Gnojivo

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu
Savremeni uređaj za nanošenje gnojiva

Gnojivo ili đubrivo jest smjesa tvari koja se koristi u poljoprivredi ili vrtlarstvu za poboljšanje rasta biljki. Obično se primjenjuje na poljoprivrednim zemljištima. Gnojiva se grubo mogu podijeliti na organska i anorganska (mineralna), gdje je osnovna razlika izvor iz kojeg je gnojivo nastalo, a ne nužno sastav nutrijenata.

Organska gnojiva i neka neorganska gnojiva dobivena iz ruda, su se koristila stoljećima, dok su se hemijski sintetizirana neorganska gnojiva počela razvijati tokom industrijske revolucije. Poboljšano razumijevanje djelovanja i početak upotrebe gnojiva bili su važni koraci u pred-industrijskoj i zelenoj revoluciji 20. stoljeća.

Demonstracija djelovanja gnojiva (Tennessee, 1942)

Gnojiva tipično sadrže sljedeće 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% (izraženo na suhu 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% suhe mase gnojiva.[1]

Označavanje gnojiva[uredi | uredi izvor]

Makronutrijenti u gnojivu označavaju se na osnovu “NPK” analize, a također i kao “N-P-K-S” u Australiji[2].

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

Anorganska (vještačka) gnojiva[uredi | uredi izvor]

Gnojiva se mogu grubo podijeliti u organska gnojiva (sastavljena od obogaćene organske materije – biljnog ili životinjskog porijekla) i anorganska gnojiva (sastavljena od vještačkih supstanci i/ili minerala). Anorganska gnojiva često se sintetiziraju tokom Haber–Boschovog procesa, koji se koristi za sintezu amonijaka. Amonijak se koristi kao sirovina za stočnu hranu i druga dušična gnojiva, npr. amonij-nitrat i urea. Ovi koncentrovani proizvodi mogu se razblaživati vodom, pri čemu se dobija koncentrovano tečno gnojivo. Amonijak se može kombinovati s fosfatnim stijenama i fosfatnim gnojivom (Odda proces), pri čemu nastaje “kombinovano gnojivo”. Upotreba vještačkih dušičnih gnojiva se konstantno povećava u posljednjih 50 godina, i dostigla je gotovo 20 puta veću količinu te iznosi otprilike milijardu tona dušika godišnje. [3] Upotreba fosfatnih gnojiva također se povećala s devet miliona tona 1960. na 40 miliona tona u 2000. godini. Količina od šest do devet tona kukuruza u zrnu po hektaru zahtijeva upotrebu 30–50 kg fosfatnog gnojiva, dok soja zahtijeva 20–25 kg po hektaru.[4] Yara International najveći je svjetski proizvođač dušičnih gnojiva.[5]

Najveći svjetski potrošači dušičnih gnojiva[6]
Država Udio ukupne

potrošnje N(%)

Količina

(1000 t/godina)

SAD 51 4697
Kina 16 2998
Francuska 52 1317
Njemačka 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[uredi | uredi izvor]

Vještačka gnojiva najčešće se upotrebljavaju kod uzgoja kukuruza, ječma, šećerne trske, soje i suncokreta. Jedna studija pokazala je da primjena dušičnih gnojiva na usjev preostao izvan sezone, povećava biomasu i povoljno utječe na sadržaj dušika u glavnom usjevu, koji se sije u ljetnom periodu.[7]

Problemi s upotrebom[uredi | uredi izvor]

Trošenje elemenata u tragovima[uredi | uredi izvor]

Mnoga anorganska gnojiva 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 mlijeko sadrži značajno veći sadržaj antioksidanata (npr. karotenoida i alfa-linolenske kiseline) nego konvencionalno proizveden proizvod.

Prekomjerna upotreba[uredi | uredi izvor]

Efekti prekomjerne upotrebe gnojiva

Prekomjerna upotreba gnojiva može biti jednako štetna kao i premala količina.[13] “Sagorijevanje” može se dogoditi kada se primijeni previše gnojiva, što rezultira sušenjem korijena i oštećenjem ili čak odumiranjem biljke.[14]

Prevelika potrošnja energije[uredi | uredi izvor]

Proizvodnja “vještačkog” amonijaka trenutno troši oko 5% globalne potrošnje prirodnog gasa, što je nešto ispod 2% svjetske energetske proizvodnje.[15] Troškovi korištenja prirodnog gasa u proizvodnji amonijaka predstavljaju 90% troškova proizvodnje amonijaka.[16] Porast cijene prirodnog plina u prošloj deceniji doprinio je porastu cijene gnojiva.[17].

Dugoročna održivost[uredi | uredi izvor]

Anorganska gnojiva trenutno se proizvode na način koji je nemoguće koristiti beskonačno. Kalij i fosfor dolaze iz rudnika (ili slanih voda, kao što je Mrtvo more) i takvi izvori su ograničeni. Atmosferski nevezani dušik je efektivno neograničen izvor (više od 70% sastava atnosfere čini dušik), ali je u takvom obliku neupotrebljiv za biljke. Da bi taj dušik postao upotrebljiv biljkama, potrebna je fiksacija (prevođenje atmosferskog dušika u oblik koji biljke mogu koristiti). Vještačka dušična gnojiva tipično se sintetiziraju koristeći fosilna goriva, kao što su prirodni plin i ugalj, koji predstavljaju ograničene izvore.

Organska gnojiva[uredi | uredi izvor]

Proizvodnja organskog gnojiva manjeg obima
Velika komercijalna proizvodnja komposta

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

Poređenje s anorganskim gnojivima[uredi | uredi izvor]

Organska gnojiva tipično imaju manji sadržaj nutrijenata, rastvorljivost i brzinu oslobađanja nutrijenata u odnosu na anorganska gnojiva.[18][19]. Jedna studija je pokazala da u periodu od 140 dana, nakon sedam ispiranja nutrijenata da:

  • Organska gnojiva oslobađaju između 25% i 60% sadržaja dušika
  • gnojiva s kontrolisanim oslobađanjem imala su relativno konstantnu brzinu oslobađanja nutrijenata
  • Rastvorljiva gnojiva oslobodila su najveću količinu dušika u prvom ispiranju.

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

Izvori organskih gnojiva[uredi | uredi izvor]

Životinjski izvori[uredi | uredi izvor]

Raspadajući životinjski izmet, izvor organskog gnojiva

Urea životinjskog porijekla je pogodna za upotrebu u organskoj poljoprivredi, dok vještačka urea nije pogodan izvor.[22][23]. Često se “organska” poljoprivreda definiše kao minimalna upotreba procesiranja, a također 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) [24][25][26]. USDA sada zahtijeva certificiranje od treće strane za gnojiva s visokim sadržajem dušika, koja se prodaju u SAD-u.[27]

Biljni izvori[uredi | uredi izvor]

Da bi se zemljište obogatilo fiksacijom dušika iz atmosfere, često se uzgajaju usjevi koji služe kao zeleno gnojivo.[28] Ovi usjevi mogu također povećati i sadržaj fosfora (mobilizacijom nutrijenata).[29]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ "Arhivirana kopija". Arhivirano s originala, 19. 2. 2010. Pristupljeno 29. 4. 2010.CS1 održavanje: arhivirana kopija u naslovu (link)
  2. ^ "Draft Code of Practice for Fertilier Description and Labeling". Fertilizer Industry Federation Association (FIFA). 15. 9. 2008. Pristupljeno 3. 2. 2010.[mrtav link]
  3. ^ Glass, Anthony (septembar 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 (2003). "Phosphorous acquisition and use: critical adaptations by plants for securing a non renewable resource". New Phythologist. 157: 423–447. Nepoznati parametar |coauthors= zanemaren (prijedlog zamjene: |author=) (pomoć)
  5. ^ "Mergers in the fertiliser industry". The Economist. 18. 2. 2010. Pristupljeno 21. 2. 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. ^ Lawrence, Felicity (2004). "214". u Kate Barker (ured.). Not on the Label. Penguin. str. 213. ISBN 0-14-101566-7.
  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. 29. 10. 2007. Pristupljeno 2. 2. 2010.
  11. ^ Butler, Gillian (juni 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). Arhivirano s originala, 23. 11. 2008. Pristupljeno 1. 2. 2010. Nepoznati parametar |coauthors= zanemaren (prijedlog zamjene: |author=) (pomoć)
  12. ^ Lehesranta1, Satu (2007). "Effects of agricultural production systems and their components on protein profiles of potato tubers". Proteomics. 7: 597–604. Pristupljeno 1. 2. 2010.[mrtav link]
  13. ^ "Nitrogen Fertilization: General Information". Arhivirano s originala, 29. 6. 2012. Pristupljeno 4. 5. 2010.
  14. ^ Avoiding Fertilizer Burn
  15. ^ IFA - Statistics - Fertilizer Indicators - Details - Raw material reserves Archived 2008-04-24 na Wayback Machine (2002-10; accessed 2007-04-21)
  16. ^ Sawyer JE (2001). "Natural gas prices affect nitrogen fertilizer costs". IC-486. 1: 8.
  17. ^ "Arhivirana kopija". Arhivirano s originala, 6. 3. 2010. Pristupljeno 4. 5. 2010.CS1 održavanje: arhivirana kopija u naslovu (link)
  18. ^ http://www.actahort.org/members/showpdf?booknrarnr=644_20
  19. ^ http://ag.arizona.edu/pubs/garden/mg/soils/organic.html
  20. ^ http://www.ipm.ucdavis.edu/TOOLS/TURF/SITEPREP/amenfert.html
  21. ^ http://www.msuorganicfarm.com/Compost.pdf
  22. ^ http://www.ecochem.com/t_natfert.html
  23. ^ "Arhivirana kopija". Arhivirano s originala, 11. 6. 2010. Pristupljeno 5. 5. 2010.CS1 održavanje: arhivirana kopija u naslovu (link)
  24. ^ http://www.epa.gov/oecaagct/torg.html
  25. ^ http://www.ewg.org/reports/sludgememo
  26. ^ "Arhivirana kopija". Arhivirano s originala, 4. 5. 2011. Pristupljeno 5. 5. 2010.CS1 održavanje: arhivirana kopija u naslovu (link)
  27. ^ Schrack, Don (23. 2. 2009). "USDA Toughens Oversight of Organic Fertilizer: Organic fertilizers must undergo testing". The Packer. Pristupljeno 19. 11. 2009.
  28. ^ http://www.pubmedcentral.nih.gov/pagerender.fcgi?artid=373994&pageindex=6#page
  29. ^ http://books.google.com/books?id=XO3pio5Opy8C&pg=PA564&lpg=PA564&dq=phosphorus+addition+fava+bean&source=bl&ots=Rjkls81sXS&sig=KpWCnyWUNvcB9eKX4tNLsrB98o4&hl=en&ei=_LzZSfyvKJKatAPx4oiwCg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1