Rolnictwo jest uważane za główną przyczynę nadmiernego nawożenia: wzmożona hodowla przemysłowa powoduje nie tylko nadprodukcję karmy dla zwierząt, ale także ogromny wzrost różnych substancji zanieczyszczających i odchodów. Nadmierne nawożenie prowadzi do ogromnej nadwyżki składników odżywczych, przy czym szczególnie azot zawarty w nawozie ma drastyczny wpływ na cały ekosystem.
Azot
Azot (N) jest uważany za podstawowy element budulcowy każdej żywej istoty i występuje w wodzie, powietrzu i glebie. Substancja życiowa stanowi około 78 procent powietrza, ale ani rośliny, ani zwierzęta nie mogą wykorzystywać azotu atmosferycznego. Jednakże naturalny cykl wymaga przekształcenia azotu atmosferycznego przez mikroorganizmy w glebie. W ten sposób powstają użyteczne cząsteczki z azotu potrzebne roślinom do wzrostu.
W rezultacie zwierzęta i ludzie absorbują azot poprzez spożywanie pokarmów roślinnych i wydalają go z kałem i moczem. Są one ponownie rozkładane przez mikroorganizmy, co zamyka naturalny cykl. Jednakże równowaga obiegu azotu zostaje w znacznym stopniu zakłócona przez ingerencję człowieka w przyrodę, co skutkuje nadmiarem azotu w środowisku.
- około 62 procent pochodzi z produkcji roślinnej
- około 33 procent pochodzi z produkcji zwierzęcej
- około 5 procent pochodzi z transportu, przemysłu i gospodarstw domowych
Wpływ na różnorodność biologiczną
Zwiększona podaż azotu ma ogromny wpływ na różnorodność biologiczną i zapewnia jednolitość roślinności. Powodem tego są indywidualne wymagania pokarmowe poszczególnych roślin. Niektóre z nich dosłownie kochają azot i czerpią ogromne korzyści z nadmiaru podaży tej substancji. W związku z tym rozprzestrzeniają się szybko, ale kosztem roślin, które przystosowały się do warunków ubogich w składniki odżywcze. Ponieważ są one następnie wypierane przez rośliny kochające azot.
- Wysokie wrzosowiska są szczególnie dotknięte
- Rosiczka też jest wysiedlona
- Rozprzestrzenia się etniczna wełnianka i wrzos rozmarynowy
Wpływ na rośliny
Nadmiar azotu prowadzi do niezdrowego, przyspieszonego wzrostu roślin, a wzrost korzeni zostaje zahamowany. Rośliny wkładają całą swoją energię w tworzenie nowych pędów, które często są miękkie i gąbczaste. Ale nie dotyczy to tylko pędów, ponieważ komórki i tkanki również nie powstają optymalnie. U drzew przyspieszony wzrost powoduje także tzw. przerzedzenie korony. To czyni je znacznie bardziej podatnymi na wiatry i suszę, co często prowadzi do szkód w lasach przez wiatr. Udowodniono również, że hodowla przemysłowa i nadmierne nawożenie są bezpośrednio powiązane z zamieraniem lasów. Nadmierna podaż azotu ma również następujące skutki dla świata roślin:
- Stan odżywienia roślin jest zaburzony, co może prowadzić do niedoborów
- Zwiększone rozprzestrzenianie się bakterii i chorób grzybiczych
- Rośliny są bardziej wrażliwe na warunki atmosferyczne
- Przechowywanie zebranych produktów jest zakłócone, co może prowadzić do utraty plonów w rolnictwie
Wpływ na zbiorniki wodne
Nadnawożenie w rolnictwie prowadzi do zwiększonej zawartości składników odżywczych w zbiornikach wodnych. Związki azotu wraz ze spływami dostają się do jezior, rzek i mórz i prowadzą do eutrofizacji. Termin ten odnosi się do niekontrolowanego wzrostu roślin wodnych, który jest spowodowany nadmierną podażą składników pokarmowych. W szczególności fitoplankton (algi jednokomórkowe) czerpie korzyści z nadmiaru składników odżywczych i tworzy się masowo. Powoduje to tak zwane zakwity glonów, które mają zielonkawy kolor i pokrywają powierzchnię wody. Stanowią one szczególne zagrożenie dla wrażliwych ekosystemów, takich jak wody stojące i wody wolno płynące. Ponieważ glony mogą powodować „wywracanie się” wód:
- Algi pokrywają powierzchnię
- mniej światła dociera do niższych warstw wody
- Fotosynteza nie może zachodzić, a wzrost roślin jest upośledzony, co zmniejsza różnorodność biologiczną
Fitoplankton szkodzi zbiornikom wodnym
Algi żyją od około jednego do pięciu dni. Po obumieraniu fitoplankton opada na dno wody i jest rozkładany przez żyjące tam bakterie. Jednak proces ten wymaga tlenu, który z kolei jest usuwany z wody. Brak tlenu wynikający z procesu degradacji tlenowej prowadzi do śmierci roślin i zwierząt w dotkniętym zbiorniku wodnym. Jeśli nie ma już wystarczającej ilości tlenu, w późniejszym czasie utworzą się toksyczne substancje. W tak zwanym procesie degradacji beztlenowej powstają głównie toksyny, takie jak metan (CH4), amoniak (NH3) i siarkowodór (H2S), które zatruwają i zabijają ryby. Ponadto toksyny te często występują w owocach morza, co oznacza, że docierają do ludzi poprzez łańcuch pokarmowy. Algi mają również następujące działanie:
- fitoplankton tworzy „martwe strefy”
- około 15 procent dna morskiego w Morzu Bałtyckim pokryte jest martwymi strefami
- fitoplankton tworzy na plażach „dywany piankowe”
- W rezultacie branża turystyczna cierpi
Wpływ na klimat i powietrze
Nawozy zawierają amon, który podczas przechowywania i stosowania przekształca się w amoniak (NH3). Amoniak z kolei przedostaje się do atmosfery i wspomaga powstawanie drobnego pyłu. Jest to jednak szkodliwe dla ludzi i zwierząt, ponieważ działa bezpośrednio na górne drogi oddechowe i prowadzi do chorób układu oddechowego. Ponadto gazowy amoniak może powodować kwaśne deszcze, które są szkodliwe dla całego środowiska. Kiedy pada deszcz, amoniak wraca do gleby, działa jako dodatkowy nawóz i w ten sposób sprzyja nadmiernemu nawożeniu gleby.
Jednak nawozy zawierające azot uwalniają nie tylko amoniak:
- W procesie mineralizacji nawozu powstaje podtlenek azotu (N2O)
- jest około 300 razy bardziej szkodliwy dla klimatu niż dwutlenek węgla (CO2)
- i jest uważany za wysoce skuteczny gaz cieplarniany
- Metan (CH4) również jest uwalniany
- jest około 25 razy bardziej szkodliwy dla klimatu niż dwutlenek węgla
Wpływ na glebę
Amoniak zawarty w nawozie jest przekształcany w azotany (NO3-) przez mikroorganizmy w glebie. Jeśli rośliny nie wchłoną azotanów, następuje tzw. wymywanie zasadowe. Azotan jest wypłukiwany wodą infiltracyjną, co sprzyja zakwaszeniu gleby. Chociaż niektóre rośliny wolą rosnąć w kwaśnej glebie, wszystkie rośliny na ogół przestają rosnąć przy wartości pH poniżej 3. Jednak zakwaszenie gleby wpływa nie tylko na wzrost roślin:
- następuje zmiana w strukturze gleby
- Zmieniają się także warunki życia mikroorganizmów glebowych, co wpływa na żyzność gleby
- Składniki odżywcze z gleby zostają wypłukane, co oznacza, że nie ma już zapewnionej optymalnej podaży składników odżywczych
- mogą wydzielać się substancje toksyczne (np. aluminium)
- Spadek populacji dżdżownic
Wpływ na wody gruntowe
Nadnawożenie w rolnictwie jest również uważane za przyczynę zwiększonego poziomu azotanów w wodzie pitnej. Dzieje się tak dlatego, że mobilny azotan przedostaje się wraz z wodą infiltracyjną do wód gruntowych, a następnie do wody pitnej, zwłaszcza podczas intensywnych opadów. Chociaż nieznacznie podwyższony poziom azotanów stwarza jedynie niewielkie zagrożenie dla zdrowia, stale podwyższony poziom azotanów może prowadzić do zapalenia przewodu pokarmowego. Ponadto azotany mogą w organizmie przekształcać się w azotyny (NO2-), które już w małych ilościach są niebezpieczne dla zdrowia. Reakcja ta wymaga środowiska kwaśnego, dlatego za idealne środowisko uważa się ludzki żołądek. Spożywanie wody pitnej o zwiększonej zawartości azotanów sprzyja tworzeniu się azotynów.
- Azotyn jest szczególnie niebezpieczny dla niemowląt, może „udusić się wewnętrznie”
- Jeśli azotyn dostanie się do krwi, zakłóca transport tlenu, ponieważ niszczy czerwony pigment krwi
- Dopuszczalna wartość azotynów w wodzie pitnej wynosi 0,50 mg/l
- Wartość graniczna azotanów w wodzie pitnej wynosi 50 mg/l
Uwaga:
Pokarmy roślinne mogą również zawierać duże ilości azotanów. Jednak zwykle nie są one spożywane codziennie przez całe życie.
Środki zapobiegające nadmiernemu nawożeniu
UE zareagowała już na nadmierne nawożenie azotem i w 1991 r. ustanowiła dyrektywę azotanową. W związku z tym wszystkie państwa członkowskie UE mają obowiązek monitorowania wód powierzchniowych i podziemnych, identyfikowania obszarów zagrożonych i kontrolowania ich co cztery lata. Dyrektywa zawiera także zasady dobrej praktyki rolniczej, które jednak mają być stosowane na zasadzie dobrowolności.
Oprócz obowiązujących przepisów, nadmiernego nawożenia azotem można uniknąć także innymi czynnikami:
- Połącz hodowlę zwierząt z gruntami rolnymi, tak aby liczba zwierząt była dostosowana do dostępnej powierzchni
- wprowadź istniejący nawóz bezpośrednio do gleby
- Podczas dozowania nawozów stosuj najnowocześniejsze metody, maszyny do nawozów wyposażone w czujniki i/lub chipy komputerowe – pozwala to na ukierunkowane wykorzystanie azotu
- Zainstaluj system filtrów powietrza w obiektach hodowli przemysłowej, może to ograniczyć emisję
Często zadawane pytania
Czy wiesz, że rezygnacja z mięsa ma pozytywny wpływ na środowisko?
Ponieważ im mniej zwierząt przeznaczonych na rzeź jest hodowanych i trzymanych, tym mniej emisji zawierających azot i obornika przedostaje się do ekosystemu.
Czy wiesz, że dżdżownice są niezwykle ważne dla roślin?
Ponieważ sprzyjają napowietrzaniu i drenażowi, a także mieszaniu i gniciu gleby.
