Pemupukan berlebihan di bidang pertanian

Pertanian dianggap sebagai penyebab utama pemupukan berlebihan: peningkatan peternakan bukan satu-satunya penyebab Overproduksi makanan hewani, tetapi pada saat yang sama untuk peningkatan besar dalam berbagai polutan dan Bubur. Pemupukan yang berlebihan menyebabkan kelebihan nutrisi yang sangat besar, dengan nitrogen yang terkandung dalam pupuk khususnya berdampak drastis pada seluruh ekosistem.

Nitrogen

Nitrogen (N) dianggap sebagai bahan penyusun dasar setiap makhluk hidup dan ditemukan di air, udara, dan tanah. Zat vital membentuk sekitar 78 persen udara, tetapi baik tanaman maupun hewan tidak dapat menggunakan nitrogen di udara. Namun, siklus alami menyatakan bahwa nitrogen atmosfer diubah oleh mikroorganisme di dalam tanah. Ini menciptakan molekul dari nitrogen yang dapat digunakan tanaman untuk tumbuh.

Selanjutnya, hewan dan manusia menyerap nitrogen melalui konsumsi makanan nabati dan mengeluarkannya kembali melalui feses dan urin. Ini dipecah lagi oleh mikroorganisme, yang menutup siklus alami. Namun, keseimbangan siklus nitrogen secara besar-besaran terganggu oleh campur tangan manusia di alam, mengakibatkan kelebihan nitrogen di lingkungan.

• sekitar 62 persen berasal dari produksi tanaman
• sekitar 33 persen berasal dari produksi hewani
• sekitar 5 persen berasal dari transportasi, industri dan rumah tangga

Dampak terhadap keanekaragaman hayati

Pasokan nitrogen yang meningkat memiliki dampak yang sangat besar pada keanekaragaman hayati dan memastikan vegetasi yang seragam. Alasannya terletak pada kebutuhan nutrisi individu dari masing-masing tanaman. Karena beberapa dari mereka benar-benar menyukai nitrogen dan sangat diuntungkan dari kelebihan pasokan zat ini. Karenanya, mereka menyebar dengan cepat, tetapi dengan mengorbankan tanaman yang telah beradaptasi dengan kondisi miskin nutrisi. Karena ini kemudian digantikan oleh tanaman yang menyukai nitrogen.

• rawa terangkat khususnya terpengaruh
• Sundew juga ditekan
• Rumput kapas dan rosemary heather menyebar

Efek pada tanaman

Kelebihan nitrogen menyebabkan pertumbuhan tanaman yang tidak sehat dan dipercepat dan pertumbuhan akar tertinggal. Karena tanaman mengerahkan seluruh energinya untuk membentuk tunas baru, yang seringkali lunak dan kenyal. Namun tidak hanya pucuk saja yang terpengaruh, karena sel dan jaringannya tidak terbentuk secara optimal. Pada pohon, percepatan pertumbuhan juga menyebabkan apa yang disebut penipisan tajuk. Hal ini membuat mereka jauh lebih rentan terhadap tiupan angin dan kekeringan, yang seringkali menyebabkan kerusakan hutan akibat angin. Juga telah dibuktikan bahwa peternakan pabrik dan pemupukan berlebihan berhubungan langsung dengan mati pucuk hutan. Kelebihan pasokan nitrogen juga memiliki efek berikut pada dunia tumbuhan:

• Status nutrisi tanaman terganggu, yang dapat menyebabkan kekurangan pasokan
• Penyebaran penyakit bakteri dan jamur meningkat
• Tanaman lebih rentan terhadap kondisi cuaca
• Penyimpanan produk panen terganggu, yang dapat menyebabkan kerugian hasil pertanian

Efek pada badan air

Pemupukan yang berlebihan dalam pertanian menyebabkan peningkatan kandungan nutrisi di badan air. Karena senyawa nitrogen masuk ke danau, sungai, dan laut dengan limpasan dan menyebabkan eutrofikasi. Ini dipahami sebagai pertumbuhan tanaman air yang tidak terkendali, yang disebabkan oleh kelebihan pasokan nutrisi. Secara khusus, fitoplankton (ganggang sel tunggal) mendapat manfaat dari kelebihan nutrisi ini dan terbentuk dalam jumlah besar. Ini menghasilkan apa yang disebut mekar alga, yang berwarna kehijauan dan menutupi permukaan air. Ini menimbulkan ancaman khusus terhadap ekosistem yang sensitif seperti genangan air dan air yang mengalir lambat. Karena alga dapat menyebabkan air “terbalik”:

• Alga menutupi permukaannya
• lebih sedikit cahaya yang mencapai lapisan bawah badan air
• Fotosintesis tidak dapat berlangsung dan pertumbuhan tanaman terganggu, sehingga mengurangi keanekaragaman hayati

Fitoplankton merusak badan air

Ganggang memiliki umur sekitar satu sampai lima hari. Setelah fitoplankton mati, mereka tenggelam ke dasar badan air dan dipecah oleh bakteri yang hidup di sana. Namun, proses ini membutuhkan oksigen, yang kemudian diekstraksi dari air. Kurangnya oksigen akibat proses degradasi aerobik menyebabkan kematian tumbuhan dan hewan di badan air yang terkena dampak. Jika tidak ada lagi oksigen yang cukup, zat beracun kemudian terbentuk. Selama apa yang disebut proses dekomposisi anaerobik, terutama racun seperti metana (CH4), amonia (NH3) dan hidrogen sulfida (H2S) terbentuk, yang meracuni dan membunuh ikan. Selain itu, racun ini sering ditemukan pada makanan laut, sehingga memungkinkan untuk mencapai manusia melalui rantai makanan. Alga juga memiliki efek sebagai berikut:

• "zona mati" diciptakan oleh fitoplankton
• sekitar 15 persen dasar laut Laut Baltik ditutupi oleh zona mati
• fitoplankton membuat "karpet busa" di pantai
• industri pariwisata menderita akibatnya

Efek pada iklim dan udara

Pupuk mengandung amonium, yang diubah menjadi amonia (NH3) selama penyimpanan dan aplikasi. Amonia, pada gilirannya, dilepaskan ke atmosfer dan mendukung pembentukan debu halus. Namun, ini berbahaya bagi manusia dan hewan karena bekerja langsung pada saluran pernapasan bagian atas dan menyebabkan penyakit pernapasan. Selain itu, gas amonia dapat menyebabkan hujan asam yang berbahaya bagi seluruh lingkungan. Saat hujan, amonia kembali ke tanah, di mana ia bertindak sebagai pupuk tambahan dan dengan demikian mendorong pemupukan tanah yang berlebihan.

Namun, pupuk nitrogen tidak hanya melepaskan amonia:

• Nitrous oxide (N2O) dihasilkan sebagai hasil dari mineralisasi pupuk
• ini sekitar 300 kali lebih berbahaya bagi iklim daripada karbon dioksida (CO2)
• dan dianggap sebagai gas rumah kaca yang sangat efektif
• selain itu, metana (CH4) dilepaskan
• ini sekitar 25 kali lebih berbahaya bagi iklim daripada karbon dioksida

berdampak pada tanah

Amonia yang terkandung dalam pupuk diubah menjadi nitrat (NO3-) oleh mikroorganisme di dalam tanah. Jika tanaman tidak menyerap nitrat, apa yang dikenal sebagai pencucian basa terjadi. Nitrat dibilas dengan air rembesan dan pengasaman tanah dipromosikan. Meskipun beberapa tanaman lebih suka tumbuh di tanah asam, semua tanaman umumnya berhenti tumbuh pada pH di bawah 3. Namun, pengasaman tanah tidak hanya mempengaruhi pertumbuhan tanaman:

• terjadi perubahan struktur tanah
• kondisi kehidupan mikroorganisme tanah juga berubah, yang mempengaruhi kesuburan tanah
• unsur hara dalam tanah tercuci habis, artinya suplai unsur hara yang optimal tidak lagi diberikan
• zat beracun dapat dilepaskan (mis. misalnya aluminium)
• Penurunan populasi cacing tanah

Efek pada air tanah

Pemupukan yang berlebihan di bidang pertanian juga dianggap sebagai pemicu peningkatan kadar nitrat dalam air minum. Karena nitrat bergerak masuk ke air tanah dengan air rembesan dan selanjutnya ke air minum, terutama saat hujan deras. Meskipun kadar nitrat yang sedikit meningkat hanya menimbulkan risiko kesehatan kecil, kadar nitrat yang meningkat secara permanen dapat menyebabkan peradangan pada saluran pencernaan. Selain itu, nitrat dapat diubah di dalam tubuh menjadi nitrit (NO2-), yang berbahaya bagi kesehatan meski dalam jumlah kecil. Reaksi ini membutuhkan lingkungan yang asam, oleh karena itu perut manusia dianggap sebagai lingkungan yang ideal untuk ini. Saat meminum air minum dengan kandungan nitrat yang meningkat, pembentukan nitrit meningkat.

• Nitrit sangat berbahaya bagi bayi, mereka dapat "tercekik secara internal"
• Jika nitrit masuk ke dalam darah, itu mengganggu pengangkutan oksigen karena menghancurkan pigmen darah merah
• nilai batas nitrit dalam air minum adalah 0,50 mg/l
• batas nitrat dalam air minum adalah 50 mg/l

Langkah-langkah untuk menghindari pemupukan berlebihan

Uni Eropa telah bereaksi terhadap pemupukan nitrogen dan pada tahun 1991 menetapkan pedoman nitrat. Oleh karena itu, semua negara anggota UE wajib memantau air permukaan dan air tanah, mengidentifikasi kawasan yang terancam punah, dan memeriksanya setiap empat tahun. Pedoman tersebut juga berisi aturan praktik profesional yang baik di bidang pertanian, yang harus diterapkan secara sukarela.
Namun, selain undang-undang yang ada, pemupukan berlebihan dengan nitrogen juga dapat dihindari oleh faktor lain:

• Menghubungkan peternakan dengan lahan pertanian sehingga jumlah ternak disesuaikan dengan luasan yang tersedia
• memasukkan pupuk cair yang ada langsung ke dalam tanah
• Menggunakan metode berteknologi tinggi untuk pengiriman pupuk, mesin pupuk dengan sensor dan/atau chip komputer - ini berarti nitrogen dapat digunakan dengan cara yang ditargetkan
• Memasang sistem filter udara di fasilitas peternakan dapat membatasi emisi

Pertanyaan yang sering diajukan

Pelajari lebih lanjut tentang pupuk