Đubrivo

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

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

Đubriva se mogu grubo podijeliti u organska đubriva (sastavljena od obogaćene organske materije – biljnog ili životinjskog porijekla) i anorganska đubriva (sastavljena od vještačkih supstanci i/ili minerala). Anorganska đubriva se često sintetiziraju u toku Haber-Bosch-ovog procesa, koji se koristi za sintezu amonijaka. Amonijak se koristi kao sirovina za stočnu hranu i druga azotna đubriva, npr. amonijum nitrat i urea. Ovi koncentrovani proizvodi se mogu razblaživati vodom pri čemu se dobija koncentrovano tečno đubrivo. Amonijak se može kombinovati sa fosfatnim stijenama i fosfatnim đubrivom (Odda proces), pri čemu nastaje “kombinovano đubrivo”. Upotreba vještačkih azotnih đubriva se konstantno povećava u zadnjih 50 godina, i dostigla je skoro 20 puta veću količinu te iznosi oko 1 milijardu tona azota godišnje. ^[3] Upotreba fosfatnih đubriva se takođe povećala sa 9 miliona tona 1960. godine do 40 miliona tona u 2000. godini. Količina od 6-9 tona kukuruza u zrnu po hektaru zahtijeva upotrebu 30–50 kg fosfatnog đubriva, dok soja zahtijeva 20–25 kg po hektaru.^[4] Yara International je najveći svjetski proizvođač azotnih đubriva.^[5]

Vještačka đubriva se najčešće upotrebljavaju kod uzgoja kukuruza, ječma, šećerne trske, soje i suncokreta. Jedna studija je pokazala da primjena azotnih đubriva na usjev preostao izvan sezone, povećava biomasu i ima povoljan uticaj na sadržaj azota u glavnom usjevu, koji se sije u ljetnom periodu. ^[7]

Mnoga anorganska đubriva ne zamjenjuju elemente u tragovima u zemljištu, te zemljište postaje postepeno osiromašeno pri uzgajanju usjeva. Ovo trošenje je u vezi sa studijama koje su pokazale opadanje sadžaja (do 75%) količine elemenata u tragovima u voću i povrću.^[8] Ipak, iz nedavne analize 55 naučnih studija zaključeno je da "nema dokaza da postoji razlika u kvalitetu nutrijenata između hrane proizvedene organskim i konvencionalnim postupkom." ^[9] Nasuprot tome, jedna dukoročna studija koju je finansirala Evropska Unija^[10][11][12] je pokazala da organski-proizvedeno mlijeko sadrži značajno veći sadržaj antioksidanata (npr. karotenoida i alfa-linolenske kiseline) nego konvencionalno proizveden proizvod.

 

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

Proizvodnja “vještačkog” amonijaka trenutno troši oko 5% globalne potrošnje prirodnog gasa, što je nešto ispod 2% svjetske energetske proizvodnje.^[15] Troškovi korištenja prirodnog gasa u proizvodnji amonijaka predstavljaju 90% troškova proizvodnje amonijaka.^[16] Povećanje cijene prirodnog gasa u prošloj deceniji je doprinijelo povećanju cijene đubriva.^[17].

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

 

 

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

Organska đubriva tipično imaju manji sadržaj nutrijenata, rastvorljivost i brzinu oslobađanja nutrijenata u odnosu na anorganska đubriva.^[18][19]. Jedna studija je pokazala da u periodu od 140 dana, nakon 7 ispiranja nutrijenata da:

• Organska đubriva oslobađaju između 25% i 60% sadržaja azota
• Đubriva sa kontrolisanim oslobađanjem su imala relativno konstantnu brzinu oslobađanja nutrijenata
• Rastvorljiva đubriva su oslobodila najveću količinu azota u prvom ispiranju

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

 

Urea životinjskog porijekla je pogodna za upotrebu u organskoj poljoprivredi, dok vještačka urea nije pogodan izvor. ^[22][23]. Često se “organska” poljoprivreda definiše kao minimalna upotreba procesiranja, a takođe i upotreba prirodnih bioloških procesa (npr.stvaranje komposta). Otpadni mulj ima veoma ograničenu upotrebu u organskoj poljoprivrednoj proizvodnji u SAD, zbog zabrane njegove upotrebe (zbog akumulacije toksičnih metala, između ostalih faktora) ^[24][25][26]. USDA sada zahtijeva certificiranje od treće strane za đubriva sa visokim sadržajem azota, koja se prodaju u SAD.^[27]

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