Nông nghiệp được coi là nguyên nhân chính của việc bón phân quá mức: việc gia tăng hoạt động chăn nuôi tại nhà máy không chỉ dẫn đến sản xuất quá mức thức ăn chăn nuôi mà còn làm gia tăng đáng kể các loại chất ô nhiễm và phân bón. Bón phân quá mức dẫn đến dư thừa chất dinh dưỡng rất lớn, đặc biệt là nitơ có trong phân bón có tác động mạnh mẽ đến toàn bộ hệ sinh thái.
Nitơ
Nitơ (N) được coi là thành phần cơ bản của mọi sinh vật sống và được tìm thấy trong nước, không khí và đất. Chất quan trọng này chiếm khoảng 78% không khí, nhưng cả thực vật và động vật đều không thể sử dụng nitơ trong khí quyển. Tuy nhiên, chu trình tự nhiên đòi hỏi nitơ trong khí quyển phải được chuyển hóa bởi các vi sinh vật trong đất. Điều này tạo ra các phân tử có thể sử dụng được từ nitơ mà cây cần để phát triển.
Kết quả là động vật và con người hấp thụ nitơ thông qua việc tiêu thụ thực phẩm thực vật và bài tiết lại qua phân và nước tiểu. Chúng được phân hủy một lần nữa bởi các vi sinh vật, làm khép lại chu trình tự nhiên. Tuy nhiên, sự cân bằng của chu trình nitơ bị phá vỡ nghiêm trọng do sự can thiệp của con người vào tự nhiên, dẫn đến dư thừa nitơ trong môi trường.
- khoảng 62 phần trăm đến từ sản xuất cây trồng
- khoảng 33 phần trăm đến từ chăn nuôi
- khoảng 5 phần trăm đến từ giao thông, công nghiệp và hộ gia đình
Tác động đến đa dạng sinh học
Việc cung cấp nitơ tăng lên có tác động to lớn đến sự đa dạng sinh học và đảm bảo rằng thảm thực vật được tiêu chuẩn hóa. Lý do cho điều này nằm ở nhu cầu dinh dưỡng riêng của từng loại cây tương ứng. Một số người trong số họ thực sự yêu thích nitơ và được hưởng lợi rất nhiều từ việc cung cấp quá nhiều chất này. Theo đó, chúng lây lan nhanh chóng nhưng gây thiệt hại cho những cây đã thích nghi với điều kiện nghèo dinh dưỡng. Bởi vì những thứ này sau đó bị thay thế bởi những cây ưa nitơ.
- Đồng hoang cao bị ảnh hưởng đặc biệt
- Sundew cũng bị dịch chuyển
- Cỏ bông dân tộc và thạch thảo hương thảo đang lan rộng
Tác dụng lên thực vật
Nitơ dư thừa dẫn đến cây phát triển nhanh, không khỏe mạnh và sự phát triển của rễ bị giảm sút. Cây dồn toàn bộ sức lực để hình thành những chồi mới, thường mềm và xốp. Nhưng không chỉ chồi bị ảnh hưởng, vì các tế bào và mô cũng không được hình thành một cách tối ưu. Ở cây, sự tăng trưởng nhanh chóng cũng gây ra cái gọi là tán mỏng. Điều này khiến chúng dễ bị ảnh hưởng bởi gió và hạn hán hơn, thường dẫn đến thiệt hại do gió trong rừng. Người ta cũng đã chứng minh rằng chăn nuôi công nghiệp và bón phân quá mức có liên quan trực tiếp đến tình trạng rừng chết. Việc cung cấp quá nhiều nitơ cũng có những tác động sau đây đến thế giới thực vật:
- Tình trạng dinh dưỡng của cây trồng bị xáo trộn, có thể dẫn đến thiếu cung
- Sự lây lan của vi khuẩn và nấm bệnh gia tăng
- Thực vật dễ bị tổn thương hơn trước điều kiện thời tiết
- Việc bảo quản sản phẩm thu hoạch bị suy giảm, có thể dẫn đến mất năng suất trong nông nghiệp
Tác động lên các vùng nước
Bón phân quá mức trong nông nghiệp dẫn đến hàm lượng chất dinh dưỡng trong các vùng nước tăng lên. Các hợp chất nitơ xâm nhập vào hồ, sông và biển theo dòng chảy và dẫn đến hiện tượng phú dưỡng. Điều này đề cập đến sự phát triển không kiểm soát của thực vật thủy sinh, nguyên nhân là do nguồn cung cấp chất dinh dưỡng dư thừa. Thực vật phù du (tảo đơn bào) đặc biệt được hưởng lợi từ lượng chất dinh dưỡng dư thừa này và hình thành với số lượng lớn. Điều này dẫn đến cái gọi là tảo nở hoa, có màu xanh lục và bao phủ mặt nước. Những điều này đặc biệt nguy hiểm đối với các hệ sinh thái nhạy cảm như nước tù đọng và nước chảy chậm. Bởi vì tảo có thể khiến nước “lật ngược”:
- Tảo phủ kín bề mặt
- ít ánh sáng chạm tới các tầng nước thấp hơn
- Quá trình quang hợp không thể xảy ra và sự phát triển của thực vật bị suy giảm, do đó làm giảm đa dạng sinh học
Thực vật phù du gây hại cho các vùng nước
Tảo có tuổi thọ khoảng từ một đến năm ngày. Sau khi thực vật phù du chết đi, nó chìm xuống đáy nước và bị phân hủy bởi vi khuẩn sống ở đó. Tuy nhiên, quá trình này đòi hỏi oxy, oxy sẽ bị loại bỏ khỏi nước. Việc thiếu oxy do quá trình phân hủy hiếu khí dẫn đến cái chết của thực vật và động vật trong vùng nước bị ảnh hưởng. Nếu không còn đủ oxy, các chất độc hại sau đó sẽ được hình thành. Cái gọi là quá trình phân hủy kỵ khí chủ yếu tạo ra các chất độc như metan (CH4), amoniac (NH3) và hydro sunfua (H2S), gây nhiễm độc và giết chết cá. Ngoài ra, những chất độc này thường được tìm thấy trong hải sản, nghĩa là chúng đến tay con người thông qua chuỗi thức ăn. Tảo còn có tác dụng sau:
- thực vật phù du tạo ra “vùng chết”
- khoảng 15% đáy biển ở Biển B altic bị bao phủ bởi vùng chết
- thực vật phù du tạo ra “thảm xốp” trên bãi biển
- Kết quả là ngành du lịch bị thiệt hại
Tác động đến khí hậu và không khí
Phân bón có chứa amoni, chất này được chuyển hóa thành amoniac (NH3) trong quá trình bảo quản và bón. Ngược lại, amoniac đi vào khí quyển và tạo điều kiện cho sự hình thành bụi mịn. Tuy nhiên, điều này có hại cho con người và động vật vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến đường hô hấp trên và dẫn đến các bệnh về đường hô hấp. Ngoài ra, khí amoniac còn có thể gây mưa axit, gây hại cho toàn bộ môi trường. Khi trời mưa, amoniac thấm trở lại vào đất, hoạt động như một loại phân bón bổ sung và do đó thúc đẩy quá trình bón phân cho đất.
Tuy nhiên, phân bón chứa nitơ không chỉ giải phóng amoniac:
- Sự khoáng hóa của phân bón tạo ra oxit nitơ (N2O)
- điều này có hại cho khí hậu khoảng 300 lần so với carbon dioxide (CO2)
- và được coi là loại khí nhà kính hiệu quả cao
- Methane (CH4) cũng được giải phóng
- thứ này gây hại cho khí hậu khoảng 25 lần so với carbon dioxide
Tác động lên đất
Amoniac có trong phân bón được các vi sinh vật trong đất chuyển hóa thành nitrat (NO3-). Nếu cây không hấp thụ nitrat thì hiện tượng rửa trôi bazơ sẽ xảy ra. Nitrat được rửa sạch cùng với nước thấm và quá trình axit hóa đất được thúc đẩy. Mặc dù một số loại cây thích phát triển ở đất chua nhưng nhìn chung tất cả các loại cây đều ngừng phát triển ở độ pH dưới 3. Tuy nhiên, axit hóa đất không chỉ ảnh hưởng đến sự phát triển của cây trồng:
- cấu trúc đất có sự thay đổi
- Điều kiện sống của vi sinh vật đất cũng thay đổi, ảnh hưởng đến độ phì nhiêu của đất
- Chất dinh dưỡng trong đất bị cuốn trôi, đồng nghĩa với việc nguồn cung cấp chất dinh dưỡng tối ưu không còn được cung cấp
- các chất độc hại có thể được giải phóng (ví dụ: nhôm)
- Suy giảm số lượng giun đất
Tác động đến nước ngầm
Bón phân quá mức trong nông nghiệp cũng được coi là nguyên nhân làm tăng nồng độ nitrat trong nước uống. Điều này là do nitrat di động xâm nhập vào mạch nước ngầm cùng với nước thấm và sau đó đi vào nước uống, đặc biệt là khi mưa lớn. Mặc dù nồng độ nitrat tăng nhẹ chỉ gây ra nguy cơ sức khỏe nhỏ nhưng nồng độ nitrat tăng cao kéo dài có thể dẫn đến viêm đường tiêu hóa. Ngoài ra, nitrat có thể chuyển hóa thành nitrit (NO2-) trong cơ thể, gây nguy hiểm cho sức khỏe dù chỉ với số lượng nhỏ. Phản ứng này đòi hỏi môi trường axit, đó là lý do tại sao dạ dày con người được coi là môi trường lý tưởng cho việc này. Tiêu thụ nước uống có hàm lượng nitrat tăng lên sẽ thúc đẩy sự hình thành nitrit.
- Nitrite đặc biệt nguy hiểm đối với trẻ sơ sinh, chúng có thể “nghẹt thở bên trong”
- Nếu nitrit đi vào máu, nó sẽ làm gián đoạn quá trình vận chuyển oxy vì nó phá hủy sắc tố hồng cầu
- Giá trị giới hạn của nitrit trong nước uống là 0,50 mg/l
- Giá trị giới hạn của nitrat trong nước uống là 50 mg/l
Lưu ý:
Thực phẩm thực vật cũng có thể chứa lượng nitrat cao. Tuy nhiên, những thứ này thường không được ăn hàng ngày trong đời.
Các biện pháp tránh bón phân quá mức
EU đã phản ứng với việc bón phân quá mức nitơ và thiết lập Chỉ thị Nitrat vào năm 1991. Theo đó, tất cả các quốc gia thành viên EU có nghĩa vụ giám sát nước mặt và nước ngầm, xác định các khu vực có nguy cơ và kiểm tra chúng bốn năm một lần. Chỉ thị này cũng bao gồm các quy tắc thực hành nông nghiệp tốt, tuy nhiên, các quy tắc này phải được áp dụng trên cơ sở tự nguyện.
Ngoài các luật hiện hành, việc bón phân quá mức bằng nitơ cũng có thể tránh được nhờ các yếu tố khác:
- Kết nối chăn nuôi với đất nông nghiệp để số lượng vật nuôi được điều chỉnh theo diện tích sẵn có
- xử lý trực tiếp phân hiện có vào đất
- Sử dụng các phương pháp công nghệ cao khi phân bón, máy bón phân có cảm biến và/hoặc chip máy tính - điều này cho phép sử dụng nitơ theo cách có mục tiêu
- Lắp đặt hệ thống lọc không khí trong các cơ sở chăn nuôi của nhà máy, điều này có thể hạn chế lượng khí thải
Câu hỏi thường gặp
Bạn có biết rằng việc từ bỏ thịt có tác động tích cực đến môi trường?
Bởi vì càng ít động vật để giết mổ được nhân giống và nuôi giữ thì lượng khí thải và phân có chứa nitơ đi vào hệ sinh thái càng ít.
Bạn có biết giun đất cực kỳ quan trọng đối với thực vật?
Bởi vì chúng thúc đẩy quá trình sục khí và thoát nước cũng như trộn lẫn và làm mục nát đất.
