Biowęgiel – czy ma szansę przyjąć się w sadownictwie?

Biowęgiel to w naukach rolniczych temat stosunkowo świeży, jednak bardzo obiecujący. Z jego zastosowaniem wiąże się duże nadzieje na przeciwdziałanie procesowi degradacji gleb, który jest bolączką intensywnej produkcji żywności. Czy nowatorski produkt ma szansę przyjąć się w uprawach owoców?

Z naszych gleb ubywa rokrocznie ton materii organicznej – podstawowego czynnika decydującego o ich żyzności. Skutki tego są dla rolnictwa katastrofalne. Zmycie warstwy humusu o grubości zaledwie 1 cm skutkuje zmniejszeniem plonu nawet o 4%.  Polska nie jest tu wyjątkiem – szacuje się, że z naszych gleb tracone jest średnio 0,8 t humusu na hektar rocznie. To nie jest naturalne zjawisko. Odpowiada za nie najczęściej niewłaściwa agrotechnika, błędy rolników, które mogą glebę wyniszczyć do szczętu. Mówi się nawet o 75 – procentowym ubytku materii organicznej na niektórych obszarach w stosunku do stanu sprzed wprowadzenia nawozów mineralnych. Duże nadzieje związane z odbudowaniem potencjału plonotwórczego gleb wiąże się ostatnimi czasy z biowęglem.

Próchnica glebowa to warstwa bezpostaciowej materii organicznej na różnym stopniu rozkładu, pochodzącej ze szczątków organicznych. Jest naturalną mieszaniną różnorodnych związków chemicznych, w tym kwasów humusowych, wciąż słabo poznanych, o bardzo skomplikowanej budowie chemicznej. Powstaje przy udziale mikroorganizmów.

Dla produkcji roślinnej próchnica stanowi dobro niezastąpione. Jest źródłem pierwiastków chemicznych niezbędnych dla wzrostu roślin – azotu i fosforu. Tworzy kompleks sorpcyjny, zapobiega ucieczce jonów – K+, Na+, Ca2+, Mg2+. Poprawia warunki cieplne (dzięki ciemnemu zabarwieniu i silnemu pochłanianiu promieniowania słonecznego), reguluje  stosunki wodno-powietrzne gleby, korzystnie wpływa na jej strukturę. Stymuluje aktywność mikroorganizmów i fauny glebowej. Stabilizuje odczyn gleby, zwiększając jej zdolności buforowe. Co więcej, wiąże i dezaktywuje toksyczne pozostałości środków ochrony roślin, a także zmniejsza mobilność metali ciężkich w glebie.

Do zubożania gleb w próchnicę przyczyniają się: nadmierny pobór wody (prowadzi do przesuszenia gleby i wrażliwości humusu na wywiewanie), ubijanie gleby ciężkim sprzętem, likwidowanie zadrzewień śródpolnych, naturalnych pasów zachwaszczenia, oczek wodnych oraz wylesianie (odkrycie terenu i zwiększenie podatności na działanie wiatru). Ponadto rezygnacja z nawożenia organicznego, a w płodozmianach polowych dodatkowo: niestosowanie śródplonów i międzyplonów, uprawa w monokulturach,  orka wzdłuż stoku (woda spływa bruzdami, pociągając ze sobą próchnicę, zamiast się w nich zatrzymywać).

Próchnica glebowa jest jednak stosunkowo mało trwałą formą węgla, gdyż w przeciągu kilku lat ulega w środowisku mineralizacji. Znacznie trwalszym, mniej podatnym na atak mikroorganizmów materiałem jest biowęgiel. Substancja ta charakteryzuje się silnie strukturotwórczym działaniem, zawartością węgla w formie stabilnej, właściwościami sorpcyjnymi w stosunku do związków organicznych i nieorganicznych oraz zdolnością do retencji wody.

Biowęgiel, materiał wyglądem przypominający węgiel drzewny, otrzymywany jest na drodze pirolizy biomasy roślinnej w temperaturze 200 – 300 stopni C, bez dostępu tlenu.

Obecnie mamy duże problemy z zagospodarowaniem odpadów biomasowych – tony odpadów tartacznych, z produkcji leśniczej, z przetwórstwa owocowo – warzywnego czy z przemysłu celulozowego są wytwarzane, a następnie składowane, stanowiąc poważne zagrożenie biologiczne oraz źródło gazów cieplarnianych. Biowęgiel wytwarza się właśnie z tych niestabilnych biologicznie odpadów, jak również z komunalnych osadów ściekowych, co rozwiązuje problem ich składowania i pozwala przetworzyć je na bardzo użyteczny produkt.

Gama potencjalnych zastosowań biowęgla jest naprawdę szeroka. W rolnictwie materiał ten mógłby być stosowany do użyźniania pól, przywracając wyeksploatowanym glebom ich wartość produkcyjną. Wprowadzenie biowęgla w ilości zaledwie tony na hektar użytku rolnego powoduje wzrost żyzności gleby, poprawia jej strukturę i właściwości, zwiększa pojemność kompleksu sorpcyjnego, stwarza dogodne warunki bytowania dla mikroflory oraz fauny glebowej. Dodatkowy efekt mógłby zostać osiągnięty dzięki połączeniu wielu zabiegów chroniących glebę przed ubytkiem materii organicznej, m. in. nawożenia obornikiem, kompostem, pozostawiania na polu resztek pożniwnych czy uprawy poplonów na zielony nawóz.

Miejmy nadzieję, że potencjał biowęgla zostanie wykorzystany również w sadownictwie, a jego stosowanie w przeciągu najbliższych kilku lat stanie się powszechną praktyką.