Utrzymanie poprawnej struktury i odczynu gleb wpływa na ochronę środowiska wodnego przed szkodliwym zanieczyszczeniem składnikami nawozowymi i chemicznymi pochodzącymi z gleb. Warto zwrócić uwagę, że nie chodzi o jednorazowy efekt w postaci wzrostu plonu w danym roku. Wapnowanie daje długofalowe efekty, poprawiając żyzność gleby i zapewniając trwałość gospodarowania.
Rozważając koszty i opłacalność zwykle patrzymy na stronę kosztowo-dochodową, ile kosztuje nas nawożenie i ile uzyskamy profitów w plonie. Tymczasem wszystkie aktywności gospodarcze obciążone są tzw. kosztami społecznymi. Wynikają one z oddziaływania na inne elementy życia społecznego. Skażenie wody odbija się na całym środowisku naturalnym – od zdrowia człowieka, poprzez zanik bioróżnorodności, ograniczenie możliwości wypoczynku, aż po szkody w gospodarce rybackiej. Niektóre są dla nas bezpośrednio dotkliwe jeśli na wczasach zamykane są plaże ze względu na zakwit sinic. Nieco słabiej kojarzymy wzrost cen ryb morskich(albo jak w przypadku dorsza bałtyckiego wręcz jego zakaz połowów).
Stosunkowo niewiele wiemy o kosztach oczyszczania wody pitnej i do celów produkcyjnych. Niewłaściwą wartość odżywczą żywności raczej kojarzy się z nieodpowiednim doborem pokarmu niż ze szkodliwymi pozostałościami , pogarszającymi jakość surowców rolnych. Rzadko kto kojarzy wpływ nawożenia w centralnej Polsce na jakość wód Bałtyku, a jest to zależność wyraźna i udowodniona.
Zespół Banku Światowego wykorzystał metodę modelowania komputerowego do oceny i mapowania globalnego ryzyka zanieczyszczenia wody dla trzech czynników: azotu, zasolenia i biologicznego zapotrzebowania na tlen. O ile w naszym klimacie problem zasolenia jest raczej marginalny, to dwa pozostałe wskaźniki maja istotny wpływ na zanieczyszczenie wody.
Biologiczne zapotrzebowanie na tlen (wskaźnik BZT5) określa ile tlenu zostanie wykorzystane z wody w ciągu pięciu dni przez mikroorganizmy „odżywiające się” zanieczyszczeniami. Z rolniczych zanieczyszczeń największe znaczenie mają azot i fosfor oraz związki organiczne np. z próchnicy glebowej, resztek organicznych czy odchodów zwierząt.
ZBT5 w zależności od typy wycieku:
- Oczyszczone ścieki: 20 mg/l;
- Surowe ścieki: 200 mg/l;
- Gnojowica bydlęca: 17 000 mg/l;
- Gnojowica świńska: 25 000 mg/l;
- Wycieki kiszonkowe: 65 000 mg/l;
- Mleko: 100 000 mg/l.
Zdjęcie: aparatura firmy Pol-eko do oznaczania BZT5 w wodzie
Należy pamiętać, że do zanieczyszczenia wód ze źródeł rolniczych dochodzi zwykle w trakcie źle wykonanych zabiegów czy słabej kondycji gleby (zła struktura, osłabione pobieranie składników nawozowych przy glebach zakwaszonych).
Największym problemem jest wyliczenie wartości szkód środowiskowych – trudno jest ocenić ile wymiernych strat ponosimy. Znamy efekty - zakwit sinic, zmniejszenie populacji dorsza, ale trudno dokładnie wyliczyć straty w wymiernych jednostkach. Można spróbować obliczyć koszt utraty jednego kilograma głównych pierwiastków biogennych, znając ich cenę i ich wartość plonotwórczą i możliwość zanieczyszczenia wód.
W przeliczeniu na ziarno zbóż 1 kg N daje zwyżkę plonu 14-17 kg ziarna LUB jeśli ucieknie z pola uprawnego doprowadzi do eutrofizacji 454 m3 wody*
Z kolei 1 kg P2O5 = 5-6 to kg ziarna LUB eutrofizacja 1 905 m3 wody**
Eutrofizacja następuje już przy stężeniu: *2.2 mg N-NO3/l **0.7 mg P04/l lub 0,525 mg P2O5
Koszty utraty azotu: na 1 kg azotu (ceny czystego składnika nawozów podane są z okresu przed rozchwianiem rynku nawozów w 2021 roku, tak jak średnia cena zbóż):
- koszt składnika 1 kg x 2,91zł/kg = 2,91 zł
- utracony przyrost ziarna 17 kg x 0,65 zł/kg = 11,05 zł
- koszt społeczny/oczyszczenia 454 m3 wody = bardzo dużo (w USA obliczają koszty oczyszczenia wody na 0,33 $ za jeden metr sześcienny)
Koszty fosforu: na 1 kg P2O5
- koszt składnika 1 kg x 3,67zł/kg = 3,67 zł
- utracony przyrost ziarna 6 kg x 0,65 zł/kg = 3,90 zł
- koszt społeczny/oczyszczenia 1 905 m3 wody = bardzo dużo
Głównym zadaniem rolników jest więc zapobieganie stratom składników nawozowych, które prowadzi do rozproszenia ich do wód i atmosfery. Warto przypomnieć wpływ odczynu gleby na pobieranie składników tym razem pod kątem ich wpływu na środowisko:
Azot – w warunkach odpowiedniego odczynu pobrane jest 100 kg, przy silnym zakwaszeniu od 30 do 50 kg. Czyli tracimy 50-70 kg azotu. Większość zostanie rozproszona do środowiska w postaci wypłukanych związków azotanowych lub w formie gazowej – szkodliwej tlenki azotu, obojętnej azot cząsteczkowy. Zwykle w glebie kumuluje się pewna ilość azotu w postaci związków organicznych gleby, ale gleby zakwaszone mają znaczne zmniejszona zdolność kumulacji próchnicy.
Fosfor – aż 70-80 kg składnika nie zostaje pobrane. W glebach kwaśnych, w których występują jony glinu i żelaza, dochodzi do tworzenia bardzo słabo rozpuszczalnych fosforanów tych pierwiastków, które nie są pobierane przez rośliny. Nie są rozpuszczalne, więc nie dochodzi do ich wypłukania, ale część z nich może przedostać się do środowiska w procesach erozyjnych. Warto zaznaczyć, że zwapnowanie gleb będzie stopniowo przywracało możliwość pobierania uwstecznionych form fosforu. Jednak zanim do tego dojdzie, wystąpią mierzalne straty gospodarcze przez niższe plonowanie.
Potas – zakwaszenie gleb w mniejszym stopniu wpływa na jego pobieranie - ale 40 do 70 kg zostanie stracone. W tym przypadku mówimy o istotnych stratach w plonowaniu.
Podsumowując, wapnowanie oddziałując na glebę przez 3-4 lata powoduje ograniczenie strat w dłuższym okresie i kumuluje nadwyżki. Efekt ekonomiczny jest więc długotrwały. Skutkiem jest wzrost dochodów rolników, stabilność plonowania i ograniczenie kosztów społecznych.
Marek Krysztoforski
