Ik wil alles weten

Kunstmest

Pin
Send
Share
Send


Stikstofmeststof wordt vaak gesynthetiseerd met behulp van het Haber-Bosch-proces, dat ammoniak produceert. Deze ammoniak wordt rechtstreeks op de grond aangebracht of gebruikt om andere verbindingen te produceren, met name ammoniumnitraat en ureum, beide droge, geconcentreerde producten die kunnen worden gebruikt als meststof of gemengd met water om een ​​geconcentreerde vloeibare stikstofmeststof, UAN, te vormen. Ammoniak kan ook worden gebruikt in het Odda-proces in combinatie met rotsfosfaat en kaliummeststof om samengestelde meststoffen te produceren zoals 10-10-10 of 15-15-15.

De productie van ammoniak verbruikt momenteel ongeveer 5 procent van het wereldwijde aardgasverbruik, wat iets minder is dan 2 procent van de wereldwijde energieproductie.10 Aardgas wordt overwegend gebruikt voor de productie van ammoniak, maar andere energiebronnen, samen met een waterstofbron, kunnen worden gebruikt voor de productie van stikstofverbindingen die geschikt zijn voor meststoffen. De kosten van aardgas maken ongeveer 90% uit van de productie van ammoniak.11 De prijsstijgingen van aardgas in het afgelopen decennium, onder andere factoren zoals de toenemende vraag, hebben bijgedragen aan een stijging van de meststofprijs.

Op stikstof gebaseerde meststoffen worden het meest gebruikt voor de behandeling van velden die worden gebruikt voor de teelt van maïs, gevolgd door gerst, sorghum, raapzaad, sojaboon en zonnebloem.

Gezondheid en duurzaamheid

Anorganische meststoffen vervangen soms geen sporenelementen in de bodem die geleidelijk worden uitgeput door gewassen die daar worden geteeld. Dit is in verband gebracht met studies die een duidelijke daling (tot 75 procent) van de hoeveelheden van dergelijke mineralen in fruit en groenten hebben aangetoond.12 Een uitzondering hierop is in West-Australië, waar tekortkomingen van zink, koper, mangaan, ijzer en molybdeen werden geïdentificeerd als beperkend voor de groei van gewassen en weiden in de jaren 1940 en 1950. De bodem in West-Australië is erg oud, sterk verweerd en heeft een tekort aan veel van de belangrijkste voedingsstoffen en sporenelementen. Sinds deze tijd worden deze sporenelementen routinematig toegevoegd aan anorganische meststoffen die in deze staat in de landbouw worden gebruikt.

In veel landen is er de publieke perceptie dat anorganische meststoffen de bodem "vergiftigen" en resulteren in producten van "lage kwaliteit". Er is echter zeer weinig (of geen) wetenschappelijk bewijs om deze standpunten te ondersteunen. Bij juist gebruik bevorderen anorganische meststoffen de plantengroei, de ophoping van organische stof en de biologische activiteit van de bodem, terwijl het risico op afstroming van water, overbegrazing en bodemerosie wordt verminderd. De voedingswaarde van planten voor menselijke en dierlijke consumptie wordt typisch verbeterd wanneer anorganische meststoffen op de juiste manier worden gebruikt.

Er zijn echter zorgen over de opeenhoping van arseen, cadmium en uranium in velden die zijn behandeld met fosfaatmeststoffen. De fosfaatmineralen bevatten sporen van deze elementen en als er na het ontginnen geen reinigingsstap wordt toegepast, leidt het continue gebruik van fosfaatmeststoffen tot een ophoping van deze elementen in de bodem. Uiteindelijk kunnen deze zich ophopen tot onacceptabele niveaus en in de opbrengst komen. (Zie cadmiumvergiftiging.)

Een ander probleem met anorganische meststoffen is dat ze tegenwoordig worden geproduceerd op manieren die niet voor onbepaalde tijd kunnen worden voortgezet. Kalium en fosfor komen uit mijnen (of uit zoute meren zoals de Dode Zee in het geval van kaliummeststoffen) en de hulpbronnen zijn beperkt. Stikstof is onbeperkt, maar stikstofmeststoffen worden tegenwoordig gemaakt met behulp van fossiele brandstoffen zoals aardgas. Theoretisch kunnen kunstmeststoffen worden gemaakt van zeewater of atmosferische stikstof met behulp van hernieuwbare energie, maar dit zou enorme investeringen vergen en is niet concurrerend met de onhoudbare methoden van vandaag. Innovatieve biobrandstofschema's voor thermische depolymerisatie testen de productie van bijproducten met 9 procent stikstofmeststof afkomstig van organisch afval1314

Organische meststoffen

Een compostbak.
  • Voorbeelden van natuurlijk voorkomende organische meststoffen zijn mest, drijfmest, wormafgietsels, turf, zeewier, riolering en guano. Groene mestgewassen inclusief peulvruchten zoals klavers en vetches worden ook gekweekt om voedingsstoffen aan de bodem toe te voegen. Zomeraanplantingen kunnen gierst, voedergewassen sorghum of boekweit zijn. 15. Natuurlijk voorkomende mineralen zoals mijnrotsfosfaat, kaliumsulfaat en kalksteen worden ook als organische meststoffen beschouwd.
  • Voorbeelden van vervaardigde organische meststoffen zijn compost, bloedmeel, beendermeel en zeewierextracten. Andere voorbeelden zijn natuurlijke enzymen verteerde eiwitten, vismeel en verenmeel.

Het ontbindende gewasresidu uit voorgaande jaren is een andere bron van vruchtbaarheid. Hoewel het niet strikt als 'kunstmest' wordt beschouwd, lijkt het onderscheid meer een kwestie van woorden dan van realiteit.

Er bestaat enige dubbelzinnigheid in het gebruik van de term 'organisch' omdat sommige synthetische meststoffen, zoals ureum en ureumformaldehyde, volledig organisch zijn in de zin van organische chemie. In feite zou het moeilijk zijn om chemisch onderscheid te maken tussen ureum van biologische oorsprong en synthetisch geproduceerde ureum. Aan de andere kant zijn sommige kunstmeststoffen die algemeen zijn goedgekeurd voor biologische landbouw, zoals poederkalksteen, gedolven "rotsfosfaat" en Chileense salpeter, anorganisch in het gebruik van de term door chemie.

Hoewel de dichtheid van voedingsstoffen in organisch materiaal relatief bescheiden is, hebben ze enkele voordelen. Ten eerste produceren biologische telers meestal een deel of al hun kunstmest op locatie, waardoor de bedrijfskosten aanzienlijk worden verlaagd. Dan is er de kwestie van hoe effectief ze zijn in het bevorderen van plantengroei, afgezien van de resultaten van chemische bodemtests. De antwoorden zijn bemoedigend. Aangezien de meeste stikstofhoudende organische meststoffen onoplosbare stikstof bevatten en meststoffen met langzame afgifte zijn, kan hun effectiviteit groter zijn dan conventionele stikstofmeststoffen.

Impliciet in moderne theorieën over biologische landbouw is het idee dat de slinger tot op zekere hoogte de andere kant op is gedraaid bij het denken over plantenvoeding. Hoewel ze het overduidelijke succes van de theorie van Leibig toegeven, benadrukken ze dat er ernstige beperkingen zijn aan de huidige methoden om het via chemische bemesting te implementeren. Ze benadrukken opnieuw de rol van humus en andere organische componenten van de bodem, waarvan wordt aangenomen dat ze verschillende belangrijke rollen spelen:

  • Mobiliseren van bestaande bodemvoedingsstoffen, zodat een goede groei wordt bereikt met lagere nutriëntendichtheden terwijl minder wordt verspild
  • Voedingsstoffen vrijgeven op een langzamere, consistentere snelheid, waardoor een boom-en-bust patroon wordt voorkomen
  • Helpt bodemvocht vast te houden, vermindert de stress door tijdelijke vochtstress
  • Verbetering van de bodemstructuur

Organics hebben ook het voordeel dat ze bepaalde langetermijnproblemen in verband met het regelmatige zware gebruik van kunstmest vermijden:

  • de mogelijkheid om planten te "verbranden" met de geconcentreerde chemicaliën (d.w.z. een overaanbod van sommige voedingsstoffen)
  • de geleidelijke afname van de werkelijke of waargenomen "bodemgezondheid", zichtbaar in verlies van structuur, verminderd vermogen om neerslag te absorberen, verlichting van de bodemkleur, enz.
  • de noodzaak om kunstmest regelmatig (en misschien in toenemende hoeveelheden) opnieuw toe te dienen om de vruchtbaarheid te behouden
  • de kosten (aanzienlijk en stijgend in de afgelopen jaren) en het resulterende gebrek aan onafhankelijkheid

Organische meststoffen hebben ook hun nadelen:

  • Zoals hierboven erkend, zijn ze typisch een verdunde bron van voedingsstoffen in vergelijking met anorganische meststoffen, en waar aanzienlijke hoeveelheden voedingsstoffen nodig zijn voor winstgevende opbrengsten, moeten zeer grote hoeveelheden organische meststoffen worden toegepast. Dit resulteert in onbetaalbare transport- en toepassingskosten, vooral wanneer de landbouw op grote afstand van de bron van de organische meststof wordt beoefend.
  • De samenstelling van organische meststoffen is vaak zeer variabel, zodat een nauwkeurige toediening van voedingsstoffen om de productie van planten te matchen moeilijk is. Vandaar dat grootschalige landbouw afhankelijk is van anorganische meststoffen, terwijl organische meststoffen kosteneffectief zijn in kleinschalige tuinbouw- of binnentuinen.
  • Onjuist verwerkte organische meststoffen kunnen pathogenen bevatten die schadelijk zijn voor mens of plant. Organische meststoffen zijn afkomstig van natuurlijke bronnen, waaronder uitwerpselen van dieren of planten / dieren die besmet zijn met ziekteverwekkers. Een goede compostering van grondstoffen die in organische meststoffen worden gebruikt, zal echter ziekteverwekkers doden.16

In de praktijk is een compromis tussen het gebruik van kunstmatige en organische meststoffen gebruikelijk, meestal door het gebruik van anorganische meststoffen aangevuld met de toepassing van organische stoffen die direct beschikbaar zijn, zoals de terugkeer van gewasresten of de toepassing van mest.

Het is belangrijk om onderscheid te maken tussen wat we bedoelen met organische meststoffen en meststoffen die zijn goedgekeurd voor gebruik in de biologische landbouw en biologisch tuinieren door organisaties en autoriteiten die biologische certificatiediensten verlenen. Sommige goedgekeurde meststoffen kunnen anorganische, natuurlijk voorkomende chemische verbindingen zijn, bijvoorbeeld mineralen.

Risico's van het gebruik van kunstmest

Het probleem van overbemesting wordt voornamelijk geassocieerd met het gebruik van kunstmest, vanwege de enorme hoeveelheden die worden toegepast en de destructieve aard van chemische meststoffen op structuren voor het vasthouden van voedingsstoffen in de bodem. De hoge oplosbaarheid van kunstmeststoffen verergert ook hun neiging om ecosystemen af ​​te breken.

Opslag en toepassing van sommige stikstofmeststoffen in sommige weers- of bodemomstandigheden kan emissies van het broeikasgas stikstofoxide veroorzaken (N2O). Ammoniakgas (NH3) kan worden uitgestoten na toepassing van anorganische meststoffen of mest of drijfmest. Naast het leveren van stikstof, kan ammoniak ook de bodemzuurgraad verhogen (lagere pH of "verzuring"). Overmatige stikstofbemestingstoepassingen kunnen ook leiden tot ongedierteproblemen door het geboortecijfer, de levensduur en de algehele conditie van bepaalde plagen te verhogen.171819202122

De concentratie tot 100 mg / kg cadmium in fosfaatmineralen (bijvoorbeeld mineralen uit Nauru23 en de kersteilanden24) verhoogt de verontreiniging van de bodem met Cadmium, bijvoorbeeld in Nieuw-Zeeland.25 Uranium is een ander voorbeeld van een verontreiniging die vaak in fosfaatmeststoffen voorkomt.262728

Om deze redenen wordt aanbevolen dat de kennis van het voedingsgehalte van de bodem en de voedingsbehoeften van het gewas zorgvuldig wordt afgewogen met de toepassing van voedingsstoffen in met name anorganische meststoffen. Dit proces wordt nutriëntenbegroting genoemd. Door zorgvuldige monitoring van de bodemgesteldheid kunnen landbouwers voorkomen dat ze dure meststoffen verspillen en voorkomen ze ook de potentiële kosten van het opruimen van vervuiling die ontstaat als bijproduct van hun landbouw.

Het is ook mogelijk om organische meststoffen te veel toe te passen; hun gehalte aan voedingsstoffen, hun oplosbaarheid en hun afgiftesnelheid zijn echter typisch veel lager dan die van chemische meststoffen. Door hun aard bieden de meeste organische meststoffen ook verhoogde fysieke en biologische opslagmechanismen voor bodems, die de neiging hebben hun risico's te beperken.

Wereldwijde problemen

De groei van de wereldbevolking tot het huidige cijfer is alleen mogelijk geweest door intensivering van de landbouw in verband met het gebruik van kunstmest2930. Dit heeft een impact op de duurzame consumptie van andere mondiale hulpbronnen.

Het gebruik van meststoffen op wereldschaal stoot aanzienlijke hoeveelheden broeikasgas uit in de atmosfeer. Emissies ontstaan ​​door het gebruik van31:

  • dierlijke mest en ureum, die methaan, stikstofoxide, ammoniak en koolstofdioxide in verschillende hoeveelheden vrijgeven, afhankelijk van hun vorm (vast of vloeibaar) en beheer (verzameling, opslag, verspreiding)
  • meststoffen die salpeterzuur of ammoniumbicarbonaat gebruiken, waarvan de productie en toepassing leidt tot emissies van stikstofoxiden, stikstofoxide, ammoniak en kooldioxide in de atmosfeer.

Door processen en procedures te veranderen, is het mogelijk sommige, maar niet alle, van deze effecten op antropogene klimaatverandering, bekend als het broeikaseffect, te verminderen.

Zie ook

Notes

  1. ↑ Haber & Bosch Meest invloedrijke personen van de 20e eeuw. Ontvangen op 6 september 2007.
  2. ↑ Geschiedenis van Fisons op Yara.com. Ontvangen op 6 september 2007.
  3. ↑ Mededingingscommissie. Ontvangen op 6 september 2007.
  4. ↑ Geschiedenis van Yara op Yara.com. Ontvangen op 6 september 2007.
  5. ↑ Gewasbemesting verbetert de bodemkwaliteit. IPNI. Ontvangen op 6 september 2007.
  6. ↑ Harris, Glen en Shelby Baker stikstofbemesting. Ontvangen op 6 september 2007.
  7. ↑ R.C. Harris, 2005. Vermijden van meststofverbranding. Ontvangen op 6 september 2007.
  8. ↑ UK Fertilizers Regulations 1990, Schedule 2 Part 1, Para. 7. Ontvangen op 6 september 2007.
  9. ↑ Voedsel- en landbouworganisatie van de VN-tabel 3.3. Ontvangen op 6 september 2007.
  10. ↑ IFA - Statistieken - Meststofindicatoren - Details - Grondstofreserves. Ontvangen op 6 september 2007.
  11. ↑ Sawyer J.E. 2001. Aardgasprijzen beïnvloeden de kosten van stikstofmeststoffen. IC-486. 1: 8. Ontvangen op 6 september 2007.
  12. ↑ Felicity Lawrence. 2004. Niet op het etiket. (New York, NY: Penguin. ISBN 0141015667).
  13. ↑ Brad Lemley, 2006. Alles in olie. Ontdek Magazine. Ontvangen op 6 september 2007.
  14. ↑ Lemley, 2003. Alles in olie. Ontdek Magazine. Ontvangen op 6 september 2007.
  15. ↑ Preston Sullivan. Overzicht van dekkingsgewassen en groene mest: basisprincipes van duurzame landbouw 1. Nationale informatiedienst voor duurzame landbouw. Ontvangen 18 mei 2008.
  16. ↑ ciwmb.ca.gov - organisch document. Ontvangen op 6 september 2007.
  17. ↑ G.C. Jahn, 2004. Effect van bodemvoedingsstoffen op de groei, overleving en vruchtbaarheid van rijstongedierte: een overzicht en een theorie van uitbraken van plagen met inachtneming van onderzoeksbenaderingen. Multitrofische interacties in bodem en geïntegreerde besturing. Internationale organisatie voor biologische bestrijding (IOBC) wprs Bulletin 27(1): 115-122.
  18. ↑ G.C. Jahn, E.R. Sanchez, P.G. Cox. 2001. De zoektocht naar verbindingen: ontwikkeling van een onderzoeksagenda voor geïntegreerd plaag- en voedingsstoffenbeheer. International Rice Research Institute - Discussion Paper 42: 18. Ontvangen op 6 september 2007.
  19. ↑ G.C. Jahn, P.G. Cox, E. Rubia-Sanchez, M. Cohen. 2001. De zoektocht naar verbindingen: ontwikkeling van een onderzoeksagenda voor geïntegreerd plaag- en voedingsstoffenbeheer. S. Peng en B. Hardy eds. "Rijstonderzoek voor voedselzekerheid en armoedebestrijding." Proceeding the International Rice Research Conference, 31 maart - 3 april 2000, Los Baños, Filippijnen. Los Baños (Filipijnen): Internationaal Rijstonderzoeksinstituut.
  20. ↑ Jahn G.C., L.P. Almazan, J. Pacia. 2005. Effect van stikstofmeststof op de intrinsieke toename van de roestige pruimluis, Hysteroneura setariae (Thomas) (Homoptera: Aphididae) op rijst (Oryza sativa L.). Milieu-entomologie. 34: 4: 938-943. Ontvangen op 6 september 2007.
  21. ↑ Preap V., M.P. Zalucki, H.J. Nesbitt, G.C. Jahn. 2001. Effect van bemesting, behandeling met pesticiden en plantenvariëteit op gerealiseerde vruchtbaarheid en overlevingscijfers van Nilaparvata lugens (Stål); Uitbraken genereren in Cambodja. Journal of Asia Pacific Entomology. 4:1:75-84.
  22. ↑ Preap V., M.P. Zalucki, G.C. Jahn. 2002. Effect van stikstofmeststof en waardplantvariëteit op vruchtbaarheid en vroege instariteit van Nilaparvata lugens (Stål): onmiddellijke reactie. Proceedings of the 4th International Workshop on Interland Country Forecasting System and Management for Planthopper in East Asia. 13-15 november 2002. Guilin China. Gepubliceerd door Rural Development Administration (RDA) en de Food and Agriculture Organisation (FAO).
  23. ↑ J.K. Syers, A.D. Mackay, M.W. Brown, C.D. Currie. 1986. Chemische en fysische eigenschappen van fosfaatgesteente materialen met verschillende reactiviteit. J Sci Food Agric 37: 1057-1064.
  24. ↑ N.A. Trueman. 1965. De fosfaat-, vulkanische en carbonaatrotsen van Christmas Island (Indische Oceaan). J Geol Soc Aust 12: 261-286.
  25. ↑ M.D. Taylor. 1997. Accumulatie van cadmium afkomstig van meststoffen in de bodem van Nieuw-Zeeland. Wetenschap van totale omgeving 208: 123-126.
  26. ↑ E.M. Hussein. 1994. Radioactiviteit van fosfaaterts, superfosfaat en fosfogips in Abu-zaabal fosfaat. Gezondheid Fysica 67: 280-282.
  27. ↑ D. Barisic, S. Lulic, P. Miletic. 1992. Radium en uranium in fosfaatmeststoffen en hun invloed op de radioactiviteit van water. Water onderzoek 26: 607-611.
  28. ↑ L.C. Scholten, C.W.M. Timmermans. 1992. Natuurlijke radioactiviteit in fosfaatmeststoffen. Nutriëntencycli in agro-ecosystemen 43: 103-107.
  29. ↑ Vaclav Smil. 1999. Detonator van de bevolkingsexplosie. Natuur 400 (juli 1999) online beschikbaar 2.Op 18 mei 2008 opgehaald.
  30. ↑ Haber & Bosch: meest invloedrijke personen van de 20e eeuw. Ontvangen op 6 september 2007.
  31. ↑ Voedsel- en landbouworganisatie van de VS opgehaald op 6 september 2007.

Referenties

  • California Plant Health Association. 2002. Western Meststoffen Handboek. Danville, IL: Interstate Publishers. ISBN 0813432103.
  • Het bemestingsinstituut. 2007. Over kunstmest. Het bemestingsinstituut. Ontvangen op 1 september 2007.
  • Havlin, John L., Samuel L. Tisdale, James D. Beaton en Werner L. Nelson. 2004. Bodemvruchtbaarheid en meststoffen: een inleiding tot voedingsstoffenbeheer, 7e ed. Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall. ISBN 0130278246.
  • Walters, Charles. 2003. Eco-farm: An Acres U.S.A. Primer. Austin, TX: Acres U.S.A. ISBN 0911311742.

Externe links

Alle links opgehaald 6 april 2017.

  • De International Fertilizer Industry Association.

Pin
Send
Share
Send