تعتبر الزراعة السبب الرئيسي للإفراط في التسميد: زيادة الزراعة في المصانع لا تؤدي فقط إلى الإفراط في إنتاج الأغذية الحيوانية، ولكن أيضًا إلى زيادة هائلة في الملوثات المختلفة والسماد. يؤدي الإفراط في التسميد إلى فائض هائل من العناصر الغذائية، حيث يكون للنيتروجين الموجود في الأسمدة على وجه الخصوص آثار جذرية على النظام البيئي بأكمله.
النيتروجين
يعتبر النيتروجين (N) اللبنة الأساسية لكل كائن حي ويوجد في الماء والهواء والتربة.وتشكل هذه المادة الحيوية حوالي 78% من الهواء، ولكن لا تستطيع النباتات ولا الحيوانات استخدام النيتروجين الموجود في الغلاف الجوي. ومع ذلك، فإن الدورة الطبيعية تتطلب تحويل النيتروجين الجوي عن طريق الكائنات الحية الدقيقة في التربة. وهذا يخلق جزيئات قابلة للاستخدام من النيتروجين الذي تحتاجه النباتات للنمو.
ونتيجة لذلك، تمتص الحيوانات والبشر النيتروجين من خلال استهلاك الأطعمة النباتية ثم تفرزه مرة أخرى من خلال البراز والبول. يتم تفكيكها مرة أخرى بواسطة الكائنات الحية الدقيقة، مما يغلق الدورة الطبيعية. ومع ذلك، فإن توازن دورة النيتروجين يتعطل بشكل كبير بسبب التدخل البشري في الطبيعة، مما يؤدي إلى زيادة النيتروجين في البيئة.
- حوالي 62 بالمائة يأتي من إنتاج المحاصيل
- حوالي 33 بالمائة يأتي من الإنتاج الحيواني
- حوالي 5 بالمئة تأتي من النقل والصناعة والمنازل
التأثير على التنوع البيولوجي
إن زيادة إمدادات النيتروجين لها تأثير هائل على التنوع البيولوجي وتضمن توحيد الغطاء النباتي. السبب في ذلك يكمن في الاحتياجات الغذائية الفردية للنباتات المعنية. بعضهم يحب النيتروجين حرفيًا ويستفيد بشكل كبير من الفائض من هذه المادة. وبناء على ذلك، فإنها تنتشر بسرعة، ولكن على حساب تلك النباتات التي تكيفت مع ظروف فقر المغذيات. لأن هذه النباتات يتم تهجيرها فيما بعد بواسطة النباتات المحبة للنيتروجين.
- المستنقعات المرتفعة تتأثر بشكل خاص
- تم تهجير سنديو أيضًا
- ينتشر عشب القطن العرقي وهيذر إكليل الجبل
التأثيرات على النباتات
يؤدي النيتروجين الزائد إلى نمو غير صحي ومتسارع للنباتات وسقوط نمو الجذور على جانب الطريق. تضع النباتات كل طاقتها في تكوين براعم جديدة، والتي غالبًا ما تكون ناعمة وإسفنجية. ولكن لا تتأثر البراعم فقط، لأن الخلايا والأنسجة لا تتشكل أيضًا على النحو الأمثل. وفي الأشجار، يؤدي النمو المتسارع أيضًا إلى ما يسمى بترقق التاج. وهذا يجعلها أكثر عرضة لتأثير الرياح والجفاف، مما يؤدي غالبًا إلى تلف الرياح في الغابات. وقد ثبت أيضًا أن زراعة المصانع والإفراط في التسميد يرتبطان ارتباطًا مباشرًا بموت الغابات. إن زيادة المعروض من النيتروجين له أيضًا التأثيرات التالية على عالم النبات:
- الحالة الغذائية للنباتات مضطربة مما قد يؤدي إلى نقص العرض
- زيادة انتشار البكتيريا والأمراض الفطرية
- النباتات أكثر عرضة للظروف الجوية
- ضعف تخزين المنتجات المحصودة، مما قد يؤدي إلى فقدان المحصول في الزراعة
التأثير على المسطحات المائية
التسميد الزائد في الزراعة يؤدي إلى زيادة المحتوى الغذائي في المسطحات المائية. تدخل مركبات النيتروجين إلى البحيرات والأنهار والبحار مع الجريان السطحي وتؤدي إلى التخثث. يشير هذا إلى نمو النباتات المائية غير المنضبط، والذي يحدث بسبب الإمداد الزائد بالعناصر الغذائية. تستفيد العوالق النباتية (الطحالب وحيدة الخلية) بشكل خاص من هذا الفائض من العناصر الغذائية وتتشكل في كتل. وينتج عن ذلك ما يسمى بأزهار الطحالب، وهي ذات لون أخضر وتغطي سطح الماء. وتمثل هذه خطراً خاصاً على النظم البيئية الحساسة مثل المياه الراكدة والمياه البطيئة التدفق، لأن الطحالب يمكن أن تتسبب في "انقلاب" المياه:
- الطحالب تغطي السطح
- ضوء أقل يصل إلى الطبقات السفلية من الماء
- لا يمكن أن يحدث التمثيل الضوئي ويضعف نمو النبات، وبالتالي يقلل التنوع البيولوجي
العوالق النباتية تضر المسطحات المائية
يتراوح عمر الطحالب من يوم إلى خمسة أيام تقريبًا. بعد موت العوالق النباتية، تغوص في قاع الماء وتتحلل بواسطة البكتيريا التي تعيش هناك. ومع ذلك، فإن هذه العملية تتطلب الأكسجين، والذي بدوره يتم إزالته من الماء. ويؤدي نقص الأكسجين الناتج عن عملية التحلل الهوائي إلى موت النباتات والحيوانات في المسطحات المائية المصابة. إذا لم يعد هناك ما يكفي من الأكسجين، فسيتم تشكيل المواد السامة لاحقا. وتنتج عملية التحلل اللاهوائي بشكل أساسي سمومًا مثل الميثان (CH4) والأمونيا (NH3) وكبريتيد الهيدروجين (H2S)، التي تسمم الأسماك وتقتلها.بالإضافة إلى ذلك، غالباً ما توجد هذه السموم في المأكولات البحرية، مما يعني أنها تصل إلى الإنسان عبر السلسلة الغذائية. وللطحالب أيضًا التأثيرات التالية:
- العوالق النباتية تخلق "مناطق ميتة"
- حوالي 15 بالمائة من قاع البحر في بحر البلطيق مغطى بالمناطق الميتة
- العوالق النباتية تخلق "السجاد الرغوي" على الشواطئ
- ونتيجة لذلك تعاني صناعة السياحة
التأثير على المناخ والهواء
تحتوي الأسمدة على الأمونيوم الذي يتحول إلى أمونيا (NH3) أثناء التخزين والتطبيق. تدخل الأمونيا بدورها إلى الغلاف الجوي وتدعم تكوين الغبار الناعم. إلا أن ذلك مضر للإنسان والحيوان لما له من تأثير مباشر على الجهاز التنفسي العلوي ويؤدي إلى أمراض الجهاز التنفسي.بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يسبب غاز الأمونيا أمطارًا حمضية ضارة بالبيئة بأكملها. عندما تمطر، تعود الأمونيا إلى التربة، وتعمل كسماد إضافي وبالتالي تعزز الإفراط في تسميد التربة.
غير أن الأسمدة المحتوية على النيتروجين لا تطلق الأمونيا فقط:
- تمعدن الأسمدة ينتج عنه أكسيد النيتروز (N2O)
- وهذا أكثر ضرراً على المناخ بحوالي 300 مرة من ثاني أكسيد الكربون (CO2)
- ويعتبر من الغازات الدفيئة شديدة الفعالية
- إطلاق الميثان (CH4) أيضًا
- هذا أكثر ضرراً على المناخ بحوالي 25 مرة من ثاني أكسيد الكربون
التأثير على التربة
تتحول الأمونيا الموجودة في الأسمدة إلى نترات (NO3-) بواسطة الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في التربة. إذا لم تمتص النباتات النترات، يحدث ما يسمى بالترشيح القاعدي.يتم غسل النترات بالماء المتسرب ويتم تعزيز تحمض التربة. على الرغم من أن بعض النباتات تفضل النمو في التربة الحمضية، إلا أن جميع النباتات تتوقف عمومًا عن النمو عند درجة حموضة أقل من 3. ومع ذلك، فإن تحمض التربة لا يؤثر فقط على نمو النبات:
- هناك تغير في بنية التربة
- تتغير أيضًا الظروف المعيشية للكائنات الحية الدقيقة في التربة، مما يؤثر على خصوبة التربة
- يتم غسل العناصر الغذائية الموجودة في التربة، مما يعني عدم توفير المغذيات المثالية
- يمكن إطلاق مواد سامة (مثل الألومنيوم)
- انخفاض أعداد ديدان الأرض
التأثير على المياه الجوفية
يعتبر الإفراط في التسميد في الزراعة أيضًا سببًا لزيادة مستويات النترات في مياه الشرب. وذلك لأن النترات المتنقلة تدخل إلى المياه الجوفية مع المياه المتسربة ومن ثم إلى مياه الشرب، خاصة أثناء هطول الأمطار الغزيرة. على الرغم من أن مستويات النترات المرتفعة قليلاً لا تشكل سوى خطرًا صحيًا بسيطًا، إلا أن مستويات النترات المرتفعة باستمرار يمكن أن تؤدي إلى التهاب الجهاز الهضمي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تتحول النترات إلى نتريت (NO2-) في الجسم، وهو أمر خطير على الصحة حتى بكميات صغيرة. ويتطلب هذا التفاعل بيئة حمضية، ولهذا تعتبر معدة الإنسان البيئة المثالية لذلك. استهلاك مياه الشرب التي تحتوي على نسبة نترات متزايدة يعزز تكوين النتريت.
- النيتريت خطير بشكل خاص على الرضع، حيث يمكن أن "يختنقوا داخليا"
- إذا دخل النتريت إلى الدم فإنه يعطل نقل الأكسجين لأنه يدمر صبغة الدم الحمراء
- القيمة الحدية للنيتريت في مياه الشرب هي 0.50 ملجم/لتر
- القيمة الحدية للنترات في مياه الشرب 50 ملغم/لتر
ملاحظة:
يمكن أن تحتوي الأطعمة النباتية أيضًا على كميات عالية من النترات. ومع ذلك، لا يتم تناولها يوميًا مدى الحياة.
تدابير لتجنب الإفراط في الإخصاب
استجاب الاتحاد الأوروبي بالفعل للتخصيب المفرط للنيتروجين وأنشأ توجيه النترات في عام 1991. وبناء على ذلك، فإن جميع الدول الأعضاء في الاتحاد الأوروبي ملزمة بمراقبة المياه السطحية والمياه الجوفية، وتحديد المناطق المعرضة للخطر والتحقق منها كل أربع سنوات. ويحتوي التوجيه أيضًا على قواعد الممارسات الزراعية الجيدة، والتي يجب تطبيقها على أساس طوعي.
بالإضافة إلى القوانين الحالية، يمكن أيضًا تجنب الإفراط في التسميد بالنيتروجين عن طريق عوامل أخرى:
- ربط تربية الحيوانات بالأراضي الزراعية بحيث يتم ضبط عدد الحيوانات حسب المساحة المتوفرة
- وضع السماد الموجود مباشرة في التربة
- استخدم أساليب عالية التقنية عند توزيع الأسمدة وآلات الأسمدة المزودة بأجهزة استشعار و/أو رقائق الكمبيوتر - وهذا يسمح باستخدام النيتروجين بطريقة مستهدفة
- تركيب نظام فلتر الهواء في مرافق الزراعة بالمصانع، فهذا يمكن أن يحد من الانبعاثات
الأسئلة الشائعة
هل تعلم أن التخلي عن اللحوم له تأثير إيجابي على البيئة؟
لأنه كلما قل عدد الحيوانات المخصصة للذبح والتي يتم تربيتها والاحتفاظ بها، قل دخول الانبعاثات المحتوية على النيتروجين والسماد إلى النظام البيئي.
هل تعلم أن ديدان الأرض مهمة للغاية للنباتات؟
لأنها تعمل على تعزيز التهوية والصرف كما تعمل على اختلاط التربة وتعفنها.
