Inovācija nav tikai programmēšanas, sadzīves elektrotehnikas un autotransporta ražošanas nozarēs, bet arī dārzkopībā, un kā viens no Latvijas produktiem, kura efektivitāti esam pētījuši un kuru vēlos atzīmēt, ir bioogle. Tā ir dabīga izejviela, ko iespējams izmantot jebkura lieluma lauksaimniecībā no lielajām integrētajām komercsaimniecībām līdz piemājas dārzkopībai, būtiski veicinot augsnes auglību, sekmējot kultūraugu sakņu sistēmas straujāku attīstību. Bioogle (bio-char) atstāj paliekošu ietekmi uz augsni, kā arī nozīmīgi stimulē augšanu, tādējādi palielinot ražību.
Kāpēc bioogles ir efektīvas pat piemājas dārzā
Bioogle ir īpašā veidā sadedzināta koksne vai cita veida biomasa, kas ilgtermiņā spēj pozitīvi ietekmēt augsnes auglību. Zinātnes valodā runājot, bioogli iegūst pirolīzes procesā, augstās temperatūrās no 100 līdz 1000 grādiem, un, atšķirībā no krāsnī kurinātas malkas, bioogļu izgatavošanas rezultātā praktiski nepaliek pelnu, jo tas notiek bezskābekļa vidē. Interesanti ir tas, kā pelnu sastāvā atrodams mazs daudzums bioogles. Nozīmīgākais bioogles parametrs ir tās īpatnējais virsmas laukums. Tas apraksta bioogles spēju piesaistīt jonus uz savas virsmas, tajā skaitā arī mikroorganismus. Faktiski bioogles ar salīdzinoši nelieliem pielāgojumiem spēj ražot ikviena kokogļu fabrika, kas gatavo grila ogles, vai arī koģenerācijas stacijā, ar noteikumu, ka tiek izmantota biomasa bez smago metālu piejaukuma.
Bioogles neitralizē augsni un pazemina skābuma līmeni tajā. Jāatceras, ka daudzi augi ir jūtīgi pret skābu augsni, taču ir arī tādi augi kā egles, priedes, rododendri, kas aug skābā vidē, taču pat viņiem nepieciešams neitralizēt vidi līdz optimālām pH. Tas notiek, jo šie augi paši veido skābu vidi, taču, ja tā ir pārāk skāba, augs sāk nīkuļot. Šādā vidē augu mazās saknītes (spurgaliņas) nespēj uzņemt barības vielas, veidojas gļotains slānis, caur kuru netiek cauri barības vielas un ūdens. Augi vairs nespēj attīstīties, un sākas lapu dzeltēšana. Arī Latvijas Valsts meži šobrīd veic pētījumu par bioogļu izmantošanu koku augšanas veicināšanai valstij piederošajos mežos.
Pateicoties augstajai temperatūrai, kādā izgatavotas bioogles, tām ir poraina struktūra, un tas atstāj tiešu ietekmi uz apstrādāto augsni, kurā notiek augu sakņu sistēmas attīstība, kā arī mikroorganismu un sēņu vides nodrošināšana. Kopsumma bioogles sevī absorbē mikro un makro elementus, kas tālāk tiek nodoti augiem un ietekmē ražību.
Savukārt, sajaukumā ar minerālvielām, bioogles palīdz uzturēt augsnei nepieciešamos mikroelementus un makroelementus un pēc tam pakāpeniski tos atdot, ilgstoši funkcionējot kā augsnes uzlabotājam un ļaujot augam dabiski izvēlēties konkrētajā brīdi tieši tam nepieciešamās vielas. Vislabāk bioogles sader ar slāpekli un fosforu, kur slāpekļa anjoni ir tiešie augšanas stimulatori. Ir pētījumi, kur tiek piedāvāts bioogli izmantot notekūdeņu attīrīšanā, tādējādi adsorbējot slāpekļa un fosfora jonus. Taču jāņem vērā, ka šie ūdeņi satur arī mikroplastmasu, mikroorganismus un aktīvas vielas. Taču lielākais izaicinājums augsnes uzlabošanai ir barības vielu izskalošanās. Pasaulē ir vairāki pētījumi, kas apskata veidus, kā mazināt to izskalošanos. Viens no veidiem, kas pašlaik tiek izskatīts, ir bioogles granulas, kas pakāpeniski sadalās augsnē. Turklāt, palielinot ūdens saistīšanas spēju, augsnē iestrādātas bioogles palīdz augiem arī labāk pārciest sausuma periodus.
Jāatzīmē, ka ogļu pozitīvās īpašības cilvēki bija novērojuši jau senatnē. Tā, piemēram, kūlas dedzināšanas laikā biomasa pārogļojās un bagātināja augsni. Ņemot vērā postu, kādu šāda metode nodara dzīvajiem organismiem, un uguns bīstamību, kūlas dedzināšana viennozīmīgi ir atavisms, bet savs labums no lauksaimniecības viedokļa senatnē šim procesam ir bijis.
Atkarībā no bioogļu izgatavošanai izmantotā izejmateriāla un pielietotā pirolīzes tehnoloģiskā procesa, tiek iegūti produkti ar atšķirīgām fizikāli ķīmiskajām īpašībām un tādējādi dažādu ietekmi uz augsni. Ja ASV lielākoties bioogles izgatavo no augu valsts produktiem, tad, piemēram, Latvijas kokogļu rūpnīca "Marienburg" bioogļu izgatavošanai izmanto 85 procentus alkšņa koksnes. Atkarībā no bioogļu ķīmiskā sastāva, apstrādes temperatūras, pašas tehnoloģijas, kā iegūst bioogli, atšķiras to izmantošanas iespējas. Atsevišķās valstīs bioogles mēdz izmantot pat četru līdz sešu tonnu apmērā uz hektāru. Pašlaik notiek darbs ar receptūras izstrādi, lai augsnē tiktu iestrādāta tikai tonna bioogļu uz hektāru. Gaidāmi nākamie pētījuma soļi. Pašreiz notiek pētījumi, kā rezultātos tiktu iegūtas bioogļu granulas ar pievienoto vērtību, tas ir, izmantojot otrreizējos resursus, kas ikdienā ir atkritumi, piemērām, dolomītmilti, kafijas atlikumi utt.
Saimniekot mūsdienīgi jeb kāpēc tas ir svarīgi
Bioogles kā lauksaimniecībā perspektīvs produkts šobrīd piedzīvo strauju intereses pieaugumu pasaulē. Ja vēl 2017. gadā pasaulē bija pieejamas aptuveni 1000 biooglēm veltītas publikācijas, tad pērn to skaits sasniedza 4000. Nesen Zviedrijā bija liela konference, kas veltīta bioogļu izmantošanai mežsaimniecībā, kur Pasaules vadošie pētnieki dalījās ar pieredzi un saviem pētījumiem. Lielākais jautājums, kas visus interesē, no kādas biomasas ir izdevīgāk iegūt bioogli. Svarīgi ir pieturēties pie vienotiem kritērijiem, lai izvērtētu bioogles iespējas.
Kā bioogļu nozīmīgākās unikālās īpašības jāmin ilgtermiņa iedarbība uz augsni, kas ilgst desmitgadēm, un draudzīgums apkārtējai videi. Kāds lasītājs varētu vaicāt, kāda vaina ir tradicionālajam minerālmēslojumam? Nekāda! Tas tiek ražots pēc gadu desmitiem rūpīgi izstrādātām formulām un, pareizi lietojot, dara savu darbu. Tomēr ir kāds mīnuss – minerālmēsli augsnē ilgi nesaglabājas. Ar pirmajām lietavām tie tiek aizskaloti, nonāk gruntsūdeņos un prom ir. Vislabāk kombinēt minerālmēslus ar citu augsnes uzlabošanas veidu, kas samazina izskalošanas varbūtību.
Aizvadītajos gados sastopamies arī ar būtiskiem augsnes mēslojuma ierobežojumiem komerciālajiem lauksaimniekiem. Turklāt šogad, ņemot vērā starptautisko situāciju, būtiski saasinājušies gan jautājumi par minerālmēslojuma pieejamību, gan to cenu, kas, atkarībā no konkrētās produkcijas, pieaugusi divas līdz pat trīs reizes. Tā kā tieši ar mēslojumu saistīta potenciālā mūsu mazo un lielo lauku ražība, arvien būtiskākas paliek metodes, kas ļauj samazināt minerālmēslojuma izmantošanu.
Vēl vairāk, samazinot minerālmēslojuma izskalojumu tiek tieši aizsargāta apkārtējā vide. Ja mūsu lauki atrodas upju tuvumā, tad ar savu rīcību mēs ietekmējam ne vien to ekosistēmu, bet arī Baltijas jūras vidi. Nav tā, ka viena atsevišķa saimniecība spēj nelabvēlīgi ietekmēt vidi kopumā. Jāsaprot, ka, uzkrājoties šiem resursiem, tie spēj sasniegt koncentrācijas, kas patiešām negatīvi ietekmēs vidi, taču Latvijā esam pieradījuši savu labo praksi lauksaimniecībā. Šajā jomā visvairāk "grēko" ražotnes un ūdens attīrīšanas stacijas.
Svarīgi, ka, pieaugot oglekļa uzkrājumam augsnē, proporcionāli samazinās augsnes radītās siltumnīcefekta gāzu emisijas. Jau nelielas bioogļu piedevas samazina slāpekļa oksīda (N2O) un metāna (CH4) emisijas, kas rada 300 un 25 reizes lielāku siltumnīcefektu nekā CO2.
Latvijas zinātnes inovācijas
Latvijas zinātnei ir ar ko lepoties. Pašlaik sadarbībā ar "Silava" vadošo mežzinātnes ideju, pētījumu un lietišķo izstrādņu centru veicam pētījumus šajā jomā. Būtiskus pētījumus veikuši arī Latvijas Universitātes vadošie pētnieki.
Noslēdzoties lauka pētījumiem, veiksim bioogļu granulu patentēšanu, un jaunais produkts pie patērētājiem varētu nonākt līdz 2023. gada nogalei. Bioogļu granulas ir ne vien inovatīvs, bet arī eksportspējīgs produkts. Prognozēju, ka absolūti lielākā daļa Latvijā saražoto bioogļu granulu pēc projekta noslēguma eksportēsim, jo pasaules tirgū ir augsts pieprasījums šādiem materiāliem.
Bioogļu granulas izgatavot nav sarežģīti, bet tas ir svarīgs posms, lai būtiski paplašinātu to izmantošanas ērtumu un globālo transportējamību. Tā kā bioogles ir vietējas izcelsmes materiāls, aicinu to izmantot hobija dārzkopībā jau šobrīd, uzlabojot augsnes auglību un ražību, jo to efektivitāte lauksaimniecībā ir neatkarīga no granulēšanas procesa.
