В началото на септември екип от световни учени с участието на Кристин Алеуел, Бруно Рингевал, Кристиано Балабио, Дейвид А. Робинсън, Панос Панагос и Паскуале Борели представиха обширен доклад за състоянието на почвите в света, озаглавен „Глобалният недостиг на фосфор ще се влоши от ерозията на почвата”, публикуван в Nature communications. Съвременните подходи за моделиране доказаха, че управлението на селското стопанство, насочено към затваряне на хранителни цикли, като повишаване на ефективността на използване на фосфора (P) и рециклирането на животинския тор и човешки екскрети би могло да окаже положително влияние върху баланса на фосфор.
При разглеждането на основните агрономични „входове” и „изходи” за фосфора, но пренебрегвайки ерозията на почвата, екип на MacDonald et al. 22 е изчислил, че 29% от площта на световната обработваема земя има дефицит на P и 71% има излишъци (данни от 2000 г.). Основният извод в доклада на експертите е, че загубата на фосфор в селскостопанските системи - особено в райони с ниско или никакво бъдещо въвеждане на P торове, зависи от ерозията на почвата и представлява непосредствена заплаха за функционирането на системата.
Фосфорът (Р), който е ключов елемент в ДНК (дезоксирибонуклеиновата киселина), РНК (рибонуклеиновата киселина), а също АТФ (аденозин трифосфорната киселина) и фосфолипидите, е от съществено значение за растежа, функционирането и възпроизводството на целия живот на земята.
В природните екосистеми фосфорът, който се губи от цикличната система на почвата и растението, трябва да бъде заменен с бавен процес на изветряне на скалите или добавен чрез тор в управляваните от човека системи. Ако обаче не е налично или не е организирано торене с животински отпадъци или човешки екскрети, фосфорните торове произхождат от невъзобновяеми геоложки находища на P, които са все по-ограничен ресурс.
Еднопосочният поток на P от минерални запаси към почвите във фермите, към сладки води и накрая в океаните, вече се счита за извън безопасното работно пространство за устойчиво човешко развитие. Потенциалните заплахи от глобално ограничение на Р поради пиковия фосфор са интензивно обсъждани в близкото минало. Непосредствената заплаха от такова ограничение на P до известна степен е намалена, тъй като очевидно някои наслагвания на P са били пренебрегвани или погрешно класифицирани в миналото, което теоретично ще продължи през следващите 600 години.
Въпреки това социално-икономическите и политическите последици са все още драматични, тъй като новооткритите находища на фосфор са ограничени до малък регион от Западна Сахара и Мароко. Неотдавнашната литература е спорна относно това дали доставката на P от скалните резерви през следващите десетилетия ще бъде истински физически дефицит или ще бъде ограничена от икономически и технически ограничения или уязвимостите на околната среда (например замърсяване на водата), произтичащи от настоящите и бъдещите модели на производство и потребление на P.
Паралелно с глобалната криза на храните 2007-2008 г. търсенето на фосфатни скали и торове надвишава предлагането и цените се увеличават с 400% в рамките на 14-месечен период, което показва чувствителността на този пазар. Държави като като Индия например изпитват силен недостиг от суровини за фосфатните торове. Нарастващото търсене на P тор в световен мащаб е причинило увеличение на цената на скалния фосфат от около 80 долара за тон през 1961 г. на 700 долара за тон през 2015 г. (с големи колебания от година на година) .
Фосфорът за реколтата от домати
Най-важната потенциална загуба на P от екосистемите е загуба от почвата поради ерозия от вода и това често се случва при внезапни събития . Тъй като по-голямата част от фосфата в почвата е сорбирана плътно до минерални частици, свързана с органични вещества или утаена като слабо разтворими соли, тя се изнася главно от почвите към водни тела чрез ерозия от вода. Само много малка част от Р в почвите и основите е достъпна за растенията или може да се извлече като разтворен разтворим фосфат - с изключение на прекомерно оплодените почви с нарастваща наличност на Р .
Глобални загуби на фосфор в почвите и почвени баланси
Всички континенти водят до отрицателни салда на фосфор с изключение на Азия, Океания и Австралия, като Азия има леко положителен, но почти нулев баланс Р Това е изводът въпреки високите, до много високи вносители на химически торове (с диапазон от 1,7 до 13 килограма на хектар между различните континенти, като националните стойности достигат до 14 и 19 кг на ха за Европейски съюз за 15 старите държави-членки (ЕС-15, държави-членки, присъединяващи се преди 2004 г. главно в Западна и Северна Европа) и Китай, съответно.
Повечето отрицателен баланс на фосфор има в Африка поради много ниско входно химически торове на 1,7 кг ха, съчетани с големи загуби поради ерозия на почвата от 9.6 кг на ха. Южна Америка, както и Централна и Източна Европа (NEU11, новите страни-членки, присъединяващи се към ЕС след 2004 г., с изключение на Кипър и Малта) също показват високи загуби на P, но по различни причини.
Южна Америка има много висок внос на химически торове, но също така и големи загуби поради ерозия на почвата, съчетана с висок износ на Р поради органичното управление на Р (изчислено като сумата на вложените тор и остатъци минус усвояването на растенията). За разлика от това новите държави-членки от Източния Европейски съюз (NEU11) имат доста ниски ерозионни загуби, но също така и много ниско количество химически торове. С хипотетичното предположение за липса на попълване поради химически торове (например поради икономически или технически ограничения), изчисляването на баланса на почвата P води до отрицателно салдо в световен мащаб.
Европейски експерти, обсъждайки използването и управлението на земята в рамките на ЕС, твърдят, че отрицателният баланс на P в страните от Централна и Източна Европа е в рязък контраст с миналите практики в бившите страни от EU15, където са налице силни положителни баланси и свръхпредлагане на P доведе до екологични и екологични заплахи.
Въпреки че има доказателства, че нивото на свръхпредлагане в предишните страни от ЕС-15 е намалявало в началото на 90-те години поради тенденции на спад в употребата на минерални торове , влошаването на нивата на недостатъчно предлагане на P (отчасти поради бързия спад в приложението на торове след 90-те години) водят до все по-ниски добиви и до икономически и агрономически проблеми в страните от Централна и Източна Европа.
Въпреки че страните от Централна и Източна Европа (NEU11) имат по-ниска загуба на P от ерозия на почвата в сравнение с бившия EU15 (1,2 кг на ха срещу 2,1 кг от ха годишно – за NEU11 в сравнение с EU15), общият баланс на P е почти балансиран в бившия ЕС15 (0,4 кг на ха годишно) поради значително по-голямото въвеждане на химически торове в западните страни в сравнение с източната NEU11 (отрицателно салдо, като по този начин общото изчерпване на почвата от -4,3 кг на ха).
В бъдеще притесненията са за недостиг на Р и изчерпване на хранителни вещества в новите държави членки NEU11 въпреки сравнително по-ниските ерозионни загуби на Р от почвите до водите. Без големи геоложки находища на P в Европа 8 държавите от Източна и Западна Европа ще се сблъскат с остра политическа и икономическа борба за фосфорни торове в бъдеще, като и двата региона са в по-горния край на отрицателния баланс на P без добавяне на химически тор (-14 и -9,5 кг ха -1 годишно -1 за EU15 и NEU11).
За Азия Китай със сигурност се откроява с широкообхватни програми за запазване и рециклиране на P (например отделяне на човешки екскрети и урина, извличане от утайки от отпадъчни води, утайки от пепел и торова индустрия). В същото време китайските почви изпитват най-високата консумация на химически торове, което води до почти балансиран бюджет на P (−0,4 кг на ха годишна). С най-високите загуби на P поради водна ерозия на почвата (12,3 кг на ха.
Въпреки че търсенето на фосфор е в стагнация в някои региони (най-вече в Европа, Северна Америка и Австралия), днес общото търсене се увеличава в световен мащаб поради растежа на населението, интензификацията на селското стопанство и преминаването от вегетарианска към месна диета . Предполага се, че 50-то намаление на отпадъците от храни и фуражи, съчетано с 50% намаление на производството и потреблението на животински продукти ще позволи 100-процентно превръщане в биологично земеделие, като по този начин ще се насърчи устойчивото земеделие и ще се сведе до минимум проблемите, свързани със селскостопанското производство, парниковите газове, загубата на биологично разнообразие, намаляването на водите и проблемите, свързани с екотоксикологията.
Преминаването към 100% биологично производство в световен мащаб обаче би било възможно само ако скалният фосфат се използва като минерален P-тор в биологичното земеделие с подобен мащаб, както се използва днес в конвенционалното земеделие .
В заключение, тъй като предлагането на фосфор от геоложки находища не може да се увеличи, а фосфорните ресурси ще бъдат все по-ограничени в бъдеще в световен мащаб, то и намаляването на ерозията на почвата може да бъде от решаващо значение, ако не и най-важният вариант за ограничение на тези процеси, посочват експертите. Затова е редно да се позволи намалено внасяне на торове и по този начин да се пестят скъпоценните ресурси на P днес, да се намалят непрекъснатото изчерпване на складовете на P в Източна Европа и Африка и да се намали въздействието върху сладките и океанските води, за да противодействат на еутрофикацията и хипоксията.
Мерките за намаляване на ерозията на почвата ще зависят от специфичните за региона характеристики на климата, релефа, почвите и целите на реколтата и ще зависят от икономическата и топографската осъществимост на възможностите за управление.
Тези дейности могат да бъдат насърчени чрез „зелените практики” през следващия програмен период. Адекватният и адаптиран контрол на ерозията може да бъде една или комбинация от мерки като липса на обработка или ниска обработка на почвата; поддържане на постоянна почвена покривка, постигната от увеличена растителност, особено покривни култури, разнообразяване на растителните видове; мулчиране или сеитба на междинни култури, както и адаптирано към топографията управление на земите (напр. терасиране, лентово изрязване и контурно земеделие). Особено комбинация от устойчиви практики може да окаже сериозно въздействие върху намаляването на ерозията и свързаните с това загуби на P в най-уязвимите страни, което да доведе до положителни селскостопански и екологични резултати.
