2014. október 31., péntek

Nitrogén – a kétélű fegyver

A cikk rövid összefoglalója:

 A műtrágyák és elsősorban a nitrogén műtrágyák alkalmazása károsan befolyásolja a termőtalajok egészségét. A hozamok emelkedése megállt világszerte, a műtrágya ára azonban folyamatosan emelkedik, ezért új utakat keresnek a parasztok, miként lehet más módon biztosítani a termékenységet. Köszönhetően a parasztok sok évtizedes gyakorlati tevékenységének és a kutatásoknak, már ismertek az egyszerű alapelvek, miként lehet fokozatosan átállni egy olyan termelési módszerre, ahol a nitrogént és egyéb tápanyagokat a talajban élő mikroorganizmusok szolgáltatják a növényeknek.

1.       Az első alapelv a folyamatos, élő növényi fedettség fenntartása a legelőkön, kaszálókon és/vagy sokszorosan összetett fedő- és társnövénytársulásokkal a szántókon.
2.       A második alapelv, hogy fokozatosan csökkentsük a kijuttatott nitrogén és foszfor műtrágyák dózisát, amelyek gátolják a  gyökér és a mikrobák közti bonyolult biokémiai folyamatokat.
3.       A harmadik alapelv, hogy segítsük elő a növények és mikrobák sokféleségét jó biológiájú komposzt és ALKO alkalmazásával valamint sokféle fedő és társnövény vetésével.Minél több féle növény nő egy adott területen, annál gyorsabban fejlődik jó irányba a talaj termékenysége.
4.       A negyedik alapelv, hogy a talaj pozitívan reagál az állatok jelenlétére, feltéve, hogy a legeltetés megfelelő alapelvek mentén történik. A trágya és a vizelet haszna egyértelmű és a rövid időtartamú, koncentrált állományú legeltetés folyamatosan javítja a talajt és annak termékenységét.

A biológiai úton megkötött nitrogént a növény pontosan olyan mennyiségben és akkor veszi fel, amikor arra szükség van, teljes egészében hasznosul, ellentétben a szintetikus nitrogén formákkal, amelyeknek töredéke hasznosul, ellenben jelentős környezeti károkat okoz.

Ha ez a kivonat felkeltette az érdeklődésed, a cikkben megtalálod a bővebb kifejtést.

 **********************************************************************************


 
 Káposztasorok fehérhere növénytakaró között

A nitrogén a fehérjék és a DNS alkotóeleme, ezáltal alapvető fontosságú minden élő szervezet számára. Az ipari forradalom előtt a földi életet támogató nitrogén 97%-át a biológia kötötte meg a légkörből, ahol gyakorlatilag korlátlan mennyiségben áll rendelkezésre. (A maradék felvehető nitrogén egyéb természetes folyamatok során keletkezett, mint a villámcsapások)

Az elmúlt évszázad során azonban a mezőgazdasági termelés intenzív eljárásai, párosulva a talaj mikrobiológiai ismeretek hiányosságával, a mezőgazdasági területeken lecsökkentett biológiai aktivitást és emelkedő mennyiségű,  iparilag előállított nitrogén alkalmazását eredményezte.

2013-ban az ausztrál gabonatermelők nagyjából 3 milliárd dollárt költöttek szervetlen nitrogén vásárlására (Marino, 2014), miközben világszerte több, mint 100 milliárd dollár értékben juttattnak ki évente szintetikus nitrogént szántóföldekre és legelőkre. A kijuttatott nitrogénmennyiség mindössze 10-40%-a felvehető a növényeknek, a maradék 60-90% elszivárog a talajvízbe, elpárolog a levegőbe vagy megkötődik a talajban. (Krupnik et al. 2004, Oenema et al. 2009)

A szervetlen nitrogén hatásai


A nagy mennyiségű szervetlen nitrogén alkalmazása a talaj működésére és a környezet egészségére számos nem várt negatív következménnyel járt.
Észak Amerika leghosszabb ideje tartó, mezőgazdasági termelési módszerek talaj minőségére gyakorolt hatásával foglalkozó  tartamkísérletéből származó adatok azt mutatják, hogy a nagy dózisú nitrogén műtrágya alkalmazása kimeríti a talaj széntartalékait, rontja a talaj vízmegtartó képességét - és ironikus módon kimeríti a talaj nitrogéntartalmát is (Khan et al. 2007, Larson 2007)
Mindezt összevetve ezek a tényezők mögöttes okként szerepet játszanak a hozamok világszerte tapasztalható stagnálásában, amelyek tovább már nem növelhető több műtrágya alkalmazásával (Mulvaney et al. 2009)
A bizonyítékok azt sugallják, hogy bár a nitrogén alapvető fontosságú elem a növények növekedéséhez, a nagy mennyiségű szervetlen nitrogén műtrágya használata hátrányos a talajnak, s nem utolsósorban a talajvíz minőségére is.
Az USDA becslése szerint több, mint 4.8 milliárd dollárt fordítanak a nitrát eltávolítása az amerikai ivóvízekből, miközben a Mexikói öbölben kialakult hatalmas halott zónának a mezőgazdasági területekről elfolyó tápanyagok az egyetlen és legnagyobb forrása. (Ceres 2014)
Szerencsére az új hírek nem túl rosszak, a fejlett országokban az elmúlt években csökkent a műtrágyafelhasználás. Franciaország, Németország és Nagy Britannia ért el sikereket ezen a területen úgy, hogy az 1980-as évekhez képest 40-50%-al kevesebb műtrágya alkalmazásával érnek el magas hozamokat. (Krietsch 2014)
A költséghatékony nitrogén kezelés a kulcsa a nyereséges és  termékeny gazdálkodásnak és a talaj kötöttszén mennyiségének növelésének is.
A szén stabil formái, mint a humusz, ugyanis nem képződnek nagy mennyiségű szintetikus nitrogén jelenlétében, mivel az gátolja a megkötő mikrobák működését.

Biológiai nitrogén megkötés


Globális szinten a biológiai nitrogén megkötés teszi ki a növényi kultúrák és legelők nitrogénigényének 65 százalékát, ezért bőségesen van még lehetőség a növekedésre.
A nitrogén kínálata kimeríthetetlen, közel 80% dinitrogént (N2) tartalmaz a földi légkör, ezért kulcsfontosságú annak megismerése, hogy az inert nitrogén gáz miként is alakítható át biológiailag aktív formába.
A mezőgazdaság által használt nitrogén az 1900-as évek elején kialakított Haber-Bosch eljárásból származik.  Ez a folyamat katalitikusan egyesíti a légköri nitrogént természetes vagy kőszénből származó hidrogénnel, magas hőmérsékleten és nagy nyomáson ammóniát létrehozva .
A költséges Haber-Bosch eljárás nem megújuló forrásokat használ és jelentős az energiaigénye, de az eljárást hadásati célokra fejlesztették ki, ott nem számít a pénz.
Szerencsére némi „enzimatikus varázslattal“ a légköri nitrogén ingyen alakítható át ammóniává sokféle baktérium és archea segítségével.
Ideális esetben a frissen megkötött ammónia gyorsan beépül  szerves molekulákba, mint az aminosavak és humusz. Ezek a stabil molekulák létfontosságúak a talaj termékenységében, mivel ezek nem mosódnak ki vagy nem illannak el, mint a nitrát vagy ammónia. Fontos, hogy a nitrogén stabilizálása állandó szénforrást igényel, amely szintén biológiai úton kötődik meg, nem inert bioszén formájában kerül a talajba, de ezt később részletesen kifejtem.

Mely mikrobák érintettek?


Fontos felismerni, hogy a nitrogén megkötése nem korlátozódik a hüvelyesekkel társulásban élő Rhizobium baktériumokra. A klorofill is egy fehérjekomplexum része, ezért ahol  zöld növényeket láthatunk, ott találhatunk nitrogénkötő baktérium vagy archea társulást is.
Ellentétben a gyökérszimbióta nitrogénkötőkkel, a legtöbb nitrogénkötő baktérium nem tenyészthető laboratóriumban, ezért az ökológiai funkciójuk értékelése technikai kihívást jelentett.
A legfrissebb biomolekuláris módszerekkel már számtalan  szabadon vagy társultan élő baktériumban és archeában mutatták ki a nitrogenáz -reduktáz enzim működéséért felelős nifH gén jelenlétét az élőhelyek széles választékában.
Bár az említett mikrobák által megkötött nitrogén mennyiségének számszerűsítésére hiányosak az eljárások, azonban azt pontosan tudjuk, hogy a nitrogénmegkötésben résztvevő mikrobák száma és változatossága sokkal nagyobb, ahol a talajt egész évben élő növények fedik (elsősorban a fűfélék családjából), mint azokban a talajokban, amelyeket barnára művelve parlagon hagytak.
A nitrogénkötő baktériumok és archeák mellett a mikorriza gombák szerepe létfontosságú a nitrogénkötés folyamatában. Bár a mikorriza gombák nem képesek a légköri nitrogén megkötésére, azonban ők szállítják az energiát a tárult nitrogénkötőknek folyékony szén formájában. (Jones 2008)
A mikorrizák szállítják emellett a szerves formában kötött nitrogént is, például aminosavak formájában, mint a glycin, arginin, kitozán és glutamine. (Leake et al. 2004, Whiteside et al. 2009).
A mikorrizák szerves nitrogén beszerzése és szállítása rendkívül módon energiahatékony.
Ez az útvonal bezárja a nitrogénciklust, csökkenti a nitrifikáció, denitrifikáció, párolgás és kimosódás veszteségét és a nitrogén szerves formában tárolva megakadályozza a talaj savanyodását.

A folyékony szén útja


Annak ellenére, hogy a légkörben korlátlan mennyiségű a nitrogén, ez a növények növekedését leggyakrabban korlátozó elem.  Ennek mi lehet az oka?
A szén létfontosságú a fotoszintézishez és a talaj működéséhez, ugyanakkor mindössze a légkör 0.04%-át kitevő nyomelemként fordul elő széndioxid formájában.
A széndioxid  stabil szenet és nitrogént tartalmazó talajkomplexek formájába átalakításának leghatékonyabb módja  a folyékony széndioxid útvonal, amely a biológiailag kötött nitrogénhez kötődik.
Ha a növények képesek volnának közvetlenül hozzáférni a légköri nitrogénhez, a növekedésük akadályokba ütközne a szénben gazdag termőtalaj hiányában.
Hasonló helyzetnek vagyunk tanúi jelenleg világszerte a mezőgazdaságban, mert a nagy mennyiségű szervetlen nitrogén jelenléte a nitrogénkötő baktériumok szénellátását gátolja, aminek szénben kimerülő talaj a végeredménye.
A csökkentett szénáramlás a mikrobiális közösségek széleskörű hálózatára van hatással. Ez korlátozza létfontosságú ásványi anyagok, nyomelemek, vitaminok és hormonok rendelkezésre állását, amelyek szükségesek, hogy a növény sikeresen reagáljon a környezeti stresszekre, mint az aszály, fagy,  és ellenálló legyen a kártevőkkel és betegségekkel szemben. Az alacsonyabb nyomelem sűrűség a növényekben az alacsonyabb tápértékben jelenik meg. (Benbrook et al. 2008)
A felszín felett a növények gyakran normálisnak néznek ki, ezáltal a hiányzó talajfunkciók nem nyilvánvalóak, de a felszín alatt a talajok egyre jobban pusztulnak.
Ideális esetben a talajhasználat módszere és a mezőgazdaságban alkalmazott anyagoknak  fokoznia kell a fotoszintetikus rátát és a szén áramlását a talajba, támogatva a növényekkel szimbiózisban élő mikrobiális közösségeket.

A mikorriza szállítja a napsugár becsomagolt energiáját folyékony szén formájában a növénytől a táplálkozásában és fertőzéselnyomásban résztvevő gyökérzónában élő mikrobáknak. Ugyanezen az úton áramlik a növény felé a szerves nitrogén, foszfor, kálium, kalcium, magnézium, vas és létfontosságú nyomelemek, mint a cink, mangán és réz, cserébe a szénért.

Ezt a táplálékáramlást gátolja a nagy mennyiségű szervetlen nitrogén és foszfor alkalmazása
Foto: Jill Clapperton

A Brix szintet refraktométerrel mérve egyszerű módon lehet értékelni a zöld levelek  fotoszintetizációs aktivitásának szintjét és ezáltal a mikrobiális közösségek támogatását.
A kérdés az, miként tudjuk hasznosítani a folyékony szén útjának ismeretét, hogy visszaállíthassuk a termőföld természetes termőképességét?

Az aggregátum a kulcs


Az aggregátumok azok a mikroszkopikus méretű, egymáshoz kötődő halmazok a talajban, amelyek a talaj stabilitását, porozitását, textúráját, rugalmasságát és víztartó képességét befolyásolják. Amennyiben a talajban nem képződnek aggregátumok, a talaj nem lesz képes jelentős mennyiségű légköri nitrogént és stabil szenet megkötni. A három funkció, az aggregátképződés, a biológiai nitrogén és stabil szén megkötés kölcsönös függőségben működnek.
A talajaggregátumok kialakításában résztvevő mikrobák energiaforrást igényelnek, ez az energia elsőként a napból érkezik. A fotoszintézis csodája során a zöld növények a fényenergiát, vizet és széndioxidot átalakítják biokémiai energiává, amely folyékony szén formájában szállítódik a talajba a mikorriza gombák és a kapcsolatban lévő baktériumok bonyolult hálózatán keresztül.

Hogyan néz ki egy talajaggregátum?


 A két búzanövény a bal oldalon évelő fűfélékkel nőtt Pasture Crop kezeléssel, míg a jobb oldalon lévő búzanövény ugyanazon a helyszínen nőtt a csupasz földben, 100 kg/Ha DAP műtrágya alkalmazásával.

A Pasture Cropped búza gyökeréhez tapadt kis csomókat a mikrobák hozták létre, amelyek a folyékony szén felhasználásából nyerik az energiát.
A szabad szemmel láthatatlan mikroaggregátok, amelyeket a baktériumok ragasztója és a mikorrizák gombaszálai kötnek össze, nagyobb csomókká egyesülnek, amelyek általában 2-5 mm méretű kis morzsák.
A makroaggregátok létfontosságúak a talaj szerkezete, levegőssége, vízáteresztése és víztartó képessége , a biológiai nitrogénkötés és szénmegkötés szempontjából. Röviden, a mikro és makroaggregátok nélkül nem lehetséges egészséges talajt fenntartani.

Vessünk egy pillantást egy makroaggregát belsejébe az alábbi remek grafika segítségével,amelyet Rudy Garcia, az Új Mexikói  USDA Natural Resources Conservation Service állami agronómusa készített.

A talaj makroaggregátumának vázlatos rajza. A zöld függőleges vonal egy hajszálgyökér, a zöld víszintes szálak a gyökérszőrök. A vörös és narancs részecskék halmaza a mikroaggregátok, míg a szétszórt barna alakzatok a szerves anyag részecskék. A világos színű gömbök a változatos  méretű homokrészecskék, gyakran bevonva vas- és alumíniumoxiddal, míg a kis sárga ovális részecskék bakteriális kolóniák, beleértve a nitrogénkötő és foszformobilizáló fajtákat. A több irányba futó finom szálacskák a mikorriza gombák hifái, amelyek hálóként tartják össze a talaj részecskéit  és szállítják a folyékony szenet az aggregátumok belsejében dolgozó mikrobiális közösségeknek.
A kék háttér az aggregátumban tárolt víz.

Az egyik legfontosabb jellemzője ennek a rendszernek, hogy a nedvesség és a folyékony szén koncentrációja  magasabb a gyökér által támogatott aggregátumokban, mint a környező talajban, míg az oxigén parciális nyomása alacsonyabb a támogatott aggregátumokban, mint a környező talajban.
Ezek a feltételek elengedhetetlenek a nitrogenáz enzimek működéséhez és a humusz képződéséhez. A biológiai nitrogénkötésnek nagyon magas az energiaigénye és ez a folyamat néhány kivételtől eltekintve oxigénmentes környezetben zajlik.
A gyökér által támogatott aggregátumokban a folyékony szén a hajszálgyökerektől a mikorrizák hifáin keresztül áramlik az összetett mikrobiális közösségekhez.
A mikrobák megkapják ezt a folyékony szenet és metabolitjait, s az egyszerű cukrokat stabil humuszpolimerekké alakítják, amely tartalmazza a biológiailag megkötött nitrogént és bakteriálisan oldott foszfort is.
A vas és az alumínium, amely oxidok formájában találhatóak meg a talajban fontos katalizátorai a folyamatnak.
Mára felismerték, hogy a növényi gyökérváladékok sokkal nagyobb mértékben járulnak hozzá a talajszén stabil formáinak (azaz a szerves szenet és nitrogént tartalmazó ásványi komplexek) képződéséhez, mint a felszín feletti biomassza. (Schmidt et al. 2011)
Azonban van itt egy kis bökkenő.
A mikorrizás kolonizáció alacsony, mikor nagy mennyiségű szerves nitrogén kerül a talajba….és a mikorrizák teljesen inaktívak, mikor nincs élő gyökér a talajban.
Ezért a biológiai nitrogénkötés és humuszosodás ritka az olyan mezőgazdasági rendszerekben, ahol erősen nitrogén műtrágyázott kultúrnövényeket termesztenek vetésforgóban barnára művelt, csupasz földön.
Továbbá kimutatták, hogy akár 80 kg/Ha nitrogén is eltávozhat gázok formájában a nyári parlagon hagyott földből.
Ha zöld növények fedik ekkor is a szántót, ezt a nitrogénmennyiséget felveszik és újrahasznosítják, megakadályozva a helyrehozhatatlan veszteséget.
A feketeugaron vagy parlagon megszűnik a fotoszintézis és nagyon alacsony a biológiai aktivitás. A parlagon hagyott szántóból nitrogén és szén távozik, a tápanyagok körforgása működésképtelenné válik, a talaj szerkezete és víztartó képessége romlik.
A szántón, amelyet pontosan a tápanyagok és nedvesség eltárolására üresen, önpusztító folyamat indul el.
A tarlókezelés, feketeugar vagy a magas dózisú nitrogén műtrágyázás eredményeként – legrosszabb esetben mindezek kombinációjaként -  azok a szén és nitrogén ciklusok válnak szét, amelyek százmillió éveken keresztül szinergikusan működtek és biztosították a létező legnagyobb biomasszával rendelkező ökoszisztémák létrejöttét. (Gondoljanak csak a kőszénre, amely több száz méteres vastagságban találhatók helyenként – ha a Földön jelenleg megtalálható összes szerves anyagot elszenesítenénk centiméterekben mérhetnénk mindössze a képződő szenet)
A fotoszintézis a Föld legfontosabb életfolyamata, a nem pillangós nitrogénkötés a második legfontosabb, nélkülük nem léteznének magasabb rendű növények és rájuk épülő táplálékláncok (a végén az emberrel).
Fontos különbséget tenni a pillangós növények gyökérgümőiben megkötött és az egyéb növények gyökérzónák aggregátjaiban szabadon élő mikroorganizmusok által megkötött nitrogén között.
A második esetben a nitrogén aminosavakat és humusz alkotóelemeket épít fel a talajban, amely folyamat kevésbé zajlik a tisztán pillangós növénykultúrában.
A pillangósok fontos összetevői a vetésforgónak, azonban ha a pillangósok nem keverékben vannak termesztve, ugyanúgy kimerítik a talaj széntartalmát, mint a magas dózisú műtrágyázás.

A folyékony szén áramlásának fokozása


Egyre inkább elismert a talaj mikrobiális közöségeinek a növények termékenységére gyakorolt alapvető jelentőségű hatása. Sajnos az általánosan használt mezőgazdasági gyakorlat, beleértve a HMKÁ eszközrendszerét és a 2015-től érvényes KAP reform zöldítési programát is, veszélyezteti a talaj biológiai funkcióit. Ezeket az intézkedéseket talaj mikrobiológiai ismeretekkel nem rendelkező tanácsadók tervezték, s környezeti hatásuk nem akadályozza meg a mezőgazdasági területek további leromlását.
A mezőgazdasági gyakorlat talajéletet támogató újratervezése azonban nem nehéz.
Az első lépés az egész éves zöld fedettség fontosságának felismerése, s annak, hogy ezek a növények milyen mértékben támogatják a talaj mikrobiológiát.
Az újratervezésben megvan a lehetősége számos probléma hatásának csökkentésére, amelyet a vegyipari mezőgazdaság okoz, beleértve a talaj szénveszteségét ( megjegyzem, hogy a Föld klímaváltozásáért elsősorban felelős CO2 kibocsátás felét a mezőgazdaság okozza!), a csökkenő nitrogéntartalmat, talaj tömörödését, savasodó talajokat, tápanyagok alacsony rendelkezésre állását, növényvédőszer rezisztenciát és csökkent vízmegtartó képességet.

A regenerative mezőgazdaság négy alapelve bizonyítottan vissza képes állítani a talaj egészségét és növelni a szerves szén és nitrogén mennyiségét a talajban. Ezekből az alapelvekből minden földtulajdonos felépítheti a saját integrált művelési  rendszerét,  amely megfelel az egyéni lehetőségeknek, adottságoknak és termelési céloknak.

1.       Az első alapelv a folyamatos, élő növényi fedettség fenntartása évelő növényekkel a legelőkön, kaszálókon és/vagy sokszorosan összetett fedőnövénytársulásokkal a szántókon.
Szinte az összes élőlény létezése a felszínen vagy alatta az élő növényeken (vagy ami valamikor élő növény volt) múlik. Minél több az élő, zöld növény, annál sokrétűbb az élet a területen. Közismerten elfogadott tény, hogy a talaj fedése csökkenti az eróziót és a szélsőséges talajhőmérséklet változásokat, azonban az kevésbé felismert, hogy az aktívan növekvő növények töltik fel a folyékony szén áramlását, amely viszont támogatja többek között a mikorriza gombákat, nitrogénkötő és foszformobilizáló baktériumokat és archeákat – mindazon létfontosságú mikroorganizmusokat, amelyek létfontosságúak úgy a növények táplálkozása, mint a stabil, humuszban lekötött szén kialakításában.
2.       A második alapelv, hogy nyújtsunk támogatást a mikrobiális folyamatoknak, fokozva  a folyékony szén áramlását a növényektől a talajba. Ez megköveteli a nitrogén és foszfor műtrágyák dózisának jelentős csökkentését, amelyek gátolják a  gyökér és a mikrobák közti bonyolult biokémiai folyamatokat.
3.       A harmadik alapelv, hogy segítsük elő a növények és mikrobák sokféleségét. Minél nagyobb a növényi változatosság, annál széleskörűbbek a kártevők és betegségek elkerülésére, valamint a szélesebb tartományban tudnak működni a mikroorganizmusok a tápanyag feltárásban, tápanyag körforgásban, talajépítésben és a növényi egészség biztosításában.
4.       A negyedik alapelv, hogy a talaj pozitívan reagál az állatok jelenlétére, feltéve, hogy a legeltetés megfelelő alapelvek mentén történik. Ahogy a trágya és a vizelet haszna egyértelmű, a rövid időtartamú, koncentrált állományú legeltetés növeli a gyökérváladékok (folyékony szén) képződését és a levélzet vesztesége serkenti többek közt a gyökérrel kapcsolatban élő nitrogénkötő baktériumok számát és aktivitását is, amelyek viszont extra adag nitrogént biztosítanak a növényeknek az újranövekedéshez.


Leválás a szintetikus nitrogénről


Mind a szimbióta, mint a szabad nitrogénkötő baktériumok működését akadályozza a talajba juttatott szintetikus nitrogén nagy mennyisége. Más szavakkal, minél több nitrogén kerül kijuttatásra, annál kevesebb nitrogén kötődik meg biológiai úton., ez a klasszikus huszonkettes csapdája.
Ezért fontos leválasztani a talajt a szintetikus nitrogén műtrágyákról  - azonban ezt nem lehet elsietni, lassan lehet csak végrehajtani, mert a mikrobiális közösségeknek időre van szükség a regenerálódásra, ez nem egyik napról a másikra történik. Az átmeneti időszak általában három év szokott lenni, de kedvező évjáratok,  jó talaj, jól időzített tevékenységek, változatos növényi kultúrák használatával, komposzt és ALKO használatával ez az időszak lerövidülhet. Ettől eltérően viszont hosszabb is lehet az átállási idő, rosszul időzített munkálatok, intenvíz növényvédőszer használat évekre visszavethetik az átállást, ezért fontos a fegyelmezett munkavégzés és megfelelő szaktudás.
Az első évben 20, a másodikban 30, a harmadikban újabb 30 százalékkal érdemes csökkenteni a nitrogénbevitelt. A negyedik és rákövetkező években nagyon alacsony,  5 kg/Ha mennyiségű nitrogén kijuttatása segítheti a természetes nitrogénkötő folyamatokat a mikrobiális élet akadályozása nélkül. (Szakértők szerint a 30 kg/Ha nitrogéndózis a felső határ, ami még nem okoz kárt fizikailag a mikrobákban (ozmotikus sokk), de ennyi nitrogén már képes negatívan befolyásolni a természetes folyamatokat.)
Az átállási folyamat közben a csökkenő szintetikus nitrogénbevitel mellett fontos a lehető legváltozatosabb, egész évben zöldellő növényi fedettséget, legelőkön és szántókon, amennyire csak lehetséges.

Következtetés


A biológiai nitrogén megkötő folyamatok a természetes ökoszisztémák nitrogén- és szénciklusának kulcsfontosságú hajtóereje szárazföldön és a vizekben egyaránt.
Amennyiben megfelelően van kezelve, a biológiai nitrogénkötés a mezőgazdasági területek termékenységének elsődleges meghatározója lehet.
Számos farmer világszerte elsőkézből szerzett tapasztalatok alapján fedezte fel, hogy a feketeugar egész eves növényi fedettségre cserélése, párosítva a megfelelő állattartási szokásokkal és a csökkenő szintetikus nitrogénbevitellel képes helyreállítani a talajok természetes taápanyagszolgáltató képességét, termékenységét.
A talajfunkciók javítása előnyökkel jár, mind a gazdaságban, mint a szélesebb természeti környezet számára.
Az átállás már megkezdhető….


További információk a www.amazingcarbon.com oldalon olvashatók a témában.
Idézett tanulmányok:
             Ceres (2014). Water and climate risks facing U.S. corn production. 11 June 2014. http://www.ceres.org/issues/water/agriculture/the-cost-of-corn/the-cost-of-corn
             Jones, C.E. (2008). Liquid carbon pathway unrecognised. Australian Farm Journal, July 2008, pp.15-17. www.amazingcarbon.com
             Khan, S.A, Mulvaney, R.L, Ellsworth, T.R. and Boast, C.W. (2007). The myth of nitrogen fertilization for soil carbon sequestration. Journal of Environmental Quality 36:1821-1832. doi:10.2134/jeq2007.0099
             Krietsch, B (2014). Artificial fertilizer use levels-off as regions reach state of diminishing returns. http://foodtank.com/news/2014/04/fertilizer-use-levels-off-as-regions-reach-state-of-diminishing-returns
             Larson, D. L (2007). Study reveals that nitrogen fertilizers deplete soil organic carbon. University of Illinois news, October 29, 2007. http://www.aces.uiuc.edu/news/internal/preview.cfm?NID=4185
             Leake, J.R., Johnson, D., Donnelly, D.P., Muckle, G.E., Boddy, L. and Read, D.J. (2004). Networks of power and influence: the role of mycorrhizal mycelium in controlling plant communities and agroecosystem functioning. Canadian Journal of Botany, 82: 1016-1045. doi:10.1139/B04-060
             Marino, M. (2014). Managing microbes to manage nitrogen. GRDC Ground Cover, Issue 110, May-June 2014, p.11. https://grdc.com.au/Media-Centre/Ground-Cover/GC110/Managing-microbes-to-manage-nitrogen
             Mulvaney, R.L, Khan S.A. and Ellsworth, T.R. (2009). Synthetic nitrogen fertilizers deplete soil nitrogen: a global dilemma for sustainable cereal production. Journal of Environmental Quality 38: 2295-2314. doi:10.2134/jeq2008.0527
             Schmidt, M. W. I., Torn, M. S., Abiven, S., Dittmar, T., Guggenberger, G., Janssens, I. A., Kleber, M., gel-Knabner, I. K., Lehmann, J., Manning, D. A. C., Nannipieri, P., Rasse, D. P., Weiner, S. and Trumbore, S. E. (2011). Persistence of soil organic matter as an ecosystem property. Nature, 478: 49-56. doi:10.1038/nature10386
             Whiteside, M. D., Treseder, K. K. and Atsatt, P. R. (2009). The brighter side of soils: Quantum dots track organic nitrogen through fungi and plants. Ecology 90:100–108. doi:10.1890/07-2115.1

2014. október 22., szerda

Termokomposztálásról röviden

Az intenzív mezőgazdaság a vegyianyagaival tönkretette a Föld legtöbb termőtalajának természetes tápanyagszolgáltató képességét, ami a talaj táplálékhálójának kiegyensúlyozott működésére épül.
Az elmúlt évtizedekben azonban széleskörű tudás gyűlt össze kísérletező farmerok tapasztalataiból és tudományos kutatók kísérleteiből, miként is lehet megfordítani a rombolást és újraépíteni a termőképességet.
A regeneratív mezőgazdaság képes visszaállítani és fenntartani a termőképességet minimális input használatával, s a megoldások már világszerte több száz millió hektáron, minden földrészen, talajtípuson, klímán bizonyítottan tisztességes hozammal működnek.
A regenerációs eljárások keretrendszere magában foglalja a konzervációs talajművelést (forgatás nélküli művelést és direktvetést), a mulcshagyó művelést, a sok fajtából álló fedőnövények alkalmazását, intenzív legeltetést, s a biológiai egyensúly létrehozására a komposzt és komposztkészítmények alkalmazását.
Nagyon fontos, hogy a keretrendszerből kiemelt egyes elemek alkalmazása nem hoz tartós eredményt és önmagában jóval alacsonyabb hatásfokú.

Például direktvetést elkezdeni szerves anyagban szegény és sérült mikrobiológiájú talajban értelmetlen, mert a föld nem képes tápanyagot szolgáltatni a kultúrnövényeknek, a gyomnyomás nagyon magas lesz, mert a zavart talajállapot még a gyomoknak kedvez és a föld tömörödöttsége miatt a gyökerek sem képesek megfelelően terjedni.
Ezért szerintem a regenerációs mezőgazdaságra való áttérést a talaj mikrobiológiai egészségének helyreállításával érdemes kezdeni. A mikroorganizmusokat utána táplálni kell, erre szolgálnak az élő fedőnövények és a mulcs. A mikroorganizmusok 24 órában dolgoznak a tápanyagok feltárásán és életfolyamataiktól már elkezd lazulni a talaj, a táplálékháló működése beindul, a gyomok nyomása csökken és a kultúrnövényeknek rendelkezésére áll már a feltárt tápanyag.
Ez a folyamat éveket vesz igénybe, ezért bármikor el lehet kezdeni, csak javulni fog tőle a termékenység.
Ne feledd, az elmúlt 50 évben több ezer év talajépítő folyamatának eredménye lett tönkretéve, aminek teljes helyreállítása jó technológiával nagyjából 10-15 évre tehető, de már az első 2-3 év után látható a pozitív fejlődés.

A talaj gyógyszere a magas biológiai értékű komposzt és az Aktívan Levegőztett Komposzt Oldat (ALKO, angol technikai nevén Actively Aerated Compost Tea, AACT), amelyekben megtalálhatóak mindazon jótékony mikroorganizmusok, akik elszaporodva létrehozzák és megerősítik a biológiai egyensúlyát vesztett talajokban a táplálékhálót. A természetben a táplálékháló biztosítja a tápanyagot a növényeknek és a gombás/bakteriális aktivitás stabilizálja a talaj szerkezetét. A táplálékháló csak egészséges talajban működik kielégítően, tömörödött, elporított, levegőtlen, vegyianyagokkal és sókkal terhelt földben nem képes ellátni védelmi és táplálékszolgáltató funkcióját, az ilyen környezet a kártevőknek kedvez és szintetikus input nélkül nem fenntartható a termelés.

A komposzt a közhiedelemtől eltérően nem trágya és 
használati értéke nem a kémiai analízisében foglalt NPK mennyisége, hanem a mikroorganizmusok gazdagsága, amelyek nagy példányszáma és változatossága képes gyorsan és maradandóan a talaj termékenységét javítani. Egy  jó minőségű komposzt tömegének jelentős része mikroorganizmusokból áll, s több mikroorganizmus van egy kilogramm komposztban, mint amennyi csillag az égen! A magas biológiai értékű komposzt és az abból készülő ALKO a talaj mikroszkopikus élővilágát pótolja és erősíti, illetve az ALKO a föld feletti vegetáció természetes immunitását is helyreállítja.
A komposztoldat készítését egy másik cikkben részletezem, de fontos ismérve, hogy kizárólag közvetlenül kijuttatás előtt lehet elkészíteni a jó minőségű komposztból, ezért kereskedelmi forgalomba nem lehet hozni, sem eltárolni. Gyorsan szaporodó mikroorganizmusokkal teli oldatról van szó, amely oldat biológiai összetétele órák alatt képes jelentősen megváltozni a környezeti hatásoktól függően, levegőtlenné válása esetén órák alatt anaerob mikroorganizmusok szaporodnak fel benne, amelyek már nem jótékony hatásúak. Az oldat biológiai minőségét mikroszkóppal végezzük és a házilag végzett analízishez érdemes elvégezni egy talajmikrobiológiai tanfolyamot.

 

A komposztálás 

 

Nagyon sokan komposztálnak különböző elvek alapján, azonban a végtermék elég sokszor nem kielégítő tulajdonságokkal rendelkező komposzt, hanem esetleg évekig rothasztott, mikrobiológiában szegényes, elszenesedett szerves anyag.
A komposzt mikroorganizmusokban gazdag, sötétbarna, erdőillatú, laza szerkezetű anyag, amely levegős környezetben zajló lebontó folyamat végeredménye. A komposztnak mindig kellemes erdőillata van, az átrakások során érezhetőek anaerob bomlástermékek kis mennyiségben (ammónia, hidrogén-szulfid, stb.) de a komposztnak alapvetően nem lehet rothadt szaga.
Egy trágyahalom vagy friss fűkaszálék rothadása nem komposztálás, bár a több éves rothadás végeredménye emlékeztethet komposztra.

A minél változatosabb fajtájú szerves anyagok levegős komposztálási folyamata végbemehet az alábbi egyszerű módokon:
  • Statikus komposzt (megfelelő arányban összekevert szénben és nitrogénban gazdag anyagok kontrollálatlan,  lassú korhadása, keverés nélküli, levegőben gazdag környezetben
  • Vermikomposzt (giliszták segítségével feldolgozott szervesanyagok, levegőben gazdag környezetben)
  • Termokomposztálás (megfelelő arányban összekevert szénben és nitrogénban gazdag anyagok irányított és ellenőrzött korhadása, meghatározott ciklusú keveréssel, levegőben gazdag környezetben)
A komposztálás leghatékonyabb formája a termokomposztálás, ezzel optimális körülmények között 3 hónap alatt már elkészülhet a komposzt.
A termokomposztálás során levegőben gazdag környezetben a megfelelő arányban összekevert szerves összetevők gyorsan és kontrolláltan, magas hőfejlődés mellett alakulnak stabil tápanyaggá, miközben a fertőző gombák és baktériumok, illetve a gyommagvak sterilizálódnak.
A lehűlési fázisban a talaj és ezen keresztül a növények számára jótékony mikroorganizmusok szaporodnak fel, amelyek a komposztkészítmények kijuttatásakor gyorsan belakják a környezetet.
A mikroorganizmusok mindegyike más táplálékra specializálódott és más környezeti körülmények között aktív, ezért rendkívül fontos a minél szélesebb változatosságú tápanyagok biztosítása a komposzthalomban.
Minél több féle szerves kiinduló anyagból dolgozunk, annál több féle mikroorganizmusnak adunk táplálékot, ezáltal a területünken is megnövekszik az élővilág változatossága. A változatos élővilág pedig egyre magasabb termékenységet, lazább talajállapotot és egészségesebb növényeket jelent.

 

A termokomposztálás folyamata 

 

A biológiailag aktív termokomposztot kb 1-1.5 m3 legkisebb mennyiségben érdemes előállítani, a felső mennyiségi határt csak a üzemméret korlátozza. Ekkora térfogatú anyagnak van már olyan tehetetlensége, amivel az optimális hőmérséklet, páratartalom és oxigénellátottság egyszerűbben tartható A komposzthalomnak már közvetlenül összeállítás után csökken a térfogata, ezért kb. 2 m3 a kiinduló anyagmennyiség össztérfogata, amely a lebomlás során folyamatosan csökken, a végleges térfogat a kiinduló térfogat kb. 60-30 százaléka.
Ekkora komposztmennyiség szilárd formában kiszórva fél hektár kezelésére elég, ALKO formájában 40-50 Ha permetezésére elegendő, 200 liter/Ha arányban. A szilárd komposzt és az ALKO hatásmechanizmusa azonban eltérő, ezért a szükséges biológiai változtatás függvényében kell alkalmazni a két különböző anyagot.
A tesztelésre vagy kis területre szükséges komposzt előállítására szolgáló, állítható méretű komposztkast 50x50 mm vagy 50x100 mm rácsméretű, 3 mm átmérőjű horganyzott, ponthegesztett acélrácsból érdemes készíteni, amelynek magassága 100-120 cm (gabion).
A kör alakú rácsos kas könnyen mozgatható, gyorsan szerelhető, mérete a változó térfogat mértékéhez igazítható és előnye az akadálytalan szellőzés, ami alapvető feltétel a jó oxigénellátottsághoz.
A komposztkast naptól, széltől, esőtől védett helyen kell felállítani, s geotextíliával vagy ponyvával takarni eső ellen (ha túlnedvesedik a komposzt levegőtlenné válhat, ha szeles helyen van, gyorsan lehűl és kiszárad).
Télen, hidegebb időjárás esetén beltérben is összeállítható a komposztkas, mert helyes technológia esetén nem kell tartani kellemetlen szagoktól. Ha nincs lehetőség télen a beltéri komposztálásra, érdemes kockabálával körbe rakni védelemként.
A kis léptékű komposztáláshoz csak az alábbi eszközökre van szükség:

Komposztkas 50x50 mm ponthegesztett, horganyzott rácsból

A komposztot bármilyen növényi hulladékból elő lehet állítani, amennyiben a megfelelő szén:nitrogén arány (30:1-35:1 C:N) beállítható. A Cornell Egyetem anyagtáblázata jó kiindulópont a különböző nyersanyagok felhasználásához, de a rendelkezésre álló anyagok nagy változatosságúak, ezért a megfelelő összetétel ismert tulajdonságú alapanyagok esetén pontos kalkulációra épül, ismeretlen tulajdonságú anyagok esetén fontosabb a gyakorlat szerepe.

A termokomposzt az anyagra jellemző nedvességi állapotú, térfogatszázalékban megadott alapreceptje az alábbi:
  • 25% nitrogénforrás (minél változatosabb legyen, friss tárgya, féreghajtótól, antibiotikumoktól mentes, tetszőleges fajtájú állattól, az emberi trágya is kiválóan alkalmas, illetve pillangósok kaszáléka tartozik még ebbe a kategóriába)
  • 30% zöld anyag (szermaradványoktól mentes friss zöldkaszálék, széna, zöld vad növények, gyomok, minél változatosabb, annál jobb, a pillangósok nitrogénforrást jelentenek)
  • 45% szénforrás (szermaradványoktól mentes gallyapríték, szecskázott kukoricaszár, kukoricacsutka, szalma, falevél, nád, minél változatosabb a szenes tápanyagforrás, annál jobb)
Fontos a növényvédő szermaradványoktól mentes, lehetőleg BIO területről, BIO állattartásból származó tárgya és egyéb alapanyagok használata, mert a vegyi anyagok pusztító hatásúak a jótékony hatású mikrobiológiára, szermaradványok esetén a legtöbb esetben nem megy végbe, vagy leáll a komposzthalomban a felszaporodási, hőfejlődési folyamat.
Ez nem sznobizmus, hanem természetes biológiai igény, mert az intenzív mezőgazdaság által használt vegyianyagok elpusztítják azokat a baktériumokat és gombákat is, amelyeknek alapvető szerepe van a tápanyagfeltárásban.
(Erről nem beszélnek szívesen a baktériumtárgya forgalmazók, hogy termékeiket azért kell minden évben megvásárolni a termelőnek, mert az intenzív termelésben alkalmazott fungicidek és bactericidek használata azokat is elpusztítja.)

A komposztkas betöltése előtt a szénforrásokat szükség szerint aprítani és nedvesíteni kell, amíg egyenletesen be nem áznak az összetevők.
A nedvesítésre kizárólag klór és kloramin mentes, kezeletlen vizet szabad használni, (a kezelt víz antibakteriális hatású, megöli a hasznos baktériumokat), javasolt a kút és esővíz használata. 
A minél nagyobb változatosságú mikrobiológia megteremtésére a változatos tápanyagok használata mellett érdemes beoltani a komposztot.
Az oltóanyag lehet kereskedelmi forgalomban vásárolt mikrobiális készítmény (különféle baktériumtrágyák, komposztkészítmények) vagy egészséges, emberi tevékenységtől mentes erdőből, őserdőből, érintetlen mezőből gyűjtött talajminta, vagy kis mennyiségű, jó biológiai minőségű komposzt.
A komposztkas összeállítása után az összetevőket szendvicsszerűen, ismétlődően vékony rétegekben kell egymásra helyezni, rakodás közben szükség szerint rétegenként permetezve nedvesíteni az optimális 50-55% nedvességtartalomra.
Az első réteg mindig legyen szenes réteg, minél lazább, levegősebb alapanyagból (faőrlemény, kukoricacsutka, kukoricaszár, stb.), utána következhet a nitrogénben gazdag, majd a zöld anyag, s ezek a rétegek ismétlődjenek. A halom tetejére szalmát, mulcsot érdemes tenni, amely szigetelésként működik és levegőt enged át az alsó rétegekbe.
A kis méretű halomba levegőztető csövet nem érdemes beépíteni, megfelelő keverési aránynál elegendő levegő jut a halomba.
Az oltóanyagokat kis mennyiségben érdemes alkalmazni, porcukorszerűen szitálva a rétegek közé.
A legegyszerűbb nedvességellenőrzés, ha egy marék anyagot összeszorítva 1-2 csepp folyadék jön ki belőle. Ettől eltérően túl száraz vagy nedves a komposzt, ha száraz, be kelle permetezni, ha túl nedves átrakás közben száraz szenes anyagot adni hozzá.

Igen hasznos egy nagy tömegű, csak szénben gazdag anyagokból álló halmot készíteni egy külön kasban, amelyet nedvesen tartva és erdőn, mezőn szedett gombákkal és micéliummal beoltva lehet folyamatos oltóanyagként használni a komposztálás során. A gombaoltás egyszerű, a szedett gombát (akár öreg, kukacos, maradék gomba is megfelelő, vagy csak a fehér gombaszálakkal átszőtt avar) sok vízben leturmixolva be kell locsolni mélyen a aprítékhalmot. Ezáltal jelentős spórakoncentráció kerül a tápanyagban gazdag halomba, amelyet hamarosan átszőnek a gombafonalak.

 

A megfelelő hőmérséklet szerepe és ellenőrzése 

 

Alapvető követelmény, hogy a komposzthalom minden egyes pontjának el kell érnie az 50 C fokos hőmérsékletet legalább három egymást követő napig. 
Ez a hőmérséklet fontos a sterilizálás miatt, így nem maradnak a halomban fertőző mikroorganizmusok és életképes gyommagvak.
A jól összeállított komposzthalom maghőmérséklete két-három napon belül eléri a 60-65 C fokot.
Amikor eléri a 65 C fokot, mindenképp át kell forgatni meghatározott sorrendben, hogy megmaradjon a mikrobiológiai változatosság, amely magas hőmérsékleten elpusztulna és a levegőtlenné váló környezetben ne szenesedjenek el a tápanyagok.
A komposzthalom hőmérsékletét komposzthőmérővel folyamatosan ellenőrizni kell A folyamat elején legalább naponta kétszer, a lassuló melegedési fázisok idején egyszer, a hűlési fázisban néhány naponta elég ellenőrizni.
A komposzt maghőmérséklete a mérvadó, amihez jó esetben egy méteres szárú hőmérő szükséges, több helyen ellenőrizve a hőmérsékletet.
Erre a célra lehet használni az olcsóbb, 40 cm szárú, rozsdamentes bimetál hőmérőt is, de optimálisabb a méteres szárú trágyalé hőmérő, mert ez képes a komposzt magjáig elérni. 

Komposzthőmérő, 1 méteres szárral

Tehát átforgatni csak akkor kell a komposztot, mikor túlmelegedett a hőmérséklete 65 C fok fölé, vagy legalább három napig már a megfelelő, 50 C feletti hőmérsékleten volt. Hőmérséklet megfutás esetén azonnal át kell forgatni a halmot, mert a túlhevülés esetén egyrészt kipusztulnak a jótékony mikroorganizmusok, másrészt elszenesednek a szerves anyagok komposztálódás helyett. Magas nitrogéntartalmú komposztnál előfordulhat öngyulladás is, ezért rendkívül fontos a hőmérséklet ellenőrzése.

Optimális hőmérsékleti görbe ötszöri átforgatással

A komposzthalom átforgatás sorrendje az alábbi:
  • komposztkas levétele, összeállítása a régi halom mellett
  • a komposzthalom felső egyharmadának félrerakása
  • a komposzthalom belsejét az új halom külsejére tölteni
  • a régi halom külsejét az új közepére tölteni, míg nagyjából a fele magasságot el nem érjük
  • a felétől a félretett felső réteget töltjük
  • majd a régi halom alját az új halom tetejére tesszük
  • szükség szerint nedvesíteni a halmot az optimális nedvesség elérésér
Jól összeállított halom 4-5 forgatás után már nem melegszik vissza, ekkor megkezdődik a lehűlési fázisa.
Ennek során szaporodnak fel benne a jótékony mikroorganizmusok és az érés során a komposzt tömegének 40-50%-át is eléri az élő mikroorganizmusok tömege.

 Komposzt elektronmikroszkóp alatt.
A baktériumok, gombafonal és spórák teszik ki a komposzt jelentős részét.


A hőtermelés csökkenése után 3-6 hónapig tartó hűlési fázis során végig érettnek tekinthető a komposzt, akkor alkalmas ALKO készítésére is. A 6 hónapnál idősebb komposztot mindenképp juttassuk ki, mert fokozatosan csökken a biológiai értéke, ahogy elfogyott a tápanyag, úgy fogy belőle az élő mikroorganizmus is.
A feljebb vázolt komposztálási forgatókönyv optimális esetre vonatkozik, ettől eltérő helyzetekben be kell avatkozni a halom átrakásánál a megfelelő keverékarányok biztosítására.

 

Komposzt kijuttatása

 

Az érett komposztot szilárd  formában a nedves talajfelszínre kell kijuttatni 10-20 q/Ha mennyiségben és lehetőség szerint csak sekélyen bedolgozni vagy mulccsal fedni (szántóföldi gyakorlati szempontból hasznos szárzúzás előtt kiszórni trágyaszóróval).
A komposzt bedolgozás nélkül is kiszórható lábon álló kultúrába vagy legelőre, fontos, hogy lehetőleg eső előtt történjen a kijuttatás, mert így a mikroorganizmusok könnyen behatolnak a nedves talajba.
A száraz időben, száraz talajra kijuttatás esetén jelentős a mikrobiológiai veszteség,ezért figyelni kell a megfelelő körülményekre.
Napsütésben, aszályban nem érdemes kijuttatni a komposztot és komposztkészítményeket, mert a mikroorganizmusok UV érzékenyek, a sokkhatástól jelentős részük azonnal elpusztul a napsütésben és száraz környezetben.
A komposztot nem lehet túladagolni, minél több kerül ki, annál gyorsabban lesz jobb minőségű a talaj. 

 

A komposzt vizsgálata

 

A komposzt mikrobiológiai vizsgálata fontos lépés, mivel ezzel állapítható meg biológiai értéke. A hagyományos, tápanyagokat ellenőrző vizsgálat nem ad információt a biológiai összetételről és aktivitásról.
A mikrobiológiai összetétel vizsgálat többféle módon kivitelezhető, az általunk végzett mikroszkópos analízis a biomassza számítással aránylag egyszerűen és gazdaságosan ad képet a komposzt felhasználhatóságáról.
Csak a legjobb biológiai paraméterekkel rendelkező komposztot érdemes oltóanyagként használni és oldatként kipermetezni, kevéssé optimális összetételű komposztot csak talaj szerkezetjavító anyagként érdemes számításba venni.
Aki otthon szeretné ellenőrizni a talajának és komposztjának biológiai minőségét mindenképp szüksége van egy 40x-100x-400x nagyítású mikroszkópra és megfelelő mikrobiológiai tudásra, hogy felismerje a különféle mikroorganizmusokat.
A szükséges tudást a tanfolyamunkon elsajátíthatja és így az alapvető vizsgálatokat el tudja végezni házilag.



Ajánlott magyar nyelvű olvasmányok 


Kátai János - talajökológia

 

Ajánlott angol nyelvű olvasmányok

 

"Farm-Scale Composting Resource List", Agronomy Resource List from the Appropriate Technology Transfer for Rural Areas (ATTRA) -- companion to ATTRA's "Sustainable Soil Management" Soil System Guide (same site). Reading List, References, Associations, Web Resources, Software, Magazines, Newsletters & Journals, E-mail Discussion Lists & Web Forums, Bibliographies, Current Research.
http://www.attra.org/attra-pub/farmcompost.html

"On-Farm Composting Handbook", Northeast Regional Agricultural Engineering Service, Waste Management Publications: NRAES-54, 1992, ISBN 0-935817-19-0, 186 pages -- This prize-winning handbook gives a thorough overview of farm-scale composting and explains how to produce, use, and market compost. Benefits and drawbacks, the process, raw materials, methods, operations, management, site and environmental considerations, using compost, marketing, economics, and other options for waste management, with figures, tables, calculations, references (over 160 publications), and glossary. Order online:
http://www.nraes.org/nra_order.taf?_function=detail&pr_booknum=nraes-54

"Field Guide to On-Farm Composting", Northeast Regional Agricultural Engineering Service, Waste Management Publications: NRAES-114, 1999, ISBN 0-935817-39-5, 128 pages -- Day-to-day compost system management, for on-site use. Companion book to the "On-Farm Composting Handbook".
http://www.nraes.org/nra_order.taf?_function=detail&pr_booknum=nraes-114

"Preparation and Use of Compost", Agrodok No. 8, Agrodok Publications, Agromisa Foundation, 1994, ISBN 90-72746-52-X
The Agrodok booklets are useful and practical how-to guides. Covers composting methods, composting process, organic material types, organic fertilizer, compost as fish food, practical requirements for making a good compost heap, three composting methods: Indore, Bangalore and heating-process method, all applicable worldwide. Practical use of compost in small-scale farming. Download here (544 kb pdf).

"Harnessing the Earthworm" by Dr. Thomas J. Barrett, Humphries, 1947, with an Introduction by Eve Balfour, Wedgewood Press, 1959, Bookworm, ISBN 0916302091
"A practical inquiry into soil building, soil conditions, and plant nutrition through the action of earthworms, with instruction for the intensive propagation and use of domesticated earthworms in biological soil building." Well-researched, well-written, pioneering book on vermicomposting, very positive outlook, a refreshing read. Includes Dr George Sheffield Oliver's famous story "My Grandfather's Earthworm Farm" -- inspiring! Facts, figures and illustrations, details of Barrett's Earthmaster Culture Bed. Buy at Amazon.com: Harnessing the Earthworm


Composting for the Small Farmer -- How to Make Fertilizer from Organic Waste, by Albert Aboli and John Scully, Foundation for Sustainable Development in Africa and United Nations Environment Programme,
September, 1993, 24 pages, illustrated -- Low-tech methods can give high-quality results: this clear and concise booklet covers the basics well. Aimed at 3rd World farmers, of interest to all small farmers and gardeners. Full text free online at the
CD3WD 3rd World Development online library:
http://www.fastonline.org/CD3WD_40/CD3WD/
WATSAN/H1011E/EN/B356.HTM


Learn how to Make and Use Compost Manure in Farming, by Pius B. Ngeze, Stantex Publishers and Friends-of-the-Book Foundation, Nairobi, Kenya, 1982, 1998, 54 pages -- Basic instructions on producing high-quality compost on-farm, using 1-cubic-metre layered heaps in boxes. For small farmers in the 3rd World, and for anyone interested in organic growing. Full text free online at CD3WD 3rd World Development online library:
http://www.fastonline.org/CD3WD_40/CD3WD/
WATSAN/H1078E/EN/B1057_9.HTM


Manual of On-Farm Vermicomposting and Vermiculture -- by Glenn Munroe Organic Agriculture Centre of Canada: good coverage of the why-to's and how-to's of vermicomposting for farmers, 56-page illustrated pdf (1.5 Mb).
http://www.organicagcentre.ca/DOCs/Vermiculture_FarmersManual_gm.pdf
 
An Agricultural Testament by Sir Albert Howard, Oxford University Press, 1940.
This is the book that started the organic farming and gardening revolution, the result of Howard's 25 years of research at Indore in India. The essence of organics is brilliantly encapsulated in the Introduction, which begins: "The maintenance of the fertility of the soil is the first condition of any permanent system of agriculture." Read on! Full explanation of the Indore composting process and its application. Excellent on the relationship between soil, food and health. Full text online at the Journey to Forever Small Farms Library.

The Waste Products of Agriculture -- Their Utilization as Humus by Albert Howard and Yeshwant D. Wad, Oxford University Press, London, 1931
Where Howard's An Agricultural Testament charts a new path for sustainable agriculture, this previous book describes how the Indore composting system which was the foundation of the new movement was developed, and why. Howard's most important scientific publication. Full text online at the Journey to Forever Small Farms Library.

Farming and Gardening for Health or Disease (The Soil and Health) by Sir Albert Howard, Faber and Faber, London, 1945, Devin-Adair 1947, Schocken 1972
This is Howard's follow-up to An Agricultural Testament, extending its themes and serving as a guide to the new organic farming movement as it unfolded -- and encountered opposition from the chemical farming lobby and the type of agricultural scientists Howard referred to as "laboratory hermits". Together, the two books provide a clear understanding of what health is and how it works. Full text online at the Journey to Forever Small Farms Library.

See a
review of Albert Howard's work, plus a short bibliography and links to his major works and some of his published papers, at the Journey to Forever Small Farms Library.

The Earth's Green Carpet by Louise E. Howard, 1947, Faber & Faber, London
In this unusually clear book, Lady Howard (Sir Albert Howard's wife), has written a "layman's introduction" which is also a work of literary distinction. Her subject is nothing less than the life cycle studied as a whole, and this leads inevitably to the importance of a reformed agriculture for the health of the community. She saw the need for a popular introduction to her husband's revolutionary ideas and principles, and her book draws a vivid picture of what lies behind the appearance of the Earth's green carpet. "Nature is not concerned to give us simple lessons," Lady Howard says -- and yet she transmits them here with admirable simplicity and clarity, a delight to read. More than an introduction, the book is a survey of the whole body of work of the pioneers of organic farming and growing. Full text online at the Journey to Forever Small Farms Library.

Sir Albert Howard in India by Louise E. Howard, Faber & Faber, London, 1953, Rodale 1954
Albert and Gabrielle Howard worked as fellow plant scientists and fellow Imperial Economic Botanists to the Government of India for 25 years, and this is a study of their work by Sir Albert's second wife Louise (sister of Gabrielle, who died in 1930). It's a classic study of effective Third World development work. Initially involved with improving crop varieties, the pair soon concluded it was futile to fiddle with seeds unless the work took full account of the system and circumstances as a whole. Thus developed a sustained interest in putting agricultural research into its right relation with the needs of the people, and a fundamental belief in peasant wisdom. Results were useful only if they could be translated into peasant practice. This led to the development of the famous Indore system of composting organic wastes: improved seeds were no use in impoverished soils. It's a great story. Full text online at the Journey to Forever Small Farms Library.

The
Medical Testament published by the 31 doctors of the Cheshire Panel Committee in England on March 22 1939 was a milestone in the development of the infant organic farming movement. It acknowledged great advances in the realm of cures, but rather the opposite when it came to prevention. It also explained why this was so, and offered the remedy, plus the proof of it: "A fertile soil means healthy crops, healthy animals and healthy human beings." This is a classic document, now long out of print -- a lost classic. We tracked down a copy of the original pamphlet, plus some of the associated documents and publications -- 15 papers in all, virtually a book, all available in full-text online at the Journey to Forever Small Farms Library. This is what organics is all about.
Hiba történt a modul működésében