VILÁG MŰTRÁGYA GYÁRTÁSA ÉS FELHASZNÁLÁSA A készletek kérdése: múlt, jelen, jövő
SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM Audi Hungária Járműmérnöki Kar
Huszár Andrea IHYADJ
Tartalom Bevezetés ................................................................................................................................................ 2 Amit tudni kell a műtrágyákról általában .......................................................................................... 2 A tápanyag-gazdálkodás ................................................................................................................... 2 A műtrágyák csoportosítása ................................................................................................................. 3 Nitrogén műtrágyák............................................................................................................................ 4 Foszfor műtrágyák.............................................................................................................................. 5 Kálium műtrágyák .............................................................................................................................. 6 A világ műtrágya felhasználása, gyártása ........................................................................................... 6 Nitrogénre vonatkozó adatok ............................................................................................................. 7 Foszforra vonatkozó adatok ............................................................................................................... 9 Káliumra vonatkozó adatok ............................................................................................................. 11 Készletek kérdése .............................................................................................................................. 12 A műtrágyázás hatása a talajra.......................................................................................................... 13 Kedvező hatások................................................................................................................................ 13 Megoldási lehetőségek ......................................................................................................................... 14 Összegzés .............................................................................................................................................. 15 Irodalomjegyzék .................................................................................................................................. 16 Ábrajegyzék ......................................................................................................................................... 17 Táblázatjegyzék ................................................................................................................................... 18
1
Bevezetés A mezőgazdaság a világ egyik nélkülözhetetlen ágazata, a rendelkezésünkre álló földterületeket hasznosítja termés előállítása céljából, ami a későbbiekben a táplálékunkat is szolgálja. Bonyolult rendszer, mely az idő múlásával egyre csak modernizálódik, és több szempont figyelembe vételével jár el. A megnövekedett környezettudatosság hatására több kérdés is felvetődött a mezőgazdasági termésnövelés fokozására használatos különböző vegyszerek (növény védőszerek, műtrágyák) körül. Tanulmányom célja a műtrágya fajták ismertetése, felhasználásuk és gyártásuk bemutatása világszerte és Magyarországon, ahogyan a cím is tükrözi. Miért is van szükségünk rá? Mi vezetett odáig, hogy vegyszerekhez kellett nyúlnunk a termés növelése érdekében? Milyen előnyökkel és milyen veszélyekkel járt ez? Lett következménye a műtrágyák használatának? A műtrágyák ki nem merülő forrásokból készülnek? Mindig rendelkezésünkre fognak állni? Még nagyon sok kérdést lehetne fel tenni ebben a témában, mert több területet is érint, úgy, mint gazdaságot, környezetvédelmet és társadalmat egyaránt. Az előbbiekben felsorolt kérdésekre szeretnék röviden válaszolni és kitérni a következőkben, egyes részeket ábrákkal, diagramokkal szemléltetni.
Amit tudni kell a műtrágyákról általában1 A növények számára a megfelelő talaj előkészítés több fázisból áll, és a talajművelési munkák precíz és szakszerű elvégzése után sem biztos az, hogy általunk várt eredményt kapjuk. Ahhoz hogy a talaj fizikai, kémiai és fiziológiai folyamatai a lehető legkedvezőbbek legyenek az egymást követő és kölcsönösen kiegészítő talajmunkák megfelelő összehangolása is szükséges. A talajművelési munkákat más-más módon kell végrehajtani. Függ attól, hogy éppen milyen növényt termesztünk az adott földön, milyen az adott területen a talajtípus és maga az üzemi viszonyok is eltérhetnek egymástól. Egy meghatározott területen, az egyes növények sikeres és gazdaságos termesztéséhez szükséges talajművelési eljárások összességét, az eltérő talajművelési munkák helyes arányát és sorrendiségét nevezzük talajművelési rendszernek.
A tápanyag-gazdálkodás1 Egy adott terület tápanyag-szolgáltató képessége lecsökkenhet folyamatos igénybevétel után, ha azt nem pótoljuk külső beavatkozással (tápanyag visszapótlás). A különböző talajtípusok tápanyag készlete eltérő nagyságú, minden esetben két fogalommal jellemezhető:
2
Az első ilyen fogalom a tápanyagtőke, amely a talajban lévő tápanyag teljes mennyisége és hasznosítható vagy felvehető tápanyagtartalom, ami növekedhet szár és gyökérmaradványok lebomlásával (biológiai felhalmozódás) valamint trágyázás, plusz tápanyagbevitel útján. Csökkenését a termesztett növények tápanyagfelvétele, kilúgozódás, kimosódás, ill. a talajerózió okozhatja. A következő fogalom a hasznosítható tápanyagtartalom. Növekedését a külső pótláson túl a feltáródás és az oldódás hatása okozhatja, míg csökkenéséért a tápanyag megkötődése, oldhatóságának csökkenése, a gyomok tápanyagelszívása, a gyökérzónából való kijutás a felelős. A tápanyag-visszapótlás célja a talaj gazdagítása kultúrnövények növekedéséhez és fejlődéséhez szükséges tápanyagokkal, az adott viszonyok között elérhető gazdaságos termelés céljából, de mit is nevezünk trágyának. Azok az anyagok, amelyekkel a talaj termékenysége, a növényi termékek mennyisége és minősége növelhető. Szűkebb értelemben azonban csak azok az anyagok tekinthetők trágyának, amelyek a növényt és a vele együtt élő mikroorganizmusokat táplálják
A műtrágyák csoportosítása1 A műtrágyák felosztása több szempontból lehetséges. Hatóanyag szerinti megkülönböztetünk: Egy hatóanyagú, más néven monoműtrágyák, amelyek csak egy hatóanyagot tartalmaznak (nitrogént, foszfort, káliumot vagy valamelyik mikroelemet) Több hatóanyagú műtrágyák, ebbe tartoznak az összetett műtrágyák, amelyek vegyülete egy képlettel leírható, minden molekulája két tápanyagot tartalmaz (pl. kálium nitrát KNO3) Kombinált műtrágya, amely több vegyületet és 2-3 vagy több tápanyagot tartalmaz, egy képlettel nem fejezhető ki. (pl. a Nitrofoszka) Kevert műtrágya a monoműtrágyák gyári, vagy üzemi, különféle arányú keveréke (pl. NPK) Halmazállapot szerint megkülönböztetünk folyékony vagy szilárd halmazállapotú műtrágyákat. A műtrágyák minden esetben csak bizonyos százalékban tartalmazzák a hatóanyagot, egyéb alkotórészük
az
ún.
vivőanyag.
A
hatóanyagok
1
megnevezését
%-os
arányát
Dr. Hajós László, A mezőgazdasági termelés gyakorlatának alapismeretei, Szaktudás Kiadó Ház, Budapest, 2005
3
a
csomagolóburkolaton
fel
kell tüntetni. (pl NPK: 0-1515%). A következő képen ez látható. Az egyik oldalán az összhatóanyag %-os arányát lehet látni, ami jelen esetben 39%. A másik oldalon pedig feltűntetik a felosztást is. A képen
látható
pétisó
granulátumban
27%
nitrogén, 2% kalcium-oxid, 5%
kalcium,
magnézium-oxid,
2% 3%
magnézium található. A mezőgazdaság világszerte
1. ábra: Műtrágya csomagolásán feltüntetett %-os arányok,forrás: saját kép
nitrogén-, foszfor-, káliumés mikroelem tartalmú műtrágyákat használ fel (amelyeket ipari üzemekben állítanak elő). Továbbiakban ezekről lesz külön külön szó.
Nitrogén műtrágyák A nitrogén a növényi tápanyagok közül a legjelentősebb, amelynek hiánya következtében a vegetatív szervek gyengén fejlődnek, a levélzet sárgul, a virágzat gyér és a termés csökken. A könnyebb átláthatóság érdekében táblázatba összegyűjtöttem a főbb nitrogén tartalmú műtrágyafajtákat. (1. táblázat) A mezőgazdaság által felhasznált nitrogén műtrágyák és környezet kapcsolatának probléma köréhez tartozik a dinitrogén-oxid képződése, az eutrofizáció, termésminőség és nyerstartalom a növényekben. A műtrágya nitrogénjének 30%-a kerül be a növényekbe, derült ki egy brit, német és dán becslésből. A többi része a talaj szerves anyagaihoz kötve ott marad, vagy veszteségként jelenik meg a környezetben. „A mezőgazdasági erőgépek a műtrágyáktól függetlenül 3,6 millió t nitrogént bocsátanak a levegőbe nitrogén-oxidok alakjában. A nitrát, amely a talaj felső rétegében egyrészt a szerves anyag mineralizációja során nitrifikációval képződik, másrészt pedig a műtrágyákból származik, a csapadékvízzel a talajvízbe vagy az ásott kutakba kerül. Az ivóvíz nitrát tartalma nem lépheti túl az 50 mg/dm3 értéket. Ezt a határértéket Franciaországban 1 millió, Angliában 1,6 millió ember ivóvizében időlegesen túllépi a nitrát 4
tartalom. Ez hazánkban is előfordul egyes településeken, ahol a gyermekek ivóvízéről külön kell gondoskodni.”2 Megnevezés
Halmazállapot
pétisó (mészammonsalétrom) kénsavas ammónia (ammónia-szulfát) mészsalétrom (kalcium-nitrát) karbamid
szilárd
Hatóanyag %-ban 25
szilárd
20
szilárd
16-18
szilárd
46,6
cseppfolyós ammónia vizes ammónia UAN-oldat
folyékony folyékony folyékony
82,2 16-20 28-32
Vivőanyagok 3% magnézium Ca, Mg,Si
Tulajdonság
vízben könnyen oldható szintetikus műtrágya legkoncentráltabb, vízben jól oldódó kristályos anyag
karbamidammónium-nitrát
1. táblázat: Nitrogén tartalmú műtrágyák
Ha a nitrát a talajból bekerül az altalajvízbe legnagyobb veszélye, hogy vízfogyasztásakor toxikus hatást okozhat. A nitrát gyorsan kiürül a szervezetből, de a belőle keletkező nitrit már okot adhat aggodalomra, mivel bakteriális redukcióval keletkezik a szájban, a gyomorban és vastagbélben. Növények elfogyasztásával is bejutathatjuk szervezetünk a nitrátot, hiszen szinte mindegyikben megtalálható különböző mennyiségben. Általánosságban napi 30-60 mg nitrát bevitele még nem okoz gondot, viszont ennél nagyobb mennyiség már különböző veszélyekkel járhat: csecsemők bőre elkékülhet, és légzési zavarok jelentkezhetnek rákkeltő hatás más betegségek pl. golyva, szívbetegségek fejlődési rendellenességeknél is szerepet játszhat 2]
Foszfor műtrágyák A foszfor a növényekben szervetlen és szerves formában fordul elő, az anyagcsere folyamatok elengedhetetlen eleme. A növények termésében halmozódik fel, gyorsítja a fejlődésüket, megnöveli a szárszilárdságukat és javítja a termésük minőségét. A leggyakrabban használt foszforműtrágyákat a 2. táblázatban olvasható.
2
] Győri Dániel , ´A műtrágyák, a talaj és a környezet kapcsolata´, A talaj és a környezet, Veszprémi Egyetemi Kiadó, Veszprém, 1997, 81-90
5
Az első szuperfoszfát műtrágyát 1843-ban állították elő. A foszfát formában lévő foszfor a nélkülözhetetlen a növények számára, megfelelő pótlás nélkül foszforhiány is felléphet. „Európában a múlt század közepe óta jelentős foszforműtrágyázás folyik, így ma legtöbb nyugat európai országokban elegendő a fenntartó foszforműtrágyázás. Megnevezés szuperfoszfát koncentrált szuperfoszfát ammonizált szuperfoszfát ammónium-ortofoszfát ammónium-polifoszfát
Hatóanyag % 18 36-48 17-18 20 28-42
Halmazállapot szilárd szilárd szilárd folyékony folyékony
2. táblázat: Foszfor műtrágyák
Ezeknél a műtrágyáknál kisebb a kimosódás veszélye, mint a nitrogén tartalmúaknál. Elsősorban felső talajrétegekből származó, erózióval elszállított részecskék okozzák a foszfátveszteséget, amelyek a tavakba kerülve eutrofizációt idézhetnek elő.” [2]
Kálium műtrágyák A kálium a növények vegetatív részében halmozódik fel. Fontos szerepe van a szénhidrátfelhalmozódásban, a növények vízfelvételében, a fotoszintézisben, az ozmózisnyomás szabályozásban, a betegségekkel szembeni állóképességben, és növeli a növények szárazságtűrését, fagyállóságát,. Ha a talajban nincs elég mennyiségű kálium, akkor szükség van a pótlására, azaz kálium műtrágyázásra. Dózisa 40-170 K/ha. A WHO nem ad meg határértéket az ivóvíz káliumtartalmára és nincs hatása a tavak eutrofizációjára sem. Fontosabb káliumműtrágyák a 38-42 és 60%-os K2O-ot tartalmazó kálisó és a kénsavas kálium, amely 4852% hatóanyagot tartalmaz. [1,2]
A világ műtrágya felhasználása, gyártása A következőkben a műtrágyák globális felhasználásáról lesz szó, és használatuk fő okáról, hogy mért is volt szükség arra, hogy növeljük a termőföldek képességét. A világ lakossága folyamatosan nő, immár 7 milliárd fővel kell számolni, akiknek egyfolytában biztosítani kellene táplálékot. Egyes régiókon ez még mindig nem valósul meg, hiszen az éhínség problémája a mai napig nem oldódott meg. Egy 2010-es forrás szerint a világ lakosságából 1,023 milliárd éhezőt tartanak számon. Tehát műtrágyák nélkül a civilizáció a mai formájában nem létezhetne. Termelésük és értékesítésük, felhasználásuk az elmúlt évtizedben tért nyert a világ minden táján. Az alábbi diagram is ezt mutatja, hogy a népesség folyamatosan évről évre nő, ezáltal a műtrágya felhasználás is. 6
2. ábra: A világ népessége és műtrágya felhasználása, forrás: http://large.stanford.edu/courses/2014/ph240/yuan2/images/f1big.png
„A műtrágyák felhasználását tekintve Kína magasan vezeti a statisztikákat, hiszen a világ termelésének 28%-át használja fel. Egymaga nagyobb piac, mint az egész amerikai kontinens. A másik feltörekvő ország, India 14%-os szeletet hasít ki a világ keresletéből, azaz e két ország hasznosítja 42%-át az összes műtrágyának. Ázsia egyéb országaiba jut még 12%, így elmondható róla, hogy jelentős, 54%-os részesedéssel rendelkezik a többi kontinens előtt.”3
Nitrogénre vonatkozó adatok Nitrogén nélkül nincs termékeny talaj, hiszen ha nem létezne ez az elem, akkor megállna a fotoszintézis, a növények nem növekednének, mert nem termelnének fehérjét. A főbb élelmiszereink forrása a gabonafélék (kukorica, rizs, búza) a legnagyobb nitrogénigényű növények, többre van szükségük, mint amennyit maga a természet tud nyújtani.
Ezt a
problémát a modern vegyészet orvosolta. A légkörből vett nitrogént vegyi üzemekben,
3
Tömösi Attila,www.pointernet.pds.hu, 2016.04.02, http://www.pointernet.pds.hu/ujsagok/agraragazat/2010/11/20110109124544583000000391.html
7
földgázból nyert hidrogénnel hozzák össze katalizátor jelenlétében nagy nyomáson és magas hőmérsékleten. Ezzel az ipari módszerrel állítják elő a növényeknek szükséges nitrogén vegyületeket. Kína a világ legfőbb műtrágyagyártója. A kormány több száz üzemet létesített 1975 és 1995 között. Ahogy már korábban említettem ennek oka az éhínség megszüntetése, és a növekvő népesség élelem szolgáltatása. Kínában 1959-től kezdve 30 millióan haltak bele az éhezésben. Részben az aszály, más részről az akkori elnök rossz döntései okozták a vészt. Ez az állapot egészen a ’70-es évekig eltartottak, és örökre rányomta a bélyeget a kínai emberek életére. Később helyre állt a rend, viszont újabb akadályokba ütköztek, a robbanásszerű népességnövekedéssel. 1970 és 1990 között 300 millióval nőtt Kína népessége. A hagyományos mezőgazdaság már nehezen tudott lépést tartani a népszaporulattal, és az élelem szűkétől való félelem miatt egyre több műtrágyát kezdtek használni, nem törődve a környezeti hatásokkal. A földekre
kiszórt
vegyületek
egy
nitrogén körforgásban
vesznek részt a természetben, és nem kívánt jelenségeket idéznek elő. Egy részük a földekről a vizekbe mosódik, majd a levegőbe jut, más részük a gabonával az ember és a jószág szervezetébe kerül.
A
megfojtja
kimosódott a
tavak
nitrogén élővilágát,
elszaporodnak az algák. Egyik legismertebb példa erre, Kína harmadik legnagyobb
3. ábra : Tai-tó 2007-es algavirágzás utáni vízállapotok, forrás: édesvizű http://kitekinto.hu/galeria/leveg_es_vizszennyezes_kinaban/12/
tava, a Taj-tó, ahol rendszeresen jelentkezik algavirágzás a toxikus cianobaktérimok (készmoszatok) miatt. Ez szemlélteti a harmadik ábra is. A tóval szomszédos Wuxi város kétmillió lakosának ivóvízét fertőzték meg az elszaporodó egysejtűek. A számítások szerint az emberi tevékenységből származó nitrogén 70%-a a műtrágyákból kerül a természetbe.
4
Korábban már említett nitrogén gyártása során
földgáz segítségével állítanak elő ammóniát, mint elsődleges terméket. Másodlagos termékként két fő terméket gyártanak ammóniából. „Salétromsav hozzáadásával ammónium nitrátot (AN), illetve széndioxid segítségével karbamidot, azaz ureát. Egyéb nitrogén termékeknek számítanak
4
Dan Charles ’Bőségünk zavara’, National Geographic, 2013 május, 12
8
még a CAN, azaz kalcium ammónium nitrát, az UAN (urea ammónium nitrát), illetve AS (ammónium szulfát). A világ ammónia gyártása és felhasználása éves szinten 150 millió tonna körül mozog, ami nitrogén hatóanyagra számolva 125 millió tonnának felel meg. A legnagyobb ammóniagyártó régió a világon Kelet Ázsia, a legnagyobb exportőr a volt Szovjetunió utódállamai, a legnagyobb importőr Észak Amerika, míg a legnagyobb felhasználó szintén Kelet Ázsia. Az Európai Unió a világ gyártásának 10%-ával rendelkezik, míg a kereskedelmi forgalom 12%-át használja fel.”[3] Az alábbi ábrán egy 2015-os kereskedelmi forgalom térkép látható, amin lila nyíllal jelölik az ammónia kereskedelmi útját, míg a karbamidét pirossal.
4. ábra: Ammónia, és karbamid útja a világban, forrás: http://www.icis.com/resources/fertilizers/tradeflow-map-2015/
Foszforra vonatkozó adatok A foszfor gyártása a nyers foszfát bányászatával kezdődik. Elsődleges termék a foszforsav, melyet kénsav segítségével gyártanak. Másodlagos termékek a MAP (monoammónium-foszfát) és a DAP (diammónium-foszfát). A foszforsavat legnagyobb mértékben DAP gyártásához használják. Az összes mennyiség 35%-át veszi fel. A második helyen a MAP áll 26%-kal. A foszforsav 6%-ából TSP-t (triplefoszfát), míg 19%-ából egyéb műtrágyákat gyártanak. A maradék 15%-ot a takarmányipar (6%), élelmiszeripar és egyéb iparágak hasznosítják.
9
Évente több mint 175 millió tonna nyers foszfátot bányásznak a világon. A legnagyobb készletekkel Marokkó rendelkezik. Ezt a következő diagram is szemlélteti, hogy Marokkó magasan vezeti a sort a többi régióhoz képest.
5. ábra: Foszfát készletek forrás: http://globalpnetwork.net/sites/default/files/WorldProck_Reserves_USGS_2010.jpg
Az afrikai kontinens exportálja a nemzetközi piacon értékesített nyers foszfát közel 60%-át és a foszforsav 73%-át. A másodlagos foszfor termékek legnagyobb exportőrei azonban már az Egyesült Államok és Oroszország. Ezt mutatja az alábbi ábra is. A legnagyobb nyers foszfát és foszforsav felhasználó Kína és az Egyesült Államok. A legnagyobb nyers foszfát importőr
6. ábra: Foszfor műtrágyák exportőrei forrás: https://npk101.files.wordpress.com/2012/10/clipboard05.jpg 10
az EU 27%-os részesedéssel, míg a legnagyobb foszforsav importőr India. India vásárolja a legtöbb DAP-ot világon, míg a legtöbb MAP Dél-Amerikába áramlik. A felhasználási adatokat nézve Kína vezeti a MAP, India a DAP piacot.[3]
Káliumra vonatkozó adatok „A kálium gyártása szintén bányászattal kezdődik csak úgy, mint a foszforé. A leggyakrabban értékesített kálium a KCl. Évente 50 millió tonna körüli a kálisó felhasználás a világon. Ez azt jelenti, hogy K2O hatóanyagra számítva 30 millió tonna körül mozog. A legnagyobb termelés Észak Amerikában, főként Kanadában, illetve a volt szovjet utódállamokban található. Ezek a régiók a legnagyobb export adatokkal is rendelkeznek. Észak Amerika adja csaknem 40%-át az
7. ábra: Kálium termelők, forrás: http://www.napotash.com/aboutpotash/
összes exportnak. Ezt szemlélteti a fenti diagram is. A legnagyobb importáló régió viszont Kelet Ázsia, azon belül is Kína. Észak Amerika és Dél Amerika osztoznak a második és harmadik helyeken 7 millió tonna feletti mennyiségi adataikkal. A legnagyobb felhasználó régió szintén Ázsia 21 millió tonna feletti felhasználással, ahol Kína és India a meghatározó országok. Dél Amerika és Észak Amerika 9 millió tonnás éves kálisó igénnyel rendelkeznek. A 27 tagú Európai Unió a világ termelésének 12,8%-át adja, míg felhasználásának 13,4%-át.”[3] 11
Készletek kérdése A műtrágyák mindegyike kimeríthető erőforrásokból készülnek, bányászat és különböző ipari eljárások révén, felhasználva a természeti adottságokat. Ezek a készletek végesek, és különböző jóslatokkal, számításokkal lehet találkozni hogy mikor fogyhatnak el. A nitrogén műtrágyák alapanyaga a kőolaj és a földgáz. A készletek tulajdonságait két típusra lehet osztani. Konvencionális és nem konvencionális kitermelésű szénhidrogénekre. Az előbbiek esetében a tároló kőzet áteresztőképessége nagy, és az olaj viszkozitása alacsony, azaz könnyen folyik. A nem konvencionális forrásokat (olajpala, olajhomok) csak nagyobb ráfordítással, illetve lassabban lehet a felszínre hozni, mert a kőzet áteresztőképessége alacsony, és az olaj viszkozitása is nagyobb. Ez utóbbiból hatalmas készletek vannak, de hátrányuk hogy a kedvezőtlen paraméterek miatt, kitermelésük sebessége sosem éri el a könnyen elérhető olajmezők kitermelésének sebességét. Ez viszont ahhoz vezet, hogy rohamosan csökken ezeknek a területeknek a száma. Egyes becslések szerint 50 százalékos valószínűséggel még 80 évig számíthatunk a kőolajra, a földgáznál fenti időtartam másfélszeresével, 75, illetve 120 évvel lehet számolni. Tehát az emberiségnek nem kell tartani a szénhidrogének gyors eltűnéséről. A legfőbb kérdés az, hogy a jelenlegi termelés meddig tartható.5 Hasonlóan aggasztó a helyzet a foszfortermelésnél is. Az emberiség példátlanul gyors ütemben meríti ki a rendelkezésre álló „koncentrált” foszfát készleteket. „A Föld teljes foszfátkőzetkészleteit 2010-ben még mindössze 16 milliárd tonnára becsülték, majd 2011 januárjában az USA Geológiai Szolgálata a becsült értéket váratlanul 65 milliárd, majd 71 milliárd tonnára emelte. A becsült készlet – közgazdászok többsége által elfogadott számítási módszert alkalmazva – a jelenlegi kitermelési ütemmel számolva még 370 évre lenne elegendő. Eltekintve attól a nem mellékes etikai problémától, hogy mit (nem) hagyunk majd örökül az akkor élő leszármazottainknak, ez a számítási mód túlzott optimizmust sugall. Az egyik, hogy a világ népességének további gyarapodása – az előrejelzések szerint 2050-re 9 milliárd ember él majd a Földön – miatt megnövekedő élelmiszerigény kielégítésére a foszfátkitermelés mértéke még számottevően növekedni fog. Egyszerűen kiszámítható, hogy a kitermelés évenkénti mindössze 1 százalékos növekedése esetén a „teljes” kimerülés ideje 156 évre rövidülne, évi 3 százalékos növekedés esetén pedig már csak 85 év lenne. Ne felejtsük el, hogy a foszfátkitermelés 2010 és 2011 között több, mint 7 százalékkal nőtt! Allen Bartlet szállóigévé vált klas - szikus mondása kívánkozik ide: „Az emberiség legnagyobb fogyatékossága, hogy 5
www.világtudomány.hu 2016.04.10 http://vilagtudomany.hu/index.php?data%5Bmid%5D=7&data%5Bid%5D=496&olajesgazkeszletek812evre
12
nem fogja fel az exponenciális függvény természetét.” De a helyzet valójában még ennél is sokkal aggasztóbb.”6 A mai modern társadalom túlságosan pazarlóan bánik a Föld véges erőforrásaival, így a kitermelés mértékén kellene csökkenteni és más módszerekhez nyúlni. A fejlődő technika segítségünkre lehet ebben, és ne feledkezünk meg arról se, hogy a Földünkön léteznek más energiaforrások is, amelyeket úgyszintén ki lehet használni. Szó volt eddig általánosságban a műtrágyákról, fajtáikról, röviden hatásaikról a készletek kérdéséről, a következőkben használatuk kedvező következményeit fogom bemutatni.
A műtrágyázás hatása a talajra A vegyipar fejlődésével párhuzamosan jutott egyre nagyobb szerephez a műtrágyák használata, és elmondható hogy nélküle a fejlett, magas színvonalú mezőgazdasági el sem képzelhető. Felhasználásuk célja, hogy egységnyi műtrágyamennyiség felhasználása többlettermeléssel járjon, úgy hogy a termést magasabban áron tudják eladni, mint a megtermeléshez szükséges kiadások. Modern világban azonban még egy dolgot figyelemben kell már venni, méghozzá a környezetvédelmi optimumot. Ezen azt a hatékony és gazdaságos műtrágyamennyiséget értjük, amely még nem okoz kárt a környezetben. Eddig a káros következményeiről az egyes részekben volt már szó, de lássuk használatuk milyen előnnyel is jár.
Kedvező hatások Azt már tudjuk, hogy a talajba jutatott többlet elsődleges hatása a termés mennyiségében nyilvánul meg. Ez már önmagában is kedvező hatásként könyvelhető el az emberi környezetre vonatkozásában, mert hozzájárul a környezet-természeti feltételek jobb kihasználáshoz. Több növény, nagyobb zöldtömeget jelent és általuk képzett nagyobb asszimilációs felület hatására a légkör szén-dioxid tartalmát megkötik, és ugyanakkor növeli annak oxigéntartalmát. „A növényzet e funkciója révén a táj tüdeje, amely a települések és ipartelepek szén-dioxid termelését, illetve oxigénfogyasztását ellensúlyozza. Azzal tehát, hogy műtrágyázással a növények zöldtömegét megsokszorozzuk, a táj, a környezet levegőjét tisztítjuk meg. Kiszámították, hogy egy olyan kukoricatáblán, amely 6300 kg/ha szemtermést ad, a növényállomány évente 18,5 t/ha szén-dioxidot von ki a levegőből, és megközelítőleg 15t/ha 6
Krassován Krisztina Pléh Csaba, Imre Kornélia,Gelencsér András, Apadó foszfátkészletek – az intenzív élelmiszertermelés alkonya?,2013, http://epa.oszk.hu/00000/00011/00180/pdf/EPA00011_iskolakultura_2013_12_101-108.pdf
13
oxigént bocsát ki. Ez azt jelenti, hogy egy hektár kukorica egy év alatt 30 ember oxigénszükségletét biztosítja. Érdemes ennek hatását egybevetni erdeink légtisztító szerepével, amely mintegy 2 ember évi oxigénszükségletét fedezi hektáronként. További hatásként a trágyázott-nagyobb tömeget, sűrűbb növényállományt- és nagyobb borítottságot biztosító növénytakaró talajvédő hatását említjük meg. A lepusztult, erodált talajokon a műtrágyázással elért nagyobb termés a további károk megelőzését és az erodált talaj jobb hasznosítását eredményezi.”7
Megoldási lehetőségek8 Mind a készletek kimerülése mind a kedvezőtlen hatások miatt jelentek az alternatív megoldásokkal foglalkozó elképzelések és gyakorlat. Ezek a következők extenzív mezőgazdasági termelés alternatív mezőgazdaság Az extenzív mezőgazdaság lényege, hogy csökkentett műtrágya- és növényvédőszer mennyiségekkel dolgoznak. Az alternatív földművelési rendszerek abban közösek, hogy elutasítják az oldható műtrágyákat és növényeket kezelő kémiai módszereket. A nyugateurópai országokban jelenleg a mezőgazdaságban működő gazdaságoknak kevesebb mint 1 %-a alkalmaz alternatív módszereket. A probléma az ,amit már részben érintettem is, hogy a mezőgazdasági termelésben alkalmazott műtrágyázásnak lehetnek ökológiai kockázatai. A kitűzött cél pedig az, hogy megtaláljuk az egyensúlyt az igények és a költségek között a társadalom és a természet számára. „A műtrágyáktól elvárjuk, hogy hosszú ideig fenntartsák a talajok termékenységét és biztosítsák a mezőgazdasági termelés változatlan fennmaradását. A Földön növekednie kell a tápláléktermelésnek, hogy a növekvő számú népességet el lehessen látni táplálékkal. Erre a célra szükség van vízre, műtrágyázásra és növényvédő szerekre. A jó mezőgazdasági termelésnek nincs merev, rugalmatlan koncepciója. A földművelési módszerek állandó változásban vannak, és a gazdaság vezetése számára szükségessé teszik a komplikált
7
Jakab Sámuel, ´A műtrágyázás hatása a talajra´, Höhn Károly, Incze Árpád,Termőföldünk az őstelevény, Mentor Kiadó, Marosvásárhely, 2004, 225-228 8 Győri Dániel , ´A műtrágyák, a talaj és a környezet kapcsolata´, A talaj és a környezet, Veszprémi Egyetemi Kiadó, Veszprém, 1997, 102-104
14
összefüggések
megértését.
Ennek
része
az
ökológiai
szempontok
megértése
és
figyelembevétele.”
Összegzés Ahogy a tanulmányom elején is említettem a mezőgazdasági termelés állandó része környezetünknek, és ahhoz hogy a lehető legjobb eredménnyel használjuk ki a talaj termőképességet egy nagyon bonyolult rendszert kell alkalmazni. Tehát a mezőgazdaság és környezet közötti kapcsolat rendkívül komplikált. A jövőben törekedni kell arra, hogy a környezetre gyakorolt lehetséges kedvezőtlen hatásokat elkerüljük vagy jelentősen csökkentsük. Továbbá a folyamatosan növő népesség igényét úgy kellene kielégíteni, hogy közben a készletek szűkösségét is figyelembe tartsuk.
15
Irodalomjegyzék 1.
Dr. Hajós László, A mezőgazdasági termelés gyakorlatának alapismeretei, Szaktudás Kiadó Ház,
Budapest, 2005 2.
Győri Dániel , ´A műtrágyák, a talaj és a környezet kapcsolata´, A talaj és a környezet, Veszprémi
Egyetemi Kiadó, Veszprém, 1997, 81-90 3.
Tömösi
Attila,www.pointernet.pds.hu,
2016.04.02,
http://www.pointernet.pds.hu/ujsagok/agraragazat/2010/11/20110109124544583000000391.html 4.
Dan Charles ’Bőségünk zavara’, National Geographic, 2013 május, 12
5.
www.világtudomány.hu
2016.04.10:
http://vilagtudomany.hu/index.php?data%5Bmid%5D=7&data%5Bid%5D=496&olajesgazkeszletek81 2evre 6. intenzív
Krassován Krisztina Pléh Csaba, Imre Kornélia,Gelencsér András, Apadó foszfátkészletek – az élelmiszertermelés
alkonya?,2013,
http://epa.oszk.hu/00000/00011/00180/pdf/EPA00011_iskolakultura_2013_12_101-108.pdf 7.
Jakab Sámuel, ´A műtrágyázás hatása a talajra´, Höhn Károly, Incze Árpád,Termőföldünk az
őstelevény, Mentor Kiadó, Marosvásárhely, 2004, 225-228 8.
Győri Dániel , ´A műtrágyák, a talaj és a környezet kapcsolata´, A talaj és a környezet,
Veszprémi Egyetemi Kiadó, Veszprém, 1997, 102-104
16
Ábrajegyzék 1. ábra: Műtrágya csomagolásán feltüntetett %-os arányok,forrás: saját kép ........................................ 4 2. ábra: A világ népessége és műtrágya felhasználása, forrás: http://large.stanford.edu/courses/2014/ph240/yuan2/images/f1big.png .................................................. 7 3. ábra : Tai-tó 2007-es algavirágzás utáni vízállapotok, forrás: http://kitekinto.hu/galeria/leveg_es_vizszennyezes_kinaban/12/............................................................ 8 4. ábra: Ammónia, és karbamid útja a világban, forrás: http://www.icis.com/resources/fertilizers/trade-flow-map-2015/ ............................................................ 9 5. ábra: Foszfát készletek forrás: http://globalpnetwork.net/sites/default/files/WorldProck_Reserves_USGS_2010.jpg ......................... 10 6. ábra: Foszfor műtrágyák exportőrei forrás: https://npk101.files.wordpress.com/2012/10/clipboard05.jpg .............................................................. 10 7. ábra: Kálium termelők, forrás: http://www.napotash.com/aboutpotash/ ......................................... 11
17
Táblázatjegyzék 1. táblázat: Nitrogén tartalmú műtrágyák .............................................................................................. 5 2. táblázat: Foszfor műtrágyák ............................................................................................................... 6
18
