Dünger (oder Düngemittel) ist jedes organische oder anorganische Material des natürlichen oder synthetischen Ursprungs (anders als liming Materialien), der zu einem Boden hinzugefügt wird, um einen oder mehr für das Wachstum von Werken notwendige Pflanzennährstoffe zu liefern. Eine neue Bewertung hat gefunden, dass ungefähr 40 bis 60 % von Getreide-Erträgen dem kommerziellen Dünger-Gebrauch zuzuschreibend sind. Sie sind für die ertragsreiche Ernte notwendig: Wie man erwartet, wächst europäischer Dünger-Markt zu € 15.3 Milliarden vor 2018.

Abgebaute anorganische Dünger sind seit vielen Jahrhunderten verwendet worden, wohingegen chemisch synthetisierte anorganische Dünger nur während der industriellen Revolution weit entwickelt wurden. Das vergrößerte Verstehen und der Gebrauch von Düngern waren wichtige Teile der Landwirtschaftlichen britischen Vorindustrierevolution und der Industrieagrarrevolution des 20. Jahrhunderts.

Anorganischer Dünger-Gebrauch hat auch globales Bevölkerungswachstum bedeutsam unterstützt — es ist geschätzt worden, dass fast Hälfte der Leute auf der Erde zurzeit infolge des synthetischen Stickstoff-Dünger-Gebrauches gefüttert wird.

Dünger stellen normalerweise in unterschiedlichen Verhältnissen zur Verfügung:

• sechs Makronährstoffe: Stickstoff (N), Phosphor (P), Kalium (K), Kalzium (Ca), Magnesium (Mg) und Schwefel (S);
• sieben Mikronährstoffe: Bor (B), Chlor (Kl.), Kupfer (Cu), Eisen (Fe), Mangan (Mn), Molybdän (Mo) und Zink (Zn).

Die Makronährstoffe werden in größeren Mengen verbraucht und sind im Pflanzengewebe in Mengen von 0.15 % bis 6.0 % auf einer trockenen Sache (0-%-Feuchtigkeit) Basis (DM) da. Mikronährstoffe werden in kleineren Mengen verbraucht und sind im Pflanzengewebe auf der Ordnung von Teilen pro Million (ppm), im Intervall von 0.15 zu 400 ppm DM oder weniger als 0.04 % DM da.

Nur drei andere Makronährstoffe sind von allen Werken erforderlich: Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. Diese Nährstoffe werden durch Wasser und Kohlendioxyd geliefert.

Das am Stickstoff reiche Dünger-Ammonium-Nitrat wird auch als ein Oxidieren-Agent in improvisierten Sprengvorrichtungen, manchmal genannt Dünger-Bomben verwendet, zu Verkaufsregulierungen führend.

Das Beschriften

Das Beschriften von Düngern ändert sich. In den meisten Ländern werden die Makronährstoffe mit einer NPK Analyse (in Australien, "N P K S" das Hinzufügen des Schwefels) etikettiert.

Die drei Zahlen auf dem Dünger-Etikett vertreten eine Analyse der Zusammensetzung durch das Gewicht. Diese drei Zahlen entsprechen Stickstoff, Phosphor und Kalium (N-P-K) und erscheinen immer in dieser spezifischen Ordnung. Wenn eine 4. Zahl eingeschlossen wird, zeigt sie den Schwefel-Inhalt (N P K S) an.

Während die Zahl für "N" das Prozentsatz-Gewicht des Stickstoffs in einigen europäischen Ländern vertritt, sind die anderen zwei Bestandteile nicht für die Analyse des Elements, aber eher, die Analyse der "verfügbaren" oder "auflösbaren" Form des Elements. In der traditionellen chemischen Analyse haben die Tests verwendet hat die Probe behandelt, um den gleichwertigen PO und KO zu messen. Zum Beispiel zählen einige Kalium tragende Felsen nicht als, verfügbares Kalium zu haben.

Ähnlich ist die Zahl für "P" in einigen Ländern wirklich das Gewicht einer gleichwertigen Menge von PO, wohingegen in anderen (einschließlich Australiens) es sich auf elementaren Phosphor bezieht. Um das Gewicht von P in der Formulierung zu berechnen, kann das Gewicht von PO mit 0.44 multipliziert werden, um das Gewicht des Sauerstoffes im Molekül zu ersetzen. Zum Beispiel hat eine Tasche vom 10-10-10 10 Pfunde des Stickstoffs, 10 Pfunde von PO, aber nur 4.4 Pfunde von P.

Ebenfalls kann sich die Zahl für "K" in Europa auf das Gewicht einer gleichwertigen Menge von KO beziehen, wohingegen in Australien es sich auf das elementare Kalium bezieht. Um das Gewicht von K in der Formulierung zu berechnen, kann das Gewicht von KO mit 0.83 multipliziert werden, um das Gewicht des Sauerstoffes im Molekül zu ersetzen. Zum Beispiel hat eine Tasche vom 10-10-10 10 Pfunde von KO, aber nur 8.3 Pfunde von K.

Als ein Beispiel wird das Dünger-Kali (in modernen Zeiten, muriate Kalis oder Kaliumchlorids) aus 52-%-Kalium und 48-%-Chlor durch das Gewicht zusammengesetzt; chemische Analyse 100g des Kaliumchlorids (KCl), würde sich 63g gleichwertigen Kalium-Oxyds (KO), wenn getan, auf diese Art der Dünger-Analyse zeigen. Der Prozentsatz-Ertrag von KO aus dem Original 100g Düngers ist die auf dem Etikett gezeigte Zahl. Ein Kali-Dünger würde so 0-0-63, und nicht' (außer in Australien und einigen anderen Ländern) '0-0-52 etikettiert.

Geschichte

Das Management der Boden-Fruchtbarkeit ist die Hauptbeschäftigung von Bauern seit Tausenden von Jahren gewesen. Der Anfang der modernen Wissenschaft von Pflanzennahrungsdaten zum 19. Jahrhundert und der Arbeit von Justus von Liebig, unter anderen.

Der Birkeland-Eyde-Prozess war einer der konkurrierenden Industrieprozesse am Anfang der gestützten Dünger-Produktion des Stickstoffs. Es wurde vom norwegischen Industriellen und Wissenschaftler Kristian Birkeland zusammen mit seinem Teilhaber Sam Eyde 1903 entwickelt, auf einer Methode gestützt, die von Henry Cavendish 1784 verwendet ist. Dieser Prozess wurde verwendet, um atmosphärischen Stickstoff (N) in Stickstoffsäure (HNO), einen von mehreren chemischen als Stickstoff-Fixieren allgemein gekennzeichneten Prozessen zu befestigen. Die resultierende Stickstoffsäure wurde dann als eine Quelle des Nitrats (NICHT) in der Reaktion verwendet

HNO  H + KEIN

der in Gegenwart von Wasser oder einem anderen Protonenannehmer stattfinden kann. Nitrat ist ein Ion, das Werke absorbieren können.

Eine auf dem Prozess gestützte Fabrik wurde in Rjukan und Notodden in Norwegen gebaut, das mit dem Gebäude von großen hydroelektrischen Macht-Möglichkeiten verbunden ist.

Der Birkeland-Eyde-Prozess ist in Bezug auf den Energieverbrauch relativ ineffizient. Deshalb, in den 1910er Jahren und 1920er Jahren, wurde es in Norwegen durch eine Kombination des Prozesses von Haber und des Prozesses von Ostwald allmählich ersetzt. Der Prozess von Haber erzeugt Ammoniak (NH) vom Methan (CH) molekularer und Gasstickstoff (N). Das Ammoniak vom Prozess von Haber wird dann in Stickstoffsäure (HNO) im Prozess von Ostwald umgewandelt.

Formen

Dünger kommen in verschiedenen Formen. Die typischste Form ist fester Dünger im granulierten oder bestäubten. Das folgende der grösste Teil der Standardform ist flüssiger Dünger; einige Vorteile von flüssigem Dünger sind seine unmittelbare Wirkung und breiter Einschluss.

Es gibt auch Dünger der langsamen Ausgabe (verschiedene Formen einschließlich Dünger-Spitzen, Etikette, usw.), die das Problem reduzieren, die Werke wegen des Überstickstoffs "zu verbrennen". Der Polymer-Überzug von Dünger-Zutaten gibt Blöcke und Spitzen eine 'wahre Zeitausgabe' oder 'hat Nährausgabe' (Störabstand) von Dünger-Nährstoffen inszeniert.

Mehr kürzlich nimmt organischer Dünger zu, weil Leute den Umwelt-freundlich (oder 'grün') Produkte aufsuchen. Obwohl organischer Dünger gewöhnlich weniger Nährstoffe enthält, bevorzugen einige Menschen noch organisch wegen natürlicher Zutaten.

Anorganischer kommerzieller Dünger

Dünger werden in organische Dünger (zusammengesetzt aus dem organischen Werk oder der Tiersache), oder anorganische oder kommerzielle Dünger weit gehend geteilt. Werke können nur ihre erforderlichen Nährstoffe absorbieren, wenn sie in leicht aufgelösten chemischen Zusammensetzungen anwesend sind. Sowohl organische als auch anorganische Dünger stellen dieselben erforderlichen chemischen Zusammensetzungen zur Verfügung. Organische Dünger haben andere Makro- und Mikropflanzennährstoffe zur Verfügung gestellt und werden veröffentlicht, weil die organische Sache verfällt - kann das Monate oder Jahre nehmen. Organische Dünger haben fast immer viel niedrigere Konzentrationen von Pflanzennährstoffen und haben die üblichen Probleme von wirtschaftlicher Sammlung, Behandlung, Transport und Vertrieb.

Anorganische Dünger werden fast immer sogleich aufgelöst und haben wenn nicht hinzugefügt, wenige andere Makro- und Mikropflanzennährstoffe. Fast der ganze Stickstoff, den Werke verwenden, ist in der Form von NH oder KEINEN Zusammensetzungen. Die verwendbaren phosphorhaltigen Zusammensetzungen sind gewöhnlich in der Form von phosphoriger Säure (HPO), und das Kalium ist (K) normalerweise in der Form des Kaliumchlorids (KCl). Im organischen Dünger-Stickstoff werden Phosphor und Kalium-Zusammensetzungen von den komplizierten organischen Zusammensetzungen als das Tier oder der Pflanzenzerfall veröffentlicht. In kommerziellen Düngern sind dieselben erforderlichen Zusammensetzungen in leicht aufgelösten Zusammensetzungen verfügbar, die keinen Zerfall verlangen - können sie fast sofort verwendet werden, nachdem Wasser angewandt wird. Anorganische Dünger sind gewöhnlich mit bis zu 30 % ihres Gewichts viel konzentrierter, das ein gegebener Pflanzennährstoff im Vergleich zu organischen Düngern ist, die normalerweise häufig nur 0.4 % oder weniger von ihrem Gewicht ein gegebener Pflanzennährstoff haben.

Stickstoff-Dünger werden häufig mit dem Prozess von Haber-Bosch gemacht (erfunden 1915), der Erdgas verwendet (CH für den Wasserstoff und das Stickstoff-Benzin (N) von der Luft bei einer Hochtemperatur und Druck in Gegenwart von einem Katalysator, um Ammoniak (NH) als das Endprodukt zu bilden. Dieses Ammoniak wird als ein feedstock für andere Stickstoff-Dünger, wie wasserfreies Ammonium-Nitrat (NHNO) und Harnstoff (CO (NH)) verwendet. Diese konzentrierten Produkte können mit Wasser verdünnt werden, um einen konzentrierten flüssigen Dünger zu bilden (z.B. UAN). Ablagerungen des Natriumsnitrats (NaNO) (Salpeter) werden auch die Atacama-Wüste in Chile gefunden, und war eines des Originals (1830) Stickstoff reiche anorganische verwendete Dünger. Es wird noch für Dünger abgebaut.

Im Prozess von Nitrophosphate oder Odda-Prozess (erfunden 1927) wird der Phosphatfelsen mit bis zu einem (P) phosphorhaltigen 20-%-Inhalt mit Stickstoffsäure (HNO) aufgelöst, um eine Mischung von phosphoriger Säure (HPO) und Kalzium-Nitrat (Ca (NICHT)) zu erzeugen. Das kann mit einem Kalium-Dünger verbunden werden, um einen zusammengesetzten Dünger mit allen drei N:P:K zu erzeugen: Pflanzennährstoffe in der leicht aufgelösten Form.

Phosphatfelsen kann auch in wasserlösliches Phosphat (PO) mit der Hinzufügung von Schwefelsäure (HSO) bearbeitet werden, um die phosphorige Säure in Phosphatdüngern zu machen.

Kali kann verwendet werden, um Kalium (K) Dünger zu machen. Alle kommerziellen Kali-Ablagerungen kommen ursprünglich aus Seeablagerungen und werden häufig tief in der Erde begraben. Kali-Erze sind am Kaliumchlorid (KCl) und Natriumchlorid (NaCl) normalerweise reich und werden durch die herkömmliche Welle erhalten, die mit dem herausgezogenen Erzboden in ein Puder abbaut. Weil sich tiefes Kali ablagert, wird heißes Wasser ins Kali eingespritzt, das aufgelöst und dann zur Oberfläche gepumpt wird, wo es durch die veranlasste Sonneneindampfung konzentriert wird. Amin-Reagenzien werden dann entweder zum abgebauten hinzugefügt oder haben Lösungen verdampft. Das Amin streicht den KCl, aber nicht NaCl an. Luftbürsten halten sich am Amin + KCl fest und lassen es zur Oberfläche schwimmen, während NaCl und Ton zum Boden sinken. Die Oberfläche wird für das Amin + KCl abgeschöpft, der dann ausgetrocknet und für den Gebrauch als ein K reicher Dünger paketiert wird - löst sich KCl sogleich in Wasser auf und ist schnell für die Pflanzennahrung verfügbar.

Zusammengesetzte Dünger verbinden häufig N, P und K Dünger in leicht aufgelöste Kügelchen. Die N:P:K auf Düngern angesetzten Verhältnisse geben das Gewicht-Prozent des Düngers im Stickstoff (N), Phosphat (PO) und Kali (KO gleichwertig)

Der Gebrauch von kommerziellen anorganischen Düngern hat fest in den letzten 50 Jahren zugenommen, sich fast 20-fach zur aktuellen Rate von 100 Millionen Tonnen des Stickstoffs pro Jahr erhebend. Ohne kommerzielle Dünger wird es geschätzt, dass ungefähr ein Drittel des Essens erzeugt jetzt nicht erzeugt werden konnte. Der Gebrauch von Phosphatdüngern hat auch von 9 Millionen Tonnen pro Jahr 1960 zu 40 Millionen Tonnen pro Jahr 2000 zugenommen. Ein Mais-Getreide, das 6-9 Tonnen des Kornes pro Hektar nachgibt, verlangt, dass 31-50 Kg Phosphatdünger angewandt werden, Sojabohne verlangt 20-25 Kg pro Hektar. Yara International ist der größte Erzeuger in der Welt gestützter Dünger des Stickstoffs.

Typen der kontrollierten Ausgabe

Harnstoff und formaldehyde, reagiert zusammen, um sparsam auflösbare Polymer von verschiedenen Molekulargewichten zu erzeugen, sind eine der ältesten Technologien "hat Stickstoff-Ausgabe kontrolliert", 1936 zuerst erzeugt, und hat 1955 kommerzialisiert. Das frühe Produkt hatte 60 Prozent des Gesamtstickstoffs "kaltes Wasser unlöslich", und das unreagierte (schnelle Ausgabe) weniger als 15 %. Methylen-Harnstoffe wurden in den 1960er Jahren und 1970er Jahren kommerzialisiert, 25 und 60 % des Stickstoffs "kaltes Wasser unlöslich" und unreagierten Harnstoff-Stickstoffs im Rahmen 15 bis 30 % habend. Isobutylidene diurea, verschieden von den methylurea Polymern, ist ein einzelner kristallener Festkörper von relativ gleichförmigen Eigenschaften mit ungefähr 90 % des wasserunlöslichen Stickstoffs.

In den 1960er Jahren hat das Nationale Dünger-Entwicklungszentrum begonnen, Schwefel-gekleideten Harnstoff zu entwickeln; Schwefel wurde als das Grundsatz-Überzug-Material wegen seiner niedrigen Kosten und seines Werts als ein sekundärer Nährstoff verwendet. Gewöhnlich gibt es ein anderes Wachs oder Polymer, das den Schwefel siegelt; die langsamen Ausgabe-Eigenschaften hängen von der Degradierung des sekundären Dichtungsmaterials durch Boden-Mikroben sowie mechanische Schönheitsfehler (Spalten, usw.) im Schwefel ab. Sie stellen normalerweise 6 bis 16 Wochen der verzögerten Ausgabe in Rasen-Anwendungen zur Verfügung. Wenn ein hartes Polymer als der sekundäre Überzug verwendet wird, sind die Eigenschaften ein Kreuz zwischen Verbreitungskontrollierten Partikeln und traditionell Schwefel-gekleidet.

Andere gekleidete Produkte verwenden Thermoplaste (und manchmal Azetat des Äthylen-Vinyls und surfactants, usw.), um Verbreitungskontrollierte Ausgabe des Harnstoffs oder der auflösbaren anorganischen Dünger zu erzeugen. "Reaktiver Schicht-Überzug" kann dünner, folglich preiswertere Membranenüberzüge durch die Verwendung reaktiven monomers gleichzeitig auf die auflösbaren Partikeln erzeugen. "Der Mehrstall" ist ein Prozess, der Schichten von preisgünstigen sauren Fettsalzen mit einem Paraffinmantel anwendet.

Außer, effizienter in der Anwendung der angewandten Nährstoffe zu sein, reduzieren Technologien der langsamen Ausgabe auch den Einfluss auf die Umgebung und die Verunreinigung des unterirdischen Wassers.

Anwendung

Synthetische Dünger werden allgemein verwendet, um Felder zu behandeln, die verwendet sind, um Mais anzubauen, der von Gerste, Sorgho, Rapssamen, Sojabohne und Sonnenblume gefolgt ist. Eine Studie hat gezeigt, dass die Anwendung von Stickstoff-Dünger auf Nebensaison-Deckel-Getreide die Biomasse (und nachfolgender grüner Mist-Wert) dieser Getreide vergrößern kann, während sie eine vorteilhafte Wirkung auf Boden-Stickstoff-Niveaus für das während der Sommerzeit gepflanzte Hauptgetreide hat.

Nährstoffe in Boden können aus dem Gleichgewicht mit hohen Konzentrationen von Düngern geworfen werden. Der Zwischenzusammenhang und die Kompliziertheit dieses Bodens 'Nahrungsmittelweb' bedeuten, dass jede Abschätzung der Boden-Funktion Wechselwirkungen mit den lebenden Gemeinschaften notwendigerweise in Betracht ziehen muss, die innerhalb des Bodens bestehen. Die Stabilität des Systems wird durch den Gebrauch von Stickstoff enthaltenden Düngern reduziert, die Boden-Ansäuerung verursachen.

Verwendung übermäßiger Beträge von Dünger hat negative Umwelteffekten, und vergeudet die Zeit und Geld der Pflanzer. Um Überanwendung zu vermeiden, sollte der Nährstatus von Getreide bewertet werden. Nährmangel kann durch das Sehfestsetzen der physischen Symptome vom Getreide entdeckt werden. Stickstoff-Mangel, hat zum Beispiel eine kennzeichnende Präsentation in einigen Arten. Jedoch sind quantitative Tests zuverlässiger, um Nährmangel zu entdecken, bevor er das Getreide bedeutsam betroffen hat. Sowohl Boden-Tests als auch Pflanzengewebetests sind in der Landwirtschaft an das Nährmanagement der feinen Melodie zu den Getreide-Bedürfnissen gewöhnt.

Probleme mit anorganischem Dünger

Der am weitesten verwendete anorganische Dünger ist Superphosphat, und seine doppelten und dreifachen strengthed Ableitungen verdoppeln sich super und verdreifachen sich super. Superphosphat wurde zuerst von Lawes am Rothamstead Landwirtschaftlichen Forschungsinstitut in England am Anfang des 19. Jahrhunderts (Verweisung erforderlich) entwickelt. Lawes hat Schwefelsäure zu herkömmlichem Felsen-Phosphat hinzugefügt, das das Mineral apatite, ein Kalzium-Fluoro-Phosphat enthält. Der resultierende auflösbare Wasserphosphor ist im Stande gewesen, Erträge eine Vielfalt von Getreide am Rothamstead-Zentrum bedeutsam zu verbessern, und die Superphosphatindustrie ist geboren gewesen.

Leider im Laufe Jahrzehnte von nachfolgendem useage - ist es klar geworden, dass der solubilisation des Fluors auch im Prozess vorgekommen ist und das dieselbe Wirkung wie das andere Halogen sterilants (Chlor, Brom, Jod) mit der Zeit - Boden-Sterilisation hatte. Effektiv sind Bauern unbewusst 100-%-Abhängiger auf 'gekauftem in' anorganischen, auflösbaren Wasserdüngern seit der Sterilisation der Boden-Mikroflora einschließlich seines micorhizza geworden, hat die Verfügbarkeit anderer natürlicher Minerale und Spur-Minerale innerhalb des Bodens reduziert. Das erklärt einigermaßen das Wiederaufleben von Interesse in organischen und 'besonders biodynamischen' Landwirtschaft-Systemen, da diese Systeme die wesentlichen Boden-Organismen ersetzen, die so für sich umwandelnde Boden-Minerale ins Werk notwendig sind, verfügbar (aber selten Wasser-auflösbar) Nährstoffe. Sie tun das durch eine Vielfalt von Prozessen einschließlich chelation, wodurch wesentliche Minerale Werk verfügbar - wie gemessen, durch schwache saure Zitronenförderungstechniken werden. Folglich ist die saure Zitronenlöslichkeit von Phosphatfelsen als ein Maß der Pflanzenverfügbarkeit erschienen und hat so genannten 'reaktiven' Phosphatfelsen ermöglicht, als Dünger-Minerale verwendet zu werden. Diese sollten mit dem hohen Fluor apatite Felsen nicht verwirrt sein, in denen der Fluorid-Inhalt eine ähnliche Funktion für seine Rolle im hart werdenden Zahn-Email, d. h. unbeweglich machenden Phosphor durchführt. Das erklärt die ozeanischen Ursprünge von vielen dieser hohen Fluor-Felsen (die Weihnachtsinsel, Ozeaninsel), seitdem das vom Meer absorbierte Fluor verhindert hat, was ursprünglich massive Ablagerungen des Vogel-Guanos - davon war, von gestützten Kalkstein-Felsen der Koralle durchgefiltert zu werden, auf denen sie ursprünglich abgelegt wurden.

Auch der regelmäßige Gebrauch von angesäuerten Düngern trägt allgemein zur Anhäufung von Boden-Säure in Böden bei, die progressiv Aluminiumverfügbarkeit und folglich Giftigkeit vergrößert. Der Gebrauch solcher angesäuerten Dünger in den tropischen und subtropischen Gebieten Indonesiens und Malaysias hat zu Boden degredation auf einem in großem Umfang von der Aluminiumgiftigkeit beigetragen, die nur durch Anwendungen von Kalkstein oder vorzugsweise Magnesiadolomiten entgegnet werden kann, der sauren Boden-pH neutralisiert und auch wesentliches Magnesium zur Verfügung stellt.

Verfolgen Sie Mineralerschöpfung

Viele anorganische Dünger, besonders diejenigen, die auf Superphosphat gestützt sind, können Spur-Mineralelemente im Boden nicht ersetzen, die allmählich entleert durch Getreide werden. Diese Erschöpfung ist mit Studien verbunden worden, die einen gekennzeichneten Fall (bis zu 75 %) in den Mengen solcher Mineralgegenwart in der Frucht und den Gemüsepflanzen gezeigt haben.

Erklärungen dafür schließen die frühe Aufmunterung des so genannten "Luxusverbrauchs" von Spurenelementen infolge ihres acidulation und nachfolgender Auflösung in Boden-Wasser, durch freie Schwefelsäure sourced von Superphosphat ein. Dieser Mechanismus ist auch als ein möglicher kausaler Agent für das Nehmen des schweren Metallkadmiums von gestützten Düngern von Superphosphat identifiziert worden.

In australischen Westmängeln an Zink wurden Kupfer, Mangan, Eisen und Molybdän als das Begrenzen des Wachstums von Getreide des breiten Acres und Weiden in den 1940er Jahren und 1950er Jahren identifiziert. Solche Nährstoffe werden als 'Rate beschrieben, die' Nährstoffe beschränkt. Böden im Westlichen Australien, sind hoch abgewetterte sehr alt und an vielen der Hauptnährstoffe und Spurenelemente unzulänglich. Seit dieser Zeit werden diese Spurenelemente zu anorganischen Düngern alltäglich hinzugefügt, die in der Landwirtschaft in diesem Staat verwendet sind.

Überfruchtbarmachung

Die Überfruchtbarmachung eines Lebensnährstoffs kann so schädlich sein wie underfertilization. "Dünger-Brandwunde" kann vorkommen, wenn zu viel Dünger angewandt wird, auf einen Trockner aus den Blättern und dem Schaden oder sogar dem Tod des Werks hinauslaufend.

Hoher Energieverbrauch

In den USA 2004 wurden 317 Milliarden Kubikfüße Erdgas in der Industrieproduktion von Ammoniak, den weniger als 1.5 % des jährlichen amerikanischen Gesamtverbrauchs von Erdgas verbraucht.

Ein 2002-Bericht hat darauf hingewiesen, dass die Produktion von Ammoniak ungefähr 5 % des globalen Erdgas-Verbrauchs verbraucht, der etwas weniger als 2 % der Weltenergieproduktion ist.

Ammoniak wird von Erdgas überwältigend erzeugt, aber andere Energiequellen, zusammen mit einer Wasserstoffquelle, können für die Produktion von für Dünger passenden Stickstoffverbindungen verwendet werden. Die Kosten von Erdgas setzen ungefähr 90 % der Kosten zusammen, Ammoniak zu erzeugen. Die Zunahme im Preis von Erdgas im Laufe des letzten Jahrzehnts, zusammen mit anderen Faktoren wie zunehmende Nachfrage, hat zu einer Zunahme im Dünger-Preis beigetragen.

Langfristige Nachhaltigkeit

Anorganische Dünger werden jetzt auf Weisen erzeugt, die theoretisch unbestimmt definitionsgemäß nicht fortgesetzt werden können, weil die in ihrer Produktion verwendeten Mittel nichterneuerbar sind. Kalium und Phosphor kommen aus Gruben (oder Salzseen wie das Tote Meer), und solche Mittel werden beschränkt. Jedoch können wirksamere Dünger-Anwendungsmethoden gegenwärtigen Gebrauch von Gruben vermindern. Verbesserte Kenntnisse von Getreide-Produktionsmethoden können Dünger-Gebrauch von P und K potenziell vermindern, ohne das kritische Bedürfnis zu reduzieren, Getreide-Erträge zu verbessern und zu vergrößern. Atmosphärischer (unbefestigter) Stickstoff ist effektiv unbegrenzt (sich formende mehr als 70 % des atmosphärischen Benzins), aber das ist nicht in einer für Werke nützlichen Form. Stickstoff zugänglich für Werke zu machen, verlangt Stickstoff-Fixieren (Konvertierung des atmosphärischen Stickstoffs zu einer pflanzenzugänglichen Form).

Künstliche Stickstoff-Dünger werden normalerweise mit fossilen Brennstoffen wie Erdgas und Kohle synthetisiert, die beschränkte Mittel sind. Anstatt des Umwandelns von Erdgas zu syngas für den Gebrauch im Prozess von Haber ist es auch möglich, erneuerbare Biomasse zu syngas (oder Holzbenzin) umzuwandeln, um die notwendige Energie für den Prozess zu liefern, obwohl der Betrag des Landes und der Mittel (ironisch häufig einschließlich Düngers) notwendig für solch ein Projekt untersagend sein kann.

Organischer Dünger

Organische Dünger schließen natürlich vorkommende organische Materialien, (z.B Mist, Wurm castings, Kompost, Seetang, Guano), oder natürlich vorkommende Mineralablagerungen (z.B Salpeter) ein.

Vorteile von organischem Dünger

bekannt hat, haben organische Dünger Artenvielfalt (Boden-Leben) und langfristige Produktivität von Boden verbessert, und können einen großen Stapelplatz für das Überkohlendioxyd beweisen.

Organische Nährstoffe vergrößern den Überfluss an Boden-Organismen durch die Versorgung organischer Sache und Mikronährstoffe für Organismen wie pilzartiger mycorrhiza, (die Werken in fesselnden Nährstoffen helfen), und Außeneingänge von Schädlingsbekämpfungsmitteln, Energie und Dünger auf Kosten des verminderten Ertrags drastisch reduzieren kann.

Nachteile von organischen Düngern

• Organische Dünger können pathogens und andere Krankheitsverursachen-Organismen wenn nicht richtig kompostierten enthalten
• Nährinhalt ist sehr variabel und ihre Ausgabe zu verfügbaren Formen, die das Werk verwenden kann, kann in der richtigen Pflanzenwachstumsbühne nicht vorkommen
• Organische Dünger sind verhältnismäßig umfangreich und können zu umfangreich sein, um den richtigen Betrag von Nährstoffen einzusetzen, die für Werke vorteilhaft sein werden
• Teurer, um zu erzeugen

Vergleich mit anorganischem Dünger

Organischer Dünger-Nährinhalt, Löslichkeit und Nährausgabe-Raten sind normalerweise alle sinken als anorganische Dünger.

Eine Studie hat dass im Laufe einer 140-tägigen Periode nach 7 leachings gefunden:

• Organische Dünger hatten zwischen 25 % und 60 % ihres Stickstoff-Inhalts veröffentlicht
• Kontrollierte Ausgabe-Dünger (CRFs) hatten eine relativ unveränderliche Rate der Ausgabe
• Auflösbarer Dünger hat den grössten Teil seines Stickstoff-Inhalts beim ersten Durchfiltern veröffentlicht

Im Allgemeinen sind die Nährstoffe in organischem Dünger sowohl mehr verdünnt als auch viel weniger sogleich verfügbar für Werke. Gemäß der Universität von Kaliforniens einheitlichem Pest-Verwaltungsprogramm werden alle organischen Dünger als Dünger 'der langsamen Ausgabe' klassifiziert, und können deshalb Stickstoff-Brandwunde nicht verursachen.

Organische Dünger von Komposten und anderen Quellen können von einer Gruppe bis das folgende ziemlich variabel sein. Ohne Gruppe-Prüfung können Beträge des angewandten Nährstoffs nicht genau bekannt sein. Dennoch sind sie mindestens so wirksam wie chemische Dünger im Laufe längerer Perioden des Gebrauches.

Beispiel von organischem Dünger

Hühnersänfte, die aus dem mit Sägemehl gemischten Hühnermist besteht, ist ein organischer Dünger, der, wie man gezeigt hat, Boden für die Ernte besser bedingt hat als synthetisierter Dünger. Forscher an Agricultural Research Service (ARS) haben die Effekten studiert, Hühnersänfte, einen organischen Dünger gegen synthetische Dünger auf Baumwollfeldern zu verwenden, und haben gefunden, dass mit der Hühnersänfte fruchtbar gemachte Felder eine 12-%-Zunahme in Baumwollerträgen über mit synthetischem Dünger fruchtbar gemachte Felder hatten. Zusätzlich zu höheren Erträgen haben Forscher gewerblich verkaufte Hühnersänfte auf eine Prämie von $ 17/Tonne (zu einer Gesamtschätzung von $ 78/Tonne) über die traditionellen Schätzungen von $ 61/Tonne geschätzt, die erwartet ist zu schätzen, hinzugefügt als eine Boden-Klimaanlage.

Andere ARS-Studien haben gefunden, dass Algen gepflegt haben, Stickstoff zu gewinnen, und der Phosphor-Entscheidungslauf von landwirtschaftlichen Feldern Wasserverunreinigung dieser Nährstoffe nicht nur verhindern kann, sondern auch als ein organischer Dünger verwendet werden kann. ARS Wissenschaftler haben sich ursprünglich "algal Rasen scrubber" entwickelt, um Nährentscheidungslauf und Zunahme-Qualität von Wasser zu reduzieren, das in Ströme, Flüsse und Seen fließt. Sie haben gefunden, dass das nährreiche Algen, einmal ausgetrocknet, auf die Gurke und Getreide-Sämlinge angewandt werden und auf Wachstum hinauslaufen kann, das mit dieser gesehene verwendende synthetische Dünger vergleichbar ist.

Organische Dünger-Quellen

Tier

Tier-Sourced und menschlicher Harnstoff sind für die Anwendung organische Landwirtschaft passend, während reine synthetische Formen des Harnstoffs nicht sind. Der allgemeine Faden, der durch diese Beispiele gesehen werden kann, ist, dass organische Landwirtschaft versucht, sich durch die minimale Verarbeitung (im Gegensatz zum künstlichen Prozess von Haber) zu definieren, sowie natürlich vorkommend oder über natürliche biologische Prozesse wie das Kompostieren zu sein.

Außer der unmittelbaren Anwendung des Harnstoffs zum Boden kann Urin auch durch das Umwandeln davon zu struvite verbessert werden, der bereits mit dem menschlichen Urin von einem holländischen Unternehmen getan ist. Die Konvertierung wird durch das Hinzufügen von Magnesium zum Urin durchgeführt. Ein zusätzlicher wirtschaftlicher Vorteil, Urin als Dünger zu verwenden, besteht darin, dass es einen großen Betrag von Phosphor, einem Mineral enthält, dessen Produktion schnell abnimmt (Maximalphosphor), als die Gruben trocken laufen.

Abwasser-Matsch (auch bekannt als biosolids) Gebrauch ist nur für weniger als 1 % des Landes von US Ag verfügbar. USDA verbietet Gebrauch des Abwasser-Matsches in organischen landwirtschaftlichen Operationen in den Vereinigten Staaten ist äußerst beschränkt und wegen der Praxis (wegen der toxischen Metallanhäufung, unter anderen Faktoren) selten worden.

Der USDA verlangt jetzt 3.-Parteienzertifikat von Flüssigkeit des hohen Stickstoffs organische in den Vereinigten Staaten verkaufte Dünger.

Werk

Hülsendeckel-Getreide werden auch angebaut, um Boden als ein grüner Mist durch das Stickstoff-Fixieren von der Atmosphäre zu bereichern; sowie Phosphor (durch die Nährmobilmachung) Inhalt von Böden.

Mineral

Abgebauter bestäubter Kalkstein, Felsen-Phosphat und Natriumsnitrat, ist (nicht von biologischen Ursprüngen) Zusammensetzungen anorganisch, die energisch intensiv sind, um zu ernten, und für den Gebrauch in der organischen Landwirtschaft in minimalen Beträgen genehmigt werden.

Negative Umwelteffekten

Wasserqualität

Eutrophication

Die am Stickstoff reichen im Dünger-Entscheidungslauf gefundenen Zusammensetzungen sind die primäre Ursache der ernsten Sauerstoff-Erschöpfung in vielen Teilen des Ozeans besonders in Küstenzonen. Der resultierende Mangel an aufgelöstem Sauerstoff reduziert die Fähigkeit dieser Gebiete außerordentlich, ozeanische Fauna zu stützen. Visuell kann Wasser bewölkt und verfärbt (grün, gelb, braun, oder rot) werden.

Ungefähr Hälfte aller Seen in den Vereinigten Staaten ist jetzt eutrophic, während die Zahl von ozeanischen toten Zonen in der Nähe von bewohnten Küstenlinien zunimmt. Bezüglich 2006 wird die Anwendung von Stickstoff-Dünger in Großbritannien und den Vereinigten Staaten zunehmend kontrolliert. Wenn eutrophication umgekehrt werden kann, kann er wenige Jahrzehnte nehmen, bevor die angesammelten Nitrate in Grundwasser durch natürliche Prozesse gebrochen werden können.

Syndrom des Blue Babys

Hohe Anwendungsraten von anorganischen Stickstoff-Düngern, um Getreide-Erträge zu maximieren, die mit der hohen Löslichkeit dieser Dünger verbunden sind, führen zu vergrößertem Entscheidungslauf in Oberflächenwasser sowie in Grundwasser durchfilternd. Der Gebrauch des Ammonium-Nitrats in anorganischen Düngern ist besonders zerstörend, weil Werke Ammonium-Ionen bevorzugt über Nitrat-Ionen absorbieren, während sich Übernitrat-Ionen, die nicht absorbiert werden (durch den Regen oder die Bewässerung) in den Entscheidungslauf oder das Grundwasser auflösen.

Nitrat-Niveaus über 10 mg/L (10 ppm) in Grundwasser können 'Syndrom des Blue Babys' verursachen (hat methemoglobinemia erworben), zu Hypoxie führend (kann der zu Koma und Tod führen wenn nicht hat behandelt).

Boden

Boden-Ansäuerung

Stickstoff enthaltende anorganische und organische Dünger können Boden-Ansäuerung, wenn hinzugefügt, verursachen. http://soil.scijournals.org/cgi/content/full/72/1/238. Das kann zu Abnahmen in der Nährverfügbarkeit führen, die durch liming ausgeglichen werden kann.

Beharrliche organische Schadstoffe

Toxische beharrliche organische Schadstoffe ("KNALLE"), wie Dioxine, polychlorter dibenzo-p-dioxins (PCDDs) und polychlorter dibenzofurans (PCDFs) sind in landwirtschaftlichen Düngern und Boden-Änderungen entdeckt worden

Schwere Metallanhäufung

Die Konzentration von bis zu 100 Mg/Kg Kadmium in Phosphatmineralen (zum Beispiel, Mineralen von Nauru

und die Weihnachten-Inseln) vergrößert die Verunreinigung von Boden mit Kadmium zum Beispiel in Neuseeland.

Stahlindustrieverschwendung, die in Dünger für ihre hohen Niveaus von Zink wiederverwandt ist (notwendig für das Pflanzenwachstum), kann Verschwendung die folgenden toxischen Metalle einschließen: Führen Sie Arsen, Kadmium, Chrom und Nickel. Die allgemeinsten toxischen Elemente in diesem Typ von Dünger sind Quecksilber, Leitung und Arsen. Sorgen sind bezüglich des Fischmahlzeit-Quecksilberinhalts von mindestens einer Quelle in Spanien ausgedrückt worden

Radioaktive Element-Anhäufung

Uran ist ein anderes Beispiel eines Verseuchungsstoffs, der häufig in Phosphatdüngern (an Niveaus von 7 bis 100 pCi/g) gefunden ist. Schließlich können diese schweren Metalle bis zu unannehmbaren Niveaus bauen und sich im Gemüse entwickeln erzeugen. Wie man schätzt, ist die durchschnittliche jährliche Aufnahme von Uran durch Erwachsene ungefähr 0.5 Mg (500 μg) von der Nahrungsaufnahme des Essens und des Wassers und der 0.6 μg davon, Luft zu atmen.

Außerdem ist hoch radioaktives Polonium 210 enthaltene in Phosphatdüngern von den Wurzeln von Werken gefesselt und in seinen Geweben versorgt; Tabak ist auf durch Felsen-Phosphate fruchtbar gemachte Werke zurückzuführen gewesen enthält Polonium 210, der Alpha-Radiation ausstrahlt, die geschätzt ist, ungefähr 11,700 Lungenkrebs-Tod jedes Jahr weltweit herbeizuführen.

Aus diesen Gründen wird es empfohlen, dass das Nährbudgetieren, durch die sorgfältige Beobachtung und Überwachung von Getreide, stattfindet, um die Effekten der Überdünger-Anwendung zu lindern.

Atmosphäre

Methan-Emissionen von Getreide-Feldern (namentlich Reisfeld-Felder) werden durch die Anwendung Ammonium-basierter Dünger vergrößert; diese Emissionen tragen außerordentlich zur globalen Klimaveränderung bei, weil Methan ein starkes Treibhausgas ist.

Durch den zunehmenden Gebrauch von Stickstoff-Dünger, der an einer Rate von 1 Milliarde Tonnen pro Jahr jetzt zum bereits vorhandenen Betrag des reaktiven Stickstoffs hinzugefügt wird, ist Stickoxyd (NO) das dritte wichtigste Treibhausgas nach dem Kohlendioxyd und Methan geworden. Es hat ein Erderwärmungspotenzial, das 296mal größer ist als eine gleiche Masse des Kohlendioxyds, und es trägt auch zu stratosphärischer Ozon-Erschöpfung bei.

Lagerung und Anwendung einiger Stickstoff-Dünger in einem Wetter oder Boden-Bedingungen können Emissionen des starken Treibhausgases — Stickoxyd verursachen. Ammoniak-Benzin (NH) kann im Anschluss an die Anwendung 'anorganischer' Dünger und/oder Mistes und Schlicker ausgestrahlt werden.

Der Gebrauch von Düngern auf einer globalen Skala strahlt bedeutende Mengen von Treibhausgas in die Atmosphäre aus. Emissionen geschehen durch den Gebrauch:

• Tiermist und Harnstoff, die Methan, Stickoxyd, Ammoniak und Kohlendioxyd in unterschiedlichen Mengen abhängig von ihrer Form (fest oder Flüssigkeit) und Management (Sammlung, Lagerung veröffentlichen, sich ausbreitend)
• Dünger, die Stickstoffsäure- oder Ammonium-Bikarbonat, die Produktion verwenden, und, dessen Anwendung auf Emissionen von Stickstoff-Oxyden, Stickoxyd, Ammoniak und Kohlendioxyd in die Atmosphäre hinausläuft.

Durch das Ändern von Prozessen und Verfahren ist es möglich, einige, aber nicht alle von diesen Effekten auf die anthropogene Klimaveränderung zu lindern.

Andere Probleme

Vergrößerte Pest-Fitness

Übermäßige Stickstoff-Dünger-Anwendungen können auch zu Pest-Problemen durch die Erhöhung der Geburtenrate, Langlebigkeit und gesamten Fitness der bestimmten landwirtschaftlichen Pest, wie Blattläuse (Pflanzenläuse) führen.

Siehe auch

• Boden-Fruchtbarkeit
• Mist
• Organischer Dünger
• Fertigation
• NPK, der gilt
• Dünger, der etikettiert
• Landwirtschaft und die Umgebung
• Phosphogypsum
• Geschichte der organischen Landwirtschaft

Links

• Stickstoff, um unser Essen, seinen irdischen Ursprung, Prozess von Haber zu füttern
• The Fertilizer Institute (TFI) Dünger-Industrievereinigung der Vereinigten Staaten
• Internationale Dünger-Industrievereinigung (IFA)
• Europäische Düngemittel-Hersteller-Vereinigung
• Wie man Dünger-Anhängsel-Artikel liest
• Landwirtschaft-Führer, ganzes Handbuch zu Düngern und Fruchtbarmachung