Đubrivo

Obično se primjenjuje na poljoprivrednim zemljištima.

Đubriva se grubo mogu podeliti na organska i neorganska (mineralna), gde je osnovna razlika izvor iz kojeg je đubrivo nastalo, a ne nužno sastav nutrijenata. Uz to, neretko se izdvajaju još dve veće grupe đubriva: bakterijska đubriva i stimulatori rasta.

Organska i neka neorganska đubriva dobijena 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.

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

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.

Đubriva se mogu grubo podeliti na organska đubriva (sastavljena od obogaćene organske materije – biljnog ili životinjskog porekla) i neorganska đubriva (sastavljena od veštački dobivenih 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 urea. 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 industrijski dobijenih azotnih đubriva se konstantno povećava u poslednjih 50 godina, i dostigla je skoro 20 puta veću količinu te iznosi oko 1 milijardu tona azota godišnje. 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 zahteva 20–25 kg po hektaru. Yara International je najveći svetski proizvođač azotnih đubriva.

Upotreba

Industrijski dobijena đubriva se najčešće upotrebljavaju kod gajenja 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.

Problemi sa upotrebom mineralnih đubriva

Trošenje elemenata u tragovima

Mnoga neorganska đubriva ne zamenjuju elemente u tragovima u zemljištu, te se zemljište postepeno ispošćuje pri uzgajanju useva. Ovo trošenje je u vezi sa studijama koje su pokazale opadanje sadržaja (do 75%) količine elemenata u tragovima u voću i povrću. 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.“ Nasuprot tome, jedna dugoročna studija koju je finansirala Evropska unija je pokazala da organski-proizvedeno mleko sadrži značajno veći sadržaj antioksidanata (npr. karotenoida i alfa-linoleinske kiseline) nego konvencionalno proizveden proizvod.

Prekomerna upotreba đubriva

 

Prekomerna upotreba đubriva može biti jednako štetna kao i premala količina. Do „sagorevanja“ može doći kada se primeni previše đubriva, što rezultuje sušenjem korena i oštećenjem ili čak odumiranjem biljke.

Prevelika potrošnja energije

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

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

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 praktično neograničen izvor (više od 70% sastava atmosfere čini azot), ali u takvom obliku nije direktno upotrebljiv za biljke. Da bi taj azot postao upotrebljiv biljkama, potrebna je azotofiksacija (prevođenje atmosferskog azota u oblik koji biljke mogu koristiti). "Veštačka" azotna đubriva se tipično sintetizuju uz korišćenje fosilnih goriva kao što su prirodni gas i ugalj, čije su rezerve ograničene.

 

 

Organska đubriva sadrže prirodna organska jedinjenja (npr. biootpad, komposti i dr.) 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.

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 pri 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. Organska đubriva dobivena iz komposta i drugih izvora, mogu značajno varirati od jednog lota do drugog. Bez ispitivanja lota nije moguće precizno utvrditi sadržaj nutrijenata.

Izvori organskih đubriva

Životinjski izvori

 

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

Biljni izvori

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

Spoljašnje veze

 

Đubrivo na Vikimedijinoj ostavi.

  Медији везани за чланак Đubrivo на Викимедијиној остави

• Azot za hranjenje naše hrane
• Uzgajivači povrća Teksasa