удобрение

Внесение удобрений навозом из разбрасывателя

Внесение минеральных удобрений (например, аммиачной селитры , азотных удобрений )

Навоз или удобрение - это собирательный термин для чистых веществ и смесей, используемых в сельском и лесном хозяйстве, а также в садоводстве и используемых в частных садах в качестве дополнения к питательным веществам для возделываемых культур. Помимо тепла, света, воздуха и воды, растениям также необходимы питательные вещества для своего роста. Они необходимы для контроля и поддержки роста и развития растений.

Питательные вещества в почве часто не находятся в оптимально пригодной для использования форме и количестве. Они перемещаются путем выщелачивания почвы или удаляются из нее в значительных количествах с продуктами урожая. Только снабжение растений питательными веществами посредством удобрения позволяет восполнить этот вывод питательных веществ.

Удобрение улучшает питание растений , способствует росту растений, увеличивает урожайность, улучшает качество собранных продуктов и, в конечном итоге, поддерживает и способствует плодородию почвы .

Питательные вещества для растений требуются растениям в разном количестве. Поэтому различают макроэлементы (основные питательные вещества) и микроэлементы (микроэлементы).

Макроэлементы включают азот , калий , фосфор (см. Также фосфорные удобрения ), магний , серу и кальций . Из них для выращивания сельскохозяйственных культур необходимо около 20-350 килограммов на гектар в зависимости от питательных веществ (соответствует грамму на 10 квадратных метров в домашнем саду).

Микроэлементы составляют всего около 5–1000 граммов на гектар. Эта группа питательных веществ включает бор , хлор , медь , железо , марганец , молибден , никель и цинк . Микроэлементы берут на себя множество функций в растениях, например, в качестве компонентов ферментов , в метаболических реакциях и в гормональном балансе . Удобрения растения или почвы должны быть адаптированы к потребностям растений и условиям питательных веществ в почве.

Также было продемонстрировано влияние на растения следующих химических элементов: алюминия , мышьяка , церия , хрома , фтора , галлия , германия , йода , кобальта , лантана , лития , марганца, натрия , рубидия , селена , кремния , титана , ванадия и других. .

Классификация удобрений

Существуют различные способы дифференциации или классификации удобрений , например, по их происхождению, образованию или химическому составу. Соответственно, для описания удобрений используется много разных названий. Следующие группы и определения терминов были созданы в соответствии с этими различиями (согласно). Это должно способствовать лучшему пониманию и более четкому разграничению - однако четкое отнесение к этим группам не всегда возможно.

По происхождению / созданию

Исходя из исходного состояния, сырье преобразуется в форму, более доступную для растений в различных процессах обработки.

Коммерческое удобрение

Удобрения в торговле продаются и в садовых центрах.

Натуральные удобрения

Удобрение, которое используется в необработанном виде в полученном виде. Примерами являются натуральные продукты, такие как гуано , нитрат Чили и каменная мука.

Удобрение из вторичного сырья

Общий термин для удобрений, которые в основном производятся из органических отходов (биоотходов) и остаточных материалов, то есть из вторичного сырья. Этот термин включает в себя такие разнообразные продукты, как компост , продукты дигестата, мясокостную муку, продукты осадка сточных вод , а также смеси с z. Б. обобщенный с / х навоз .

Фермерский навоз

Встаньте на ферме. К ним относятся навоз , жидкий навоз , жидкий навоз, солома, дигестат из биогазовых установок .

Синтетические удобрения

Удобрения производятся из натурального сырья с использованием технических методов обработки, требующих больших затрат энергии. Они продаются в магазинах в виде удобрений с одним или несколькими питательными веществами.

По скорости их действия

Удобрения быстрого действия

Содержите питательные вещества в форме, которая сразу становится доступной для растения. Работают сразу после внесения, примеры: амидные, аммонийные и нитратосодержащие азотные удобрения , водорастворимые фосфаты , калийные соли , негашеная известь .

Удобрения медленного действия

Эффект или доступность питательных веществ проявляются только после того, как они были преобразованы в почву. Примеры: азотные удобрения, обработанные пластиковым покрытием, а также мочевина , каменные фосфаты, карбонат извести, компост, роговая стружка.

По химическому соединению

Вывоз навоза в поле

Органическое удобрение

Содержат органические соединения, например, из частей растений или экскрементов животных. Изменяющаяся пропорция питательных веществ связана в органических соединениях. Благодаря содержанию углерода они помогают поддерживать содержание гумуса в почве. В отличие от минеральных удобрений, питательные вещества содержатся в разном составе, наличии и количестве растений. Примеры: навоз, жидкий навоз, дигестат, солома, компост , роговая стружка.

Минеральные удобрения

Они состоят из минеральных солей. Питательные вещества связаны, например, в виде оксидов, хлоридов, сульфатов, карбонатов и т. Д. В зависимости от типа удобрения соответствующие питательные вещества содержатся в определенных доступных для растений формах и в точно определенных количествах. Это означает, что удобрения можно точно рассчитать и целенаправленно провести по мере необходимости (см. Также « Точное земледелие» ).

По количеству элементов питания

Удобрение с одним питательным веществом

Содержат только одно питательное вещество. Есть азотные, фосфорные или калийные удобрения. К этой группе также относятся известковые удобрения. Возможны небольшие количества других питательных веществ.

Комбинированное удобрение

Также называются комплексными удобрениями. Они содержат несколько питательных веществ в разных составах. Распространенными примерами являются фосфорно-калийные (PK удобрения) и азотно-фосфорные удобрения (NP удобрения) в качестве удобрений с двойным питанием; или удобрения NPK (полные удобрения), которые содержат до пяти основных питательных веществ плюс микроэлементы. Здесь также следует различать комплексные удобрения для промышленного производства и смешанные удобрения. Промышленные комплексные удобрения продаются под торговыми марками. Смешанные удобрения производятся на специальных заводах по производству сельскохозяйственных культур и кооперативами. Обычно их смешивают из удобрений с одним питательным веществом.
Фермерские удобрения и органические удобрения также можно назвать сложными удобрениями, поскольку они содержат несколько питательных веществ.

В зависимости от количества, требуемого заводом

Удобрения с макроэлементами

Содержат основные питательные вещества для растений, которые необходимы в большом количестве. В основном это азот , фосфор и калий . Кроме того, полезны сера , магний и кальций ; в специальной литературе и законодательстве эти три вещества иногда называют вторичными питательными веществами. Обычно удобрения с макроэлементами вносятся поверх почвы.

Удобрения с микроэлементами

Содержат микроэлементы, которые необходимы растениям в небольших количествах (например, цинк , марганец , бор и железо ). Их применяют в небольших количествах над почвой или над листьями.

По типу приложения

Удобрение почвы

Удобряются на земле или в земле и, таким образом, всасываются корнями. В основном они используются для доставки макроэлементов. В основном улучшают питательные субстраты (почва, субстраты в садоводстве, почва в сельском хозяйстве). Одна из целей - способствовать росту. Примеры - лайм и компосты .

Удобрение для растений

Предназначены для поглощения непосредственно растением и улучшения плодородия почвы. Они содержат питательные вещества в форме связки, доступной для растений. Сюда входят большинство коммерческих удобрений, а также такие удобрения , как жидкий и жидкий навоз .
При применении листьев питательные вещества, растворенные в воде, распыляются на листья и впитываются через листья, оказывая прямое воздействие. Однако поступление питательных веществ через листья невелико, поэтому удобрение из листьев дополняет удобрение почвы и в основном используется для доставки микроэлементов.

Фертигация
Питательные вещества вносятся растворенными в поливной воде.

По физическому состоянию

Твердое удобрение

Гранулы удобрений или соли

Жидкое удобрение

Растворы и суспензии удобрений.

В соответствии с особыми группами растений, для особых потребностей в питательных веществах и при недостатке питательных веществ

• Удобрение для лиственных растений и газонов ( больше азотных удобрений с удобрением NPK )
• Удобрение, чтобы получить больше цветов (с удобрением NPK больше калия), например удобрение для балконных цветов
• Удобрение для повышения урожайности фруктов (с более высоким содержанием фосфата в удобрении NPK), например, «удобрение для томатов» или (с низким содержанием извести) « удобрение для ягодных фруктов » или удобрение для фруктовых деревьев.
• Удобрение рододендрон , не содержащее извести и кислое по pH
• Водные растения - дюнгер, мало фосфатов ( эффект сильного роста водорослей в воде)
• Цитрусовые - дюнгер, более легко растворимые соли железа включают ( хелаты )
• Гидропонные удобрения (нитраты вместо солей аммония, железные удобрения с комплексообразователями )
• Удобрение для хвойных деревьев , в основном с серой (которая превращается бактериями в доступные для растений сульфаты ; см. Также цикл серы ), железом и большим количеством магния.
• Удобрение для борьбы с хлорозом (пожелтение листьев)
• Удобрение для ускорения укоренения черенков с повышенным уровнем фосфатов и гормонов укоренения.

история

Доставка гуано в 19 ​​веке

Не позднее 3100 г. до н.э. В Британской Колумбии сельскохозяйственные поля поливали фекалиями животных и человека, чтобы увеличить урожай . Уже римляне и кельты начали использовать карбонат извести и мергеля в качестве удобрения.

Примерно в 1840 году химик Юстус фон Либих смог продемонстрировать стимулирующие рост эффекты азота , фосфатов и калия . Например, азот изначально был получен в форме нитратов в основном за счет использования гуано , вещества, которое образуется из экскрементов морских птиц. Поскольку природные запасы минеральных удобрений ограничены и большинство из них приходится импортировать из Южной Америки, был рассмотрен метод получения соединений азота синтетическим путем .

Между 1905 и 1908, химик Габер разработал в каталитический синтез аммиака . Затем промышленнику Карлу Бошу удалось найти процесс, позволяющий массовое производство аммиака. Этот процесс Габера-Боша лег в основу производства синтетических азотных удобрений.

Эрлинг Джонсон изобрел другой способ производства удобрений в 1927 году в Odda выплавки работ (Одд Smelteverk); он был запатентован в 1932 году и известен как процесс Odda .

После Второй мировой войны промышленность все больше поставляла на рынок удобрения различного состава. Однако в последней четверти 20 века минеральные удобрения подвергались все большей критике, поскольку их чрезмерное использование часто наносит экологический ущерб. Открытие Edaphon и функций гумуса позволило искать альтернативу в виде органических удобрений . Например, потребление минеральных удобрений в Германии снижается примерно с 1985 года. Однако ввиду стремительного роста мирового населения использование удобрений всегда оставалось в центре внимания.

Рост благосостояния в таких странах, как Китай , Бразилия и Индия, привел к изменению привычек питания , увеличению потребления мяса и увеличению использования удобрений в некоторых странах.

Правовые основы

В некоторых странах производство, сбыт и использование удобрений регулируются несколькими законодательными положениями (Закон об удобрениях, Постановление об удобрениях, Постановление об удобрениях и смежные правовые нормы). В настоящее время существуют как национальные, так и европейские правила в отношении требований к удобрениям и их размещения на рынке: поэтому удобрения могут быть одобрены в соответствии с национальным законодательством или законодательством ЕС.

условия

В принципе, удобрения могут размещаться на рынке в Германии и на уровне ЕС только в том случае, если они соответствуют точно определенным видам удобрений (положительный список). Эти списки типов могут быть дополнены новыми типами по запросу, при условии, что не ожидается отрицательного воздействия на здоровье людей и животных или на естественный баланс, и будут соблюдены все требования соответствующих правовых норм.

В Германии Постановление об удобрениях (Постановление о размещении на рынке удобрений, почвенных добавок, питательных сред и растительных добавок - DüMV) регулирует, какие удобрения могут быть проданы. Он определяет типы удобрений и устанавливает минимальные уровни содержания отдельных питательных веществ. Он также определяет пороговые значения для маркировки и верхние пределы для загрязняющих веществ, таких как тяжелые металлы. Он также определяет, какая информация должна быть предоставлена ​​для правильной маркировки, а также для правильного хранения и использования.

На европейском уровне постановление ЕС 2003/2003 / EG об удобрениях устанавливает, каким требованиям должны соответствовать минеральные удобрения ЕС, чтобы их можно было торговать. Регламент ЕС также определяет минимальное содержание питательных веществ для различных перечисленных типов удобрений. В постановлении также указаны детали надлежащей маркировки.

заявление

При использовании удобрений фермерами необходимо учитывать, прежде всего, « хорошую профессиональную практику », но также и возможные негативные воздействия на почву, поверхностные и грунтовые воды.

На европейском уровне большое значение имеет так называемая Директива по нитратам. Он служит для защиты водоемов от загрязнения нитратами из сельскохозяйственных источников. С этой целью государства-члены должны определить зоны, находящиеся под угрозой, издать положения о надлежащей профессиональной практике и реализовать программы действий с различными мерами по защите водных объектов.

Его реализация на национальном уровне в Германии в значительной степени осуществляется посредством Постановления о внесении удобрений (DüV). DüV определяет надлежащую профессиональную практику использования удобрений на сельскохозяйственных землях и призван ограничить материальные риски, связанные с использованием удобрений.

Постановление об удобрениях подверглось растущей критике. По оценке Европейской комиссии, Германия неадекватно выполняла Директиву о нитратах. Поэтому она возбудила дело о нарушении прав в Европейском суде. Поэтому ведущее федеральное министерство продовольствия и сельского хозяйства разработало поправку к Постановлению о внесении удобрений, которое вступило в силу 2 июня 2017 года.

В рамках Европейского зеленого курса была поставлена ​​цель сократить использование удобрений как минимум на 20% к 2030 году.

Виды удобрений

Различают удобрения по способу связывания удобрения. Дальнейшие типы дифференциации - это форма удобрения (твердое удобрение и жидкое удобрение) и его действие (быстродействующее удобрение, долгосрочное удобрение, депо удобрение). Неправильное использование удобрений приводит к чрезмерному удобрению (эвтрофикации) прилегающих территорий и водоемов и, таким образом, к сокращению численности видов.

Минеральные удобрения

Минеральные соединения удобрений с 8% азота , 8% фосфата и 8% поташа

Нитрат аммония кальция

В неорганических удобрениях или минеральных удобрениях компоненты удобрений в основном находятся в форме солей . Минеральные удобрения используются в гранулированном, порошковом или жидком виде ( жидкое удобрение ).

Минеральные удобрения позволили значительно повысить продуктивность сельского хозяйства и в настоящее время широко используются. Некоторые из в основном синтетических неорганических удобрений проблематичны, например, из-за высокого потребления энергии при их производстве. При применении растворимость в воде играет важную роль. Для сравнения, органические удобрения с соответствующими методами выращивания приводят к более высокому содержанию гумуса и более высокому качеству почвы (см. Гумус ).

Первоначально фосфаты поставлялись через натуральный продукт гуано , но в настоящее время их получают в основном при добыче полезных ископаемых. Сокращение или истощение запасов полезных ископаемых фосфора является проблемой устойчивости . Фосфатные руды содержат тяжелые металлы, такие как кадмий и уран , которые также могут попасть в пищевую цепочку через минеральные фосфатные удобрения. Ежегодно фосфорные удобрения в сельском хозяйстве Германии включают Было выпущено около 160 тонн урана.

Азотные удобрения являются нитрат аммония , сульфат аммония , нитрат калия и нитрат натрия . В основном они изготавливаются из атмосферного азота, например, с использованием процессов Габера-Боша и Оствальда . Производство азотных удобрений очень энергоемкое: вся потребность в энергии для удобрения 1 т азота, включая производство, транспортировку и внесение, соответствует энергосодержанию около 2 т сырой нефти .

Калийные соли добываются, перерабатываются или превращаются в сульфат калия в соляной шахте . При производстве обычных калийных удобрений образуется большое количество солевых растворов или свалок.

Газообразное удобрение

Оплодотворение с диоксидом углерода (CO ₂ ) имеет важное значение в садоводстве под стеклом. Причина - недостаток CO _2, вызванный потреблением фотосинтеза при недостатке свежего воздуха, особенно зимой, когда вентиляция закрыта. Углерод необходим растениям как основное вещество.

Углекислый газ либо куплен в качестве сжиженного газа или приведены в качестве продукта сгорания из пропана или природного газа (муфта оплодотворения и нагревание). Возможное увеличение урожайности зависит от того, насколько сильно не хватает CO ₂ и сколько света доступно для растений.

Органическое удобрение

Компост более знаком из садоводства

Роговая стружка получается из дробленого рога забитого скота.

В случае органических удобрений компоненты удобрений в основном связаны с углеродсодержащими соединениями. Если они уже частично окислены , например, в компосте , удобрения адсорбируются продуктами разложения ( гуминовыми кислотами ) и т. Д. Это означает, что они имеют более длительный эффект и обычно вымываются медленнее, чем минеральные удобрения. Органические удобрения обычно представляют собой отходы сельского хозяйства ( навоз ). В основном это жидкий навоз и навоз . Также часто используется осадок сточных вод .

Ключевым показателем скорости действия является соотношение углерода и азота : отношение C / N. Органические удобрения обычно бывают животного или растительного происхождения, но также могут быть синтезированы.

Расход удобрений

Расход удобрений на площадь в Европейском Союзе

Мировое потребление удобрений в 1999 году составило 141,4 миллиона тонн.

Мировые маршруты перевозки минеральных удобрений, грузопоток более 300000 тонн, 2013 г., источник: Атлас Группы - данные и факты о сельскохозяйственной и пищевой промышленности 2017 г., лицензия: CC BY 4.0

Крупнейшими странами-потребителями (2012 г. в млн т) были:

Эти цифры не дают никакой информации о потреблении на душу населения или на гектар . Однако это можно увидеть на графике для выбранных стран и регионов.

Крупнейшие производители удобрений

Самым крупным производителем азотных удобрений является Китай, за ним следуют Индия и США. В Европе наиболее важными производителями являются Россия и Украина, за которыми следуют Польша, Нидерланды, Германия и Франция.

Основные производители удобрений

Считается, что мировой рынок удобрений к 2019 году достиг объема более 185 миллиардов  долларов США .

Питательные вещества и практическое использование

Разбрасыватель удобрений для внесения твердых гранулированных удобрений

Поглощение питательных веществ растениями

Когда дело доходит до поглощения питательных веществ из почвы , необходимо различать рационы летних и зимних видов и многолетних растений:

• Для летних видов (например, картофеля ) потребность в питательных веществах быстро увеличивается после появления всходов, в зависимости от продолжительности вегетационного периода, до определенного момента перед созреванием, а затем уменьшается или полностью прекращается.
• У озимых видов (например, озимых злаков или рапса) зимний покой (заморозки) нарушает усвоение питательных веществ.
• Многолетние растения с многолетними подземными органами, например B. травы, виды клевера, хмель и вино накапливают питательные вещества в корнях и ускоряют развитие следующей весной с помощью этих резервных материалов .

Поглощение питательных веществ из почвенного раствора

Растение поглощает питательные вещества из водного раствора почвы через корни . Большинство питательных веществ находится в почвенном растворе в виде электрически заряженных частиц ( ионов ). Кроме того, питательные вещества для растений, присутствующие в почве, такие как железо , марганец , медь и цинк, могут вступать в водорастворимые хелатные соединения с органическими веществами и в этой форме поглощаться растениями. Из 16 незаменимых элементов растения удовлетворяют свои потребности в углероде , водороде и кислороде в основном за счет двуокиси углерода в воздухе и воды из почвы. Однако ионы металлов, токсичные для людей и животных (например, кадмий ), также хранятся в растениях (например, из почв, загрязненных неорганическими загрязнителями ). Питательное вещество для растений все больше усваивается корнями и обогащается в органах растения сверх необходимости (потребление роскоши), если оно содержится в больших количествах в почвенном растворе из-за сильной минерализации (например, выделение азота в гумусовых почвах) или одностороннего высокого оплодотворение. Количественное усвоение растением питательных веществ зависит от способности корней дышать. Легко прогреваемые почвы с благоприятным водно-воздушным балансом в зоне крошки предлагают наилучшие условия для поглощения.

Поглощение питательных веществ через лист

В листах также могут поглощать воду и питательные вещества , растворенные в ней через маленькие поры. Теоретически можно полностью кормить растение листьями. В интегрированном растениеводстве целенаправленная поставка минералов (опрыскивание или опрыскивание) в определенные участки роста с помощью разбавленных солевых растворов удобрений, поскольку внекорневые удобрения становятся все более важными. Посредством внекорневой подкормки с помощью подходящего оборудования для внесения на зеленые части растения наносится небольшое, но очень эффективное минеральное покрытие. В течение многих лет дополнительное поступление азота , магния и микроэлементов через листья в первую очередь зарекомендовало себя в практическом выращивании . Преимущество этого метода целенаправленной подачи питательных веществ заключается в высокой степени их использования, а недостаток - в ограниченном количестве минералов, которое можно получить за одну дозу. Во избежание ожогов листьев, замедляющих развитие, при удобрении листьев необходимо соблюдать правильную концентрацию раствора и учитывать периоды чувствительного роста популяции растений. Сегодня внекорневым удобрениям уделяется приоритетное внимание, когда на определенной стадии роста необходимо краткосрочное покрытие потребностей в питательных веществах, которые не могут быть легко удовлетворены за счет пополнения почвы (внесение азотных удобрений для пшеницы , поступление фосфора в кукурузу или устранение внезапно появившихся питательных веществ. недостатки, например , через Борон спрей против сердца и сухой гнили в сахарной свеклы ). (См. Также раздел о массопереносе через поверхность в листе статьи.)

Преимущества подкормки

Минимальный закон о питании растений утверждает , что генетический потенциал урожайности полезного растения ограничено по основным питательным элементом , который не доступен в достаточном количестве , когда растения нужно. Требуемая потребность в удобрениях обычно определяется с помощью исследований почвы и окон удобрений . Если популяция растений недоедает, возникает дефицит с пониженной урожайностью, а иногда даже полная потеря популяции сельскохозяйственных культур.

Недостатки подкормки

Если вносится больше удобрений, чем требуется, это приводит к загрязнению грунтовых и поверхностных вод. Также отмечается, что сильно удобренные культуры могут иметь более высокое содержание воды, а соотношение углеводов к витаминам и минералам менее благоприятно, хотя это в основном вопрос типа выращиваемого растения.

В почве, бактерии превращают азот соединений в веселящего газа (N ₂ O) - на парниковый газ , который в 300 раз более мощным , чем диоксид углерода (СО ₂ ). Использование азотных удобрений в сельском хозяйстве является основной причиной антропогенных выбросов закиси азота.

Одновременно с фосфорным удобрением уран попадает в почву и вымывается в питьевую воду. Ежегодно на немецкую землю высаживается 100 тонн урана. По данным Федерального исследовательского управления сельского хозяйства ( Институт Юлиуса Кюна ), поступление урана составляет в среднем 15,5 г урана на гектар. При исследовании почвы на 1000 участках было обнаружено обогащение пахотных земель в среднем на 0,15 мг урана / кг по сравнению с лесными почвами. Признак «ползучего обогащения урана» пахотной почвы.

Эвтрофикация и дренаж : эвтрофикация воды

Ожог
от чрезмерного удобрения на листе

Если удобрения вносятся слишком сильно, существует риск чрезмерного удобрения почвы и, таким образом, неблагоприятного воздействия на почвенную фауну , что, в свою очередь, сказывается на урожайности и качестве урожая. В крайних случаях растения можно убить плазмолизом .

Негативные последствия для окружающей среды ( эвтрофикация ) необходимо дифференцировать от негативных последствий чрезмерного удобрения для качества продуктов, производимых для питания людей и животных, еще до снижения урожайности: в частности, высокие уровни азота также приводят к высоким уровням содержания азота. растения Концентрация нитратов. Эти нитраты восстанавливаются до вредных нитритов в кишечнике людей и животных . В чрезмерно удобренных овощах, которые не являются свежими и уже находятся в почве, нитриты образуются на промежуточной стадии окисления компонентов азотных удобрений, жидкого навоза или других азотистых веществ.

Кроме того, компоненты удобрений, не усваиваемые растениями, вымываются в грунтовые воды, что может поставить под угрозу их качество. Кроме того, дождевая вода на удобренных почвах, когда она достигает поверхностных вод, приводит к переизбытку питательных веществ (эвтрофикации), что может привести к цветению водорослей и, таким образом, к недостатку кислорода в глубоководных водах озер .

Эта проблема существует прежде всего в районах интенсивного сельскохозяйственного использования с высокой поголовьем скота (например, в Мюнстерланде и на юго-западе Нижней Саксонии) и создает значительные проблемы для водоснабжения там. Внесение жидкого навоза и помета направлено не столько на повышение урожайности, сколько на удаление экскрементов животных на откормочных фермах.

Если посевы перенасыщены удобрениями, урожайность может снизиться. Поэтому важно оптимально обеспечивать растения питательными веществами. Внесение удобрений можно адаптировать к потребностям соответствующей культуры на основе проведенных фермерами исследований почвы . Анализ удобрения также полезно.

Влияние удобрений на почву

Компоненты удобрения оказывают на почву следующее воздействие:

• Азот: способствует жизни почвы
• Фосфор: способствует образованию крошки; Стабилизатор грунта; Мосты между частицами гумуса
• Калий: ионы K ⁺ разрушают крошки в высоких концентрациях, потому что они вытесняют ионы Ca ²⁺ (антагонизм)
• Магний: как и Са, способствует стабильности крошки, вытесняя ионы гидроксония с участков обменника.
• Кальций: стабилизирует структуру мякиша / способствует жизни почвы / регулированию pH.
• Сера: способствует жизни почвы

Влияние на химические и физические свойства почвы

Некоторые удобрения (особенно азотные) способствуют закислению почвы . Без компенсационных мер это может привести к ухудшению структурных условий в почве . Однако хорошо спланированные меры по внесению удобрений (например, известкование ) могут противодействовать падению значения pH, поэтому не следует опасаться негативного воздействия на динамику питательных веществ, почвенные организмы и структуру почвы .

Минералы глины в почве имеют отрицательный заряд и могут связывать положительно заряженные частицы (например, ионы калия [K ⁺ ] или аммония [NH ₄ ⁺ ], фиксация аммония в глинистых, связных почвах), что увеличивает доступность азота после внесения удобрений. быть ограниченным. Облигация обратимая.

Влияние на почвенные организмы

Понижение значения pH и чрезмерная концентрация соли могут ухудшить жизнь почвы. Кроме того, активность N-связывающих бактерий снижается с увеличением количества азотных удобрений. В целом, адекватное снабжение почвы органическими и минеральными удобрениями способствует увеличению количества и разнообразия почвенных организмов. Они имеют решающее влияние на плодородие почвы. При правильном внесении минеральных удобрений плотность дождевых червей остается в основном стабильной. Популяция дождевых червей поддерживается собственными органическими удобрениями.

21-летнее исследование резюмировало следующее: «Чтобы оценить эффективность систем выращивания сельскохозяйственных культур, необходимо понимание агроэкосистем. 21-летнее исследование показало, что системы органического земледелия дали на 20 процентов меньшую урожайность, чем традиционные, даже несмотря на то, что использование удобрений и энергии составляло от 34 до 53%, а пестицидов - на 97%. Повышенное плодородие почвы и большее биологическое разнообразие на экологических испытательных площадках, вероятно, означает, что эти системы менее зависимы от внешних источников ».

Обогащение металлами

Существует множество исследований по обогащению почвы тяжелыми металлами за счет минеральных удобрений. Из минеральных удобрений, используемых в сельском хозяйстве и садоводстве, многие фосфорные удобрения содержат природный уран и кадмий . Эти загрязнители могут накапливаться в почве, а также попадать в грунтовые воды.

Последствия использования фосфорных удобрений и связь между повышенным содержанием урана в минеральной и питьевой воде и геологией подземных водоемов впервые были исследованы в масштабах страны в 2009 году. Оказалось, что повышенное содержание урана в основном связано с такими образованиями, как красный песчаник или Кёупер , которые сами по себе имеют геогенно повышенное содержание урана. Однако уровни урана от сельскохозяйственных фосфорных удобрений уже попали в грунтовые воды. Это связано с тем, что фосфаты горных пород содержат 10–200 мг / кг урана, который накапливается до еще более высоких концентраций в процессе обработки для производства удобрений. При обычном удобрении минеральными фосфорными удобрениями это приводит к ежегодному внесению 10–22 г урана на гектар. Органические удобрения, такие как навоз и навоз ( навоз ), имеют более низкие уровни урана, часто ниже 2 мг / кг и, соответственно, низкие поступления урана. Содержание урана в осадке сточных вод находится между этими крайними значениями. Однако за счет кормовых добавок тяжелые металлы, цинк и медь могут быть обогащены в интенсивно используемых почвах с фермерским навозом.

Длительное интенсивное удобрение вторичным сырьем также может привести к нежелательному обогащению металлами . По этой причине, когда ил сточных вод разбрасывается на сельскохозяйственных угодьях, необходимо исследовать как осадок сточных вод, так и почву. Влияние удобрений на химические и физические свойства почвы можно скорректировать с помощью определенных сельскохозяйственных и растениеводческих мероприятий. Для сравнения, обогащение металлами нельзя изменить, так как металлы почти не вымываются, а вымывание растениями незначительно. Если содержание металлов в почве слишком велико, плодородие почвы ухудшается в долгосрочной перспективе.

Влияние удобрений на воду

Нитрат натрия («Нитрат Чили»)

Ухудшение качества воды из-за удобрения может произойти из-за:

• Нитрат обогащение в грунтовых водах через N-выщелачивание,
• Обогащение минералами, особенно фосфатом, поверхностных вод z. Б. смывом почвы ( эрозия почвы в результате эвтрофикации воды)

Загрязнение грунтовых вод нитратами

Нитраты (NO ₃ ^- ) нежелательны в питьевой воде, потому что при определенных обстоятельствах они превращаются в нитриты, которые вредны для здоровья . Он может образовывать нитрозамины с вторичными аминами (аммиачное основание), которые присутствуют в пище или возникают во время пищеварения . Некоторые из них являются канцерогенными веществами. Чтобы в значительной степени исключить риски для здоровья, содержание нитратов в питьевой воде должно быть как можно ниже. Предельное значение содержания нитратов в питьевой воде было установлено в 1991 году Директивой ЕС 91/676 / EEC на уровне 50 мг NO ₃ ^- / литр. Это предельное значение может быть превышено при неправильном внесении удобрений, особенно на легких, проницаемых почвах. По своей природе подземные воды обычно содержат менее 10 мг NO ₃ ^- / л. Как повод для возникновения в послевоенный период з. Среди прочего, частично сильно повышенное содержание нитратов. звонить:

• Более плотное поселение с увеличивающимся количеством сточных вод от домашних хозяйств, торговли и промышленности и недостатками в канализационной системе.
• Интенсивное использование сельскохозяйственных земель; Здесь фермерские удобрения ( жидкий навоз , жидкий навоз ) должны оцениваться более критически, чем минеральные удобрения , поскольку они часто не используются так же конкретно, как минеральные удобрения, и, следовательно, степень использования азота ниже. Кроме того, проблема выщелачивания нитратов обострилась на региональном уровне из-за увеличения количества животных, возможно, также из-за концентрации животноводства. Однако выщелачивание азота, установленное с помощью лизиметрических систем или глубоких скважин , не является автоматически следствием увеличения количества удобрений. Количество используемых удобрений значительно сократилось за последние годы. Скорее, причина кроется в неправильном использовании удобрений.

Рекомендуются следующие меры по снижению загрязнения нитратами:

• При внесении удобрений учитывайте поступление азота в почву . Весной, в зависимости от севооборота , тип почвы , тип почвы , органических удобрений и осенью или зимой погода, очень различные количества минерализованных, т.е. ЧАС. Азот , доступный для растений , должен присутствовать в почве. Их можно регистрировать с помощью метода Nmin и учитывать при определении потребности в азотных удобрениях.
• Отрегулируйте количество N в соответствии с потребностями растений в минералах. Избегайте чрезмерного удобрения особыми культурами, такими как вино , хмель и овощи , а также требовательными пахотными культурами, такими как кукуруза .
• Вносите удобрения в нужное время и при необходимости разделите количество удобрений на частичные дозы.
• Выборочное использование навоза
• Связывание азота через круглогодичную вегетацию, если это возможно, так что азот, не потребленный предыдущей культурой, и азот, выделяемый при минерализации, являются биологически связанными. В случае позднего внесения азота для производства качественной пшеницы или для выращивания зернобобовых культур , выщелачивание азота должно быть уменьшено с помощью мер растениеводства, таких как севооборот, выращивание промежуточных культур или удобрение соломы. .
• Не распахивать многолетние поля фуражные с бобовыми ( клевер трава , люцерна трава ) осенью, но весной.

Фосфатное загрязнение поверхностных вод

Явления эвтрофикации в северной части Каспийского моря к востоку от устья Волги, цветение водорослей из-за большого количества удобрений (спутниковый снимок 2003 г.)

Эвтрофикация описывает состояние стоячей воды, которое характеризуется высоким содержанием питательных веществ и, как следствие, обилием водных растений и водорослей . В большинстве случаев эвтрофикация вызывается высоким потреблением фосфатов, поскольку фосфаты в естественных условиях практически отсутствуют в поверхностных водах. Большое количество фосфора увеличивает рост водорослей и водных растений. Разложение мертвых водорослей и растительных веществ потребляет избыточное количество кислорода в в воде . Следовательно, недостаток кислорода может привести к гибели рыбы.

Фосфаты проникают в поверхностные воды

• Сточные воды жилых массивов (моющие средства); однако многие очистные сооружения теперь имеют стадию очистки для удаления фосфора.
• Выщелачивание фосфата или вымывание почвы и удобрений

Поскольку фосфат удобрений в основном связан с почвой, выщелачиванием фосфата на суглинках и глинистых почвах можно практически пренебречь. Р-сток оценивается иначе:

• в связи с эрозией почвы водной эрозией
• в случае неправильного использования собственных удобрений

Здесь могут быстро происходить значительные поступления фосфора в воду.

Влияние удобрения на воздух

Навоз хранится в поле для разбрасывания.

После внесения органических ( навоз , жидкий навоз) и неорганических ( минеральные удобрения ) удобрений могут происходить значительные потери газообразного азота в виде аммиака .

Органическое удобрение

Количество потерь аммиака зависит от типа и состава органических удобрений, обработка которых, например, Б. Внесение в почву и в зависимости от погоды во время внесения. Следующая последовательность величины потерь аммиака возникает с учетом

• тип навоза : глубокий навоз < навоз  <обычный навоз (свиной навоз <навоз крупного рогатого скота) <биогазовый навоз или свежий навоз;
• содержания сухого вещества ( сухого вещества ): водный навоз <навоз с высоким содержанием сухого вещества

В зависимости от содержания сухого вещества в навозе, времени внесения, вида животных и погоды потери примерно 1% (с внесением навоза) и почти 100% (внесение стерни без внесения) аммонийного азота, присутствующего в можно ожидать навоза. Помимо типа хранения и применения, время регистрации имеет большое влияние на уровень потерь. Немедленное введение значительно снижает потери аммиака.

Твердое минеральное удобрение

Потери аммиака азотными минеральными удобрениями увеличиваются следующим образом: Аммиачная селитра кальция  < комплексное удобрение  < диаммонфосфат  < мочевина  < цианамид кальция  < сульфат аммония .

Доля минеральных удобрений в общих потерях аммиачного азота в сельском хозяйстве невысока.

Смотри тоже

• Биоэффектор
• Окно удобрения
• Единица навоза
• Закон об удобрениях
• Закон об удобрениях
• Зеленые удобрения
• Плагген ( Plagemann )
• Первичная каменная мука
• КУЛТАНСКИЙ процесс
• Агрохимия
• Закон минимума
• Список крупнейших производителей удобрений

литература

• Йоханнес Котчи, Кэти Джо Веттер: Удобрения: платящие потребители, коварные производители. В: Фонд Генриха Бёлля и др. (Ред.): Атлас почвы. Данные и факты об Акере. Land und Erde, Берлин, 2015, стр. 20–21.
• Арнольд Финк : Удобрение и удобрение - Основы и инструкции по удобрению культурных растений . Второе, переработанное издание. VCH, Weinheim; Нью-Йорк; Базель; Кембридж 1992, ISBN 3-527-28356-0 , стр. 488 . 
• Свен Шуберт: Питание растений - бакалавр базовых знаний. Verlag Eugen Ulmer, Штутгарт, ISBN 3-8252-2802-9 .
• Гюнтер Шиллинг : Подкормка и удобрение растений (=  UTB . Volume 8189 ). Ульмер, Штутгарт (Хоэнхайм) 2000, ISBN 3-8252-8189-2 . 
• Удо Реттберг: Все, что вам нужно знать о сырье. Успешно с кофе, золотом и компанией . FinanzBook-Verlag, Мюнхен 2007, ISBN 978-3-89879-309-4 . 

веб ссылки

Викисловарь: удобрения  - объяснение значений, происхождение слов, синонимы, переводы

Викисловарь: Удобрения  - объяснение значений, происхождение слов, синонимы, переводы

• Маркус Матмюллер , Андреас Инейхен: Оплодотворение. В кн . : Исторический лексикон Швейцарии .
• Европейский атлас загрязнения питательными веществами
• Азотные удобрения истощают органический углерод почвы
• Жидкое удобрение

Индивидуальные доказательства

1. ↑ Мюфит Бахадир, Харун Парлар, Майкл Спителлер: Springer Umweltlexikon . Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-97335-2 , стр. 301 ( ограниченный просмотр в поиске Google Книг). 
2. ↑ Гвидо А. Рейнхардт: Баланс энергии и CO2 возобновляемого сырья Теоретические принципы и тематическое исследование рапса . Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-322-84192-6 , стр. 78 ( ограниченный предварительный просмотр в поиске Google Книг). 
3. ↑ Хартмут Боссель: данные об экологических знаниях, факты, связи . Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-95714-7 , стр. 165 ( ограниченный предварительный просмотр в поиске Google Книг). 
4. ^ Nutrients , частный сайт покойного сельскохозяйственного журналиста Райнера Маше .
5. ↑ Арнольд Финк: Удобрения и удобрения - Основы и инструкции по удобрению культурных растений 1992.
6. ↑ Йонас Столл: Удобрения. 27 мая 2013, доступ к 15 февраля 2019 . 
7. ↑ Альфонс Детер: 13000 тонн пластика ежегодно попадает в нашу почву. В: topagrar.com . 1 июня 2021, доступ к 1 июня 2021 . 
8. ↑ ^{a b} Постановление о внесении удобрений (DüMV) о юриспруденции.
9. ↑ Элизабет Бьёрсвик: Раздел TICCIH по гидроэнергетике и электрохимической промышленности: Промышленное наследие в Норвегии, например. В: Le patrimoine Industriel de l'électricité et de l'hydroélectricité. Редакторы Дени Варащин и Ив Бувье, Савойский университет , декабрь 2009 г., ISBN 978-2-915797-59-6 , стр. 112-115.
10. ↑ ^{a b} Ceresana: Исследование рынка удобрений , май 2013 г.
11. ↑ Регламент (ЕС) № 2003/2003 (PDF) по удобрениям.
12. ↑ Директива 91/676 / EEC (PDF) ( Директива по нитратам ).
13. ↑ Постановление о внесении удобрений (DüV) ; Заменено новым постановлением в июне 2017 года.
14. ↑ Постановление о внесении удобрений (DüV) ; Новая версия действительна с июня 2017 года.
15. ^ Статистика сельского, лесного и рыбного хозяйства - издание 2020 г. (PDF; 16,1 МБ) Евростат, 17 декабря 2020 г., по состоянию на 19 декабря 2020 г. (на английском языке). 
16. ↑ Кристин фон Бутлар, Марианна Карпенштейн-Махан, Роланд Баубек: Концепции выращивания энергетических культур во время изменения климата. Вклад в управление воздействием на климат в столичном регионе Ганновер-Брауншвейг-Геттинген-Вольфсбург . ibidem-Verlag / ibidem Press, 2014, ISBN 978-3-8382-6525-4 ( ограниченный предварительный просмотр в поиске книг Google). 
17. ↑ Органические удобрения и обработки почвы пониженной в качестве факторов управления для хранения C, N, P и S микроорганизмов . kassel University Press GmbH, 2010, ISBN 978-3-86219-033-1 , стр. 86 ( ограниченный предварительный просмотр в поиске Google Книг). 
18. ^ Франц Шиннер, Ренате Зоннлейтнер: Управление почвой , удобрение и рекультивация . Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-80184-6 , стр. 179 ( ограниченный просмотр в поиске Google Книг). 
19. ↑ Сильвия Кратц: Уран в удобрениях. ( Памятка от 13 апреля 2014 г. в Интернет-архиве ) (PDF) Уран-экологическая тревога: Статусный семинар 14 октября 2004 г., Федеральный научно-исследовательский институт сельского хозяйства (FAL), Институт питания растений и почвоведения, 2004 г.
20. ↑ Dethlev Cordts: Уран в питьевой воде (документация) NDR, 45 мин., Ноябрь 2010 г.
21. ^ Экхард Джедике, Вильгельм Фрей, Мартин Хундсдорфер, Эберхард Штайнбах (ред.): Практическое обслуживание ландшафта. Основы и меры . 2-е улучшенное и дополненное издание. Ульмер, Штутгарт (Хоэнхайм) 1996, ISBN 3-8001-4124-8 , стр. 80 . 
22. ↑ А. Фангмайер, Х.-Дж. Хантер: Эффекты повышения концентрации CO ₂ . Институт экологии растений на Юстус Либиха университета Гессена, 2001, доступ к 7 мая 2014 года . 
23. ↑ Ульрих Гизи: Экология почвы . Георг Тим Верлаг, 1997, ISBN 978-3-13-747202-5 , стр. 265 ( ограниченный просмотр в Поиске книг Google). 
24. ↑ Рабочий дневник OVA Jork 2014 , с. 210.
25. ↑ ФАО
26. ↑ Мир в цифрах. В: Handelsblatt (2005)
27. ↑ Атлант Биери: Удобрение при изменении климата. (168 kB; PDF) В: Пресс-релиз от 4 февраля 2010 г., подготовленный исследовательской станцией Agroscope Reckenholz-Tänikon (ART). Eidgenössisches Volkswirtschaftsdepartement EVD, стр. 1 , по состоянию на 7 сентября 2010 г . : «Например, в почве бактерии превращают соединения азота в закись азота (N ₂ O) - климатический газ, который в 300 раз сильнее углекислого газа»  .
28. ↑ Йорг Штауде: Веселящий газ теперь также нагревает землю. В: Klimareporter.de. 10 октября 2020 г., по состоянию на 11 октября 2020 г. (немецкий). 
29. ↑ Элиза Харрис и др.: Пути денитрификации доминируют в выбросах закиси азота с управляемых пастбищ во время засухи и повторного заболачивания . В: Sci. Adv. 2021, doi : 10.1126 / sciadv.abb7118 ( uibk.ac.at [доступ 7 февраля 2021 г.]). 
30. ↑ Тикающая бомба замедленного действия - Уран в удобрении , на Umweltinstitut.org
31. ^ Уран в почве и воде, Клаудиа Динеманн, Йенс Утерманн, Федеральное агентство по окружающей среде, Дессау-Росслау, 2012, стр.15.
32. ↑ Пауль Мэдер, Андреас Флиссбах, Давид Дюбуа, Люси Ганст, Падруот Фрид и Урс Ниггли: Плодородие почвы и биологическое разнообразие в органическом земледелии. ЭКОЛОГИЯ И СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО 124, 4/2002 orgprints.org (PDF).
33. ↑ Уве Лейтерер: Ядовитый уран в садовых удобрениях ( воспоминание от 11 мая 2012 г. в Интернет-архиве ), на ndr.de
34. ↑ Удобрения: 16 процентов содержат слишком много кадмия. В: schweizerbauer.ch . 21 июля 2021, доступ к 21 июля 2021 . 
35. ↑ Фридхарт Кнолле : Вклад в появление и происхождение урана в немецкой минеральной и водопроводной воде. 2009, по состоянию на 12 февраля 2010 г. (TU Braunschweig, диссертация). 
36. ↑ Национальное наблюдение за почвами (NABO) 1985–2009. (PDF; 2.3 MB) Состояние и изменение неорганических загрязнителей и параметров почвы. Agroscope , 2015, доступ к 29 декабря 2020 года . 
37. ↑ Тамара Кольбе, Жан-Рейнальд де Дрейзи и др.: Стратификация реактивности определяет удаление нитратов из грунтовых вод. В: Известия Национальной академии наук. 116, 2019, стр. 2494, DOI: 10.1073 / pnas.1816892116 .