Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Удобрения )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Большой современный разбрасыватель удобрений
Lite-Trac Agri-Spread извести и разбрасыватель удобрений на сельскохозяйственной выставке

Удобрения ( американский английский ) или удобрение ( британский английский , см орфографических различий ) представляет собой любой материал из природного или синтетического происхождения , который наносится на почву или ткань растений для питания растений питательных веществ . Удобрения могут отличаться от известковых материалов или других не питательных веществ в почве . Существует множество источников удобрений, как природных, так и промышленных. [1] В большинстве современных методов ведения сельского хозяйства удобрение сосредоточено на трех основных питательных макроэлементах: азоте (N), фосфоре (P) и калий.(K) с периодическим добавлением добавок, таких как каменная пыль, для микроэлементов. Фермеры применяют эти удобрения различными способами: сухим, гранулированным или жидким способом, с использованием крупногабаритного сельскохозяйственного оборудования или ручными инструментами.

Исторически удобрение происходило из природных или органических источников: компост , навоз , человеческий навоз , собранные минералы, севооборот и побочные продукты производств, связанных с природой человека (например, отходы переработки рыбы или кровяная мука от убоя животных). Однако, начиная с XIX века, после нововведений в области питания растений , сельскохозяйственная промышленность развивалась вокруг синтетических удобрений. Этот переход был важен для преобразования глобальной продовольственной системы , что позволило развить крупномасштабное промышленное сельское хозяйство с высокой урожайностью. В частности, химические процессы фиксации азота, такие какПроцесс Габера в начале 20 века, усиленный производственными мощностями, созданными во время Второй мировой войны, привел к буму использования азотных удобрений. Во второй половине 20-го века более широкое использование азотных удобрений (увеличение на 800% в период с 1961 по 2019 год) было решающим компонентом повышения производительности традиционных продовольственных систем (более 30% на душу населения) в рамках так называемого « Зеленая революция ». [2]

Синтетические удобрения, используемые в сельском хозяйстве, имеют далеко идущие экологические последствия . Согласно Специальному докладу МГЭИК об изменении климата и землепользовании , производство этих удобрений и связанные с ними методы землепользования являются ключевыми факторами глобального потепления . [2] Использование удобрений также привело к ряду прямых экологических последствий: сельскохозяйственный сток, который приводит к эффектам ниже по течению, таким как мертвые зоны океана и загрязнение водных путей, деградация почвенного микробиома , [3]и накопление токсинов в экосистемах. Кроме того, использование синтетических удобрений также может иметь значительные косвенные воздействия на окружающую среду: например, воздействие на окружающую среду гидроразрыва для природного газа, используемого в процессе Габера , сельскохозяйственный бум частично ответственен за быстрый рост населения и крупномасштабные промышленные предприятия. методы ведения сельского хозяйства связаны с разрушением среды обитания , давлением на биоразнообразие и потерей сельскохозяйственных земель.

Чтобы смягчить проблемы, связанные с окружающей средой и продовольственной безопасностью , международное сообщество включило продовольственные системы в цель 2 в области устойчивого развития, которая направлена ​​на создание экологически безопасной и устойчивой системы производства продуктов питания . [4] Большинство политических и нормативных подходов к решению этих проблем сосредоточены на изменении методов ведения сельского хозяйства в сторону устойчивых или восстановительных методов ведения сельского хозяйства , в которых используется меньше синтетических удобрений, более эффективное управление почвой (т. Е. Беспахотное земледелие ) и используется больше органических удобрений.

История [ править ]

Общее производство удобрений по видам. [5]
Население мира поддерживается синтетическими азотными удобрениями и без них. [6]
Основанная в 1812 году компания Mirat , производитель навоза и удобрений, считается старейшим промышленным предприятием в Саламанке (Испания).

Управление плодородием почвы занимало фермеров на протяжении тысячелетий. Есть записи, что египтяне, римляне, вавилоняне и первые германцы использовали минералы или навоз для повышения производительности своих ферм. [1] Наука о питании растений началась задолго до работ немецкого химика Юстуса фон Либиха, хотя его имя упоминается чаще всего. Николя Теодор де Соссюр и его коллеги-ученые в то время поспешили опровергнуть упрощения Юстуса фон Либиха . Существовало сложное научное понимание питания растений, в котором роль гумуса и органо-минеральных взаимодействий была центральной, и это соответствовало более поздним открытиям, сделанным начиная с 1990 года. [7]Выдающимися учеными, на которых рисовал Юстус фон Либих, были Карл Людвиг Шпренгер и Герман Хеллригель . В этой области произошла «эрозия знаний» [8] , частично вызванная смешением экономики и исследований. [9] Джон Беннет Лоз , английский предприниматель , начал экспериментировать с воздействием различных удобрений на растения, выращиваемые в горшках, в 1837 году, а год или два спустя эксперименты были распространены на полевые культуры. Одним из непосредственных последствий было то, что в 1842 году он запатентовал навоз, полученный путем обработки фосфатов серной кислотой, и, таким образом, был первым, кто создал индустрию искусственного навоза. В следующем году он заручился услугамиДжозеф Генри Гилберт ; вместе они проводили опыты с урожаем в Институте исследования сельскохозяйственных культур . [10]

Процесс Биркеланда-Эйде был одним из конкурирующих промышленных процессов в начале производства азотных удобрений. [11] Этот процесс использовался для фиксации атмосферного азота (N 2 ) в азотную кислоту (HNO 3 ), один из нескольких химических процессов, обычно называемых фиксацией азота . Полученная азотная кислота затем использовалась в качестве источника нитрата (NO 3 - ). Завод, основанный на этом процессе, был построен в Рьюкане и Нутоддене в Норвегии, в сочетании со строительством крупных гидроэлектростанций .[12]

1910-е и 1920-е годы стали свидетелями подъема процессов Габера и Оствальда . В процессе Габера производится аммиак (NH 3 ) из газообразного метана (CH 4 ) и молекулярного азота (N 2 ). Аммиак из процесса Габера затем превращается в азотную кислоту (HNO 3 ) в процессе Оствальда . [13] После Второй мировой войны заводы по производству азота, которые были увеличены для производства бомб военного времени, были переведены на использование в сельском хозяйстве. [14]Использование синтетических азотных удобрений неуклонно росло за последние 50 лет, увеличившись почти в 20 раз до нынешних 100 миллионов тонн азота в год. [15]

Разработка синтетических азотных удобрений в значительной степени способствовала росту мирового населения  - по оценкам, почти половина людей на Земле в настоящее время питается за счет использования синтетических азотных удобрений. [16] Использование фосфорных удобрений также увеличилось с 9 миллионов тонн в год в 1960 году до 40 миллионов тонн в год в 2000 году. Урожай кукурузы, дающий 6-9 тонн зерна с гектара (2,5 акра), требует 31-50 килограммов ( 68–110 фунтов) вносимого фосфатного удобрения; посевы сои требуют около половины, например 20–25 кг на гектар. [17] Yara International - крупнейший в мире производитель азотных удобрений. [18]

Механизм [ править ]

Шесть томатов, выращенных с нитратными удобрениями и без них на бедной питательными веществами песчано-глинистой почве. Одно из растений в бедной питательными веществами почве погибло.

Удобрения усиливают рост растений. Эта цель достигается двумя способами, традиционный из которых - добавки, обеспечивающие питательные вещества. Второй способ действия некоторых удобрений - повышение эффективности почвы за счет изменения ее влагоудержания и аэрации. В этой статье, как и во многих других статьях об удобрениях, подчеркивается аспект питания. Удобрения обычно содержат в различных пропорциях : [19]

  • три основных макроэлемента:
    • Азот (N): рост листьев
    • Фосфор (P): развитие корней, цветов, семян, плодов;
    • Калий (K): сильный рост стебля, движение воды в растениях, содействие цветению и плодоношению;
  • три вторичных макроэлемента: кальций (Ca), магний (Mg) и сера (S);
  • микроэлементы: медь (Cu), железо (Fe), марганец (Mn), молибден (Mo), цинк (Zn), бор (B). Иногда важное значение имеют кремний (Si), кобальт (Co) и ванадий (V).

Питательные вещества, необходимые для здоровой жизни растений, классифицируются по элементам, но элементы не используются в качестве удобрений. Вместо этого соединения, содержащие эти элементы, являются основой удобрений. Макроэлементы потребляются в больших количествах и присутствуют в тканях растений в количествах от 0,15% до 6,0% от сухого вещества (СВ) (0% влажности). Растения состоят из четырех основных элементов: водорода, кислорода, углерода и азота. Углерод, водород и кислород широко доступны в виде воды и двуокиси углерода. Хотя азот составляет большую часть атмосферы, он находится в недоступной для растений форме. Азот является наиболее важным удобрением, поскольку азот присутствует в белках , ДНК и других компонентах (например,хлорофилл ). Чтобы растения были питательными, азот должен быть доступен в «фиксированной» форме. Только некоторые бактерии и их растения-хозяева (особенно бобовые ) могут фиксировать атмосферный азот (N 2 ), превращая его в аммиак . Фосфат необходим для производства ДНК и АТФ , основного энергоносителя в клетках, а также некоторых липидов.

Микробиологические соображения [ править ]

Два набора ферментативных реакций очень важны для эффективности азотных удобрений.

Уреаза

Первый - это гидролиз (реакция с водой) мочевины. Многие почвенные бактерии обладают ферментом уреазой , который катализирует превращение мочевины в ион аммония (NH 4 + ) и бикарбонат-ион (HCO 3 - ).

Окисление аммиака

Аммиакокисляющие бактерии (АОБ), такие как разновидности Nitrosomonas , окисляют аммиак до нитрита , процесс, называемый нитрификацией . [20] Нитритокисляющие бактерии, особенно Nitrobacter , окисляют нитрит до нитрата, который чрезвычайно подвижен и является основной причиной эвтрофикации .

Классификация [ править ]

Удобрения классифицируются по нескольким признакам. Они классифицируются в зависимости от того, содержат ли они одно питательное вещество (например, K, P или N), и в этом случае они классифицируются как «простые удобрения». «Мультипитательные удобрения» (или «комплексные удобрения») содержат два или более питательных вещества, например N и P. Удобрения также иногда классифицируются как неорганические (тема большей части этой статьи) по сравнению с органическими. Неорганические удобрения исключают углеродсодержащие материалы, за исключением мочевины . Органические удобрения обычно представляют собой (переработанные) вещества растительного или животного происхождения. Неорганические удобрения иногда называют синтетическими, поскольку для их производства требуется различная химическая обработка. [21]

Одноэлементные ("прямые") удобрения [ править ]

Основное прямое удобрение на основе азота - аммиак или его растворы. Нитрат аммония (NH 4 NO 3 ) также широко используется. Мочевина - еще один популярный источник азота, имеющий то преимущество, что он твердый и невзрывоопасный, в отличие от аммиака и нитрата аммония соответственно. Несколько процентов рынка азотных удобрений (4% в 2007 году) [22] составляют нитрат кальция и аммония (Ca (NO 3 ) 2 • NH 4  • 10 H 2 O ).

Основными прямыми фосфорными удобрениями являются суперфосфаты . «Единый суперфосфат» (SSP) состоит из 14–18% P 2 O 5 , опять же в форме Ca (H 2 PO 4 ) 2 , а также фосфогипса (Ca SO 4  • 2H 2 O). Тройной суперфосфат (TSP) обычно состоит из 44–48% P 2 O 5 и не содержит гипса. Смесь одинарного суперфосфата и тройного суперфосфата называется двойным суперфосфатом. Более 90% обычного суперфосфатного удобрения растворимо в воде.

Основным прямым удобрением на основе калия является хлористый калий (MOP). Муриат поташа состоит из 95–99% KCl и обычно доступен в виде удобрения 0-0-60 или 0-0-62.

Мультипитательные удобрения [ править ]

Эти удобрения распространены. Они состоят из двух и более питательных компонентов.

Бинарные (НП, НК, ПК) удобрения

Основные двухкомпонентные удобрения обеспечивают растения азотом и фосфором. Они называются удобрениями NP. Основными удобрениями NP являются моноаммонийфосфат (MAP) и диаммонийфосфат (DAP). Активным ингредиентом MAP является NH 4 H 2 PO 4 . Активным ингредиентом DAP является (NH 4 ) 2 HPO 4 . Около 85% удобрений MAP и DAP растворимы в воде.

Удобрения NPK

Удобрения NPK - это трехкомпонентные удобрения, содержащие азот, фосфор и калий. Различают два типа удобрений NPK: составные и смеси. Комбинированные удобрения NPK содержат химически связанные ингредиенты, в то время как смешанные удобрения NPK представляют собой физические смеси отдельных питательных компонентов.

Рейтинг NPK - это рейтинговая система, описывающая количество азота, фосфора и калия в удобрении. Рейтинг NPK состоит из трех цифр, разделенных тире (например, 10-10-10 или 16-4-8), описывающих химический состав удобрений. [23] [24] Первое число представляет процентное содержание азота в продукте; второе число, P 2 O 5 ; третий, K 2 O. Удобрения фактически не содержат P 2 O 5 или K 2.O, но эта система является условным обозначением количества фосфора (P) или калия (K) в удобрении. Мешок удобрения весом 50 фунтов (23 кг) с маркировкой 16-4-8 содержит 8 фунтов (3,6 кг) азота (16% от 50 фунтов), количество фосфора эквивалентно содержанию в 2 фунтах P 2 O 5. (4% от 50 фунтов) и 4 фунта K 2 O (8% от 50 фунтов). Большинство удобрений маркируются в соответствии с этим соглашением NPK, хотя австралийское соглашение, следующее за системой NPKS, добавляет четвертое число для серы и использует значения элементов для всех значений, включая P и K. [25]

Микроэлементы [ править ]

Микроэлементы потребляются в меньших количествах и присутствуют в тканях растений порядка миллионных долей (ppm) в диапазоне от 0,15 до 400 ppm или менее 0,04% сухого вещества. [26] [27] Эти элементы часто необходимы для ферментов, необходимых для метаболизма растений. Поскольку эти элементы активируют катализаторы (ферменты), их влияние намного превышает их весовой процент. Типичными микроэлементами являются бор, цинк, молибден, железо и марганец. [19] Эти элементы представлены в виде водорастворимых солей. Железо представляет особые проблемы, потому что оно превращается в нерастворимые (биодоступные) соединения при умеренных pH почвы и концентрациях фосфатов. По этой причине железо часто вводят в виде хелатного комплекса , например,EDTA или производные EDDHA . Потребность в микроэлементах зависит от растения и окружающей среды. Например, сахарная свекла , по всей видимости требует бора , и бобовые культуры требуют кобальта , [1] в то время как условия окружающей среды , таких как засуха , тепло или бора косметики менее доступная для растений. [28]

Производство [ править ]

Азотные удобрения [ править ]

Общее потребление азотных удобрений на регион, измеренное в тоннах общего количества питательных веществ в год.

Азотные удобрения производятся из аммиака (NH 3 ), производимого по технологии Габера-Боша . [22] В этом энергоемком процессе природный газ (CH 4 ) обычно поставляет водород , а азот (N 2 ) извлекается из воздуха . Этот аммиак используется в качестве сырья для всех других азотных удобрений, таких как безводный нитрат аммония (NH 4 NO 3 ) и мочевина (CO (NH 2 ) 2 ).

Отложения нитрата натрия (NaNO 3 ) ( чилийская селитра ) также обнаружены в пустыне Атакама в Чили и были одним из первых (1830 г.) удобрений, богатых азотом. [31] Это все еще добывается для удобрений. [32] Нитраты также производятся из аммиака по методу Оствальда .

Фосфорные удобрения [ править ]

Апатитовый рудник в Сиилинъярви , Финляндия.

Фосфорные удобрения получают экстракцией из фосфатной руды , которая содержит два основных фосфорсодержащих минерала, фторапатит Ca 5 (PO 4 ) 3 F (CFA) и гидроксиапатит Ca 5 (PO 4 ) 3 OH. Эти минералы превращаются в водорастворимые фосфатные соли при обработке серной (H 2 SO 4 ) или фосфорной кислотами (H 3 PO 4 ). Это применение в первую очередь мотивирует крупное производство серной кислоты . [33]При нитрофосфатном процессе или процессе Odda (изобретенном в 1927 году) фосфоритная руда с содержанием фосфора (P) до 20% растворяется в азотной кислоте (HNO 3 ) для получения смеси фосфорной кислоты (H 3 PO 4 ) и кальция. нитрат (Ca (NO 3 ) 2 ). Эта смесь может быть объединена с калийным удобрением для получения сложного удобрения с тремя макроэлементами N, P и K в легко растворяющейся форме. [34]

Калийные удобрения [ править ]

Калий - это смесь минералов калия, используемая для производства калийных (химический символ: K) удобрений. Калий растворим в воде, поэтому основные усилия по получению этого питательного вещества из руды включают несколько этапов очистки; например, для удаления хлорида натрия (NaCl) (поваренная соль ). Иногда калий называют K 2 O для удобства тех, кто описывает содержание калия. На самом деле, калийные удобрения, как правило , хлорид калия , сульфат калия , карбонат калия или нитрат калия . [35]

Удобрения NPK [ править ]

Существует четыре основных направления производства удобрений NPK: 1) паровое гранулирование, 2) химическое гранулирование, 3) прессование, 4) смешивание в массе. Первые три процесса используются для производства сложных NPK. Во время паровой грануляции сырье смешивается и далее гранулируется с использованием пара в качестве связующего. Процесс химического гранулирования основан на химических реакциях между жидким сырьем (например, фосфорной кислотой, серной кислотой, аммиаком) и твердым сырьем (например, хлоридом калия, переработанным материалом). Прессование осуществляется под высоким давлением для агломерации сухих порошковых материалов. Наконец, массовые смеси производятся путем смешивания простых удобрений.

Органические удобрения [ править ]

Контейнер для компоста для мелкосерийного производства органических удобрений
Крупное предприятие по производству компоста

« Органические удобрения » могут описывать те удобрения органического - биологического - происхождения, то есть удобрения, полученные из живых или ранее живых материалов. Органические удобрения могут также описывать коммерчески доступные и часто расфасованные продукты, которые стремятся соответствовать ожиданиям и ограничениям, принятым « органическим сельским хозяйством » и « экологически чистым » садоводством. Связанные с садоводством системы производства продуктов питания и растений, которые значительно ограничивают или строго избегают использования синтетических удобрений. и пестициды. Продукты «Органические удобрения» обычно содержат как некоторые органические материалы, так и приемлемые добавки, такие как порошки питательных пород, молотые морские раковины (крабов, устриц и т. д.), другие готовые продукты, такие как мука из семян или водоросли, а также культивируемые микроорганизмы и их производные.

Удобрения органического происхождения (первое определение) включают отходы животноводства , растительные отходы сельского хозяйства, компост и очищенный осадок сточных вод ( твердые биологические вещества ). Помимо навоза, источники животного происхождения могут включать продукты убоя животных: кровяная мука , костная мука , перьевая мука , шкуры, копыта и рога - все это типичные компоненты. [19]Материалы органического происхождения, доступные для промышленности, такие как отстой сточных вод, могут быть неприемлемыми компонентами органического сельского хозяйства и садоводства из-за различных факторов, от остаточных загрязнителей до общественного мнения. С другой стороны, продаваемые «органические удобрения» могут включать переработанные органические вещества и продвигать их, потому что эти материалы привлекательны для потребителей. Независимо от определения или состава, большинство этих продуктов содержат менее концентрированные питательные вещества, и их не так легко определить количественно. Они могут предложить преимущества создания почвы, а также быть привлекательными для тех, кто пытается заниматься сельским хозяйством / садоводством более «естественно». [36]

По объему торф является наиболее широко применяемым пакетированным органическим удобрением для почвы. Это незрелая форма угля, улучшающая почву за счет аэрации и поглощения воды, но не придающая питательной ценности растениям. Следовательно, это не удобрение, как определено в начале статьи, а скорее поправка. Кокосовое волокно, (полученные из кокосовой шелухи), кора и опилки при добавлении в почву действуют аналогично (но не идентично) торфу и также считаются органическими добавками к почве - или текстуризаторами - из-за их ограниченного количества питательных веществ. Некоторые органические добавки могут иметь обратный эффект на питательные вещества - свежие опилки могут потреблять питательные вещества почвы при разложении и могут снижать pH почвы - но эти же органические текстуризаторы (а также компост и т. Д.) Могут увеличить доступность питательных веществ за счет улучшения катионный обмен или усиленный рост микроорганизмов, которые, в свою очередь, увеличивают доступность определенных питательных веществ для растений. Органические удобрения, такие как компост и навоз, можно распространять на местном уровне без промышленного производства, что затрудняет количественную оценку фактического потребления.

Заявление [ править ]

Внесение суперфосфатных удобрений вручную, Новая Зеландия, 1938 год.

Удобрения обычно используются для выращивания всех культур, при этом нормы внесения зависят от плодородия почвы, обычно измеряемого тестом почвы и в соответствии с конкретной культурой. Бобовые, например, фиксируют азот из атмосферы и обычно не требуют азотных удобрений.

Жидкость против твердого [ править ]

Удобрения вносятся в посевы как в твердом, так и в жидком виде. Около 90% удобрений вносятся в твердом виде. Наиболее широко применяемыми твердыми неорганическими удобрениями являются мочевина , диаммонийфосфат и хлорид калия. [37] Твердые удобрения обычно гранулированы или порошкообразны. Часто твердые частицы доступны в виде гранул , твердых шариков. Жидкие удобрения включают безводный аммиак, водные растворы аммиака, водные растворы нитрата аммония или мочевины. Эти концентрированные продукты могут быть разбавлены водой с образованием концентрированного жидкого удобрения (например, КАС ). Преимущества жидких удобрений - более быстрое действие и более легкое покрытие. [19] Добавление удобрений в поливную воду называется "фертигация ». [35]

Мочевина [ править ]

Мочевина хорошо растворяется в воде и поэтому также очень подходит для использования в растворах удобрений (в сочетании с нитратом аммония: КАС), например, в удобрениях для «внекорневой подкормки». При использовании удобрений гранулы предпочтительнее гранул из-за более узкого гранулометрического состава, что является преимуществом при механическом внесении.

Мочевина обычно вносится со скоростью от 40 до 300 кг / га (от 35 до 270 фунтов / акр), но нормы варьируются. Меньшие приложения несут меньшие потери из-за выщелачивания. Летом мочевину часто вносят непосредственно перед дождем или во время него, чтобы минимизировать потери от улетучивания (процесс, при котором азот теряется в атмосферу в виде газообразного аммиака).

Из-за высокой концентрации азота в мочевине очень важно добиться равномерного распределения. Сеять нельзя при контакте с семенами или рядом с ними из-за риска повреждения прорастания. Мочевина растворяется в воде для применения в виде спрея или через системы орошения.

На зерновых и хлопковых культурах мочевина часто применяется во время последней обработки перед посадкой. В районах с большим количеством осадков и на песчаных почвах (где азот может быть потерян в результате выщелачивания) и там, где ожидается хорошее сезонное количество осадков, мочевину можно вносить боковой или верхней обработкой в ​​течение вегетационного периода. Подкормки также популярны на пастбищных и кормовых культурах. При выращивании сахарного тростника мочевину после посадки обрабатывают и вносят в каждую культуру ратона .

Поскольку мочевина поглощает влагу из атмосферы, ее часто хранят в закрытых емкостях.

Передозировка или размещение мочевины рядом с семенами вредно. [38]

Удобрения с медленным и контролируемым высвобождением [ править ]

Метилендимочевина (MDU) входит в состав самых популярных удобрений с контролируемым высвобождением . [39]
С контролируемым высвобождением удобрения (CRF) представляет собой гранулированное удобрение , которая высвобождает питательные вещества постепенно в почву (то есть, с контролируемым высвобождением периода). [40] Удобрение с контролируемым высвобождением также известно как удобрение с контролируемой доступностью, удобрение с отсроченным высвобождением, удобрение с дозированным высвобождением или удобрение с медленным действием. Обычно CRF относится к азотным удобрениям. Медленное и контролируемое высвобождение составляет лишь 0,15% (562 000 тонн) рынка удобрений (1995 г.).

Некорневая подкормка [ править ]

Внекорневые удобрения вносятся прямо на листья. Этот метод почти всегда используется для внесения водорастворимых простых азотных удобрений и используется, в частности, для выращивания ценных культур, таких как фрукты. Мочевина - самое распространенное внекорневое удобрение. [19]

Сжигание удобрений

Химические вещества, влияющие на поглощение азота [ править ]

N-Бутилтиофосфорилтриамид, удобрение с повышенной эффективностью.

Для повышения эффективности азотных удобрений используются различные химические вещества. Таким образом фермеры могут ограничить загрязняющее воздействие стоков азота. Ингибиторы нитрификации (также известные как стабилизаторы азота) подавляют превращение аммиака в нитрат, анион, который более склонен к выщелачиванию. Популярны 1-карбамоил-3-метилпиразол (CMP), дициандиамид , нитрапирин (2-хлор-6-трихлорметилпиридин) и 3,4-диметилпиразолфосфат (DMPP). [41] Ингибиторы уреазы используются для замедления гидролитического превращения мочевины в аммиак, который подвержен испарению, а также нитрификации. Превращение мочевины в аммиак катализируется ферментами, называемыми уреазами . Популярным ингибитором уреаз является N- (н-бутил) триамид тиофосфорной кислоты (NBPT).

Чрезмерное удобрение [ править ]

Осторожное использование технологий удобрения важно, потому что избыток питательных веществ может быть вредным. [42] При внесении слишком большого количества удобрений может произойти ожог удобрений, что приведет к повреждению или даже гибели растения. Удобрения различаются по своей склонности к возгоранию примерно в соответствии с их солевым индексом . [43] [44]

Статистика [ править ]

В последнее время количество азотных удобрений в большинстве развитых стран снизилось. Хотя Китай стал крупнейшим производителем и потребителем азотных удобрений. [45] Африка мало зависит от азотных удобрений. [46] Сельскохозяйственные и химические минералы очень важны для промышленного использования удобрений, которое оценивается примерно в 200 миллиардов долларов. [47] Азот оказывает значительное влияние на мировое использование полезных ископаемых, за ним следуют калий и фосфаты. Производство азота резко увеличилось с 1960-х годов. С 1960-х годов цены на фосфор и калий выросли, что превышает индекс потребительских цен. [47] Калий производится в Канаде, России и Беларуси, что в совокупности составляет более половины мирового производства.[47] Производство калия в Канаде выросло в 2017 и 2018 годах на 18,6%. [48] По самым скромным оценкам, от 30 до 50% урожайности приходится на натуральные или синтетические коммерческие удобрения. [35] [49] Потребление удобрений превысило количество сельскохозяйственных угодий в Соединенных Штатах [47] . Мировая рыночная стоимость, вероятно, вырастет до более чем 185 миллиардов долларов США до 2019 года. [50] Европейский рынок удобрений будет расти, и выручка составит ок. 15,3 миллиарда евро в 2018 году [51]

Данные о расходе удобрений на гектар пашни в 2012 году публикуются Всемирным банком . [52] На диаграмме ниже показано потребление удобрений странами Европейского Союза (ЕС) в килограммах на гектар (фунты на акр). Общее потребление удобрений в ЕС составляет 15,9 миллиона тонн на 105 миллионов гектаров пашни [53] (или 107 миллионов гектаров пахотных земель по другой оценке [54] ). Эта цифра соответствует 151 кг удобрений, расходуемых на гектар пашни в среднем по странам ЕС.

Воздействие на окружающую среду [ править ]

Стоки из почвы и удобрений во время ливневого дождя

Использование удобрений полезно для обеспечения растений питательными веществами, хотя они оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Большой рост потребления удобрений может повлиять на почву, поверхностные и грунтовые воды из-за разброса минералов. [47]

Большая куча фосфогипсовых отходов недалеко от Форт-Мид, Флорида .

На каждую тонну фосфорной кислоты, полученную при переработке фосфоритной руды, образуется пять тонн отходов. Эти отходы имеют форму нечистого, бесполезного радиоактивного твердого вещества, называемого фосфогипсом . По оценкам, во всем мире ежегодно производится от 100 000 000 до 280 000 000 тонн фосфогипсовых отходов. [55]

Вода [ править ]

Красные кружки показывают расположение и размер многих мертвых зон .

При обычном использовании фосфорные и азотные удобрения оказывают серьезное воздействие на окружающую среду. Это происходит из-за обильных дождей, из-за которых удобрения смываются в водоемы. [56] Сельскохозяйственные стоки являются основным фактором эвтрофикации пресных водоемов. Например, в США около половины всех озер эвтрофные . Основным фактором эвтрофикации является фосфат, который обычно является ограничивающим питательным веществом; высокие концентрации способствуют росту цианобактерий и водорослей, для уничтожения которых требуется кислород. [57] Цветение цианобактерий (« цветение водорослей ») также может производить вредные токсины, которые могут накапливаться в пищевой цепочке и могут быть вредными для человека. [58] [59]

Богатые азотом соединения, содержащиеся в стоках удобрений, являются основной причиной серьезного дефицита кислорода во многих частях океанов , особенно в прибрежных зонах, озерах и реках . В результате нехватка растворенного кислорода значительно снижает способность этих районов поддерживать океаническую фауну . [60] Число океанических мертвых зон вблизи обитаемых береговых линий увеличивается. [61] С 2006 г. применение азотных удобрений все больше контролируется в северо-западной Европе [62] и США. [63] [64] Если можно обратить вспять эвтрофикацию , на это могут потребоваться десятилетия.[ необходима цитата ] до того, как нитраты, накопленные в грунтовых водах, могут быть разрушены естественными процессами.

Загрязнение нитратами [ править ]

Лишь небольшая часть азотных удобрений превращается в растительное вещество. Остаток накапливается в почве или теряется в виде сточных вод. [65] Высокие нормы внесения азотсодержащих удобрений в сочетании с высокой растворимостью нитратов в воде приводят к увеличению стока в поверхностные воды, а также выщелачиванию в грунтовые воды, тем самым вызывая загрязнение грунтовых вод . [66] [67] [68] Чрезмерное использование азотсодержащих удобрений (синтетических или натуральных) особенно вредно, так как большая часть азота, который не усваивается растениями, превращается в нитрат, который легко выщелачивается. [69]

Уровни нитратов выше 10 мг / л (10 частей на миллион) в грунтовых водах могут вызвать « синдром голубого ребенка » (приобретенная метгемоглобинемия ). [70] Питательные вещества, особенно нитраты, содержащиеся в удобрениях, могут вызвать проблемы для естественной среды обитания и для здоровья человека, если они смываются с почвы в водотоки или вымываются из почвы в грунтовые воды. [ необходима цитата ]

Почва [ править ]

Подкисление [ править ]

При внесении азотсодержащих удобрений они могут вызвать закисление почвы . [71] [72] Это может привести к снижению доступности питательных веществ, что может быть компенсировано известкованием .

Накопление токсичных элементов [ править ]

Кадмий [ править ]

Концентрация кадмия в фосфорсодержащих удобрениях значительно варьируется и может быть проблематичной. [73] Например, моноаммонийфосфатное удобрение может иметь содержание кадмия от 0,14 мг / кг до 50,9 мг / кг. [74] Фосфатная руда, используемая при их производстве, может содержать до 188 мг / кг кадмия [75] (примеры - месторождения на Науру [76] и на островах Рождества [77] ). Непрерывное использование удобрений с высоким содержанием кадмия может загрязнять почву (как показано в Новой Зеландии) [78] и растения. [79] Пределы содержания кадмия в фосфорных удобрениях были рассмотреныЕвропейская комиссия . [80] [81] [82] Производители фосфорсодержащих удобрений теперь выбирают фосфоритную руду на основе содержания кадмия. [57]

Фторид [ править ]

Фосфатные породы содержат большое количество фторидов. Следовательно, широкое использование фосфорных удобрений привело к увеличению концентрации фторидов в почве. [79] Было обнаружено, что загрязнение пищевых продуктов удобрениями не вызывает особого беспокойства, поскольку растения накапливают мало фтора из почвы; Большую озабоченность вызывает возможность отравления фтором для домашнего скота, поедающего загрязненные почвы. [83] [84] Также возможную озабоченность вызывает воздействие фторида на почвенные микроорганизмы. [83] [84] [85]

Радиоактивные элементы [ править ]

Радиоактивное содержание удобрений значительно варьируется и зависит как от их концентрации в исходном минерале, так и от процесса производства удобрений. [79] [86] Концентрация урана-238 может составлять от 7 до 100 пКи / г в фосфоритной руде [87] и от 1 до 67 пКи / г в фосфатных удобрениях. [88] [89] [90] Если используются высокие годовые нормы фосфорных удобрений, это может привести к концентрациям урана-238 в почвах и дренажных водах, которые в несколько раз выше, чем обычно. [89] [91] Однако влияние этого увеличения на риск для здоровья человека от загрязнения пищевых продуктов радинуклидами очень невелико (менее 0,05 м3).Зв / у). [89] [92] [93]

Другие металлы [ править ]

Отходы черной металлургии, перерабатываемые в удобрения из-за высокого содержания в них цинка (необходимого для роста растений), могут включать следующие токсичные металлы: свинец [94], мышьяк , кадмий , [94] хром и никель. Наиболее распространенными токсичными элементами в этом виде удобрений являются ртуть, свинец и мышьяк. [95] [96] [97] Эти потенциально вредные примеси могут быть удалены; однако это значительно увеличивает стоимость. Высокочистые удобрения широко доступны и, возможно, наиболее известны как хорошо растворимые в воде удобрения, содержащие синие красители, используемые в домашних условиях, такие как Miracle-Gro.. Эти водорастворимые удобрения используются в питомниках растений и доступны в больших упаковках по значительно меньшей цене, чем в розничных продажах. Некоторые недорогие гранулированные садовые удобрения для розничной продажи производятся из ингредиентов высокой чистоты.

Следы истощения минералов [ править ]

Внимание было обращено на снижение концентрации таких элементов, как железо, цинк, медь и магний, во многих пищевых продуктах за последние 50–60 лет. [98] [99] Интенсивные методы ведения сельского хозяйства , включая использование синтетических удобрений, часто предлагаются в качестве причин такого снижения, а органическое сельское хозяйство часто предлагается в качестве решения. [99] Хотя известно, что повышение урожайности в результате применения удобрений NPK снижает концентрацию других питательных веществ в растениях, [98] [100] большая часть измеренного снижения может быть отнесена на счет использования постепенно более урожайных сортов сельскохозяйственных культур, которые производят продукты питания. с более низким содержанием минералов, чем их менее продуктивные предки. [98] [101][102] Поэтому маловероятно, что органическое земледелие или сокращение использования удобрений решат проблему; предполагается, что продукты с высокой плотностью питательных веществ могут быть получены с использованием более старых, низкоурожайных сортов или выведением новых высокоурожайных и богатых питательными веществами сортов. [98] [103]

На самом деле удобрения с большей вероятностью решат проблемы дефицита микроэлементов, чем вызывают их: в Западной Австралии дефицит цинка , меди, марганца , железа и молибдена был определен как ограничивающий рост посевов и пастбищ на больших площадях в 1940-х и 1950-х годах. . [104] Почвы в Западной Австралии очень старые, сильно выветрившиеся и испытывают дефицит многих основных питательных веществ и микроэлементов. [104] С этого времени эти микроэлементы обычно добавляют в удобрения, используемые в сельском хозяйстве в этом штате. [104] Многие другие почвы по всему миру испытывают дефицит цинка, что приводит к его дефициту как у растений, так и у людей, и цинковые удобрения широко используются для решения этой проблемы.[105]

Изменения в биологии почвы [ править ]

Высокий уровень удобрения может вызвать нарушение симбиотических отношений между корнями растений и микоризными грибами. [106]

Энергопотребление и устойчивость [ править ]

В США в 2004 году на промышленное производство аммиака было израсходовано 317 миллиардов кубических футов природного газа, что составляет менее 1,5% от общего годового потребления природного газа в США . [107] В отчете за 2002 год говорится, что на производство аммиака уходит около 5% мирового потребления природного газа, что несколько меньше 2% мирового производства энергии. [108]

Аммиак производится из природного газа и воздуха. [109] Стоимость природного газа составляет около 90% стоимости производства аммиака. [110] Рост цен на природный газ за последнее десятилетие, наряду с другими факторами, такими как рост спроса, способствовал увеличению цен на удобрения. [111]

Вклад в изменение климата [ править ]

При производстве азотных удобрений образуются парниковые газы: углекислый газ , метан и закись азота. Эффекты можно объединить в эквивалентное количество углекислого газа. Сумма варьируется в зависимости от эффективности процесса. Цифра для Соединенного Королевства составляет более 2 килограммов эквивалента диоксида углерода на каждый килограмм нитрата аммония. [112] Азотные удобрения могут быть преобразованы почвенными бактериями в закись азота , парниковый газ . [113]Выбросы закиси азота людьми, большая часть которых связана с удобрениями, в период с 2007 по 2016 год оценивается в 7 миллионов тонн в год [114], что несовместимо с ограничением глобального потепления до уровня ниже 2 ° C. [115]

Атмосфера [ править ]

Глобальные концентрации метана (приземные и атмосферные) за 2005 г .; обратите внимание на отчетливые перья

За счет увеличения использования азотных удобрений, которые в 2012 году применялись со скоростью около 110 миллионов тонн (N) в год, [116] [117] добавляя к уже существующему количеству химически активного азота, закись азота (N 2 O ) стал третьим по значимости парниковым газом после двуокиси углерода и метана. Его потенциал глобального потепления в 296 раз больше, чем у углекислого газа с такой же массой, а также он способствует истощению стратосферного озона. [118] Изменяя процессы и процедуры, можно смягчить некоторые, но не все, из этих воздействий на антропогенное изменение климата . [119]

Выбросы метана с сельскохозяйственных культур (особенно рисовых полей ) увеличиваются из-за внесения удобрений на основе аммония. Эти выбросы способствуют глобальному изменению климата, поскольку метан является мощным парниковым газом. [120] [121]

Политика [ править ]

Регламент [ править ]

В Европе проблемы с высокими концентрациями нитратов в стоках решаются Директивой Европейского Союза по нитратам. [122] В Великобритании фермеров поощряют более рационально управлять своими землями, используя «сельское хозяйство с учетом водосбора». [123] В США высокие концентрации нитратов и фосфора в сточных и дренажных водах классифицируются как загрязнители из неточечных источников из-за их диффузного происхождения; это загрязнение регулируется на государственном уровне. [124] Орегон и Вашингтон, оба в Соединенных Штатах, имеют программы регистрации удобрений с онлайновыми базами данных, в которых перечислены химические анализы удобрений. [125] [126]

В Китае введены правила контроля за использованием азотных удобрений в сельском хозяйстве. В 2008 году правительства Китая начали частично отменять субсидии на удобрения, включая субсидии на транспортировку удобрений, а также на использование электроэнергии и природного газа в промышленности. Как следствие, цены на удобрения выросли, и крупные фермы стали использовать меньше удобрений. Если крупные фермы будут продолжать сокращать использование субсидий на удобрения, у них нет другого выбора, кроме как оптимизировать имеющиеся у них удобрения, что, таким образом, приведет к увеличению как урожайности зерна, так и прибыли. [127]

Два типа методов управления сельским хозяйством включают органическое сельское хозяйство и традиционное сельское хозяйство. Первый способствует плодородию почвы за счет использования местных ресурсов для максимальной эффективности. Органическое сельское хозяйство избегает синтетических агрохимикатов. Традиционное сельское хозяйство использует все компоненты, которые не используются в органическом сельском хозяйстве. [128]

См. Также [ править ]

  • Агроэкология
  • Circulus (теория)
  • Фертигация
  • Пищевая и Сельскохозяйственная организация
  • История органического земледелия
  • Милорганит
  • Восстановление и повторное использование питательных веществ
  • Фосфогипс
  • Обезвоживание почвы

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Шерер, Генрих В .; Менгель, Конрад; Клюге, Гюнтер; Северин, Карл (2009). «Удобрения, 1. Общие». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a10_323.pub3 .
  2. ^ a b Mbow, C .; Rosenzweig, C .; Бариони, LG; Benton, T .; и другие. (2019). «Глава 5: Продовольственная безопасность» (PDF) . МГЭИК SRCCL 2019 . С. 439–442.
  3. ^ Чен, Хуайхай; Ян, Замин К .; Ип, Дэн; Моррис, Риз Х .; Лебре, Стивен Дж .; Cregger, Melissa A .; Klingeman, Dawn M .; Хуэй, Дафэн; Hettich, Robert L .; Вильгельм, Стивен В .; Ван, Ганшэн (18 июня 2019 г.). «Однократное внесение азотных удобрений меняет микробиомы почвы просеивания в контексте более крупных пространственных и временных вариаций» . PLOS ONE . 14 (6): e0211310. DOI : 10.1371 / journal.pone.0211310 . ISSN 1932-6203 . PMC 6581249 . PMID 31211785 .   
  4. ^ Резолюция Организации Объединенных Наций (2017 г.), принятая Генеральной Ассамблеей 6 июля 2017 г., Работа Статистической комиссии по Повестке дня в области устойчивого развития на период до 2030 г. ( A / RES / 71/313 )
  5. ^ «Общее производство удобрений по питательным веществам» . Наш мир в данных . Дата обращения 7 марта 2020 .
  6. ^ «Мировое население с и без синтетических азотных удобрений» . Наш мир в данных . Дата обращения 5 марта 2020 .
  7. ^ Виссер, Юзеф (20 ноября 2019), Larramendy, Марсело; Soloneski, Соня (ред.), "Открытие истории: увеличиваясь Перспективы" , Органические удобрения - История, производство и применение , IntechOpen, DOI : 10,5772 / intechopen.86185 , ISBN 978-1-78985-147-2, получено 13 апреля 2021 г.
  8. ^ Uekötter, Frank (2010). Die Wahrheit ist auf dem Feld: Eine Wissensgeschichte der deutschen Landwirtschaft . Vandenhoeck & Ruprecht. ISBN 978-3-5253-1705-1.
  9. ^ Uekötter, Frank (2014). «Почему работают панацеи: переосмысление интересов науки, знаний и удобрений в сельском хозяйстве Германии» . История сельского хозяйства . 88 (1): 68–86. DOI : 10,3098 / ah.2014.88.1.68 . ISSN 0002-1482 . 
  10. ^  Эта статья включает текст из публикации, которая сейчас находится в общественном достоянии :  Chisholm, Hugh, ed. (1911). « Лоз, сэр Джон Беннет ». Британская энциклопедия (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета.
  11. ^ Аарон Джон Ihde (1984). Развитие современной химии . Courier Dover Publications. п. 678. ISBN 978-0-486-64235-2.
  12. ^ GJ Leigh (2004). Величайшее лекарство в мире: история азота и сельского хозяйства . Oxford University Press, США. С.  134–139 . ISBN 978-0-19-516582-1.
  13. ^ Тревор Илтид Уильямс; Томас Кингстон Дерри (1982). Краткая история технологий двадцатого века c. 1900-с. 1950 . Издательство Оксфордского университета. С. 134–135. ISBN 978-0-19-858159-8.
  14. ^ Филпотт, Том. «Краткая история нашей смертельной зависимости от азотных удобрений» . Мать Джонс . Проверено 24 марта 2021 года .
  15. ^ Гласс, Энтони (сентябрь 2003 г.). «Эффективность использования азота культурными растениями: физиологические ограничения на абсорбцию азота». Критические обзоры в науках о растениях . 22 (5): 453–470. DOI : 10.1080 / 713989757 .
  16. ^ Эрисман, Ян Виллем; М.А. Саттон, Дж. Гэллоуэй, З. Климонт, В. Винивартер (октябрь 2008 г.). «Как столетие синтеза аммиака изменило мир» . Природа Геонауки . 1 (10): 636–639. Bibcode : 2008NatGe ... 1..636E . DOI : 10.1038 / ngeo325 . Архивировано из оригинала 23 июля 2010 года . Проверено 22 октября 2010 года .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  17. ^ Вэнс, Кэрролл П.; Удэ-Стоун и Аллан (2003). «Приобретение и использование фосфора: важные приспособления растений для обеспечения невозобновляемого ресурса». Новый фитолог . 157 (3): 423–447. DOI : 10,1046 / j.1469-8137.2003.00695.x . JSTOR 1514050 . S2CID 53490640 .  
  18. ^ «Слияния в индустрии удобрений» . Экономист . 18 февраля 2010 . Проверено 21 февраля 2010 года .
  19. ^ a b c d e Диттмар, Генрих; Драх, Манфред; Восскамп, Ральф; Тренкель, Мартин Э .; Гуцер, Рейнхольд; Стеффенс, Гюнтер (2009). «Удобрения, 2. Виды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.n10_n01 .
  20. ^ Marsh KL Симс GK, Малвани RL (2005). «Доступность мочевины для автотрофных бактерий, окисляющих аммиак, связана с судьбой 14 C- и 15 N-меченой мочевины, добавленной в почву» . Биология и плодородие почв . 42 (2): 137–145. DOI : 10.1007 / s00374-005-0004-2 . S2CID 6245255 . 
  21. ^ Дж. Бентон Джонс, младший "Неорганические химические удобрения и их свойства" в Руководстве по питанию растений и плодородию почвы , второе издание. CRC Press, 2012. ISBN 978-1-4398-1609-7 . электронная книга ISBN 978-1-4398-1610-3 .  
  22. ^ a b Смил, Вацлав (2004). Обогащая Землю . Массачусетский технологический институт . п. 135. ISBN 978-0-262-69313-4.
  23. ^ "Краткое изложение государственных законов об удобрениях" (PDF) . EPA . Проверено 14 марта 2013 года .
  24. ^ «Требования к этикетке для специальных и других удобрений в мешках» . Министерство сельского хозяйства и развития сельских районов штата Мичиган . Проверено 14 марта 2013 года .
  25. ^ "Национальный свод правил по описанию и маркировке удобрений" (PDF) . Департамент сельского хозяйства, рыболовства и лесного хозяйства Австралии. Архивировано из оригинального (PDF) 28 февраля 2015 года . Проверено 14 марта 2013 года .
  26. ^ "Справочник по анализу растений AESL - Содержание питательных веществ в растениях" . Aesl.ces.uga.edu . Проверено 11 сентября 2015 года .
  27. ^ HA Mills; Дж. Б. Джонс-младший (1996). Справочник по анализу растений II: Практическое руководство по отбору, подготовке, анализу и интерпретации проб . ISBN 978-1-878148-05-6.
  28. ^ «Дефицит бора» .
  29. ^ Длинная тень домашнего скота: экологические проблемы и возможности , Таблица 3.3 . Проверено 29 июня 2009 г. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций.
  30. ^ «Производство и материалы | Правительство Индии, Департамент удобрений, Министерство химикатов и удобрений» .
  31. ^ «Дополнительный технический отчет по нитрату натрия (посевы)» . www.ams.usda.gov . Проверено 6 июля 2014 года .
  32. ^ "Каличе руда" . www.sqm.com . Архивировано из оригинального 14 июля 2014 года . Проверено 6 июля 2014 года .
  33. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  34. ^ EFMA (2000). «Наилучшие доступные методы предотвращения и контроля загрязнения в европейской индустрии удобрений. Буклет № 7 из 8: Производство удобрений NPK нитрофосфатным способом» (PDF) . www.fertilizerseurope.com . Европейская ассоциация производителей удобрений. Архивировано из оригинального (PDF) 29 июля 2014 года . Проверено 28 июня 2014 .
  35. ^ a b c Васант Говарикер, В. Н. Кришнамурти, Судха Говарикер, Маник Дханоркар, Кальяни Паранджапе «Энциклопедия удобрений» 2009, John Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-41034-9 . Интернет ISBN 978-0-470-43177-1 . DOI : 10.1002 / 9780470431771  
  36. Перейти ↑ Haynes, RJ, R. Naidu (1998). «Влияние внесения извести, удобрений и навоза на содержание органических веществ в почве и физические условия почвы: обзор». Круговорот питательных веществ в агроэкосистемах . 51 (2): 123–137. DOI : 10,1023 / A: 1009738307837 . S2CID 20113235 - через Springer Link. 
  37. ^ "О домашней странице об удобрениях" . www.fertilizer.org . Международная ассоциация удобрений . Проверено 19 декабря 2017 года .
  38. Перейти ↑ Mikkelsen, RL (2007). "Биурет в удобрениях на основе мочевины" (PDF) . Лучшие культуры . 91 (3): 6–7. Архивировано из оригинального (PDF) 22 декабря 2015 года . Дата обращения 2 мая 2015 .
  39. ^ Диттмар, Генрих; Драх, Манфред; Восскамп, Ральф; Тренкель, Мартин Э .; Гуцер, Рейнхольд; Стеффенс, Гюнтер (2009). «Удобрения, 2. Виды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.n10_n01 .
  40. ^ Грегорих, Эдвард G .; Турченек, LW; Картер, MR; Анже, Дени А., ред. (2001). Словарь по почвоведению и экологии . CRC Press . п. 132. ISBN 978-0-8493-3115-2. LCCN  2001025292 . Проверено 9 декабря 2011 года .
  41. ^ Ян, Мин; Фанг, Юнтинг; Солнце, Ди; Ши, Юаньлян (2016). «Эффективность двух ингибиторов нитрификации (дициандиамида и 3,4-диметилпиразолфосфата) на трансформации азота в почве и продуктивность растений: метаанализ» . Научные отчеты . 6 (1): 22075. Bibcode : 2016NatSR ... 622075Y . DOI : 10.1038 / srep22075 . ISSN 2045-2322 . PMC 4763264 . PMID 26902689 .   
  42. ^ «Азотное удобрение: общая информация» . Hubcap.clemson.edu. Архивировано из оригинального 29 июня 2012 года . Проверено 17 июня 2012 года .
  43. ^ Гарретт, Ховард (2014). Органический уход за газоном: естественный рост травы . Техасский университет Press. С. 55–56. ISBN 978-0-292-72849-3.
  44. ^ "Понимание солевого индекса удобрений" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 28 мая 2013 года . Проверено 22 июля 2012 года .
  45. ^ Смил, Вацлав (2015). Создание современного мира: материалы и дематериализация . Соединенное Королевство: John Wiley & Sons. ISBN 978-1-119-94253-5.
  46. ^ Смил, Вацлав (2012). Сбор биосферы: что мы взяли у природы . Массачусетский Институт Технологий. ISBN 978-0-262-01856-2.
  47. ^ а б в г д Кеслер и Саймон, Стивен и Саймон (2015). Минеральные ресурсы, экономика и окружающая среда . Кембридж. ISBN 978-1-107-07491-0.
  48. ^ "Статистика промышленности - Удобрения Канада" . Удобрения Канада . Проверено 28 марта 2018 .
  49. ^ Стюарт, WM; Дибб, DW; Джонстон, AE; Смит, Т.Дж. (2005). «Вклад коммерческих удобрений в производство пищевых продуктов». Агрономический журнал . 97 : 1–6. DOI : 10,2134 / agronj2005.0001 .
  50. ^ Ceresana, Исследование рынка удобрений - Мир , май 2013,
  51. ^ "Удобрения исследования рынка - Европа" . Ceresana.com.
  52. ^ http://data.worldbank.org/indicator/AG.CON.FERT.ZS/countries?order=wbapi_data_value_2007%20wbapi_data_value&sort=desc&display=default
  53. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 6 октября 2014 года . Проверено 19 октября 2011 .CS1 maint: archived copy as title (link)
  54. ^ Пахотная земля
  55. ^ Тайиби, Ханан; Чура, Мохамед; Лопес, Феликс А .; Alguacil, Francisco J .; Лопес-Дельгадо, Аврора (2009). «Воздействие на окружающую среду и управление фосфогипсом». Журнал экологического менеджмента . 90 (8): 2377–2386. DOI : 10.1016 / j.jenvman.2009.03.007 . hdl : 10261/45241 . PMID 19406560 . 
  56. ^ «Воздействие азотных и фосфорных удобрений на окружающую среду в районах с большим количеством осадков» . www.agric.wa.gov.au . Проверено 9 апреля 2018 .
  57. ^ a b Вильфрид Вернер "Удобрения, 6. Экологические аспекты" Энциклопедия промышленной химии Ульмана, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. DOI : 10.1002 / 14356007.n10_n05
  58. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинального 5 -го августа 2014 года . Проверено 5 августа 2014 .CS1 maint: archived copy as title (link)
  59. ^ Шмидт, младший; Шаскус, М; Эстеник, JF; Oesch, C; Хидекель, Р; Бойер, GL (2013). «Вариации содержания микроцистина у разных видов рыб, собранных из эвтрофного озера» . Токсины (Базель) . 5 (5): 992–1009. DOI : 10,3390 / toxins5050992 . PMC 3709275 . PMID 23676698 .  
  60. ^ «Быстрый рост обнаружен в мертвых зонах океана с недостатком кислорода» , NY Times, 14 августа 2008 г.
  61. ^ Джон Хейлприн, Ассошиэйтед Пресс. "Discovery Channel :: Новости - Животные :: ООН: Мертвые зоны океана растут" . Dsc.discovery.com. Архивировано из оригинального 18 июня 2010 года . Проверено 25 августа 2010 года .
  62. ^ Ван Гринсвен, HJM; Тен Берже, HFM; Dalgaard, T .; Fraters, B .; Durand, P .; Hart, A .; ... и Виллемс, WJ (2012). «Управление, регулирование и воздействие на окружающую среду азотных удобрений в северо-западной Европе в соответствии с Директивой о нитратах; эталонное исследование» . Биогеонауки . 9 (12): 5143–5160. Bibcode : 2012BGeo .... 9.5143V . DOI : 10.5194 / BG-9-5143-2012 .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  63. ^ «Справочник фермера по вопросам сельского хозяйства и качества воды: 3. Экологические требования и программы стимулирования для управления питательными веществами» . www.cals.ncsu.edu . Архивировано из оригинального 23 сентября 2015 года . Проверено 3 июля 2014 года .
  64. ^ Государственно-EPA Питательного Innovations Task Group (2009). «Настоятельный призыв к действию - отчет целевой группы State-EPA по инновациям в питательных веществах» (PDF) . epa.gov . Проверено 3 июля 2014 года .
  65. ^ Каллисто, Маркос; Молоцци, Хоселин; Барбоза, Хосе Лусена Этам (2014). Эвтрофикация озер . Эвтрофикация: причины, последствия и меры борьбы . С. 55–71. DOI : 10.1007 / 978-94-007-7814-6_5 . ISBN 978-94-007-7813-9.
  66. ^ CJ Rosen; Б. П. Хорган (9 января 2009 г.). «Предотвращение проблем загрязнения газонными и садовыми удобрениями» . Extension.umn.edu. Архивировано из оригинального 10 -го марта 2014 года . Проверено 25 августа 2010 года .
  67. ^ Bijay-Синг; Ядвиндер-Сингх; Сехон, GS (1995). «Эффективность использования удобрений-N и нитратное загрязнение подземных вод в развивающихся странах». Журнал гидрологии загрязнителей . 20 (3–4): 167–184. Bibcode : 1995JCHyd..20..167S . DOI : 10.1016 / 0169-7722 (95) 00067-4 .
  68. ^ «Межгосударственный совет NOFA: естественный фермер. Экологически безопасное управление азотом. Марк Шонбек» . Nofa.org. 25 февраля 2004 года Архивировано из оригинала 24 марта 2004 года . Проверено 25 августа 2010 года .
  69. ^ Джексон, Луиза Э .; Бургер, Мартин; Каваньяро, Тимоти Р. (2008). «Корни, трансформации азота и экосистемные услуги». Ежегодный обзор биологии растений . 59 : 341–363. DOI : 10.1146 / annurev.arplant.59.032607.092932 . PMID 18444903 . 
  70. ^ Кнобелох, L; Сална, Б; Хоган, А; Постл, Дж; Андерсон, Х (2000). «Голубые младенцы и колодезная вода, загрязненная нитратами» . Environ. Перспектива здоровья . 108 (7): 675–8. DOI : 10.1289 / ehp.00108675 . PMC 1638204 . PMID 10903623 .  
  71. ^ Шиндлер, DW; Хекки, RE (2009). «Эвтрофикация: требуется больше данных по азоту». Наука . 324 (5928): 721–722. Bibcode : 2009Sci ... 324..721S . DOI : 10.1126 / science.324_721b . PMID 19423798 . 
  72. ^ Пенн, CJ; Брайант, РБ (2008). «Растворимость фосфора в ответ на подкисление почв, измененных навозом молочного навоза». Журнал Американского общества почвоведов . 72 (1): 238. Bibcode : 2008SSASJ..72..238P . DOI : 10.2136 / sssaj2007.0071N .
  73. ^ Маклафлин, MJ; Культиватор, кг; Naidu, R .; Стивенс, Д.П. (1996). «Обзор: поведение и воздействие загрязнителей в удобрениях на окружающую среду». Почвенные исследования . 34 : 1–54. DOI : 10,1071 / sr9960001 .
  74. ^ Lugon-Moulin, N .; Ryan, L .; Donini, P .; Росси, Л. (2006). «Содержание кадмия в фосфорных удобрениях, используемых для производства табака» (PDF) . Агрон. Поддерживать. Dev . 26 (3): 151–155. DOI : 10,1051 / агро: 2006010 . Проверено 27 июня 2014 года .
  75. ^ Zapata, F .; Рой, RN (2004). «Использование фосфатных пород для устойчивого ведения сельского хозяйства: вторичные питательные вещества, микроэлементы, эффект известкования и опасные элементы, связанные с использованием фосфатных пород» . www.fao.org . ФАО . Проверено 27 июня 2014 года .
  76. ^ Сайерс JK, Маккей Д., Браун MW, Карри CD (1986). «Химические и физические характеристики фосфоритных материалов различной реакционной способности». J Sci Food Agric . 37 (11): 1057–1064. DOI : 10.1002 / jsfa.2740371102 .
  77. ^ Trueman Н. (1965). «Фосфатные, вулканические и карбонатные породы острова Рождества (Индийский океан)». J Geol Soc Aust . 12 (2): 261–286. Bibcode : 1965AuJES..12..261T . DOI : 10.1080 / 00167616508728596 .
  78. Перейти ↑ Taylor MD (1997). «Накопление кадмия, полученного из удобрений в почвах Новой Зеландии». Наука об окружающей среде в целом . 208 (1–2): 123–126. Bibcode : 1997ScTEn.208..123T . DOI : 10.1016 / S0048-9697 (97) 00273-8 . PMID 9496656 . 
  79. ^ а б в Чейни, Р.Л. (2012). Вопросы пищевой безопасности минеральных и органических удобрений . Успехи в агрономии . 117 . С. 51–99. DOI : 10.1016 / b978-0-12-394278-4.00002-7 . ISBN 9780123942784.
  80. ^ Oosterhuis, FH; Брауэр, FM; Wijnants, HJ (2000). «Возможный сбор в ЕС по кадмию в фосфорных удобрениях: экономические и экологические последствия» (PDF) . dare.ubvu.vu.nl . Проверено 27 июня 2014 года .
  81. ^ Удобрения Европа (2014). «Раскладываем все карты на стол» (PDF) . www.fertilizerseurope.com . Архивировано из оригинального (PDF) 8 августа 2014 года . Проверено 27 июня 2014 года .
  82. ^ Уэйтс, J. (2014). «Пересмотр правил ЕС по удобрениям и содержанию кадмия в удобрениях» . www.iatp.org . Проверено 27 июня 2014 года .
  83. ^ а б Логанатан, П .; Хедли, MJ; Грейс, Северная Дакота (2008). Почвы пастбищ, загрязненные кадмием и фтором, полученными из удобрений: воздействие на домашний скот . Обзоры загрязнения окружающей среды и токсикологии . 192 . С. 29–66. DOI : 10.1007 / 978-0-387-71724-1_2 . ISBN 978-0-387-71723-4. PMID  18020303 .
  84. ^ а б Кронин, SJ; Manoharan, V .; Хедли, MJ; Логанатан, П. (2000). «Фторид: обзор его судьбы, биодоступности и рисков флюороза в системах пастбищных пастбищ в Новой Зеландии» . Новозеландский журнал сельскохозяйственных исследований . 43 (3): 295–3214. DOI : 10.1080 / 00288233.2000.9513430 .
  85. Перейти ↑ Wilke, BM (1987). «Фторид-индуцированные изменения химических свойств и микробной активности мелкозернистых, модерных и морских почв». Биология и плодородие почв . 5 : 49–55. DOI : 10.1007 / BF00264346 . S2CID 1225884 . 
  86. ^ Мортведт, JJ; Битон, JD. «Тяжелые металлы и радионуклиды в фосфорных удобрениях» . Архивировано из оригинала 26 июля 2014 года . Проверено 16 июля 2014 года .
  87. ^ «TENORM: удобрения и отходы производства удобрений» . Агентство по охране окружающей среды США. 2016 . Проверено 30 августа 2017 года .
  88. ^ Khater, AEM (2008). «Уран и тяжелые металлы в фосфорных удобрениях» (PDF) . www.radioecology.info . Архивировано из оригинального (PDF) 24 июля 2014 года . Проверено 17 июля 2014 года .
  89. ^ а б в NCRP (1987). Радиационное облучение населения США от потребительских товаров и различных источников . Национальный совет по радиационной защите и измерениям. С. 29–32 . Проверено 17 июля 2014 года .[ постоянная мертвая ссылка ]
  90. Перейти ↑ Hussein EM (1994). «Радиоактивность фосфатной руды, суперфосфата и фосфогипса в фосфате Abu-zaabal». Физика здоровья . 67 (3): 280–282. DOI : 10.1097 / 00004032-199409000-00010 . PMID 8056596 . 
  91. ^ Barisic D, Lulic S, Милетич P (1992). «Радий и уран в фосфорных удобрениях и их влияние на радиоактивность воды». Исследования воды . 26 (5): 607–611. DOI : 10.1016 / 0043-1354 (92) 90234-U .
  92. Перейти ↑ Hanlon, EA (2012). «Естественные радионуклиды в сельскохозяйственных продуктах» . edis.ifas.ufl.edu . Университет Флориды . Проверено 17 июля 2014 года .
  93. ^ Шарпли, АН; Menzel, RG (1987). Влияние фосфора почвы и удобрений на окружающую среду . Успехи в агрономии . 41 . С. 297–324. DOI : 10.1016 / s0065-2113 (08) 60807-X . ISBN 9780120007417.
  94. ^ a b Уилсон, Дафф (3 июля 1997 г.). «Бизнес | Страх на полях - Как опасные отходы превращаются в удобрения - Распространение тяжелых металлов на сельскохозяйственных угодьях совершенно законно, но мало исследований было сделано, чтобы выяснить, безопасно ли это | Газета Сиэтл Таймс» . Community.seattletimes.nwsource.com . Проверено 25 августа 2010 года .
  95. ^ «Пустоши: угроза токсичных удобрений» . Pirg.org. 3 июля 1997 . Проверено 25 августа 2010 года .
  96. ^ mindful.org. «Пустоши: угроза токсичных удобрений, выделяемых PIRG. Токсичные отходы, обнаруженные в удобрениях Cat Lazaroff / ENS 7may01» . Mindfully.org. Архивировано из оригинала 11 января 2002 года . Проверено 25 августа 2010 года .
  97. ^ Сапата, F; Рой, RN (2004). Использование фосфатных пород для устойчивого сельского хозяйства (PDF) . Рим: ФАО. п. 82 . Проверено 16 июля 2014 года . [ постоянная мертвая ссылка ]
  98. ^ а б в г Дэвис, Д.Р .; Эпп, доктор медицины; Риордан, HD (2004). «Изменения в данных о составе пищевых продуктов Министерства сельского хозяйства США для 43 садовых культур с 1950 по 1999 годы». Журнал Американского колледжа питания . 23 (6): 669–682. DOI : 10.1080 / 07315724.2004.10719409 . PMID 15637215 . S2CID 13595345 .  
  99. ^ a b Томас, Д. (2007). «Минеральное истощение пищевых продуктов, доступных нам как нации (1940–2002 гг.) - Обзор 6-го издания Маккэнса и Уиддоусона». Питание и здоровье . 19 (1–2): 21–55. DOI : 10.1177 / 026010600701900205 . PMID 18309763 . S2CID 372456 .  
  100. ^ Джаррелл, WM; Беверли, РБ (1981). Эффект разбавления в исследованиях питания растений . Успехи в агрономии . 34 . С. 197–224. DOI : 10.1016 / s0065-2113 (08) 60887-1 . ISBN 9780120007349.
  101. ^ Вентилятор, MS; Zhao, FJ; Fairweather-Tait, SJ; Поултон, PR; Данхэм, SJ; МакГрат, SP (2008). «Свидетельства снижения минеральной плотности зерна пшеницы за последние 160 лет». Журнал микроэлементов в медицине и биологии . 22 (4): 315–324. DOI : 10.1016 / j.jtemb.2008.07.002 . PMID 19013359 . 
  102. ^ Чжао, FJ; Вс, YH; Данхэм, SJ; Ракшеги, М .; Bedo, Z .; McGrath, SP; Шури, PR (2009). «Различия в концентрациях минеральных микроэлементов в зерне пшеницы различного происхождения». Журнал зерновых наук . 49 (2): 290–295. DOI : 10.1016 / j.jcs.2008.11.007 .
  103. ^ Зальцман, А .; Birol, E .; Bouis, HE; Boy, E .; Де Моура, Ф. Ф.; Islam, Y .; Пфайффер, WH (2013). «Биофортификация: прогресс к более благополучному будущему». Глобальная продовольственная безопасность . 2 : 9–17. DOI : 10.1016 / j.gfs.2012.12.003 .
  104. ^ a b c Мур, Джефф (2001). Soilguide - Справочник по пониманию сельскохозяйственных почв и управлению ими . Перт, Западная Австралия: Сельское хозяйство Западной Австралии. С. 161–207. ISBN 978-0-7307-0057-9.
  105. ^ «Цинк в почвах и питании сельскохозяйственных культур» . Scribd.com. 25 августа 2010 . Проверено 17 июня 2012 года .
  106. ^ Кэрролл и Солт, Стивен Б. и Стивен Д. (2004). Экология для садоводов . Кембридж: Timber Press. ISBN 978-0-88192-611-8.
  107. Александр Абрам; Д. Линн Форстер (2005). «Праймер по рынкам аммиака, азотных удобрений и природного газа». Департамент сельского хозяйства, окружающей среды и экономики развития, Государственный университет Огайо: 38. Cite journal requires |journal= (help)
  108. ^ IFA - Статистика - Показатели удобрений - Подробности - Запасы сырья, (2002–10). Архивировано 24 апреля 2008 г. на Wayback Machine.
  109. ^ Аппл, Макс (2000). «Аммиак, 2. Производственные процессы». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм, Германия: Wiley-VCH. С. 139–225. DOI : 10.1002 / 14356007.o02_o11 . ISBN 978-3-527-30673-2.
  110. ^ Sawyer JE (2001). «Цены на природный газ влияют на стоимость азотных удобрений» . IC-486 . 1 : 8.
  111. ^ «Таблица 8 - Индексы цен на удобрения, 1960–2007 гг.» . Архивировано из оригинала 6 марта 2010 года.
  112. ^ Сэм Вуд; Аннетт Коуи (2004). «Обзор коэффициентов выбросов парниковых газов при производстве удобрений». IEA Bioenergy IEA Bioenergy. Cite journal requires |journal= (help)
  113. ^ «Как удобрения делают изменение климата хуже» . BloombergQuint . Проверено 25 марта 2021 года .
  114. ^ Тянь, Ханьцинь; Сюй, Жунтин; Canadell, Josep G .; Томпсон, Рона Л .; Винивартер, Вильфрид; Сунтхаралингам, Парвадха; Дэвидсон, Эрик А .; Ciais, Philippe; Джексон, Роберт Б .; Янссенс-Маенхаут, Привет; Пратер, Майкл Дж. (Октябрь 2020 г.). «Комплексная количественная оценка глобальных источников и стоков закиси азота» . Природа . 586 (7828): 248–256. DOI : 10.1038 / s41586-020-2780-0 . ISSN 1476-4687 . Архивировано из оригинального 13 октября 2020 года. 
  115. ^ «Использование азотных удобрений может„угрожать глобальных целей в области климата » . Carbon Brief . 7 октября 2020 . Проверено 25 марта 2021 года .
  116. ^ ФАО (2012). Текущие мировые тенденции в области удобрений и перспективы до 2016 г. (PDF) . Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. п. 13 . Проверено 3 июля 2014 года . [ постоянная мертвая ссылка ]
  117. ^ Грубер, N; Галлоуэй, Дж. Н. (2008). "Перспектива земной системы глобального азотного цикла" . Природа . 451 (7176): 293–296. Bibcode : 2008Natur.451..293G . DOI : 10,1038 / природа06592 . PMID 18202647 . 
  118. ^ «Человеческое изменение азотного цикла, угрозы, выгоды и возможности». Архивировано 14 января 2009 г. на Wayback Machine ЮНЕСКО  -Краткие аналитические записки SCOPE , апрель 2007 г.
  119. ^ Рой, RN; Misra, RV; Монтанез, А. (2002). «Снижение зависимости от минерального азота - еще больше пищи» (PDF) . AMBIO: журнал окружающей человека среды . 31 (2): 177–183. DOI : 10.1579 / 0044-7447-31.2.177 . PMID 12078007 . S2CID 905322 . Архивировано из оригинального (PDF) 24 сентября 2015 года . Проверено 3 июля 2014 года .   
  120. ^ Боделье, Поль, LE; Питер Рослев3, Тило Хенкель1 и Питер Френцель1 (ноябрь 1999 г.). «Стимуляция аммонийными удобрениями окисления метана в почве вокруг корней риса». Природа . 403 (6768): 421–424. Bibcode : 2000Natur.403..421B . DOI : 10.1038 / 35000193 . PMID 10667792 . S2CID 4351801 .  
  121. ^ Banger, K .; Tian, ​​H .; Лу, К. (2012). «Азотные удобрения стимулируют или сдерживают выбросы метана с рисовых полей?». Биология глобальных изменений . 18 (10): 3259–3267. Bibcode : 2012GCBio..18.3259B . DOI : 10.1111 / j.1365-2486.2012.02762.x . PMID 28741830 . 
  122. ^ Европейский Союз. «Директива по нитратам» .
  123. ^ Дефра. «Земледелие с учетом водосбора» . Архивировано из оригинала на 30 июня 2011 года.
  124. ^ «Загрязненный сток: загрязнение из неточечных источников» . EPA . Проверено 23 июля 2014 года .
  125. ^ "Департамент штата Вашингтон База данных удобрений сельского хозяйства" . Agr.wa.gov. 23 мая 2012 . Проверено 17 июня 2012 года .
  126. ^ http://www.regulatory-info-sc.com/ Ссылки Вашингтона и Орегона
  127. ^ Цзюй, Сяотан; Б. Гу, Ю. Ву, Дж. Н. Гэллоуэй. (2016). «Сокращение использования удобрений в Китае за счет увеличения размера фермы». Глобальное изменение окружающей среды . 41 : 26–32. DOI : 10.1016 / j.gloenvcha.2016.08.005 .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  128. ^ Gomiero, T .; Д. Пименталь и М.Г. Паолетти (2011). «Воздействие на окружающую среду различных методов ведения сельского хозяйства: традиционное и органическое сельское хозяйство». Критические обзоры в науках о растениях . 30 (1–2): 95–124. DOI : 10.1080 / 07352689.2011.554355 . S2CID 83736589 - через Taylor & Francis Online. 

Внешние ссылки [ править ]

  • Азот для питания нашей пищи, его земное происхождение, процесс Хабера
  • Международная ассоциация производителей удобрений (IFA)
  • Руководство по сельскому хозяйству, полное руководство по удобрениям и внесению удобрений
  • Азотно-фосфорно-калийные значения органических удобрений