Выщелачивание (сельское хозяйство) - Leaching (agriculture)


Из Википедии, свободной энциклопедии

В сельском хозяйстве , выщелачивание является потеря воды из водорастворимых растительных питательных веществ из почвы , из - за дождя и полива . Структура почвы , посадки сельскохозяйственных культур, тип и применение ставка удобрений , а также другие факторы принимаются во внимание , чтобы избежать чрезмерной потери питательных веществ. Выщелачивание может также относиться к практике применения небольшого количества избыточного орошения , где вода имеет высокое содержание соли , чтобы избежать солей от создания в почве ( контроле солености ). Там , где это практикуется, дренаж должен также обычно используется, чтобы унести лишнюю воду.

Выщелачивание является естественной средой проблемой , когда она способствует грунтовые воды загрязнения . Поскольку вода от дождя, наводнения или других источников просачивается в землю, он может растворять химические вещества и переносить их в подземное водоснабжение. Особую озабоченность вызывают опасные отходы свалок и полигонов , а также , в сельском хозяйстве, избыток удобрений , неправильном хранении навоза и биоциды (например , пестициды , фунгициды , инсектициды и гербициды ).

выщелачивание азота

формы азота и путь в пределах сельскохозяйственного производства системы

Азот является общим элементом в природе и необходимые питательные вещества растений. Приблизительно 78% земной атмосферы является азот (N 2 ). Прочная связь между атомами N 2 делает этот газ достаточно инертной и не может непосредственно использоваться растениями и животными. Как азота естественно циклов через воздух, воду и почву она претерпевает различные химические и биологические преобразования. Азот способствует росту растений. Скот затем съесть зерновые культуры производства навоза, который возвращается в почву, добавляя органические и минеральные формы азота. Цикл завершается , когда следующий урожай использует измененную почву. Для того, чтобы увеличить производство продуктов питания, удобрения, такие как нитрат (NO 3 ) и аммония (NH 4 ), которые легко поглощается растениями, которые введены в корневую зону растений. Однако почвы не поглощают избыток NO 3 ионов, которые затем перемещаются вниз свободно с дренажной водой, и выщелоченные в грунтовые воды, ручьи и океаны. Степень выщелачивания зависит от:

  • тип почвы и структура. Так, например, песчаная почва имеет мало воду, а глинистые почвы имеют высокий уровень воды удержания;
  • количество воды, используемой растений / культур;
  • сколько нитратов уже присутствуют в почве.

Уровень закиси азота (N 2 O) в атмосфере Земли растет со скоростью от 0,2 до 0,3% в год. Антропогенные источники азота на 50% больше , чем из природных источников, таких как, почвы и океаны. Выщелоченное сельскохозяйственное производство, т.е. удобрение и удобрение, составляет 75% от антропогенного источника азота. Продовольственная и сельскохозяйственная организация из Организации Объединенных Наций (ФАО) мировой спрос на азотные удобрения будет расти на 1,7% в год в период между 2011 и 2015 Увеличение в 7,5 млн тонн. Региональные увеличение на азотных удобрений использования , как ожидается , будет 67% по Азии, 18% по Северной и Южной Америке, 10% по Европе, 3% по Африке, и 1% по Океании.

Фосфор выщелачивание

Фосфор (P) является основным питательным веществом в отношении эвтрофикации поверхностных вод , и был показан , чтобы ограничить рост водорослей в озере среды. Потеря Р с сельскохозяйственных полей уже давно признана в качестве одной из основных угроз для качества поверхностных вод. Выщелачивание является важным транспортным путем для потерь P из сельскохозяйственных полех в основном плоских участков с песчаными почвами или почвами , склонными к преимущественному потоку. В отличие от азота фосфор делает взаимодействие с частицами почвы через адсорбции и десорбции . Важные потенциальные сайты адсорбции на Р в почвах являются поверхности оксидов железа и алюминия или гидроксидов , таких как гиббсит или ферригидрита . Почвы, особенно богаты такими минералами ли , следовательно , имеют потенциал для хранения Р с добавлением удобрений или навоза. Адсорбированный P находится в сложном равновесии с P в почвенном растворе , который управляется с помощью множества различных факторов , таких как:

Фосфор будет вымываться , когда это равновесие смещается таким образом, что либо ранее адсорбированный Р высвобождается в почвенном раствор или дополнительные Р не могут быть адсорбированы больше. Многие культивируемые почвы получали удобрение или навоз P в количествах , часто превышающих спрос урожая и это часто в течение десятилетий. Фосфор добавляется в такие почвы выщелачивание просто потому , что большинство потенциальных участков адсорбции занимает P вход из прошлого, так называемых «унаследованный фосфором». Выщелачивание P также может быть вызвано изменением химических условий в почве. Уменьшение почвы окислительно - восстановительный потенциал из - за длительное насыщение воды может привести к восстановительным растворению железа минералов железа , которые являются важными местами Р сорбционными. Фосфор , адсорбированные на этих минералов, следовательно , высвобождается в почвенном растворе, так и может быть выщелоченные. Этот процесс представляет особый интерес в восстановлении природных водно - болотных угодий , которые ранее были осушенных для сельскохозяйственного производства

воздействие на здоровье

Высокие уровни NO 3 в воде может отрицательно повлиять на уровень кислорода для людей , так и водных систем. Вопросы , связанные со здоровьем человека включают метгемоглобинемию и кислородное голодание , как правило , называют синдром синего ребенка . В результате этих токсических эффектов, регулирующие органы ограничивают количество NO 3 допустимо в питьевой воде до 45-50 mg1-1. Эвтрофикации , снижение содержания кислорода в воде, водных систем могут привести к гибели рыб и других морских видов. И, наконец, выщелачивание NO 3 из кислых источников может увеличить потерю кальция и других питательных веществ в почве, тем самым снижая в экосистемах производительности «ы.

Смотрите также

Рекомендации

внешняя ссылка

  • Международная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) по линии: [1]
  • RJOosterbaan, вода и солевые балансы в сельском хозяйстве гидрология. Конспекты лекций, Международный курс по дренажу земель, ILRI, Вагенинген, Нидерланды. В строке: [2]
  • RJOosterbaan, 1997. « SaltMod : Инструмент для переплетения орошения и дренажа для борьбы с засолением». В: WBSnellen (ред.), На пути к интеграции орошения и управления дренажем. ILRI Специальный доклад, стр. 41-43. В строке: [3]