Моча как удобрение для растений: Моча в качестве удобрения — как применять?

как отходы жизнедеятельности могут применяться в сельском хозяйстве

Моча издавна считалась отличным удобрением. Но как использовать этот ресурс в промышленных масштабах?

Никита Шевцев

unsplash

Синтетические удобрения создают массу проблем для экологии. Выходом может стать использование человеческой мочи. Но как это реализовать?

Человеческая моча может показаться грубым способом удобрения растений в эпоху промышленного сельского хозяйства, но по мере того, как исследователи ищут способы уменьшить зависимость от химических веществ и сократить загрязнение окружающей среды, некоторые все больше интересуются потенциалом мочи.

Растения нуждаются в питательных веществах — азоте, фосфоре и калии — и мы поглощаем их с пищей, прежде чем вывести их с мочой. Инженер Фабьен Эскулье, которая руководит исследовательской программой OCAPI во Франции, занимается первыми системам и управлению человеческими отходами.

Удобрения с синтетическим азотом, используемые около века, помогли повысить урожайность и увеличить производство сельхоз продукции, что позволило накормить растущее население. Но когда эти вещества используются в больших количествах, они проникают в речные экосистемы и другие водные пути, вызывая удушающее цветение водорослей, которые могут убить рыбу и другие водные организмы.

Между тем, по данным Организации Объединенных Наций, выбросы этого сельскохозяйственного аммиака могут сочетаться с парами транспортных средств, создавая опасное загрязнение воздуха. Химические удобрения также создают выбросы мощного парникового газа закиси азота, способствуя изменению климата. Исправить это может помочь, как ни странно, человеческая моча.

Одно исследование, проведенное специалистами ООН в 2020 году, показало, что мировые сточные воды теоретически способны компенсировать 13 процентов мирового спроса на азот, фосфор и калий в сельском хозяйстве.  

В прошлом городские экскременты перевозились на сельскохозяйственные поля для использования в качестве удобрения вместе с навозом животных, прежде чем химические альтернативы начали вытеснять их. Но теперь, если вы хотите собирать мочу, вам нужно переосмыслить туалеты и саму канализацию. Пилотный проект начался в Швеции в начале 1990-х годов в нескольких эко-деревнях. Сейчас есть проекты в Швейцарии, Германии, США, Южной Африке, Эфиопии, Индии, Мексике и Франции.

Ранние туалеты с отводом мочи считались неприглядными и непрактичными или вызывали опасения по поводу неприятных запахов. Но новая модель, разработанная швейцарской компанией Laufen и Eawag, должна решить эти трудности с помощью конструкции, которая направляет мочу в отдельный контейнер.

Как только моча собрана, ее нужно обработать. Моча обычно не является основным переносчиком болезней, поэтому Всемирная организация здравоохранения рекомендует отстаивать ее некоторое время, хотя ее также можно пастеризировать. Затем существуют различные методы концентрирования или даже обезвоживания этого органического удобрения, уменьшения ее объема и стоимости транспортировки на поля.

Совместимость растений с мочой

27/11/2013

24083 views

Совместимость растения с мочой, как и совместимость растения со всеми остальными минеральными удобрениями, зависит от концентраций вещества, количества и частоты применения, а также от особенностей самого растения и грунта.

Главное вредное для растения действие мочи основывается на содержании азота. Находящаяся в свежей моче мочевина расщепляется после выделения в грунте уреазой (ферментное управляемое разложение мочевины) в аммоний и двуокись углерода. Азот растением принимается преимущественно в форме аммония. Ион аммония подходит в его ионном радиусе к иону калия и может его вытеснять. На основе вытеснения и из-за его кислотности данное вещество (NH/ = Nh4 + Н+) NH/ при высоких концентрациях может быть для растения токсичным.
Плотоядные животные имеют в своем рационе много протеина, что обеспечивает более высокое содержание азота в моче (примерно вдвое), чем например, у человека (Ноук (Hawk), 1910). Поэтому места на газоне, на которых мочились собаки, часто отчетливо распознаются по круглым желтым выгораниям с темно-зеленым внешним кольцом. Кольцо возникает там, где на основе неудовлетворительного разбавления происходит токсичная реакция и превышается удобряющее действие мочи. Та же самая прискорбная картина возникает, если азотное удобрение вносить сконцентрированно на одну точку.
Кроме того, при сконцентрированном внесении мочи на легких грунтах с очень низкой обменной емкостью ионита (например, бедные гумусом песчаные грунты) может происходить улетучивание аммиака и после потребления как следствие возникнет токсикоз растения. Далее при появлении листьев на растениях с ослабленной кутикулой (защитный слой) при влажной, дождливой погоде и на молодых листьях с не полностью подготовленной защитной тканью возможна опасная диффузия аммиака из мочи в ткань листа. Однако отрицательные воздействия на растения аммиака из мочи по сравнению с упомянутым ранее излишним внесением удобрений является второстепенным фактором.
Хотя натрий, хлорид и другие ионы в высоких концентрациях могут вредить росту растений, отрицательное действие соли в растворе почвы основывается на осмотическом эффекте —- соль повышает силу, которая должна расходоваться растением, чтобы лишать воды грунт. При определенной концентрации соли растение больше не может принимать воду и вянет даже при достаточной влажности грунта. Концентрация соли в моче обычно недостаточна, чтобы навредить газону. Тем не менее при чувствительных к соли видах травы и при удобрении горшечных растений моча должна применяться крайне обдуманно.

Другие материалы в этой категории:

« Количество внесения компоста из фекалий

Внесение мочи »

Инженерные системы

Популярные статьи

Удобрение человеческой мочой — Сеть сельского хозяйства Veganic

Использование человеческой мочи может помочь нам работать над замкнутой системой фертильности. Хотя это и не метод, основанный на растениях, использование собственной мочи — это способ, с помощью которого садовники-веганы могут возвращать питательные вещества из продуктов, которые они потребляют, а также отводить свою мочу из водной системы, где она действует как загрязнитель.

Питательные вещества в моче человека

Когда мы едим пищу, наши почки отфильтровывают лишние питательные вещества, которые наш организм не может использовать, и эти питательные вещества затем выводятся из организма с мочой. Наша моча содержит значительное количество азота, а также фосфора и калия. Относительные соотношения обычно составляют около 11 частей азота на 1 часть фосфора на 2,5 части калия. американцы производят около 90 миллионов галлонов мочи в день, содержащей около 7 миллионов фунтов азота. Исследования, проведенные в Швеции ( Sundberg, 1995; Drangert, 1997 ), показывают, что моча взрослого человека содержит достаточно питательных веществ, чтобы удобрить 50-100% культур, необходимых для питания одного взрослого человека. Вместо того, чтобы импортировать питательные вещества для садоводства и экспортировать питательные вещества через туалет, мы можем помочь закрыть эту петлю, сохраняя нашу мочу в местном пищевом цикле. Это может быть особенно полезно для удобрения в городской среде, где другие местные формы плодородия могут быть дефицитными из-за отсутствия зеленых насаждений.

Вся правда о смыве

Высокий уровень азота в моче благоприятен для роста растений, хотя на самом деле это может представлять серьезную опасность для окружающей среды, когда мы смываем мочу в унитаз в общественные системы водоснабжения. После промывки часть азота удаляется в ходе энергоемкого процесса денитрификации. Оставшийся азот часто попадает в естественные водные пути, где он может разбалансировать экосистемы в результате процесса, называемого эвтрофикацией : избыток азота вызывает усиленный рост водорослей и водных растений, и по мере разложения этих растений он истощает запас кислорода, необходимый для жизни. необходимы водным животным, часто вызывая гибель. Поэтому предпочтительнее циркулировать питательные вещества в нашей моче через наземную среду, а не водную среду, удобряя деревья, кусты, полевые цветы, газоны и даже наши сады.

Безопасно ли это для нашего здоровья?

Безопасно ли использовать мочу в наших садах? Довольно много. У здоровых людей моча человека почти всегда стерильна. В тех редких случаях, когда моча нестерильна, она, как правило, пригодна для личного использования или может храниться в течение нескольких месяцев, чтобы свести к минимуму риск возникновения патогенов. Но вам не нужно верить нам на слово: доступны подробные ресурсы, которые дают исчерпывающую информацию. Нижеследующее предназначено для краткого и неисчерпывающего обзора проблем со здоровьем и решений, хотя мы просим людей проводить собственные исследования и делать собственные выводы.

Проблемы со здоровьем и решения:

• Предотвращение фекального загрязнения : это самый важный элемент безопасного использования мочи. В то время как моча почти всегда стерильна, фекалии содержат опасные патогены. Убедитесь, что вы получаете 100% чистую мочу. Доступны специальные туалеты, которые будут отделять вашу мочу и отводить ее в сборный резервуар, хотя простой пластиковый кувшин, вероятно, работает даже лучше, чтобы избежать любого шанса фекального загрязнения. Вы также можете хранить мочу в герметичном контейнере в течение нескольких месяцев, чтобы свести к минимуму любые потенциальные патогены. (Примечание: фекалии можно сделать безопасным для садоводства с помощью специального процесса компостирования , описанного в Humanure Handbook, хотя в противном случае его следует полностью избегать в садоводстве).

• Предотвращение болезни : Если у кого-то инфекция мочевыводящих путей или он принимает лекарства, ему следует избегать использования своей мочи в съедобных садах. Хотя использование мочи на газонах или в ландшафтном дизайне все же имеет свои преимущества, чтобы избежать попадания ее в водную среду.

• Индивидуальное использование : Моча считается вполне безопасной для индивидуального использования. Наша моча, вероятно, стерильна, и даже если это не так, мы не можем заразиться из собственной мочи чем-то, чего у нас еще нет. В качестве простой меры предосторожности рекомендуется после применения мочи подождать месяц, прежде чем есть урожай.

• Групповое использование : При смешивании мочи нескольких человек, опять же, она, вероятно, будет стерильной, хотя существует больше шансов на наличие патогенов, особенно в результате случайного фекального загрязнения. Храните мочу в течение 6 месяцев в герметичном контейнере перед ее использованием и подождите еще месяц, прежде чем употреблять в пищу продовольственные культуры в качестве дополнительной меры предосторожности.

• Чрезвычайно безопасный и социально приемлемый : Там, где безопасность и социальная приемлемость беспокоят пользователя, существует множество способов циклического извлечения питательных веществ из мочи. Для тех, кто предпочитает удобрять фруктовые и овощные сады, большинство людей сосредоточатся на плодоносящих культурах, таких как помидоры и огурцы, а не на корнеплодах. Или мы можем удобрять многолетние растения, такие как кусты и деревья, мочой, а затем использовать листья растений в нашей компостной куче или в качестве мульчи, как очень безопасный и социально приемлемый способ вернуть питательные вещества обратно в наши сады. Или, когда наша моча используется по экологическим причинам, нет необходимости добавлять ее к нашим пищевым культурам: ее можно так же легко применять к несъедобным растениям, таким как деревья, полевые цветы, газоны и ландшафтные проекты.

Использование мочи: практическое руководство

Имейте в виду, что моча очень богата азотом. Возможно, вам нужно мочиться ежедневно, но ваши растения не нуждаются в вашей ежедневной мочеиспускании. Выбирайте растения, которые нуждаются в большом количестве азота, такие как кукуруза и кабачки, помидоры и огурцы на стадии плодоношения, а также более старые растения, которые нуждаются в подкормке. Признаки дефицита азота включают желтые или бледно-зеленые листья, а некоторые растения имеют ключевые признаки, например остроконечные огурцы. Не переусердствуйте с этим в начале сезона, так как избыток азота может привести к тому, что растения будут кустистыми, покрытыми листвой, которые принесут мало плодов. Признаки избытка азота включают скручивание листьев, и эти растения также могут привлекать тлю. Для садовых растений, нуждающихся в настоящей подпитке азотом, достаточно одного или двух раз в месяц, хотя некоторые люди добавляют сильно разбавленную мочу пару раз в неделю. Если у вас есть больше мочи, попробуйте свой газон, деревья и кусты.

Как правило, моча должна быть смешана с материалами, богатыми углеродом, чтобы азот стал доступным для растений. Богатые углеродом материалы могут включать листья, солому или просто качественную земляную почву. Азот в моче находится в форме мочевины, креатина и аммиака; при смешивании с материалами, богатыми углеродом, аэробные бактерии превращают его в нитраты, которые затем могут усваиваться растениями.

Вот несколько возможных способов использования мочи в саду или ландшафтном дизайне. Пожалуйста, прочтите также правила техники безопасности.

• Рецепт 1: Разбавленная моча
  
  Для почвы с хорошим дренажем, рыхлой и пахнущей землей. Также хорошо подходит для контейнерных садов.

  Возьмите переработанный пластиковый контейнер и помочитесь. Разбавьте его восемью-десятью частями воды и внесите в почву. Легкий пиздец. Внесение мочи в почву или внесение мочи под верхний слой почвы гарантирует, что меньше азота будет потеряно из-за преобразования в газообразный аммиак, а присутствие почвенных организмов поможет нейтрализовать (редкий шанс) патогены, хотя простое выливание на грунте тоже нормально работает. После применения мочи полейте растение.

• Рецепт 2: Прямая моча
  
  Для почвы с толстым слоем богатой углеродом мульчи, такой как древесная стружка и лиственная мульча.

  Это самый простой способ. Просто пописай на мульчу. Мульча предотвратит получение растениями чрезмерно концентрированного потока мочи, а также поможет расщепить азот на источник, который растения могут использовать. Моча между двумя слоями мульчи уменьшит потери азота при преобразовании в газообразный аммиак.

• Рецепт 3: Компостная моча
  
  Мочу можно компостировать. В нем очень много азота, поэтому он считается «зеленым» в компосте, и его не следует добавлять в компостную корзину, в которой уже много богатых азотом материалов, таких как пищевые отходы. Не забудьте добавить много материалов, богатых углеродом, таких как сухие листья, опилки, солома и картон. Моча может выступать в качестве закваски для компоста, стимулируя процесс разложения, например, добавление мочи в кучу листьев.

• Рецепт 4: Ванная из соломенных тюков
  
  Вы можете мочиться прямо на тюк соломы, пока солома не разложится, и этот компост позже можно будет добавить в ваш сад. Мы даже встречали садовника из Монреаля, который сажает прямо в разлагающиеся тюки соломы, чтобы создать новый сад.

• Рецепт 5: серая вода с оттенком желтого
  
  Серая вода — это сточные воды от принятия душа, мытья посуды и т. д., а моча может быть добавлена ​​в систему очистки сточных вод. Серые воды содержат некоторое количество углерода и значительно разбавляют мочу. В идеале это должно стекать в аэробную систему сточных вод с естественными фильтрами, такими как растения и гравий. Инструкции по установке такой системы можно приобрести в проекте EcoWaters в руководстве How to Build a Washwater Garden Plan.

Имейте в виду: моча содержит много соли . Это одна из причин, почему его необходимо правильно разбавлять. Не все растения хорошо реагируют на высокое содержание солей. Сокращение соли в вашем рационе может быть полезным для вашего здоровья и улучшить соотношение соли в моче.

Хорошо ли это для наших садов?

Довольно много. Пока мы не добавляем чрезмерное количество.

Как и все жидкие источники питательных веществ, это не должно стать основной формой плодородия для наших садов. В природных экосистемах почвенные организмы расщепляют органические вещества, такие как листья и пищевые отходы, и делают питательные вещества доступными для растений: это пищеварительная система природы. Жидкие корма (включая мочу, компостный чай, химические удобрения…) обходят эту естественную систему и питают растения напрямую, подобно тому, как человек получает жидкую диету через внутривенную трубку, а не обедает. Нам необходимо обеспечить почвенные организмы органическим веществом, чтобы сохранить почву здоровой и биоразнообразной. Таким образом, жидкие подкормки следует использовать только в качестве дополнения к другим формам удобрения, таким как компост и мульча. С другой стороны, добавление небольшого количества мочи может помочь активировать разложение органических веществ, поэтому небольшое количество мочи здесь и там — это нормально.

Добавление слишком большого количества мочи также может повлиять на здоровье растений. Вы когда-нибудь видели желтое пятно на газоне из-за того, что собака писает в одно и то же место? Слишком много азота; сжигает корни растений. Однако верно и обратное: газон, пожелтевший из-за недостатка азота, может иметь зеленые пятна там, где собака писает. Итак, чтобы моча была полезной, нам нужно быть наблюдательными в наших садах и умеренно применять ее.

Это вообще веганское?

Вроде. Это зависит от того, как вы на это смотрите.

Использование мочи человека не является «технологией на основе растений», поэтому в чистом виде ее нельзя считать «выращиванием на основе растений». Тем не менее, все веганские сады, естественно, содержат свободноживущих животных, таких как микроорганизмы, дождевые черви и птицы, которые едят органические вещества и создают «микроудобрение» как часть своей обычной повседневной жизни. Таким образом, в то время как веганское выращивание исключает добавление отходов жизнедеятельности животных, которые были выращены и выращены, людей можно рассматривать как «свободно живущих животных», добровольно вносящих свои отходы. Это также может помочь восстановить людей как членов местной экосистемы, а не отделять себя (и наши телесные отходы) с помощью механизированных процессов.

Здесь, в Veganic Agriculture Network, мы держим наш большой загородный сад полностью на растительной основе, чтобы производить веганскую пищу без добавления каких-либо продуктов животного происхождения (человеческих или нечеловеческих). В городе мы используем немного нашей мочи в наших контейнерных садах на балконах, чтобы обеспечить дополнительную плодородность растений и избежать случайного смыва в сильно городской среде.

Является ли моча грубой? Он пахнет?

Несмотря на то, что во многих современных культурах моча имеет «отрицательный» фактор, на протяжении всей истории она использовалась для различных целей, в том числе для промывания ран, приготовления хлеба и в процессе окрашивания одежды. Есть даже люди, которые регулярно пьют собственную мочу. Хотя есть веские причины быть осторожными с фекалиями, моча, как правило, стерильна и пригодна для использования в различных целях. Чтобы узнать больше об истории и культуре мочи, см. «Жидкое золото» и «Жизнь мочи».

Моча иногда пахнет. На самом деле не так много проблем, если вы используете его сразу, особенно если вы его разбавляете. Если вы решите хранить мочу (т. е. для устранения потенциальных патогенов), держите ее в закрытом контейнере, чтобы уменьшить запах. При внесении его в почву может помочь слегка заглубить мочу в почву или под мульчу. Мы давно используем разбавленную мочу в контейнерных садах на балконе, а соседи даже не замечают.

Это разрешено?

Для домашних садов это должно быть хорошо, особенно если вы держите его сдержанным, но как насчет коммерческих ферм? В некоторых странах урина разрешена в коммерческом сельском хозяйстве, например, в Швеции, где ее даже применяют механически на крупных фермах. Правила варьируются от страны к стране, и использование человеческой мочи также может повлиять на статус сертификации фермы. Поэтому, если вы являетесь коммерческим фермером, обратитесь в соответствующие местные службы, чтобы узнать, является ли моча приемлемым удобрением для почвы в вашем регионе.

Дополнительные ресурсы

онлайн-ресурсы

• SSWM (Устойчивое санитарное управление и управление водами)
  . Pdf: Сбор и использование мочи человека в качестве органического удобрения

• EcoSanRes
  Pdf: Руководство по использованию мочи и фекалий в растениеводстве

• World Health Organization
  42-page pdf: Urine Diversion: Hygienic risks and microbial guidelines for re-use

• Avkopedia
  Application of Urine

Books

• Liquid Gold: Знания и логика использования мочи для выращивания растений. Кэрол Стейнфилд, проект EcoWaters, 96 страниц.

• Поднять крышку: экологический подход к туалетным системам. Питер Харпер и Луиза Халестрап, Центр альтернативных технологий, 160 страниц.

• Жизнь Пи: История о том, как моча попала повсюду. Салли Магнуссон, Aurum Press, 208 страниц.

Человеческая моча является удивительно хорошим удобрением

В мире не хватает удобрений. Эта дилемма связана с войной на Украине, которая влияет на экспорт ингредиентов, таких как калий и фосфат. Цена на удобрения выросла примерно на 30 процентов с начала года, что привело к увеличению стоимости продуктов питания. Рост стоимости удобрений также может привести к нехватке продовольствия в развивающихся странах.

Фермерам необходимо удобрять посевы, чтобы поддерживать достаточный уровень запасов продовольствия. Новое исследование показывает, что наши собственные отходы могут быть эффективным инструментом для достижения этой цели, особенно человеческая моча.

Исследователи из Национального института сельскохозяйственных исследований Нигера недавно опубликовали исследование об использовании мочи в качестве удобрения для посевов проса, зерна, обычно выращиваемого в этом регионе. Моча содержит фосфор, калий и азот, которые широко используются для выращивания сельскохозяйственных культур. Ученые обрабатывали мочу и пытались использовать ее в качестве удобрения в течение трех лет и обнаружили, что она увеличивает урожайность примерно на 30 процентов.

Ученые лечили мочу, просто храня ее при температуре чуть выше 70 градусов по Фаренгейту в течение двух-трех месяцев. pH мочи со временем увеличивается, так как мочевина, азотсодержащее соединение, гидролизуется до аммиака, который дезинфицирует мочу. Затем его можно использовать как удобрение.

Мысль о моче на растениях может вызвать в воображении образ мертвой травы, где собаки справляли нужду, но это из-за содержания соли в моче, попадающей на живые части растения. Тревор Бойер, адъюнкт-профессор устойчивой инженерии в Университете штата Аризона, не участвовавший в ранее упомянутом исследовании, рассказывает Popular Science. Речь идет о том, как вы используете мочу.

«Соль на листьях и стеблях обжигает растение. Это самая большая проблема. В моче есть соли», — говорит Бойер. «Если вы применяете жидкую мочу с солями в ней, вы не обязательно распыляете ее на растения, а наносите ее на землю, чтобы она попала к корням. Если на месте будет достаточно орошения, это смоет соли, потому что они довольно подвижны в почве. Они не задерживаются. И тогда питательные вещества остаются в почве».

[По теме: Разнообразные микробы являются ключом к здоровой почве. Изменение климата угрожает этому.]

Нэнси Лав, профессор гражданской и экологической инженерии в Мичиганском университете, которая также не участвовала в исследовании, сообщила журналу Popular Science, что использование мочи в качестве удобрения кажется относительно безопасным при надлежащей обработке. Она говорит, что любые вирусы и бактерии в моче, такие как кишечная палочка, которые могут вызывать беспокойство, не являются проблемой для людей после процесса лечения. В ее лаборатории они фактически пастеризуют мочу, используя тепло для обработки мочи, а не просто хранят ее.

Одной из проблем, по словам Лав, является «фактор отвращения». Людям не нравится идея есть пищу, выращенную с использованием удобрения на основе мочи. Люди могут не понимать, что это лечится и что они не заболеют. Лав говорит, что это просто проблема обмена сообщениями, но мочу также можно использовать для удобрения сельскохозяйственных культур, которые также не станут пищей для людей.

«Его можно использовать для удобрения пищи для животных, которые затем становятся едой, или в других местах, где вы удобряете непродовольственные культуры», — говорит Лав.

Исторически моча использовалась в качестве удобрения на протяжении тысячелетий в некоторых частях Африки и Азии. Сегодня моча как удобрение немного возрождается. Пилотные проекты появляются в США, Европе и Африке. Многие заинтересованы в замене химических удобрений, потому что производство синтетического азота, содержащегося в этих удобрениях, способствует выбросу парниковых газов, чего нет в моче.

Эти проекты небольшие, но Бойер говорит, что мы могли бы увеличить масштабы, если бы у нас было больше безводных писсуаров, которые могут собирать и отводить мочу без разбавления.

«В США есть безводные писсуары, но на самом деле они используются только для сохранения воды. На самом деле они не используются как часть системы сбора мочи», — говорит Бойер. «Нам необходимо иметь сантехнику, которая позволит нам собирать мочу отдельно от остальных сточных вод. Эта моча, вероятно, должна храниться в здании, а затем использоваться на месте в небольших количествах, или должна быть система логистики для сбора этой мочи и использования ее выгодным способом, который начинает становиться экономичным».

Лав говорит, что маловероятно, что удобрения на основе урины захватят мир в ближайшее время, и также маловероятно, что мы начнем заменять каждый писсуар тем, который поможет достичь этих целей. Тем не менее, писсуары для сбора мочи могут стать более распространенным явлением в новых и реконструированных зданиях.