Νιτρικά ιόντα: Η σημασία τους στη γεωργική παραγωγή

Από τον Χρίστο Τσαντήλα* Στο τελευταίο άρθρο για τη σημασία και τις επιπτώσεις των νιτρικών στο περιβάλλον, τη γεωργία και την ανθρώπινη υγε...


Από τον Χρίστο Τσαντήλα*

Στο τελευταίο άρθρο για τη σημασία και τις επιπτώσεις των νιτρικών στο περιβάλλον, τη γεωργία και την ανθρώπινη υγεία, θα συνοψισθεί ο ρόλος της ένωσης αυτής στη γεωργική παραγωγή. Για την κατανόηση της σημασίας του αζώτου στη ζωή του ανθρώπου αξίζει μια σύντομη αναδρομή στην ιστορία του στοιχείου αυτού.

Αρχικά η τροφή στον άνθρωπο εξασφαλιζόταν από το κυνήγι και τη συλλογή φυτικών προϊόντων άγριων ειδών. Η εξημέρωση ζώων και η επιλογή φυτικών ειδών για καλλιέργεια άρχισε 10.000 χρόνια πριν, χρησιμοποιώντας για τη φυτική παραγωγή την κοπριά των ζώων και τα ψυχανθή, φυτικά είδη που μπορούν να δεσμεύουν άζωτο από την ατμόσφαιρα. 

Πριν 2.000 χρόνια ο πληθυσμός της γης ήταν 200 χιλ. και οι ποσότητες αζώτου που χρησιμοποιούνταν για τη γεωργική παραγωγή εκείνης της εποχής ήταν μόλις 3 εκατ. τόνοι περίπου, που εξασφαλίζονταν κυρίως από τα ψυχανθή, ενώ σήμερα χρησιμοποιούνται 210 εκατ. τόνοι τον χρόνο, που προέρχονται σε μεγάλο βαθμό από τα συνθετικά αζωτούχα λιπάσματα, μέσω της τεχνικής που ανέπτυξαν οι Γερμανός Fritz Haber και ο Carl Bosch (και οι δύο με βραβεία Nobel), με την οποία παράγεται αζωτούχο λίπασμα σε βιομηχανική κλίμακα από το άζωτο της ατμόσφαιρας. 

Φαίνεται λοιπόν ότι ο ρόλος του αζώτου στην εξασφάλιση τροφής στον παγκόσμιο πληθυσμό είναι καθοριστικός, διότι χωρίς το στοιχείο αυτό δεν θα ήταν δυνατή η αύξηση του πληθυσμού της γης στα σημερινά επίπεδα. 

Το άζωτο (Ν) είναι αέριο στοιχείο που καλύπτει το 78% του αέρα της ατμόσφαιρας, στην οποία προστέθηκε στα αρχικά στάδια του σχηματισμού της γης. Στη μοριακή του μορφή (Ν2) είναι ουδέτερο και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί, κάτι που για να γίνει πρέπει μετατραπεί πρώτα σε πιο δραστικές μορφές, όπως είναι η αμμωνία, από την οποία μπορούν να δημιουργηθούν όλες οι μορφές των αζωτούχων λιπασμάτων. 

Η μεγάλη συνεισφορά στην ανθρωπότητα των Γερμανών επιστημόνων που προαναφέρθηκαν ήταν η ανάπτυξη τεχνολογίας μέσω της οποίας γίνεται μετατροπή του αζώτου της ατμόσφαιρας, το οποίο είναι ανεξάντλητο, σε αμμωνία, δηλαδή σε αζωτούχο λίπασμα, στο οποίο βασίζεται η παγκόσμια παραγωγή τροφίμων.

Η πιο διαδεδομένη και ευκίνητη μορφή του αζώτου είναι τα νιτρικά, τα οποία αποτελούν την κύρια αζωτούχο ένωση που απορροφάται από τα φυτά. Τα νιτρικά αποτελούν το βασικό δομικό στοιχείο ουσιών εντός των φυτών που έχουν καθοριστική σημασία για την ανάπτυξη και την παραγωγή τους. Για παράδειγμα, είναι βασικό στοιχείο της χλωροφύλλης, ουσίας με την οποία γίνεται η φωτοσύνθεση και των πρωτεϊνών, ουσίες που έχουν τεράστια σημασία για τη διατροφή του ανθρώπου. 

Στο έδαφος τα νιτρικά δημιουργούνται από άλλες μορφές αζώτου, όπως η αμμωνιακή, μέσω της δράσης μικροοργανισμών ή προστίθεται μέσω ενώσεων, όπως το νιτρικό αμμώνιο, το νιτρικό κάλιο κ.λπ. ή ουρία, η οποία σύντομα μετατρέπεται σε νιτρική μορφή. Τα νιτρικά είναι από τις πιο ευκίνητες μορφές θρεπτικών στοιχείων ακολουθώντας την κίνηση του νερού χωρίς να συγκρατείται από τα στερεά συστατικά του εδάφους. 

Αυτό καθιστά τη διαχείρισή του πολύ δύσκολη, διότι πρέπει να προστεθεί ακριβώς την εποχή που το χρειάζονται τα φυτά και σε συγκεκριμένες ποσότητες. Διαφορετικά τόσο η άκαιρη όσο και η υπερβολική ποσότητά του οδηγούν σε έκπλυσή του και επιβάρυνση του υπόγειου υδροφορέα ή των επιφανειακών υδάτων, προκαλώντας το φαινόμενο του ευτροφισμού. 

Σήμερα η έρευνα έχει αναδείξει σε μεγάλο βαθμό τις διαδρομές των νιτρικών εντός των φυτών και τον ακριβή ρόλο του στη φυσιολογία τους, που επηρεάζουν καθοριστικά την ποσότητα και ποιότητα των παραγόμενων προϊόντων.

Συμποσώνοντας τον ρόλο των νιτρικών στην παραγωγή γεωργικών προϊόντων, σχετικές έρευνες πιστοποιούν ότι το 50% παγκοσμίως της παραγωγής τροφίμων υποστηρίζεται από το (νιτρικό) άζωτο. 

Η κακή όμως διαχείρισή του μπορεί να επιφέρει ρύπανση στα χερσαία και υδάτινα οικοσυστήματα. Αυτό οδήγησε στην επιβολή μέτρων στη χρησιμοποίησή του, όπως για παράδειγμα η οδηγία 91/676 της Ε.Ε. για τη μείωση της νιτρορύπανσης γεωργικής προέλευσης, που δυστυχώς εφαρμόζεται στη χώρα μας όχι με τον πιο καλό τρόπο. 

To πρόβλημα των δυσμενών επιπτώσεων από την κακή διαχείριση του αζώτου μπορεί να αντιμετωπισθεί μέσω δύο δρόμων, ο ένας από τους οποίους είναι ορθή διαχείρισή του με τη χρήση των νέων καινοτόμων τεχνολογιών (γεωργία ακριβείας) και ο δεύτερος η αντικατάσταση των ποσοτήτων που προστίθενται στο έδαφος με τη μορφή των ανόργανων λιπασμάτων μέσω της αύξησης των αζωτοδεσμευτικών φυτών (των ψυχανθών). 

Και σε αυτήν την περίπτωση αποδεικνύεται ότι στο χέρι του ανθρώπου είναι να αυτοπροστατευθεί, αποφεύγοντας να μετατρέπει τους πιο σοβαρούς συμμάχους της ζωής του, όπως είναι τα νιτρικά, σε εχθρούς του.

*Από τον Χρίστο Τσαντήλα, γεωπόνο, δρ Εδαφολογίας, πρ. διευθυντή του Ινστιτούτου Βιομηχανικών και Κτηνοτροφικών Φυτών του ΕΛΓΟ ΔΗΜΗΤΡΑ


Σχόλια