Informacja

Wszelkie rośliny spożywcze, które mogłyby rosnąć na pustyni, pod warunkiem, że otrzymają nawóz i wodę

Wszelkie rośliny spożywcze, które mogłyby rosnąć na pustyni, pod warunkiem, że otrzymają nawóz i wodę


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Pracuję nad pomysłem, aby zapewnić niemal nieograniczone ilości wody w rejonach pustynnych. Aby było to opłacalne komercyjnie. Używałem wody do nawadniania pustynnego piasku i uprawy roślin. Biorąc pod uwagę moje skrajnie ograniczone rozumienie biologii, nie mogę znaleźć odpowiedzi na następujące pytanie:

Czy są jakieś rośliny uprawne (najlepiej te o wysokiej wartości/nie wymagających konserwacji), które mogą rosnąć na pustyni, biorąc pod uwagę, że mogę po prostu zapewnić nasiona, wodę i nawóz i powstrzymać burze piaskowe.

Moją motywacją do zbadania tego jest poniższa mapa pokazująca regiony, które już są pustyniami lub są zagrożone staniem się pustyniami:

Źródło: http://en.wikipedia.org/wiki/Desertification


Nawet jeśli masz nieograniczoną ilość wody dostępnej dla roślin, nadal będziesz musiał się martwić o wysokie temperatury i poziom światła w tych obszarach. W gorących okresach przyjrzałbym się każdej roślinie, która wykorzystuje wiązanie węgla C4, jak proso, sorgo, kukurydza, trzcina cukrowa… W chłodniejszych okresach może zajrzeć do uprawy roślin strączkowych w chłodnym sezonie, takich jak wspinaczka, która pomagałaby wiązać azot. Inną naprawdę ważną rzeczą do zrobienia jest znalezienie roślin okrywowych, które zatrzymają glebę i odbudują trochę życia w sterylnych piaskach pustyni.


Agawa i juka: twarde rośliny na trudne czasy 1

Wiele osób słusznie myśli o agawie i jukce jako o twardych roślinach związanych z ekstremalnymi klimatami, takimi jak pustynie i wydmy. To, czego mogą nie zdawać sobie sprawy, to to, że agawa (Agawa spp.) i juki (Yucca spp.) również dobrze dostosowują się do krajobrazów domowych i komercyjnych, gdzie rozwijają się w nieraz trudnych warunkach związanych ze środowiskiem miejskim.

Zainteresowanie agawą i juką wzrosło ostatnio, częściowo dzięki rosnącym ograniczeniom dotyczącym wody w wielu obszarach miejskich Florydy. Agawa i juka występują w rodzimych środowiskach, które zazwyczaj są suche, gorące, słoneczne i wietrzne z niskimi opadami deszczu i ubogą glebą. W uprawie ta zdolność adaptacyjna przekłada się na niskie koszty utrzymania, ponieważ zazwyczaj wymagają one niewielkiego nawadniania, nawożenia, przycinania lub opryskiwania lub wcale. Co więcej, wiele agawy i juki wytrzymuje suszę, upał, silne wiatry i zimną pogodę i ma niewiele szkodników i chorób. Tolerują ubogie gleby i dlatego rzadko rozwijają niedobory składników odżywczych. Szeroka gama rozmiarów, kształtów i cech wzrostu pozwala na wiele zastosowań krajobrazowych, w tym rośliny okrywowe, rośliny rabatowe, rośliny doniczkowe, krzewy, a zwłaszcza dramatyczne rośliny okazowe. W tabeli 1 wymieniono szereg dostępnych gatunków i odmian, wraz z ich opisami.

Poza swoją wytrzymałością, agawa i juka pobudzają wyobraźnię dzięki dramatycznym formom architektonicznym i niezwykłym kształtom. Ponadto rośliny te mogą pochwalić się intrygującą „bronią” obronną i sztywnymi, twardymi lub skórzastymi liśćmi, często uzbrojonymi w kolce, zęby lub kolce. Z powodu tej zbroi wiele z tych roślin może stanowić zagrożenie, szczególnie dla małych dzieci.


Technologie ochrony dla rolnictwa rodzinnego w warunkach pustynnych

Problemy, przed którymi stoją systemy produkcji rolnej, to zwiększenie wydajności, poprawa jakości produktów oraz bardziej efektywne zarządzanie zasobami naturalnymi. Rzeczywiście, rozwój zrównoważonych i ulepszonych systemów rolniczych miałby znaczący wpływ na zmniejszenie zależności krajów pustynnych od importu żywności.

Niektóre ważne wnioski można wyciągnąć z Regionalnego Programu Półwyspu Arabskiego (APRP), finansowanego przez Arabski Fundusz Rozwoju Gospodarczego i Społecznego (AFESD) oraz Międzynarodowy Fundusz Rozwoju Rolnictwa (IFAD), rozwijany od 1995 roku przez Międzynarodowe Centrum Badań Rolniczych na obszarach suchych (ICARDA) na wniosek Państwowego Systemu Badań Rolniczych Półwyspu Arabskiego (NARS). Rolnictwo rodzinne w warunkach pustynnych na różnych obszarach geograficznych może ogromnie skorzystać z doświadczeń z technologiami ochrony, takimi jak dom w sieci, uprawa bezglebowa (hydroponika), mniej chemicznych pestycydów i uproszczona technologia ochrony.

Zwiększona produkcja upraw pieniężnych przy użyciu netto-house

ICARDA i NARS rozwijają domy sieciowe na całym Półwyspie Arabskim od 2008 roku. Dom netto jest

konstrukcja szklarni pokryta siatką odporną na owady, która pozwala na produkcję warzyw w warunkach pustynnych przez 8-9 miesięcy w roku z wysokimi plonami. Badania w regionie wykazały, że dochód netto domu netto w ciągu 8-9 miesięcy jest mniej więcej taki sam jak w przypadku chłodzonych szklarni w ciągu 12 miesięcy ze względu na oszczędność wody chłodzącej i energii elektrycznej oraz inne koszty.

Internet technologia domu, po jego wprowadzeniu przez ICARDA i NARS, został szeroko zaakceptowany w regionie przez decydentów i użytkowników końcowych. Na przykład w Zjednoczonych Emiratach Arabskich Ministerstwo Zmian Klimatu i Środowiska od 2009 roku wspiera wielu hodowców w przyjmowaniu takich technik. Podobnie w Omanie, Katarze, Bahrajnie i Arabii Saudyjskiej hodowcy adoptują domy netto.

Biorąc pod uwagę średnie miesięczne temperatury, produkcja upraw o wysokiej wartości pieniężnej, takich jak pomidor i ogórek

można przeprowadzić co najmniej przez 8-9 miesięcy w roku pod dom netto. ten dom netto chroni uprawy przed trudnym środowiskiem, zapewniając jednocześnie dobrą wentylację i dodatkowe korzyści w postaci ochrony przed szkodnikami i chorobami. W Zjednoczonych Emiratach Arabskich produkcja upraw ogórka w warunkach schłodzonych i dom netto badano w 18 gospodarstwach w trzech różnych regionach. Wyniki pokazują, że dom netto produkcja w zimie jest tak wysoka, jak w chłodzonych szklarniach.

Jedno z ograniczeń produkcji w ramach domy netto to ograniczony okres produkcji w porównaniu do szklarni. Nawet przy oszczędnościach wynikających z niższych kosztów założenia, wody i energii do chłodzenia oraz zysków mniej więcej takich samych, jak w przypadku chłodzonych szklarni, hodowcy nadal preferują swoje szklarnie w produkcji przez cały rok.

Aby temu zaradzić, ICARDA pracuje nad różnymi innowacyjnymi rozwiązaniami, w tym chłodzeniem punktowym (SC) i chłodzeniem strefy korzeniowej (RZC) w połączeniu z wykorzystaniem energii słonecznej. RZC pokazuje obiecujące wyniki. ICARDA-APRP wsparła badania doktoranckie w Omanie w celu zbudowania opracowanego lokalnie systemu do kontrolowania pożywki do idealnej temperatury 18-29°C. Badania pokazują, że plon ogórka w hydroponice w okresie letnim może znacznie wzrosnąć dzięki wykorzystaniu RZC. Co więcej, ICARDA prowadzi wspólny eksperyment z amerykańskim Uniwersytetem Ras Al-Khaima nad koncepcją chłodzenia punktowego w szklarni przy użyciu energii słonecznej, przynosząc pewne obiecujące wyniki.

Zapisy pokazują, że domy netto zaoszczędziło około 77% wody przy 10% wzroście rentowności w porównaniu do chłodzonej szklarni w Omanie w okresie od listopada do lutego oraz od marca do maja 2017 r. Nie uwzględnia to wysokich kosztów założenia chłodzonych szklarni w porównaniu z domami netto. W chłodzonych szklarniach woda zużywana do chłodzenia była 4 razy wyższa niż woda do nawadniania. W tym okresie domy netto zaoszczędziły 28,5 m3 wody na tonę wyprodukowanych ogórków.

Hodowla bezglebowa (hydroponika) w szklarniach w warunkach pustynnych.

Produkcja upraw o wysokiej wartości wymaga wody o określonej ilości i jakości, która jest praktycznie niemożliwa do uzyskania w rolnictwie pustynnym, takim jak Półwysep Arabski.

Obecny konwencjonalny system uprawy roślin warzywnych wiąże się z dużymi stratami wody z powodu parowania, spływania i głębokiej perkolacji. W suchych krajach, takich jak Półwysep Arabski, szybkie parowanie z powierzchni gleby może również prowadzić do problemów z zasoleniem. Ograniczone zasoby naturalne do nawożenia oraz zwiększona ilość patogenów przenoszonych przez glebę i zasolenie ograniczają rozwój rolnictwa.

Od roku 2000 ICARDA przeprowadziła kilka wspólnych badań adaptacyjnych i badań agroekonomicznych z naukowcami NARS w krajach Półwyspu Arabskiego (AP) na temat bezglebowej kultury w szklarniach pod pustynią

warunki. Plony znacznie wzrosły, a wydajność na jednostkę wody wzrosła o ponad 70% w porównaniu z systemami opartymi na glebie. Obecnie duża grupa hodowców przyjęła ten system produkcji. W 2017 r. ponad 1020 i 350 szklarni zostało przebudowanych na system bezglebowy odpowiednio w Zjednoczonych Emiratach Arabskich i Omanie. Techniki upraw bezglebowych oferują: (a) optymalne dla wzrostu roślin dostarczanie wody i składników pokarmowych, (b) minimalną utratę wody przez parowanie, ze względu na wąską szerokość kanałów uprawowych oraz (c) eliminację utraty wody drenażowej, ponieważ woda jest zwrócony do zbiornika w celu recyklingu (układ zamknięty).

Głównymi wadami systemów bezglebowych są koszty początkowe i zwiększone wymagania techniczne związane z zarządzaniem. Koszt instalacji takiego systemu jest wysoki i na pierwszy rzut oka może wydawać się zaporowy, zwłaszcza dla drobnych rolników. Jednak dzięki zwiększonej produkcji i oszczędnościom w zakresie pracy, wody, energii i nawozów, hodowcy mogą szybko odzyskać początkową inwestycję.

Zapisy uzyskane w Arabii Saudyjskiej i Zjednoczonych Emiratach Arabskich potwierdziły, że rolnictwo bezglebowe pozwoliło zaoszczędzić do 120 m3 wody na tonę wyprodukowanego pomidora. W Kuwejcie i Omanie pionowy bezglebowy system produkcji spowodował pięciokrotny wzrost plonu truskawek przy 50% mniejszej ilości wody w porównaniu z konwencjonalnym systemem produkcji szklarniowej. W Jemenie system produkcji bezglebowej został przyjęty w kilku pilotażowych farmach. Hodowcy zarządzali produkcją przy wsparciu technicznym naukowców NARS, którzy zostali wcześniej przeszkoleni przez ICARDA.

Zintegrowane zarządzanie produkcją i ochroną (IPPM) w warunkach pustynnych

Szerokie stosowanie środków chemicznych do zwalczania chorób i szkodników w szklarniach powoduje złożone problemy z owadami

odporność oraz zagrożenia dla zdrowia i środowiska. Uprawy można chronić za pomocą środków kontroli, które pozwalają uniknąć nadmiernego uzależnienia od pestycydów. Te środki kontroli są częścią programu Zintegrowanego Zarządzania Produkcją i Ochroną (IPPM) opracowanego przez ICARDA.

Komponenty IPPM obejmują zarządzanie i kontrolę środowiska (ogrzewanie, chłodzenie, wentylację), zarządzanie i kontrolę nawadniania i fertygacji, zarządzanie rolnictwem (odpowiednie odmiany, podłoża uprawowe, szkółkę, gęstość roślin) oraz kontrolę mechaniczną (siatka odporna na owady, mulcz z tworzywa sztucznego, pułapki na owady itp. ), kontrola biologiczna i kontrola chemiczna. Niektóre techniki są tak samo proste, jak pokrycie całej wentylacji szklarni siatką przeciw owadom i użycie podwójnych drzwi, podczas gdy istnieją bardziej skomplikowane techniki, takie jak kontrola biologiczna z wprowadzeniem określonych owadów drapieżnych.

Głównym ograniczeniem dalszego rozwoju IPPM jest szkolenie hodowców i użytkowników końcowych w zakresie właściwego doboru, łączenia i stosowania technik IPPM.

Technologia IPPM, po wprowadzeniu przez ICARDA i NARS, została szeroko zaakceptowana w regionie Półwyspu Arabskiego przez decydentów i użytkowników końcowych. Około 70 do 80% hodowców przyjęło pakiet IPPM w Omanie i Zjednoczonych Emiratach Arabskich. Początkowe przyjęcie praktyk IPPM w stacjach badawczych i przez niektórych hodowców w krajach Rady Współpracy Państw Zatoki Perskiej, Jemenie i Afganistanie zostało pomyślnie udowodnione poprzez produkcję wysokiej wydajności i jakości świeżych produktów wolnych od pestycydów. Zastosowanie technik IPPM w rolnictwie chronionym spowodowało: 80% zmniejszenie zużycia agrochemicznego w szklarniach rolnictwa chronionego w Jemenie 61% wzrost plonów w Omanie 45% wzrost dochodów plantatorów szklarniowych w Jemenie 15% wzrost produkcji ogórków w Omanie > 50% wody oszczędności we wszystkich krajach Półwyspu Arabskiego. Wdrożenie technik IPPM zapewniło rolnikom lepsze dochody, a także umożliwiło produkcję zdrowych, wysokiej jakości upraw komercyjnych z minimalną ilością pozostałości pestycydów.

W badaniu społeczno-ekonomicznym w Dhamarze (Jemen) porównano dwie szklarnie z zastosowaniem IPPM i bez niego. IPPM spowodował zmniejszenie oprysku pestycydami z 22 razy do 2 lub 3 razy przy użyciu bezpiecznych pestycydów. Dało to lepsze plony z jednostki powierzchni i 53% wzrost zwrotu netto w porównaniu z kontrolnymi szklarniami. Wiązało się to z utrzymywaniem niskiej wilgotności względnej, zakrywaniem wentylacji siatkami przeciw owadom i stosowaniem ściółki z tworzywa sztucznego oraz oszczędnym nawadnianiem. Rośliny okazały się silne i zdrowe, z niską częstością występowania szkodników i chorób. Zastosowanie IPPM zwiększyło efektywność wykorzystania wody o około 50% i ograniczyło stosowanie pestycydów z 18-22 do 2-3 na sezon. Wydajność ogórka wynosiła 15,2 kg/m2 pod IPPM, podczas gdy w kontroli całkowita wydajność wynosiła 12,9 kg/m2. W związku z tym efektywność wykorzystania wody była znacznie lepsza w przypadku IPPM (32,5 kg/m3 w porównaniu z 21,8 kg/m3 w przypadku kontroli). Oceny rolników dotyczące techniki IPPM były pozytywne. Znalazło to odzwierciedlenie w zwiększonym zapotrzebowaniu na siatkę i plastikową ściółkę na lokalnych rynkach, co można wywnioskować, że więcej rolników zapewni stosowanie techniki IPPM ze względu na oczywiste korzyści.

Uproszczona technologia rolnictwa chronionego w Afganistanie.

ICARDA rozpoczęła w 2004 r. trzyletni projekt przeniesienia uproszczonego rolnictwa chronionego (PA) do produkcji upraw komercyjnych na afgańskich plantatorów. Był to pierwszy raz, kiedy PA przedstawiono hodowcom w Afganistanie.

Głównym celem projektu było promowanie przyjęcia niedrogiego i zrównoważonego systemu produkcji o wysokiej intensywności dla upraw komercyjnych z wykorzystaniem gruntów marginalnych lub w inny sposób nieproduktywnych oraz o wysokiej wydajności wody. Udało się to osiągnąć poprzez zainstalowanie prostych konstrukcji szklarniowych w wybranych zakładach pilotażowych rolników. Kryteria doboru rolników oparto na dyskusjach grupowych i spotkaniach rolników, podczas których omawiano koncepcje projektu.

Projekt pierwotnie objął 65 plantatorów w sześciu prowincjach i pomógł im w produkcji wysokiej jakości upraw dochodowych. PA i powiązane techniki, w tym zintegrowane zarządzanie produkcją i ochroną, zostały uproszczone do przyjęcia przez hodowców, którzy nigdy nie pracowali w szklarniach. Wszyscy uczestniczący rolnicy pochodzili z aktywnych segmentów społeczności rolniczych w Kabulu, Kunduz, Parwan, Ghazni, Helmand i Nangarhar. Wielu członków rodziny, w tym kobiety i dzieci, było zaangażowanych w codzienną produkcję i zarządzanie szklarnią.

Oprócz pozytywnego wpływu na odżywianie rodzin wiejskich i bezpieczeństwo żywnościowe, oceniono wpływ technologii szklarniowej na dochody hodowców. Wszyscy hodowcy, z którymi przeprowadzono wywiady, nie zmienili swoich wzorców upraw, w tym liczby upraw lub wielkości gruntów, które uprawiali przed wprowadzeniem ich do PA. Dlatego dla tych rolników szklarnie były „dodatkiem” do portfela uprawianych przez nich upraw i ich dochodów. Rolnictwo chronione przyczyniło się do 135% wzrostu dochodów z produkcji roślinnej w 2005 roku. Ten sukces gospodarczy w jakiś sposób katalizował zainteresowanie rolników, którzy wyrazili chęć przyjęcia większej liczby struktur. W Afganistanie większość ludności wiejskiej produkuje na własne potrzeby żywnościowe, a tym samym zajmuje się rolnictwem na własne potrzeby. Chronione Rolnictwo zapewnia możliwości dla zorientowanej na rynek i wysokiej jakości upraw dochodowych, co znacznie zwiększa dochody drobnych rolników.

Głównymi ograniczeniami były stosunkowo niski poziom know-how wśród hodowców, co doprowadziło do zorganizowania w ramach projektu kilku kursów szkoleniowych. Kolejnym mankamentem była dostępność konstrukcji szklarniowych. W ramach projektu opracowano Centrum Rolnictwa Chronionego w Kabulu z warsztatem do produkcji konstrukcji szklarniowych. To samo centrum zostało również wyposażone w 4 szklarnie i sale lekcyjne, które będą wykorzystywane jako obiekty szkoleniowe, w których 360 hodowców, agentów i badaczy przeszkolono w zakresie PA. Lokalni technicy zostali również przeszkoleni w zakresie aspektów produkcyjnych, a większość wymaganych przedmiotów została zakupiona lokalnie. Większość maszyn zakupiono również lokalnie. Powstanie tego obiektu w ogromnym stopniu przyczyniło się do obniżenia kapitału początkowego potrzebnego do zainwestowania w strukturę. Warsztat wyprodukował dobrej jakości szklarnie za około 40% mniej niż koszt szklarni importowanych.


Zawartość

Zarządzanie żyznością gleby zajmowało rolników od tysięcy lat. Odnotowano, że Egipcjanie, Rzymianie, Babilończycy i wcześni Niemcy używali minerałów lub obornika w celu zwiększenia produktywności swoich gospodarstw. [1] Nauka o odżywianiu roślin rozpoczęła się na długo przed pracą niemieckiego chemika Justusa von Liebiga, chociaż jego nazwisko jest najczęściej wymieniane. Nicolas Théodore de Saussure i współpracownicy naukowi w tamtym czasie szybko obalili uproszczenia Justusa von Liebiga. Istniało złożone naukowe zrozumienie odżywiania roślin, w którym rola próchnicy i interakcji organo-mineralnych była centralna, co było zgodne z nowszymi odkryciami od 1990 roku. [8] Wybitnymi naukowcami, na których rysował Justus von Liebig, byli Carl Ludwig Sprenger i Hermann Hellriegel. W tej dziedzinie miała miejsce „erozja wiedzy” [9], częściowo napędzana mieszaniem się ekonomii i badań. [10] John Bennet Lawes, angielski przedsiębiorca, zaczął w 1837 roku eksperymentować nad wpływem różnych nawozów na rośliny rosnące w doniczkach, a rok lub dwa lata później eksperymenty rozszerzono na uprawy w polu. Jedną z bezpośrednich konsekwencji było to, że w 1842 roku opatentował obornik powstały w wyniku obróbki fosforanów kwasem siarkowym, a tym samym jako pierwszy stworzył przemysł sztucznego obornika. W następnym roku zaciągnął się do usług Josepha Henry'ego Gilberta, razem przeprowadzili eksperymenty z uprawami w Instytucie Badań nad Roślinami Roślinnymi. [11]

Proces Birkelanda-Eyde'a był jednym z konkurencyjnych procesów przemysłowych na początku produkcji nawozów azotowych. [12] Proces ten został wykorzystany do wiązania azotu atmosferycznego (N2) na kwas azotowy (HNO3), jeden z kilku procesów chemicznych ogólnie określanych jako wiązanie azotu. Powstały kwas azotowy został następnie wykorzystany jako źródło azotanów (NO3 − ). W oparciu o ten proces zbudowano fabrykę w Rjukan i Notodden w Norwegii, połączoną z budową dużych elektrowni wodnych. [13]

Lata 1910 i 1920 były świadkiem powstania procesu Habera i procesu Ostwalda. Proces Habera wytwarza amoniak (NH3) z metanu (CH4) gazowy i cząsteczkowy azot (N2). Amoniak z procesu Habera jest następnie przekształcany w kwas azotowy (HNO3) w procesie Ostwalda. [14] Po II wojnie światowej zakłady produkujące azot, które rozrosły się do produkcji bomb wojennych, zostały przestawione na zastosowania rolnicze. [15] Stosowanie syntetycznych nawozów azotowych stale rosło w ciągu ostatnich 50 lat, wzrastając prawie 20-krotnie do obecnego poziomu 100 mln ton azotu rocznie. [16]

Rozwój syntetycznych nawozów azotowych znacząco wpłynął na globalny wzrost populacji — szacuje się, że prawie połowa ludzi na Ziemi jest obecnie żywiona w wyniku stosowania syntetycznych nawozów azotowych. [17] Zużycie nawozów fosforowych również wzrosło z 9 mln ton rocznie w 1960 r. do 40 mln ton rocznie w 2000 r. Uprawa kukurydzy dająca 6–9 ton ziarna z hektara (2,5 akrów) wymaga 31–50 kilogramów ( 68-110 funtów) nawozu fosforanowego, który ma być zastosowany, rośliny soi wymagają około połowy, jak 20-25 kg na hektar. [18] Yara International jest największym na świecie producentem nawozów azotowych. [19]

Nawozy wspomagają wzrost roślin. Cel ten jest osiągany na dwa sposoby, przy czym tradycyjnym są dodatki dostarczające składników odżywczych. Drugim sposobem działania niektórych nawozów jest zwiększenie efektywności gleby poprzez modyfikację jej retencji i napowietrzania wody. Ten artykuł, podobnie jak wiele o nawozach, kładzie nacisk na aspekt żywieniowy. Nawozy zazwyczaj dostarczają, w różnych proporcjach: [20]

    trzy główne makroskładniki:
      (N): wzrost liści (P): rozwój korzeni, kwiatów, nasion, owoców (K): silny wzrost łodyg, ruch wody w roślinach, promowanie kwitnienia i owocowania

    Składniki odżywcze niezbędne do zdrowego życia roślin są klasyfikowane według pierwiastków, ale pierwiastki nie są używane jako nawozy. Zamiast tego związki zawierające te pierwiastki są podstawą nawozów. Makroskładniki są spożywane w większych ilościach i występują w tkance roślinnej w ilości od 0,15% do 6,0% w przeliczeniu na suchą masę (sm) (0% wilgoci). Rośliny składają się z czterech głównych elementów: wodoru, tlenu, węgla i azotu. Węgiel, wodór i tlen są powszechnie dostępne w postaci wody i dwutlenku węgla. Chociaż azot stanowi większość atmosfery, występuje w formie niedostępnej dla roślin. Azot jest najważniejszym nawozem, ponieważ jest obecny w białkach, DNA i innych składnikach (np. chlorofil). Aby być pożywnym dla roślin, azot musi być dostępny w „ustalonej” formie. Tylko niektóre bakterie i ich rośliny żywicielskie (zwłaszcza rośliny strączkowe) mogą wiązać azot atmosferyczny (N2), przekształcając go w amoniak. Fosforan jest niezbędny do produkcji DNA i ATP, głównego nośnika energii w komórkach, a także niektórych lipidów.

    Rozważania mikrobiologiczne Edytuj

    Dwa zestawy reakcji enzymatycznych mają duże znaczenie dla wydajności nawozów azotowych.

    Pierwsza to hydroliza (reakcja z wodą) mocznika. Wiele bakterii glebowych posiada enzym ureazę, który katalizuje konwersję mocznika do jonu amonowego (NH4 + ) i jon wodorowęglanowy (HCO3 − ).

    Bakterie utleniające amoniak (AOB), takie jak gatunki Nitrosomony, utleniają amoniak do azotynu, proces zwany nitryfikacją. [21] Bakterie utleniające azotyny, zwłaszcza Nitrobakterie, utleniają azotyn do azotanu, który jest niezwykle mobilny i jest główną przyczyną eutrofizacji.

    Nawozy są klasyfikowane na kilka sposobów. Są one klasyfikowane według tego, czy dostarczają pojedynczy składnik odżywczy (np. K, P lub N), w którym to przypadku są klasyfikowane jako „nawozy proste”. „Nawozy wieloskładnikowe” (lub „nawozy złożone”) zapewniają dwa lub więcej składników odżywczych, na przykład N i P. Nawozy są czasami klasyfikowane jako nieorganiczne (temat większości tego artykułu) w porównaniu z organicznymi. Nawozy nieorganiczne nie obejmują materiałów zawierających węgiel, z wyjątkiem moczników. Nawozy organiczne są zwykle (z recyklingu) materią pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego. Nieorganiczne są czasami nazywane nawozami syntetycznymi, ponieważ do ich produkcji wymagane są różne zabiegi chemiczne. [22]

    Nawozy jednoskładnikowe („proste”) Edytuj

    Głównym nawozem prostym na bazie azotu jest amoniak lub jego roztwory. azotan amonu (NH4NIE3) jest również szeroko stosowany. Mocznik jest kolejnym popularnym źródłem azotu, mającym tę zaletę, że jest stały i niewybuchowy, w przeciwieństwie do odpowiednio amoniaku i azotanu amonu. Kilka procent rynku nawozów azotowych (4% w 2007 r.) [23] zostało zaspokojone przez saletrę wapniowo-amonową (Ca(NO3)2 • NH4 • 10 godzin2O).

    Głównymi prostymi nawozami fosforowymi są superfosfaty. „Pojedynczy superfosfat” (SSP) składa się z 14-18% P2O5, ponownie w postaci Ca(H2PO4)2, ale także fosfogips (CaSO4 • 2 godz.2O). Superfosfat potrójny (TSP) zazwyczaj składa się z 44–48% P2O5 i bez gipsu. Mieszanina superfosfatu pojedynczego i superfosfatu potrójnego nazywana jest superfosfatem podwójnym. Ponad 90% typowego nawozu superfosfatowego jest rozpuszczalne w wodzie.

    Głównym nawozem prostym na bazie potasu jest murat potażu (MOP). Muriat potażu składa się z 95-99% KCl i jest zwykle dostępny jako nawóz 0-0-60 lub 0-0-62.

    Nawozy wieloskładnikowe Edytuj

    Te nawozy są powszechne. Składają się z dwóch lub więcej składników odżywczych.

    Nawozy binarne (NP, NK, PK)

    Główne nawozy dwuskładnikowe dostarczają roślinom zarówno azot, jak i fosfor. Są to tak zwane nawozy NP. Głównymi nawozami NP są fosforan jednoamonowy (MAP) i fosforan dwuamonowy (DAP). Aktywnym składnikiem MAP jest NH4h2PO4. Aktywnym składnikiem DAP jest (NH4)2HPO4. Około 85% nawozów MAP i DAP jest rozpuszczalnych w wodzie.

    Nawozy NPK są nawozami trójskładnikowymi dostarczającymi azot, fosfor i potas. Istnieją dwa rodzaje nawozów NPK: wieloskładnikowe i mieszanki. Złożone nawozy NPK zawierają składniki związane chemicznie, podczas gdy mieszane nawozy NPK są fizycznymi mieszaninami pojedynczych składników odżywczych.

    Ocena NPK to system oceny opisujący ilość azotu, fosforu i potasu w nawozie. Oceny NPK składają się z trzech liczb oddzielonych myślnikami (np. 10-10-10 lub 16-4-8) opisujących skład chemiczny nawozów. [24] [25] Pierwsza liczba oznacza procent azotu w produkcie druga liczba, P2O5 trzeci, K2O. Nawozy w rzeczywistości nie zawierają P2O5 lub K2O, ale system jest konwencjonalnym skrótem dla ilości fosforu (P) lub potasu (K) w nawozie. 50-funtowy (23 kg) worek nawozu oznaczony 16-4-8 zawiera 8 funtów (3,6 kg) azotu (16% z 50 funtów), ilość fosforu odpowiadającą 2 funtom P2O5 (4% z 50 funtów) i 4 funty K2O (8% z 50 funtów). Większość nawozów jest oznakowanych zgodnie z tą konwencją N-P-K, chociaż konwencja australijska, po systemie N-P-K-S, dodaje czwartą liczbę dla siarki i używa wartości pierwiastkowych dla wszystkich wartości, w tym P i K. [26]

    Mikroelementy Edytuj

    Mikroelementy są spożywane w mniejszych ilościach i występują w tkance roślinnej w ilości części na milion (ppm), w zakresie od 0,15 do 400 ppm lub mniej niż 0,04% suchej masy. [27] [28] Te elementy są często wymagane dla enzymów niezbędnych do metabolizmu roślin. Ponieważ pierwiastki te umożliwiają katalizatory (enzymy), ich wpływ znacznie przekracza ich procent wagowy. Typowymi mikroelementami są bor, cynk, molibden, żelazo i mangan. [20] Pierwiastki te są dostarczane jako sole rozpuszczalne w wodzie. Żelazo stwarza szczególne problemy, ponieważ przekształca się w nierozpuszczalne (bioniedostępne) związki przy umiarkowanym pH gleby i stężeniu fosforanów. Z tego powodu żelazo jest często podawane jako kompleks chelatowy, np. pochodne EDTA lub EDDHA. Zapotrzebowanie na mikroelementy zależy od rośliny i środowiska. Na przykład buraki cukrowe wydają się wymagać boru, a rośliny strączkowe kobaltu [1], podczas gdy warunki środowiskowe, takie jak upał lub susza, sprawiają, że bor jest mniej dostępny dla roślin. [29]

    Nawozy azotowe Edytuj

    Najwięksi użytkownicy nawozów azotowych [30]
    Kraj Całkowite wykorzystanie N
    (Mt rocznie)
    Popr. używany do
    pasza/pastwisko
    (Mt rocznie)
    Chiny 18.7 3.0
    Indie 11.9 Nie dotyczy [31]
    NAS. 9.1 4.7
    Francja 2.5 1.3
    Niemcy 2.0 1.2
    Brazylia 1.7 0.7
    Kanada 1.6 0.9
    indyk 1.5 0.3
    Wielka Brytania 1.3 0.9
    Meksyk 1.3 0.3
    Hiszpania 1.2 0.5
    Argentyna 0.4 0.1

    Nawozy azotowe produkowane są z amoniaku (NH3) wytworzony w procesie Haber-Bosch. [23] W tym energochłonnym procesie gaz ziemny (CH4) zwykle dostarcza wodór, a azot (N2) pochodzi z powietrza. Amoniak ten jest używany jako surowiec do wszystkich innych nawozów azotowych, takich jak bezwodny azotan amonu (NH4NIE3) i mocznik (CO(NH2)2).

    Złoża azotanu sodu (NaNO3) (saletra chilijska) występuje również na pustyni Atacama w Chile i była jednym z pierwszych (1830) stosowanych nawozów bogatych w azot. [32] Nadal jest wydobywany na nawóz. [33] Azotany są również produkowane z amoniaku w procesie Ostwalda.

    Nawozy fosforanowe Edytuj

    Nawozy fosforowe otrzymywane są przez ekstrakcję ze skały fosforowej, która zawiera dwa główne minerały zawierające fosfor, fluoroapatyt Ca5(PO4)3F (CFA) i hydroksyapatyt Ca5(PO4)3OH. Te minerały są przekształcane w rozpuszczalne w wodzie sole fosforanowe przez traktowanie siarką (H2WIĘC4) lub kwasy fosforowe (H3PO4). Duża produkcja kwasu siarkowego jest przede wszystkim motywowana tym zastosowaniem. [34] W procesie nitrofosforanowym lub procesie Odda (wynalezionym w 1927 r.) fosforyt o zawartości do 20% fosforu (P) rozpuszcza się za pomocą kwasu azotowego (HNO3) w celu wytworzenia mieszaniny kwasu fosforowego (H3PO4) i azotan wapnia (Ca(NO3)2). Mieszankę tę można łączyć z nawozem potasowym, aby uzyskać nawóz wieloskładnikowy z trzema makroelementami N, P i K w łatwo rozpuszczalnej formie. [35]

    Nawozy potasowe Edytuj

    Potaż jest mieszaniną minerałów potasowych używanych do produkcji nawozów potasowych (symbol chemiczny: K). Potaż jest rozpuszczalny w wodzie, więc główny wysiłek w produkcji tego składnika odżywczego z rudy obejmuje pewne etapy oczyszczania, np. usunięcie chlorku sodu (NaCl) (sól kuchenna). Czasami potaż jest określany jako K2O, dla wygody opisujących zawartość potasu. W rzeczywistości nawozy potasowe to zwykle chlorek potasu, siarczan potasu, węglan potasu lub azotan potasu. [36]

    Nawozy NPK Edytuj

    Istnieją cztery główne sposoby wytwarzania nawozów NPK: 1) granulacja parowa, 2) granulacja chemiczna, 3) zagęszczanie, 4) mieszanie luzem. Pierwsze trzy procesy służą do wytwarzania złożonych NPK. Podczas granulacji parowej surowce są mieszane i poddawane dalszej granulacji przy użyciu pary jako środka wiążącego. Proces granulacji chemicznej opiera się na reakcjach chemicznych pomiędzy surowcami ciekłymi (takimi jak kwas fosforowy, kwas siarkowy, amoniak) a surowcami stałymi (takimi jak chlorek potasu, materiał z recyklingu). Zagęszczanie wykorzystuje wysokie ciśnienie do aglomeracji materiałów w postaci suchego proszku. Wreszcie mieszanki luzem są produkowane przez mieszanie nawozów prostych.

    Nawozy organiczne Edytuj

    „Nawozy organiczne” mogą opisywać nawozy pochodzenia organicznego — biologicznego — to znaczy nawozy pochodzące z żywych lub wcześniej żywych materiałów. Nawozy organiczne mogą również opisywać dostępne na rynku i często pakowane produkty, które starają się spełniać oczekiwania i ograniczenia przyjęte przez „rolnictwo ekologiczne” i „przyjazne dla środowiska” ogrodnictwo — powiązane systemy produkcji żywności i roślin, które znacznie ograniczają lub całkowicie unikają stosowania nawozów syntetycznych i pestycydy.„Nawóz organiczny” produkty zazwyczaj zawierają zarówno niektóre materiały organiczne, jak i dopuszczalne dodatki, takie jak odżywcze proszki skalne, mielone muszle morskie (kraby, ostrygi itp.), inne gotowe produkty, takie jak mączka z nasion lub wodorosty morskie oraz hodowane mikroorganizmy i pochodne.

    Nawozy pochodzenia organicznego (pierwsza definicja) obejmują odpady zwierzęce, odpady roślinne z rolnictwa, kompost i oczyszczone osady ściekowe (biostały). Oprócz obornika źródła zwierzęce mogą obejmować produkty z uboju zwierząt – mączka z krwi, mączka kostna, mączka z piór, skóry, kopyta i rogi są typowymi składnikami. [20] Materiały pochodzenia organicznego dostępne dla przemysłu, takie jak osady ściekowe, mogą nie być akceptowalnymi składnikami rolnictwa ekologicznego i ogrodnictwa, ze względu na różne czynniki, od zanieczyszczeń resztkowych po postrzeganie społeczne. Z drugiej strony sprzedawane „nawozy organiczne” mogą obejmować i promować przetworzone nawozy organiczne ponieważ materiały mają atrakcyjność dla konsumentów. Bez względu na definicję i skład, większość tych produktów zawiera mniej skoncentrowane składniki odżywcze, a składniki odżywcze nie są tak łatwe do określenia ilościowego. Mogą oferować korzyści związane z budową gleby, a także być atrakcyjne dla tych, którzy starają się uprawiać ziemię/ogrodnictwo bardziej „naturalnie”. [37]

    Pod względem objętości torf jest najczęściej stosowanym pakowanym organicznym dodatkiem gleby. Jest to niedojrzała forma węgla i poprawia glebę poprzez napowietrzanie i wchłanianie wody, ale nie nadaje roślinom wartości odżywczych. Nie jest to zatem nawóz określony na początku artykułu, ale raczej poprawka. Włókno kokosowe (pochodzące z łupin orzecha kokosowego), kora i trociny po dodaniu do gleby działają podobnie (ale nie identycznie) do torfu i są również uważane za organiczne dodatki do gleby – lub środki teksturujące – ze względu na ich ograniczone składniki odżywcze. Niektóre dodatki organiczne mogą mieć odwrotny wpływ na składniki odżywcze — świeże trociny mogą zużywać składniki odżywcze gleby podczas rozkładu i mogą obniżać pH gleby — ale te same organiczne środki teksturujące (a także kompost itp.) mogą zwiększyć dostępność składników odżywczych poprzez poprawę wymiany kationów, czyli poprzez wzmożony wzrost drobnoustrojów, które z kolei zwiększają dostępność niektórych składników pokarmowych dla roślin. Nawozy organiczne, takie jak komposty i obornik, mogą być rozprowadzane lokalnie bez wchodzenia do produkcji przemysłowej, co utrudnia oszacowanie rzeczywistego zużycia.

    Nawozy są powszechnie stosowane do uprawy wszystkich upraw, przy czym dawki stosowania zależą od żyzności gleby, zwykle mierzonej w badaniu gleby i zgodnie z konkretną uprawą. Na przykład rośliny strączkowe wiążą azot z atmosfery i generalnie nie wymagają nawozu azotowego.

    Ciecz kontra ciało stałe Edytuj

    Nawozy stosuje się do upraw zarówno w postaci stałej, jak i płynnej. Około 90% nawozów stosuje się w postaci stałej. Najczęściej stosowanymi stałymi nawozami nieorganicznymi są mocznik, fosforan diamonu i chlorek potasu. [38] Nawóz stały jest zazwyczaj granulowany lub sproszkowany. Często ciała stałe są dostępne w postaci bryłek, stałych kuleczek. Nawozy płynne obejmują amoniak bezwodny, wodne roztwory amoniaku, wodne roztwory saletry amonowej lub mocznika. Te skoncentrowane produkty można rozcieńczyć wodą, tworząc skoncentrowany płynny nawóz (np. RSM). Zaletą nawozu płynnego jest jego szybsze działanie i łatwiejsze krycie. [20] Dodanie nawozu do wody do nawadniania nazywa się „fertygacją”. [36]

    Mocznik Edytuj

    Mocznik jest bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie i dlatego nadaje się również do stosowania w roztworach nawozów (w połączeniu z azotanem amonu: RSM), np. w nawozach dolistnych. W przypadku stosowania nawozu granulki są korzystniejsze od bryłek ze względu na ich węższy rozkład wielkości cząstek, co jest zaletą przy stosowaniu mechanicznym.

    Mocznik jest zwykle rozprowadzany w dawkach od 40 do 300 kg/ha (35 do 270 funtów/akr), ale dawki są różne. Mniejsze zastosowania powodują mniejsze straty z powodu ługowania. Latem mocznik jest często rozprowadzany tuż przed deszczem lub podczas deszczu, aby zminimalizować straty spowodowane ulatnianiem się (proces, w którym azot jest tracony do atmosfery w postaci gazowego amoniaku).

    Ze względu na wysokie stężenie azotu w moczniku bardzo ważne jest uzyskanie równomiernego rozprowadzania. Siew nie może odbywać się w kontakcie z nasionami lub w ich pobliżu, ze względu na ryzyko uszkodzenia kiełkowania. Mocznik rozpuszcza się w wodzie do stosowania w postaci sprayu lub poprzez systemy nawadniające.

    W uprawach zbóż i bawełny mocznik jest często stosowany w czasie ostatniej uprawy przed sadzeniem. W obszarach o dużych opadach i na glebach piaszczystych (gdzie azot może być tracony przez wymywanie) i tam, gdzie spodziewane są dobre opady w sezonie, mocznik może być zaprawiany bokiem lub wierzchołkiem w okresie wegetacji. Top-dressing jest również popularny na pastwiskach i uprawach pastewnych. W uprawie trzciny cukrowej mocznik jest zaprawiany po posadzeniu i nakładany na każdą uprawę ratoon.

    Ponieważ pochłania wilgoć z atmosfery, mocznik często przechowuje się w zamkniętych pojemnikach.

    Przedawkowanie lub umieszczanie mocznika w pobliżu nasion jest szkodliwe. [39]

    Nawozy o powolnym i kontrolowanym uwalnianiu Edytuj

    Aplikacja dolistna Edytuj

    Nawozy dolistne aplikuje się bezpośrednio na liście. Ta metoda jest prawie zawsze stosowana do stosowania rozpuszczalnych w wodzie prostych nawozów azotowych, a zwłaszcza do upraw o wysokiej wartości, takich jak owoce. Mocznik jest najczęstszym nawozem dolistnym. [20]

    Substancje chemiczne wpływające na pobieranie azotu Edytuj

    W celu zwiększenia wydajności nawozów azotowych stosuje się różne chemikalia. W ten sposób rolnicy mogą ograniczyć zanieczyszczający wpływ spływu azotu. Inhibitory nitryfikacji (znane również jako stabilizatory azotu) hamują przemianę amoniaku w azotan, anion, który jest bardziej podatny na wymywanie. Popularne są 1-karbamoilo-3-metylopirazol (CMP), dicyjanodiamid, nitrapiryna (2-chloro-6-trichlorometylopirydyna) i fosforan 3,4-dimetylopirazolu (DMPP). [42] Inhibitory ureazy są stosowane w celu spowolnienia hydrolitycznej konwersji mocznika do amoniaku, który jest podatny na parowanie oraz nitryfikację. Konwersja mocznika do amoniaku katalizowana przez enzymy zwane ureazami. Popularnym inhibitorem ureaz jest triamid N-(n-butylo)tiofosforowy (NBPT).

    Przepłodnienie Edytuj

    Ostrożne stosowanie technologii nawożenia jest ważne, ponieważ nadmiar składników odżywczych może być szkodliwy. [43] Oparzenie nawozu może wystąpić, gdy zastosuje się zbyt dużo nawozu, powodując uszkodzenie lub nawet śmierć rośliny. Nawozy różnią się pod względem skłonności do spalania w zależności od ich wskaźnika zasolenia. [44] [45]

    Ostatnio nawozy azotowe osiągnęły poziom plateau w większości krajów rozwiniętych. Chiny choć stały się największym producentem i konsumentem nawozów azotowych. [47] Afryka w niewielkim stopniu jest uzależniona od nawozów azotowych. [48] ​​Minerały rolnicze i chemiczne są bardzo ważne w przemysłowym wykorzystaniu nawozów, które jest wyceniane na około 200 miliardów dolarów. [49] Azot ma znaczący wpływ na globalne wykorzystanie minerałów, a następnie potaż i fosforany. Produkcja azotu drastycznie wzrosła od lat 60. XX wieku. Ceny fosforanów i potażu wzrosły od lat 60. XX wieku, co jest wyższe niż wskaźnik cen konsumpcyjnych. [49] Potaż jest produkowany w Kanadzie, Rosji i na Białorusi, razem stanowiąc ponad połowę światowej produkcji. [49] Produkcja potażu w Kanadzie wzrosła w 2017 i 2018 roku o 18,6%. [50] Według ostrożnych szacunków 30 do 50% plonów przypisuje się naturalnym lub syntetycznym nawozom komercyjnym. [36] [51] Zużycie nawozów przekroczyło ilość gruntów rolnych w Stanach Zjednoczonych [49] . Wartość rynku światowego prawdopodobnie wzrośnie do ponad 185 mld USD do 2019 roku. 15,3 mld euro w 2018 r. [53]

    Dane o zużyciu nawozów na hektar użytków rolnych w 2012 r. publikuje Bank Światowy. [54] Poniższy wykres przedstawia zużycie nawozów przez kraje Unii Europejskiej (UE) w kilogramach na hektar (funty na akr).Całkowite zużycie nawozów w UE wynosi 15,9 mln ton na 105 mln hektarów gruntów ornych [55] (lub 107 milionów hektarów gruntów ornych według innych szacunków [56] ). Odpowiada to przeciętnie 151 kg nawozów zużywanych na 1 ha użytków rolnych przez kraje UE.

    Stosowanie nawozów jest korzystne w dostarczaniu roślinom składników odżywczych, chociaż mają one pewne negatywne skutki dla środowiska. Duże rosnące zużycie nawozów może wpływać na glebę, wody powierzchniowe i gruntowe ze względu na rozproszenie wykorzystania minerałów. [49]

    Na każdą tonę kwasu fosforowego powstałego w wyniku przeróbki fosforytu powstaje pięć ton odpadów. Odpady te przybierają postać nieczystego, bezużytecznego, radioaktywnego ciała stałego zwanego fosfogipsem. Szacunki wahają się od 100 000 000 do 280 000 000 ton odpadów fosfogipsowych produkowanych rocznie na całym świecie. [57]

    Woda Edytuj

    Nawozy fosforowe i azotowe, gdy są powszechnie stosowane, mają duży wpływ na środowisko. Wynika to z obfitych opadów deszczu, które powodują wypłukiwanie nawozów do cieków wodnych. [58] Spływy rolnicze są głównym czynnikiem eutrofizacji zbiorników słodkowodnych. Na przykład w Stanach Zjednoczonych około połowa wszystkich jezior jest eutroficzna. Głównym czynnikiem przyczyniającym się do eutrofizacji jest fosforan, który jest normalnie ograniczającym składnikiem odżywczym. Wysokie stężenia sprzyjają wzrostowi sinic i glonów, których śmierć zużywa tlen. [59] Zakwity sinic („zakwity glonów”) mogą również wytwarzać szkodliwe toksyny, które mogą gromadzić się w łańcuchu pokarmowym i mogą być szkodliwe dla ludzi. [60] [61]

    Związki bogate w azot znajdujące się w spływających nawozach są główną przyczyną poważnego ubytku tlenu w wielu częściach oceanów, zwłaszcza w strefach przybrzeżnych, jeziorach i rzekach. Wynikający z tego brak rozpuszczonego tlenu znacznie zmniejsza zdolność tych obszarów do podtrzymywania fauny oceanicznej. [62] Wzrasta liczba martwych stref oceanicznych w pobliżu zamieszkanych wybrzeży. [63] Od 2006 r. stosowanie nawozów azotowych jest coraz bardziej kontrolowane w północno-zachodniej Europie [64] i Stanach Zjednoczonych. [65] [66] Jeśli eutrofizacja Móc odwrócić, może to potrwać dekady [ wymagany cytat ] zanim azotany nagromadzone w wodach gruntowych zostaną rozłożone w naturalnych procesach.

    Zanieczyszczenie azotanami Edytuj

    Tylko część nawozów azotowych jest przekształcana w materię roślinną. Pozostała część gromadzi się w glebie lub jest tracona w postaci spływu. [67] Wysokie dawki nawozów zawierających azot w połączeniu z wysoką rozpuszczalnością azotanów w wodzie prowadzą do zwiększonego spływu do wód powierzchniowych, a także do wód gruntowych, powodując tym samym zanieczyszczenie wód gruntowych. [68] [69] [70] Nadmierne stosowanie nawozów zawierających azot (syntetycznych lub naturalnych) jest szczególnie szkodliwe, ponieważ duża część azotu, który nie jest pobierany przez rośliny, jest przekształcana w łatwo wypłukiwany azotan. [71]

    Poziomy azotanów powyżej 10 mg/l (10 ppm) w wodach gruntowych mogą powodować „syndrom niebieskiego dziecka” (nabyta methemoglobinemia). [72] Substancje odżywcze, zwłaszcza azotany, zawarte w nawozach mogą powodować problemy dla siedlisk przyrodniczych i zdrowia ludzi, jeśli zostaną wymyte z gleby do cieków wodnych lub wypłukane przez glebę do wód gruntowych. [ wymagany cytat ]

    Edycja gleby

    Zakwaszanie Edytuj

    Nawozy zawierające azot po dodaniu mogą powodować zakwaszenie gleby. [73] [74] Może to prowadzić do zmniejszenia dostępności składników odżywczych, co może zostać zrekompensowane przez wapnowanie.

    Nagromadzenie toksycznych pierwiastków Edytuj

    Kadm Edytuj

    Stężenie kadmu w nawozach zawierających fosfor jest bardzo zróżnicowane i może być problematyczne. [75] Na przykład, nawóz z fosforanem amonu może mieć zawartość kadmu tak niską, jak 0,14 mg/kg lub tak wysoką, jak 50,9 mg/kg. [76] Stosowany do ich produkcji fosforyt może zawierać nawet 188 mg/kg kadmu [77] (przykładem są złoża na Nauru [78] i Wyspach Bożego Narodzenia [79] ). Ciągłe stosowanie nawozu o wysokiej zawartości kadmu może zanieczyścić glebę (jak pokazano w Nowej Zelandii) [80] i rośliny. [81] Ograniczenia zawartości kadmu w nawozach fosforowych zostały rozważone przez Komisję Europejską. [82] [83] [84] Producenci nawozów zawierających fosfor wybierają teraz fosforyt na podstawie zawartości kadmu. [59]

    Fluor Edytuj

    Skały fosforanowe zawierają wysoki poziom fluoru. W konsekwencji powszechne stosowanie nawozów fosforowych spowodowało wzrost stężenia fluorków w glebie. [81] Stwierdzono, że zanieczyszczenie żywności nawozami nie ma większego znaczenia, ponieważ rośliny gromadzą mało fluoru z gleby, a większym problemem jest możliwość toksyczności fluoru dla zwierząt gospodarskich, które spożywają skażoną glebę. [85] [86] Niepokojący jest również wpływ fluoru na mikroorganizmy glebowe. [85] [86] [87]

    Pierwiastki promieniotwórcze Edytuj

    Zawartość radioaktywności w nawozach jest bardzo zróżnicowana i zależy zarówno od ich stężenia w minerale macierzystym, jak i od procesu produkcji nawozów. [81] [88] Stężenia uranu-238 mogą wynosić od 7 do 100 pCi/g w fosforycie [89] i od 1 do 67 pCi/g w nawozach fosforowych. [90] [91] [92] W przypadku stosowania wysokich rocznych dawek nawozów fosforowych może to skutkować kilkukrotnie wyższymi stężeniami uranu-238 w glebach i wodach drenażowych niż normalnie. [91] [93] Jednak wpływ tych wzrostów na ryzyko dla zdrowia ludzkiego w wyniku skażenia żywności radionuklidami jest bardzo mały (poniżej 0,05 mSv/rok). [91] [94] [95]

    Inne metale Edytuj

    Odpady hutnicze, przetwarzane na nawozy ze względu na wysoki poziom cynku (niezbędny do wzrostu roślin), mogą zawierać następujące toksyczne metale: ołów [96] arsen, kadm [96] chrom i nikiel. Najczęstszymi pierwiastkami toksycznymi w tego typu nawozach są rtęć, ołów i arsen. [97] [98] [99] Te potencjalnie szkodliwe zanieczyszczenia można usunąć, jednak znacznie zwiększa to koszty. Nawozy o wysokiej czystości są powszechnie dostępne i prawdopodobnie najlepiej znane jako nawozy o wysokiej rozpuszczalności w wodzie zawierające niebieskie barwniki stosowane w gospodarstwach domowych, takie jak Miracle-Gro. Te wysoce rozpuszczalne w wodzie nawozy są stosowane w szkółkarstwie roślin i są dostępne w większych opakowaniach przy znacznie niższych kosztach niż ilości detaliczne. Niektóre niedrogie, detaliczne granulowane nawozy ogrodowe są produkowane ze składników o wysokiej czystości.

    Śladowe wyczerpywanie się minerałów Edytuj

    Zwrócono uwagę na zmniejszające się stężenia pierwiastków takich jak żelazo, cynk, miedź i magnez w wielu produktach spożywczych w ciągu ostatnich 50-60 lat. [100] [101] Intensywne praktyki rolnicze, w tym stosowanie nawozów syntetycznych są często wskazywane jako przyczyny tych spadków, a rolnictwo ekologiczne jest często sugerowane jako rozwiązanie. [101] Chociaż wiadomo, że lepsze plony wynikające z nawozów NPK zmniejszają stężenia innych składników odżywczych w roślinach, [100] [102] znaczna część mierzonego spadku można przypisać stosowaniu coraz bardziej wydajnych odmian upraw, które produkują żywność o niższych stężeniach minerałów niż ich mniej produktywni przodkowie. [100] [103] [104] Jest zatem mało prawdopodobne, aby rolnictwo ekologiczne lub zmniejszone stosowanie nawozów rozwiązało problem żywności o wysokiej gęstości składników odżywczych, która ma być uzyskiwana przy użyciu starszych, mniej wydajnych odmian lub opracowywania nowych, wysokowydajnych -wydajne, odmiany zasobne w składniki odżywcze. [100] [105]

    W rzeczywistości nawozy częściej rozwiązują problemy związane z niedoborem minerałów śladowych niż je powodują: w Australii Zachodniej niedobory cynku, miedzi, manganu, żelaza i molibdenu zostały zidentyfikowane jako ograniczające wzrost upraw wielkoobszarowych i pastwisk w latach 40. i 50. XX wieku. . [106] Gleby w Australii Zachodniej są bardzo stare, silnie zwietrzałe i ubogie w wiele głównych składników odżywczych i pierwiastków śladowych. [106] Od tego czasu te pierwiastki śladowe są rutynowo dodawane do nawozów stosowanych w rolnictwie w tym stanie. [106] Wiele innych gleb na całym świecie ma niedobór cynku, co prowadzi do niedoboru zarówno roślin, jak i ludzi, a nawozy cynkowe są szeroko stosowane w celu rozwiązania tego problemu. [107]

    Zmiany w biologii gleby Edytuj

    Wysoki poziom nawozu może spowodować załamanie symbiotycznych relacji między korzeniami roślin a grzybami mikoryzowymi. [108]

    Zużycie energii i zrównoważony rozwój Edytuj

    W 2004 r. w Stanach Zjednoczonych do przemysłowej produkcji amoniaku zużyto 317 miliardów stóp sześciennych gazu ziemnego, co stanowi mniej niż 1,5% całkowitego rocznego zużycia gazu ziemnego w USA. [109] Raport z 2002 r. sugerował, że produkcja amoniaku pochłania około 5% światowego zużycia gazu ziemnego, co stanowi nieco poniżej 2% światowej produkcji energii. [110]

    Amoniak produkowany jest z gazu ziemnego i powietrza. [111] Koszt gazu ziemnego stanowi około 90% kosztów produkcji amoniaku. [112] Wzrost cen gazu ziemnego w ciągu ostatniej dekady, wraz z innymi czynnikami, takimi jak rosnący popyt, przyczyniły się do wzrostu cen nawozów. [113]

    Wkład w zmiany klimatu Edytuj

    Podczas produkcji nawozów azotowych powstają gazy cieplarniane: dwutlenek węgla, metan i podtlenek azotu. Efekty można połączyć w równoważną ilość dwutlenku węgla. Ilość zależy od wydajności procesu. Liczba dla Wielkiej Brytanii to ponad 2 kilogramy ekwiwalentu dwutlenku węgla na każdy kilogram azotanu amonu. [114] [ wymaga aktualizacji ] Nawóz azotowy może zostać przekształcony przez bakterie glebowe w podtlenek azotu, gaz cieplarniany. [115] Emisje podtlenku azotu przez ludzi, z których większość pochodzi z nawozów, w latach 2007-2016 oszacowano na 7 milionów ton rocznie [116], co jest niezgodne z ograniczeniem globalnego ocieplenia do poniżej 2C. [117]

    Atmosfera Edytuj

    Poprzez rosnące zużycie nawozów azotowych, które w 2012 roku stosowano w ilości około 110 mln ton (N) rocznie [118] [119] dodając do już istniejącej ilości reaktywnego azotu podtlenek azotu (N2O) stał się trzecim najważniejszym gazem cieplarnianym po dwutlenku węgla i metanie. Ma potencjał globalnego ocieplenia 296 razy większy niż równa masa dwutlenku węgla, a także przyczynia się do zubożenia warstwy ozonowej w stratosferze. [120] Zmieniając procesy i procedury, można złagodzić niektóre, ale nie wszystkie, z tych skutków dla antropogenicznych zmian klimatu. [121]

    Emisje metanu z pól uprawnych (zwłaszcza pól ryżowych) zwiększają się dzięki zastosowaniu nawozów na bazie amonu. Emisje te przyczyniają się do globalnych zmian klimatycznych, ponieważ metan jest silnym gazem cieplarnianym. [122] [123]

    Edytuj rozporządzenie

    W Europie problemy związane z wysokimi stężeniami azotanów w spływie są przedmiotem dyrektywy azotanowej Unii Europejskiej. [124] W Wielkiej Brytanii rolników zachęca się do bardziej zrównoważonego gospodarowania swoją ziemią w ramach „rolnictwa zależnego od zlewni”. [125] W USA wysokie stężenia azotanów i fosforu w wodach odpływowych i drenażowych są klasyfikowane jako zanieczyszczenia o źródłach niepunktowych ze względu na ich rozproszone pochodzenie, to zanieczyszczenie jest regulowane na poziomie stanowym. [126] Oregon i Waszyngton, oba w Stanach Zjednoczonych, posiadają programy rejestracji nawozów z bazami danych on-line wymieniającymi analizy chemiczne nawozów. [127] [128]

    W Chinach wdrożono przepisy regulujące stosowanie nawozów azotowych w rolnictwie. W 2008 r. chińskie rządy zaczęły częściowo wycofywać dotacje na nawozy, w tym dotacje do transportu nawozów oraz zużycia energii elektrycznej i gazu ziemnego w przemyśle. W konsekwencji ceny nawozów wzrosły, a gospodarstwa wielkoobszarowe zaczęły zużywać mniej nawozów. Jeśli gospodarstwa wielkoobszarowe będą nadal ograniczać stosowanie dopłat do nawozów, nie mają innego wyboru, jak zoptymalizować nawóz, który mają, co przyniosłoby wzrost zarówno plonów zbóż, jak i zysków. [129]

    Dwa rodzaje praktyk zarządzania rolnictwem obejmują rolnictwo ekologiczne i rolnictwo konwencjonalne. Pierwsza z nich zachęca do żyzności gleby, wykorzystując lokalne zasoby w celu maksymalizacji wydajności. Rolnictwo ekologiczne unika syntetycznych agrochemikaliów. Rolnictwo konwencjonalne wykorzystuje wszystkie składniki, których nie wykorzystuje rolnictwo ekologiczne. [130]


    1. Miracle-Gro Uniwersalna żywność roślinna 24-8-16

    Mój pierwszy wybór dla świetnej opcji szybkiego uwalniania pochodzi od Miracle-Gro. Jest rozpuszczalny w wodzie i zapewnia dobrą równowagę składników odżywczych dla hibiskusa, jednak używam połowy zalecanej dawki. Po prostu podlej wodę do mojej granicy hibiskusa lub doniczek i odniosłem wielki sukces z dużymi kwiatami, często uzyskując pozytywne wyniki szybciej niż oczekiwano.

    Polecam to również, aby zachęcić do kwitnienia na hibiskusach doniczkowych, które chcesz zimować w pomieszczeniach. Wszystko musi być w porządku, aby uzyskać zimowe kwiaty, ale jest to możliwe, a Miracle-Gro jest jedną z części tej konkretnej układanki, którą możesz kontrolować. Cudownie jest widzieć tak żywe kolory, gdy wszystko inne na zewnątrz jest uśpione!

    Jak używać: Aby uzyskać szybko działającą dawkę składników odżywczych, po prostu dobrze wstrząśnij butelką przed każdą aplikacją i wymieszaj zalecaną ilość z wodą. Karm hibiskusa co 1-2 tygodnie, w zależności od pory roku i warunków pogodowych, dla bujnych roślin tropikalnych, wewnątrz lub na zewnątrz.

    Opinie klientów: Ogrodnicy, którzy w przeszłości próbowali tańszych produktów, twierdzą, że wrócili do Miracle-Gro All Purpose Plant Food. A ci, którzy wcześniej mieli pecha z hibiskusem, zachwycają się ich spektakularnymi rezultatami. Wszystkie przyznające temu produktowi 4,7 / 5 gwiazdek.


    Historia ludzkich odchodów jako nawozu

    W osiemnastowiecznej Japonii ludzkie ekskrementy odgrywały istotną rolę w rolnictwie. Czy podobne rozwiązania mogą dziś pomóc w zarządzaniu odpadami?

    Było lato 1724 roku i dwie grupy japońskich wiosek kłóciły się o problem ze ściekami w Osace. Spór dotyczył usuwania odpadów, ale nie tak, jak można by sobie wyobrazić. Wsie nie spierały się o to, czyje zadanie polegało na pozbywaniu się nieczystości, ale raczej o to, kto ma prawo je zbierać, przechowywać i używać. Warto zauważyć, że mieszkańcy wsi nie uważali za brud substancji. Użyli specjalnego terminu, nocna gleba, aby opisać produkt, którego szukali. A oni pilnie tego potrzebowali.

    W XXI wieku ścieki są czymś w rodzaju gorącego ziemniaka: nikt ich nie chce. Zachodnie cywilizacje zbudowały rozległe systemy kanalizacyjne z kilometrami rur pod miastami, które odprowadzają je daleko. W ciągu ostatniego stulecia skonstruowali wyrafinowane mechanizmy oczyszczania wody przed uwolnieniem jej z powrotem do środowiska i anihilacją lub utylizacją tak zwanych osadów. Społeczeństwa uprzemysłowione wydały miliardy dolarów na udoskonalanie systemów sanitarnych, które szybko i skutecznie usuwają nasze odpady — i trzymają je jak najdalej od nas.

    Są ku temu ważne powody. Nieleczona substancja kałowa przedostaje się do jezior i rzek, zanieczyszczając wodę pitną i powodując wybuchy chorób, w tym cholery, czerwonki i polio, wraz z robakami jelitowymi i innymi pasożytami. Brak odpowiednich urządzeń sanitarnych i oczyszczalni pozostaje jednym z największych wyzwań rozwijającego się świata. Według raportu Amerykańskiego Towarzystwa Mikrobiologicznego naukowcy szacują obciążenie chorobami przewodu pokarmowego w krajach rozwijających się na ponad 26 miliardów przypadków rocznie.

    Jednak w osiemnastowiecznej Japonii biostały były cenioną substancją. Obywatele Japonii nie postrzegali ludzkich odchodów jako niechcianego błota, ale raczej jako coś wartościowego. Co sprzyjało temu poglądowi, tak odmiennemu od naszego? Odpowiedź leży w ziemi. W porównaniu z wieloma krajami Europy i Ameryki Północnej, obdarzonymi obfitością lasów i żyznej ziemi, Japonia miała znacznie mniej gruntów nadających się pod uprawę. Gleby w dużej części Japonii były piaszczyste i ubogie w składniki odżywcze. Bez ciągłego nawożenia nie dawały obfitych plonów. Kiedy populacja Japonii zaczęła rosnąć, ludzie potrzebowali więcej żywności, a rolnicy potrzebowali nawozu do jej produkcji. Ostatecznie to obywatele wyprodukowali nawóz, który kładł żywność na stół. Dynamika populacji, szczególnie w dużych miastach, takich jak Osaka i Edo, które później przekształciło się w Tokio, podniosła wartość ludzkich ekskrementów, które czasami określa się mianem humanure.

    Historyk Susan B. Hanley pisze, że we wczesnych latach reżimu Tokugawa, w okresie historycznym, który trwał ponad 200 lat, rolnicy wysyłali do Osaki łodzie pełne warzyw i innych produktów — w zamian otrzymywali nocną ziemię miasta. Ale potem ceny nawozów wzrosły – a nocna gleba stała się cenionym przedmiotem. Wraz ze wzrostem jego ceny zaczęły powstawać różne organizacje i gildie, które miały prawo do nocnego zbierania ziemi z określonych obszarów miasta.

    W Osace właściciele mieli prawo do odpadów stałych swoich najemców, ale najemcy zachowali prawa do moczu, który uznano za mniej wartościowy. Na początku XVIII wieku gleba nocna była bardzo pożądana. Cena materiału kałowego z dziesięciu gospodarstw domowych rocznie wynosiła od dwóch do trzech bu srebra lub ponad pół a ryo ze złota. Patrząc z perspektywy, jedno ryo mogłoby kupić wystarczającą ilość zboża, aby wyżywić jedną osobę przez rok.

    Grupy chciały utrzymać monopol na zbiórkę odpadów, więc od czasu do czasu wybuchały kłótnie i spory. Według japońskich zapisów takie sprzeczki zdarzały się więcej niż raz. Co więcej, gdy ceny rosły, mniej szczęścia rolnicy, których nie było stać na zakup cennego obornika, czasami go kradli. Kradzież ekskrementów była przestępstwem zagrożonym karą, która obejmowała karę więzienia.

    Hossa ekskrementalna miała bardzo pozytywny wpływ na ogólną czystość miast. Ponieważ zbierano i zużywano każdą kroplę odpadów, japońskie miasta nie miały problemu z przepełnionymi latrynami, śmierdzącymi rynsztokami lub innymi problemami sanitarnymi, które nękały wówczas miejską Europę. W XVIII wieku europejskie miasta były brudne. W Berlinie przed kościołem św. Piotra gromadzono odpady miejskie, dopóki prawo uchwalone w 1671 r. zobowiązywało przyjeżdżających do miasta chłopów do zabierania do domu ładunku przy każdej wizycie. Londyn słynął z brudnych ulic i przepełnionych publicznych latryn. W Danii czyszczenie latryn należało do kata. Paryż, słynący ze sceny artystycznej i kulturalnej, słynął jednak z brudu. Bogatsi paryżanie opróżniali swoje nocniki przez okno, a biedniejsi załatwiali się gdzie tylko było to możliwe. Nawet Luwr był bałaganem: jego mieszkańcy wykorzystywali schody i balkony jako toalety.

    W niektórych europejskich lokalizacjach nocni zbieracze ziemi czyścili latryny lub podnosili nocniki, ale ogólnie rzecz biorąc, biznes nigdy tak naprawdę nie wystartował. Europejczycy widzieli niewielką wartość w swoich ekskrementach. Uważali to za obrzydliwe błoto, za które musieli zapłacić, aby się pozbyć. Mieli dość żyznej gleby, często nawożonej nawozem zwierzęcym, więc niewielu rolników chciało pójść o krok dalej, aby zebrać miejskie odpady. Wraz ze wzrostem rozrostu miast zwiększała się również odległość od miast do gospodarstw, co jeszcze bardziej komplikowało sprawę.I tak brud gromadził się na ulicach, powodując niesławne epidemie chorób, które okresowo przetaczały się przez Europę (ale wydawało się, że w dużej mierze oszczędziło to Japonii). W rzeczywistości japońskie podejście do nocnego zbierania gleby działało tak dobrze, że było kontynuowane w latach 80. XX wieku, zbierane przez specjalne ciężarówki próżniowe i dostarczane do zakładów oczyszczania.

    Ponowne przemyślenie warunków sanitarnych

    To epidemie chorób i ogólny niehigieniczny stan życia miejskiego skłoniły kraje zachodnie do budowy i ciągłego ulepszania systemów sanitarnych. Ale podczas gdy kanalizacja i oczyszczalnie oczyszczały nas z infekcji pasożytniczych i epidemii chorób, wprowadzały inne problemy. W miejscach, gdzie ścieki trafiały do ​​oceanów, zanieczyszczały drogi wodne. W miejscach, gdzie woda była uzdatniana i uwalniana, ale odpady stałe uległy spaleniu, dym zanieczyszczał powietrze. I nawet oczyszczona woda ma problemy. Chociaż jest wolny od patogenów, nadal zawiera różne chemikalia naturalnie obecne w ściekach ludzkich, w tym hormony i antybiotyki. Jest również bardzo bogaty w azot i fosfor – dwa rodzaje nawozu naturalnie występujące w ludziach. Kiedy ta woda wpływa do jezior, rzek i oceanów, powoduje eutrofizację – nadmierne nawożenie dróg wodnych, co prowadzi do zakwitu glonów, które zabijają życie morskie.

    Jako rozwiązanie krótkoterminowe zachodnie urządzenia sanitarne uratowały miliony istnień ludzkich, ale w dłuższej perspektywie mogą okazać się dalekie od ideału. Jest również drogi i zasobochłonny. Wymaga dużych ilości wody, skomplikowanych maszyn i energii, która zazwyczaj pochodzi z paliw kopalnych. W wielu miejscach w rozwijającym się świecie takich systemów nie da się zbudować. Czy ludzkość może wymyślić lepsze rozwiązanie sanitarne, które łączy w sobie zalety zachodniego systemu sanitarnego i japońskiego recyklingu ścieków?

    Pracownik sanitarny Loowatt’ prowadzi wózek do zbiórki odpadów wzdłuż ulicy w Antananarivo, stolicy Madagaskaru. Odpady trafiają do zakładu przetwórczego firmy Loowatt, gdzie są przetwarzane na nawóz i biogaz. Zdjęcie: Dennis Cieri

    Nowe technologie startowe mają właśnie to zrobić. Sanivation, firma z siedzibą w Naivasha w Kenii, opracowała metodę przekształcania ścieków w paliwo — alternatywę dla węgla drzewnego. Urządzenia sanitarne mieszają odchody z różnymi odpadami rolniczymi lub trocinami z młynów, a następnie podgrzewają amalgamat, aby połączyć go w nadające się do spalenia brykiety i kłody. W zależności od dokładnej formuły, paliwo pochodzące ze ścieków pali się jak drewno opałowe lub węgiel drzewny, na których gotuje większość mieszkańców Kenii. Podejście to nie tylko przekształca odpady w wartość, tworząc gospodarkę o obiegu zamkniętym, ale także zmniejsza liczbę drzew, które w przeciwnym razie zostałyby wycięte na paliwo.

    Usługa zbierania sanacji jest nieco podobna do tej z osiemnastowiecznej Japonii, aczkolwiek bardziej higieniczna. Firma zaopatruje mieszkańców w proste toalety, które gromadzą odpady w szczelnie zamkniętych pojemnikach, regularnie odbieranych przez serwis Sanivation. Przenosząc się od domu do domu, zbieracze noszą maski i rękawiczki – i dostarczają zapieczętowane pojemniki do zakładu przetwórczego.

    Cotygodniowy biuletyn

    Inne startupy znajdują różne sposoby na przekształcenie odpadów w wartość. Korzystając z podobnej ręcznej metody zbierania, brytyjska firma Loowatt obsługuje swój system zbierania odpadów na Madagaskarze, zamieniając ekskrementy w nawóz i biogaz – formę gazu ziemnego, który można spalać w celu uzyskania energii. Firma Sanergy z siedzibą w Nairobi, stolicy Kenii, wykorzystywała ludzkie odchody do hodowli larw czarnych żołnierzy, które można przerobić na bogatą w białko paszę dla zwierząt. A na Haiti firma o nazwie Sustainable Organic Integrated Livelihoods lub SOIL kompostuje odpady w sposób podobny do japońskich rolników – a następnie wykorzystuje je do wzbogacania zubożonych ziem kraju.

    Czy podobne metody można wdrożyć w miastach zachodnich? Ręczna zbiórka pojemników na ścieki może wydawać się naciągana, ale istnieją przyjazne dla środowiska alternatywy dla sanitacji przemysłowych. W 2007 roku nowojorskie zoo Bronx zbudowało ekologiczną toaletę, która zużywa o 99 procent mniej wody niż standardowa. Swoją produkcję kompostuje w nawóz prawie bez zapachu, który działa nawet lepiej niż stara japońska metoda. W Osace problemem były zapachy. Łodzie, które przypływały do ​​miejskiego portu, by zebrać nocną ziemię i przetransportować ją na pola uprawne, często powodowały nieprzyjemny smród – wystarczająco silny, że mieszkańcy narzekali. Ich skarga została jednak odrzucona przez sędziego. Władze orzekły, że „przybycie łodzi z gnojówką jest nieuniknione”. Jeśli ludzie z Osaki chcieli mieć jedzenie na stole, musieli radzić sobie ze skutkami trawienia.


    Ekologiczne rolnictwo przemysłowe

    Aby rozpocząć klasyfikację nowoczesnego rolnictwa, konieczne jest najpierw rozważenie dwóch ważnych kategorii, które zostały ustalone w społeczeństwie w odniesieniu do technik rolniczych: przemysłowej i ekologicznej.

    Termin rolnictwo „przemysłowe” jest bezpośrednią pochodną Zielonej Rewolucji, która przeszła na całym świecie w połowie XX wieku. W tym okresie nowe postępy w technologiach rolniczych zaowocowały silniejszymi, bardziej odpornymi na choroby plonami. I wraz z tą rewolucją rozpoczął się trend genetycznego modyfikowania upraw rolnych. To, co zaczęło się jako mały sukces scentralizowany w Meksyku, kolebce „zielonej rewolucji”, wkrótce zmyło globalną społeczność. A dzisiaj termin „rolnictwo „przemysłowe” w społeczeństwie odnosi się do integracji modyfikacji genetycznych i nawozów syntetycznych z konwencjonalnymi technologiami rolniczymi (Briney, 2010).

    Termin rolnictwo „organiczne” odnosi się do gatunku uprawianego bez jakiejkolwiek syntetycznej pomocy, czy to w formie modyfikacji genetycznej, czy stosowanych nawozów sztucznych i pestycydów. Definiuje się, że ekologiczne oznacza stosowanie „praktyk rolniczych, które mogą być agroekologiczne, zrównoważone lub ekologiczne wykorzystanie naturalnych (niesyntetycznych) procesów obiegu składników odżywczych wyklucza lub rzadko używa syntetycznych pestycydów i utrzymuje lub regeneruje jakość gleby” (Badgley, 2006). Rolnictwo ekologiczne istnieje od wieków dzięki małym rolnikom, którzy uprawiali ekologicznie, aby wspierać swoje rodziny i lokalne społeczności. Był to tradycyjnie współzależny cykl między hodowlą zwierząt, hodowlą zwierząt i uprawą roślin. Proces ten działa cyklicznie. Zasadniczo sprawia to, że proces jest wolny od wszelkich sztucznych materiałów i jest samowystarczalny. Chociaż wiadomo, że ekologia obejmuje nie tylko proces uprawy, ale także pakowanie, wysyłkę i procesy konsumenckie, ze względu na tę stronę, tylko proces uprawy będzie brany pod uwagę przy użyciu terminu „ekologiczny”.

    I dlatego jest jasne, że istnieje dobrze ugruntowana dychotomia pomiędzy „przemysłowymi” i „organicznymi” metodami rolniczymi w społeczeństwie.

    Teraz, aby dokładniej scharakteryzować, istnieją cztery możliwe sytuacje rolnicze, które można sklasyfikować w odniesieniu do globalnej sytuacji rolniczej. Te cztery kategorie są oparte na rozmiarze i typie.

    1. Rolnictwo przemysłowe na dużą skalę
    2. Rolnictwo przemysłowe na małą skalę
    3. Rolnictwo ekologiczne na dużą skalę
    4. Rolnictwo ekologiczne na małą skalę

    (W powyższym systemie klasyfikacji możemy zdefiniować dużą i małą skalę jako względną wielkość pola).

    Ta strona będzie miała na celu poprawę rolnictwa na dużą skalę poprzez wykorzystanie zalet rolnictwa ekologicznego na małą i dużą skalę. Celem rolnictwa ekologicznego jest zmniejszenie katastrofalnego wpływu chemikaliów przemysłowych i nawozów na wierzchnią warstwę gleby, jednocześnie pomagając w zwiększaniu żyzności gleby, zapobieganiu erozji gleby, promowaniu i zwiększaniu różnorodności biologicznej oraz minimalizowaniu ryzyka dla zdrowia ludzi i zwierząt oraz zasobów naturalnych (Treadwell, Riddle , Barbercheck, Cavanaugh-Grant, & Zaborski, 2010). Stworzenie zhybrydyzowanego systemu między wielkoskalową rodziną przemysłową i organiczną przyniesie znacznie większe korzyści i sprawi, że obecne systemy rolnicze będą znacznie bardziej zrównoważone.

    Powodem, dla którego proponuje się hybrydyzację, jest fakt, że obecnie praktycznie niemożliwe jest całkowite przekształcenie wszystkich praktyk przemysłowych w praktyki organiczne. Natychmiastowe przejście na system całkowicie organiczny doprowadziłoby do spadku wydajności rolnictwa. Przejście na metody ekologiczne wymaga wielu drastycznych zmian w infrastrukturze firm rolniczych, pracowników i metod produkcji. Na przykład rolnictwo ekologiczne wymaga dużo więcej siły roboczej i większej liczby pracowników, ponieważ wiele z nich jest „bdquoweeding”, bo trzeba to robić ręcznie, a nie za pomocą nawozów. Potrzebny jest czas, aby pomóc w ustaleniu tych zmian, których nie można wprowadzić natychmiast. Pracownicy muszą zostać przeszkoleni, a duże firmy, które sprawują władzę nad dużymi, uprzemysłowionymi gospodarstwami, muszą zostać pokonane, co nie jest łatwym zadaniem. Uprzemysłowiona część nowoczesnego rolnictwa wyprodukowała duże ilości żywności. Gdyby całe rolnictwo przemysłowe zostało natychmiast przekształcone w metody organiczne, świat nie tylko poniósłby straty pod względem plonów rolnych, ale również doszłoby do wielkiej debaty i skarg ze strony przedsiębiorstw uprzemysłowionych, a także pracowników przemysłowych gospodarstw rolnych.

    Plusy i minusy

    Aby porównać korzyści płynące z przejścia z niektórych procesów przemysłowych na dużą skalę do procesów bardziej organicznych, należy wziąć pod uwagę zalety i wady każdego procesu.

    Przemysłowe procesy na dużą skalę

    • Większość podstawowych produktów spożywczych jest tańsza ze względu na wysokie dotacje rządowe.
    • Ze względu na duże dotacje rządowe, które otrzymują gospodarstwa przemysłowe, producenci w gospodarstwach mogą na różne sposoby stosować modyfikacje genetyczne, eksperymentując z tym, która uprawa daje najbardziej optymalne wyniki.
    • Wymagana jest mniejsza ilość pracy ludzkiej, ale produkcja jest niezwykle wysoka, a jakość produkcji jest kontrolowana na pożądanym poziomie.
    • Dzięki różnorodnym i zaawansowanym metodom produkcji, przetwarzania, pakowania, konserwowania i dostarczania żywności dostępność dostaw żywności jest wystarczająco szybka, aby dotrzeć do konsumenta.
    • utrzymuje żywotność gleby nie tylko dla obecnego pokolenia, ale także dla przyszłych pokoleń
    • Zanieczyszczenie wody jest zmniejszone dzięki rolnictwu ekologicznemu, ponieważ gleba w gospodarstwach ekologicznych jest bardziej chłonna i może pomieścić więcej wody niż gleby upraw przemysłowych o wysokim poziomie zasolenia.
    • Szybkość erozji gleby jest drastycznie zmniejszona, ponieważ pokrywy upraw na bazie roślin strączkowych oraz warstwa martwych i żywych materiałów roślinnych chronią glebę przed ekstensywną erozją przez wodę i wiatr.
    • Jakość odżywcza i mikroelementy są obecne w większych ilościach w uprawach ekologicznych, ponieważ do upraw nie dodaje się nawozów i sztucznych składników. Całkowity koszt uprawy roślin zmniejsza się, ponieważ rolnicy wykorzystują nawóz zielony lub hodowlę robaków w celu uzupełnienia utraconych składników odżywczych w glebie.
    • Żywotność roślin uprawianych ekologicznie jest dłuższa niż roślin uprawianych metodami tradycyjnymi.
    • Cena upraw jest obniżona, ponieważ nie ma potrzeby kupowania sztucznych pestycydów, nawozów, herbicydów ani narzędzi technologicznych na dużą skalę, które pomagają utrzymać tereny przemysłowe na dużą skalę.
    • Potrzeba większej ilości pracy fizycznej zwiększa liczbę miejsc pracy dostępnych na danym obszarze.
    • Rośliny uprawiane metodami ekologicznymi są bardziej odporne na suszę, ponieważ mają naturalny mechanizm ochrony przed trudnymi warunkami. Uprawy wykorzystywane w masowej hodowli przemysłowej są zmieniane i umieszczane w tak sztucznym środowisku, że nie mogą już dłużej chronić się za pomocą swoich naturalnych mechanizmów, ponieważ ich tożsamość genetyczna została drastycznie zmieniona przez kilka różnych elementów.
    • Niska wydajność przy pierwszej reklamiemwezwany.
    • Rolnicy ekologiczni stosują metodę uprawy w przeciwieństwie do metody siewu stosowanej przez tradycyjnych rolników. Uprawiana gleba jest podatna na erozję wietrzną i wodną.
    • Żywność produkowana ekologicznie jest droga. Koszt jest bardzo często o 50-100 procent wyższy niż w przypadku tradycyjnej żywności. Dzieje się tak, ponieważ uprawy ekologiczne nie są tak silnie dotowane, jak uprawy przemysłowe.
    • Rolnicy ekologiczni uprawiają rośliny zgodnie z porą roku, dlatego żywność ekologiczna nie zawsze jest dostępna lokalnie. Rośliny mogą, gdy klimat jest surowy, rosnąć w szklarniach, ponieważ rośliny organiczne można uprawiać na małą skalę dość wydajnie.
    • Potrzeba dużo pracy ręcznej.

    Stwierdzono, że „po przejściu na produkcję ekologiczną rolnictwo o niskiej intensywności obecne w większości krajów rozwijających się miałoby taki sam lub nieznaczny spadek plonów, jak w krajach rozwiniętych, gdzie dominują obecnie metody zielonej rewolucji”. Zobacz poniższy wykres.

    Wykres 1 pokazuje średni współczynnik wydajności (ekologiczny: nieorganiczny) i błąd standardowy. I wyraźnie, stosunek ten jest albo bardzo bliski 1, albo większy niż jeden, co pokazuje, że rolnictwo ekologiczne może być tak samo wydajne jak rolnictwo nieekologiczne.

    Wykres 1: źródło: (Badgley, 2006)

    Wykres 2 Ten wykres pokazuje podaż i szacunki, które zapewniło rolnictwo ekologiczne i można oczekiwać, że zapewni.

    Wykres 2: źródło: (Badgley, 2006)

    Chociaż zarówno rolnictwo organiczne, jak i przemysłowe mają swoje mocne i słabe strony, istnieją pewne problemy z rolnictwem przemysłowym, które wymagają połączenia obu metod.

    PROBLEM 1: Wykorzystanie monokultury

    Rolnictwo przemysłowe opiera się na monokulturze, masowym sadzeniu jednej rośliny. Zmniejsza to bioróżnorodność w ekosystemie zarówno w obrębie roślin, jak i zwierząt.

    „Dzisiaj, gdy coraz więcej rolników integruje się z gospodarkami międzynarodowymi, imperatyw różnorodności znika, a monokultury są wynagradzane korzyściami skali. Z kolei brak rotacji i dywersyfikacji usuwają kluczowe mechanizmy samoregulacji, zamieniając monokultury w bardzo wrażliwe agroekosystemy zależne od wysokich nakładów chemicznych. Technologie umożliwiające przejście w kierunku monokultury to mechanizacja, ulepszanie odmian upraw oraz rozwój agrochemikaliów do nawożenia upraw oraz zwalczania chwastów i szkodników. Polityka rządowa w zakresie surowców w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat zachęcała do akceptacji i wykorzystania tych technologii. W rezultacie dzisiejsze gospodarstwa są mniejsze, większe, bardziej wyspecjalizowane i bardziej kapitałochłonne. Na poziomie regionalnym wzrost rolnictwa monokulturowego oznaczał, że cała infrastruktura wsparcia rolnictwa (tj. badania, rozbudowa, dostawcy, magazynowanie, transport, rynki itp.) stała się bardziej wyspecjalizowana” (Altieri, 2000).

    • Gospodarstwa przemysłowe o większej skali rozrosły się do tego stopnia, że ​​bardzo trudno jest istnieć naturalne powiązania między glebą, uprawami i zwierzętami w gospodarstwie. Dlatego też rolnictwo stało się trudne bez ingerencji środków chemicznych (Altieri, 2000).
    • Chociaż w masowo uprzemysłowionych gospodarstwach o dużej skali dostępnych jest mnóstwo zasobów, które sprawiają, że gospodarstwo jest samowystarczalne (tj. jest dużo odpadów zwierzęcych, aby pomóc środowisku), odpady zwierzęce nie mają opłacalnego ekonomicznie sposobu recyklingu składniki odżywcze z powrotem do gleby. Dzieje się tak, ponieważ systemy produkcyjne, ze względu na dużą rozpiętość skali, zostały geograficznie odizolowane od innych systemów rolniczych, co sprawia, że ​​recykling i recykling materiałów i składników odżywczych w ramach większego systemu rolniczego jako całości jest niezwykle trudny (Altieri, 2000).
    • Monokultury działają jak wyspecjalizowana „strefa ataku”, jak można to nazwać, do atakowania gatunków pestycydów. Ponieważ różnorodność gospodarstw monokulturowych jest niewielka lub nie ma jej wcale, nie ma naturalnych środków na szkodniki, innymi słowy, nie ma gatunków drapieżnych, które mogłyby naturalnie wyeliminować gatunek szkodnika. W tym sensie monokultura jest również bardzo niebezpieczna, ponieważ jeśli jeden niezwyciężony szkodnik lub choroba zaatakuje dany obszar, może zniszczyć cały obszar ziemi, prowadząc do negatywnych skutków i wielkich strat ekonomicznych (Altieri, 2000).
    • Powodem tak dużego zapotrzebowania na nawozy do utrzymania monokultury jest wyprowadzanie upraw z ich naturalnych siedlisk. Są one wyciągane ze swoich biologicznych nisz i nie mogą być w pełni funkcjonalne bez zewnętrznych syntetycznych środków pomocniczych (Altieri, 2000).
    • Monokultura opiera się na jednej uprawie przez kilka lat, około 5-9 lat, po czym uprawa nie jest już przydatna. Może to być spowodowane przez owady, które dominowały lub uprawa nie jest już wydajna. W związku z tym należy opracować nową odmianę, a zatem monokultura jest stale uzależniona od nowych postępów w zakresie odporności i chemicznie zróżnicowanych upraw. Co się stanie, gdy nie zostanie wygenerowany nowy plon? (Altieri, 2000)
    • Monokultura umożliwiła również uprzemysłowionym gospodarstwom wielkoobszarowym wylewanie nawozów na ich pola. Dzieje się tak, ponieważ niektóre rośliny uprawiane w monokulturze na dużą skalę są modyfikowane genetycznie, aby były odporne na określonego szkodnika. Aby zabić szkodnika, po prostu wylewają masowe ilości pestycydu na pola. Chociaż nie uszkadza to plonów, znacznie uszkadza glebę. I w tym tkwi kolejny poważny problem, który jest codziennie nadzorowany (Altieri, 2000).

    PROBLEM 2: Wysokie uzależnienie od sztucznych pestycydów/nawozów

    Rolnictwo przemysłowe wykorzystuje masowe ilości tanich nawozów syntetycznych i pestycydów, aby uzyskać wysokie plony. Zanieczyszczenia te znacznie ograniczają użytkowanie gruntów i powodują degradację wierzchniej warstwy gleby. Powoduje to ekstremalne zanieczyszczenie lokalnych rzek i źródeł wody.

    Utrata plonów z powodu szkodników w wielu uprawach (sięgająca około 20-30% w większości upraw), pomimo znacznego wzrostu zużycia pestycydów (ok. 500 mln kg substancji czynnej na całym świecie) jest objawem kryzysu środowiskowego dotykającego rolnictwo

    Z powodu braku naturalnej kontroli rolnicy amerykańscy inwestują około 40 miliardów dolarów rocznie w kontrolę pestycydów, co, jak się szacuje, pozwala zaoszczędzić około 16 miliardów dolarów na amerykańskich uprawach. (Altieri, 2000)

    PROBLEM 3: Zła jakość gleby

    Rolnictwo przemysłowe prowadzi również do erozji gleby, która osiągnęła niebezpiecznie wysoki poziom, gleba ulega degradacji znacznie szybciej niż jest uzupełniana, co pozbawia ziemię żyznej gleby i bogactwa składników odżywczych. Istnieje kilka przyczyn erozji gruntów. „Gleba jest istotnym elementem naszych nowoczesnych systemów rolniczych, a ponieważ degradacja gleby przebiega szybciej niż kiedykolwiek, każdego dnia coraz szybciej tracimy grunty orne. „W ciągu ostatnich 40 lat prawie jedna trzecia gruntów ornych na świecie została utracona w wyniku erozji i nadal jest tracona w tempie ponad 10 milionów hektarów rocznie”. Im większa utrata gleby, tym mniejsza produktywność ziemi, a zatem ziemia wkrótce stanie się praktycznie nieurodzajna i nieurodzajna. Prowadzi to do większej ekspansji i wylesiania, co znowu jest bardzo nie do utrzymania. „Każdego roku 75 miliardów ton metrycznych gleby jest usuwanych z ziemi w wyniku erozji wiatrowej i wodnej, z czego większość pochodzi z gruntów rolnych” (Pimentel, 1995).

    Ten problem erozji dotyczy nie tylko gruntów uprawnych, które stanowią około jednej trzeciej światowych gruntów rolnych, ale także pastwisk dla zwierząt gospodarskich, które zajmują pozostałe dwie trzecie światowych gruntów rolnych.Pola uprawne doświadczają najwyższych wskaźników erozji z powodu złych praktyk rolniczych. „Gleba jest wielokrotnie uprawiana i pozostawiana bez ochronnej osłony roślinnej” (Pimentel, 1995).

    Erozja gleby dramatycznie wzrasta na pochyłej powierzchni z powodu spłukiwania i zamiatania gleby. A dzięki nowoczesnym praktykom rolniczym, pochyłe powierzchnie pod uprawę stają się coraz bardziej popularne. Zbocza są przekształcane z lasów w grunty rolne ze względu na szybko rosnące zapotrzebowanie na żywność w wyniku stale rosnącej populacji ludzkiej. Na przykład, aby wykazać stopień erozji nachylonych powierzchni gleby, „w Nigerii pola manioku na stromych zboczach traciły 221 ton na hektar rocznie”, podczas gdy pola manioku na płaskim terenie wykazały „roczną stratę 3 ton na hektar rocznie” (Pimentel, 1995). ). To dramatyczna różnica.

    Martwe i żywe odpady roślinne, które gromadzą się na powierzchni gleby, są korzystne dla zapobiegania erozji gleby. Jednak w dużych gospodarstwach przemysłowych to pokrycie jest usuwane jako źródło paliwa do spalania. A zatem erozja rośnie w coraz szybszym tempie” (Pimentel, 1995). Erozja powodowana przez wodę i wiatr niekorzystnie wpływa na jakość i produktywność gleby, zmniejszając współczynniki infiltracji, zdolność zatrzymywania wody, składniki odżywcze, materię organiczną, biotę glebową i głębokość gleby – wszystko to wpływa na wydajność rolnictwa. I stąd mamy problem.

    PROBLEM 4: Ekstremalne zużycie wody i zanieczyszczenie

    Rolnictwo przemysłowe bardzo szybko i masowo zużywa wodę. Jest to wysoce nie do utrzymania w skali globalnej. Rolnictwo przemysłowe uwalnia również masowe ilości zanieczyszczeń poprzez swoje systemy nawadniające do prawie jezior, rzek i systemów wód gruntowych, co powoduje poważne problemy na całym świecie.

    Źródło obrazu: (Shiklomanov, 1999)

    Ponieważ zauważyliśmy i zidentyfikowaliśmy te cztery główne problemy związane z rolnictwem ekologicznym, możemy przystąpić do przyjrzenia się, w jaki sposób bardziej ekologiczne podejście do rolnictwa przemysłowego może pomóc w uczynieniu nowoczesnych praktyk rolniczych na dużą skalę bardziej zrównoważonymi. Dla każdego z czterech ogólnych problemów przedstawionych powyżej istnieje ogólne, organiczne rozwiązanie. A ponieważ niemożliwe i niepraktyczne jest oczekiwanie nagłej zmiany w globalnym rolnictwie z głównie przemysłowego i wielkoskalowego na organiczne, najskuteczniejsze jest rozważenie pewnego rodzaju hybrydy między tymi dwoma. Rolnictwo ekologiczne może być zdrową alternatywą nie tylko dla naszego organizmu, ale także dla całej naszej planety, jeśli połączy siły z naszym nowoczesnym rolnictwem przemysłowym. „Rolnictwo ekologiczne może w znacznym stopniu przyczynić się do globalnej podaży żywności, jednocześnie zmniejszając szkodliwy wpływ rolnictwa konwencjonalnego na środowisko” (Badgley, 2006).

    Podczas gdy duże gospodarstwa przemysłowe doskonale radzą sobie z wysokim popytem na żywność i inne produkty rolne, metody przemysłowe są jednak szkodliwe dla gleby. Celem rolnictwa ekologicznego jest zmniejszenie katastrofalnego wpływu chemikaliów przemysłowych i nawozów na wierzchnią warstwę gleby, jednocześnie pomagając w zwiększaniu żyzności gleby, zapobieganiu erozji gleby, promowaniu i zwiększaniu różnorodności biologicznej oraz minimalizowaniu ryzyka dla zdrowia ludzi i zwierząt oraz zasobów naturalnych. , Barbercheck, Cavanaugh-Grant, & Zaborski, 2010). Następnie możemy połączyć te dwa plany w nasze rozwiązanie: ekologiczne rolnictwo przemysłowe. Ekologiczne rolnictwo przemysłowe ma na celu połączenie zdolności produkcyjnych dużych gospodarstw przemysłowych ze zrównoważonym rozwojem gospodarstw ekologicznych. Rolnicy nadal polegaliby na zmechanizowanych procesach, ale także używaliby naturalnych nawozów i herbicydów. Zmechanizowane procesy nadal pozwoliłyby na masową produkcję, a nowe nawozy byłyby bezpieczniejsze dla gleby i roślin

    Powodem, dla którego proponuje się hybrydyzację, jest fakt, że obecnie praktycznie niemożliwe jest całkowite przekształcenie wszystkich praktyk przemysłowych w praktyki organiczne. Uprzemysłowiona część nowoczesnego rolnictwa doprowadziła do szybkości produkcji dużych ilości żywności. Świat nie tylko poniósłby straty pod względem plonów rolnych, gdyby całe rolnictwo przemysłowe zostało natychmiast zamienione na metody organiczne, ale również doszłoby do wielkiej debaty i skarg ze strony przedsiębiorstw uprzemysłowionych, a także pracowników przemysłowych gospodarstw rolnych.

    ROZWIĄZANIE 1: Wykorzystanie monokultury

    Rolnictwo ekologiczne w przeciwieństwie do rolnictwa przemysłowego może być bardziej zróżnicowane pod względem tego, co można uprawiać na danej działce, “wiele rodzajów produktów rolnych [może być] wytwarzanych ekologicznie, w tym: warzywa, owoce, zioła, zboża, mięso, nabiał, jaja, włókna i kwiaty” (Treadwell, Riddle, Barbercheck, Cavanaugh-Grant, & Zaborski, 2010). Dlatego w przeciwieństwie do rolnictwa przemysłowego, które koncentruje się na masowej uprawie jednej lub dwóch upraw na działce przy użyciu płodozmianu, rolnictwo ekologiczne może uprawiać wiele różnych upraw, które utrzymują bioróżnorodność upraw i ekosystemów w gospodarstwie.

    ROZWIĄZANIE 2: Wysokie uzależnienie od sztucznych pestycydów/nawozów

    Pestycydy nie są używane do zwalczania chwastów i szkodników. Szkodniki i choroby pojawiają się, gdy rośliny są zmuszane do uprawy na gruntach, do których nie są przystosowane w sposób naturalny. Rolnictwo ekologiczne obejmuje uprawę roślin na ziemi, na której najlepiej rosną. Ponadto płodozmian i wprowadzanie drapieżników w celu pozbycia się szkodników to metody, które zapewniają czystą i zrównoważoną praktykę rolniczą. „Dane z agroekosystemów strefy umiarkowanej i tropikalnej sugerują, że”
    Rośliny okrywowe roślin strączkowych mogą utrwalić wystarczającą ilość azotu, aby zastąpić ilość obecnie stosowanego nawozu syntetycznego” (Badgley, 2006).

    Zintegrowane zarządzanie szkodnikami (IPM) to metoda, która zmniejsza populację szkodników w gospodarstwie w głównie naturalny sposób. Obejmuje szereg prostych, ale skutecznych kroków, które pomagają utrzymać zdrowy poziom szkodników na danym obszarze. Zintegrowana ochrona przed szkodnikami koncentruje się na utrzymywaniu populacji owadów na niskim poziomie, a nie na całkowitym wyniszczeniu populacji szkodników, jak ma to miejsce w przypadku większości pestycydów przemysłowych. Istnieją programy IPM, które są dostosowywane do regionu, terenu i specyficznych cech terenu. IPM ustala „próg ilościowy”, który określa, jaki poziom populacji agrofagów jest zdrowy i kiedy, po przekroczeniu pewnego poziomu populacji, należy podjąć działania w zależności od konkretnego obszaru. Pomaga to zapobiegać uodpornianiu się populacji szkodników na pewien pestycyd. Jest to bardzo pomocne, ponieważ jednym z powodów, dla których rolnictwo przemysłowe używa tak wysokich poziomów pestycydów, jest fakt, że szkodniki stają się odporne na pewien rodzaj masowego pestycydu, dlatego należy zastosować inny, a następnie ponownie stają się odporne. Dlatego istnieje ogromna linia różnych pestycydów, które są dodawane w nieskończoność, gdy szkodniki stają się coraz bardziej odporne na poprzednie. A to niszczy glebę (Panneton, Vincent i Fleurat-Lessard, 2001) .

    IPM wykorzystuje różne metody pomiaru, aby stale monitorować ilość bakterii lub zarodników, a także poziom innych szkodników. IPM wymaga wielu badań i obserwacji zarówno ilościowych, jak i jakościowych, aby pracować wydajnie. Chore uprawy są często usuwane, aby zapobiec wzrostowi populacji szkodników, a także innym metodom, takim jak „proste ręczne zbieranie, wznoszenie barier dla owadów, używanie pułapek, odkurzanie i uprawa w celu zakłócenia hodowli”. IPM opiera się również na różnych naturalnych, biologicznych kontrolach, takich jak owady żywiące się innymi szkodnikami, a także na wykorzystaniu pewnych mikroorganizmów, takich jak grzyby, do zabijania innych rodzajów szkodników. I w ostateczności, IPM może używać nawozów chemicznych do niszczenia niektórych populacji szkodników, ale w znacznie mniejszych ilościach niż obecnie (Panneton, Vincent i Fleurat-Lessard, 2001) . Dlatego możemy zobaczyć, jak pestycydy można zastąpić znacznie zdrowszymi alternatywami, przechodząc na bardziej ekologiczne metody.

    ROZWIĄZANIE 3: Zła jakość gleby

    Rolnictwo ekologiczne stanowi minimalne zagrożenie dla środowiska, ponieważ wiąże się z naturalnym wzrostem produktów. Ta metoda uprawy obejmuje płodozmian, mulczowanie powierzchni gleby oraz obornik zwierzęcy i odpady z upraw poddane recyklingowi jako kompost. Dzięki zastosowaniu tych naturalnych metod recyklingu składników odżywczych, rolnictwo ekologiczne sprawia, że ​​gleba jest bardziej zrównoważona. Ponieważ nie ma silnego uzależnienia od nawozów syntetycznych i pestycydów, zasolenie gleby jest mniejsze, a co za tym idzie gleba jest bardziej żyzna.

    ROZWIĄZANIE 4: Ekstremalne zużycie wody i zanieczyszczenie

    Ponieważ praktyki rolnicze w rolnictwie ekologicznym nie obejmują wszystkiego, co masowe, woda może być dostarczana i kierowana w bardzo wydajny sposób. Różne rośliny wymagają różnych systemów nawadniania, a rolnictwo ekologiczne może się do tego przystosować. Zamiast wylewać setki galonów wody na pole, można skierować x ilość galonów na określony obszar, co znacznie zmniejsza zużycie zasobów wodnych. A ponieważ rolnictwo ekologiczne nie używa syntetycznych pestycydów i nawozów, zanieczyszczenie pobliskich źródeł wody jest znacznie mniejsze niż to spowodowane rolnictwem przemysłowym.

    Rolnictwo ekologiczne oferuje korzyści, które są zrównoważone i długoterminowe. Dzięki rolnictwu ekologicznemu gleba pozostaje zdatna do uprawy przez dłuższy czas, a woda na danym obszarze pozostaje czysta i zdatna do picia. Woda pozostaje czysta, ponieważ pestycydy nie spływają deszczem. Co więcej, nie ma chemicznych pestycydów, które szkodzą środowisku, a żywność jest najlepszej jakości, ponieważ jest całkowicie naturalna.

    Obecne metody uprawy wytwarzają żywność ze śladowymi ilościami chemikaliów z pestycydów i herbicydów. Ponadto pestycydy i nawozy sztuczne niszczą glebę, ponieważ chemikalia zabijają mikroorganizmy w glebie. Szkodniki i choroby stają się odporne na niektóre pestycydy, przez co szkodniki się rozmnażają. Dlatego potrzebujemy nowej metody globalnego rolnictwa! A ta nowa metoda uprawy jest dla nas kompromisem między istniejącym już systemem rolnictwa przemysłowego a bardziej zrównoważonymi praktykami ekologicznymi.

    Regiony docelowe

    Rolnictwo ekologiczne może być rozwiązaniem globalnym. Rolnictwo ekologiczne skupia się po prostu na jak najlepszym wykorzystaniu kawałka ziemi pod względem wydajności i produktywności, przy jednoczesnym minimalnym uszkodzeniu samej ziemi. Dlatego rolnictwo ekologiczne może być wdrażane na całym świecie we wszystkich regionach. Około jedna trzecia ekologicznie zarządzanych gruntów rolnych na świecie &ndash 12 milionów hektarów &ndash znajduje się w krajach rozwijających się. Regiony o największych powierzchniach gruntów rolnych zarządzanych ekologicznie to Oceania (12,1 mln ha), Europa (8,2 mln ha) i Ameryka Łacińska (8,1 mln ha). Kraje o największej ilości gruntów rolnych ekologicznych to Australia, Argentyna i Chiny (Instytut Badawczy, 2010). Oglądanie wszystkich tych statystyk z całego świata, nie tylko w krajach rozwiniętych, ale także słabo rozwiniętych, pokazuje wszechstronność i ogólne korzyści rolnictwa ekologicznego (Instytut Badawczy Rolnictwa Ekologicznego (FiBL), 2010).

    Realizacja

    Aby zacząć zastanawiać się, jak wprowadzić zmianę z naszego obecnego systemu na bardziej organiczne podejście globalne, musimy najpierw przyjrzeć się obecnemu trybowi rolnictwa, które jest głównie rolnictwem przemysłowym. Dzisiejsze praktyki rolnicze, w dużym stopniu uzależnione od chemikaliów i organizmów modyfikowanych genetycznie, nie są zrównoważonymi praktykami rolniczymi. Proces ten nie był zrównoważony na całym świecie, ponieważ znacznie uszkodził wiele naszych zasobów naturalnych, zanieczyszczył wody gruntowe ze stosowania pestycydów i nawozów, zwiększył poziom zasolenia gleby w wyniku złych praktyk rolniczych i zużył zbyt wiele „petrochemii” na proces powodujący ogólne zniszczenia gruntów i kluczowych zasobów. Rolnictwo przemysłowe stworzyło również monopol na rolnictwo na całym świecie, powodując, że duże gospodarstwa rolne i przemysł przejmują małe lokalne gospodarstwa i rolników, których życie zależy od rolnictwa ekologicznego na małą skalę. Rolnictwo przemysłowe nie pomogło w promowaniu samowystarczalności [ani] bezpieczeństwa żywnościowego w krajach rozwijających się i okazało się, że jest wyraźnie [niezrównoważone] (Vasilikiotis).

    Chociaż istnieje tak wiele wad rolnictwa przemysłowego, musimy przyznać, że rolnictwo przemysłowe produkuje masowe ilości żywności, aby wyżywić globalną społeczność, czego rolnictwo ekologiczne nie może natychmiast naśladować. Istnieje jednak kilka studiów przypadków, które pokazują, że rolnictwo ekologiczne może być równie owocne, a jednocześnie bardziej zrównoważone.

    W jednym studium przypadku przeprowadzonym przez UC Davis zatytułowanym „Projekt „Sustainable Agriculture Farming Systems project (SFAS)” widzimy, że rolnictwo ekologiczne może być równie wydajne jak rolnictwo przemysłowe lub rolnictwo na dużą skalę. Porównano 2-letni i 4-letni system płodozmianu z ekologicznym systemem niskonakładowym. Po zakończeniu 8-letniego projektu odkryli, że systemy &bdquoorganiczne i niskonakładowe miały plony porównywalne z systemami konwencjonalnymi we wszystkich testowanych uprawach – pomidora, krokosza barwierskiego, kukurydzy i fasoli, a w niektórych przypadkach plony wyższe niż w systemach konwencjonalnych . Plony pomidora w systemie ekologicznym były niższe w pierwszych trzech latach, ale w kolejnych latach osiągnęły poziomy pomidorów konwencjonalnych i osiągnęły wyższy plon w ostatnim roku doświadczenia (80 t/ha w systemie ekologicznym w porównaniu do 68 t). /ha w konwencjonalnym w 1996 r.). Produkcja kukurydzy w systemie ekologicznym charakteryzowała się większą zmiennością niż w systemach konwencjonalnych, z niższymi plonami w niektórych latach i wyższymi w innych. Pokazuje to, że systemy ekologiczne mogą być równie wydajne, a jednocześnie bardziej zrównoważone. Tak, istnieją wahania w rocznym wzroście, ponieważ proces ten jest naturalny (a wraz z naturą pojawiają się rozbieżności), ale ogólnie rolnictwo ekologiczne może być tak samo zrównoważone i produkować tyle samo, co rolnictwo przemysłowe (Vasilikiotis).

    Wdrożenie tej metody wiązałoby się z ograniczeniem szerokiego stosowania nawozów chemicznych i handlem większą ilością nawozów organicznych, takich jak obornik i rośliny okrywowe (Vasilikiotis). W naszym współczesnym świecie niemożliwe byłoby natychmiastowe przestawienie całego rolnictwa na rolnictwo ekologiczne. Dlatego teraz naszym celem musi być rozpoczęcie integracji praktyk organicznych z już istniejącymi procesami przemysłowymi. Zmniejszając zużycie nawozów i przywracając różnorodność upraw w masowych gospodarstwach przemysłowych, możemy zacząć odnawiać nasze niszczejące grunty. I w końcu, po wprowadzeniu różnorodności upraw, możemy zacząć przechodzić na rolnictwo ekologiczne, które jest znacznie bardziej zrównoważone pod względem zachowania naszych zasobów. Innym prostym rozwiązaniem ułatwiającym przejście jest rozpoczęcie kompostowania resztek żywności w celu wytworzenia wierzchniej warstwy gleby i nawozu zamiast polegania na sztucznych metodach. Łącząc hodowlę zwierząt gospodarskich i uprawę roślin, możemy produkować rolnictwo przemysłowe na dużą skalę. Ponieważ gospodarstwo może karmić zwierzęta, a obornik i odchody zwierząt mogą ponownie jeździć na rowerze i pomagać gospodarstwu.

    W 2008 roku, według Instytutu Badawczego Rolnictwa Ekologicznego i Międzynarodowej Federacji Ruchów Rolnictwa Ekologicznego, na świecie było 35 243 265 hektarów gruntów rolnych. I tę liczbę można znacznie zwiększyć, po prostu zmieniając kilka naszych praktyk w nadziei na stworzenie bardziej zrównoważonej globalnej praktyki rolniczej. Obecnie na świecie jest również ponad 1 381 154 producentów ekologicznych (Instytut Badawczy z 2010 r.), a liczba ta rośnie, słusznie, z dnia na dzień.

    Istniejące organizacje działające w tej dziedzinie

    WWOOF, World Wide Opportunities on Organic Farms to organizacja, która ma wolontariuszy na całym świecie, którzy pomagają w gospodarstwach ekologicznych na całym świecie. Mają oddziały w Ameryce Północnej i Środkowej, a także w Ameryce Południowej, Europie, na Bliskim Wschodzie, w Afryce oraz w regionie Azji i Pacyfiku. Wysyłają wolontariuszy do pomocy w lokalnych gospodarstwach ekologicznych na całym świecie. Organizacje takie jak ta mogą zachęcać do rozpowszechniania praktyk ekologicznych.

    Jaka jest na to skala czasowa?

    To rozwiązanie progresywne, które musi zostać wdrożone już teraz i przyniesie korzyści w dłuższej perspektywie. Nie jest to rozwiązanie krótkoterminowe, nie przyniesie natychmiastowych masowych plonów, ponieważ ich wzrost i stworzenie nowego systemu wymaga czasu. Przejście z praktyk bardziej przemysłowych na ekologiczne to stopniowe rozwiązanie, którego administrowanie zajmie trochę czasu. Większość krajów słabo rozwiniętych już stosuje metody rolnictwa ekologicznego, a od dużych rolników w krajach rozwiniętych zależy, czy zaczną zmieniać swoje praktyki.


    Uwagi

    Gaylen Anderson 23 maja 2020:

    To jest dziwne. Zawsze zastanawiałem się, czy mocz zabije trawę. W końcu przetestowałem to tej zimy, kiedy sikałem z tyłu mojego kampera. Rzeczywiście zabił całą trawę, cały wzrost, w którym sikałem. Wyglądało na to, że spryskałem go Roundupem.

    Terri 23 czerwca 2019:

    Zacząłem to w zeszłym roku. To jest niesamowite! Nigdy nie miałem tak zdrowych roślin ani większego plonu. Tej wiosny moja roślina rabarbaru, która zawsze wyglądała smutno, była po prostu ogromna i po raz pierwszy zakwitła. Dziękujemy za opublikowanie tej informacji. To dobry sposób na oddanie się planecie!

    Doug Stenstrom 20 marca 2019:

    Co za zabawna kultura, w której żyjemy! „Drwiący” o siusiu? Hahaha.

    Używam go od lat, aby uzyskać wspaniałe rezultaty.

    Dennisa Hoymana z Southwestern w Pensylwanii w dniu 21 marca 2014 r.:

    Świetne centrum! Nie wiedziałem o tym. Cieszę się, że się tego dowiedziałem. Legowisko ogrodnika.

    TexasTiger 29 października 2012 r.:

    Wykorzystywanie ludzkich odchodów, w tym moczu, było praktyką rolniczą od tysięcy lat – kiedy nie było nawozów przemysłowych.

    Pytanie o to, który rodzaj warzyw jest bardziej odpowiedni do używania moczu. Słyszałem, że azot wspomaga wzrost liści. Ponieważ mocz ma 18:2:5, nie jest dobry dla drzew owocowych lub warzyw, takich jak rzodkiewki, marchewki itp. Proszę o komentarz na ten temat.

    christollesseb z UK ME ASIA w dniu 06 kwietnia 2012:

    Świetne centrum! Prawdziwy otwieracz oczu dla większości ludzi. Naprawdę przydatne, ciekawe i trochę humoru! Z pewnością projekt powrotu do natury i nie ma się czym czuć. Doskonały przykład recyklingu! Głosowano w całej sieci & UP! Wiwaty, Christo.

    gość 1 25 marca 2012 r.:

    Mocz jako nawóz jest świetny, ponieważ jest darmowy i skuteczny, używam go do uprawy sałaty i pomidora w konfiguracji hydrofonicznej. to jak czekanie na darmowe warzywa.

    Zach (autor) z Kolorado w dniu 04.02.2012:

    Catalystsnstars - Mocz to wspaniały dodatek do zrównoważonego życia! Kiedy dochodzi do tego, zarówno męski, jak i żeński mocz gromadzą bakterie przez cewkę moczową podczas wychodzenia. Proces nigdy nie jest w 100% sterylny, ale nadal bardzo bezpieczny w użyciu. Do nawożenia ogrodu użyłem zarówno moczu własnego, jak i moczu mojej dziewczyny. Tylko upewnij się, że jesteś zdrowa, nie zażywasz antykoncepcji hormonalnej ani żadnych leków, a wszystko będzie dobrze!

    Mimo to nadal wykorzystuję twojego chłopaka. Odbiór dla niego będzie łatwiejszy. kupa śmiechu. Spokojnie!

    katalizatoryngwiazdy z Land of Nod w dniu 01.02.2012:

    To świetny pomysł na zrównoważone życie i ogrodnictwo, zwłaszcza gdy nawóz jest tak drogi.Nawet nie przyszło mi to do głowy, ponieważ myślałem, że to tylko męski mocz był sterylny, ponieważ przechodził bezpośrednio przez cewkę moczową. To w przeciwieństwie do samic, które nie porzucają.

    To dla ciebie klasa zdrowia w piątej klasie, daj mi znać, jeśli się mylę. Wtedy będę musiał wykorzystać mojego chłopaka do jego siusiu.

    Zach (autor) z Kolorado 26 stycznia 2012:

    Sue Adams - W porządku! Moja pierwsza konwersja moczu! Poważnie jednak zgadzam się z Tobą, że mocz został stworzony do nawożenia roślin. Mocz zawiera wszystkie potrzebne makroelementy, a także wiele mikroelementów, które pobudzają produkcję roślinną. To dobre rzeczy! Otwarty umysł to wolność od przemysłu chemicznego. Spokojnie!

    Juliette Kando FI Chor z Andaluzji 26 stycznia 2012:

    Od teraz zdecydowanie zacznę nawozić własnym moczem. Jeśli się nad tym zastanowić, może nasz mocz był przeznaczony przede wszystkim do nawożenia ziemi, zanim zaczęliśmy zanieczyszczać nim własne zasoby wody. Jestem za powrotem do korzeni natury i bojkotem przemysłu chemicznego.

    Dzięki za bardzo przydatnego Hub Joe.

    Zach (autor) z Kolorado w dniu 24 stycznia 2012 r.:

    CMerritt - Zawsze można się czegoś nauczyć. Cieszę się, że mogłem ci pokazać. Mówię śmiało i sikaj na te kwiaty, ale nie ochlapuj liści, a potem podlewaj tylko po to, żeby je rozcieńczyć! Jeśli chcesz się wysikać i odejść, spróbuj drzewa lub krzewu, a one docenią mocz o pełnej mocy. Dzięki za przeczytanie i spokojnie!

    Zach (autor) z Kolorado w dniu 24 stycznia 2012 r.:

    Peggy W - Ha, życzę powodzenia w próbie zebrania od swojego psa. Przeczytałem też wiele historii, w których picie moczu pomogło ludziom uchronić się przed śmiercią. Jeśli jest do spożycia, to do ogrodu całkiem nieźle. Dziękuje za przeczytanie.

    Robie Benve - Cieszę się, że mogłem zwrócić twoją uwagę na tę informację! Mocz jest naprawdę świetny i odpowiem na Twoje pytania:

    1. Dopóki rozcieńczysz mocz 20-25 częściami wody, rośliny domowe będą pachnieć. Roztwór jest nadal wystarczająco mocny, aby nawozić, ale wystarczająco rozcieńczony, aby nigdy nie pachniał.

    2. Ten mnie rozśmieszył, ale to, o czym wiedzą, zraniło ich, prawda? Jeśli wiesz, że to bezpieczne, to wszystko jest w porządku!

    phoenix2327 - Hej, mocz nie jest po prostu dla wszystkich! Dzięki, że przynajmniej miałeś odwagę przeczytać! Doceniam to.

    Chris Merritt z Pendleton w stanie Indiana 24 stycznia 2012 r.:

    to pokazuje, że każdego dnia możesz się czegoś nauczyć.

    Więc jeśli sikam na kwiaty mojej żony na podwórku. to dobra rzecz, prawda?

    Bardzo interesujące. i głosowali w ten sposób.

    Zulma Burgos-Dudgeon z Wielkiej Brytanii w dniu 24 stycznia 2012 r.:

    Chociaż nie wątpię w korzyści płynące z moczu, nie sądzę, że kiedykolwiek pokonam czynnik przewrażliwienia i społeczne tabu.

    Dobre centrum. Bardzo interesujące.

    Robie Benve z Ohio 23 stycznia 2012 r.:

    łał. interesujący. Kilka rzeczy przyszło mi do głowy podczas czytania tego:

    1. Kiedy używasz go do nawożenia roślin domowych, czy śmierdzą? (jak w błocie)

    2. to nie rozmowa, kiedy z dumą podajesz sałatkę z ogrodu gościowi. kupa śmiechu

    Dzięki za informację! Nigdy wcześniej o tym nie słyszałem.

    Peggy Woods z Houston w Teksasie 23 stycznia 2012 r.:

    Niesamowity! Ale już. gdybym tylko mógł zmusić naszego małego psa do współpracy i zrobić jego "biznes" w pojemniku do zbierania. WIEM, że nigdy nie nakłonię męża, żeby zostawił go do kompostu. Ha!

    Wiem, że mocz jest sterylny, kiedy po raz pierwszy jest produkowany. Czytałem o ludziach, którzy utknęli na pustyni i faktycznie przeżyli ponowne używanie jej do nawodnienia.


    Parada granatów

    Od czasu zakończenia pierwszego projektu opuncji, najmniej skuteczna odmiana w Southern Nevada Field Lab została zastąpiona 19 odmianami granatów dostarczonymi przez Youping Sun, adiunkta ogrodnictwa krajobrazowego na Uniwersytecie Stanowym Utah. Tego lata drzewa będą utrzymywane przez Cole'a Bennetta, studenta z Uniwersytetu Nevada, który również będzie mierzył ich wzrost.

    „Logandale już uprawia wiele granatów, a nawet organizuje co roku wielki Festiwal Granatów” – powiedział Bishop. „Jednak jest to 19 odmian, które, według naszej wiedzy, nigdy wcześniej nie były uprawiane w południowej Nevadzie, a które mogą poszerzyć długoterminową ekonomię tego obszaru”.


    Uprawy pieniężne

    Azja słynie z kilku upraw pieniężnych na plantacjach, z których najważniejsze to herbata, guma, olej palmowy, kokosy i trzcina cukrowa. Juta, włókno handlowe, choć straciło na znaczeniu, pozostaje główną uprawą eksportową Bangladeszu. Bawełna jest ważna dla stanów Azji Środkowej, a także jest główną uprawą w Indiach i Pakistanie. Kauczuk został sprowadzony do Azji z Brazylii w XIX wieku, głównymi producentami są Indonezja, Tajlandia i Malezja, w mniejszych ilościach z Indii, Chin i Filipin. Olej palmowy stał się ważny w Indonezji i Malezji. Herbata jest uprawiana na komercyjnych plantacjach na wyżynach Indii, Sri Lanki, Indonezji oraz Chin, Tajwanu i Japonii, gdzie w małych gospodarstwach produkuje się kilka rodzajów herbaty. Orzechy kokosowe są ważną rośliną uprawną na Filipinach, w Indonezji, Indiach i Sri Lance. Indie, światowy lider w produkcji trzciny cukrowej, uprawia się głównie na użytek krajowy, podczas gdy Filipiny, Indonezja i Tajwan produkują zarówno na konsumpcję krajową, jak i na eksport. Tytoń jest powszechnie uprawiany, zwłaszcza w Chinach, Indiach, Turcji, Azji Środkowej, Pakistanie i Indonezji. Uprawiane są palmy daktylowe, zwłaszcza na Półwyspie Arabskim. Lukrecja jest uprawiana w Turcji. W Indiach, Bangladeszu, Sri Lance i Azji Południowo-Wschodniej, zwłaszcza w Indonezji, uprawia się wiele różnych przypraw.



Uwagi:

  1. Herrick

    Wierzę, że zostałeś wprowadzony w błąd.

  2. Dierck

    Usunięte (zdezorientowany temat)

  3. Zucage

    Myślę, że popełniasz błąd. Mogę bronić pozycji.



Napisać wiadomość