رشد تقاضای کود حیوانی زیر سایه کمبود کود شیمیایی

با توجه به مسدود شدن تنگه هرمز و همچنین کاهش عرضه کود شیمیایی در بازارهای جهانی آمارهای رسمی نشان می دهد روند استفاده از کود دامی در برخی کشورهای تولید کننده محصولات کشاورزی روند صعودی به خود گرفته است.

این درحالی است که به گفته کارشناسان کشاورزی این روند اگرچه می‌تواند نسخه‌ای برای جبران کمبود کود شیمیایی باشد اما واقعیت اینجاست که در عین حال ممکن است چالش‌های دیگری از جمله کاهش بهره‌وری و همچنین آلودگی را نیز به همراه داشته باشد.

به گفته کارشناسان کشاورزی، کشاورزی چرخشی با بازگرداندن مواد مغذی موجود در فضولات دامی به زمین‌های کشاورزی می‌تواند به بهبود خاک، کاهش وابستگی به کودهای شیمیایی و بازیابی انرژی کمک کند، اما موفقیت این رویکرد به بازیابی ایمن مواد مغذی و رساندن مقادیر مناسب آن به زمین‌های مناسب بستگی دارد.

مروری که در مجله کشاورزی با عنوان «تبدیل فضولات دامی به منابع مغذی: پیشرفت‌ها در کشاورزی چرخشی محصول-دام برای سیستم‌های کشاورزی پایدار» منتشر شده، نشان می‌دهد، کشاورزانی که کود خریداری می‌کنند و دامدارانی که با مشکل دفع کود مواجه هستند، در واقع با دو روی یک مسئله روبه‌رو هستند؛ مواد مغذی ارزشمندی که در مکان‌هایی انباشته می‌شوند که محصولات کشاورزی امکان استفاده از آنها را ندارند.

براساس محتوای منتشر شده، بسیاری از مزارع امروز بر کشت محصولات کشاورزی یا پرورش دام تمرکز دارند و در نتیجه، مواد مغذی دیگر به‌راحتی میان این دو بخش جابه‌جا نمی‌شوند. مزارع دامی ممکن است بیش از ظرفیت مزارع مجاور برای استفاده ایمن، کود تولید کنند، در حالی که کشاورزان همچنان کودهای شیمیایی خریداری می‌کنند؛ حتی زمانی که کود دامی حاوی مواد مغذی مورد نیاز محصولات آنهاست.

این درحالی است که آمارها بیانگر این نکته است که  چین سالانه بیش از ۳ میلیارد تن کود حیوانی تولید می‌کند که حجم قابل توجه نیاز محصولات کشاورزی نیازمند مدیریت مناسب را تاکید می‌کند.

به گفته کارشناسان کشاورزی کود حیوانی می‌تواند نیتروژن، فسفر، پتاسیم و مواد آلی را تأمین کند و میزان دسترسی مواد مغذی آن به ترکیب کود و نحوه استفاده از آن بستگی دارد.

این درحالی است که با رعایت استانداردها مواد آلی موجود در کود حیوانی می‌توانند ساختار خاک، ظرفیت نگهداری آب و فعالیت میکروبی را بهبود دهند، شرایط رشد سالم‌تری ایجاد کنند و به‌طور بالقوه هزینه‌های کوددهی را کاهش دهند.

یک متاآنالیز که در این گزارش به آن استناد شده است، نشان می‌دهد جایگزینی کود نیتروژن مصنوعی با کود حیوانی، عملکرد محصولات را ۳.۳ تا ۳.۹ درصد و بهره‌وری مصرف نیتروژن را ۶.۳ تا ۱۰ درصد افزایش داده است. با این حال، زمانی که میزان جایگزینی از ۶۰ درصد فراتر رفته، این مزایا از نظر آماری معنادار نیست.

تحلیل دیگری نیز افزایش ۴.۹ درصدی عملکرد گندم و ۵.۵ درصدی عملکرد ذرت و کاهش ۱.۷ درصدی عملکرد برنج را گزارش کرده است که نشان می‌دهد نتایج در محصولات مختلف و تحت شرایط مدیریتی متفاوت، یکسان نیست.

روش‌های بازیابی مواد مغذی

بررسی‌ها نشان می‌دهد کمپوست‌سازی با استفاده از میکروارگانیسم‌ها و اکسیژن، کود را به ماده‌ای پایدارتر تبدیل می‌کند که می‌تواند به بهبود خاک کمک کند و به همین دلیل گزینه‌ای عملی برای بسیاری از مزارع کوچک و متوسط به شمار می‌رود.

توانایی کمپوست‌سازی در کاهش عوامل بیماری‌زا به دما، مدت زمان فرآوری، رطوبت و میزان هوادهی بستگی دارد. یک تحقیق جهانی که نویسندگان گزارش به آن استناد کرده‌اند، میانگین تلفات ۲۸.۴ درصدی نیتروژن اولیه و ۴۶.۸ درصدی کربن اولیه را گزارش کرده است که تلفات آمونیاک نیز حدود ۱۸ درصد نیتروژن اولیه بوده است.

این درحالی است که هوادهی بهتر، ترکیب مناسب مواد غنی از کربن و نیتروژن و استفاده از افزودنی‌های میکروبی منتخب می‌تواند به محدود کردن این تلفات کمک کند و بطور کلی هضم بی‌هوازی نیز مواد آلی را بدون اکسیژن تجزیه می‌کند و در این فرآیند، بیوگاز برای تولید انرژی و ماده‌ای حاوی مواد مغذی به نام هضم‌کننده تولید می‌شود.

به گفته کارشناسان بخش کشاورزی مزارع می‌توانند با این روش، هم انرژی و هم ارزش کودی موجود در یک منبع ضایعاتی را بازیابی کنند، هرچند هزینه سرمایه‌گذاری، نیاز به عملیات تخصصی و هزینه جابه‌جایی هضم‌کننده مایع می‌تواند کاربرد آن را محدود کند.

نکته جالب توجه اینجاست که فناوری‌های بازیابی هدفمند در شرایط گزارش‌شده توانسته‌اند حدود ۵۷ تا ۸۶ درصد نیتروژن و ۶۴ تا ۸۷ درصد فسفر موجود در مایع دامی را جذب کنند، هرچند نتایج آزمایشگاهی و آزمایشی ممکن است عملکرد این فناوری‌ها را در عملیات روزمره مزارع بیش از حد نشان دهند.

از دیگر گزینه‌های نوظهور می‌توان به بیوچار برای کمک به حفظ مواد مغذی، تیمارهای میکروبی برای بهبود تجزیه و استفاده از لارو مگس سرباز سیاه برای تبدیل کود به زیست‌توده و پروتئین اشاره کرد. با این حال، هزینه، قابلیت اطمینان و مناسب بودن این روش‌ها برای استفاده گسترده‌تر همچنان به ارزیابی بیشتری نیاز دارد.

در نتیجه، ترکیب فناوری‌های متناسب با شرایط محلی می‌تواند کاربردی‌تر از این فرض باشد که یک فرآیند واحد برای همه مزارع مناسب است.

خطر آلودگی در فرآیند بازیافت

استفاده از کود بر اساس میزان نیاز یک مزرعه دامداری برای دفع آن می‌تواند مشکلات جدی ایجاد کند. نیتروژن اضافی ممکن است به آب نفوذ کند و فسفر انباشته‌شده نیز می‌تواند از طریق رواناب وارد محیط شود و به آلودگی مواد مغذی منجر شود.

بر این اساس، تصمیم‌گیری درباره مصرف کود باید حاصلخیزی خاک، نیازهای محصول، مواد مغذی موجود در کود، شرایط آب‌وهوایی و میزان زمینی را که می‌تواند این مواد را به‌طور ایمن دریافت کند، در نظر بگیرد.

شواهد نشان می‌دهد مدیریت مناسب می‌تواند فرصت‌هایی برای کاهش تلفات ایجاد کند. یک تحلیل مورد استناد در این بررسی، کاهش حدود ۴۹ درصدی آمونیاک در سیستم‌های گندم و ذرت و همچنین کاهش ۱۲.۸ درصدی اکسید نیتروژن و ۶۶.۷ درصدی رواناب نیتروژن در ذرت را گزارش کرده است.

این ارقام به مقایسه‌های مشخص موجود در شواهد مربوط می‌شوند و نتایج تضمین‌شده برای همه مزارع نیستند. همچنین جایگزینی بیش از حد کود می‌تواند عملکرد محصولات یا بهره‌وری استفاده از مواد مغذی را کاهش دهد.

کود دامی ممکن است حامل عوامل بیماری‌زا، بذر علف‌های هرز، بقایای آنتی‌بیوتیک، ژن‌های مقاومت آنتی‌بیوتیکی و فلزات سنگین باشد؛ خطراتی که صرفاً با بازیابی مواد مغذی برطرف نمی‌شوند.

یک متاآنالیز مورد استناد از ۹۴ مطالعه، افزایش میانگین ۵۹۱ درصدی مجموع ژن‌های مقاومت آنتی‌بیوتیکی و ۳۵۱ درصدی عناصر ژنتیکی متحرک در خاک پس از استفاده از کود را گزارش کرده است.

کیفیت فرآوری اهمیت زیادی دارد و فرآیندهای پرمصرف انرژی ممکن است حتی در شرایطی که بازیابی مواد مغذی بهبود می‌یابد، ردپای کربن سیستم را افزایش دهند. بنابراین ارزیابی‌های زیست‌محیطی باید جمع‌آوری، فرآوری، ذخیره‌سازی، حمل‌ونقل و مصرف کود در مزرعه را دربرگیرد.

راهکارهای محلی برای کشاورزی چرخشی

مزارع بزرگ و یکپارچه می‌توانند دام، محصولات کشاورزی، مراکز فرآوری و برنامه‌ریزی مواد مغذی را با استفاده از ماشین‌آلات و سرمایه‌گذاری قابل توجه هماهنگ کنند.

توزیع مجدد منطقه‌ای نیز راهکار دیگری است که از طریق آن کود از مناطق دارای تراکم بالای دام به زمین‌های کشاورزی نیازمند مواد مغذی منتقل می‌شود.

فرآوری محلی و استفاده مجدد در نزدیکی محل تولید می‌تواند برای مناطق تپه‌ای جنوب غربی چین مناسب‌تر باشد؛ مناطقی که پراکندگی مزارع، قطعه‌قطعه بودن زمین‌ها و دشواری مسیرهای حمل‌ونقل، استفاده از سیستم‌های متمرکز را پرهزینه می‌کند.

یک نمونه در سیچوان شرقی که در این بررسی مورد اشاره قرار گرفته، جایگزینی ۳۱ تا ۶۲ درصد از کود نیتروژن مصنوعی را گزارش کرده است.

کشت مخلوط ذرت و سویا، استفاده از محصولات کود سبز و بازگرداندن کاه به زمین‌های کشاورزی نیز می‌تواند از چرخه‌های محلی مواد مغذی حمایت کند، مشروط بر اینکه سهم این منابع در برنامه‌ریزی کوددهی لحاظ شود.

کشاورزان برای اجرای چنین سیستم‌هایی به فرآوری مقرون‌به‌صرفه، استانداردهای قابل اعتماد برای کیفیت کود، سازوکارهای حمل‌ونقل و توافق‌هایی نیاز دارند که هزینه‌ها و منافع را به‌طور عادلانه میان تولیدکنندگان محصولات کشاورزی و دامداران توزیع کند.