الأسمدة وملوثاتها.. وأثرها على البيئة

إعداد: أ.د.عطية الجيار

أستاذ بمعهد بحوث الأراضي والمياه والبيئة بمركز البحوث الزراعية

الأسمدة جزء لا يتجزأ من الإنتاج الزراعي الحالي لأنها توفر العناصر المعدنية الأساسية لنمو إيجابي للمحاصيل وازدهار المحاصيل. حتى الأنواع عالية الغلة من نباتات المحاصيل قد لا تصل إلى إمكاناتها الكاملة دون الحصول على جرعة متوازنة من الأسمدة.

تابعونا على قناة الفلاح اليوم

تابعونا على صفحة الفلاح اليوم على فيس بوك

يتم تجميع الأسمدة على نطاق واسع في اثنين: (1) الأسمدة غير العضوية أو الكيماوية التي تشمل النيتروجين، الأسمدة الفوسفاتية والبوتاسية والمعقدة و(2) الأسمدة العضوية التي تشمل روث المزرعة، وطحين العظام، السماد الأخضر، وما إلى ذلك.

أدى تزايد عدد السكان إلى تكثيف الزراعة المصحوبة بالاستخدام الإضافي للأسمدة التي لعبت دورا حيويا في تلبية الطلب على الغذاء في جميع أنحاء العالم. خلال السبعينيات والثمانينيات ثلث الزيادة في الحبوب الإنتاج في جميع أنحاء العالم ونصف الزيادة في إنتاج الحبوب في الهند يعزى إلى زيادة استهلاك الأسمدة.

اقرأ المزيد: معادلات توصيات الأسمدة لتحقيق العائد الأمثل للمحصول

تم الإبلغ عن أنه لإطعام 6127,7 مليون نسمة في عام 2000 كان استهلاك النيتروجين (N)، الفوسفور (P) والبوتاسيوم (K) المكونان الرئيسيان للأسمدة غير العضوية 64,9 و25,9 و18,2 كجم هكتار على التوالي، التي زادت إلى 85,8 و33,2 و20,4 كجم هكتار على التوالي في عام 2014 عندما بلغ عدد سكان العالم 7243,8 مليون.

علاوة على ذلك، قدر إجمالي استهلاك المغذيات للأسمدة بـ170,7 و175,7 مليون طن في 2010 و2011 على التوالي. يمكن بسهولة أن يكون مدى اعتماد إنتاج الغذاء العالمي على استخدام الأسمدة يُفهم على أنه الاستهلاك المقدر للأسمدة N وP وK من المتوقع أن يزيد من مستويات الاستهلاك الحالية بمقدار 172٪ و175٪ و150٪ على التوالي بحلول عام 2050.

اقرأ المزيد: الأسمدة الحيوية وعلاقتها بخصوبة التربة وإنتاجية المحاصيل

يصاحب إنتاج الأسمدة في العالم زيادة مفاجئة في النسبة من اليوريا في إنتاج العالم N الذي يشتمل على ما يقرب من 40٪ من جميع N الأسمدة المنتجة. هذا التعزيز في استهلاك الأسمدة أدى إلى تحول في تركيبة المغذيات نتبجة الجريان السطحي والرشح مما أدى إلى تدهور صحة التربة ونوعية المياه السطحية والجوفية.

عموما يزيد التسميد من الفاءة ويحقق جودة أفضل لاستعادة المنتج في الأنشطة الزراعية، وهى إحدى أهم الطرق، حيث تحتوي الأسمدة غير العضوية بشكل أساسي على أملاح الفوسفات والنترات والأمونيوم والبوتاسيوم.

تعتبر صناعة الأسمدة مصدرا للنويدات المشعة (natural radionuclides) الطبيعية والمعادن الثقيلة كمصدر محتمل. يحتوي على غالبية كبيرة من المعادن الثقيلة مثل Hg وCd وAs وPb وCu وNi وCu؛ النويدات المشعة الطبيعية مثل 238U و232Th و210Po].

مع ذلك، في السنوات الأخيرة ، زاد استهلاك الأسمدة بشكل كبير في جميع أنحاء العالم، مما تسبب في مشاكل بيئية خطيرة. قد يؤثر التسميد على تراكم المعادن الثقيلة في التربة ونظام النبات. تمتص النباتات الأسمدة من خلال التربة، ويمكنها دخول السلسلة الغذائية.

اقرأ المزيد: كلمة وزير الزراعة في افتتاح مجمع الأسمدة الآزوتية بحضور رئيس الجمهورية

إذا تم تكييف توريد الأسمدة الكيماوية مع قدرة امتصاص التربة (تتفاعل التربة كمبادل أيوني) فلا يوجد خطر على التلوث، ومع ذلك إذا تجاوز إمداد هذه الأسمدة قدرة التربة فقد تلوث المياه الجوفية وربما المياه السطحية (بحيرات الأنهار) بكل التأثيرات الضارة. خلال الثلاثين عاما لقادمة، سيتم استخدام المزيد من الأسمدة للحصول على المزيد من المنتجات.

الاستخدام المفرط للأسمدة الكيماوية في الزراعة نتج عنه عدد كبير من المشاكل البيئية لأن بعض الأسمدة تحتوي على معادن ثقيلة (مثل الكادميوم والكروم) وتركيزات عالية من النويدات المشعة.. البيوت المحمية وتربية الأحياء المائية خاصة تحتاج الى الكميات الكبيرة من الأسمدة الكيماوية المستخدمة خصوصا خلال موسم الذروة، لذا فإن مياه الآبار تصبح ملوثة بشكل خطير، وكمية ونوعية إنتاج المحاصيل تتدهور.

أثرت العولمة واقتصاد السوق الجديد على العادات الغذائية للناس في البلدان النامية، وأدخلت الطلبات المتنوعة الجديدة على الأنواع الغريبة من المحاصيل والخضروات والفواكه تغييرات في أنماط وممارسات الزراعة التقليدية.

اقرأ المزيد: أيهما أفضل الأسمدة السائلة أم الصلبة لتسميد المحاصيل؟

إذا كنا نأكل كثيرا ينتفخ جسمنا بشكل طبيعي ويطلب منا ممارسة الرياضة والعودة إلى الشكل. عندما نمارس الرياضة كثيرا يخبرنا أجسامنا أن نتباطأ ونسترخي. إذا كان هناك مطر، نحصل أيضا على الشمس كل شيء يعمل بشكل جيد حتى يتم الحفاظ على التوازن.

كلنا نعلم عواقب عدم التوازن، والمال الكلاسيكي على ذلك هو الارتفاع في ظاهرة الاحتباس الحراري لأسباب مختلفة، بما في ذلك إزالة الغابات، كما هو الحال مع الأسمدة. المشكلة هي أن البشر يميلون إلى استخدام الكثير من الأسمدة في التربة لأنه يتعين عليهم تلبية الطلب العالمي على الغذاء.

إن أكثر من نصف إجمالي إنتاج المحصول يأتي من الأسمدة الاصطناعية أو غير العضوية التي تحتوي على مكونات مثل النيتروجين والبوتاسيوم والكبريت والكالسيوم والمغنيسيوم وما إلى ذلك، وعلى الرغم من أن هذه المواد الكيميائية والمعادن تساعد في تعزيز نمو النباتات إلا أن لها أيضا آثارها الجانبية الشديدة على المدى الطويل.

اقرأ المزيد: تأثير الأسمدة على التربة والمياه والهواء والمغذيات

أصبح الاستخدام العشوائي وطويل الأمد للأسمدة مصدرا مهما لتلوث التربة والمياه، حيث تحتوي التربة بشكل طبيعي على معادن ثقيلة (HMs) مثل الكادميوم (Cd) والزئبق (Hg) والزرنيخ (As) والكروم (Cr) والرصاص (Pb)، وما إلى ذلك، ولكن الإفراط في استخدام الأسمدة يؤدي إلى تفاقم الوضع عن طريق خفض درجة الحموضة في التربة مما يسهل توافر HMs.

علاوة على ذلك، تحتوي الأسمدة أيضا على مجموعة واسعة من HMs من الماد المصدر؛ لذلك يضيف تطبيق هذه الأسمدة المزيد من HMs في التربة، ويؤدي التراكم المفرط من HMs إلى تدهور الخصائص الفيزيائية والبيولوجية التربة وتؤثر سلبا على نمو النبات، والعمليات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية التي تؤدي إلى تدهور الخلايا التي قد تؤدي إلى موت النبات. استهلاك هذه المحاصيل ودخول المعادن في السلسلة الغذائية، حيث تضعف نظامنا البيئي وصحة الإنسان والحيوان. بصرف النظر عن الزراعة تستخدم الأسمدة أيضا على نطاق واسع في الحفاظ على جمال المروج المنزلية والحدائق والمتنزهات وتحسينها.

ربما يكون الفقد السريع للجودة البيئية اليوم أخطر تهديد واجهته البشرية في تاريخ البشرية، ويجب أن يكون لدى النباتات ضوء ورطوبة ومغذيات لتنمو. توفر الشمس الضوء. الرطوبة تأتي من هطول الأمطار أو الري. تأتي المغذيات من الأسمدة أو السماد الطبيعي.

إذا كانت النباتات لا تنمو بشكل جيد، فإن تسميدها لن يساعد إلا إذا كان نقص العناصر الغذائية هو سبب المشكلة. النباتات المزروعة في تربة سيئة الصرف، في الظل المفرط أو في منافسة مع جذور الأشجار لن تستجيب للأسمدة.

اقرأ المزيد: معلومات هامة حول إضافة الأسمدة في الصورة الصلبة
الأسمدة إما عضوية أو غير عضوية. الأسمدة هي مادة طبيعية أو اصطناعية تحتوي على عناصر كيميائية تعمل على تحسين نمو وإنتاجية النباتات. تعمل الأسمدة على تعزيز الخصوبة الطبيعية للتربة أو استبدال العناصر الكيميائية المأخوذة من التربة بواسطة المحاصيل السابقة.

يمكن إنتاج الأسمدة المختلطة عن طريق التفاعل الكيميائي لمكونات مختلفة واستخدام التفاعل الكيميائي كقوة ربط؛ أو ببساطة عن طريق مزج الأسمدة المستقيمة معا ميكانيكيا. تتكون صناعة الأسمدة من مصانع تصنيع متعددة المنتجات.

لا يمكن تقليل التأثير الضار لهذه المواد الكيميائية الاصطناعية على صحة الإنسان والبيئة أو القضاء عليه إلا من خلال اعتماد ممارسات تكنولوجية زراعية جديدة مثل التحول من الزراعة الكيميائية المكثفة التي تشمل استخدام المدخلات العضوية مثل السماد الطبيعي والأسمدة الحيوية والمبيدات الحيوية والأسمدة بطيئة الإطلاق والأسمدة النانوية وما إلى ذلك يظل التسميد بين هذه الأنشطة ذو أولوية في جميع الأوقات.

اقرأ المزيد: طرق إضافة الأسمدة المعدنية لأشجار الفاكهة

يمكن تعبئة العناصر الغذائية الموجودة في الأسمدة عن طريق هطول الأمطار؛ ينتج عن هذا إثراءالمغذيات للمسطحات المائية السطحية، حالة تعرف باسم التخثث. يسمح وجود المغذيات الزائدة بالنمو الفاخر للنباتات المائية وتكاثر الطحالب يتسبب في نضوب الأكسجين المذاب مما يؤثر سلبا على الحياة المائية.

يتم توفير الأشكال القابلة للذوبان من هذه العناصر الغذائية من الأسمدة تذوب في الماء ويتم نقلها في محلول من خلال الترشيح العميق لمياه الري ومياه الأمطار إلى المياه الجوفية، حيث تجعل إمدادات المياه الصالحة للشرب غير مناسبة لاستهلاك البشر والماشية.

اقرأ المزيد: حقن الأسمدة الكيميائية في شبكة الري الضغطي

يعتبر النيتروجين من أسوأ مسببات تلوث المياه. يتم تحويل النيتروجين إلى أمونيا والتي بدورها يتحول إلى نتريت (NO2) والنترات (NO3) قابل للذوبان بدرجة عالية ومتحرك وغير مرتبط بجزيئات التربة. النترات يتم غسلها بسهولة في المسطحات المائية السطحية عن طريق المطر أو تتسرب إلى المياه الجوفية عن طريق التربة والمياه المتسربة. أكسدة NO2 إلى NO3 بالأكسجين المذاب في الماء يؤدي إلى استنفاد مستويات الأكسجين في الماء.

يعطي التطبيق الدقيق للأسمدة للنباتات نتائج واعدة، ومع ذلك فإن الأسمدة نفسها عند استخدامها بشكل عشوئي، تشكل تهديدات خطيرة على البيئة وتتسبب في تلوث التربة والمسطحات المائية. لذلك من المستحسن للغاية أن نفهم العوامل المسؤولة عن تلوث التربة ونظام المياه بسبب الأسمدة؛ وكذلك لابتكار طرق يمكنها ذلك التحقق بشكل فعال من انتشار هذا المصدر غير المحدد للتلوث دون المساس بنمو وإنتاجية نباتات المحاصيل. الحاضر تركز هذة الدراسة على الأسمدة وملوثاتها فيما يتعلق بصحة التربة ونوعية المياه السطحية والجوفية و صحة الإنسان و الحاجة إلى استخدام الأسمدة العضوية.

اقرأ المزيد: فوائد خلط الأسمدة الكيماوية

اولا: الأسمدة والملوثات
يرجع الفضل في الأمن الغذائي العالمي إلى الاستخدام الواسع النطاق للأسمدة المعدنية، ومع ذلك فإن الأسمدة المتاحة تجاريا هي ممزوجا بمجموعة من المعادن النزرة، والتي يتم إدخالها في التربة جنبا إلى جنب مع استخدام الأسمدة. الاعتماد الكبير على الأسمدة لإنتاج المحاصيل المستدامة يرفع من مستوى البيئة مخاوف حيث أصبحت قضايا تلوث التربة الزراعية مهمة للغاية.

التلوث هو تلوث الهواء أو الماء أو التربة بمادة ضارة بالكائنات الحية. بطريقة بسيطة أي تبديل مباشر أو غير مباشر في أي خاصية، أي مكون من البيئة،مما يزعج الأداء الأصلي لنفسها. هذا التغيير ضار أيضا بالإنسان أو أي كائن حي. يقصد بالتلوث المادة بأي شكل من الأشكال.

اقرأ المزيد: هل يمكن خلط سماد سيليكات البوتاسيوم مع الأسمدة الورقية أو المبيدات؟

أي مادة صلبة أو سائلة أو غازية تسبب التلوث. السماد عبارة عن مادة طبيعية أو اصطناعية يتم وضعها في التربة لتزويدها بواحد أو أكثر من العناصر الغذائية الضرورية لنمو النباتات. أنها تحتوي على المغذيات النباتية الرئيسية مثل N ، P2O5 ، K2O.

تحتوي أيضًا على المغذيات الدقيقة النباتية الثانوية Ca وMg وS والمغذيات الدقيقة مثل Cu وFe وMn وMd وZn وB. بشكل عام، يمكن تصنيف الأسمدة كأسمدة عضوية وأسمدة كيميائية (أو غير عضوية). لا يتم استخدام الأسمدة العضوية تجاريًا بسبب انخفاض الإنتاجية.

تتحلل هذه الأسمدة في الطبيعة، مما يجعلها أقل فعالية للأغراض التجارية، ولكنها أكثر صداقة للبيئة. بدلا من ذلك، تستخدم الزراعة التقليدية الأسمدة الكيماوية ذات تأثير ضار واسع النطاق يتمثل في زيادة المغذيات فى المياه العذبة، مما يعني أن أجسام المياه العذبة تصبح غنية بالمعادن والمغذيات بسبب الجريان السطحي. تعتبر المادة الكيمياية الموجودة في الأسمدة الكيماوية، وخاصة النترات، المساهم الرئيسي في تلوث المياه بشكل عام.

اقرأ المزيد: أخي المزارع.. احذر الإسرف في استخدام الأسمدة الكيماوية لتسميد أشجار الفاكهة

ثانيا: الملوثات في الأسمدة غير العضوية
تستخدم النظم الزراعية العالمية عددا كبيرا من المواد الكيميائية مثل الأسمدة والمبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب لتحقيق المزيد من الإنتاج لكل وحدة مساحة ولكن استخدام جرعات أكثر من الأمثل أو الموصى به من هذه المواد الكيميائية والأسمدة يؤدي إلى العديد من المشاكل مثل تلوث البيئة (التربة والمياه، تلوث الهواء)، وانخفاض كفاءة المدخلات، وانخفاض جودة الغذاء، وتطوير المقاومة في مختلف الأعشاب، والأمراض، والحشرات، وتدهور التربة، ونقص المغذيات الدقيقة في التربة، والسمية للكائنات الحية المفيدة المختلفة الموجودة فوق سطح التربة وتحته، ودخل أقل من الإنتاج.

على الرغم من هذه المشاكل العديدة هناك أيضا تحدٍ يتمثل في الحاجة إلى إنتاج منتجات زراعية غنية بالتغذية وخالية من المواد الكيميائية للاستهلاك البشري والحيواني دون تدهور الموارد الطبيعية، ولهذا السبب يجب التركيز على إنتاج أغذية غنية الجودةوالكمية.

لا شك أن استخدام الأسمدة مفيد للنبات في توفير العناصر الغذائية الناقصة؛ كما أن لديهم العديد من وسائل الراحة الأخرى مثل المصدر الأرخص للمغذيات، ومحتوى المغذيات العالي وقابليته للذوبان ومن ثم فهو مقبول بشكل فوري عن الأسمدة العضوية.

اقرأ المزيد: مخاطر استخدام الأسمدة الكيماوية في زراعة أشجار الزيتون

هناك الكثير من الأدلة على أن الأسمدة غير العضوية يمكن أن تحسن غلة المحصول بشكل ملحوظ. على الرغم من هذه الفوائد، فإن للأسمدة العديد من الآثار السلبية على البيئة بسبب استهلاكها المتزايد وتقليل كفاءة استخدام المغذيات.

لذلك، فإن التحدي الرئيسي في أنظمة الإنتاج الزراعي المكثف هو الجمع بين الزراعة المكثفة والكفاءة العالية في استخدام المغذيات. لكي يعيش الإنسان حياة سعيدة ومزدهرة، يحتاج إلى ما يلزمه من صحة طبيعية واجتماعية. أدى التقدم التكنولوجي إلى تدهور جميع الموارد الطبيعية تقريبًا. إن استهلاك الموارد الطبيعية من قبل مجموعات قليلة من الناس يتعارض تماما مع مبدأ التنمية المستدامة التي تشمل المساواة بين الجميع ونقاء الموارد.

من بين الأسمدة غير العضوية تعتبر الأسمدة الفوسفاتية المصدر الرئسي للملوثات لأنها قد تحتوي على آثار من الكادميوم والرصاص والكروم والفلور (F)، السترونشيوم (Sr)، الثوريوم (Th)، اليورانيوم (U)، الزنك (Zn)، إلخ. توجد مستويات معينة من HMs بشكل طبيعي في التربة والتي تساهم في التجوية للمواد الأم.

تدين الملوثات في الأسمدة الفوسفاتية بوجودها إلى أصلها حيث يتم اشتقاق جميع الأسمدة الفوسفاتية في العالم تقريبا من صخور الفوسفات، أثناء عملية إنتاج مجموعات مختلفة من منتجات الأسمدة الفوسفاتية مثل فوسفات أحادي الأمونيوم (MAP)، فوسفات ثنائي الأمونيوم (DAP)، سوبر فوسفات ثلاثي (TSP)، ومزيج NPK، هذه الملوثات يتم إضافتها عن غير قصد إلى التربة الزراعية.

اقرأ المزيد: دراسة: الأسمدة الطبيعية تخفض الاستخدام المفرط لمبيدات الفطريات الاصطناعية في زراعات الذرة والقمح

تحليل تركيزات As و Cd و Pb في 29 صخر فوسفات العينات التي تم جمعها من مواقع مختلفة من جميع أنحاء العالم لها متوسط تركيزات من As وCd وPb تتراوح من 0 إلى 7,1 و19,1 و13,2 مجم / كجم 1 على التوالي. هذه المعادن (Cd وAs وPb) هي من القلق الأكثر أهمية لأنها تؤثر سلبا على صحة الإنسان وتسبب مشاكل في العضلات والعظام. تركيز اكادميوم في تختلف الأسمدة P بشكل كبير، اعتمادا على مصدر صخر الفوسفات، يمكن أن يحتوي السوبر فوسفات الفردي (SSP) من 2 إلى 40 مجم / كجم 1 يمكن أن يحتوي الكادميوم والفوسفور ثلاثي الميثيل من أقل من 10 إلى أكثر من 100 مجم / كجم من محتوى الكادميوم. لاحظوا أن تركيز الكادميوم في DAP وMAP تراوح من 16 إلى 22 مجم / كجم 1 و19 مجم / كجم 1 من فوسفات الصوديوم، بينما احتوت الأسمدة الأخرى على كميات ضئيلة من الكادميوم (أقل من 0.01 مجم / كجم).

يؤدي الاستخدام المفرط والمستمر للأسمدة إلى تراكم هذه الملوثات في التربة إلى مستوى ضار بالبيئة علاوة على ذلك، ان التفاعل بين مختلف العناصر تنتج العديد من التأثيرات السامة الأخرى مقارنةً بالملوثات المنفردة، فضلا عن ذلك، مياه الري، ومبيدات الآفات، والتعديلات العضوية هي مصادر مهمة أخرى من HMs في التربة الزراعية.

اقرأ المزيد: كيف تحدد كمية الأسمدة التي تضاف لنبات الموز؟

تنضم هذه العناصر الضارة من خلال التراكم الحيوي في النباتات إلى السلسلة الغذائية بينما تدخل العناصر المتبقية نظام المياه من خلال الترشيح والجريان السطحي. تودى الى التدهور الشديد في جودة التربة ونمو وإنتاية نباتات المحاصيل، وجودة المنتجات الزراعية، وتشكل تهديدات خطيرة للحيوانات والبشر.

يختلف توافر HMs في الأسمدة التجارية بشكل كبير، حيث تم تحليل تركيزات Cd وCo وCr والنيكل في الأسمدة غير العضوية المتوفرة تجاريا والمستخدمة في المملكة العربية السعودية؛ كانت أقل من حدود التسامح وكانت في نطاق مماثلة لتلك الموجودة في جميع أنحاء العالم.

خلصوا إلى أن استخدام 80 كجم من الفوسفور هكتار يساهم في 13 جم من الكادميوم في هكتار في التربة السعودية سنويا، وأن محتويات HM تختلف اختلافا كبيرا في الأسمدة المختلفة اعتمادا على نسبة N: P: K وأصل السماد.

تشير المعلومات المتاحة التي تمت مناقشتها أعلاه إلى أن التطبيق المستمر للأسمدة P لن يضيف فقط العناصر الغذائية إلى التربة ولكن أيضا بكميات كبيرة من الكادميوم أو غيره من HMs. تم إجراء العديد من الدراسات لتقييم تأثير الأسمدة على HM المتراكم في التربة.

اقرأ المزيد: الطريقة المثلى والموعد المناسب لإضافة الأسمدة العضوية لأشجار الفاكهة

تم الإبلاغ عن أن الاستخدام المتكرر للأسمدة قد يؤدي إلى تراكم تدريجي لـHMs في التربة الزراعية بمرور الوقت. لاحظ وجود ارتباط كبير بينتطبيق الأسمدة P وتراكم الكادميوم في النباتات. لاحظ زيادة تراكم الكادميوم في الخس استجابة لتطبيق السماد P. إثراء الكادميوم في البيئة من خلال إضافة الأسمدة الفوسفاتية اكتسب اهتماما كبيرا، حيث أن 54٪ – 58٪ من الكادميوم الموجود في البيئة ينشأ من مكملات الأسمدة الفوسفاتية المعدنية.

في التربة الزراعية الصينية أدت إضافة الفوسفات والأسمدة المركبة إلى زيادة سنوية من 5٪ إلى 30٪ في As وPb وأقل من 8٪ في تركيزات الكادميوم، على التوالي لوحظ زيادة في تركيز الكادميوم والرصاص وكما في التربة المزروعة نتيجة استخدام الأسمدة.

درس تأثيرات إضافة الأسمدة الفوسفاتية وأنماط الزراعة المختلفة على محتوى HM للزراعة التربة، ولقد لاحظوا مستويات معززة من As و Cr و Cu و Mn و Ni و Pb في التربة المعدلة P من حقول بنجر السكر ؛ Pb وCr وAs وCd لـ تربة حقول البطاطس؛ والحديد والزنك للتربة من حقول البطاطس وبنجر السكر. ان معدل سماد الفوسفات ودوران المحاصيل لهما تأثيرات معنوية على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة وعلى التباين المكاني للكادميوم. لاحظ أن المعادن الزائفة والمتحركة (Cd وCu وMn وPb وZn) في التربة زادت بعد 14 عاا من معالجات الأسمدة المعدنية (N ، P ، NP ، و NPK).

مع ذلك، هناك تقارير متناقضة متاحة أيضا أظهرت عدم وجود زيادة أو زيادة طفيفة في محتوى التربة من الكادميوم بعد استخدام الأسمدة الفوسفاتية. أن الزيادة في محتوى الكادميوم في التربة كانت صغيرة جدا بعد 70 عاما من استخدام الأسمدة الفوسفاتية، علاوة على ذلك فقد لوحظ أن الفسفور يدخل السماد بمعدل 20 كجم قد يضيف الفوسفور هكتار Hg وCr إلى التربة الزراعية بمستويات تقترب من 0.01 و25 جم هكتار في السنة على التوالي.

اقرأ المزيد: أهمية إضافة الأسمدة العضوية خلال عمليات الخدمة للزراعات الشتوية

لا تحتوي الأسمدة الفوسفاتية على HMs فحسب، بل تحتوي أيضا على مواد مشعة تحدث بشكل طبيعي، مثل النويدات المشعة 238U، 232Th، و210Po، 226Ra. ال المكون الرئيسي لصخر الفوسفات هو الأباتيت المعدني المخصب بـ P2O5 والذي يمكن دمج النويدات المشعة فيه من خلال الاستبدال الأيوني أو الامتزاز. أثناء التعدين والمعالجة الصناعية يتم إعادة توزيع هذه النويدات المشعة من الفوسفات الخامات لمختلف المنتجات الثانوية ومخلفات صناعة الفوسفات.

تعمل هذه النويدات المشعة كمصدر للإشعاع ضد الصحة الامة من خلال الأسمدة الفوسفاتية في الزراعة. تدين المخاطر الإشعاعية المحتملة إلى كل من التعرض الخارجي والتعرض الداخلي من خلال استهلاك الأغذية المزروعة على التربة المكملة بالأسمدة المخصبة بالنويدات المشعة.

مع ذلك فإن دمج النويدات المشعة في السلسلة الغذائية عن طريق الأسمدة الفوسفاتية يعتبر أقل أهمية؛ يعتبر المنتج الثانوي PG هو المصدر الرئيسي للنويدات المشعة. الاستخدام المستمر والطويل الأمد للأسمدة الفوسفاتية يزيد من مستويات النويدات المشعة في التربة ، وإمدادات المياه السطحية و / أو الجوفية.

يختلف تركيز النويدات المشعة في الأسمدة اعتمادا كبيرا على الصخور الأم، حيث تم إجراء العديد من الدراسات لاختبار توافر النويدات المشعة في الأسمدة ومخاطرها المحتملة على النباتات وصحة الإنسان والحيوان. يشير إلى 1500 بيكريل كجم كمتوسط تركيز 238U في رواسب الفوسفات ذات الأصل الرسوبي. آخرون أبلغت عن مستويات أعلى من 226Ra و232Th في سماد السوبر فوسفات واقترح أن التكرار العالي للتربة قد يؤدي الإخصاب إلى تراكم النويدات المشعة U وTh في التربة.

اقرأ المزيد: أنواع الأسمدة الزراعية

كما لاحظوا أن الخضروات هي الأعظم لمساهمون في 226Ra و40K، بينما اللحوم تعطي أقل معدل. لوحظ ارتفاع تركيز النويدات المشعة في الحقول المخصبة أكثر من تلك التي لا تستخدم فيها الأسمدة. أفادوا أيضا أنه بسبب ارتفاع سعة الامتصاص ، تظهر التربة الطينية تركيزا أكبر للنويدات المشعة من التربة الرملية.

لوحظ ايضا ان تركيز أعلى 238 وحدة في الأسمدة الفوسفاتية من تونس مقارنة بمتوسط التركيزات في الموارد العالمية من الفوسفات الصخور. وآخرون قام بقياس تركيزات النويدات المشعة الطبيعية لـ 226Ra و 232Th و 40 K في أنواع مختلفة من خامات الفوسفات والأسمدة المستخدمة في مصر. أفادوا أن المخاطر الإشعاعية للأنشطة المكافئة للراديوم (Raeq) والمؤشرات الخارجية والداخلية والجرعة الممتصة أظهرت قيما أكبر من حد الأمان العالمي.

في المقابل أظهرت العديد من الدراسات وجود خطر ضئيل أو معدوم للتلوث الإشعاعي من الأسمدة الفوسفاتية، وعلى سبيل المثال وجد أن التركيزات العالية من النويدات المشعة أظهرت تأثيرا إشعاعيا ضئيلا.

آخرون أجرى دراسة لتقييم التلوث الإشعاعي الناجم عن مصنع إنتاج للأسمدة المعقدة أفادوا أن المشعة كان التلوث الناجم عن عملية الإنتاج ضئيلًا بسبب تجنب إناج PG، وهو أحد الأسباب الرئيسية ل التلوث الإشعاعي من إنتاج الأسمدة الفوسفاتية أن النويدات المشعة الموجودة في الأسمدة PG و SSP و TSP غير متوفرة للبيئة؛ لذلك، فإن تطبيقها في الزراعة آمن.

اقرأ المزيد: العوامل التي تؤثر على كفاءة استفادة النباتات من الأسمدة الكيماوية

تأثير الأسمدة الكيماوية على تلوث الهواء

المطر الحمضي: الترسيب الحمضي الذي يحدث عندما يتفاعل ثاني أكسيد الكبريت (SO2) وأكسيد النيتروجين (NO2) مع الماء في الغلاف الجوي. زيادة تركيزات الأوزون عند مستويات الأرض: زيادة الأوزون السطحي التي تساهم في الضباب الدخاني.

كوكب الأرض هو مكان واحد فقط يوفر نظام دعم الحياة. تحتوي البيوسفير على جميع أنظمة دعم الحياة لجميع المخلوقات. المحيط الحيوي هو مجال مترابط يشمل الهواء والماء والتربة وأشعة الشمس. الغلاف الجوي هو مساحة الحقل فوق مستوى سطح الأرض.

إنها مصادر الهواء التي تحتوي بشكل أساسي على ستة غازات صناعية. النيتروجين (N2) والأكسجين (O2) والنيون (Ne) والأرجون (Ar) والكريبتون (Kr) والزينون (Xe). تبلغ كتلة الغلاف الجوي للأرض حوالي 5 × 1015 طنا، لذا فإن إمداد هذه الغازات غير محدود. يلعب اللاف الجوي دورًا حيويًا في المحيط الحيوي. يوفر حالة مناسبة لبيئة أفضل وصحية.

اقرأ المزيد: تسميد الأراضي الصحراوية بالأسمدة الفوسفاتية

من المعروف أنه من أهم مدخلات الأسمدة في الإنتاج الزراعي. عندما يتم تطبيقه بشكل غير كاف، تتسبب معدلات الإنتاجية والجودة في خسائر كبيرة. عندما يتم تطبيقه كثيرا، فإنه يتسبب في تلوث الهواء بانبعاثات أكاسيد النيتروجين (NO ، N2O ، NO2).

في الوقت الحاضر، هناك بعض الغازات في الغلاف الجوي. أسمائهم هي بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان وكبريتيد الهيدروجين (H2S) مع هيدروكربونات الكلورو فلورو، مثل غازات الهالون المرتبطة بهذه المركبات. كما توجد بعض الغازات في الطبقات السفلى من طبقة الأوزون التروبوسفير.

تساهم هذه الغازات في تأثير البيوت المحمية. يزداد أكسيد النيتروز في الغلاف الجوي من 0.2 إلى 0.3٪ سنويا، باعتباره عاملا عالميا. أيضا في حالة الاستخدام المفرط للأسمدة النيتروجينية، وخاصة محتوى النترات بمستويات النبات من شأنه أن يهدد مستوى صحة الإنسان الذي يصل إلى الخضار الورقية التي يتم تناولها.

يمكن أن تؤدي التربة الجيرية والقلوية، خاصة المطبقة على بنية سطح الترة وأسمدة الأمونيوم مع اليوريا، إلى تبخر NH3. تبخر الأمونيا، يمكن التحكم في عدد كبير من التربة والعوامل البيئية وتتناسب بشكل مباشر مع تركيز الأمونيا في محلول التربة.

اقرأ المزيد: متى أبدأ في تسميد أشجار الأفوكادو وميعاد الرش مع توضيح أسماء وأنواع الأسمدة؟

انبعاث الأمونيا من الأراضي المخصبة، المتاخمة لتؤدي إلى ترسب على النظم البيئية وتلف الغطاء النباتي. قد يتأكسد NH3 ويتحول إلى حمض النيتريك، وحمض الكبريتيك من المصادر الصناعية، مما يؤدي إلى هطول أمطار حمضية بعد التحولات الكيميائية.

يمكن للأمطار الحمضية أن تلحق الضرر بالنباتات. كما أنه يمكن أن يلحق الضرر بالكائنات الحية التي تعيش في البحيرات والخزانات. تتفاعل الكمية الزائدة من NH3 مع المركبات العضوية المتطايرة وأكسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت لتحويل الجسيمات الضارة بالصحة (PM2.5) وهو ملوث للهواء يمثل مصدر قلق لصحة الناس عندما يكون المستوى في الهواء مرتفعا.

اقرأ المزيد: بدائل الأسمدة الكيماوية لزيادة الإنتاجية الزراعية

ثالثا: الملوثات في الأسمدة العضوية
الأسمدة العضوية هي مركبات تحدث بشكل طبيعي تنتج من النفايات أو المنتجات الثانوي، حيث تكون فيزيائية فقط يساعد الإنسان فى خطوات الاستخراج أو المعالجة. تشمل الأسمدة العضوية الشائعة الاستخدام سماد روث الحيوانات، وحمأة الصرف الصحي، ومخلفات معالجة الأغذية، والنفايات الصلبة البلدية.

أنها تحسن صحة التربة والإفراج عن المغذيات للتربة تدريجيا. في الواقع ان إعادة تدوير المخلفات العضوية كأسمدة وتعديلات التربة في التربة الزراعية قد تحد من استخدام الموارد غير المتجددة والاستثمارات في الطاقة الزائدة.

مع ذلك، فإن استخدام الأسمدة العضوية لها عيوب كثيرة مثل توافر مصادر N العضوية، ووجود HMs وغيرها من المواد السامة، وتكاليف الطاقة المرتبطة بالنقل والاستخدام. يستخدم نظام الإنتاج الحيواني المكثف الأعلاف الحيوانية المكملة بالعناصر الأساسية والمعادن غير الأساسية الأخرى التي تم دمجها عن غير قصد في روث الحيوانات.

كان استخدام روث الحيوانات كتعديل للتربة ومصدر للمغذيات تقليدا طويلا في جميع أنحاء العالم، ومع ذلك في الآونة الأخيرة من المدخلات تم التعرف على السماد كمصدر رئيسي لإثراء المعادن في التربة. قدرت الزيادة السنوية حوالي 5247 مجم زنك، 1821 مجم نحاس، 225 مجم نيكل للأراضي الزراعية في إنلترا وويلز من خلال تطبيق سماد الحيوانات.

اقرأ المزيد: كيفية تطبيق برنامج تسميد الخضر والفاكهة لزيادة الاستفادة من الأسمدة

لا يؤدي استخدام الأسمدة العضوية إلى إضافة HMs إلى التربة فحسب، بل يؤدي أيضا إلى تغيير توافر المعادن وامتصاصها من قبل النباتات، وعلى الرغم من وجود خصائص مختلفة للتربة (درجة الحموضة، نوع الطين، محتوى الكلوريد، المواد العضوية (SOM) وأكاسيد الحديد والمنغنيز) نجد ان، ودرجة الحموضة في التربة هي العامل الرئيسي الذي يؤدي بشكل مباشر الذى يؤثر على توافر HMs في التربة، وامتصاصها من قبل النباتات.

يؤدي انخفاض درجة الحموضة إلى زيادة امتصاص النباتات لـHM، مع زيادة الرقم الهيدروجيني يعزز امتصاص HMs على الطين والمواد العضوية. يساعد الجير في الحفاظ على درجة حموضة التربة؛ لذلك سيقلل الجير من التوافر البيولوجي.. ومع ذلك، يضيف الجير أيضا الكادميوم بمعدل 0.04-0.06 جم هكتار لمدة عام 1.

أن استمرار استخدام الأسمدة العضوية على المدى الطويل أدى إلى زيادة المحتوى المعدني في التربة، وC العضوية في التربة، وقدرة التبادل الكاتيونى (CEC)، وانخفاض مستوى الأس الهيدروجيني للتربة. كما لاحظوا أنه بع 8 سنوات من التوقف عن استخدام السماد، تمتص المعادن بواسطة النباتات ربما بسبب انخفاض مستوى الأس الهيدروجيني في التربة المخصبة طويلة الأجل.

مع ذلك، عند درجة الحموضة 6,0 – 8,0 تزيد المادة العضوية من تركيز الكادميوم في التربة، حيث تم اجراء دراسة عن حالة الأسمدة ومدخلات الغلاف الجوي من الكادميوم للتربة الزراعية في السويد أظهروا أن مدخلات الكادميوم السنوية كانت 0,8 جم كادميوم هكتار سنة عندما تم استخدام سماد الفوسفور بمتوسط معدل 22 كجم P2O5 هكتار. ومع ذلك من الروث كان صافي مدخلات الكادميوم 0.01 جم كادميوم هكتار في السنة وهو ما يقرب من عشرة أضعاف تركيز الكادميوم في الأسمدة.

اقرأ المزيد: أهمية إضافة الأسمدة العضوية في الأراضي الطينية والرملية

اقترح أن امتصاص الرصاص من التربة إلى النباتات يتم تعزيزه إذا كانت التربة تحتوي على أقل من 0,8٪ مادة عضوي عند درجة الحموضة <6,7 وتركيزات منخفضة من الفوسفات. ذكرت أن التطبيق المشترك للعضوية كانت المواد ذات المعدلات الأعلى من الجير أكثر فاعلية في تقليل امتصاص الكادميوم من قبل النباتات في التربة الحمضية الملوثة بالكادميوم مقارنة بالكلس. لاحظ أن امتصاص نباات الأرز للكادميوم من التربة المعالجة بالأسمدة العضوية كان أقل من امتصاص الأسمدة غير العضوية لأن وجود مستويات أعلى من المواد العضوية في التربة يعزز CEC مما يسهل المزيد من امتصاص الكادميوم، وبالتالي عزز احتباس HM في التربة. هذه النتائج تؤكد النتائج التي توصل إليها آخرون, تحتوي التعديلات العضوية مثل حمأة مياه الصرف الصحي على كمية جيدة من العناصر الغذائية النباتية مثل N وP وK وCa وMg وFe وكذلك المكونات العضوية الأخرى. من ناحية أخرى، فهي أيضا مصدر غني بالمعادن السامة مثل Pb وCd وNi وCr، Hg، إلخ، علاوة على ذلك قد تحتوي حمأة الصرف الصحي على Cd تتراوح من> 1 إلى 3650 مجم / كجم 1 والتي قد تضيف الكادميوم إلى الأرض التي تتراوح من 30 إلى 40 جم Cd هكتار لمدة عام واحد.

يتسبب الاستخدام المطول للمخلفات الصلبة الحيوية / حمأة الصرف الصحي في تراكم المواد الصلبة الحيوية في التربة التي يمكن أن تلوث المسطحات المائية من خلال الجريان السطحي والرواسب. ومع ذلك، قوي ربط HMs بجزيئات التربة يقيدها بشكل أساسي إلى التربة السطحية مع القليل من الحركة الهبوطية للطبقات الأعمق و HM تقتصر عموما على 0-40 سم من طبقات التبة.

لاحظ أن مركبات N وكذلك HMs، الناشئة من حمأة الصرف الصحي، يمكن أن تصل إلى أعمق من 0,8 متر وتلوث طبقات المياه الجوفية الضحلة المحتملة. أن استخدام مواد صلبة حيوية مختلفة أدى إلى زيادة التركيزات الإجمالية HMs والمواد الصلبة الحيوية في عملية هجرة النحاس والزنك والرصاص نحو طبقة التربة السفلية وزادت من امتصاص النحاس.

اقرأ المزيد: 3 بدائل للمبيدات والأسمدة الكيماوية .. تعرف عليها

الزنك من نباتات القمح، على العكس من ذلك، لاحظ أن حمأة الصرف الصحي تعمل على تحسين التربة صحة وإنتاج المحاصيل مع عدم وجود مخاطر بيئية، ومع ذلك فإن نتائج التجارب طويلة الأجل لاستخدام حمأة الصرف الصحي تظهر تراكم كمية كبيرة من المعادن النزرة في التربة.

رابعا: الأسمدة وصحة التربة
الممارسات الزراعية الحديثة مثل استخدام الأسمدة الكيماوية الاصطناعية ومبيدات الآفات ومبيدات الأعشاب هي المسؤولة عن تلوث التربة. هذه الممارسة تحول التربة الخصبة إلى تربة غير خصبة، وفقا للأبحاث والدراسات فإن تأثير الأسمدة الكيماوية على التربة ليس واضحا على الفور. لأن التربة تتمتع بقوة تخزين قوية بسبب مكوناتها.

تشير إلى أن التلوث الناتج عن تدهر خصوبة التربة وتفاعلات تدهور التربة التي تحدث في التربة تؤدي إلى تدهور توازن العنصر الحالي، بالإضافة إلى ذلك تتراكم المواد السامة داخل الخضار وتتسبب في آثار سلبية على الإنسان والحيوان.

اقرأ المزيد: استخدام رماد الخشب كبديل عن الأسمدة الكيميائية

تعتبر بنية التربة في الإنتاجية الزراعية مهمة للغاية وتعتبر مؤشرا. لا شعوريا فإن التسميد والتربة تماما كما هو الحال في تدهور الهيكل، ناتج عن الانبعاثات الصناعية. خاصة NaNo3 وNH4NO3 وKCI وK2SO4 وNH4Cl تهدم الهيكل، مثل الأسمدة والتربة وبنية التربة، ومن الصعب الحصول على منتج عالي الجودة وفعال.

إن المستوى المرتفع بشكل خاص من الأسمدة المحتوية على الصوديوم والبوتاسيوم، له تأثير سلبي على التربة، ودرجة الحموضة، وتدهور بنية التربة وزيادة ميزة الري الحمضي أو العمليات الزراعية الأخرى أو من الفوائد المستمدة منه غير ممكنة أو نادرة جدا.

يؤدي الاستخدام المستمر للأسمدة النيتروجينية المكونة للحمض إلى انخفاض في درجة الحموضة في التربة. الزيادات في التربة والنباتات، والشتلات دائرة الأس الهيدروجيني من انخفاض مفاجئ في المحصول وانخفاض الجودة، ولكنها تسبب ضررا، بالضافة إلى زيادة حجم تلوث التربة عن طريق التراكم في التربة.

تتسرب النترات والفوسفات من الأسمدة الصناعية من الحقول الزراعية وتصرف في أقرب المسطحات المائية مما يسبب التخثث. بسبب ارتفاع تركيز النترات في مياه الشرب يسبب وجود methaemolobinaemia في البشر. استهلاك الخضروات المزروعة في تربة غنية بثاني أكسيد النيتروجين قد يسبب هذا المرض خاصة عند الأطفال.

تظل هذه الملوثات نشطة في التربة لآلاف السنين. إعطاء كميات كبيرة من الأسمدة البوتاسية في التربة من الكالسيوم والحديد مع الزنك يخل بتوازن العناصر الغذائية بالنباتات ويمنع استلامها، ومع ذلك فإن الآثار السلبية على الكائنات الحية، بالنظر إلى تنوع الديدان وعث التربة كان لها تأثير مدمر وقاتل.

تدهورت كفاءة التربة لأداء وظائفها الطبيعية من خلال عمليات مختلفة مثل التملح و نضوب المادة العضوية، عدم توازن المغذيات، اللاهوائية، والضغط. لذلك من أجل حماية وتعزيز النظم الايكولوجية الزراعية المستدامة وينبغي معالجة صحة التربة على وجه السرعة.

اقرأ المزيد: تعرف على كمية الأسمدة التي تحتاجها شجرة المانجو

تُعرَّف صحة التربة بأنها قدرة التربة على تنفيذ الزراعة والوائف البيئية، ومن المتوقع أن تكون التربة الصحية مؤهلة بدرجة كافية للاحتفاظ بالمياه وعزل الكربون وانتاجية النبات ومعالجة النفايات والوظائف الأخرى. يتطلب النظام البيئي المستدام صيانة أو تحسينا مستمرين من صحة التربة.

يعتمد رصد النظم البيئية على استخدام المؤشرات التي يجب أن تعكس عمليات التربة. مؤشرات صحة التربة هي مزيج من التربة الفيزيائية والكيميائية والعمليات البيولوجية القادرة على الاستجابة لظروف التربة المتغيرة.

1- إضافات الأسمدة وصحة التربة

تشمل المؤشرات الفيزيائية المهمة لصحة التربة الكثافة الظاهرية، وتوافر المياه، والضغط، والمسامية، وسطح التربة. المغذيات النباتية الرئيسية المطبقة على التربة هي الأسمدة N وP وK التي تؤثر على ظروف التربة من خلال تنظيم عمليات التلبد والتشتت و / أو التخثر.

يتم تنظيم عملية التلبد / التشتت عن طريق التخثر الحرج تركيز (CCC). CCC هو أدنى تركيز بالكهرباء يتحول عنده معلق التربة إلى حالة من عدم الاستقرار ويخضع له التخثر السريع أو التلبد تحت مجموعة معينة من الظروف.

إذا كان تركيز الملح أقل من CCC، يحدث التشتت بينما يؤدي مستوى ملوحة التربة الأكبر من 1.5 dS m 1إلى التلبد. عادة، لوحظ قدر أكبر من التوصيل الهيدروليكي في التربة الملبدة المقاومة للجريان السطحي وتتميز بها الاستقرار الكلي وصيانة مساحة المسام. لوحظ ضعف التوصيل الهيدروليكي في التربة المشتتة هذا عرضة للجريان السطحي ويظهر عدم الاستقرار الكلي وانسداد مساحة المسام بواسطة جزيئات الطين المعبأة.

اقرأ المزيد: أهمية إضافة الأسمدة العضوية في بساتين الموز

مع ذلك، التربة المادية تستجيب الخصائص بشكل قاطع لتطبيقات الأسمدة من خلال تحسين غلات المحاصيل، والاستعادة المحسنة للمواد العضوية، وزيادة مستويات SOM مقارنة بالمحاصيل غير المخصبة. يشير عدد من الدراسات إلى أن إضافة الأسمدة الفوسفاتية لها تأثير حميد على الخواص الفيزيائية للتربة. أدى إضافة الفوسفات إلى التربة الزراعية إلى انخفاض الحجم الكثافة ومحتويات رطوبة التربة العالية. علاوة على ذلك أكد التأثير المفيد لـ إضافات الفوسفات إلى الصحة الفيزيائية للتربة حيث إنها تعزز قدرة التربة على التلبد واحتباس الماء.

تعد صيانة SOM أمرا بالغ الأهمية بشكل خاص للمغذيات المتاحة للنبات في التربة أثناء حكمها حالة الاحتفاظ وتوريد العناصر المعدنية. لاحظ أن إضافة الأسدة الفوسفاتية للتربة على شكل بولي فوسفات الأمونيوم والسوبر فوسفات الثلاثي ليس لها تأثير قابل للقياس على تراكم التربة ولكن حمض الفوسفوريك يزيد من الاستقرار الكلي. علاوة على ذلك، فإن مكملات النيتروجين في شكل الأمونيا تؤثر سلبا على تكوين مجاميع التربة. وقد لوحظ أن تراكم NH4 أحادي التكافؤ þ يمكن بدء تشتت غرويات التربة.

2- إضافات الأسمدة والصحة الكيماوية للتربة

تتكون مؤشرات الصحة الكيميائية للتربة من الرقم الهيدروجيني للتربة، والتوصيل الكهربائي، وCEC، والمغذيات النباتية المتاحة. بين هذه يعتبر الرقم الهيدروجيني للتربة أحد العوامل الحاسمة للصحة الكيميائية للتربة. إنه يؤثر على مجموعة واسعة من العمليات التي تشمل مغذيات التربة التوافر البيولوجي ، الإنتاج الأولي للنبات، هيكل ونشاط مجتمع التربة الميكروبي.

اقرأ المزيد: كيف يتم إضافة الأسمدة العضوية لأشجار الجوز في البستان؟

3 – إضافات الأسمدة وحموضة التربة

معظم العناصر الغذائية التي تضاف إلى التربة ليست حمضية بحد ذاتها ولكن تفاعلاتها في التربة تقلل من درجة حموضة التربة. N الأسمدة تم الاعتراف بها باعتبارها المساهم الرئيسي في حموضة التربة. مدخلاتالأسمدة قد يساهم شكل الأمونيا وتحولاته اللاحقة بشكل كبير في تحميل البروتون في التربة.

في هذا السياق، فإن الأكسدة الميكروبية للأسمدة الأمونيا لها أهمية كبيرة مثل نترت الأمونيا، والتحلل المائي لليوريا باضافة 1Hþ ، 2Hþ ، 2Hþ ، على التوالي. على عكس هذا، استيعاب NO3 -N و sulfate-S لأشكالها العضوية تولد القلوية وتستهلك البروتونات.

قد تتطور حموضة التربة استجابة لإضافة الأسمدة النيتروجينية عندما تزيد إضافة N إما عن الاستيعاب أو التخزين بواسطة المكونات الحيوية أو SOM، على التوالي. علاوة على ذلك يمكن أن تضيف العودة غير الكاملة للأنيونات العضوية إلى عملية التحمض.

شاهد: أخي المزارع.. كيف تحكم على صلاحية الأسمدة الكيماوية قبل استخدامها؟

في الصين لاحظ أن استخدام معدلات الأسمدة الثقيلة من النيتروجين أدى إلى انخفاض درجة الحموضة في التربة بشكل كبير وأدى إلى تحمض التربة الشديد. ولاحظوا أن تطبيق السماد N ساهم 20 – 221 كجم من الهكتار في السنة ، وامتصاص الكاتيونات القاعدية في زيادة تحمض التربة بمقدار 15-20 كجم هكتار لمدة عام واحد.

استكشف عدد من الدراسات تأثير مصادر النيتروجين المختلفة على مستويات حموض التربة. أن تأثيرات التحميض لأسمدة N المختلفة كانت بالترتيب التالي من حيث الحجم ؛(NH4) 2SO4> NH4Cl> NH4NO3 اللامائي NH3 اليوريا> ureaform، عند تطبيقه بمعدل 336 كجم نتروجين هكتار 1 سنويا فترة 3 سنوات.

في وقت لاحق، أكدت دراسات أخرى أيضًا هذه النتيجة وأبلغت عن اختلافات في مستويات التحميض الناتج عن التطبيق طويل الأجل لمصادر مختلفة من N. دراسة بتقييم استخدام NH3 واليوريا لمدة 9 سنوات ووجد أن NH3 ينتج عنه حموضة أكبر من اليوريا.

في تجربة الدفيئة خلال فترة 3 سنوات، لاحظ أن التغيير في درجة حموضة التربة يتبع الترتيب (NH4) 2SO4