Возврат к корням: питание почвы через сточные воды
Ученые из Вагенингенского университета (Нидерланды) рассматривают возможность возврата к практике использования сточных вод, включая переработанную человеческую мочу, в качестве источника удобрений. Это может стать экологичной альтернативой минеральным удобрениям, которые требуют добычи ограниченных ресурсов и использования природного газа.
Исторически человеческие отходы возвращались на поля, замыкая цикл почва–пища–человек. Однако внедрение современных канализационных систем прервало эту цепочку. В 1990-х годах в Нидерландах отказались от использования осадка сточных вод из-за риска загрязнений тяжелыми металлами и фармацевтическими остатками. С тех пор сельское хозяйство все больше полагается на минеральные удобрения и навоз.
Проблемы минеральных удобрений и навоза
Производство минеральных удобрений связано с экологическими проблемами. Оно требует добычи ископаемых ресурсов и природного газа, что приводит к выбросам парниковых газов и разрушению ландшафтов. Кроме того, животноводство, обеспечивающее фермеров навозом, становится источником значительных выбросов углекислого газа, метана и соединений азота.
«Чтобы сократить эмиссии, необходимо уменьшить поголовье скота, что приведет к снижению объемов навоза», — отмечает Кимо ван Дейк из Вагенингенского университета. Более того, европейские нормы уже ограничивают использование навоза.
Альтернативы: местные и экологичные удобрения
Министерство сельского хозяйства Нидерландов поручило Ван Дейку исследовать возможность разработки удобрений, которые можно производить локально с минимальным воздействием на окружающую среду. Среди потенциальных источников — сточные воды пивоварен, заводов по производству картофеля фри и переработанная моча.
Ван Дейк выделил 20 перспективных удобрений. Один из примеров — гранулы из золы, оставшейся после сжигания осадка сточных вод. В 2024 году в ходе эксперимента в Лелистаде было установлено, что азот из мочи усваивается растениями на 25% эффективнее, чем из минеральных удобрений.
Эксперименты с удобрениями
Формы новых удобрений разнообразны: от жидкостей, напоминающих навоз, до сухих гранул, похожих на минеральные удобрения. Исследователи изучают, как их применение влияет на выбросы аммиака и закиси азота.
«Независимо от формы удобрения, растения не усваивают все питательные вещества. Некоторые соединения теряются, превращаясь в аммиак или нитраты», — поясняет Ван Дейк. Цель — минимизировать эти потери.
Испытания в полевых условиях
В рамках экспериментов удобрения тестируются как на поверхности, так и под слоем почвы. Такой подход позволяет минимизировать выбросы аммиака. Исследования в лабораториях включают мониторинг выбросов углекислого газа, метана и азотсодержащих соединений.
Полевые испытания на 2024–2025 годы запланированы с акцентом на выращивание картофеля. Этот выбор обусловлен тем, что картофель наглядно демонстрирует принцип замкнутого сельского хозяйства: использование питательных веществ, полученных из бытовых отходов.
