کشاورزی عامل اصلی کوددهی بیش از حد در نظر گرفته می‌شود: افزایش کشاورزی کارخانه‌ای نه تنها منجر به تولید بیش از حد غذای حیوانی می‌شود، بلکه باعث افزایش بسیار زیاد آلاینده‌ها و کودهای دامی می‌شود. کود دهی بیش از حد منجر به مازاد عظیم مواد مغذی می شود، به ویژه نیتروژن موجود در کود اثرات شدیدی بر کل اکوسیستم دارد.
نیتروژن
نیتروژن (N) عنصر اساسی ساختمان هر موجود زنده در نظر گرفته می شود و در آب، هوا و خاک یافت می شود.این ماده حیاتی حدود 78 درصد هوا را تشکیل می دهد، اما نه گیاهان و نه حیوانات نمی توانند از نیتروژن اتمسفر استفاده کنند. با این حال، چرخه طبیعی نیاز به نیتروژن اتمسفر برای تبدیل شدن توسط میکروارگانیسم های موجود در خاک دارد. این باعث ایجاد مولکول های قابل استفاده از نیتروژن می شود که گیاهان برای رشد به آن نیاز دارند.
در نتیجه حیوانات و مردم از طریق مصرف غذاهای گیاهی نیتروژن را جذب کرده و دوباره از طریق مدفوع و ادرار دفع می کنند. اینها دوباره توسط میکروارگانیسم ها شکسته می شوند که چرخه طبیعی را می بندد. با این حال، تعادل چرخه نیتروژن به طور گسترده با مداخله انسان در طبیعت مختل می شود و در نتیجه نیتروژن بیش از حد در محیط ایجاد می شود.
- حدود 62 درصد از تولیدات زراعی است
- حدود 33 درصد از تولیدات دامی است
- حدود 5 درصد مربوط به حمل و نقل، صنعت و خانوار است
تاثیر بر تنوع زیستی
افزایش عرضه نیتروژن تأثیر زیادی بر تنوع زیستی دارد و یکنواختی پوشش گیاهی را تضمین می کند. دلیل این امر در نیازهای فردی گیاهان مربوطه به مواد مغذی نهفته است. برخی از آنها به معنای واقعی کلمه نیتروژن را دوست دارند و از عرضه بیش از حد این ماده به شدت سود می برند. بر این اساس، آنها به سرعت گسترش می یابند، اما به قیمت آن دسته از گیاهانی که با شرایط ضعیف مواد مغذی سازگار شده اند. زیرا اینها متعاقباً توسط گیاهان نیتروژن دوست جابجا می شوند.
- مهورهای مرتفع به ویژه تحت تاثیر قرار می گیرند
- ساندیو هم جابه جا شده
- علف پنبه قومی و هدر رزماری در حال پخش است
تاثیر روی گیاهان
نیتروژن اضافی منجر به رشد سریع و ناسالم گیاهان می شود و رشد ریشه از بین می رود. گیاهان تمام انرژی خود را صرف تشکیل شاخه های جدید می کنند که اغلب نرم و اسفنجی هستند. اما این فقط شاخه ها نیستند که تحت تأثیر قرار می گیرند، زیرا سلول ها و بافت ها نیز به طور مطلوب تشکیل نشده اند. در درختان نیز رشد سریع باعث نازک شدن طوقه می شود. این باعث می شود که آنها نسبت به پرتاب باد و خشکسالی بسیار حساس تر شوند که اغلب منجر به آسیب باد در جنگل ها می شود. همچنین ثابت شده است که کشاورزی کارخانه‌ای و کوددهی بیش از حد مستقیماً با از بین رفتن جنگل‌ها مرتبط است. عرضه بیش از حد نیتروژن نیز اثرات زیر را بر روی دنیای گیاهان دارد:
- وضعیت تغذیه گیاهان به هم خورده که می تواند منجر به کمبود عرضه شود
- گسترش باکتری ها و بیماری های قارچی افزایش یافت
- گیاهان در برابر شرایط جوی آسیب پذیرتر هستند
- ذخیره محصولات برداشت شده مختل شده است که می تواند منجر به کاهش عملکرد در کشاورزی شود
تاثیر روی آبها
کوددهی بیش از حد در کشاورزی منجر به افزایش محتوای مواد مغذی در بدنه‌های آبی می‌شود. ترکیبات نیتروژن همراه با روان آب وارد دریاچه ها، رودخانه ها و دریاها شده و منجر به اتروفیکاسیون می شود. این به رشد کنترل نشده گیاهان آبزی اشاره دارد که به دلیل عرضه بیش از حد مواد مغذی ایجاد می شود. فیتوپلانکتون ها (جلبک های تک سلولی) به ویژه از این مواد مغذی اضافی سود می برند و به صورت توده ای شکل می گیرند. این منجر به به اصطلاح شکوفه های جلبکی می شود که به رنگ سبز است و سطح آب را می پوشاند. اینها خطر خاصی را برای اکوسیستم های حساس مانند آب های راکد و آب های کم جریان نشان می دهند زیرا جلبک ها می توانند باعث "واژگونی" آب شوند:
- جلبک ها سطح را می پوشانند
- نور کمتری به لایه های زیرین آب می رسد
- فتوسنتز نمی تواند اتفاق بیفتد و رشد گیاه مختل می شود و در نتیجه تنوع زیستی کاهش می یابد
فیتوپلانکتون به آب آسیب می رساند
عمر جلبک ها حدود یک تا پنج روز است. پس از مرگ فیتوپلانکتون، به ته آب فرو می رود و توسط باکتری های ساکن در آن تجزیه می شود. با این حال، این فرآیند به اکسیژن نیاز دارد که به نوبه خود از آب خارج می شود. کمبود اکسیژن ناشی از فرآیند تخریب هوازی منجر به مرگ گیاهان و حیوانات در بدنه آبی آسیب دیده می شود. اگر دیگر اکسیژن کافی وجود نداشته باشد، مواد سمی متعاقبا تشکیل می شوند. فرآیند تجزیه بی هوازی به اصطلاح عمدتاً سمومی مانند متان (CH4)، آمونیاک (NH3) و سولفید هیدروژن (H2S) تولید می کند که ماهی را مسموم کرده و می کشد.علاوه بر این، این سموم اغلب در غذاهای دریایی یافت می شوند، به این معنی که از طریق زنجیره غذایی به انسان می رسند. جلبک ها همچنین اثرات زیر را دارند:
- فیتوپلانکتون "مناطق مرده" ایجاد می کند
- حدود 15 درصد از بستر دریا در دریای بالتیک توسط مناطق مرده پوشیده شده است
- فیتوپلانکتون "فرش های فوم" در سواحل ایجاد می کند
- در نتیجه صنعت گردشگری آسیب می بیند
تاثیر بر اقلیم و هوا
کودها حاوی آمونیوم هستند که در زمان نگهداری و مصرف به آمونیاک (NH3) تبدیل می شود. آمونیاک به نوبه خود وارد اتمسفر می شود و از تشکیل غبار ریز حمایت می کند. اما این امر برای انسان و حیوانات مضر است زیرا تأثیر مستقیم بر دستگاه تنفسی فوقانی دارد و منجر به بیماری های تنفسی می شود.علاوه بر این، گاز آمونیاک می تواند باعث باران اسیدی شود که برای کل محیط زیست مضر است. هنگامی که باران می بارد، آمونیاک دوباره وارد خاک می شود، به عنوان یک کود اضافی عمل می کند و در نتیجه باعث کوددهی بیش از حد خاک می شود.
اما کودهای حاوی نیتروژن نه تنها آمونیاک آزاد می کنند:
- معدنی شدن کود باعث ایجاد اکسید نیتروژن (N2O) می شود
- این حدود 300 برابر بیشتر از دی اکسید کربن (CO2) برای آب و هوا مضر است
- و یک گاز گلخانه ای بسیار موثر محسوب می شود
- متان (CH4) نیز منتشر شد
- این حدود 25 برابر بیشتر از دی اکسید کربن برای آب و هوا مضر است
تاثیر بر خاک
آمونیاک موجود در کود توسط میکروارگانیسم های موجود در خاک به نیترات (NO3-) تبدیل می شود. اگر گیاهان نیترات را جذب نکنند، به اصطلاح آبشویی پایه رخ می دهد.نیترات با آب تراوش شسته می شود و اسیدی شدن خاک افزایش می یابد. اگرچه برخی از گیاهان ترجیح می دهند در خاک اسیدی رشد کنند، اما همه گیاهان به طور کلی در pH کمتر از 3 رشد نمی کنند. با این حال، اسیدی شدن خاک تنها بر رشد گیاه تأثیر نمی گذارد:
- تغییر در ساختار خاک وجود دارد
- شرایط زندگی میکروارگانیسم های خاک نیز تغییر می کند که بر حاصلخیزی خاک تاثیر می گذارد
- مواد غذایی موجود در خاک شسته می شوند، یعنی دیگر تامین مواد غذایی بهینه تامین نمی شود
- مواد سمی می توانند آزاد شوند (مثلا آلومینیوم)
- کاهش جمعیت کرم خاکی
تاثیر بر آبهای زیرزمینی
کوددهی بیش از حد در کشاورزی نیز محرکی برای افزایش سطوح نیترات در آب آشامیدنی در نظر گرفته می شود. این به این دلیل است که نیترات متحرک با آب تراوش به آب های زیرزمینی و متعاقباً به آب آشامیدنی، به ویژه در هنگام بارندگی شدید وارد می شود. اگرچه افزایش اندکی سطح نیترات تنها یک خطر جزئی برای سلامتی ایجاد می کند، اما افزایش دائمی سطوح نیترات می تواند منجر به التهاب دستگاه گوارش شود. علاوه بر این، نیترات می تواند در بدن به نیتریت (NO2-) تبدیل شود که حتی در مقادیر کم برای سلامتی خطرناک است. این واکنش نیاز به یک محیط اسیدی دارد، به همین دلیل است که معده انسان محیط ایده آل برای این کار در نظر گرفته می شود. مصرف آب آشامیدنی با محتوای نیترات افزایش یافته باعث تشکیل نیتریت می شود.
- نیتریت به ویژه برای نوزادان خطرناک است، آنها می توانند "در داخل خفه شوند"
- اگر نیتریت وارد خون شود، حمل و نقل اکسیژن را مختل می کند زیرا رنگدانه قرمز خون را از بین می برد
- مقدار حد نیتریت در آب آشامیدنی 0.50 میلی گرم در لیتر است
- مقدار حد مجاز نیترات در آب آشامیدنی 50 میلی گرم در لیتر است
توجه:
غذاهای گیاهی نیز می توانند حاوی مقادیر بالایی نیترات باشند. با این حال، اینها معمولاً برای تمام عمر هر روز خورده نمی شوند.
اقدامات جلوگیری از لقاح بیش از حد
اتحادیه اروپا قبلاً به بارورسازی بیش از حد نیتروژن واکنش نشان داده و دستورالعمل نیترات را در سال 1991 وضع کرده است. بر این اساس، تمامی کشورهای عضو اتحادیه اروپا موظف به نظارت بر آب های سطحی و زیرزمینی، شناسایی مناطق در معرض خطر و بررسی آنها هر چهار سال یکبار هستند. این دستورالعمل همچنین حاوی قوانین عملکرد خوب کشاورزی است که با این حال، باید به صورت داوطلبانه اعمال شود.
علاوه بر قوانین موجود، کوددهی بیش از حد با نیتروژن با عوامل دیگری نیز قابل اجتناب است:
- ارتباط دامپروری به زمین کشاورزی به گونه ای که تعداد دام ها با مساحت موجود تنظیم شود
- کود موجود را مستقیماً در خاک کار کنید
- هنگام توزیع کود، ماشین‌های کوددهی با حسگرها و/یا تراشه‌های کامپیوتری از روش‌های با تکنولوژی بالا استفاده کنید - این امکان استفاده هدفمند از نیتروژن را فراهم می‌کند
- نصب سیستم فیلتر هوا در تاسیسات کشاورزی کارخانه، این می تواند انتشار گازهای گلخانه ای را محدود کند
سوالات متداول
آیا می دانستید ترک گوشت تاثیر مثبتی بر محیط زیست دارد؟
از آنجایی که حیوانات کمتری برای کشتار پرورش داده می شوند و نگهداری می شوند، انتشار نیتروژن و کود دامی کمتری وارد اکوسیستم می شود.
آیا می دانستید کرم خاکی برای گیاهان بسیار مهم است؟
چون باعث تهویه و زهکشی و همچنین اختلاط و پوسیدگی خاک می شوند.
