gazów cieplarnianych pochodzi z rolnictwa, leśnictwa i hodowli zwierząt, w tym z powiązanych zjawisk, takich jak zarządzanie nawozami i wylesianie.
Jeśli skupimy się na całkowitej ilości gazów cieplarnianych emitowanych przez te działania, jedna trzecia z nich jest spowodowana przez takie źródła jak nasiona, środki ochrony roślin lub paliwa niezbędne do ich przeprowadzenia, podczas gdy reszta, 70%, jest bezpośrednio związana z nawozami mineralnymi, albo poprzez emisję gazów po zastosowaniu do gleby, albo poprzez ich produkcję i transport.
Z pewnością mamy zdolność, aby zmienić te liczby i stać się bardziej przyjaznymi dla środowiska. Od lokalnych strategii handlowych po stosowanie nowoczesnych formuł nawozów, które są bardziej przyjazne dla środowiska zarówno w procesach produkcyjnych, jak i po zastosowaniu na polu. „Ulepszenie” sektora rolniczego jest niezwykle złożonym wyzwaniem, ale jest naprawdę konieczne, biorąc pod uwagę dane dotyczące światowej populacji, które widzieliśmy, a także inne czynniki, takie jak zmiana klimatu lub pojawienie się nowych szkodników i chorób. Oczywiście techniki rolnictwa ekologicznego, biologiczna kontrola szkodników lub allelopatia będą musiały stać się ważniejsze, jeśli chcemy ograniczyć emisję gazów cieplarnianych do naszej atmosfery.
Jak rośliny oddziałują na siebie? Czy można uzyskać lepsze plony, uprawiając jednocześnie inne gatunki roślin? Allelopatia to zjawisko, w którym żywy organizm ma bezpośredni wpływ na inne organizmy w swoim środowisku.
Wiemy, że 3 główne gazy cieplarniane to dwutlenek węgla, metan i podtlenek azotu, przy czym pierwszy i trzeci są tymi, które są najbardziej produkowane przez rolnictwo. Chociaż całkowita ilość N2O wytwarzana przez ten sektor jest znacznie niższa niż CO2, jego wpływ na atmosferę jest znacznie bardziej wyraźny. W rzeczywistości N2O jest gazem o największym efekcie cieplarnianym, którego siła ocieplenia globalnego jest około 300 razy większa niż dwutlenku węgla. Ale jak dokładnie powstaje ten gaz?
N2O powstaje z gleby, niezależnie od tego, czy mówimy o gruntach rolnych, czy leśnych, a do jego emisji nie jest konieczne stosowanie nawozów azotowych. W rzeczywistości powstaje dzięki cyklowi azotowemu w dwóch procesach biochemicznych zwanych nitryfikacją i denitryfikacją. Podczas pierwszego i dzięki aktywności szeregu bakterii, które pozyskują energię z procesu, azot amonowy przekształca się w azot azotowy lub azotyny, które następnie utleniają się i tworzą azotany, formy azotu, które mogą być asymilowane przez rośliny.
Denitryfikacja z kolei występuje, gdy zawartość tlenu w glebie spada, na przykład z powodu długotrwałego okresu opadów deszczu lub nawadniania. W tym przypadku szereg mikroorganizmów zastępuje atmosferyczny O2 cząsteczkami o wysokiej zawartości tlenu, takimi jak azotan NO3. Podczas tego procesu wytwarzane są NO, N2O i N2, z których tylko ten ostatni jest nieszkodliwy dla środowiska.
Jeśli skupimy się na całkowitej ilości gazów cieplarnianych emitowanych przez te działania, jedna trzecia z nich jest spowodowana przez takie źródła jak nasiona, środki ochrony roślin lub paliwa niezbędne do ich przeprowadzenia, podczas gdy reszta, 70%, jest bezpośrednio związana z nawozami mineralnymi, albo poprzez emisję gazów po zastosowaniu do gleby, albo poprzez ich produkcję i transport.
Z pewnością mamy zdolność, aby zmienić te liczby i stać się bardziej przyjaznymi dla środowiska. Od lokalnych strategii handlowych po stosowanie nowoczesnych formuł nawozów, które są bardziej przyjazne dla środowiska zarówno w procesach produkcyjnych, jak i po zastosowaniu na polu. „Ulepszenie” sektora rolniczego jest niezwykle złożonym wyzwaniem, ale jest naprawdę konieczne, biorąc pod uwagę dane dotyczące światowej populacji, które widzieliśmy, a także inne czynniki, takie jak zmiana klimatu lub pojawienie się nowych szkodników i chorób. Oczywiście techniki rolnictwa ekologicznego, biologiczna kontrola szkodników lub allelopatia będą musiały stać się ważniejsze, jeśli chcemy ograniczyć emisję gazów cieplarnianych do naszej atmosfery.
Jak rośliny oddziałują na siebie? Czy można uzyskać lepsze plony, uprawiając jednocześnie inne gatunki roślin? Allelopatia to zjawisko, w którym żywy organizm ma bezpośredni wpływ na inne organizmy w swoim środowisku.
Wiemy, że 3 główne gazy cieplarniane to dwutlenek węgla, metan i podtlenek azotu, przy czym pierwszy i trzeci są tymi, które są najbardziej produkowane przez rolnictwo. Chociaż całkowita ilość N2O wytwarzana przez ten sektor jest znacznie niższa niż CO2, jego wpływ na atmosferę jest znacznie bardziej wyraźny. W rzeczywistości N2O jest gazem o największym efekcie cieplarnianym, którego siła ocieplenia globalnego jest około 300 razy większa niż dwutlenku węgla. Ale jak dokładnie powstaje ten gaz?
N2O powstaje z gleby, niezależnie od tego, czy mówimy o gruntach rolnych, czy leśnych, a do jego emisji nie jest konieczne stosowanie nawozów azotowych. W rzeczywistości powstaje dzięki cyklowi azotowemu w dwóch procesach biochemicznych zwanych nitryfikacją i denitryfikacją. Podczas pierwszego i dzięki aktywności szeregu bakterii, które pozyskują energię z procesu, azot amonowy przekształca się w azot azotowy lub azotyny, które następnie utleniają się i tworzą azotany, formy azotu, które mogą być asymilowane przez rośliny.
Denitryfikacja z kolei występuje, gdy zawartość tlenu w glebie spada, na przykład z powodu długotrwałego okresu opadów deszczu lub nawadniania. W tym przypadku szereg mikroorganizmów zastępuje atmosferyczny O2 cząsteczkami o wysokiej zawartości tlenu, takimi jak azotan NO3. Podczas tego procesu wytwarzane są NO, N2O i N2, z których tylko ten ostatni jest nieszkodliwy dla środowiska.
Który rodzaj nawozu zanieczyszcza najbardziej?
Stosowanie dowolnego rodzaju nawozu, jakkolwiek organicznego by nie był, ma swój ślad węglowy, ale… czy są nawozy, które zanieczyszczają mniej niż inne? Który jest najbardziej zanieczyszczający? Cóż, to nawóz mineralny, a wśród nawozów mineralnych wyróżnilibyśmy te, które zawierają mocznik zamiast azotanu amonu jako najbardziej zanieczyszczające. Powiemy ci dlaczego.
Azotan amonu obecny w wielu nawozach jest przetwarzany z amoniaku i kwasu azotowego, a jego ślad węglowy zależy głównie od trzech aspektów: zużycia energii wymaganego do jego wytworzenia, surowca używanego do produkcji amoniaku i wreszcie emisji N2O powstających podczas przetwarzania kwasu azotowego. Natomiast ślad węglowy podczas produkcji mocznika jest mniejszy, ponieważ CO2 wytwarzany podczas produkcji amoniaku jest absorbowany przez sam mocznik. Jednak CO2 zostanie również uwolnione, gdy nawóz zostanie zastosowany na polu, a w przypadku mocznika emisje N20 spowodowane procesem nitryfikacji są wyższe. Tak więc ostatecznie mocznik zanieczyszcza bardziej niż azotany.
Oczywiście zanieczyszczenie generowane podczas produkcji nawozów zależy w dużej mierze od technik stosowanych w trakcie procesu. Aby dać ci wyobrażenie, wyprodukowanie jednego kilograma azotu do nawozów emituje do atmosfery około 7 kg CO2. Jeśli zastosujesz praktyki sugerowane przez Unię Europejską w zakresie technik i technologii produkcji (koncepcja zwana BAT lub Best Available Technologies), liczba ta spada do 3,6 kg CO2, zmniejszając zanieczyszczenie dla tego samego produktu o połowę.
Inne powszechnie dostępne na rynku nawozy, o których wiadomo, że są wysoce zanieczyszczające, to siarczan amonu lub chlorek potasu. Jeśli chcemy chronić nasze środowisko i przyszłe uprawy tak bardzo, jak to możliwe, stosowanie azotanów zawsze będzie o wiele bardziej wskazane. W czasach dużego wzrostu gospodarczego na świecie i gdy połowa populacji planety jest już uzależniona od upraw nawożonych nawozami mineralnymi, warto przyjrzeć się tym aspektom i spróbować ograniczyć niepotrzebne zanieczyszczenie tak bardzo, jak to możliwe, niezależnie od tego, czy mówimy o ich produkcji, czy użytkowaniu (szacuje się, że zanieczyszczenie generowane podczas produkcji jest podobne do tego generowanego przez emisję gazów po zastosowaniu nawozu na polu).
Ślad węglowy uprawy marihuany
Jak w przypadku każdej innej rośliny lub warzywa, uprawa konopi może być również wysoce zanieczyszczająca. Tym bardziej, jeśli weźmiemy pod uwagę ilość konopi uprawianych obecnie w pomieszczeniach, ze wszystkim, co to oznacza: stosowanie systemów oświetleniowych, klimatyzatorów, dużych wentylatorów wyciągowych, generatorów CO2 (które stanowią od 11 do 25% całkowitej emisji CO2 w zakładzie), systemów nawadniających i oczywiście pestycydów i nawozów. Jeśli do śladu węglowego, jaki zaobserwowaliśmy (tylko w przypadku nawozów), dodamy wydatek energetyczny związany z tą działalnością, szybko zdamy sobie sprawę, że na poziomie środowiskowym duże uprawy, które obserwujemy dzisiaj, nie są dokładnie przykładem ekologicznej zrównoważoności.
Aby dać ci wyobrażenie: w 2012 roku (czyli przed prawdziwym boomem uprawy konopi w Ameryce Północnej) wyprodukowanie jednego kilograma konopi odpowiadało 4600 kilogramom wyemitowanego CO2, a koszty energii elektrycznej wyniosły 6 miliardów dolarów. To około 1% całkowitej energii elektrycznej zużywanej w USA. Liczby są łatwe do obliczenia; jeden joint trawki „kosztuje” około 2 kilogramów CO2 w atmosferze.
Inny przykład; w 2021 roku w stanie Kolorado przemysł konopny odpowiadał za 1,3% całkowitej emisji CO2 w całym stanie, podobnie jak przemysł wydobywczy węgla lub zbiórka i zarządzanie odpadami. Jeden z głównych problemów? Ponieważ sektor ten rozwijał się tak szybko, wiele stanów nadal nie ma przepisów dotyczących emisji gazów cieplarnianych w uprawie konopi, więc nie ma ograniczeń ani protokołów dotyczących tego, jak robić to w bardziej ekologiczny sposób. Biorąc pod uwagę, że sektor ten ma oczekiwaną stopę wzrostu na poziomie 16% rocznie, to prawodawstwo jest ważniejsze niż kiedykolwiek, aby osiągnąć pewną zrównoważoność w tej działalności.
Jak widzieliście, nie brakuje powodów, dla których wszyscy hodowcy na całym świecie, czy to konopie indyjskie, czy inne rośliny, powinni „wziąć się do roboty” i spróbować zobaczyć, jak możemy zmniejszyć ślad węglowy naszych upraw. Od stosowania lamp LED zamiast lamp wysokowyładowawczych po regulatory klimatu lub, oczywiście, stosowanie w 100% organicznych nawozów… wszystko to pomoże to osiągnąć!
