Translate

Σάββατο, 22 Δεκεμβρίου 2012

Λιπάσματα - Βασικές Έννοιες & Χρήσεις

Γενική Περιγραφή

 Σύμφωνα με την Εγκυκλοπαίδεια Britanica, με τον γενικό όρο λίπασμα αναφέρεται οποιαδήποτε ουσία, φυσική ή τεχνητά παρασκευασμένη, η οποία βελτιώνει την ανάπτυξη και την παραγωγικότητα των φυτών. Τα λιπάσματα είτε ενισχύουν τη φυσική περιεκτικότητα του εδάφους σε ορισμένα χημικά στοιχεία είτε αναπληρώνουν τις ποσότητες αυτών των στοιχείων που απορροφήθηκαν από φυτά προηγουμένων γενεών.


 Φυσικές ουσίες, όπως φύλλα σε αποσύνθεση ή κοπριά ζώων άρχισαν να χρησιμοποιούνται ως λιπάσματα σχεδόν από την εποχή που ξεκίνησαν οι πρώτες καλλιέργειες από τον άνθρωπο (αγροτική επανάσταση). Η χρήση τεχνητών λιπασμάτων, όμως, είναι πολύ πιο πρόσφατη και φαίνεται ότι ξεκίνησε στις αρχές του 17ου αιώνα κατά την Αγροτική Βρετανική Επανάσταση, αν και η χρήση τους γενικεύτηκε κατά την Βιομηχανική επανάσταση. Η επίδραση των λιπασμάτων τόσο στα φυτά όσο και, κυρίως, στο περιβάλλον άρχισε να ερευνάται κατά την Πράσινη επανάσταση στις αρχές του δεύτερου μισού του 20ού αιώνα.

  Τα λιπάσματα εν γένει διακρίνονται σε οργανικά (περιέχουν άνθρακα στη σύνθεσή τους) και σε ανόργανα (δεν περιέχουν άνθρακα στη σύνθεσή τους). Από την άποψη της σύνθεσης υπάρχουν φυσικά και τεχνητά λιπάσματα και των δύο συστάσεων.

Σύσταση Λιπασμάτων


  Στη συσκευασία του λιπάσματος αναγράφονται 3 αριθμοί. Αυτή η ένδειξη περιγράφει την περιεκτικότητα του λιπάσματος στα 3 βασικά θρεπτικά στοιχεία (Άζωτο-Φώσφορο-Κάλιο ή N-P-K).


  •  Ο πρώτος αριθμός αφορά την περιεκτικότητα τοις εκατό σε Άζωτο (N).
  •  Ο δεύτερος αριθμός αφορά την περιεκτικότητα τοις εκατό σε Φώσφορο (P).
  •  Ο τρίτος αριθμός αφορά την περιεκτικότητα τοις εκατό σε Κάλιο (K).






Παράδειγμα

Μία συσκευασία λιπάσματος 10 κιλών με ένδειξη 15-15-8, περιέχει:

15% Άζωτο, ή 1,5 κιλό Άζωτο

15% Φώσφορο, ή 1,5 κιλά Φώσφορο

8% Κάλιο, ή 0,8 κιλά Κάλιο

Τα υπόλοιπα  κιλά του περιεχομένου είναι βοηθητικό υλικό, διαφορετικό για την εκάστοτε εταιρία, (π.χ αντι-συσωματικοί παράγοντες, προσκωλιτικοί παράγοντες)  και δεν είναι χρήσιμο στα φυτά.

Το Άζωτο είναι πολύ σημαντικό για την ανάπτυξη των φύλλων. Είναι το θρεπτικό στοιχείο το οποίο είναι κατά κύριο λόγο υπεύθυνο για το πράσινο χρώμα του φυτού, εξού και το κιτρίνισμα των φύλλων κατά την έλειψη του. Είναι το Νο 1 στοιχείο στο οποίο πρέπει να δίνεται βάρος κατά την καλλιέργεια φυλλωδών λαχανικών όπως το μαρούλι και το λάχανο.

Ο Φώσφορος βοηθά στην ανάπτυξη των ριζών, τη δημιουργία των σπόρων, αυξάνει την ανθοφορία. Ριζώδη λαχανικά όπως τα καρότα και το γογγύλι χρειάζονται περίσσεια φώσφορου κατά την καλλιέργεια τους. Συνήθως τα λουλούδια χρειάζονται λίπασμα πλούσιο σε φώσφορο για να έχουν καλή ανθοφορία.

Το Κάλιο βοηθά στην ανάπτυξη των φυτών, την αντοχή στις ασθένειες και το κρύο και στην καρπόδεση. Εξού και τα δέντρα που παράγουν φρούτα, χρειάζονται αρκέτο κάλιο στην καλλειέργεια τους και ειδικότερα πρέπει να προσέχουμε κατά την διάρκεια της καρπόδεσης να μην υπάρχει έλλειψη από αυτό.

Το Μαγνήσιο είναι δομικό συστατικό της χλωροφύλλης και συνεπώς απαραίτητο για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης από τα πράσινα φυτά. Συνήθεις συγκεντρώσεις του κυμαίνονται από 0,10% ως 0,30%, ανάλογα με τον τύπο της καλλιέργειας, ενώ ειδικότερα για τις τομάτες και τη ρέβη (γογγύλι) μπορεί να φθάνουν και το 0,40%.

Το Θείο είναι απαραίτητο συστατικό σε ορισμένα αμινοξέα και, συνεπώς, στις πρωτεΐνες. Εν γένει πιστευόταν ότι τα φυτά έχουν σε θείο απαιτήσεις ανάλογες με αυτές του φωσφόρου, αλλά αποδεικνύεται ότι αυτό δεν συμβαίνει. Για τα λαχανικά, το βαμβάκι, τον καπνό και την τομάτα οι απαιτήσεις σε θείο είναι, εν γένει, μεταξύ 0,2% και 0,3%, ενώ σύμφωνα με πρόσφατες έρευνες καλύτερο δείκτη για το θείο δεν αποτελεί η % συγκέντρωσή του αλλά περισσότερο ο λόγος συγκεντρώσεων αζώτου προς θείο, ο οποίος πρέπει να κυμαίνεται από 9:1 ως 12:1.

Το Ασβέστιο καθορίζει την διαπερατότητα των μεμβρανών των φυτικών κυττάρων. Το ασβέστιο τείνει να κατατάσσεται πλέον στα δευτερεύοντα θρεπτικά συστατικά. Οι υψηλότερες απαιτήσεις σε αυτό είναι των οπωροφόρων δένδρων, ενδιάμεσες έχουν τα λαχανικά και τις μικρότερες τα πράσινα χόρτα.


Εκτός από τα κύρια θρεπτικά στοιχεία υπάρχουν και στοιχεία τα οποία είναι μεν απαραίτητα στα φυτά αλλά χρειάζονται σε σημαντικά μικρότερες ποσότητες. Αυτά τα θρεπτικά στοιχεία ονομάζονται Ιχνοστοιχεία ή Μικροστοιχεία. Αυτά είναι τα εξής

 Σίδηρος: Βασικό συστατικό αρκετών ενζύμων
Μαγγάνιο: Ανευρίσκεται σε αναπνευστικά ένζυμα
Βόριο: Απαραίτητο κατά την σύνθεση των πρωτεϊνών
Χλώριο: Εμπλέκεται στον μεταβολισμό των υδατανθράκων
Ψευδάργυρος: Απαντάται στο ένζυμο διάσπασης του οξικού οξέος
Μολυβδαίνιο: Συστατικό ενζύμου που ανάγει τα νιτρικά ιόντα προς νιτρώδη. Η χρήση του σε λιπάσματα πρέπει να γίνεται με πολύ μεγάλη προσοχή, καθώς το στοιχείο είναι τοξικό για τους μη φυτικούς ζωντανούς οργανισμούς σε περιεκτικότητες άνω των 15 ppm.
Χαλκός: Συστατικό ενζύμων αντιδράσεων οξείδωσης.


  Στη Φύση, τα θρεπτικά συστατικά δεν εξαντλούνται από το έδαφος, καθώς τα φυτά μετά τον θάνατό τους αποσυντίθενται και τα συστατικά τους επανέρχονται στο έδαφος. Αυτό, όμως, δεν συμβαίνει στις καλλιέργειες: Όταν γίνει η συγκομιδή, το μεγαλύτερο τμήμα των φυτών συλλέγεται και απομακρύνεται από την καλλιεργήσιμη έκταση. Ως συνέπεια, η περιεκτικότητα του εδάφους στα συστατικά αυτά μειώνεται, με συνέπεια η ανάπτυξη των φυτών να μην είναι φυσιολογική και η αποδοτικότητά τους να χαμηλώνει σημαντικά, εξού και η ανάγκη μας να συμπληρώνουμε τα θρεπτικά στοιχεία που λείπουν από το έδαφος με την βοήθεια λίπασμάτων πρόκειμένου να αποκαταστήσουμε την αποδοτικότητα αυτή.






Τύποι λιπασμάτων


Υπάρχουν 4 βασικοί τύποι χημικών λιπασμάτων:


  • Οργανικά
  • Κοκκώδη
  • Υδατοδιαλυτά 
  • Συνθετικά

Φυσικά λιπάσματα


  Τα κυριότερα οργανικά φυσικά λιπάσματα είναι η κοπριά διαφόρων, κυρίως οικόσιτων, ζώων, όπως τα πουλερικά, τα πρόβατα, οι αγελάδες και τα άλογα, και τα σηπόμενα φύλλα, τα οποία μπορεί να έχουν υποστεί τη διαδικασία της κομποστοποίησης ή και όχι. Χρησιμοποιούνται, επίσης, και φυσικοί σχηματισμοί, όπως το γκουανό, το οποίο έχει προέλθει από φυσικές διεργασίες που έλαβαν χώρα σε περιττώματα θαλάσσιων πτηνών. Ανόργανα φυσικά λιπάσματα προέρχονται κυρίως από ορυκτά, όπως ο ασβεστόλιθος, το χλωριούχο κάλιο ή φωσφορικά ορυκτά.



Σύγκριση φυσικών και τεχνητών λιπασμάτων 


  Όπως προαναφέρθηκε, η χρήση λιπασμάτων εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Γενικά σήμερα έχει αρχίσει να παρατηρείται μικρή στροφή στα φυσικά λιπάσματα, καθώς εμφανίζουν μικρές ή ασήμαντες περιβαλλοντικές επιδράσεις, σε σύγκριση με τα τεχνητά.

  Η κοπριά χρησιμοποιήθηκε σχεδόν ταυτόχρονα με την εξημέρωση και μετατροπή ζώων από άγρια σε οικόσιτα  και συνέχισε να χρησιμοποιείται μέχρι σήμερα. Ωστόσο και η κοπριά και τα προϊόντα κομποστοποίησης δεν είναι ολοσχερώς απαλλαγμένα από προβλήματα:

  Είναι ενδεχόμενο να περιέχονται σε αυτά μικροοργανισμοί που προκαλούν παθογόνες ασθένειες. Αυτό ισχύει τόσο για την κοπριά όσο και για τους σηπόμενους φυτικούς ιστούς, αν δεν έχουν επαρκώς κομποστοποιηθεί, γι'αυτο και είναι πολύ σημαντικό η προμήθεια τους να γίνεται από πιστοποιημένες πηγές. Εξάλλου η νοπή κοπριά έχει ενοχοποιηθεί πολλές φορές για το "κάψιμο" αρκετών καλλιεργειών.

  Οι συγκεντρώσεις τους σε θρεπτικά συστατικά ποικίλλουν ενώ η απελευθέρωση αυτών των συστατικών σε μορφή απορροφήσιμη από τα φυτά είναι πιθανόν να μη συμβεί ακριβώς στο στάδιο που τα φυτά τα χρειάζονται.

  Έχουν σχετικά μεγάλο όγκο και βάρος και πιθανόν η ποσότητα που είναι δυνατό να χρησιμοποιηθεί στην καλλιέργεια να μην περιέχει τις κατάλληλες ποσότητες θρεπτικών συστατικών
Η διαδικασία παραγωγής τους σε πολλές περιπτώσεις είναι αντιοικονομική, κυρίως όμως στα αστικά κέντρα καθώς στην επαρχία οι απλούστερες διαδικασίες και η εξεύρεση πρώτης ύλης η οποία γίνεται αρκετά εύκολα μειώνουν το κόστος αρκετά.



Περιβαλλοντικές επιδράσεις 


Η χρήση των λιπασμάτων (και ιδιαίτερα η αλόγιστη χρήση τους) δεν έχει μόνον ευεργετικά αποτελέσματα, αλλά παρουσιάζει και ορισμένα σοβαρά μειονεκτήματα, καθώς η παρουσία τους επηρεάζει, άμεσα και έμμεσα, τις ισορροπίες σε ευρύτατο οικοσύστημα.
Επίδραση στην ποιότητα νερού

Ευτροφισμός 
Όλα τα λιπάσματα είναι ευδιάλυτα, ώστε να απορροφώνται κυρίως από το ριζικό σύστημα των φυτών. Καθώς όμως τα φυτά έχουν συγκεκριμένο ρυθμό απορρόφησης νερού από το έδαφος, δεν είναι δυνατόν να απορροφήσουν όλη την ποσότητα διαλύματος από εκεί. Το διαλυμένο λίπασμα περνά στον υδροφόρο ορίζοντα της περιοχής ρυπαίνοντάς τον και, στη συνέχεια, καταλήγει είτε στη λίμνη της περιοχής είτε στην θάλασσα. Αυτό έχει ως συνέπεια τη δημιουργία ευτροφισμού: Τα νερά σε πολλές ακτές των θαλασσών έχουν πλέον "απογυμνωθεί" από οξυγόνο, καθώς αναπτύσσονται σε αυτά, με πολύ υψηλούς ρυθμούς χάρη στα λιπάσματα, μικροσκοπικοί οργανισμοί (πλαγκτόν) που καταναλώνουν το περιεχόμενο στο νερό οξυγόνο, με συνέπεια την "απογύμνωση" των περιοχών αυτών από πολλές μορφές ζωής. Παρόμοια φαινόμενα είχαν παρατηρηθεί κατά το παρελθόν στην περιοχή του Παγασητικού κόλπου, ενώ ο ευτροφισμός των καλαμιών στην περιφέρεια της λίμνης των Ιωαννίνων είναι εμφανής σήμερα.
Για την εν μέρει αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος, αλλά και για να υπάρχει μεγαλύτερη διάρκεια στην λίπανση των καλλιεργούμενων φυτών, έχουν κατασκευαστεί λιπάσματα ελεγχόμενης αποδέσμευσης (controlled - release): Η διάλυση των συστατικών στο νερό ελέγχεται χάρη σε επικαλύψεις των κόκκων του λιπάσματος με δυσδιάλυτες ουσίες, ενώ παράλληλα ελέγχεται και η ενδεχόμενη αντίδραση δέσμευσής τους από το ίδιο το έδαφος.

Επίδραση στο πόσιμο νερό
Έχει παρατηρηθεί ότι σε περιπτώσεις λίπανσης με νιτρικό αμμώνιο τα φυτά απορροφούν ταχύτερα τα ιόντα αμμωνίου (NH4+) σε σχέση με τα νιτρικά (NO3-). Αυτό έχει ως συνέπεια την αύξηση των νιτρικών ιόντων στον υδροφόρο ορίζοντα και αν από αυτόν τροφοδοτούνται τα αποθέματα πόσιμου νερού της περιοχής τότε το πόσιμο νερό είναι ιδιαίτερα πλούσιο σε νιτρικά ιόντα. Η κατανάλωση νερού με αυξημένη περιεκτικότητα (άνω των 10 mg/L) οδηγεί σε συμπτώματα κυάνωσης ιδιαίτερα σε βρέφη: Η αιμοσφαιρίνη μετατρέπεται, παρουσία αυξημένων συγκεντρώσεων νιτρικών ιόντων στη σταθερή ένωση μεθαιμοσφαιρίνη, η οποία δεν είναι δυνατό να μεταφέρει οξυγόνο, με συνέπεια, σε σοβαρές περιπτώσεις, να προκαλείται κώμα και ακόμη και θάνατος, αν δεν γίνει έγκαιρη διάγνωση και θεραπεία. Η κατάσταση αυτή έχει αποκληθεί "σύνδρομο των κυανών βρεφών" (syndrome of blue babies) λόγω του κυανού χρώματος που λαμβάνει η επιδερμίδα των βρεφών σε περίπτωση κυάνωσης


Επίδραση στο έδαφος 
Τόσο τα ανόργανα όσο και τα οργανικά λιπάσματα είναι πιθανόν να προκαλέσουν αύξηση της οξύτητας pH του εδάφους όταν εφαρμόζονται.[12] Παρόμοιες καταστάσεις είναι πιθανόν να επηρεάσουν την δυνατότητα απορρόφησης άλλων θρεπτικών συστατικών των φυτών και αντιμετωπίζονται με την προσθήκη ασβέστου στο έδαφος, που θα οδηγήσει σε αύξηση του pH.


Ρύπανση του εδάφους 
Πολλά λιπάσματα περιέχουν τοξικά πρόσθετα, τα οποία κυρίως για οικονομικούς λόγους δεν έχει γίνει δυνατό να απομακρυνθούν κατά τη διαδικασία παρασκευής τους. Τα περισσότερα λιπάσματα του εμπορίου δεν περιέχουν ποσότητες τοξικών ικανές να δημιουργήσουν απειλή για το περιβάλλον ή την υγεία ανθρώπων και ζώων της περιοχής όπου εφαρμόζονται, εν τούτοις ορισμένα εμφάνισαν παρόμοια προβλήματα, όπως κατέδειξε έρευνα του "U.S. Environmental Protection Agency": Εντοπίστηκαν διοξίνες, πολυχλωροπαράγωγα του διβενζοφουρανίου και πολυχλωριούχες διβενζο-π-διοξίνες. Η παρουσία τους φαίνεται πως οφείλεται στις μεθόδους παρασκευής των λιπασμάτων αυτών.

Συσσώρευση βαρέων μετάλλων
Ορισμένα ανόργανα φυσικά λιπάσματα, όπως τα φωσφορικά που προέρχονται από το Ναουρού και τις Νήσους των Χριστουγέννων περιέχουν κάδμιο, ενώ πρόσθετα λιπασμάτων που παράγονται από παραπροϊόντα της βιομηχανίας χάλυβα περιέχουν μεν τον απαραίτητο για τα φυτά ψευδάργυρο αλλά και μόλυβδο, αρσενικό, κάδμιο, χρώμιο υδράργυρο (ο οποίος εντοπίστηκε σε ψάρια στην Ισπανία)[15] και νικέλιο.

Επίδραση στην ατμόσφαιρα
Έχει διαπιστωθεί ότι οι εκπομπές μεθανίου από καλλιεργήσιμες εκτάσεις (ιδιαίτερα καλλιέργειες ρυζιού) αυξάνονται με την χρήση αμμωνιακών λιπασμάτων. Οι εκπομπές αυτές συμβάλλουν σημαντικά στην κλιματική αλλαγή, καθώς το μεθάνιο είναι ένα από τα αέρια που συμβάλλουν στην δημιουργία του φαινομένου του θερμοκηπίου

Η χρήση αζωτούχων λιπασμάτων συμβάλλει επίσης στο σχηματισμό ενός ακόμη αερίου του θερμοκηπίου, του υποξειδίου του αζώτου (N2O), του οποίου το αποτέλεσμα είναι περίπου 300 φορές πιο ισχυρό σε σχέση με ίδια ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα, ενώ το ίδιο αέριο συμβάλλει επίσης και στην καταστροφή της οζονόσφαιρας.


 Από τα παραπάνω γίνεται εμφανές ότι η χρήση φυσικών λιπασμάτων είναι μακράν προτιμότερη καθώς όλες οι παραπάνω περιβαλλοντικές επιβαρύνσεις αυτόματα παύουν να υφίστανται.

Συνείδηση 


 Τα λιπάσματα και η εξέλιξη τους είναι από τους κυριότερους λόγους για τον οποίο η γεωργία στον 20ο και 21ο αιώνα έχει γνωρίσει τέτοια τεράστια άλματα αλλά και για τον οποίο το περιβάλλον και δη η φυσική αποδοτικότητα έχει υποβαθμιστεί ποιοτικά σε τέτοιο βαθμό. Η ορθή πλέον χρήση τους από κάθε βαθμίδα εκμεταλλευτών του εδάφους είναι μονόδρομος. Μια ματιά στις γεωργικές πρακτικές τους παρελθόντος και η ενσωμάτωση τους με μια μοντέρνα και τεχνολογικά ενήμερη προσέγγιση θα μας βοηθήσει να σώσουμε τα εδάφη μας από την απαξίωση. Εξάλλου αν εξαιρεθεί η ελαφρός αυξημένη τιμή των φυσικών ( πλέον ίσως και όχι) λιπασμάτων δεν υπάρχει κανένας λόγος να μην γίνει μια μεγάλη στροφή προς αυτά, ιδικά από τους ερασιτέχνες καλλιεργητές, τους οποίους δεν απασχολούν προβλήματα όπως η στρεμματική απόδοση.