Kilimo kinachukuliwa kuwa sababu kuu ya kurutubisha kupita kiasi: kuongezeka kwa kilimo kiwandani sio tu kwamba husababisha uzalishaji kupita kiasi wa chakula cha mifugo, bali pia ongezeko kubwa la vichafuzi mbalimbali na samadi. Kurutubisha kupita kiasi husababisha ziada kubwa ya virutubishi, huku nitrojeni iliyomo kwenye mbolea ikiwa na athari kubwa kwa mfumo mzima wa ikolojia.
Nitrojeni
Nitrojeni (N) inachukuliwa kuwa msingi wa ujenzi wa kila kiumbe hai na hupatikana katika maji, hewa na udongo. Dutu hii muhimu hufanya karibu asilimia 78 ya hewa, lakini sio mimea au wanyama wanaweza kutumia nitrojeni ya anga. Hata hivyo, mzunguko wa asili unahitaji nitrojeni ya anga kubadilishwa na microorganisms katika udongo. Hii hutengeneza molekuli zinazoweza kutumika kutoka kwa nitrojeni ambayo mimea inahitaji kukua.
Kwa sababu hiyo, wanyama na watu hufyonza nitrojeni kupitia ulaji wa vyakula vya mimea na kuitoa kupitia kinyesi na mkojo. Hizi zimevunjwa tena na microorganisms, ambayo hufunga mzunguko wa asili. Hata hivyo, usawa wa mzunguko wa nitrojeni unatatizwa kwa kiasi kikubwa na kuingilia kati kwa binadamu katika asili, na kusababisha ziada ya nitrojeni katika mazingira.
- karibu asilimia 62 hutokana na uzalishaji wa mazao
- karibu asilimia 33 hutokana na uzalishaji wa wanyama
- karibu asilimia 5 wanatoka kwa usafiri, viwanda na kaya
Athari kwa bioanuwai
Ongezeko la usambazaji wa nitrojeni una athari kubwa kwa anuwai ya kibayolojia na huhakikisha usawa wa mimea. Sababu ya hii iko katika mahitaji ya mtu binafsi ya virutubishi vya mimea husika. Baadhi yao hupenda nitrojeni kihalisi na hunufaika sana kutokana na ugavi wa ziada wa dutu hii. Ipasavyo, huenea haraka, lakini kwa gharama ya mimea hiyo ambayo imezoea hali duni ya virutubishi. Kwa sababu mimea hii hatimaye huhamishwa na mimea inayopenda nitrojeni.
- Nyumba za juu huathiriwa haswa
- Sundew pia amehamishwa
- Nyasi za pamba za kikabila na rosemary heather zinaenea
Athari kwa mimea
Naitrojeni ya ziada husababisha ukuaji usiofaa, unaoharakishwa wa mimea na ukuaji wa mizizi huanguka kando ya njia. Mimea huweka nguvu zao zote katika kuunda shina mpya, ambazo mara nyingi ni laini na spongy. Lakini sio tu shina zinazoathiriwa, kwa sababu seli na tishu pia hazijaundwa kikamilifu. Katika miti, ukuaji wa kasi pia husababisha kinachojulikana kama kukonda kwa taji. Hii inawafanya kuwa rahisi zaidi kwa kurusha upepo na ukame, ambayo mara nyingi husababisha uharibifu wa upepo katika misitu. Imethibitishwa pia kuwa kilimo cha kiwanda na urutubishaji zaidi wa mbolea unahusishwa moja kwa moja na kufa kwa misitu. Kuongezeka kwa nitrojeni pia kuna athari zifuatazo kwa ulimwengu wa mimea:
- Hali ya lishe ya mimea inatatizika, jambo ambalo linaweza kusababisha upungufu wa chakula
- Kuenea kwa bakteria na magonjwa ya fangasi kunaongezeka
- Mimea huathirika zaidi na hali ya hewa
- Uhifadhi wa mazao yaliyovunwa umeharibika, jambo ambalo linaweza kusababisha upotevu wa mavuno katika kilimo
Athari kwa vyanzo vya maji
Urutubishaji kupita kiasi katika kilimo husababisha kuongezeka kwa virutubishi katika vyanzo vya maji. Mchanganyiko wa nitrojeni huingia kwenye maziwa, mito na bahari na mtiririko wa maji na kusababisha eutrophication. Hii inahusu ukuaji usio na udhibiti wa mimea ya majini, ambayo husababishwa na ugavi wa ziada wa virutubisho. Phytoplankton (mwani wa seli moja) hasa hufaidika kutokana na ziada hii ya virutubisho na kuunda kwa wingi. Hii inasababisha kile kinachoitwa maua ya mwani, ambayo yana rangi ya kijani na kufunika uso wa maji. Hizi zinawakilisha hatari fulani kwa mifumo ikolojia nyeti kama vile maji yaliyotuama na maji yanayotiririka polepole. Kwa sababu mwani unaweza kusababisha maji "kupinduka":
- Mwani hufunika uso
- mwanga mdogo hufika tabaka za chini za maji
- Photosynthesis haiwezi kutokea na ukuaji wa mmea huharibika, hivyo basi kupunguza bioanuwai
Phytoplankton hudhuru miili ya maji
Mwani una maisha ya takriban siku moja hadi tano. Baada ya phytoplankton kufa, huzama hadi chini ya maji na huvunjwa na bakteria wanaoishi huko. Hata hivyo, mchakato huu unahitaji oksijeni, ambayo huondolewa kutoka kwa maji. Ukosefu wa oksijeni unaotokana na mchakato wa uharibifu wa aerobic husababisha kifo cha mimea na wanyama katika mwili ulioathirika wa maji. Ikiwa hakuna oksijeni ya kutosha, vitu vyenye sumu vitaundwa baadaye. Kinachojulikana kama mchakato wa uharibifu wa anaerobic hasa hutoa sumu kama vile methane (CH4), amonia (NH3) na sulfidi hidrojeni (H2S), ambayo hutia sumu na kuua samaki. Kwa kuongeza, sumu hizi mara nyingi hupatikana katika dagaa, ambayo ina maana kwamba huwafikia wanadamu kupitia mlolongo wa chakula. Mwani pia una athari zifuatazo:
- phytoplankton huunda "maeneo yaliyokufa"
- karibu asilimia 15 ya eneo la bahari katika Bahari ya B altic limefunikwa na maeneo yaliyokufa
- phytoplankton huunda "zulia zenye povu" kwenye ufuo
- Kwa sababu hiyo, sekta ya utalii inateseka
Athari kwa hali ya hewa na hewa
Mbolea zina amonia, ambayo hubadilishwa kuwa amonia (NH3) wakati wa kuhifadhi na kuwekwa. Amonia kwa upande wake huingia kwenye anga na kuunga mkono uundaji wa vumbi laini. Hata hivyo, hii ni hatari kwa wanadamu na wanyama kwa sababu ina athari ya moja kwa moja kwenye njia ya juu ya kupumua na inaongoza kwa magonjwa ya kupumua. Aidha, gesi ya amonia inaweza kusababisha mvua ya asidi, ambayo ni hatari kwa mazingira yote. Mvua inaponyesha, amonia hurudi kwenye udongo, hufanya kama mbolea ya ziada na hivyo kuwezesha kurutubisha udongo kupita kiasi.
Hata hivyo, mbolea iliyo na nitrojeni haitoi amonia pekee:
- Uwekaji madini kwenye mbolea hutengeneza nitrous oxide (N2O)
- hii ni hatari kwa hali ya hewa takribani mara 300 zaidi ya kaboni dioksidi (CO2)
- na inachukuliwa kuwa gesi chafu yenye ufanisi zaidi
- Methane (CH4) pia imetolewa
- hii ni karibu mara 25 zaidi ya madhara kwa hali ya hewa kuliko kaboni dioksidi
Athari kwenye udongo
Amonia iliyo kwenye mbolea hubadilishwa kuwa nitrati (NO3-) na vijidudu kwenye udongo. Ikiwa mimea haipati nitrati, kinachojulikana kama leaching ya msingi hutokea. Nitrati huoshwa na maji yanayotiririka na utindishaji wa udongo unakuzwa. Ingawa mimea mingine hupendelea kukua kwenye udongo wenye asidi, mimea yote kwa ujumla huacha kukua kwa thamani ya pH ya chini ya 3. Hata hivyo, utindikaji wa udongo hauathiri ukuaji wa mimea pekee:
- kuna mabadiliko katika muundo wa udongo
- Hali ya maisha ya vijidudu vya udongo pia hubadilika, ambayo huathiri rutuba ya udongo
- Virutubisho kwenye udongo huoshwa, kumaanisha kwamba ugavi bora wa virutubishi hautolewi tena
- vitu vyenye sumu vinaweza kutolewa (k.m. alumini)
- Kupungua kwa idadi ya minyoo
Athari kwa maji ya ardhini
Urutubishaji kupita kiasi katika kilimo pia huchukuliwa kuwa kichochezi cha kuongezeka kwa viwango vya nitrate katika maji ya kunywa. Hii ni kwa sababu nitrati inayohamishika huingia kwenye maji ya chini ya ardhi na maji yanayotiririka na hatimaye kwenye maji ya kunywa, hasa wakati wa mvua nyingi. Ingawa viwango vya nitrate vilivyoinuliwa kidogo vina hatari ndogo tu ya kiafya, viwango vya juu vya nitrati vinavyoendelea vinaweza kusababisha kuvimba kwa njia ya utumbo. Kwa kuongeza, nitrati inaweza kubadilishwa kuwa nitriti (NO2-) katika mwili, ambayo ni hatari kwa afya hata kwa kiasi kidogo. Mmenyuko huu unahitaji mazingira ya tindikali, ndiyo sababu tumbo la mwanadamu linachukuliwa kuwa mazingira bora kwa hili. Utumiaji wa maji ya kunywa yaliyo na nitrati iliyoongezeka huboresha uundaji wa nitriti.
- Nitriti ni hatari hasa kwa watoto wachanga; wanaweza “kukosa hewa ndani”
- Nitriti ikiingia kwenye damu, inatatiza usafirishaji wa oksijeni kwa sababu inaharibu rangi nyekundu ya damu
- Kikomo cha thamani ya nitriti katika maji ya kunywa ni 0.50 mg/l
- Kikomo cha thamani ya nitrate katika maji ya kunywa ni 50 mg/l
Kumbuka:
Vyakula vya mimea pia vinaweza kuwa na kiasi kikubwa cha nitrati. Hata hivyo, hizi kawaida haziliwi kila siku kwa maisha yote.
Hatua za kuepuka kurutubisha kupita kiasi
EU tayari imejibu kuhusu urutubishaji wa nitrojeni kupita kiasi na kuanzisha Maelekezo ya Nitrati mwaka wa 1991. Ipasavyo, nchi zote wanachama wa EU zinalazimika kufuatilia maji ya juu ya ardhi na chini ya ardhi, kutambua maeneo yaliyo katika hatari na kuyaangalia kila baada ya miaka minne. Maagizo hayo pia yana kanuni za utendaji bora wa kilimo, ambazo, hata hivyo, zinapaswa kutumika kwa hiari.
Mbali na sheria zilizopo, urutubishaji kupita kiasi na nitrojeni unaweza pia kuepukwa kwa sababu nyingine:
- Unganisha ufugaji na ardhi ya kilimo ili idadi ya mifugo irekebishwe kulingana na eneo lililopo
- tia samadi iliyopo moja kwa moja kwenye udongo
- Tumia mbinu za hali ya juu unapotoa mbolea, mashine za mbolea zenye vitambuzi na/au chips za kompyuta - hii inaruhusu nitrojeni kutumika kwa njia inayolengwa
- Sakinisha mfumo wa chujio cha hewa katika vifaa vya kilimo kiwandani, hii inaweza kupunguza utoaji wa hewa chafu
Maswali yanayoulizwa mara kwa mara
Je, wajua kuwa kuacha nyama kuna athari chanya kwa mazingira?
Kwa sababu wanyama wachache wa kuchinjwa hufugwa na kufugwa, uzalishaji mdogo wa nitrojeni na samadi huingia kwenye mfumo ikolojia.
Je, unajua kwamba minyoo ni muhimu sana kwa mimea?
Kwa sababu yanakuza uingizaji hewa na mifereji ya maji pamoja na kuchanganya na kuoza kwa udongo.
