Đubrivo

Из Википедије, слободне енциклопедије
Savremeni uređaj za nanošenje đubriva

Đubrivo je smeša materija koje se koriste u poljoprivredi ili vrtlarstvu za poboljšanje rasta biljki. Obično se primjenjuje na poljoprivrednim zemljištima.

Đubriva se grubo mogu podijeliti na organska i neorganska (mineralna), gde je osnovna razlika izvor iz kojeg je đubrivo nastalo, a ne nužno sastav nutrijenata.

Organska đubriva i neka neorganska đubriva dobivena iz ruda, su se koristila vekovima, dok su hemijski sintetisana neorganska đubriva počela da se razvijaju tokom industrijske revolucije. Poboljšano razumevanje delovanja i početak upotrebe đubriva su bili važni koraci u pred-industrijskoj i zelenoj revoluciji 20. veka.

Demonstracija delovanja đubriva, Tenesi, 1942.

Đubriva tipično sadrže sledeće elemente (u varijabilnim proporcijama):

Makronutrijenti su elementi koji se troše u većim količinama i prisutni su u tkivu biljaka u količini 0,2% do 4,0% (izraženo na suvu materiju). Mikronutrijenti se troše u manjim količinama i prisutni su u biljnom tkivu u količinama koje su reda veličine 5 - 200 ppm ili manje od 0,02% suve mase đubriva.[1]

Označavanje đubriva[уреди]

Makronutrijenti u đubrivu se označavaju na osnovu „NPK“ analize, a takođe i kao „N-P-K-S“ u Australiji.[2]

Primer označavanja za đubrivo potaša, koje ima odnos 1:1 kalijuma prema karbonatu ili 47% kalijuma i 53% karbonata u masenim procentima (što se dobije uzimajući u obzir razlike u molekularnoj težini između kalijuma i karbonata). Tradicionalna analiza 100 g soli bi dala 60 g K2O. Procentualni prinos K2O iz originalnih 100g đubriva predstavlja broj prikazan na oznaci. Kalijumovo đubrivo bi u ovom slučaju imalo oznaku 0-0-60, a ne 0-0-52.

Neorganska đubriva (veštačka đubriva)[уреди]

Đubriva se mogu grubo podeliti u organska đubriva (sastavljena od obogaćene organske materije – biljnog ili životinjskog porekla) i neorganska đubriva (sastavljena od veštačkih supstanci i/ili minerala).

Neorganska đubriva se često sintetišu u toku Haber-Bošovog procesa, koji se koristi za sintezu amonijaka. Amonijak se koristi kao sirovina za stočnu hranu i druga azotna đubriva, npr. amonijum nitrat i ureja. Ovi koncentrovani proizvodi se mogu razblaživati vodom pri čemu se dobija koncentrovano tečno đubrivo. Amonijak se može kombinovati sa fosfatnim stenama i fosfatnim đubrivom (Odda proces), pri čemu nastaje „kombinovano đubrivo“.

Upotreba veštačkih azotnih đubriva se konstantno povećava u zadnjih 50 godina, i dostigla je skoro 20 puta veću količinu te iznosi oko 1 milijardu tona azota godišnje.[3] Upotreba fosfatnih đubriva se takođe povećala sa 9 miliona tona 1960. godine do 40 miliona tona u 2000. godini. Količina od 6-9 tona kukuruza u zrnu po hektaru zahteva upotrebu 30–50 kg fosfatnog đubriva, dok soja zahtijeva 20–25 kg po hektaru.[4] Yara International je najveći svetski proizvođač azotnih đubriva.[5]

Najveći svetski potrošači azotnih đubriva[6]
Država Udeo ukupne

potrošnje N(%)

Količina

(1000 t/godina)

SAD 51 4697
Kina 16 2998
Francuska 52 1317
Nemačka 62 1247
Kanada 55 897
Velika Britanija 70 887
Brazil 40 678
Španija 42 491
Meksiko 20 263
Turska 17 262
Argentina 29 126

Upotreba[уреди]

Veštačka đubriva se najčešće upotrebljavaju kod uzgoja kukuruza, ječma, šećerne trske, soje i suncokreta. Jedna studija je pokazala da primena azotnih đubriva na usev preostao izvan sezone, povećava biomasu i ima povoljan uticaj na sadržaj azota u glavnom usevu, koji se seje u letnjem periodu.[7]

Problemi sa upotrebom veštačkih đubriva[уреди]

Trošenje elemenata u tragovima[уреди]

Mnoga neorganska đubriva ne zamjenjuju elemente u tragovima u zemljištu, te zemljište postaje postepeno osiromašeno pri uzgajanju usjeva. Ovo trošenje je u vezi sa studijama koje su pokazale opadanje sadžaja (do 75%) količine elemenata u tragovima u voću i povrću.[8] Ipak, iz nedavne analize 55 naučnih studija zaključeno je da „nema dokaza da postoji razlika u kvalitetu nutrijenata između hrane proizvedene organskim i konvencionalnim postupkom.“[9] Nasuprot tome, jedna dukoročna studija koju je finansirala Evropska Unija[10][11][12] je pokazala da organski-proizvedeno mleko sadrži značajno veći sadržaj antioksidanata (npr. karotenoida i alfa-linolenske kiseline) nego konvencionalno proizveden proizvod.

Prekomerna upotreba đubriva[уреди]

Efekti prekomerne upotrebe đubriva

Prekomerna upotreba đubriva može biti jednako štetna kao i premala količina.[13] Do „sagorijevanja“ može doći kada se primeni previše đubriva, što rezultuje u sušenju korena i oštećenju ili čak odumiranju biljke.[14]

Prevelika potrošnja energije[уреди]

Proizvodnja „veštačkog“ amonijaka trenutno konzumira oko 5% globalne potrošnje prirodnog gasa, što je nešto ispod 2% svetske energetske proizvodnje.[15]

Troškovi korištenja prirodnog gasa u proizvodnji amonijaka predstavljaju 90% troškova proizvodnje amonijaka.[16] Povećanje cene prirodnog gasa u prošloj deceniji je doprinelo povećanju cene đubriva.[17]

Dugoročna održivost[уреди]

Neorganska đubriva se trenutno proizvode na način koji je nemoguće koristiti beskonačno. Kalijum i fosfor dolaze iz rudnika (ili slanih voda, kao što je Mrtvo more) i takvi izvori su ograničeni. Atmosferski nevezani azot je efektivno neograničen izvor (više od 70% sastava atnosfere čini azot), ali je u takvom obliku neupotrebljiv za biljke. Da bi taj azot postao upotrebljiv biljkama, potrebna je fiksacija (prevođenje atmosferskog azota u oblik koji biljke mogu koristiti). Veštačka azotna đubriva se tipično sintetizuju koristeći fosilna goriva kao što je prirodni gas i ugalj, koji predstavljaju ograničene izvore.

Organska đubriva[уреди]

Proizvodnja organskog đubriva manjeg obima
Velika komercijalna proizvodnja komposta

Organska đubriva sadrže prirodne organske materijale (npr. đubre, kompost) i prirodno prisutne mineralne depozite (npr. šalitra – natrijum nitrat).

Poređenje sa neorganskim đubrivima[уреди]

Organska đubriva tipično imaju manji sadržaj nutrijenata, rastvorljivost i brzinu oslobađanja nutrijenata u odnosu na neorganska đubriva.[18][19]

Jedna studija je pokazala da u periodu od 140 dana, nakon 7 ispiranja nutrijenata da:

  • Organska đubriva oslobađaju između 25% i 60% sadržaja azota
  • Đubriva sa kontrolisanim oslobađanjem su imala relativno konstantnu brzinu oslobađanja nutrijenata
  • Rastvorljiva đubriva su oslobodila najveću količinu azota u prvom ispiranju

Generalno, nutrijenti u organskim đubrivima su više razblaženi i manje dostupni biljkama. Prema UC IPM, sva „organska đubriva“ se klasifikuju kao đubriva sa sporim oslobađanjem i ne mogu prouzrokovati sagorijevanje azotom.[20] Organska đubriva dobivena iz komposta i drugih izvora, mogu značajno varirati od jednog lota do drugog.[21] Bez ispitivanja lota nije moguće precizno znati sadržaj nutrijenata.

Izvori organskih đubriva[уреди]

Životinjski izvori[уреди]

Raspadajući životinjski izmet, izvor orgasnkog đubriva

Ureja životinjskog porekla je pogodna za upotrebu u organskoj poljoprivredi, dok veštačka ureja nije pogodan izvor.[22] Često se organska poljoprivreda definiše kao minimalna upotreba procesiranja, a takođe i upotreba prirodnih bioloških procesa (npr.stvaranje komposta). Otpadni mulj ima veoma ograničenu upotrebu u organskoj poljoprivrednoj proizvodnji u SAD, zbog zabrane njegove upotrebe (zbog akumulacije toksičnih metala, između ostalih faktora).[23][24] USDA zahteva certificiranje od treće strane za đubriva sa visokim sadržajem azota, koja se prodaju u SAD.[25]

Biljni izvori[уреди]

Da bi se zemljište obogatilo fiksacijom azota iz atmosfere, često se uzgajaju usevi koji služe kao zeleno đubrivo.[26] Ovi usevi mogu takođe povećati i sadržaj fosfora (mobilizacijom nutrijenata).[27]

Reference[уреди]

  1. ^ „Nutrient Content of Plant“. 
  2. ^ „Draft Code of Practice for Fertilier Description and Labeling“. Fertilizer Industry Federation Association (FIFA). 15. 9. 2008. Приступљено 3 Februar 2010. 
  3. ^ Glass, Anthony (September 2003). „Nitrogen Use Efficiency of Crop Plants: Physiological Constraints upon Nitrogen Absorption“. Critical Reviews in Plant Sciences 22 (5). DOI:10.1080/713989757. 
  4. ^ Vance; Uhde-Stone & Allan (2003). „Phosphorous acquisition and use: critical adaptations by plants for securing a non renewable resource.“. New Phythologist 157: 423-447. 
  5. ^ „Mergers in the fertiliser industry“. The Economist. 18 Februar 2010 Приступљено 21 Februar 2010. 
  6. ^ United Nations, Food and Agriculture Organization, Livestock's Long Shadow: Environmental Issues and Options, Table 3.3 retrieved 29 Jun 2009
  7. ^ Nitrogen Applied Newswise, Retrieved on October 1, 2008.
  8. ^ Felicity Lawrence (2004). „214“. In Kate Barker. Not on the Label. Penguin. стр. 213. ISBN 978-0-14-101566-8. 
  9. ^ Dangour et al. 2009. Nutritional quality of organic foods: a systematic approach. Am. J. Clin. Nutr.
  10. ^ „Organic produce 'better for you'“. BBC News. Monday, 29 October 2007 Приступљено 2. 2. 2010.. 
  11. ^ Butler, Gillian; Nielsen, Jacob H; Slots, Tina; Seal, Chris; Eyre, Mick D; Sanderson, Roy; Leifert, Carlo (June 2008). „Fatty acid and fat-soluble antioxidant concentrations in milk from high- and low-input conventional and organic systems: seasonal variation“. Journal of the Science of Food and Agriculture (John Wiley & Sons, Ltd.) 88 (8): 1431-1441(11) Приступљено Feb 1, 2010. 
  12. ^ Lehesranta1, Satu (2007). „Effects of agricultural production systems and their components on protein profiles of potato tubers“. Proteomics 7: 597–604 Приступљено Feb 1, 2010. 
  13. ^ Nitrogen Fertilization: General Information
  14. ^ Avoiding Fertilizer Burn
  15. ^ IFA - Statistics - Fertilizer Indicators - Details - Raw material reserves (2002-10; accessed 2007-04-21)
  16. ^ Sawyer JE (2001). „Natural gas prices affect nitrogen fertilizer costs“. IC-486 1: 8. 
  17. ^ „Fertilizer Use and Price“. 
  18. ^ „Release characteristics of organic fertilizers“. 
  19. ^ „Soils and fertilizers“. 
  20. ^ „Fertilizers vs. soil amendments“. 
  21. ^ „Compost“. 
  22. ^ „Plant nutriens - Plant food for healthier plants and improved yields“. 
  23. ^ „Organic Farming“. 
  24. ^ „USDA Defines Terms 'Organic'“. 
  25. ^ Schrack, Don (23. 2. 2009.). „USDA Toughens Oversight of Organic Fertilizer: Organic fertilizers must undergo testing“. The Packer Приступљено 19 November 2009. 
  26. ^ „Isolation and Study of Cultures of Chinese Vetch Nodule Bacteria“. 
  27. ^ „Biological approaches to sustainable soil systems“. 

Literatura[уреди]

  • Felicity Lawrence (2004). „214“. In Kate Barker. Not on the Label. Penguin. стр. 213. ISBN 978-0-14-101566-8. 

Spoljašnje veze[уреди]

Медији повезени са Fertilizers на Викимедијиној Остави