wtorek, 26 stycznia 2010

Fosfor ma znaczenie

Dzisiejszy wpis jest pierwszą częścią tłumaczenia artykułu, który ukazał się na stronie Australijskiego Instytutu Badań Permakulturowych (The Permaculture Research Institute of Australia). Jak się okazało (tzn. było to jasne od początku, ale nie zwróciłem uwagi:) autorem jest Polak – Pan Dr. Marcin Gerwin. Oryginalny artykuł o tytule “Phosphorus Matters II – Keeping Phosphorus on Farm” dostępny jest pod tym linkiem na ww australijskiej stronie. Artykuł napisany został piękna angielszczyzną, tłumaczenie na język polski jest moje, więc wszystkie błędy są wynikiem mojego „ciężkiego pióra” (czy może bardziej laptopa;), ewentualnych braków znajomości j. angielskiego i polskiego;) Tłumaczenie za zgodą autora:

"Przedmowa administratorów strony ( The Permaculture Research Institute of Australia): Peak Phosphorus -szczyt wydobycia fosforu (dalej PP) rzadko kiedy przyciąga uwagę. Zwykle jest problem jest niezauważalny z powodu pozostawania w cieniu swojego większego brata, Peak Oil (szczyt wydobycia ropy naftowej). Mimo tego konsekwencje PP są dużo bardziej dramatyczne. O ile obydwa „szczyty” wiążą się z potężnymi brakami w produkcji żywności, to PP z łatwością zgarnąłby nagrodę w dziedzinie największa katastrofa.

Ostatnie badania dowodzą, że szczyt wydobycia fosforu to sprawa, której nie możemy sobie pozwolić dłużej ignorować:

...światowy szczyt wydobycie fosforytów (skał z których produkuje się nawozy fosforowe) szacuje się na rok 2033. O ile to wydaje się odległą przyszłością, obecnie nie ma obecnie na rynku żadnych alternatyw, które mogłyby na dużą skalę zastąpić fosforyty. Budowa nowej infrastruktury i rozwiązań instytucjonalnych może zająć całe dziesięciolecia.

Rolnicy na całym świecie potrzebują nawozów fosforowych, jednak większość złóż fosforytów są pod kontrolą tylko kilku państw w tym Chin, Maroko i USA. Chiny ostatnio nałożyło 135% cło eksportowe
na wywóz fosforytów co w praktyce oznacza zatrzymanie eksportu tych skał z Chin. Rezerwy w USA szacuje się, że wyczerpią się w ciągu 30 lat. Maroko aktualnie okupuje Saharę Zachodnią i jej potężne zasoby fosforytów. Wszystko wbrew rezolucji ONZu .– Western Sahara Resources Watch

Marcin, podium jest Twoje.
Jak zatrzymać fosfor na farmie, Marcin Gerwin (kontynuacja artykułu ‘Closing the Phosphorus Cycle - jak domknąć cykl krążenia fosforu)
„Zaraz po czystej wodzie, fosfor będzie jednym z czynników, które w nieunikniony sposób będą ograniczać populację ludzi na Ziemi” napisał Bill Mollison w książce „Permaculture: A Designers’ Manual „ (Permakultura: Podręcznik projektanta) ponad 20 lat temu. (1). Jest ważne byśmy uwzględniali recykling fosforu w naszych systemach produkcji i dystrybucji żywności. Fosfor (P) jest kluczowym pierwiastkiem do uprawy każdego rodzaju upraw i bez niego nie powstanie żadna tabliczka czekolady, owsianka, czy dżem wiściowy.

Uaktywnianie fosforu obecnego w glebie

W wielu glebach fosfor jest naturalnie obecny w wystarczających ilościach, jednak jest chemicznie związany i nie występuje w formie dostępnej dla roślin. Większość gleb użytkowanych rolniczo w Zachodniej Europie i Ameryce Północnej jest nadmiernie nawożona ogromnymi dawkami superfosfatów, c o skutkuje wiązaniem fosforu z innymi pierwiastkami, co czyni go niedostępnym dla roślin. To powoduje, że fosfor jest neiwykorzystany w glebie. W konsekwencji koncentracja fosforu sięga 750 ppm (części na milion), podczas gdy do normalnego wzrostu zbóż potrzeba 45 ppm(2). By określić, czy masz odpowiedni poziom fosforu w glebie najlepszym sposobem jest zrobienie analizy gleby. Jeśli poziom fosforu jest w normie, ale Twoje rośliny zdradzają oznaki niedoboru fosforu ( różówawe liście, porażone łodygi), możesz potrzebować pomocy wyspecjalizowanej drużyny wydobywającej fosfor – grzybów. Grzyby są specjalistami od rozkładu. Enzymy przez nie wydzielane pozwalają rozkładać ligninę, celulozę, pancerzyki chitynowe owadów oraz kości zwierząt. Wszystkie te składniki są zbyt trudne do rozkładu przy udziale bakterii. Łyżka zdrowej gleby może zawierać kilka metrów niewidzialnej gołym okiem grzybni.

Grzybnia określonych gatunków grzybów ma niesamowicie ważną funkcję. Produkuje silne kwasy, które pozwalają im im dosłownie rozpuszczać skały i wydobywać z nich fosfor. Te grzyby tworzą obopólnie korzystne związki z korzeniami roślin i mogą dostarczać fosfor w ten sposób roślinom. Te grzyby to grzyby mikoryzowe.

Grzyby mikoryzowe mogą zwiększać powierzchnię chłonną korzeni roślin od 700 do 1000 razy (4). Grzyby te mogą pobierać fosfor z ogromnych odległości, wiele metrów od drzewa. Ten transport również odbywa się za pomocą grzybni. Grzyb dostarcza roślinie fosfor, a roślina odwdzięcza się cukrami stworzonymi w procesie fotosyntezy. Grzyby nie mają chlorofilu, więc nie mogą fotosyntetyzować.

Sadzonki drzew, krzewów i roślin wieloletnich mogą zostać zaszczepione grzybem mikoryzowym już gdy rosną w szkółce. Ważne jest by dostać odpowiedni rodzaj zarodników dla Twojej rośliny. Możesz zaszczepić również grzyby mikoryzowe na drzewach dorosłych poprzez wykopanie dziury w pobliżu drzewa, tak by odsłonić korzenie . Następnie należy wysypać zarodniki lub grzybnię na korzenie. Nasiona roślin jednorocznych i warzywa mogą również zostać zaszczepione , jednak rośliny z rodziny kapustowatych ( Brasicaceae), buraki i szpinak nie tworzą związków mikoryzowych.
Optymalne pH do pobierania fosforu przez rośliny, to 6.0 – 7,5, odchylenia od tego przedziału sprawiają, że fosfor robi się niedostępny. Konwencjonalne rozwiązanie to dodanie siarki na glebach zbyt zasadowych lub wapna na glebach zbyt kwaśnych. Jednak może być to dość drogie rozwiązanie, zwłaszcza gdy mamy działać na dużym obszarze. Ale jeśli chcemy uprawiać rośliny kwasolubne takie jak np. borówka amerykańska to co mamy uczynić? Przecież dla borówki optymalne pH wynosi 3,5 – 4,8. jeśli będzie wyższe roślina może nawet uschnąć. Więc skoro fosfor jest niedostępny przy taki niskim pH , to w jaki sposób ta roślina może w ogóle rosnąć? Można przecież dostawać fosfor poprzez partnerstwo z konkretnymi grzybami mikoryzowymi, które mają się dobrze w glebie o tak niskim pH i które wydobywają dla borówki fosfor.
Można również dostosować pH poprzez zmienianie równowagi między bakteriami a grzybami w glebie. Możesz użyć „brązowej” ściółki, takiej jak zrębki drewna, rozdrobnione gałęzie, by stworzyć środowisko dobre do wzrostu grzybów i obniżenia pH poniżej 7. Z drugiej strony poprzez aplikowanie „zielonych” ściółek (trawy,obornika) lub aktywnie napowietrzanej herbatki kompostowej by podnieść pH gleby do trochę ponad 7. Powodem dla którego tak się dzieje jest to, że śluz bakterii jest zasadowy, a kwasy wydzielane przez grzyby są... kwaśne, więc obniżają pH gleby.

Niektóre pierwiastki są dostępne dla roślin w niskim pH a niektóre w wysokim. pH gleby będzie zmieniać się między mikrosiedliskami na danym terenie i rolą organizmów glebowych jest tego kontrolowanie. Jeśli użyjemy np. wapna, to cały system zostanie czasowo zdeterminowany przez to działanie i skuteczność dostarczania różnych pierwiastków z różnych mikrosiedlisk zostanie ograniczona. Więc zamiast aplikować minerały w celu uaktywnienia fosforu za pomocą reakcji chemicznych, możemy stymulować wzrost odpowiedniej, zdrowej sieci pokarmowej w naszej glebie. Ta zróżnicowana, zdrowa, pełna życia gleba dostarczy roślinom wszystkie kluczowe pierwiastki i wspierać będzie ciągły ich recykling.



Używanie herbicydów gdy grzyby mikoryzowe są obecne w glebie może przynieść niespodziewane konsekwencje. Grzyby mogą transportować nie tylko minerały, ale również różne pestycydy. Badania w Chinach ujawniły, że grzyby mikoryzowe mogą transportować toksyczny herbicyd – atrazynę (od 2008 roku w Polsce nie można jej stosować – przypis W.M.) która została użyta na polu kukurydzy(5). Prawdopodobnie podobne zjawisko zaszło na tym australijskim pastwisku ze zdjęcia. Na przodzie pastwisko dobrze zarządzane (kompost, aktywnie napowietrzana herbatka kompostowa), w tle po latach aplikowania pestycydów drzewa są albo martwe albo umierają.(6)

Przypisy:
1 B. Mollison, Permaculture: A Designers’ Manual, 2004, p. 192.
2 Ibid
3 J. Lowenfells, W. Lewis, Teaming with Microbes, 2006, p. 53.
4 Ibid, p. 61.
5 Honglin Huanga, Shuzhen Zhanga, Xiao-quan Shana, Bao-Dong Chena, Yong-Guan Zhua and J. Nigel B. Bellb, Effect of arbuscular mycorrhizal fungus (Glomus caledonium) on the accumulation and metabolism of atrazine in maize (Zea mays L.) and atrazine dissipation in soil.
6 See also: K. Lewis, B. McCarthy, Nontarget tree mortality after tree-of-heaven (Ailanthus altissima) injection with imazapyr, Northern Journal of Applied Forestry, 25(2):66-72, 2008. In this study a herbicide imazapyr was injected to Tree-of-heaven (Ailanthus altissima), which in some regions is an invasive tree. The results showed that imazapyr injections not only killed all injected tree-of-heaven, but also 17.5% of neighboring (within 3 m) noninjected tree-of-heaven and eight other tree species 62 weeks after treatment. The possible ways of transmission of the herbicide were root grafts, mutually shared mycorrhizal fungi, root exudation and absorption, and/or leaf senescence. "

9 komentarzy:

  1. Super artykuł. Takie małe wtrącenie wiesz może coś bardziej szczegółowo o tych enzymach rozkładających ligninę i celulozę ?

    Piotr

    OdpowiedzUsuń
  2. Ciesze się, że autor - Marcin Gerwin się zgodził - sam bym takiego dobrego nie napisał.

    Te enzymy to ligninazy i celulazy. Jakiejś głębokiej wiedzy na ten temat nie mam niestety. Z tego co wiem, jednak, to chyba tylko grzyby rozkładają te substancje. Bakterie preferują "łatwiejsze" materiały. Łatwiejsze, czyli takie o mniejszym stosunku węgla do azotu (jak mocz, obornik, ścinki traw...) Grzyby są "przyciągane" przez takie materiały jak papier, drewno, gałęzie, liście... Właściwie to grzyby również "lubią" materiały bogate w azot, tylko przegrywają konkurencje z bakteriami, które dużo szybciej się rozmnażają.

    OdpowiedzUsuń
  3. A widziałeś może gdzieś jakiś artykuł na ten temat ? Może ktoś już się pokusił o hodowle grzybni w celu uzyskania tych enzymów?

    Piotr

    OdpowiedzUsuń
  4. Książki na ten temat, to praktycznie wszystkie nt. konserwowania drewna. Cały przemysł jest na tym zbudowany.

    Hodują już grzyby rozkładające ligniny w celach komercyjnych, oto link do artykułu po polsku:

    http://micro.org.pl/doku.php/grupa14:index

    Artykuł ma dużo wzorków chemicznych, więc pewnie Cię zainteresuje:)

    OdpowiedzUsuń
  5. czyli mozna zastosowac takie cos ?
    http://www.motoallegro.pl/item879345816_zywa_grzybnia_lesne_grzyby_w_twoim_ogrodzie.html

    gdzie kupic grzybnie by zaaplikowac ? - wlasciwie zaaplikowac ?

    OdpowiedzUsuń
  6. Myślę, że ten sprzedawca z Twojego linka jest ok. Wiodącym sprzedawcą w Polsce jest Mykolfor. Mają stronę internetową:

    http://www.mikoryza.pl/

    Przepis jak dokładnie zaaplikować jest na stronie i pewnie będzie też na opakowaniu. Ja bym dodał jeszcze do tego dużo ściółki bogatej w węgiel (drewno, gałęzie, papier, karton, słoma...) po zaaplikowaniu. Grzyby uwielbiają takie środowisko (wilgotne i bogate w "pokarm")

    OdpowiedzUsuń
  7. Wg moich niejawnych, dość wiarygodnych informacji nie ma peak'u fosforowego, będzie dużo później, niż peak ropy i prawdopodobnie węgla, więc w tym zakresie nie ma co się bać :)

    OdpowiedzUsuń
  8. Mysle ze 35 PLN + przesylka na 20 drzewek to nie problem finansowy.

    Mam pytanie do autora : czy ma sens zaszepianie drzewek jabloni ktore rosna na terenie gdzie nie bylo nic opryskiwane czy przekopywane przynajmniej od 20 lat ? Jablonie 30 letnie . Pony z jablek sa super od 5 lat. Musze zrzucac mae jabluszka bo jest ich tak duzo ze mialbym malutkie. pozdrawiam!

    OdpowiedzUsuń
  9. Myślę, że mimo wszystko może to pomóc. Mikoflor ma chyba szczepionki specjalnie do drzew owocowcy.
    Możliwe, że nie były stworzone optymalne warunki dla wzrostu grzybów mikoryzowych, czyli np. grabiono i palono liście. To coś do rozważenia.

    @panika2008 ciekawość mnie zżera teraz ...wrrr :)

    Istnieją pewnego rodzaju substytuty fosforu. Tzn. skały zawierające mniej fosforu niż te wykorzystywane dzisiaj. Mamy je nawet w Polsce, ale trzeba wybudować infrastrukturę i jest to surowiec gorszej jakości. W połączeniu z PO (chodzi o Peak Oil, choć Platforma Obywatelska u władzy też by w sumie pasowała;) sytuacja będzie dość nieprzyjemna. Jakieś totalne załamanie produkcji żywności nam nie grozi, ale jak za zwyczaj w takich sytuacjach - biedni będą mieli prze.....

    OdpowiedzUsuń

Podziel się wiedzą ze znajomymi!