Apakah kesan penggunaan baja pada kitaran nitrogen

Kesan penggunaan baja pada kitaran nitrogen

Dalam pertanian moden, penggunaan baja kimia telah menjadi cara biasa untuk meningkatkan hasil tanaman, terutama baja nitrogen. Walaupun baja nitrogen penting untuk pertumbuhan tanaman, kesannya terhadap kitaran nitrogen mempunyai banyak kesan negatif. Artikel ini akan membincangkan secara mendalam "apa kesan penggunaan baja kimia terhadap kitaran nitrogen", dan menganalisis bagaimana ia mengganggu kitaran nitrogen semula jadi, menyebabkan pencemaran alam sekitar dan kesan jangka panjangnya.

Konsep asas kitaran nitrogen

Kitaran nitrogen merujuk kepada proses penukaran nitrogen dalam ekosistem yang melibatkan pelbagai proses biologi dan kimia. Nitrogen (N2) di atmosfera diubah menjadi ammonia (NH3) atau nitrat (NO3-) yang boleh digunakan oleh tumbuhan oleh mikroorganisma penetapan nitrogen. Sebatian nitrogen ini diserap oleh tumbuhan dan dihantar melalui rantai makanan. Pada akhirnya, nitrogen diubah menjadi nitrogen atau sebatian yang mengandungi nitrogen lain melalui tindakan kematian, kotoran dan mikroorganisma tumbuhan dan haiwan, dan memasuki atmosfera atau tanah lagi.

Dalam persekitaran semula jadi, penukaran dan peredaran nitrogen adalah proses yang seimbang. Penggunaan baja kimia buatan manusia, terutamanya yang mengandungi nitrogen, sering memecahkan keseimbangan ini dan membawa kepada banyak akibat negatif.

Bagaimana penggunaan baja kimia mengganggu kitaran nitrogen?

1. Pembajaan yang berlebihan menyebabkan lebihan nitrogen

Dalam pengeluaran pertanian, penggunaan baja nitrogen yang berlebihan adalah fenomena yang paling biasa. Penggunaan baja nitrogen yang berlebihan, terutamanya apabila tanah sudah kaya dengan nitrogen, akan menyebabkan kepekatan nitrogen yang tinggi di dalam tanah. Ini bukan sahaja akan meningkatkan beban tanaman untuk menyerap nitrogen, tetapi juga menyebabkan kehilangan nitrogen, seperti memasuki air bawah tanah atau sungai melalui pencucian, dan bahkan melarikan diri ke atmosfer dalam bentuk gas.

2. Mempercepat volatilisasi dan pencemaran nitrogen

Baja nitrogen yang berlebihan boleh diubah menjadi ammonia gas (NH3) atau nitrous oksida (N2O) melalui tindak balas kimia. Antaranya, nitrous oksida adalah gas rumah hijau yang mempunyai kesan serius terhadap perubahan iklim. Volatilisasi amonia tidak hanya menyebabkan pencemaran udara, tetapi juga memberi kesan pengasidan pada badan air dan tanah, dan memperburuk lagi masalah persekitaran.

3. Hancurkan komuniti mikrob tanah

Penggunaan baja nitrogen juga mempengaruhi aktiviti mikroba di dalam tanah, terutama fungsi bakteria pembetulan nitrogen. Baja nitrogen yang berlebihan akan menghalang mikroorganisma fiksasi nitrogen semula jadi di dalam tanah dan mengurangkan aktivitinya, sehingga mengurangkan kecekapan kitaran nitrogen semula jadi. Kesan penghambatan ini bermaksud bahawa pergantungan tanah pertanian terhadap baja nitrogen akan meningkat, yang tidak kondusif untuk keseimbangan nitrogen semula jadi dalam ekosistem.

Pencemaran alam sekitar disebabkan oleh penggunaan baja

1. Pencemaran air

Setelah menggunakan baja kimia, sebatian nitrogen yang berlebihan dapat hilang ke sungai, tasik dan air bawah tanah melalui air hujan atau air pengairan, menyebabkan eutrofikasi badan air. Kandungan nitrogen yang berlebihan dalam badan air mendorong pertumbuhan alga yang pesat, menyebabkan mekar, dan akhirnya kemerosotan kualiti air, yang mempengaruhi kelangsungan hidup organisma akuatik. Eutrofikasi bukan sahaja merosakkan ekosistem air, tetapi juga meningkatkan kos rawatan air.

2. Pelepasan gas rumah hijau

Penggunaan baja nitrogen yang berlebihan meningkatkan pelepasan nitrous oksida di atmosfera. N2O adalah gas rumah hijau yang kesan rumah hijau adalah 298 kali ganda daripada karbon dioksida, dengan ketara memburukkan lagi pemanasan global. Oleh itu, penggunaan baja tidak hanya secara langsung mempengaruhi kitaran nitrogen, tetapi juga secara tidak langsung mempengaruhi persekitaran ekologi melalui perubahan iklim.

Bagaimana untuk mengurangkan kesan baja pada kitaran nitrogen?

1. Pembajaan saintifik

Untuk mengurangkan kesan baja kimia pada kitaran nitrogen, pengeluar pertanian harus menggunakan kaedah persenyawaan saintifik untuk mengelakkan penggunaan baja nitrogen secara membuta tuli. Melalui ujian tanah untuk mengukur kandungan nitrogen di dalam tanah dengan tepat dan menyesuaikan jumlah baja yang digunakan secara wajar. Pembajaan secara berperingkat dapat mencegah baja nitrogen memasuki tanah secara berlebihan pada satu masa.

2. Menggunakan baja organik dan kaedah pertanian ekologi

Penggunaan baja organik dapat meningkatkan kandungan organik tanah, memperbaiki struktur tanah dan aktiviti mikroba, dan mempromosikan proses penukaran semula jadi nitrogen. Menggabungkan kaedah pertanian ekologi, seperti penggiliran tanaman, tanaman selang dan tanaman penutup, juga dapat mengurangkan penggunaan baja nitrogen dan memulihkan kitaran nitrogen semula jadi di dalam tanah.

Kesimpulan

Penggunaan baja kimia mempunyai kesan yang signifikan terhadap kitaran nitrogen, terutama penggunaan baja nitrogen yang berlebihan akan menyebabkan lebihan nitrogen, volatilisasi, pencemaran dan ketidakseimbangan mikroorganisma tanah, sehingga merosakkan fungsi normal ekosistem. Untuk mengurangkan kesan negatif ini, kaedah persenyawaan pertanian yang lebih saintifik dan lestari mesti diguna pakai untuk memastikan pembangunan pengeluaran pertanian dan perlindungan alam sekitar yang diselaraskan.