Đubrivo
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.
Đubriva tipično sadrže sledeće elemente (u varijabilnim proporcijama):
- tri primarna makronutrijenta: azot, fosfor i kalijum
- tri sekundarna makronutrijenta: kalcijum, sumpor, magnezijum
- mikronutrijente ili mineralne elemente u tragovima: bor, hlor, mangan, gvožđe, cink, bakar, molibden i selen.
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
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)
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]
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
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
Trošenje elemenata u tragovima
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
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
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
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
Organska đubriva sadrže prirodne organske materijale (npr. đubre, kompost) i prirodno prisutne mineralne depozite (npr. šalitra – natrijum nitrat).
Poređenje sa neorganskim đubrivima
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
Životinjski izvori
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
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
- ^ „Nutrient Content of Plant”.
- ^ „Draft Code of Practice for Fertilier Description and Labeling” (PDF). Fertilizer Industry Federation Association (FIFA). 15. 9. 2008. Приступљено 3 Februar 2010. Проверите вредност парамет(а)ра за датум:
|access-date=
(помоћ) - ^ Glass, Anthony (септембар 2003). „Nitrogen Use Efficiency of Crop Plants: Physiological Constraints upon Nitrogen Absorption”. Critical Reviews in Plant Sciences. 22 (5). doi:10.1080/713989757.
- ^ Vance (2003). „Phosphorous acquisition and use: critical adaptations by plants for securing a non renewable resource.”. New Phythologist. 157: 423—447. Непознати параметар
|coauthors=
игнорисан [|author=
се препоручује] (помоћ) - ^ „Mergers in the fertiliser industry”. The Economist. 18 Februar 2010. Приступљено 21 Februar 2010. Проверите вредност парамет(а)ра за датум:
|access-date=, |date=
(помоћ) - ^ United Nations, Food and Agriculture Organization, Livestock's Long Shadow: Environmental Issues and Options, Table 3.3 retrieved 29 Jun 2009
- ^ Nitrogen Applied Newswise, Retrieved on October 1, 2008.
- ^ Felicity Lawrence (2004). „214”. Ур.: Kate Barker. Not on the Label. Penguin. стр. 213. ISBN 978-0-14-101566-8.
- ^ Dangour et al. 2009. Nutritional quality of organic foods: a systematic approach. Am. J. Clin. Nutr.
- ^ „Organic produce 'better for you'”. BBC News. Monday, 29 October 2007. Приступљено 2. 2. 2010. Проверите вредност парамет(а)ра за датум:
|date=
(помоћ) - ^ Butler, Gillian (јун 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 1. 2. 2010. Непознати параметар
|coauthors=
игнорисан [|author=
се препоручује] (помоћ) - ^ Lehesranta1, Satu (2007). „Effects of agricultural production systems and their components on protein profiles of potato tubers”. Proteomics. 7: 597—604. Приступљено 1. 2. 2010.
- ^ Nitrogen Fertilization: General Information
- ^ Avoiding Fertilizer Burn
- ^ IFA - Statistics - Fertilizer Indicators - Details - Raw material reserves (2002-10; accessed 2007-04-21)
- ^ Sawyer JE (2001). „Natural gas prices affect nitrogen fertilizer costs”. IC-486. 1: 8. Спољашња веза у
|title=
(помоћ) - ^ „Fertilizer Use and Price”.
- ^ „Release characteristics of organic fertilizers”.
- ^ „Soils and fertilizers”.
- ^ „Fertilizers vs. soil amendments”.
- ^ „Compost” (PDF).
- ^ „Plant nutriens - Plant food for healthier plants and improved yields”.
- ^ „Organic Farming”.
- ^ „USDA Defines Terms 'Organic'”.
- ^ Schrack, Don (23. 2. 2009). „USDA Toughens Oversight of Organic Fertilizer: Organic fertilizers must undergo testing”. The Packer. Приступљено 19. 11. 2009.
- ^ „Isolation and Study of Cultures of Chinese Vetch Nodule Bacteria”.
- ^ „Biological approaches to sustainable soil systems”.
Literatura
- Felicity Lawrence (2004). „214”. Ур.: Kate Barker. Not on the Label. Penguin. стр. 213. ISBN 978-0-14-101566-8.
Spoljašnje veze
Медији везани за чланак Đubrivo на Викимедијиној остави