Pin
Send
Share
Send


Dusíkaté hnojivo je často syntetizováno pomocí procesu Haber-Bosch, který produkuje amoniak. Tento amoniak se aplikuje přímo do půdy nebo se používá k výrobě jiných sloučenin, zejména dusičnanu amonného a močoviny, a to jak suchých, koncentrovaných produktů, které mohou být použity jako materiály hnojiv, nebo smíchány s vodou za vzniku koncentrovaného kapalného dusíkového hnojiva, UAN. Amoniak lze také použít v procesu Odda v kombinaci s fosforečnanem vápenatým a hnojivem draselným k výrobě složených hnojiv, jako je 10-10-10 nebo 15-15-15.

Výroba amoniaku v současné době spotřebovává asi 5 procent světové spotřeby zemního plynu, což je o něco méně než 2 procenta světové produkce energie.10 Zemní plyn se převážně používá k výrobě amoniaku, ale pro výrobu sloučenin dusíku vhodných pro hnojiva lze použít i jiné zdroje energie, společně se zdrojem vodíku. Náklady na zemní plyn tvoří asi 90% nákladů na výrobu amoniaku.11 Nárůst cen zemního plynu v posledním desetiletí, kromě jiných faktorů, jako je zvyšování poptávky, přispěl ke zvýšení ceny hnojiv.

Hnojiva na bázi dusíku se nejčastěji používají k ošetření polí používaných pro pěstování kukuřice, po níž následuje ječmen, čirok, řepka, sója a slunečnice.

Otázky zdraví a udržitelnosti

Anorganická hnojiva někdy nenahrazují stopové minerální prvky v půdě, které se postupně vyčerpávají plodinami vypěstovanými v půdě. Souvisí to se studiemi, které prokázaly výrazný pokles (až o 75 procent) množství těchto minerálů přítomných v ovoci a zelenině.12 Výjimkou je v západní Austrálii, kde nedostatky zinku, mědi, manganu, železa a molybdenu byly identifikovány jako omezující růst plodin a pastvin ve 40. a 50. letech 20. století. Půdy v západní Austrálii jsou velmi staré, vysoce zvětralé a nedostatečné v mnoha hlavních živinách a stopových prvcích. Od této doby se tyto stopové prvky běžně přidávají do anorganických hnojiv používaných v zemědělství v tomto stavu.

V mnoha zemích existuje veřejné mínění, že anorganická hnojiva „otráví půdu“ a výsledkem je „nízká kvalita“ produkce. Na podporu těchto názorů však existuje jen velmi málo (pokud vůbec) vědeckých důkazů. Při správném používání anorganická hnojiva zvyšují růst rostlin, hromadění organických látek a biologickou aktivitu půdy a současně snižují riziko odtoku vody, nadměrného spásání a erozi půdy. Nutriční hodnota rostlin pro lidskou a živočišnou spotřebu je obvykle zlepšena, pokud jsou anorganická hnojiva používána vhodným způsobem.

Existují však obavy z hromadění arsenu, kadmia a uranu v polích ošetřených fosfátovými hnojivy. Fosfátové minerály obsahují stopová množství těchto prvků a pokud se po těžbě nepoužije žádný krok čištění, vede kontinuální používání fosforečných hnojiv k akumulaci těchto prvků v půdě. Nakonec se mohou zvýšit na nepřijatelnou úroveň a dostat se do produkce. (Viz otrava kadmiem.)

Dalším problémem s anorganickými hnojivy je to, že se v současné době vyrábějí způsoby, které nemohou pokračovat donekonečna. Draslík a fosfor pocházejí z dolů (nebo z slaných jezer jako je Mrtvé moře v případě draslíkových hnojiv) a zdroje jsou omezené. Dusík je neomezený, ale dusíkatá hnojiva se v současnosti vyrábějí z fosilních paliv, jako je zemní plyn. Teoreticky lze hnojiva vyrábět z mořské vody nebo atmosférického dusíku pomocí obnovitelných zdrojů energie, ale to by vyžadovalo obrovské investice a není konkurenceschopné s dnešními neudržitelnými metodami. Inovační schémata biopaliv pro termickou depolymeraci zkoušejí výrobu vedlejších produktů s 9% dusíkatým hnojivem získaným z organického odpadu1314

Organická hnojiva

Kompost.
  • Příklady přirozeně se vyskytujících organických hnojiv zahrnují hnůj, kejdu, odlitky červů, rašelinu, mořské řasy, splaškové vody a guano. Rostliny zeleného hnoje včetně luštěnin, jako jsou jetele a viky, se také pěstují, aby do půdy přidávaly živiny. Letní výsadba může být proso, pícniny čirok nebo pohanka. 15. Za organická hnojiva se také považují přirozeně se vyskytující minerály, jako je horninový fosforečnan, síran draselný a vápenec.
  • Příklady vyrobených organických hnojiv zahrnují kompost, krevní moučku, kostní moučku a extrakty z mořských řas. Dalšími příklady jsou proteiny štěpené přírodními enzymy, rybí moučka a péřová moučka.

Rozkládající se zbytky plodin z předchozích let jsou dalším zdrojem plodnosti. Ačkoli to není přísně považováno za „hnojivo“, rozdíl se zdá být spíše otázkou slov než reality.

V používání pojmu „organický“ existuje určitá nejednoznačnost, protože některá syntetická hnojiva, jako je močovina a formaldehyd močoviny, jsou zcela organická ve smyslu organické chemie. Ve skutečnosti by bylo obtížné chemicky rozlišovat mezi močovinou biologického původu a syntetickou cestou. Na druhé straně, některé materiály hnojiv běžně schválené pro organické zemědělství, jako je vápencový prášek, těžený „fosforečnan hornin“ a chilský slaný led, jsou anorganické v použití termínu chemií.

Přestože je hustota živin v organickém materiálu poměrně nízká, mají některé výhody. Za prvé, ekologičtí pěstitelé obvykle vyrábějí některé nebo všechny své hnojivo na místě, čímž výrazně snižují provozní náklady. Pak je zde otázka, jak jsou účinné při podpoře růstu rostlin, kromě výsledků chemických testů v půdě. Odpovědi jsou povzbudivé. Protože většina organických hnojiv dodávajících dusík obsahuje nerozpustný dusík a jsou to hnojiva s pomalým uvolňováním, jejich účinnost může být vyšší než u konvenčních dusíkatých hnojiv.

Implicitní v moderních teoriích ekologického zemědělství je myšlenka, že kyvadlo se do jisté míry proměnilo v myšlení o výživě rostlin. Přestože připouštějí zřejmý úspěch Leibigovy teorie, zdůrazňují, že současná metoda implementace pomocí chemického hnojení existují vážná omezení. Znovu zdůrazňují roli humusu a dalších organických složek půdy, o nichž se předpokládá, že hrají několik důležitých rolí:

  • Mobilizace existujících půdních živin, aby bylo dosaženo dobrého růstu při nižších hustotách živin při menší plýtvání
  • Uvolňování živin pomalejší a konzistentnější rychlostí, což pomáhá vyhnout se rozmachu a rozpadu
  • Pomáhá udržovat vlhkost půdy, snižuje stres způsobený dočasným vlhkostním stresem
  • Zlepšení struktury půdy

Organické látky mají také výhodu, že se vyhýbají určitým dlouhodobým problémům spojeným s pravidelným intenzivním používáním umělých hnojiv:

  • možnost „spalování“ rostlin koncentrovanými chemikáliemi (tj. nadměrný přísun některých živin)
  • postupné snižování skutečného nebo vnímaného „zdraví půdy“, patrné ve ztrátě struktury, snížené schopnosti absorbovat srážení, zesvětlení barvy půdy atd.
  • nutnost pravidelného opětovného používání umělých hnojiv (a možná ve zvyšujících se množstvích) k udržení plodnosti
  • náklady (značné a v posledních letech rostou) az toho vyplývající nedostatečná nezávislost

Organická hnojiva mají také své nevýhody:

  • Jak bylo uznáno výše, jsou obvykle zředěným zdrojem živin ve srovnání s anorganickými hnojivy a tam, kde je pro ziskové výnosy vyžadováno značné množství živin, musí být použito velmi velké množství organických hnojiv. To má za následek nepřípustné náklady na přepravu a aplikaci, zejména pokud je zemědělství praktikováno na velkou vzdálenost od zdroje organického hnojiva.
  • Složení organických hnojiv má sklon být velmi variabilní, takže je obtížné přesné použití živin, aby odpovídaly rostlinné produkci. Proto se zemědělství ve velkém měřítku spoléhá na anorganická hnojiva, zatímco organická hnojiva jsou nákladově efektivní v zahradnických nebo domácích zahradách malého rozsahu.
  • Nesprávně zpracovaná organická hnojiva mohou obsahovat patogeny škodlivé pro člověka nebo rostliny. Organická hnojiva pocházejí z přírodních zdrojů, které mohou zahrnovat živočišné výkaly nebo rostlinné / živočišné látky kontaminované patogeny. Správné kompostování surovin používaných v organických hnojivech však zabije patogeny.16

V praxi je běžný kompromis mezi použitím umělých a organických hnojiv, obvykle používáním anorganických hnojiv doplněných o aplikaci organických látek, které jsou snadno dostupné, jako je návrat zbytků plodin nebo aplikace hnoje.

Je důležité rozlišovat mezi tím, co myslíme organickými hnojivy a hnojivy schválenými pro použití v ekologickém zemědělství a ekologickém zahradnictví organizacemi a úřady, které poskytují ekologické certifikační služby. Některá schválená hnojiva mohou být anorganické, přirozeně se vyskytující chemické sloučeniny, např. Minerály.

Rizika používání hnojiv

Problém nadměrného hnojení je primárně spojen s používáním umělých hnojiv, a to z důvodu aplikovaných obrovských množství a destruktivní povahy chemických hnojiv na strukturách obsahujících živiny v půdě. Vysoká rozpustnost chemických hnojiv také zvyšuje jejich tendenci degradovat ekosystémy.

Skladování a aplikace některých dusíkatých hnojiv za určitých povětrnostních nebo půdních podmínek může způsobit emise oxidu dusného ve skleníkových plynech (N2Ó). Plynný amoniak (NH3) mohou být emitovány po aplikaci anorganických hnojiv nebo hnoje nebo kejdy. Kromě přívodu dusíku může amoniak také zvyšovat kyselost půdy (nižší pH nebo „kyselé“). Nadměrné používání dusíkatých hnojiv může také vést k potížím škůdců zvýšením porodnosti, dlouhověkosti a celkové kondice určitých škůdců.171819202122

Koncentrace až 100 mg / kg kadmia ve fosfátových minerálech (například minerály z Nauru)23 a vánoční ostrovy24) zvyšuje kontaminaci půdy kadmiem, například na Novém Zélandu.25 Uran je dalším příkladem kontaminantů, které se často vyskytují ve fosfátových hnojivech.262728

Z těchto důvodů se doporučuje, aby znalosti o obsahu živin v půdě a nutričních potřebách plodiny byly pečlivě vyváženy zejména s použitím živin v anorganickém hnojivu. Tento proces se nazývá nutriční rozpočtování. Pečlivým sledováním půdních podmínek se mohou zemědělci vyhnout plýtvání drahými hnojivy a také se vyhnout potenciálním nákladům na čištění veškerého znečištění způsobeného vedlejším produktem jejich zemědělství.

Je také možné nadměrně aplikovat organická hnojiva; jejich obsah živin, jejich rozpustnost a rychlost jejich uvolňování jsou však obvykle mnohem nižší než chemická hnojiva. Většina organických hnojiv rovněž poskytuje zvýšený fyzický a biologický mechanismus ukládání půdy, což má sklon snižovat jejich rizika.

Celosvětové problémy

Růst světové populace na současnou úroveň je možný pouze prostřednictvím intenzifikace zemědělství spojeného s používáním hnojiv2930. Důsledkem je dopad na udržitelnou spotřebu dalších globálních zdrojů.

Použití hnojiv v celosvětovém měřítku vypouští do atmosféry významné množství skleníkových plynů. Emise vznikají při používání31:

  • zvířecí hnůj a močovina, které uvolňují metan, oxid dusný, amoniak a oxid uhličitý v různých množstvích v závislosti na jejich formě (pevná látka nebo kapalina) a řízení (sběr, skladování, šíření)
  • hnojiva používající kyselinu dusičnou nebo hydrogenuhličitan amonný, jejichž výroba a aplikace vede k emisím oxidů dusíku, oxidu dusného, ​​amoniaku a oxidu uhličitého do atmosféry.

Změnou procesů a postupů je možné zmírnit některé, ale ne všechny, tyto účinky na antropogenní změnu klimatu známou jako globální oteplování.

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Haber a Bosch Nejvlivnější osoby 20. století. Načteno 6. září 2007.
  2. ↑ Historie fizonů na Yara.com. Načteno 6. září 2007.
  3. ↑ Zpráva komise pro hospodářskou soutěž. Načteno 6. září 2007.
  4. ↑ Historie Yara na Yara.com. Načteno 6. září 2007.
  5. ↑ Hnojení plodin zlepšuje kvalitu půdy. IPNI. Načteno 6. září 2007.
  6. ↑ Hnojení dusíkem Harris, Glen a Shelby Baker. Načteno 6. září 2007.
  7. ↑ R.C. Harris, 2005. Vyhnout se vypalování hnojiv. Načteno 6. září 2007.
  8. ↑ Nařízení Spojeného království o hnojivech z roku 1990, seznam 2 část 1, odst. 1 písm. 7. Dosaženo 6. září 2007.
  9. ↑ Organizace potravin a zemědělství Spojených států Tabulka 3.3. Načteno 6. září 2007.
  10. ↑ IFA - Statistika - Indikátory hnojiv - Podrobnosti - Zásoby surovin. Načteno 6. září 2007.
  11. ↑ Sawyer J.E. 2001. Ceny zemního plynu ovlivňují náklady na dusíkatá hnojiva. IC-486. 1: 8. Načteno 6. září 2007.
  12. ↑ Felicity Lawrence. 2004. Ne na štítku. (New York, NY: Penguin. ISBN 0141015667).
  13. ↑ Brad Lemley, 2006. Cokoliv do oleje. Objevte časopis. Načteno 6. září 2007.
  14. ↑ Lemley, 2003. Cokoliv do oleje. Objevte časopis. Načteno 6. září 2007.
  15. ↑ Preston Sullivan. Přehled obilovin a zeleného hnoje: Základy udržitelného zemědělství 1. Národní informační služba pro udržitelné zemědělství. Načteno 18. května 2008.
  16. ↑ ciwmb.ca.gov - organický dokument. Načteno 6. září 2007.
  17. ↑ G.C. Jahn, 2004. Vliv půdních živin na růst, přežití a plodnost hmyzích škůdců rýže: přehled a teorie ohnisek škůdců s ohledem na výzkumné přístupy. Multitrofické interakce v půdě a integrované kontrole. Bulletin Mezinárodní organizace pro biologickou kontrolu (IOBC) 27(1): 115-122.
  18. ↑ G.C. Jahn, E.R. Sanchez, P.G. Kormidelník. 2001. Hledání souvislostí: vývoj výzkumného programu pro integrovanou ochranu před škůdci a živinami. Mezinárodní výzkumný ústav rýže - diskusní příspěvek 42: 18. Dosaženo 6. září 2007.
  19. ↑ G.C. Jahn, P.G. Cox, E. Rubia-Sanchez, M. Cohen. 2001. Hledání souvislostí: vývoj výzkumného programu pro integrovanou ochranu před škůdci a živinami. S. Peng a B. Hardy eds. "Výzkum rýže pro bezpečnost potravin a zmírnění chudoby." Pokračování mezinárodní konference o výzkumu rýže, 31. března - 3. dubna 2000, Los Baños, Filipíny. Los Baños (Filipíny): Mezinárodní institut pro výzkum rýže.
  20. ↑ Jahn G.C., L.P. Almazan, J. Pacia. 2005. Vliv dusíkatého hnojiva na vlastní rychlost růstu rezavé mšice švestky, Hysteroneura setariae (Thomas) (Homoptera: Aphididae) na rýži (Oryza sativa L.). Entomologie prostředí. 34: 4: 938-943. Načteno 6. září 2007.
  21. ↑ Preap V., M.P. Zalucki, H.J. Nesbitt, G.C. Jahne. 2001. Vliv hnojiv, pesticidů a odrůd rostlin na realizovanou plodnost a míru přežití Nilaparvata lugens (Stål); Generování ohnisek v Kambodži. Journal of Asia Pacific Entomology. 4:1:75-84.
  22. ↑ Preap V., M.P. Zalucki, G.C. Jahne. 2002. Vliv odrůdy dusíkatých hnojiv a hostitelských rostlin na plodnost a časné instantní přežití Nilaparvata lugens (Stål): okamžitá reakce. Sborník ze 4. mezinárodního semináře o mezioborovém předpovědním systému a řízení pro Planthopper ve východní Asii. 13. - 15. listopadu 2002. Guilin Čína. Vydalo Správa pro rozvoj venkova (RDA) a Organizace pro výživu a zemědělství (FAO).
  23. ↑ J.K. Syers, A.D. Mackay, M.W. Brown, C.D. Currie. 1986. Chemické a fyzikální vlastnosti fosfátových horninových materiálů s různou reaktivitou. J Sci Food Agric 37: 1057-1064.
  24. ↑ N.A. Trueman. 1965. Fosfátové, vulkanické a uhličitanové horniny vánočního ostrova (Indický oceán). J Geol Soc. Aust 12: 261-286.
  25. ↑ M. D. Taylor. 1997. Hromadění kadmia získaného z hnojiv na novozélandských půdách. Věda o celkovém prostředí 208: 123-126.
  26. ↑ E.M. Husajn. 1994. Radioaktivita fosfátové rudy, superfosfátu a fosfosytu v Abu-zaabal fosfátu. Fyzika zdraví 67: 280-282.
  27. ↑ D. Barisic, S. Lulic, P. Miletic. 1992. Radium a uran ve fosfátových hnojivech a jejich dopad na radioaktivitu vod. Vodní výzkum 26: 607-611.
  28. ↑ L.C. Scholten, C.W.M. Timmermans. 1992. Přírodní radioaktivita ve fosfátových hnojivech. Cyklování živin v agroekosystémech 43: 103-107.
  29. ↑ Václav Smil. 1999. Rozbuška populační exploze. Příroda 400 (červenec 1999) k dispozici online 2. Získáno 18. května 2008.
  30. ↑ Haber a Bosch: Nejvlivnější osoby 20. století. Načteno 6. září 2007.
  31. ↑ Organizace pro výživu a zemědělství Spojených států Získáno 6. září 2007.

Reference

  • Kalifornská asociace zdraví rostlin. 2002. Příručka pro západní hnojení. Danville, IL: Interstate Publishers. ISBN 0813432103.
  • Fertilizer Institute. 2007. O hnojivech. Fertilizer Institute. Načteno 1. září 2007.
  • Havlin, John L., Samuel L. Tisdale, James D. Beaton a Werner L. Nelson. 2004. Plodnost a hnojiva: úvod do managementu výživy, 7. ed. Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall. ISBN 0130278246.
  • Walters, Charles. 2003. Ekofarma: Primer společnosti Acres USAA. Austin, TX: Acres USAA. ISBN 0911311742.

Externí odkazy

Všechny odkazy byly načteny 6. dubna 2017.

  • Mezinárodní asociace průmyslových hnojiv.

Pin
Send
Share
Send