İZ ELEMENT GÜBRELER

Gübre, büyüme için gerekli olan bir veya daha fazla bitki besin maddesi sağlamak için toprağa veya bitki dokularına uygulanan doğal veya sentetik kökenli herhangi bir malzemedir.
Hem doğal hem de endüstriyel olarak üretilen birçok gübre kaynağı mevcuttur.
20. yüzyılın sonraki yarısında, azotlu gübrelerin artan kullanımı (1961 ve 2019 arasında % 800 artış), geleneksel gıda sistemlerinin (kişi başına % 30'dan fazla) artan verimliliğinin önemli bir bileşeni olmuştur.
IPCC İklim Değişikliği ve Toprak Özel Raporuna göre , bu uygulamalar küresel ısınmanın temel itici güçleridir.

GÜBRELER BİTKİLERİN BÜYÜMESİNİ ARTTIRIR

Bu hedefe iki şekilde ulaşılır, geleneksel olan besin sağlayan katkı maddeleridir.
Bazı gübrelerin hareket ettiği ikinci mod, toprağın su tutma ve havalandırmasını değiştirerek etkinliğini arttırmaktır.
Bu makale, birçok gübre gibi, beslenme yönünü vurgulamaktadır.
Gübreler tipik olarak değişen oranlarda sağlar :
Üç ana makro besin:
Azot (N): yaprak büyümesi
Fosfor (P): Kök, çiçek, tohum, meyve gelişimi;
Potasyum (K): Güçlü kök büyümesi, bitkilerde suyun hareketi, çiçeklenme ve meyvenin teşvik edilmesi;
Üç ikincil makro besin:
kalsiyum (Ca), magnezyum (Mg) ve kükürt (S);
Mikro besinler:
bakır (Cu), demir (Fe), manganez (Mn), molibden (Mo), çinko (Zn), bor (B). Ara sıra önemli olan silikon (Si), kobalt (Co) ve vanadyum (V) ' dur .

Sağlıklı bitki yaşamı için gerekli besinler elementlere göre sınıflandırılır, ancak elementler gübre olarak kullanılmaz.
Bunun yerine bu elementleri içeren bileşikler gübrelerin temelini oluşturur.
Makro-besinler daha büyük miktarlarda tüketilir ve bitki dokusunda kuru madde (DM) (% 0 nem) bazında% 0.15 ila% 6.0 miktarlarında bulunur.
Bitkiler dört ana elementten oluşur: hidrojen, oksijen, karbon ve azot.
Karbon, hidrojen ve oksijen su ve karbon dioksit olarak yaygın şekilde bulunur.
Azot atmosferin çoğunu oluştursa da, bitkiler için uygun olmayan bir formdadır. Azot en önemli gübredir çünkü azot proteinlerde, DNA’da ve diğer bileşenlerde bulunur (ör.klorofil ).
Bitkiler için besleyici olabilmek için azotun "sabit" formda olması gerekir.
Sadece bazı bakteriler ve konukçu bitkiler (özellikle baklagiller ) atmosfer azot düzeltebilir (N 2 dönüştürerek) amonyak.
Fosfat, hücrelerde ana enerji taşıyıcısı olan DNA ve ATP'nin yanı sıra belirli lipitlerin üretimi için gereklidir.
Mikrobesinler daha küçük miktarlarda tüketilir ve bitki dokusunda, 0.15 ila 400 ppm veya% 0.04'ten daha az kuru madde arasında milyon başına parça (ppm) sırasıyla bulunur.
Bu elementler genellikle bitkinin metabolizmasını gerçekleştiren aktif enzim bölgelerinde bulunur.
Bu elementler katalizörlere (enzimlere) olanak sağladığı için etkileri ağırlık yüzdelerini aşmaktadır.

SINIFLANDIRMA

Gübreler çeşitli şekillerde sınıflandırılır.
Tek bir besin sağlayıp sağlamadıklarına göre sınıflandırılırlar (örneğin, K, P veya N), bu durumda "düz gübreler" olarak sınıflandırılırlar.
"Çok beslemeli gübreler" (veya "kompleks gübreler"), örneğin N ve P olmak üzere iki veya daha fazla besin sağlar.
Gübreler bazen organiklere karşı inorganik (bu makalenin çoğunun konusu) olarak sınıflandırılır.
İnorganik gübreler, üreler dışında karbon içeren maddeleri hariç tutar .
Organik gübreler genellikle (geri dönüştürülmüş) bitki veya hayvandan türetilmiş maddelerdir.
İnorganik bazen sentetik gübreler olarak adlandırılır, çünkü bunların üretimi için çeşitli kimyasal işlemler gereklidir.

TEK BESİNLİ ("DÜZ") GÜBRELER

Ana azot bazlı düz gübre amonyak veya çözeltileridir.
Amonyum nitrat (NH 4 NO 3 ) da yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.
Üre, amonyak ve amonyum nitratın aksine, katı ve patlayıcı olmayan bir avantaja sahip olan popüler bir azot kaynağıdır.
Azotlu gübre pazar birkaç yüzdesi (2007 içinde% 4) tarafından karşılanmıştır, kalsiyum amonyum nitrat (Ca ( 3 ) 2 • NH 4 • 10 H 2 O ).
Ana düz fosfat gübreleri süper fosfatlardır . "Tek süper fosfat" (SSP) % 14-18 p oluşmaktadır 2 O 5 tekrar Ca şeklinde, (H 2 PO 4 ) 2 , aynı zamanda fosfoalçı (Ca SO 4 • 2H 2 O).
Paket süperfosfat (TSP), tipik olarak 44-48 P% oluşmaktadır 2 O 5 ve bir alçı.
Tek süperfosfat ve üçlü süperfosfat karışımına çift süperfosfat denir.
Tipik bir süperfosfat gübresinin% 90'ından fazlası suda çözünür.
Ana potasyum bazlı düz gübre Potas Muriate'dir (MOP). Potas Muriate% 95-99 KCl'den oluşur ve tipik olarak 0-0-60 veya 0-0-62 gübre olarak bulunur.

ÇOK BESLEMELİ GÜBRELER

p> Bu gübreler yaygındır. İki veya daha fazla besin bileşeninden oluşurlar.
İkili (NP, NK, PK) gübreler
Başlıca iki bileşenli gübreler bitkilere hem azot hem de fosfor sağlar.
Bunlara NP gübreleri denir. Ana NP gübreleri monoamonyum fosfat (MAP) ve diamonyum fosfattır (DAP). MAP aktif içerik NH 4 H 2 PO 4 . DAP içerisindeki aktif madde olan (NH 4 ) 2 HPO 4 . MAP ve DAP gübrelerinin yaklaşık % 85'i suda çözünür.
NPK gübreleri
NPK gübreleri, azot, fosfor ve potasyum sağlayan üç bileşenli gübrelerdir.
NPK derecesi, bir gübre içindeki azot, fosfor ve potasyum miktarını tanımlayan bir derecelendirme sistemidir.
NPK derecelendirmeleri, gübrelerin kimyasal içeriğini tanımlayan kesik çizgilerle ayrılmış (örn., 10-10-10 veya 16-4-8) üç sayıdan oluşur.
İlk sayı üründeki azot yüzdesini temsil eder; İkinci sayı, p 2 O 5; Üçüncü K 2 O gübreler aslında P içermeyen 2 O 5 veya K 2O, ancak sistem bir gübre içindeki fosfor (P) veya potasyum (K) miktarı için geleneksel bir stenondur.
16-4-8 etiketli 50 poundluk (23 kg) bir gübre, 8 pound (3.6 kg) azot (50 poundun% 16'sı), 2 pound P 2 O 5'e eşit miktarda fosfor içerir. (50 pound% 4) ve K 4 libre 2 O (50 pound% 8). En gübreler Avustralya Kongre, bir NPKS takip sistemi, sülfür için bir dördüncü sayı ekler, ancak bu NPK kuralına göre etiketli P ve K dahil olmak üzere tüm değerler için element değerleri kullanır edilmiştir.

MİKRO BESİNLER

Ana mikro besinler molibden, çinko, bor ve bakırdır.
Bu elementler suda çözünür tuzlar olarak sağlanır.
Demir, orta dereceli toprak pH ve fosfat konsantrasyonlarında çözünmez (biyolojik olarak mevcut olmayan) bileşiklere dönüştüğü için özel problemler sunar.
Bu nedenle demir genellikle bir şelat kompleksi, örneğin EDTA türevi olarak uygulanır.
Mikro besin ihtiyaçları bitkiye ve çevreye bağlıdır.
Örneğin, şeker pancarı bor gerektirir ve baklagiller kobalt gerektirir, ısı veya kuraklık gibi çevre koşulları borun bitkiler için daha az kullanılabilir olmasını sağlar.

AZOTLU GÜBRELER

Azot gübreler yapılır amonyak (NH 3 bazen doğrudan toprağa enjekte edilir).
Amonyak üretilir ile Haber-Bosch-Metodunda. Bu enerji-yoğun bir işlemde, gaz (CH 4 ) , genellikle, hidrojen tedarik ve azot (N 2 olduğu) hava türetilen.
Bu amonyak olarak kullanılan besleme gibi tüm diğer azot gübre için, susuz amonyum nitrat (NH 4 NO 3 ) ve üre NH ((CO 2) 2 ).
Mevduatı sodyum nitrat (NaNO 3 ) ( Şili güherçile ) de bulunmaktadırlar Atakama çöl bölgesindeki Şili ve kullanılan orijinal (1830) azot bakımından zengin gübrelerin biriydi.
Hâlâ gübre için çıkarılıyor. Nitrat tarafından da amonyaktan üretilen Ostwald işlemi.

FOSFAT GÜBRELERİ

Tüm fosfat gübreleri, anyon PO 4 3 ' içeren minerallerden ekstraksiyon ile elde edilir.
Nadir durumlarda, alanlar ezilmiş mineral ile işlenir, ancak çoğu zaman daha çözünür tuzlar fosfat minerallerinin kimyasal işlemiyle üretilir.
En popüler fosfat içeren mineraller topluca fosfat kayası olarak adlandırılır. Ana mineraller fluorapatit Ca 5 (PO 4 ) 3 , F (CFA) ve hidroksiapatit Ca 5 (PO 4 ) 3 , OH. Bu mineraller, su ile çözünür fosfat tuzlarına dönüştürülerek dönüştürülür.
Sülfürik (H 2 SO 4 ) ya da fosforik asitler (H 3 PO 4 ).
Endüstriyel bir kimyasal olarak büyük sülfürik asit üretimi, öncelikle fosfat kayasını fosfat gübresine işlemede ucuz asit olarak kullanmasından kaynaklanmaktadır.
Her iki küresel primer kullanımları kükürt ve fosfor bileşikleri, bu temel işlem ile ilgilidir.
Gelen nitrofosfat işleminde ya da (1927 icat) Odda işlemi,% 20 fosfora kadar olan fosfat taşı (P) içeriği ile çözündürülür nitrik asit (HNO 3 ) fosforik asit içeren bir karışım elde etmek (H 3 PO 4 ) ve kalsiyum nitrat (Ca ( 3 ) 2 ).
Bu karışım, potasyum gübre ile kombine edilerek üç makro besleyici N, P ve K ile kolayca çözünen formda bileşik bir gübre elde edilebilir.

POTASYUM GÜBRELERİ

Potasyum, (kimyasal sembol: K) gübreleri yapmak için kullanılan potasyum minerallerinin bir karışımıdır.
Potasyum suda çözünür, bu nedenle bu besini cevherden üretmek için ana çaba bazı saflaştırma adımlarını içerir; örneğin, sodyum klorürü (NaCl) (ortak tuz ) uzaklaştırmak için.
Bazen potas K olarak adlandırılır 2 potasyum içeriği tarif edilenlere kolaylık meselesi olarak, . Aslında, potas gübreleri genellikle potasyum klorür, potasyum sülfat, potasyum karbonat veya potasyum nitrattır.

BİLEŞİK GÜBRELER

N, P ve K içeren bileşik gübreler genellikle düz gübrelerin karıştırılmasıyla üretilebilir.
Bazı durumlarda, iki veya daha fazla bileşen arasında kimyasal reaksiyonlar meydana gelir.
Örneğin, bitkilere hem N hem de P sağlayan monoamonyum ve diamonyum fosfatlar, fosforik asit (fosfat kayasından) ve amonyağı nötralize ederek üretilir:
NH 3 + H 3 PO 4 → (NH 4 ) H 2 PO 4
2 NH 3 + H 3 PO 4 → (NH 4 ) 2 HPO 4

UYGULAMA

Gübreler, genellikle toprak testi ile ölçülen ve belirli ürüne göre toprak verimliliğine bağlı olarak uygulama oranlarıyla tüm mahsullerin yetiştirilmesinde yaygın olarak kullanılır.
Örneğin baklagiller azotu atmosferden sabitler ve genellikle azotlu gübre gerektirmez.

SIVI VE KATI MADDE

Gübreler ekinlere hem katı hem de sıvı olarak uygulanır.
Gübrelerin yaklaşık% 90'ı katı olarak uygulanır. En yaygın kullanılan katı inorganik gübreler üre, diamonyum fosfat ve potasyum klorürdür.
Katı gübre tipik olarak granül haline getirilir veya toz haline getirilir.
Genellikle katılar prills, katı bir globül olarak mevcuttur.
Sıvı gübreler susuz amonyak, sulu amonyak çözeltileri, sulu amonyum nitrat veya üre çözeltilerinden oluşur.
Bu konsantre ürünler, konsantre bir sıvı gübre (örn., UAN ) oluşturmak için suyla seyreltilebilir.
Sıvı gübrenin avantajları daha hızlı etkisi ve daha kolay kapsanmasıdır.

Yavaş ve kontrollü salımlı gübreler

Yavaş ve kontrollü salım, gübre pazarının sadece% 0.15'ini (562.000 ton) içerir (1995).
Faydaları, gübrelerin antagonistik süreçlere maruz kalmasından kaynaklanmaktadır.
Bitkilere beslenmelerini sağlamanın yanı sıra, fazla gübreler aynı bitkiye zehirli olabilir.
Bitkilerin alımıyla rekabetçi olan, gübrenin bozulması veya kaybıdır.
Mikroplar birçok gübreyi, örneğin immobilizasyon veya oksidasyon yoluyla bozunur. Ayrıca, gübreler buharlaşma veya sızdırma nedeniyle kaybolur.
Yavaş salımlı gübrelerin çoğu, azot sağlayan düz bir gübre olan üre türevleridir. İzobutilidenediürea ("IBDU") ve üre-formaldehit, toprakta yavaşça bitkiler tarafından hızla alınan serbest üre haline dönüşür.
IBDU formüle sahip tek bir bileşik; (CH 3 )2 CHCH (NHC (O) NH 2 ) 2 üre formaldehidler yaklaşık formül karışımlarından oluşur, oysa (HOCH 2, NHC (O) NH) n, CH 2.
Yavaş salınan teknolojiler, uygulanan besin maddelerinin kullanımında daha verimli olmasının yanı sıra, çevre üzerindeki etkiyi ve yeraltı suyunun kirlenmesini de azaltır.
Aşırı azot nedeniyle bitkilerin “yakılması” sorununu azaltan yavaş salınımlı gübreler (gübre sivri uçları, çıkıntılar vb. Dahil çeşitli formlar).
Gübre bileşenlerinin polimer kaplaması tabletlere ve sivri uçlara gübre besinlerinin 'gerçek zamanlı salımı' veya 'aşamalı besin salımı' (SNR) verir.
Kontrollü salım gübreleri, belirli bir oranda bozunan bir kabuk içinde kapsüllenmiş geleneksel gübrelerdir.
Kükürt tipik bir kapsülleme malzemesidir.
Diğer kaplanmış ürünler, üre veya diğer gübrelerin difüzyon kontrollü salınımını üretmek için termoplastikler (ve bazen etilen-vinil asetat ve yüzey aktif cisimleri, vb.) Kullanır.
"Reaktif Tabaka Kaplama", çözünür parçacıklara aynı anda reaktif monomerler uygulayarak daha ince, dolayısıyla daha ucuz membran kaplamalar üretebilir.
"Multicote", parafin sonkatlı düşük maliyetli yağ asidi tuzlarının katmanlarını uygulayan bir işlemdir.

Yapraktan uygulama

Yaprak gübreleri doğrudan yapraklara uygulanır.
Yöntem neredeyse her zaman suda çözünür düz azotlu gübreleri uygulamak için kullanılır ve özellikle meyveler gibi yüksek değerli ürünler için kullanılır.

Azot alımını etkileyen kimyasallar

Azot bazlı gübrelerin verimliliğini artırmak için çeşitli kimyasallar kullanılır.
Bu şekilde çiftçiler azot akışının kirletici etkilerini sınırlayabilirler.
Nitrifikasyon inhibitörleri (nitrojen stabilizatörleri olarak da bilinir), amonyağın, sızıntıya daha yatkın bir anyon olan nitrata dönüşümünü baskılar.
1-Karbamoil-3-metilpirazol (CMP), disiyandiamid , nitrapyrin (2-kloro-6-triklorometilpiridin) ve 3,4-Dimetilpirazol fosfat (DMPP) popülerdir.
Üreaz inhibitörleri, buharlaştırma gibi nitrifikasyon eğilimli amonyak ürenin hidrolitik dönüşüm, yavaşlatmak için kullanılırlar.
Enzimler tarafından katalize edilen amonyak üre dönüşüm olarak adlandırılan üreazları.
Popüler bir üreaz inhibitörü N- (n-butil) tiyofosforik triamiddir (NBPT).

Aşırı gübreleme

Dikkatli gübreleme teknolojileri önemlidir, çünkü aşırı besin maddeleri zararlı olabilir.
Çok fazla gübre uygulandığında gübre yanması meydana gelebilir ve bu da bitkinin zarar görmesine ve hatta ölmesine neden olabilir.
Gübreler, tuz indekslerine göre kabaca yanma eğilimlerinde farklılık gösterir.

İstatistikler

Son zamanlarda azotlu gübreler çoğu gelişmiş ülkede yayılmıştır.
Çin, azotlu gübrelerin en büyük üreticisi ve tüketicisi olmasına rağmen.
Afrika azotlu gübre küçük güven mevcuttur.
Tarım ve kimyasal mineraller, yaklaşık 200 milyar dolar değerinde olan gübrelerin endüstriyel kullanımında çok önemlidir. Azotun küresel mineral kullanımı üzerinde önemli bir etkisi vardır, bunu potas ve fosfat izler.
Azot üretimi 1960'lardan beri önemli ölçüde arttı. Tüketici fiyat endeksinden daha büyük olan 1960'lardan bu yana fosfat ve potas fiyatı arttı.
Potasyum birlikte dünya üretiminin yarısından fazlasını oluşturan, Kanada, Rusya ve Beyaz Rusya'da üretilmektedir.
Kanada'daki potas üretimi 2017 ve 2018 yıllarında% 18,6 arttı. Konservatif tahminler, mahsul verimlerinin% 30 ila 50'sinin doğal veya sentetik ticari gübreye bağlandığını bildirmektedir.
ABD'de gübre tüketimi tarım arazisi miktarını aşmıştır.
Küresel piyasa değerinin 2019 yılına kadar 185 milyar ABD dolarının üzerine çıkması muhtemeldir. Avrupa gübre piyasası yaklaşık olarak gelir elde etmek için büyüyecektir. 2018'de 15,3 milyar €.
2012 yılında hektarlık tarım arazisi başına gübre tüketimi ile ilgili veriler Dünya Bankası tarafından yayınlanmaktadır.
Aşağıdaki diyagram için Avrupa Birliği (AB) ülkelerinin değerleri çıkarılmış ve hektar başına kilogram (dönüm başına pound) olarak sunulmuştur.
AB'deki toplam gübre tüketimi 105 milyon hektar ekilebilir arazi alanı için (veya başka bir tahmine göre 107 milyon hektar ekilebilir arazi) için 15,9 milyon tondur.
Bu rakam, AB ülkeleri için ortalama olarak arazi başına tüketilen 151 kg gübreye karşılık gelmektedir.

Çevresel etkiler

Bazı olumsuz çevresel etkileri olmasına rağmen, gübrelerin kullanımı bitkilere besin sağlamada faydalıdır.
Yüksek gübre tüketimi, mineral kullanımının dağılması nedeniyle toprak, yüzey suyu ve yeraltı suyunu etkileyebilir.

Su

Yaygın olarak kullanıldığında fosfor ve azotlu gübrelerin çevresel etkileri büyüktür.
Bu, gübrenin suyollarına yıkanmasına neden olan yüksek yağışlardan kaynaklanmaktadır.
Tarımsal akıntı, tatlı su kütlelerinin ötrofikasyonuna önemli bir katkıda bulunmaktadır.
Örneğin, ABD'de, tüm göllerin yaklaşık yarısı ötrofiktir.
Ötrofikasyona ana katkıda bulunan, normalde sınırlayıcı bir besin olan fosfattır; yüksek konsantrasyonlar, ölümü oksijen tüketen siyanobakterilerin ve alglerin büyümesini teşvik eder.
Siyanobakteriler blumları (' alg blumları ') besin zincirinde birikebilen ve insanlar için zararlı olabilecek zararlı toksinler de üretebilir.
Gübre akışında bulunan azot bakımından zengin bileşikler, özellikle kıyı bölgelerinde, göllerde ve nehirlerde, okyanusların birçok yerinde ciddi oksijen tükenmesinin başlıca nedenidir.
Ortaya çıkan çözünmüş oksijen noksanlığı, bu alanların okyanus faunasını sürdürme yeteneğini büyük ölçüde azaltır. Okyanus sayısı ölü bölgelere yaşadığı kıyı yakınında artmaktadır.

Nitrat kirliliği

Azot bazlı gübrelerin sadece bir kısmı bitki maddesine dönüştürülür.
Kalan toprakta birikir veya akıntı olarak kaybolur. ile yüksek kombine azot içeren gübrelerin yüksek uygulama oranları suda çözünürlüğü artan nitrat uçlarının akış içine yüzey suyu hem de liç böylece neden yeraltı yeraltı suyu kirlilik.
Azot içeren gübrelerin aşırı kullanımı (sentetik veya doğal olsun) özellikle zararlıdır, çünkü bitkiler tarafından alınmayan azotun çoğu kolayca süzülen nitrata dönüştürülür.
Yeraltı suyunda 10 mg / L'nin (10 ppm) üzerindeki nitrat seviyeleri ' mavi bebek sendromuna ' (edinilmiş methemoglobinemi ) neden olabilir.
Gübrelerdeki besinler, özellikle nitratlar, topraktan su yollarına yıkanırsa veya topraktan yeraltı suyuna sızarlarsa, doğal yaşam alanları ve insan sağlığı için sorunlara neden olabilirler.

Toprak

Azot içeren gübreler eklendiğinde toprak asitlenmesine neden olabilir. Bu, kireçleme ile dengelenebilecek besin mevcudiyetinde azalmaya yol açabilir.

Toksik elementlerin birikmesi

Kadmiyum

Fosfor içeren gübrelerdeki kadmiyum konsantrasyonu büyük ölçüde değişir ve sorunlu olabilir.
Örneğin, mono-amonyum fosfat gübre 0.14 mg / kg ya da 50.9 mg / kg gibi yüksek bir şekilde düşük bir kadmiyum içeriğine sahip olabilir.
İmalatlarında kullanılan fosfat kayası, 188 mg / kg kadmiyum içerebilir (örnekler Nauru ve Noel adalarında birikintilerdir ). (Yeni Zelanda 'de gösterildiği gibi), yüksek kadmiyum gübre sürekli kullanımı toprak kirletebilir ve bitkiler.

Florür

Fosfat kayaları yüksek seviyede florür içerir.
Sonuç olarak, fosfat gübrelerinin yaygın kullanımı toprak florür konsantrasyonlarını arttırmıştır.
Bitkiler topraktan az florür biriktirdikçe gübre kaynaklı gıda kontaminasyonunun çok az endişe kaynağı olduğu bulunmuştur; daha büyük endişe, kirlenmiş toprakları yutan hayvanlara florür toksisitesi olasılığıdır.
Ayrıca, florürün toprak mikroorganizmaları üzerindeki etkileri de endişe vericidir.

Radyoaktif elementler

Gübrelerin radyoaktif içeriği önemli ölçüde değişir ve hem ana mineral içindeki konsantrasyonlarına hem de gübre üretim sürecine bağlıdır.
Uranyum-238 konsantrasyonları fosfat kayaçlarında 7 ila 100 pCi / g ve fosfat gübrelerinde 1 ila 67 pCi / g arasında değişebilir.
Yüksek yıllık fosforlu gübre oranları kullanıldığında, bu, normalde mevcut olandan birkaç kat daha büyük olan topraklarda ve drenaj sularında uranyum-238 konsantrasyonlarına neden olabilir.
Bununla birlikte, bu artışların gıdaların radinüklid kontaminasyonundan kaynaklanan insan sağlığı riski üzerindeki etkisi çok küçüktür (0,05 m'den az)Sv / y).

Diğer metaller

Çelik endüstrisi atıkları, yüksek düzeyde çinko (bitki büyümesi için gereklidir) nedeniyle gübrelere geri dönüştürülür, atıklar aşağıdaki toksik metalleri içerebilir: kurşun arsenik, kadmiyum, krom ve nikel.
Bu tür gübre içindeki en yaygın toksik elementler cıva, kurşun ve arseniktir. Potansiyel olarak zararlı olan bu safsızlıklar giderilebilir; ancak bu maliyeti önemli ölçüde artırır.
Son derece saf gübreler yaygın olarak bulunur ve belki de en iyi Miracle-Gro gibi hanelerin etrafında kullanılan mavi boyalar içeren suda çözünür gübreler olarak bilinir..
Bu yüksek oranda suda çözünür gübreler, bitki fidanlığında kullanılır ve perakende miktarlarından önemli ölçüde daha düşük maliyetle daha büyük ambalajlarda bulunur. Bazı ucuz perakende granül bahçe gübreleri yüksek saflıkta bileşenlerle yapılır.

Mineral azalmasını izleme

Son 50-60 yılda birçok gıdada demir, çinko, bakır ve magnezyum gibi elementlerin azalan konsantrasyonlarına dikkat çekilmiştir.
Sentetik gübrelerin kullanımı da dahil olmak üzere yoğun tarım uygulamaları bu düşüşlerin nedeni olarak sıklıkla önerilmektedir ve organik tarım genellikle çözüm olarak önerilmektedir.
NPK gübrelerinden kaynaklanan gelişmiş mahsul verimlerinin bitkilerdeki diğer besinlerin konsantrasyonlarını seyreltildiği bilinmesine rağmen, ölçülen düşüşün büyük kısmı, gıda üreten, giderek daha yüksek verimli mahsul çeşitlerinin kullanımına bağlanabilir.
Daha az üretken atalarından daha düşük mineral konsantrasyonları ile bu nedenle, organik tarım veya gübreler azaltılmış kullanımı sorunu çözmek olası değildir; yüksek besin yoğunluğuna sahip gıdalar, eski, düşük verimli çeşitler veya yeni yüksek verimli, besin yoğunluğu olan çeşitlerin geliştirilmesi ile elde edilebilecektir.
Gübrelerin aslında eser mineral noksanlığı problemlerini nedenlerine göre çözme olasılığı daha yüksektir:
Batı Avustralya'da çinko, bakır, manganez, demir ve molibden Noksanlıklerinin 1940'larda ve 1950'lerde geniş alan bitkilerinin ve meraların büyümesini sınırladığı tespit edildi.
Batı Avustralya'daki topraklar, büyük besin maddelerinin ve eser elementlerin çoğunda çok eski, çok yıpranmış ve eksiktir. O zamandan beri bu eser elementler bu durumda tarımda kullanılan gübrelere rutin olarak eklenmektedir.
Dünyadaki diğer birçok toprak çinko bakımından yetersizdir, bu da hem bitkilerde hem de insanlarda eksikliğe neden olur ve bu sorunu çözmek için çinko gübreleri yaygın olarak kullanılır.

Toprak biyolojisindeki değişiklikler

Yüksek gübre seviyeleri bitki kökleri ve mikorizal mantarlar arasındaki simbiyotik ilişkilerin bozulmasına neden olabilir.
Enerji tüketimi ve sürdürülebilirlik
ABD'de 2004 yılında, ABD'nin yıllık doğal gaz tüketiminin % 1,5’inden daha az olan endüstriyel amonyak üretiminde 317 milyar metreküp doğal gaz tüketilmiştir.
2002 tarihli bir rapor, amonyak üretiminin, dünya enerji üretiminin% 2'sinin biraz altında olan küresel doğal gaz tüketiminin yaklaşık% 5'ini tükettiğini ileri sürdü.
Amonyak doğal gaz ve havadan üretilir. Doğal gaz maliyeti, amonyak üretme maliyetinin yaklaşık% 90'ını oluşturmaktadır.
Son on yılda doğal gaz fiyatlarındaki artış ve artan talep gibi diğer faktörler gübre fiyatının artmasına katkıda bulunmuştur.

İklim değişikliğine katkı

Sera gazlarının karbon dioksit, metan ve azot oksit sırasında üretilen imalat azotlu gübre.
Etkiler eşdeğer miktarda karbondioksit halinde birleştirilebilir. Miktar, işlemin verimliliğine göre değişir.
Birleşik Krallık için rakam, her kilogram amonyum nitrat için 2 kilogramdan fazla karbondioksit eşdeğeridir.
Azotlu gübre, toprak bakterileri tarafından bir sera gazı olan azot okside dönüştürülebilir.

Atmosfer

2012 yılında yılda yaklaşık 110 milyon ton (N) oranında kullanılan azotlu gübre kullanımının artmasıyla, mevcut miktardaki reaktif azot, azot oksit (N 2 O) ) karbondioksit ve metandan sonra üçüncü en önemli sera gazı haline gelmiştir.
Eşit bir karbondioksit kütlesinden 296 kat daha büyük bir küresel ısınma potansiyeline sahiptir ve stratosferik ozon tükenmesine de katkıda bulunur.
Süreçleri ve prosedürleri değiştirerek, antropojenik iklim değişikliği üzerindeki bu etkilerin hepsini olmasa da bir kısmını hafifletmek mümkündür.
Amonyum bazlı gübrelerin uygulanmasıyla, mahsul alanlarından (özellikle pirinç çeltik tarlalarından ) metan emisyonları arttırılmaktadır.
Metan güçlü bir sera gazı olduğu için bu emisyonlar küresel iklim değişikliğine katkıda bulunmaktadır.

Yönetmelik

Avrupa'da pistte yüksek nitrat konsantrasyonu ile ilgili sorunlar Avrupa Birliği'nin Nitrat Direktifi tarafından ele alınmaktadır. İngiltere'de içinde, çiftçiler 'havza duyarlı tarım' daha sürdürülebilir topraklarını yönetmek için teşvik edilir.
ABD'de, akış ve drenaj suyunda yüksek konsantrasyonlarda nitrat ve fosfor, dağınık kökenleri nedeniyle noktasal olmayan kaynak kirleticileri olarak sınıflandırılır; bu kirlilik devlet düzeyinde düzenlenmektedir.
Oregon ve Washington, her ikisi de ABD'de, gübre kimyasal analizlerini listeleyen çevrimiçi veri tabanlarına sahip gübre kayıt programlarına sahiptir.
Çin'de, tarımda N gübrelerinin kullanımını kontrol etmek için düzenlemeler uygulanmıştır.
2008 yılında, Çin hükümetleri gübre taşımacılığına ve sanayide elektrik ve doğal gaz kullanımına yönelik sübvansiyonlar da dahil olmak üzere gübre sübvansiyonlarını kısmen geri çekmeye başladı. Sonuç olarak, gübre fiyatı arttı ve büyük ölçekli çiftlikler daha az gübre kullanmaya başladı.
Büyük ölçekli çiftlikler gübre sübvansiyonlarının kullanımını azaltmaya devam ederse, sahip oldukları gübre miktarını optimize etmekten başka seçenekleri yoktur, bu nedenle hem tahıl veriminde hem de karda bir artış elde eder.
Organik tarım ve konvansiyonel tarım iki tür tarımsal yönetim uygulamasıdır.
Birincisi verimliliği en üst düzeye çıkarmak için yerel kaynakları kullanarak toprak verimliliğini teşvik eder. Organik tarım sentetik zirai kimyasallardan kaçınır.
Geleneksel tarım, organik tarımın kullanmadığı tüm bileşenleri kullanır.

Gübre geçmişi

Toprak verimliliğinin yönetimi çiftçilerin binlerce yıldır uğraşması olmuştur.
Mısırlılar, Romalılar, Babiller ve erken Almanlar, çiftliklerinin verimliliğini artırmak için mineraller ve / veya gübre kullandıkları kaydedildi.
19. yüzyılda başlayan bitki beslenme, modern bilim ve Alman kimyager çalışmaları Justus von Liebig diğerleri arasında.
İngiliz girişimci John Bennet Lawes, 1837'de çeşitli gübrelerin saksıda büyüyen bitkiler üzerindeki etkilerini denemeye başladı ve bir veya iki yıl sonra deneyler tarladaki ürünlere genişletildi.
Bunun bir sonucu, 1842'de fosfatları sülfürik asit ile işleyerek oluşturulan bir gübrenin patentini almış olması ve böylece yapay gübre endüstrisini ilk yaratan olmasıdır.
Takip eden yıl, yarım yüzyılı aşkın bir süredir Ekilebilir Bitkisel Araştırmalar Enstitüsü'nde ekin yetiştirme deneyleri üzerine yürüttüğü Joseph Henry Gilbert'in hizmetlerini kaydetti.
Birkeland-Eyde işlemi azotlu gübre üretiminin başlangıcında rekabet endüstriyel proseslerin oldu.
Bu işlem atmosfer düzeltmek için kullanılmıştır azot (N 2 içine) , nitrik asit (HNO 3 ), çeşitli kimyasal işlemlerden biri, genel olarak şu şekilde de ifade azot bağlanması. Elde edilen nitrik asit daha sonra bir kaynağı olarak kullanılmıştır nitrat (NO 3 - ).
Norveç'teki Rjukan ve Notodden'de büyük hidroelektrik santrallerinin inşasıyla birlikte bir fabrika inşa edildi.
1910'lar ve 1920'ler Haber sürecinin ve Ostwald sürecinin yükselişine tanık oldu.
Haber işlemi amonyak üreten (NH 3 den) metan (CH 4 ), gaz ve moleküler nitrojen (N 2 ). Haber işleminden amonyak, sonra dönüştürülür nitrik asit (HNO 3 de) Ostwald işlemi.
Sentetik gübre geliştirilmesi önemli ölçüde küresel desteklemiştir nüfus artışı - yeryüzünde hemen hemen yarısını insan şu anda sentetik azotlu gübre kullanımı sonucu olarak beslenir olduğu tahmin edilmiştir.
Ticari gübrelerin kullanımı son 50 yılda düzenli olarak artmış ve yılda 100 milyon ton azotun mevcut oranına neredeyse 20 kat artmıştır. Ticari gübreler olmadan, üretilen gıdaların yaklaşık üçte birinin üretilemediği tahmin edilmektedir.
Fosfat gübrelerinin kullanımı da 1960'ta yılda 9 milyon tondan 2000'de yılda 40 milyon tona yükselmiştir.
Hektar başına 6–9 ton (2,5 dönüm) tahıl veren bir mısır mahsulü 31-50 kilogram fosfat gübre; soya bitkileri, hektar başına 20-25 kg olarak yaklaşık yarısını gerektirir.
Yara International dünyanın en büyük azot bazlı gübreler üreticisidir.
Üre ve formaldehit birleştirilerek elde edilen polimerlere dayanan kontrollü azot salma teknolojileri ilk olarak 1936'da üretildi ve 1955'te ticarileştirildi.
İlk ürün, toplam azotun soğuk suda çözünmeyen yüzde 60'ına sahipti ve reaksiyona girmedi bırakma) % 15'ten az. Metilen üre, soğuk suda çözünmez olarak % 25 ve % 60 azot ve % 15 ila % 30 aralığında reaksiyona girmemiş üre azotuna sahip olan 1960 ve 1970'lerde ticarileştirildi.
1960'larda Tennessee Vadisi Otoritesi Ulusal Gübre Geliştirme Merkezi kükürt kaplı üre geliştirmeye başladı; sülfür, düşük maliyeti ve ikincil besin değeri nedeniyle ana kaplama malzemesi olarak kullanılmıştır.
Genellikle sülfürü mühürleyen başka bir balmumu veya polimer vardır; yavaş salım özellikleri, ikincil dolgu macununun toprak mikropları tarafından parçalanmasına ve kükürt içindeki mekanik kusurlara (çatlaklar, vb.) bağlıdır. Genellikle çim uygulamalarında 6 ila 16 haftalık gecikmeli salım sağlarlar.
İkincil kaplama olarak sert bir polimer kullanıldığında, özellikler difüzyon kontrollü parçacıklar ile geleneksel kükürt kaplı arasında bir çarpıdır.