Azot, mahsul üretimi için en gerekli besin maddesidir, ancak aynı zamanda düzenlenmesi en zor olanlardan biridir. Bu bileşik küresel tarımsal üretim için hayati öneme sahiptir. Ancak gübrelerdeki fazla nitrojen çevreye sızarak zararlı etkilere yol açıyor.
Bu yazımızda bunlardan bahsedeceğiz. Tarımda nitrojenin önemi ve bazı mahsullerin havadaki nitrojenle nasıl beslenebileceği.
Azotun bitki gelişimi için önemi nedir?
Azot, hücre yapısından sorumlu proteinleri üreten ve DNA'nın temel bileşenlerinden birini oluşturan amino asitleri sentezlemek için kullanıldığından hem bitkilerde hem de insanlarda çok önemli bir rol oynar. Ayrıca, Azot, klorofilin ana elementi olduğundan bitki büyümesi için hayati öneme sahiptir. bitkilerin su ve karbondioksiti şekere dönüştürmek için güneş ışığının enerjisinden yararlanmasını sağlayan bileşik.
Azot döngüsü, azotun atmosferden toprağa geçtiği, topraktan geçtiği ve sonunda atmosfere geri döndüğü bir dizi sürece dayanmaktadır.
Süreç nitrojenin biyolojik fiksasyonuyla başlar. baklagillerin kök nodüllerinde bulunan nitrojeni sabitleyen bakterilerin organik maddeyi amonyuma dönüştürmesi olgusudaha sonra nitrata dönüştürülür. Bitkiler topraktan nitratı emebilir ve büyümeleri için gerekli olan nitrojene metabolize edebilir; nitrifikasyon bakterileri ise fazla nitratın daha sonra atmosfere salınan inorganik nitrojene dönüştürülmesini kolaylaştırır.
Aşırı nitrat veya sızıntı (temel besinlerin yağmur veya sulama yoluyla çözünmesi) yoluyla kaybedilen nitratın, yeraltı suyu kaynaklarına sızma ve onları kirletme potansiyeli vardır.
Azotlu gübrelerin rolü nedir?
Binlerce yıl boyunca insanlık nitrojene büyük ölçüde ilgisizdi. Ancak 20. yüzyılın başlarında Yoğun tarım uygulamalarının topraktaki nitrat seviyelerini tükettiği ortaya çıktıartan küresel nüfusa ve yaklaşan gıda krizi tehdidine ilişkin endişelere yol açıyor.
Üretimin sanayileşmesinden sonra sentetik azotlu gübrelerin piyasaya sürülmesi, üretimin arttırılmasında çok önemli bir rol oynadı. Yeşil Devrim, 1960'ların sonlarından itibaren küresel tarımsal üretimde önemli bir artışa yol açtı. Bu dönemde hem Meksika hem de Hindistan ve Pakistan ülkeleri, kıtlığın eşiğinde olmalarına rağmen buğday üretiminde kendi kendilerine yeterli hale geldiler.
Çağdaş yoğun tarım uygulamalarında sentetik azotlu gübrelerin önemi belirgin şekilde artmıştır. Şu anda, Küresel üretim bu emtianın yıllık 100 milyon mt'unu aşıyorve Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü'nün tahminleri, talebin özellikle Afrika ve Güney Asya gibi bölgelerde istikrarlı bir şekilde artmasının beklendiğine işaret ediyor.
Uzun vadede uygulanabilir mi?
Artan küresel taleple birlikte nitrojen yönetiminin zorluğu, aşırı nitrojen salınımını azaltırken küresel gıda güvenliği ihtiyaçlarını karşılamak için yeterli nitrojenin sağlanmasında yatmaktadır. Çevreye karbondioksitten 300 kat daha zararlı.
Bazı bölgelerde nitrojen eksikliği gıda ve beslenme güvenliğinin sağlanmasını engellemektedir. Buna karşın diğer bölgelerde tarımda kullanılan azotlu gübrenin neredeyse yüzde ellisi çevreye karışıyor ve aşağıdaki gibi olumsuz etkilere yol açıyor: artan çevresel riskler, geri dönülemez arazi bozulması ve su kaynaklarının kirlenmesi.
Bu sorun, genellikle mahsul biyokütlesi (temel olarak ekonomik verim) veya nitrojen içeriği/alımı (verim) ile gübre veya sentetik yoluyla uygulanan nitrojen (girdi) arasında bir karşılaştırmayı gerektiren çok yönlü bir hesaplamaya dayanan nitrojen kullanım verimliliğinin iyileştirilmesiyle çözülebilir. gübreler. Bu ilişkinin optimize edilmesiyle yalnızca mahsul verimliliği artırılmaz, aynı zamanda titiz tarımsal yönetim yoluyla çevresel kayıplar da azaltılır ve toprak kalitesinde uzun vadeli iyileşmeye katkıda bulunulur.
Şu anda küresel ortalama nitrojen kullanım verimliliği %50'yi geçmiyor; bu oran, 67'de küresel gıda talebini karşılamak için gerekli olan %2050'lik tahminin çok altındafazla nitrojenin hava ve su kalitesi açısından kabul edilebilir eşikler dahilinde kalmasını sağlar.
Azot yönetimi için ileri teknolojik çözümler ortaya çıksa da çiftçiler, gübre uygulaması, yavaş salınımlı azotlu gübrelerin kullanımı gibi çeşitli yöntemlerle azot kullanım verimliliğinde anında iyileştirmeler elde edebilir. hassas nitrojen uygulama aletlerinin kullanımı (Green Seeker gibi) veya mikro sulama yoluyla gübreleme uygulayarak.
Optimum teknoloji
Etkili nitrojen yönetimini amaçlayan teknolojilerin geliştirilmesinde önemli ilerlemeler kaydedilmiş olup, bunlar uygun tarımsal uygulamalarla birlikte mahsul verimini artırma potansiyelini ortaya koymuştur. Bu yaklaşım nitrojen kullanım verimliliğini artırır ve mahsullerdeki nitrojen fazlasını en aza indirir.
Araştırmacılar şunları inceliyor: Bitkilerin topraktaki nitrojen döngüsünü etkileyen maddeleri serbest bıraktığı bir mekanizma olan nitrifikasyonun biyolojik olarak engellenmesinin avantajları. Bazı otlarda ve buğdayın yabani akrabalarında gözlemlenen bu doğal olay, nitrojen emisyonlarının önemli ölçüde azaltılmasında çok önemli bir rol oynuyor.
2007 yılında araştırmacılar bir buğday akrabasında biyolojik nitrifikasyon özelliklerini belirlediler ve 2018 yılında bu özellikleri çeşitli Çin bahar buğdayına başarıyla aktardılar. Her ne kadar ön sonuçlar düşük üretkenliği gösterse ve hala geliştirmenin erken aşamalarında olsa da, bilim adamları bu sürecin gelecekte ticari buğday çeşitlerine olası uygulamasını değerlendirmekle ilgileniyorlar. Başarılı olması durumunda, bu teknolojinin küresel nitrojen kullanımı verimliliği hedeflerine ulaşmayı önemli ölçüde etkileme potansiyeli var.