Удобрения - Fertilizer

«Растительная пища» перенаправляется сюда. Для получения информации о препарате см. Соли для ванн (лекарственные).

Большой современный разбрасыватель удобрений
А Lite-Trac Агри-спред Лайм и разбрасыватель удобрений на сельскохозяйственной выставке

А удобрение (Американский английский ) или же удобрение (Британский английский; увидеть различия в написании ) представляет собой любой материал природного или синтетического происхождения (кроме известковые материалы ), который применяется к почве или тканям растения для обеспечения одного или нескольких питательные вещества для растений необходим для роста растения. Существует множество источников удобрений, как природных, так и промышленных.[1]

Во второй половине 20-го века увеличение использования азотных удобрений (увеличение на 800% в период с 1961 по 2019 год) было решающим компонентом повышения урожайности традиционные пищевые системы (более 30% на душу населения).[2] По данным IPCC Специальный доклад об изменении климата и земле эти методы являются ключевыми факторами глобальное потепление.[2]

История

Основная статья: История удобрений
Общее производство удобрений по видам.[3]
Население мира поддерживается синтетическими азотными удобрениями и без них.[4]
Основанная в 1812 г., Мират, производитель удобрения и удобрений, считается старейшим промышленным предприятием в Саламанка (Испания).

Управление плодородие почвы на протяжении тысячелетий была заботой фермеров. Зарегистрировано, что египтяне, римляне, вавилоняне и первые германцы использовали минералы или навоз для повышения производительности своих ферм.[1] Современная наука о питании растений началась в 19 веке с работы немецкого химика. Юстус фон Либих, среди прочего. Джон Беннет Лоз, английский предприниматель, начали экспериментировать с воздействием различных удобрений на растения, растущие 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 услугами Джозеф Генри Гилберт; вместе они проводили опыты с урожаем в Институт исследования сельскохозяйственных культур.[5]

В Процесс Биркеланда – Эйде был одним из конкурирующих промышленных процессов в начале производства азотных удобрений.[6] Этот процесс использовался для исправления атмосферных азот (N2) в азотная кислота (HNO3), один из нескольких химических процессов, обычно называемых азотфиксация. Полученная азотная кислота затем использовалась в качестве источника нитрат (НЕТ3−). Завод, основанный на этом процессе, был построен в Рьюкан и Notodden в Норвегии, в сочетании со строительством большого гидроэлектростанция удобства.[7]

1910-е и 1920-е годы стали свидетелями подъема Процесс Габера и Оствальдский процесс. В процессе Габера образуется аммиак (NH3) из метан (CH4) газ и молекулярный азот (N2). Аммиак из процесса Габера затем превращается в азотная кислота (HNO3) в Оствальдский процесс.[8] Использование синтетических азотных удобрений неуклонно росло за последние 50 лет, увеличившись почти в 20 раз до нынешнего уровня в 100 миллионов. тонны азота в год.[9] Разработка синтетических азотных удобрений существенно поддержала мировую рост населения - Подсчитано, что почти половина людей на Земле в настоящее время питается за счет использования синтетических азотных удобрений.[10] 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 дает 6–9 тонн зерна на га (2,5 акра) требуется 31–50 кг (68–110 фунтов) фосфат удобрение для внесения; посевы сои требуют около половины, например 20-25 кг на гектар.[11] Yara International является крупнейшим в мире производителем азотных удобрений.[12]

Технологии с контролируемым высвобождением азота, основанные на полимерах, полученных в результате объединения мочевины и формальдегида, были впервые произведены в 1936 году и введены в продажу в 1955 году.[13] Первый продукт содержал 60% общего азота, нерастворимого в холодной воде, а непрореагировавший (быстро высвобождающийся) менее 15%. Метилен мочевина были коммерциализированы в 1960-х и 1970-х годах, имея 25% и 60% азота, нерастворимого в холодной воде, и непрореагировавшего азота мочевины в диапазоне от 15% до 30%.

В 1960-е гг. Власть долины Теннесси Национальный центр разработки удобрений начал разработку карбамида с серным покрытием; Сера использовалась в качестве основного материала покрытия из-за ее низкой стоимости и ценности в качестве вторичного питательного вещества.[13] Обычно есть другой воск или полимер, изолирующий серу; Свойства медленного высвобождения зависят от разрушения вторичного герметика почвенными микробами, а также от механических дефектов (трещин и т. д.) в сере. Обычно они обеспечивают от 6 до 16 недель отсроченного выпуска в дерновых приложениях. Когда твердый полимер используется в качестве вторичного покрытия, свойства являются чем-то средним между частицами с контролируемой диффузией и традиционным серным покрытием.

Механизм

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 способ - это добавки, обеспечивающие питательные вещества. Второй способ, с помощью которого действуют некоторые удобрения, заключается в повышении эффективности почвы за счет изменения ее влагоудержания и аэрации. В этой статье, как и во многих других статьях, посвященных удобрениям, особое внимание уделяется питательному аспекту. пропорции:[14]

Питательные вещества, необходимые для здоровой жизни растений, классифицируются по элементам, но элементы не используются в качестве удобрений. Вместо соединения содержащие эти элементы являются основой удобрений. Макроэлементы потребляются в больших количествах и присутствуют в тканях растений в количестве от 0,15% до 6,0% на сухого вещества (DM) (влажность 0%) основа. 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 - самое важное удобрение, так как азот присутствует в белки, ДНК и другие компоненты (например, хлорофилл ). Чтобы растения были питательными, азот должен быть доступен в «фиксированной» форме. Только некоторые бактерии и их растения-хозяева (особенно бобовые ) может фиксировать атмосферный азот (N2) преобразовав его в аммиак. Фосфат необходим для производства ДНК и АТФ, основной энергоноситель в клетках, а также некоторые липиды.

Микроэлементы потребляются в меньших количествах и присутствуют в тканях растений порядка частей на миллион (ppm) в диапазоне от 0,15 до 400 ppm или менее 0,04% сухого вещества.[15][16] Эти элементы часто присутствуют в активных центрах ферментов, осуществляющих метаболизм растения. Поскольку эти элементы активируют катализаторы (ферменты), их влияние намного превышает их весовой процент.

Классификация

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 не включают углеродсодержащие материалы, за исключением мочевина. Органические удобрения обычно представляют собой (переработанные) вещества растительного или животного происхождения. Неорганические удобрения иногда называют синтетическими, поскольку для их производства требуется различная химическая обработка.[17]

Одноэлементные («прямые») удобрения

Основное прямое удобрение на основе азота - аммиак или его растворы. Нитрат аммония (NH4НЕТ3) 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)[18] был встречен нитрат кальция и аммония (Ca (NO3)2 • NH4 • 10ЧАС2О ).

Основными прямыми фосфорными удобрениями являются суперфосфаты. «Суперфосфат простой» (SSP) состоит из 14–18% P2О5, снова в виде Ca (H2PO4)2, но также фосфогипс (CaТАК4 • 2H2О). Тройной суперфосфат (TSP) обычно состоит из 44-48% P2О5 и никакого гипса. Смесь простого 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 калийных удобрений состоит из 95-99% KCl и обычно доступен в виде удобрений 0-0-60 или 0-0-62.

Мультинутриентные удобрения

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 (КАРТА) и диаммонийфосфат (DAP). Активным ингредиентом MAP является NH.4ЧАС2PO4. Активным ингредиентом DAP является (NH4)2HPO4. Около 85% удобрений MAP и DAP растворимы в воде.

Удобрения NPK

Основная статья: Маркировка удобрений

Удобрения NPK - это трехкомпонентные удобрения, содержащие азот, фосфор и калий.

Рейтинг NPK это рейтинговая система, описывающая количество азота, фосфора и калия в удобрении. Рейтинги NPK состоят из трех цифр, разделенных тире (например, 10-10-10 или 16-4-8), описывающих химический состав удобрений.[19][20] Первое число представляет процентное содержание азота в продукте; второе число, P2О5; третий, K2О. Удобрения фактически не содержат P2О5 или K2O, но эта система представляет собой обычное сокращение для количества фосфора (P) или калия (K) в удобрении. Мешок с удобрением массой 50 фунтов (23 кг) с маркировкой 16-4-8 содержит 8 фунтов (3,6 кг) азота (16% от 50 фунтов), количество фосфора эквивалентно содержанию 2 фунтов P2О5 (4% от 50 фунтов) и 4 фунта K2О (8% от 50 фунтов). Большинство удобрений маркируются в соответствии с этим соглашением N-P-K, хотя австралийское соглашение, следуя системе N-P-K-S, добавляет четвертое число для серы и использует значения элементов для всех значений, включая P и K.[21]

Микроэлементы

Основными микроэлементами являются молибден, цинк, бор и медь. Эти элементы представлены в виде водорастворимых солей. Железо представляет особые проблемы, поскольку оно превращается в нерастворимые (биодоступные) соединения при умеренных pH почвы и концентрациях фосфатов. По этой причине железо часто вводят в качестве хелатный комплекс, например, EDTA производная. Потребность в микроэлементах зависит от растения и окружающей среды. Например, сахарная свекла кажется, требует бор, и бобовые требовать кобальт,[1] в то время как условия окружающей среды, такие как жара или засуха, делают бор менее доступным для растений.[22]

Производство

Азотные удобрения

Основные пользователи азотных удобрений[23]
СтранаОбщее использование азота
(Мт в год)		Amt. используется для
корм / пастбище
(Мт в год)
Китай18.73.0
Индия11.9Нет данных[24]
НАС.9.14.7
Франция2.51.3
Германия2.01.2
Бразилия1.70.7
Канада1.60.9
индюк1.50.3
Великобритания1.30.9
Мексика1.30.3
Испания1.20.5
Аргентина0.40.1

Азотные удобрения производятся из аммиак (NH3) произведено посредством Процесс Габера-Боша.[18] В этом энергоемком процессе натуральный газ (CH4) обычно поставляет водород, а азот (N2) является полученный с воздуха. Этот аммиак используется как сырье для всех других азотных удобрений, таких как безводный нитрат аммония (NH4НЕТ3) и мочевина (CO (NH2)2).

Депозиты нитрат натрия (NaNO3) (Чилийская селитра ) также находятся в Пустыня Атакама в Чили и был одним из первых (1830 г.) удобрений, богатых азотом.[25] Его до сих пор добывают для удобрений.[26] Нитраты также производятся из аммиака Оствальдский процесс.

Фосфорные удобрения

Апатитовый рудник в Сиилинъярви, Финляндия.

Фосфорные удобрения получают экстракцией из фосфоритная руда, который содержит два основных фосфорсодержащих минерала, фторапатит Ca5(PO4)3F (CFA) и гидроксиапатит Ca5(PO4)3ОЙ. Эти минералы превращаются в водорастворимые фосфатные соли при обработке серный (ЧАС2ТАК4) или же фосфорные кислоты (ЧАС3PO4). Большое производство серная кислота в первую очередь мотивировано этим приложением.[27] в нитрофосфатный процесс или процесс Odda (изобретен в 1927 году), фосфоритная руда с содержанием фосфора (P) до 20% растворяется с азотная кислота (HNO3) для получения смеси фосфорной кислоты (H3PO4) и нитрат кальция (Ca (NO3)2). Эту смесь можно комбинировать с калийными удобрениями для получения сложное удобрение с тремя макроэлементами N, P и K в легко растворяющейся форме.[28]

Калийные удобрения

Поташ представляет собой смесь минералов калия, используемую 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, чтобы удалить хлорид натрия (NaCl) (общий соль ). Иногда калий называют K2O, для удобства описывающих содержание калия. На самом деле калийные удобрения обычно хлорид калия, сульфат калия, карбонат калия, или же азотнокислый калий.[29]

Комбинированные удобрения

Сложные удобрения, содержащие N, P и K, часто можно производить путем смешивания простых удобрений. В некоторых случаях между двумя или более компонентами происходят химические реакции. Например, моноаммоний и диаммонийфосфаты, которые обеспечивают растения как азотом, так и фосфором, производятся путем нейтрализации фосфорной кислоты (из фосфоритов) и аммиака:

NH3 + H3PO4 → (NH4)ЧАС2PO4
2 NH3 + H3PO4 → (NH4)2HPO4

Органические удобрения

Основная статья: Органическое удобрение
Контейнер для компоста для мелкосерийного производства органических удобрений
Крупное предприятие по производству компоста

“Органические удобрения »Могут описывать удобрения органического - биологического - происхождения, то есть удобрения, полученные из живых или ранее живых материалов. Органические удобрения также могут описывать коммерчески доступные и часто расфасованные продукты, которые стремятся соответствовать ожиданиям и ограничениям, принятым «органическое сельское хозяйство " и "экологически чистый «связанные с садоводством системы производства продуктов питания и растениеводства, которые значительно ограничивают или строго исключают использование синтетических удобрений и пестицидов.« Органические удобрения » товары 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 производные.

Удобрения органического происхождения (первое определение) включают: отходы животных, растительные отходы сельского хозяйства, компост, и лечил осадок сточных вод (биологические твердые вещества ). Помимо навоза, источники животного происхождения могут включать продукты убоя животных - кровяная мука, костная мука, перья, шкуры, копыта и рога - все это типичные компоненты.[14] Материалы органического происхождения, доступные для промышленности, такие как отстой сточных вод, могут быть неприемлемыми компонентами органического земледелия 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 материалы имеют потребительскую привлекательность. Независимо от определения или состава, большинство этих продуктов содержат менее концентрированные питательные вещества, и их не так просто определить количественно. Они могут предложить преимущества создания почвы, а также быть привлекательными для тех, кто пытается заниматься сельским хозяйством / садоводством более «естественно».[30]

По объему, торф это наиболее широко используемая пакетированная органическая добавка 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 оказывать обратное влияние на питательные вещества - свежие опилки могут потреблять питательные вещества почвы при расщеплении 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 за счет увеличения роста 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

Применение суперфосфат удобрения вручную, Новая Зеландия, 1938 г.

Удобрения обычно используются для выращивания всех культур, причем нормы внесения зависят от плодородия почвы, обычно измеряемого почвенный тест и в зависимости от конкретной культуры. Бобовые, например, фиксируют азот из атмосферы и обычно не требуют азотных удобрений.

Жидкость против твердого

Удобрения вносятся в посевы как в твердом, так и в жидком виде. Около 90% удобрений вносятся в твердом виде. Наиболее широко используемые твердые неорганические удобрения: мочевина, диаммонийфосфат и хлорид калия.[31] Твердые удобрения обычно гранулированы или порошкообразны. Часто твердые вещества доступны в виде гранулы, твердая глобула. 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.[14] Добавление удобрений в поливную воду называется "фертигация ".[29]

Удобрения с медленным и контролируемым высвобождением

Медленное и контролируемое высвобождение составляет лишь 0,15% (562 000 тонн) рынка удобрений (1995 г.). Их полезность связана с тем, что удобрения подвержены антагонистическим процессам. Избыток удобрений не только обеспечивает питание растений, но и может быть ядовитым для того же растения. Конкуренция с усвоением растениями - это разложение или потеря удобрения. Микробы разрушают многие удобрения, например, путем иммобилизации или окисления. Кроме того, удобрения теряются при испарении или выщелачивании. Большинство удобрений с медленным высвобождением являются производными мочевины, простого удобрения, обеспечивающего азот. Изобутилидендимочевина (IBDU) и мочевина-формальдегид медленно превращаются в почве в свободную мочевину, которая быстро усваивается растениями. IBDU представляет собой одно соединение формулы (CH3)2CHCH (NHC (O) NH2)2 тогда как карбамидоформальдегиды состоят из смесей примерной формулы (HOCH2NHC (O) NH)пCH2.

Помимо более эффективного использования внесенных питательных веществ, технологии с медленным высвобождением также снижают воздействие на окружающую среду и загрязнение подземных вод.[13] Удобрения с медленным высвобождением (различные формы, включая колосья удобрений, таблетки и т.д.) уменьшают проблему «сжигания» растений из-за избытка азота. Полимерное покрытие ингредиентов удобрений дает таблеткам и шипам «истинное время высвобождения» или «ступенчатое высвобождение питательных веществ» (SNR) питательных веществ для удобрений.

Удобрения с контролируемым высвобождением - это традиционные удобрения, заключенные в оболочку, которая разлагается с определенной скоростью. Сера - типичный герметизирующий материал. В других изделиях с покрытием используются термопласты (а иногда и этилен-винилацетат, поверхностно-активные вещества и т. Д.) Для обеспечения контролируемого диффузией выделения мочевина или другие удобрения. «Покрытие с реактивным слоем» позволяет получать более тонкие и, следовательно, более дешевые мембранные покрытия за счет одновременного нанесения реактивных мономеров на растворимые частицы. «Multicote» - это процесс нанесения слоев недорогих солей жирных кислот с парафиновым финишным покрытием.

Некорневая подкормка

Внекорневые удобрения вносятся непосредственно на листья. Этот метод почти всегда используется для внесения водорастворимых простых азотных удобрений и особенно используется для выращивания ценных культур, таких как фрукты.[14]

Сжигание удобрений

Химические вещества, влияющие на поглощение азота

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. 1-карбамоил-3-метилпиразол (CMP), дициандиамид популярны нитрапирин (2-хлор-6-трихлорметилпиридин) и 3,4-диметилпиразолфосфат (DMPP).[32] Ингибиторы уреазы используются для замедления гидролитического превращения мочевины в аммиак, который склонен к испарению, а также к нитрификации. Превращение мочевины в аммиак, катализируемое ферментами, называемыми уреазы. Популярным ингибитором уреаз является N- (н-бутил) триамид тиофосфорной кислоты (NBPT).

Чрезмерное удобрение

Осторожное использование технологий удобрения важно, потому что избыток питательных веществ может быть вредным.[33] Сжигание удобрений может произойти при внесении слишком большого количества удобрений, что приведет к повреждению или даже гибели растения. Удобрения различаются по склонности к горению примерно в соответствии с их солевой индекс.[34][35]

Статистика

В последнее время количество азотных удобрений в большинстве развитых стран снизилось. Хотя Китай стал крупнейшим производителем и потребителем азотных удобрений.[36] Африка мало зависит от азотных удобрений.[37] Сельскохозяйственные и химические минералы очень важны для промышленного использования удобрений, которое оценивается примерно в 200 миллиардов долларов.[38] 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.[38] Калий производится в Канаде, России и Белоруссии, что в сумме составляет более половины мирового производства.[38] Производство калия в Канаде выросло в 2017 и 2018 годах на 18,6%.[39] По самым скромным оценкам, от 30 до 50% урожайности приходится на натуральные или синтетические коммерческие удобрения.[29][40] Потребление удобрений превысило количество сельхозугодий в США.[38]. Глобальный рынок стоимость, вероятно, вырастет до более чем 185 миллиардов долларов США до 2019 года.[41] Европейский рынок удобрений будет расти, и выручка составит ок. 15,3 млрд евро в 2018 году.[42]

Данные о расходе удобрений на гектар пахотная земля в 2012 году опубликованы Всемирный банк.[43] Для приведенной ниже диаграммы значения для стран Европейского Союза (ЕС) были извлечены и представлены в килограммах на гектар (фунты на акр). Общее потребление удобрений в ЕС составляет 15,9 млн тонн на 105 млн га пашни.[44] (или 107 млн ​​га пашни по другой оценке[45]). Эта цифра соответствует 151 кг удобрений, расходуемых на гектар пашни в среднем по странам ЕС.

На диаграмме представлена ​​статистика потребления удобрений в странах Западной и Центральной Европы по данным Всемирного банка за 2012 год.

Экологические последствия

Сток из почва и удобрения во время ливня

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.[38]

Смотрите также: Воздействие сельского хозяйства на окружающую среду, Влияние человека на круговорот азота, Азотные удобрения § Проблемы с неорганическими удобрениями, и Азотный цикл
Большая куча фосфогипс отходы рядом Форт Мид, Флорида.

На каждую тонну фосфорной кислоты, полученную при переработке фосфоритной руды, образуется пять тонн отходов. Эти отходы представляют собой нечистые, бесполезные радиоактивные твердые частицы, называемые фосфогипс. По оценкам, во всем мире ежегодно производится от 100 000 000 до 280 000 000 тонн фосфогипсовых отходов.[46]

Вода

Основная статья: Эвтрофикация
Красные круги показывают расположение и размер многих мертвые зоны.

При обычном использовании фосфорные и азотные удобрения оказывают серьезное воздействие на окружающую среду. Это связано с сильными дождями, из-за которых удобрения смываются в водоемы.[47] Сельскохозяйственные стоки являются основным фактором эвтрофикации пресных водоемов. Например, в США около половины всех озер находятся в эвтрофный. Основным фактором эвтрофикации является фосфат, который обычно является ограничивающим питательным веществом; высокие концентрации способствуют росту цианобактерий и водорослей, гибель которых требует кислорода.[48] Цианобактерии цветут ('цветение водорослей ') также может производить вредные токсины которые могут накапливаться в пищевой цепи и могут быть вредными для человека.[49][50]

Богатые азотом соединения, содержащиеся в стоках удобрений, являются основной причиной серьезного дефицита кислорода во многих частях океаны, особенно в прибрежных зонах, озера и реки. В результате нехватка растворенного кислорода значительно снижает способность этих областей поддерживать океанические фауна.[51] Количество океанических мертвые зоны вблизи обитаемых береговых линий увеличивается.[52] Начиная с 2006 г., применение азотных удобрений в северо-западной Европе все больше контролируется.[53] и США.[54][55] Если эвтрофикация может быть отмененным, это может занять десятилетия[нужна цитата ] до накопления нитратов в грунтовые воды могут быть разрушены естественными процессами.

Загрязнение нитратами

Лишь небольшая часть азотных удобрений превращается в растительное вещество. Остаток накапливается в почве или теряется в виде сточных вод.[56] Высокие нормы внесения азотсодержащих удобрений в сочетании с высокой Растворимость воды нитратов приводит к увеличению сток в Поверхность воды а также выщелачивание в грунтовые воды, тем самым вызывая загрязнение подземных вод.[57][58][59] Чрезмерное использование азотсодержащих удобрений (синтетических или натуральных) особенно вредно, поскольку большая часть азота, который не усваивается растениями, превращается в нитрат, который легко выщелачивается.[60]

Уровни нитратов выше 10 мг / л (10 частей на миллион) в грунтовых водах могут вызыватьсиндром голубого ребенка ' (приобретенный метгемоглобинемия ).[61] 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 через почву в грунтовые воды.[нужна цитата ]

Почва

Подкисление

Смотрите также: PH почвы и Закисление почвы

Азотсодержащие удобрения могут вызывать закисление почвы при добавлении.[62][63] Это может привести к снижению доступности питательных веществ, что может быть компенсировано известкование.

Накопление токсичных элементов

Кадмий

Концентрация кадмий в фосфорсодержащих удобрениях значительно варьируется и может быть проблематичным.[64] Например, моноаммонийфосфатное удобрение может иметь содержание кадмия от 0,14 мг / кг до 50,9 мг / кг.[65] Фосфоритная руда, используемая при их производстве, может содержать до 188 мг / кг кадмия.[66] (примеры - депозиты на Науру[67] и Рождественские острова[68]). Постоянное использование удобрений с высоким содержанием кадмия может загрязнить почву (как показано в Новой Зеландии)[69] и растения.[70] Пределы содержания кадмия в фосфорных удобрениях были рассмотрены Европейская комиссия.[71][72][73] Производители фосфорсодержащих удобрений теперь выбирают фосфоритную руду по содержанию кадмия.[48]

Фторид

Фосфатные породы содержат большое количество фторидов. Следовательно, широкое применение фосфорных удобрений привело к увеличению концентрации фторидов в почве.[70] Было обнаружено, что загрязнение пищевых продуктов удобрениями не вызывает особого беспокойства, поскольку растения накапливают мало фторида из почвы; Большую озабоченность вызывает возможность отравления фтором для домашнего скота, поедающего загрязненные почвы.[74][75] Также возможное беспокойство вызывает воздействие фторида на почвенные микроорганизмы.[74][75][76]

Радиоактивные элементы

Радиоактивное содержание удобрений значительно варьируется и зависит как от их концентрации в исходном минерале, так и от процесса производства удобрений.[70][77] Концентрация урана-238 в фосфоритной руде может составлять от 7 до 100 пКи / г.[78] и от 1 до 67 пКи / г в фосфорных удобрениях.[79][80][81] Если используются высокие годовые нормы фосфорных удобрений, это может привести к концентрации урана-238 в почвах и дренажных водах, которые в несколько раз выше, чем обычно.[80][82] Однако влияние этого увеличения на риск для здоровья человека от радинуклидов загрязнение пищевых продуктов очень мало (менее 0,05 мSv / г).[80][83][84]

Другие металлы

Отходы сталелитейной промышленности, переработанные в удобрения из-за их высокого уровня цинк (необходим для роста растений), отходы могут включать следующие токсичные металлы: свинец[85] мышьяк, кадмий,[85] хром и никель. Наиболее распространенными токсичными элементами в этом виде удобрений являются ртуть, свинец и мышьяк.[86][87][88] Эти потенциально вредные примеси можно удалить; 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, например Miracle-Gro. Эти хорошо растворимые в воде удобрения используются в питомниках растений и доступны в больших упаковках по значительно меньшей цене, чем в розничных магазинах. Некоторые недорогие гранулированные удобрения для сада в розницу производятся из ингредиентов высокой чистоты.

Следы минерального истощения

Внимание было обращено на снижение концентрации таких элементов, как железо, цинк, медь и магний, во многих пищевых продуктах за последние 50–60 лет.[89][90] Интенсивное земледелие методы, в том числе использование синтетических удобрений, часто упоминаются в качестве причин такого снижения, а органическое сельское хозяйство часто предлагается в качестве решения.[90] Хотя известно, что повышение урожайности за счет удобрений NPK снижает концентрацию других питательных веществ в растениях,[89][91] значительная часть измеренного сокращения может быть отнесена на счет использования постепенно более урожайных сортов сельскохозяйственных культур, которые производят продукты с более низким содержанием минералов, чем их менее продуктивные предки.[89][92][93] 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 создания новых высокоурожайных и богатых питательными веществами сортов.[89][94]

На самом деле удобрения с большей вероятностью решат проблемы с дефицитом микроэлементов, чем вызывают их: в Западной Австралии дефицит цинк, медь, марганец, утюг и молибден были определены как ограничивающие рост посевов и пастбищ на больших площадях в 1940-х и 1950-х годах.[95] Почвы в Западной Австралии очень старые, сильно выветрившиеся и испытывают дефицит многих основных питательных веществ и микроэлементов.[95] С этого времени эти микроэлементы регулярно добавляют в удобрения, используемые в сельском хозяйстве в этом состоянии.[95] 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.[96]

Изменения в биологии почвы

Дальнейшая информация: биология почвы

Высокий уровень удобрения может вызвать разрушение симбиотический отношения между корнями растений и микоризный грибы.[97]

Энергопотребление и устойчивость

В США в 2004 году 317 миллиардов кубических футов природного газа потреблялись промышленными предприятиями. производство аммиака, менее 1,5% от общего количества США годовое потребление природного газа.[98]В отчете за 2002 год говорится, что на производство аммиака уходит около 5% мирового потребления природного газа, что несколько меньше 2% мирового производства энергии.[99]

Аммиак производится из натуральный газ и воздух.[100] Стоимость природного газа составляет около 90% стоимости производства аммиака.[101] Повышение цен на природный газ за последнее десятилетие, наряду с другими факторами, такими как рост спроса, способствовало росту цен на удобрения.[102]

Вклад в изменение климата

В парниковые газы углекислый газ, метан и оксид азота производятся во время производство азотных удобрений. 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.[103]Азотные удобрения можно преобразовать почвенные бактерии к оксид азота, а парниковый газ.

Атмосфера

Глобальный метан концентрации (приземные и атмосферные) на 2005 г .; отметить отчетливые перья

За счет увеличения использования азотных удобрений, которые в 2012 году применялись со скоростью около 110 миллионов тонн (N) в год,[104][105] добавление к уже имеющемуся количеству реактивного азота, оксид азота (N2O) стал третьим по значимости парниковый газ после углекислого газа и метана. Его потенциал глобального потепления в 296 раз больше, чем у углекислого газа, а также он способствует истощению стратосферного озона.[106]Изменяя процессы и процедуры, можно смягчить некоторые, но не все, из этих воздействий на антропогенные факторы. изменение климата.[107]

Выбросы метана с полей сельскохозяйственных культур (особенно риса рисовые поля ) увеличиваются за счет внесения удобрений на основе аммония. Эти выбросы способствуют глобальному изменению климата, поскольку метан является мощным парниковым газом.[108][109]

Регулирование

В Европе проблемы с высокими концентрациями нитратов в сточных водах решаются Директивой Европейского Союза по нитратам.[110] В Британии фермеров поощряют более рационально управлять своими землями в «сельском хозяйстве с учетом водосбора».[111] В США высокие концентрации нитратов и фосфора в сточных водах и дренажных водах классифицируются как загрязнители из неточечных источников из-за их диффузного происхождения; это загрязнение регулируется на государственном уровне.[112] Орегон и Вашингтон, оба в Соединенных Штатах, имеют программы регистрации удобрений с онлайновыми базами данных, в которых перечислены химические анализы удобрений.[113][114]

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. В результате цены на удобрения выросли, и крупные фермы стали использовать меньше удобрений. Если крупные фермерские хозяйства будут продолжать сокращать использование субсидий на удобрения, у них нет другого выбора, кроме как оптимизировать имеющиеся удобрения, что, таким образом, приведет к увеличению как урожайности зерна, так и прибыли.[115]

Два типа методов управления сельским хозяйством включают органическое сельское хозяйство и традиционное сельское хозяйство. Первое 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.[116]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Генрих В. Шерер. «Удобрения» в г. Энциклопедия промышленной химии Ульмана. 2000, Wiley-VCH, Weinheim. Дои:10.1002 / 14356007.a10_323.pub3
  2. ^ а б Mbow, C .; Rosenzweig, C .; Barioni, L.G .; Benton, T .; и другие. (2019). «Глава 5: Продовольственная безопасность» (PDF). МГЭИК SRCCL 2019. С. 439–442.
  3. ^ «Общее производство удобрений по питательным веществам». Наш мир в данных. Получено 7 марта 2020.
  4. ^ «Население мира с синтетическими азотными удобрениями и без них». Наш мир в данных. Получено 5 марта 2020.
  5. ^ В эту статью включен текст из публикации, которая сейчас находится в всеобщее достояние: Чисхолм, Хью, изд. (1911). "Лоз, сэр Джон Беннет ". Британская энциклопедия (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета.
  6. ^ Аарон Джон Идэ (1984). Развитие современной химии. Courier Dover Publications. п. 678. ISBN  978-0-486-64235-2.
  7. ^ Дж. Дж. Ли (2004). Лучшее в мире решение: история азота и сельского хозяйства. Oxford University Press, США. стр.134–139. ISBN  978-0-19-516582-1.
  8. ^ 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.
  9. ^ Стекло, Энтони (сентябрь 2003 г.). «Эффективность использования азота культурными растениями: физиологические ограничения на абсорбцию азота». Критические обзоры в науках о растениях. 22 (5): 453–470. Дои:10.1080/713989757.
  10. ^ 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. Дои:10.1038 / ngeo325. Архивировано из оригинал 23 июля 2010 г.. Получено 22 октября 2010.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  11. ^ Вэнс, Кэрролл П.; Удэ-Стоун и Аллан (2003). «Приобретение и использование фосфора: важные приспособления растений для обеспечения невозобновляемых ресурсов». Новый Фитолог. 157 (3): 423–447. Дои:10.1046 / j.1469-8137.2003.00695.x. JSTOR  1514050. S2CID  53490640.
  12. ^ «Слияния в отрасли удобрений». Экономист. 18 февраля 2010 г.. Получено 21 февраля 2010.
  13. ^ а б c Дж. Б. Сартен, Университет Флориды (2011 г.). «Корм для дерна: азот с медленным высвобождением». Уход за территорией.
  14. ^ а б c d Диттмар, Генрих; Драх, Манфред; Восскамп, Ральф; Тренкель, Мартин Э .; Гуцер, Рейнхольд; Стеффенс, Гюнтер (2009). «Удобрения, 2. Виды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Дои:10.1002 / 14356007.n10_n01. ISBN  978-3-527-30673-2.
  15. ^ «Справочник AESL по анализу растений - содержание питательных веществ в растении». Aesl.ces.uga.edu. Получено 11 сентября 2015.
  16. ^ Х.А. Мельницы; 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.
  17. ^ Дж. Бентон Джонс, младший «Неорганические химические удобрения и их свойства» в Руководство 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.
  18. ^ а б Смил, Вацлав (2004). Обогащая Землю. Массачусетский Институт Технологий. п. 135. ISBN  978-0-262-69313-4.
  19. ^ "Краткое изложение государственных законов об удобрениях" (PDF). EPA. Получено 14 марта 2013.
  20. ^ «Требования к этикетке для специальных и других удобрений в мешках». Министерство сельского хозяйства и развития сельских районов штата Мичиган. Получено 14 марта 2013.
  21. ^ «Национальный свод правил по описанию и маркировке удобрений» (PDF). Департамент сельского хозяйства, рыболовства и лесного хозяйства Австралии. Архивировано из оригинал (PDF) 28 февраля 2015 г.. Получено 14 марта 2013.
  22. ^ «Недостаток бора».
  23. ^ Длинная тень домашнего скота: экологические проблемы и возможности, Таблица 3.3. Проверено 29 июня 2009 г. United Nations Продовольственная и сельскохозяйственная организация.
  24. ^ «Производство и сырье | Правительство Индии, Департамент удобрений, Министерство химии и удобрений».
  25. ^ «Дополнительный технический отчет по нитрату натрия (посевы)». www.ams.usda.gov. Получено 6 июля 2014.
  26. ^ "Каличе руда". www.sqm.com. Архивировано из оригинал 14 июля 2014 г.. Получено 6 июля 2014.
  27. ^ Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN  978-0-08-037941-8.
  28. ^ EFMA (2000). «Лучшие доступные методы предотвращения и контроля загрязнения в европейской промышленности удобрений. Буклет № 7 из 8: Производство удобрений NPK нитрофосфатным способом» (PDF). www.fertilizerseurope.com. Европейская ассоциация производителей удобрений. Архивировано из оригинал (PDF) 29 июля 2014 г.. Получено 28 июн 2014.
  29. ^ а б c Васант Говарикер, В. Н. Кришнамурти, Судха Говарикер, Маник Дханоркар, Кальяни Паранджапе «Энциклопедия удобрений» 2009, John Wiley & Sons. ISBN  978-0-470-41034-9. В сети ISBN  978-0-470-43177-1. Дои:10.1002/9780470431771
  30. ^ Хейнс, Р.Дж., Р. Найду (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. Дои:10.1023 / А: 1009738307837. S2CID  20113235 - через Springer Link.
  31. ^ "Домашняя страница" Об удобрениях ". www.fertilizer.org. Международная ассоциация удобрений. Получено 19 декабря 2017.
  32. ^ Ян, Мин; Фанг, Юнг; Солнце, Ди; Ши, Юаньлян (2016). «Эффективность двух ингибиторов нитрификации (дициандиамида и 3,4-диметилпиразолфосфата) на превращения азота в почве и продуктивность растений: метаанализ». Научные отчеты. 6 (1): 22075. Bibcode:2016НатСР ... 622075Y. Дои:10.1038 / srep22075. ISSN  2045-2322. ЧВК  4763264. PMID  26902689.
  33. ^ «Азотное удобрение: общие сведения». Hubcap.clemson.edu. Архивировано из оригинал 29 июня 2012 г.. Получено 17 июн 2012.
  34. ^ Гаррет, Ховард (2014). Органический уход за газоном: естественный рост травы. Техасский университет Press. С. 55–56. ISBN  978-0-292-72849-3.
  35. ^ «Понимание солевого индекса удобрений» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 28 мая 2013 г.. Получено 22 июля 2012.
  36. ^ Смил, Вацлав (2015). Создание современного мира: материалы и дематериализация. Соединенное Королевство: John Wiley & Sons. ISBN  978-1-119-94253-5.
  37. ^ Смил, Вацлав (2012). Сбор биосферы: что мы взяли у природы. Массачусетский Институт Технологий. ISBN  978-0-262-01856-2.
  38. ^ а б c d е Кеслер и Саймон, Стивен и Саймон (2015). Минеральные ресурсы, экономика и окружающая среда. Кембридж. ISBN  978-1-107-07491-0.
  39. ^ "Статистика промышленности - Удобрения Канада". Удобрения Канада. Получено 28 марта 2018.
  40. ^ Стюарт, W.M .; Dibb, D.W .; Johnston, A.E .; Смит, Т.Дж. (2005). «Вклад коммерческих удобрений в производство пищевых продуктов». Агрономический журнал. 97: 1–6. Дои:10.2134 / agronj2005.0001.
  41. ^ Ceresana, Исследование рынка удобрений - мир, май 2013 г., http://www.ceresana.com/en/market-studies/agriculture/fertilizers-world/
  42. ^ «Исследование рынка удобрений - Европа». Ceresana.com.
  43. ^ http://data.worldbank.org/indicator/AG.CON.FERT.ZS/countries?order=wbapi_data_value_2007%20wbapi_data_value&sort=desc&display=default
  44. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал 6 октября 2014 г.. Получено 2011-10-19.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  45. ^ Пахотная земля
  46. ^ 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. Дои:10.1016 / j.jenvman.2009.03.007. HDL:10261/45241. PMID  19406560.
  47. ^ «Воздействие азотных и фосфорных удобрений на окружающую среду в районах с большим количеством осадков». www.agric.wa.gov.au. Получено 9 апреля 2018.
  48. ^ а б Вильфрид Вернер «Удобрения, 6. Экологические аспекты» Энциклопедия промышленной химии Ульмана, 2002, Wiley-VCH, Weinheim.Дои:10.1002 / 14356007.n10_n05
  49. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал 5 августа 2014 г.. Получено 5 августа 2014.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  50. ^ 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. Дои:10.3390 / токсины5050992. ЧВК  3709275. PMID  23676698.
  51. ^ «Быстрый рост обнаружен в« мертвых зонах »океана с недостатком кислорода», NY Times, 14 августа 2008 г.
  52. ^ Джон Хейлприн, Ассошиэйтед Пресс. "Discovery Channel :: Новости - Животные :: ООН: Мертвые зоны океана растут". Dsc.discovery.com. Архивировано из оригинал 18 июня 2010 г.. Получено 25 августа 2010.
  53. ^ Ван Гринсвен, Х. Дж. М .; Ten Berge, H. F. M .; Dalgaard, T .; Fraters, B .; Durand, P .; Hart, A .; ... и Виллемс, В. Дж. (2012). «Управление, регулирование и воздействие азотных удобрений на окружающую среду в северо-западной Европе в соответствии с Директивой о нитратах; сравнительное исследование». Биогеонауки. 9 (12): 5143–5160. Bibcode:2012BGeo .... 9,5143V. Дои:10.5194 / bg-9-5143-2012.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  54. ^ «Справочник фермера по вопросам сельского хозяйства и качества воды: 3. Экологические требования и программы стимулирования для рационального использования питательных веществ». www.cals.ncsu.edu. Архивировано из оригинал 23 сентября 2015 г.. Получено 3 июля 2014.
  55. ^ Целевая группа по инновациям в питательных веществах Агентства по охране окружающей среды штата (2009). «Настоятельный призыв к действию - отчет целевой группы State-EPA по инновациям в питательных веществах» (PDF). epa.gov. Получено 3 июля 2014.
  56. ^ Каллисто, Маркос; Молоцци, Хоселин; Барбоза, Хосе Лусена Этам (2014). Эвтрофикация озер. Эвтрофикация: причины, последствия и меры борьбы. С. 55–71. Дои:10.1007/978-94-007-7814-6_5. ISBN  978-94-007-7813-9.
  57. ^ К. Дж. Розен; Б. П. Хорган (9 января 2009 г.). "Предотвращение проблем загрязнения газонными и садовыми удобрениями". Extension.umn.edu. Архивировано из оригинал 10 марта 2014 г.. Получено 25 августа 2010.
  58. ^ Биджай-Сингх; Ядвиндер-Сингх; Сехон, Г.С. (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. Дои:10.1016/0169-7722(95)00067-4.
  59. ^ «Межгосударственный совет NOFA: естественный фермер. Экологически безопасное управление азотом. Марк Шенбек». Nofa.org. 25 февраля 2004 г. Архивировано с оригинал 24 марта 2004 г.. Получено 25 августа 2010.
  60. ^ Джексон, Луиза Э .; Бургер, Мартин; Каваньяро, Тимоти Р. (2008). «Корни, трансформации азота и экосистемные услуги». Ежегодный обзор биологии растений. 59: 341–363. Дои:10.1146 / annurev.arplant.59.032607.092932. PMID  18444903.
  61. ^ Кнобелох, Л; Сална, Б; Хоган, А; Постл, Дж; Андерсон, Х (2000). «Голубые младенцы и колодезная вода, загрязненная нитратами». Environ. Перспектива здоровья. 108 (7): 675–8. Дои:10.1289 / ehp.00108675. ЧВК  1638204. PMID  10903623.
  62. ^ Schindler, D.W .; Хекки, Р. Э. (2009). «Эвтрофикация: требуется больше данных по азоту». Наука. 324 (5928): 721–722. Bibcode:2009Наука ... 324..721С. Дои:10.1126 / science.324_721b. PMID  19423798.
  63. ^ Penn, C.J .; Брайант, Р. Б. (2008). «Растворимость фосфора в ответ на подкисление почв, измененных навозом молочного навоза». Журнал Общества почвоведов Америки. 72 (1): 238. Bibcode:2008SSASJ..72..238P. Дои:10.2136 / sssaj2007.0071N.
  64. ^ McLaughlin, M. J .; Тиллер, К. Г .; Naidu, R .; Стивенс, Д. П. (1996). «Обзор: поведение и воздействие загрязнителей в удобрениях на окружающую среду». Исследование почвы. 34: 1–54. Дои:10.1071 / sr9960001.
  65. ^ 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. Дои:10.1051 / агро: 2006010. Получено 27 июн 2014.
  66. ^ Zapata, F .; Рой, Р. (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. Получено 27 июн 2014.
  67. ^ Сайерс Дж. К., Маккей А. Д., Браун М. В., Карри CD (1986). «Химические и физические характеристики фосфоритных материалов различной реакционной способности». J Sci Food Agric. 37 (11): 1057–1064. Дои:10.1002 / jsfa.2740371102.
  68. ^ Труман Н.А. (1965). «Фосфатные, вулканические и карбонатные породы острова Рождества (Индийский океан)». J Geol Soc Aust. 12 (2): 261–286. Bibcode:1965AuJES..12..261T. Дои:10.1080/00167616508728596.
  69. ^ Тейлор, доктор медицины (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. Дои:10.1016 / S0048-9697 (97) 00273-8. PMID  9496656.
  70. ^ а б c Чейни, Р.Л. (2012). Вопросы пищевой безопасности минеральных и органических удобрений. Достижения в агрономии. 117. С. 51–99. Дои:10.1016 / b978-0-12-394278-4.00002-7. ISBN  9780123942784.
  71. ^ Oosterhuis, F.H .; Brouwer, F.M .; Wijnants, HJ (2000). «Возможный сбор в ЕС по кадмию в фосфорных удобрениях: экономические и экологические последствия» (PDF). dare.ubvu.vu.nl. Получено 27 июн 2014.
  72. ^ Удобрения Европа (2014). «Кладу все карты на стол» (PDF). www.fertilizerseurope.com. Архивировано из оригинал (PDF) 8 августа 2014 г.. Получено 27 июн 2014.
  73. ^ Уотс, Дж. (2014). «Пересмотр правил ЕС по удобрениям и содержанию кадмия в удобрениях». www.iatp.org. Получено 27 июн 2014.
  74. ^ а б Loganathan, P .; Hedley, M.J .; 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. Дои:10.1007/978-0-387-71724-1_2. ISBN  978-0-387-71723-4. PMID  18020303.
  75. ^ а б Cronin, S.J .; Manoharan, V .; Hedley, M. J .; 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. Дои:10.1080/00288233.2000.9513430.
  76. ^ Вилке, Б. (1987). «Фторид-индуцированные изменения химических свойств и микробной активности мелкозернистых, модерных и морских почв». Биология и плодородие почв. 5: 49–55. Дои:10.1007 / BF00264346. S2CID  1225884.
  77. ^ Mortvedt, JJ; Битон, JD. «Тяжелые металлы и радионуклиды в фосфатных удобрениях». Архивировано из оригинал 26 июля 2014 г.. Получено 16 июля 2014.
  78. ^ «TENORM: удобрения и отходы производства удобрений». Агентство по охране окружающей среды США. 2016 г.. Получено 30 августа 2017.
  79. ^ Хатер, А. Э. М. (2008). «Уран и тяжелые металлы в фосфорных удобрениях» (PDF). www.radioecology.info. Архивировано из оригинал (PDF) 24 июля 2014 г.. Получено 17 июля 2014.
  80. ^ а б c NCRP (1987). Радиационное облучение населения США от потребительских товаров и различных источников. Национальный совет по радиационной защите и измерениям. стр. 29–32. Получено 17 июля 2014.[постоянная мертвая ссылка ]
  81. ^ Хусейн Э.М. (1994). «Радиоактивность фосфатной руды, суперфосфата и фосфогипса в фосфате Abu-zaabal». Физика здоровья. 67 (3): 280–282. Дои:10.1097/00004032-199409000-00010. PMID  8056596.
  82. ^ Баришич Д., Лулич С., Милетик П. (1992). «Радий и уран в фосфорных удобрениях и их влияние на радиоактивность воды». Водные исследования. 26 (5): 607–611. Дои:10.1016 / 0043-1354 (92) 90234-У.
  83. ^ Хэнлон, Э.А. (2012). «Естественные радионуклиды в сельскохозяйственных продуктах». edis.ifas.ufl.edu. Университет Флориды. Получено 17 июля 2014.
  84. ^ Шарпли, А. Н .; Мензель, Р. Г. (1987). Влияние фосфора почвы и удобрений на окружающую среду. Достижения в агрономии. 41. С. 297–324. Дои:10.1016 / с0065-2113 (08) 60807-х. ISBN  9780120007417.
  85. ^ а б 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. Получено 25 августа 2010.
  86. ^ «Пустоши: угроза токсичных удобрений». Pirg.org. 3 июля 1997 г.. Получено 25 августа 2010.
  87. ^ mindful.org. "Пустоши: угроза токсичных удобрений, выделяемых PIRG. Токсичные отходы, обнаруженные в удобрениях Cat Lazaroff / ENS 7may01". Mindfully.org. Архивировано из оригинал 11 января 2002 г.. Получено 25 августа 2010.
  88. ^ Zapata, F; Рой, RN (2004). Использование фосфатных пород для устойчивого сельского хозяйства (PDF). Рим: ФАО. п. 82. Получено 16 июля 2014.[постоянная мертвая ссылка ]
  89. ^ а б c d Дэвис, Д.Р .; Epp, M.D .; Риордан, Х. (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. Дои:10.1080/07315724.2004.10719409. PMID  15637215. S2CID  13595345.
  90. ^ а б 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. Дои:10.1177/026010600701900205. PMID  18309763. S2CID  372456.
  91. ^ Jarrell, W.M .; Беверли, Р. Б. (1981). Эффект разбавления в исследованиях питания растений. Достижения в агрономии. 34. С. 197–224. Дои:10.1016 / s0065-2113 (08) 60887-1. ISBN  9780120007349.
  92. ^ Fan, M. S .; Zhao, F.J .; Fairweather-Tait, S.J .; Poulton, P.R .; Dunham, S.J .; МакГрат, С. П. (2008). «Доказательства снижения минеральной плотности зерна пшеницы за последние 160 лет». Журнал микроэлементов в медицине и биологии. 22 (4): 315–324. Дои:10.1016 / j.jtemb.2008.07.002. PMID  19013359.
  93. ^ Zhao, F.J .; Su, Y.H .; Dunham, S.J .; Ракшеги, М .; Bedo, Z .; McGrath, S.P .; Шури, П. Р. (2009). «Различия в концентрациях минеральных микроэлементов в зерне пшеницы различного происхождения». Журнал зерновых наук. 49 (2): 290–295. Дои:10.1016 / j.jcs.2008.11.007.
  94. ^ Зальцман, А .; Birol, E .; Bouis, H.E .; Boy, E .; De Moura, F.F .; Islam, Y .; Пфайффер, В. Х. (2013). «Биофортификация: прогресс к более благополучному будущему». Глобальная продовольственная безопасность. 2: 9–17. Дои:10.1016 / j.gfs.2012.12.003.
  95. ^ а б 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.
  96. ^ «Цинк в почвах и питании сельскохозяйственных культур». Scribd.com. 25 августа 2010 г.. Получено 17 июн 2012.
  97. ^ Кэрролл и Солт, Стивен Б. и Стивен Д. (2004). Экология для садоводов. Кембридж: Timber Press. ISBN  978-0-88192-611-8.
  98. ^ 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. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  99. ^ IFA - Статистика - Показатели удобрений - Подробности - Запасы сырья, (2002–10) В архиве 24 апреля 2008 г. Wayback Machine
  100. ^ Аппл, Макс (2000). «Аммиак, 2. Производственные процессы». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Вайнхайм, Германия: Wiley-VCH. С. 139–225. Дои:10.1002 / 14356007.o02_o11. ISBN  978-3-527-30673-2.
  101. ^ Сойер Дж. Э. (2001). «Цены на природный газ влияют на стоимость азотных удобрений». IC-486. 1: 8.
  102. ^ «Таблица 8 - Индексы цен на удобрения, 1960–2007 гг.». Архивировано из оригинал 6 марта 2010 г.
  103. ^ Сэм Вуд; Аннетт Коуи (2004). «Обзор коэффициентов выбросов парниковых газов при производстве удобрений». IEA Bioenergy IEA Bioenergy. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  104. ^ ФАО (2012). Текущие мировые тенденции в области производства удобрений и перспективы до 2016 г. (PDF). Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. п. 13. Получено 3 июля 2014.[постоянная мертвая ссылка ]
  105. ^ Грубер, Н; Галлоуэй, Дж. Н. (2008). "Взгляд системы Земли на глобальный цикл азота". Природа. 451 (7176): 293–296. Bibcode:2008Натура.451..293G. Дои:10.1038 / природа06592. PMID  18202647.
  106. ^ «Изменение азотного цикла человеком, угрозы, преимущества и возможности» В архиве 14 января 2009 г. Wayback Machine ЮНЕСКО  – ОБЪЕМ Аналитические записки, апрель 2007 г.
  107. ^ Рой, Р. Н .; Misra, R. V .; Монтанез, А. (2002). «Снижение зависимости от минерального азота - еще больше еды» (PDF). AMBIO: журнал об окружающей человека среде. 31 (2): 177–183. Дои:10.1579/0044-7447-31.2.177. PMID  12078007. S2CID  905322. Архивировано из оригинал (PDF) 24 сентября 2015 г.. Получено 3 июля 2014.
  108. ^ Bodelier, Paul, L.E .; 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:2000Натурал.403..421Б. Дои:10.1038/35000193. PMID  10667792. S2CID  4351801.
  109. ^ Banger, K .; Tian, ​​H .; Лу, К. (2012). «Азотные удобрения стимулируют или подавляют выбросы метана с рисовых полей?». Биология глобальных изменений. 18 (10): 3259–3267. Bibcode:2012GCBio..18.3259B. Дои:10.1111 / j.1365-2486.2012.02762.x. PMID  28741830.
  110. ^ Евросоюз. «Директива по нитратам».
  111. ^ Дефра. "Земледелие с учетом водосбора". Архивировано из оригинал 30 июня 2011 г.
  112. ^ «Загрязненный сток: загрязнение из неточечных источников». EPA. Получено 23 июля 2014.
  113. ^ "База данных по удобрениям государственного департамента штата Вашингтон". Agr.wa.gov. 23 мая 2012 г.. Получено 17 июн 2012.
  114. ^ http://www.regulatory-info-sc.com/ Вашингтон и Орегон ссылки
  115. ^ 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. Дои:10.1016 / j.gloenvcha.2016.08.005.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  116. ^ 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 области растениеводства. 30 (1–2): 95–124. Дои:10.1080/07352689.2011.554355. S2CID  83736589 - через Taylor & Francis Online.

внешняя ссылка