Plodnost i Opterecenost Zemljista u Pogranicnom Podrucju
description
Transcript of Plodnost i Opterecenost Zemljista u Pogranicnom Podrucju
-
PLODNOST I OPTEREENOST ZEMLJITA U
POGRANINOM PODRUJU
-
Urednikprof. dr Maja Manojlovi, Univerzitet u Novom Sadu, Poljoprivredni fakultet
Autoriprof. dr Maja Manojlovi, Univerzitet u Novom Sadu, Poljoprivredni fakultet
prof. dr Darinka Bogdanovi, Univerzitet u Novom Sadu, Poljoprivredni fakultet
prof. dr Sanja Lazi, Univerzitet u Novom Sadu, Poljoprivredni fakultet
prof. dr Ljiljana Nei, Univerzitet u Novom Sadu, Poljoprivredni fakultet
Recenzenti
prof. dr Momilo Ubavi, Univerzitet u Novom Sadu, Poljoprivredni fakultet
prof. dr Marija Zgomba, Univerzitet u Novom Sadu, Poljoprivredni fakultet
prof. dr Vlada Liina, Univerzitet u Beogradu, Poljoprivredni fakultet
Izdava: Univerzitet u Novom Sadu, Poljoprivredni fakultet
Trg Dositeja Obradovia 8, 21 000 Novi Sad, Srbija
Dizajn i tampa TFK SIGNUM, Novi Sad
Tira
40/100
ISBN 978-86-7520-290-5
Novi Sad, 2014.
3
SadrajPredgovor .................................................................................................................... 4
1. POLOPRIVREDA U POGRANINOM PODRUJU REPUBLIKE SRBIJE ...................... 6
2. PLODNOST I TIPOVI ZEMLJITA U POGRANINOM PODRUJU .......................... 11 2.1. Kvalitet i plodnost zemljita .......................................................................... 11 2.2. Tipovi zemljita u Vojvodini ........................................................................... 14 2.2.1. Osnovne agroekoloke karakteristike prostora .......................................... 14 2.2.2. Plodnost i tipovi zemljita u Sremu ............................................................ 17
3. NITRATI U ZEMLJITU I VODAMA ...................................................................... 21 3.1. Ciklus azota u agroekosistemu ....................................................................... 21 3.2. ubrenje azotom ........................................................................................... 27 3.3. N-min metoda osnova za primenu N-ubriva ............................................... 27 3.4. Uticaj NO3-N na ekosistem ............................................................................ 28
4. FOSFOR U ZEMLJITU I VODAMA ...................................................................... 32 4.1. Kruenje fosfora u agroekosistemu ................................................................ 32 4.2. ubrenje fosforom ........................................................................................ 36 4.3. Ponaanje fosfornih ubriva u zemljitu zavisno od pH ................................. 37 4.4. Iskoriavanje fosfora iz ubriva .................................................................... 38 4.5. Izvori eutrofikacije, tetno dejstvo i mere za spreavanje ............................. 40
5. TEKI METALI U ZEMLJITU ............................................................................... 43 5.1. Definicija tekih metala ................................................................................. 43 5.2. Poreklo tekih metala u zemljitu ................................................................. 43 5.2.1. Prirodno poreklo ........................................................................................ 44 5.2.2. Antropogeno poreklo ................................................................................. 44 5.3. Faktori koji utiu na pokretljivost i pristupanost tekih metala za biljke ...... 45 5.4. Mere za kontrolu i spreavanje akumulacije tekih metala u zemljitu ......... 45 5.4.1. Maksimalno dozvoljene koncentracije tekih metala u zemljitu ............... 46 5.4.2. Maksimalno dozvoljene koncentracije tekih metala u ubrivima ............. 47 5.5 Teki metali u zemljitima Srema .................................................................... 48
6. PESTICIDI U POLJOPRIVREDI ............................................................................. 49 6.1. Klasifikacija sredstava za zatitu bilja prema toksinosti ............................... 53
Literatura .................................................................................................................... 58
-
4Predgovor
Prirunik Plodnost i optereenost zemljita u pograninom podruju je prvi od
prirunika pripremljenih u okviru IPA projekta Doprinos poljoprivrede istoj okolini i
zdravoj hrani (Agriculture Contribution Towards Clean Environment and Healthy Food). Cilj projekta je poveanje doprinosa poljoprivrede ouvanju okoline i proizvodnji
kvalitetne i zdravstveno bezbedne hrane.
Imajui u vidu cilj projekta, u ovom priruniku smo istakli znaaj plodnosti zemljta,
ubrenja i zatite poljoprivrednih useva za produktivnost i dobijanje hrane visokog
kvaliteta, i ukazali na znaaj razumevanja prirodnih ciklusa i procesa u agroekosistemu
i ivotnoj okolini.
5
U prva dva poglavlja, opisana je poljoprivredna proizvodnja u Sremu i Vojvodini,
plodnost zemljita, i prikazani su najvaniji tipovi zemljita, njihove prednosti i
ogranienja. U narednim poglavljima, posebno je istaknut znaaj azota, fosfora,
mikroelemenata, tekih metala i pesticida za poljoprivrednu proizvodnju ali i ouvanje
agroekosistema.
elja nam je da sadraj ovog prirunika pomogne poljoprivrednim proizvoaima,
savetodavnim i strunim slubama, istraivakim institucijama i uenicima i studentima
prilikom planiranja i uzimanja uzoraka zemljita i biljnog materijala.
Urednik
Prof. dr Maja Manojlovi
-
6 Pogranino podruje Republike Srbije i Republike Hrvatske obuhvata etiri okruga
u Republici Srbiji (Junobaki, Zapadnobaki, Severnobaki i Sremski) i dve upanije
u Republici Hrvatskoj (Osijeko-baranjska i Vukovarsko-sremska). Sva etiri okruga u
Republici Srbiji se nalaze u AP Vojvodini.
Autonomna pokrajina Vojvodina zahvata 24,4 odsto teritorije Republike Srbije, ili
21.588 km2 na severu Republike. Region Vojvodine obuhvata sedam upravnih oblasti,
est gradova, dve gradske optine i 39 optina, kao i 467 naselja i 52 gradska naselja.
Vojvodinu presecaju tri velike plovne reke (Dunav, Tisa i Sava), koje njenu teritoriju
dele na tri jasno uoljive celine: na krajnjem istoku se nalazi Banat, na severozapadu
Baka, a na jugozapadu Srem. Ove tri regije karakteriu bogatstvo kvalitetnim obradivim
zemljitem, opta privredna i kulturna razvijenost, velika gustina naseljenosti i demogr-
afsko arenilo.
Reljef Vojvodine je preteno ravniarski, izuzev Srema kojim dominira planina Fruka
gora, i jugoistoka Banata sa Vrakim bregom. Danas najvei hidrografski potencijal ini
reka Dunav sa svojim pritokama, kao najvanija vodena saobraajnica i strateki pravac
u Evropi.
U Vojvodini privreda je zasnovana na velikom bogatstvu kvalitetnog obradivog
zemljita, koje zahvata 84% njene povrine, i ija je prirodna plodnost poboljana
mreom kanala za navodnjavanje, tako da je od 1,75 miliona hektara obradive zemlje
Maja Manojlovi
1. POLJOPRIVREDA U POGRANINOM PODRUJU REPUBLIKE SRBIJE
7
1. Poljoprivreda u pograninom podruju Republike Srbije
oko 0,5 miliona drenirano. Pod oranicama i batama je 1,578 miliona hektara, pod
vonjacima 18 hiljada hektara, vinogradima 10 hiljada hektara, livadama 42 hiljade
hektara, a panjacima 102 hiljade hektara zemljita (Tabela 1). Oko 70% prinosa sa
ovih polja otpada na itarice, 20% na industrijsko bilje, a 10% na ostale kulture (Tabela
2). Deo plodova se izvozi, ali veina se prerauje u domaoj prehrambenoj industriji,
stacioniranoj uglavnom u Vojvodini (pogoni za preradu mesa, voa i povra, uljare,
eerane, mlekare, itd.).
Tabela 1. Korieno poljoprivredno zemljite, region Vojvodine, 2010-2012, hilj. ha
Godina Ukupno Oranice i bate Vonjaci Vinogradi Livade Panjaci
2010 1750 1578 18 10 42 1022011 1747 1578 18 10 41 1002012 1747 1578 18 9 42 100
Tabela 2. Koriena oranina povrina, region Vojvodine, 2010-2012, hilj. ha
Godina Oranice i bate1Zasejana povrina
Rasa-dnici
Ugari i neob.
oraniceUkupno ita Indust.biljePovrtno
biljeKrmno
bilje2010 1578 1559 1009 405 70 75 - 192011 1578 1559 1026 390 68 75 - 172012 1578 1656 1045 382 63 75 - 11
1) Razliku izmeu povrina oranica i bata i zbira zasejanih povrina, rasadnika, ugara i neobraenih oranica ine povrine pod vrbama i topolama na oranicama i povrine pod cveem i ukrasnim ibljem
Najvee povrine u Vojvodini su pod kukuruzom, penicom, sojom i suncokretom (Tabela 3).
Tabela 3. Zasejana povrina vanijih useva, region Vojvodine, 2010-2012, hilj. ha
Godina Penica Kukuruz eerna repa Suncokret Soja Detelina
2010 252 703 65 157 159 8
2011 242 736 54 159 152 10
2012 237 760 64 151 152 10
Godina Duvan Krompir Pasulj Paprika Paradajz Lucerka
2010 4 17 6 4 5 542011 4 18 6 4 5 522012 4 17 5 3 5 50
-
81. Poljoprivreda u pograninom podruju Republike Srbije
Tabela 4. Proizvodnja vanijh useva, region Vojvodine, 2010-2012
Godina Ponjevena povrina, ha Proizvodnja, t Prinos po ha, t
Penica2010 242969 904037 3,72011 242100 1180315 4,92012 237326 1062949 4,5
Kukuruz2010 698684 4688778 6,72011 733170 4404542 6,02012 752350 2283398 3,0
eerna repa2010 64542 3236914 50,22011 53921 2747828 51,02012 60891 2221471 36,5
Suncokret2010 156018 351166 2,32011 158792 400088 2,52012 150714 337361 2,2
Soja2010 158261 507219 3,22011 151712 411340 2,72012 150119 260550 1,7
Uljana repica2010 9863 20451 2,12011 12295 35954 2,92012 6275 15663 2,5
Duvan2010 3512 66616 1,92011 4285 6864 1,62012 4289 5735 1,3
Krompir2010 167778 255981 15,32011 17781 276382 15,52012 16594 183968 11,1
Pasulj1)
2010 6271 9534 1,42011 5683 8752 1,42012 5360 4877 0,8
Kupus i kelj2)
2010 4031 79409 18,52011 3885 69580 16,92012 3903 60800 15,6
Paprika2010 4114 43675 10,62011 3807 37179 9,82012 3453 26413 7,6
Paradajz2010 5363 60514 11,32011 5307 65561 12,42012 4857 46199 9,5
9
1. Poljoprivreda u pograninom podruju Republike Srbije
Lucerka3)
2010 53577 384355 7,22011 52267 350291 6,72012 49561 234955 4,7
Detelina4)
2010 8230 52981 6,42011 9593 54762 5,72012 9975 42311 4,2
Livade2010 37977 77597 2,02011 36801 65103 1,82012 38065 48061 1,3
Panjaci2010 90367 105657 1,22011 87957 111864 1,32012 877729 64331 0,7
Kukuruz za krmu5)
2010 8301 268405 31,82011 9707 290634 29,52012 16565 281747 17,0
1) Ponjevena povrina i prinos po ha iskazani su az ist usev i meuusev zajedno2) Ponjevena povrina i prinos po ha iskazani su za glavni usev, a proizvodnja za glavni i postrni usev zajedno3) Ponjevena povrina i prinos sena po ha iskazani su za ist usev, a proizvodnja sena za ist usev i podusev zajedno4) Ponjevena povrina, proizvodnja i prinos po ha iskazani su za seno 5) Ponjevena povrina i prinos zelene mase po ha iskazani su za glavni usev, a proizvodnja za glavni i postrni usev zajedno
Tabela 5. Vona stabla i proizvodnja voa, region Vojvodine, 2010-2012
GodinaStabla, hiljada
Proizvodnja hilj. t Prinos po stablu kgsvega Sposobna za rod
Jabuke2010 6460 5518 105 19,02011 6839 5524 108 19,62012 7356 6345 79 12,4
ljive2010 2861 2648 47 17,72011 2829 2630 53 20,02012 2866 2664 35 13,0
Vinje2010 1693 1539 13 8,62011 1665 1573 23 14,52012 1718 1641 14 8,4
Prema podacima popisa iz 2012. godine, najvei broj gazdinstava u Vojvodini je povrine do 2 ha, dok je najvea poljoprivredna povrina u posedu gazdinstava sa
preko 100 ha (Tabela 6).
-
10
Tabe
la 6
. Pol
jopr
ivre
dna
gazd
inst
va p
rem
a po
vri
ni, p
opis
201
2
11
Uku
pno
Bez
zem
ljit
a0-
2ha
2-5h
a5-
10ha
10-2
0ha
20-5
0ha
50-1
00ha
Prek
o 10
0ha
Poljo
priv
redn
a ga
zdin
stva
, bro
j14
8077
6541
(4,4
2%)
6799
2(4
5,9%
)28
654
(19,
4%)
1897
6(1
2,8%
)11
728
(7,9
2%)
8608
(5,8
1%)
3904
(2,6
4%)
1674
(1,1
3%)
Kori
en
o po
ljopr
ivre
dno
zem
ljit
e, h
a15
9797
4-
4688
6(2
,93%
)92
267
(5,7
7%)
1331
07(8
,33%
)16
1453
(10,
1%)
2649
88(1
6,6%
)27
9050
(17,
5%)
6202
22(3
8,8%
)
Gov
eda,
bro
j25
2254
7363
1892
223
142
3753
145
675
4796
724
467
4718
7
Svin
je, b
roj
1396
065
1287
9621
9340
1421
4215
3944
1425
1713
8774
7373
139
6821
Ovc
e, b
roj
2701
6698
7349
840
3992
845
021
4452
842
468
2003
518
473
ivi
na, b
roj
1193
3557
4417
492
2234
755
9060
3264
9786
6062
2549
2757
3663
6722
6014
3
Vla
stiti
dv
ooso
vins
ki
trak
tori
, bro
j10
7064
830
1491
019
203
2062
018
021
1724
688
6473
70
1. Poljoprivreda u pograninom podruju Republike Srbije
2.1. Kvalitet i plodnost zemljita Kvalitet zemljita je definisan kao sposobnost zemljita da ostvaruje svoje funkcije
u granicama ekosistema, odravajui bioloku aktivnost i obezbeujui ivotnu okolinu
za biljke i ivotinje (Doran et al., 1994). Smatra se da pojam kvalitet zemljita ukljuuje
fizika, hemijska i bioloka svojstva. Hemijska svojstva zemljita podrazumevaju pH-
vrednost, sadraj organske materije, sadraj hraniva i sposobnost zemljita da vee i
akumulira hraniva. Fizika svojstva zemljita se odnose na strukturu, teksturu, vodna i
vazduna svojstva zemljita. Bioloka svojstva zemljita ukljuuju brojnost i mikrobioloku
aktivnost. Zemljite visokog kvaliteta dugorono obezbeuje produktivnost biljaka sa
minimalnim uticajima na ivotnu sredinu (Baere et al., 1997).
Plodnost zemljita je usko povezana sa kvalitetom zemljita i predstavlja sposobnost zemljita da omogui zadovoljavajuu proizvodnju useva uz minimalno korienje
ubriva i stajnjaka (Hansen et al., 2001).
Prilikom procene plodnosti i produktivnosti zemljita, potrebno je da:
izaberemo pokazatelje (indikatore) plodnosti i produktivnosti zemljita;1.
protumaimo rezultate izabranih pokazatelja; i2.
u celini ocenimo plodnost zemljita.3.
Maja Manojlovi,
Ljiljana Nei
2. PLODNOST I TIPOVI ZEMLJITA U POGRANINOM PODRUJU
-
12
13
2. Plodnost i tipovi zemljita u pograninom podruju 2. Plodnost i tipovi zemljita u pograninom podruju
Najznaajnija svojstva zemljita koja se koriste kao pokazatelji plodnosti i pogodnosti
zemljita za optimalnu ishranu i ubrenje useva su:
dubina zemljita1.
mehaniki sastav (tekstura) i struktura zemljita2.
pH vrednost (reakcija) zemljita3. sadraj humusa i hraniva4. vodni reim i5.
sorpciona sposobnost zemljita.6.
Vea dubina podrazumeva veu potencijalnu plodnost zemljita usled mogunosti
biljaka da se snabdevaju vodom i hranivim materijama iz vee zapremine / mase
zemljita. Vreme i nain ubrenja utiu na distribuciju hraniva po profilu zemljita.
Tekstura zemljita je udeo estica razliitih dimenzija, dok je struktura zemljita
povezivanje estica u strukturne agregate. Tekstura i struktura zemljita utiu na vodno-
vazduni reim i sorpciona svojstva zemljita. Zemljita lakeg (skeletna, peskovita) i
teeg mehanikog sastava (glinovita) su manje plodnosti i produktivnosti.
Reakcija zemljita predstavlja se sa simbolom pH i u poljoprivrednim zemljitima
se najee nalazi u granicama od 3,5 do 9,5 (Slika 1). pH-vrednost utie na mnoge
procese u zemljitu, kao to su: rastvaranje minerala, koagulacija i peptizacija koloida,
mikrobioloka aktivnost, usvajanje hranljivih materija, procesi oksidacije i redukcije
i dr. Raspoloivost i pristupanost hraniva je najpovoljnija u uslovima slabokisele i
neutralne reakcije zemljita.
7,2
jako kisela kisela slabo kisela neutralna alkalna
Slika 1. Klasifikacija zemljita prema pH-vrednosti (1M KCl)
Sadraj humusa je jedno od najvanijih svojstava zemljita, jer poboljava fizika
svojstva zemljita (strukturu, vododreu sposobnost zemljita, itd.), i sorpciona svojstva
zemljita. Razlaganjem humusa oslobaaju se hranive materije u pristupanom obliku.
Sorptivna sposobnost zemljita omoguava da se u povrinskom sloju zemljita
zadre osloboene hranljive materije procesom mineralizacije, ili unete u zemljite
ubrivima, i da kasnije procesom mobilizacije postepeno prelaze u zemljini rastvor,
u koliinama koje su najpovoljnije za ishranu biljaka. Kada zemljite ne bi imalo
sposobnost da vee hranljive materije, one bi se u visokim koncentracijama nalazile u
zemljinom rastvoru, to bi tetno uticalo na biljke.
U zavisnosti od sastava i svojstava, zemljita se razlikuju u sposobnosti da snabdevaju
biljke razliitim hranljivim materijama. U veini sluajeva, ukupne rezerve hranljivih materija
u zemljitu su velike, ali ne i direktno pristupane biljkama. Raspadanjem stena i minerala,
kao i mineralizacijom organske materije, oslobaaju se hranljive materije u pristupanom
obliku za biljke (mobilizacija). U zavisnosti od svojstava zemljita, osloboene hranljive materije mogu da usvoje biljke, ili mogu da se veu za glinene minerale i organsku materiju
zemljita i ostanu u obliku koji je pristupaan za biljke (adsorpcioni kompleks zemljita).
U nekim sluajevima, pristupane hranljive materije, procesom imobilizacije, prelaze u teko rastvorljive i samim tim i ne pristupane oblike za biljke (Slika 2).
Slika 2. Hranljive materije u zemljitu
Plodnost zemljita ine hranljive materije koje se nalaze u oblicima koji su rastvorljivi i direktno pristupani za biljke. Na intenzitet procesa mobilizacije i imobilizacije hraniva u
zemljitu, odnosno na njihovo prevoenje iz nerastvorljivog u rastvorljivo stanje i obrnuto,
u najveoj meri utie adsorptivna sposobnost i reakcija zemljita (pH-vrednost).
U zemljitu postoji ravnotea izmeu hraniva koja su adsorbovana na estice zemljita
i hraniva koja se nalaze u zemljinom rastvoru. Ukoliko se narui ravnotea, na primer
zbog usvajanja hraniva iz zemljinog rastvora, hraniva se oslobaaju iz adsorptivnog
kompleksa zemljita u zemljini rastvor, da bi se ponovo uspostavila ravnotea. Tom
prilikom usvojeni katjoni se zamenjuju sa katjonima ili H+ jonom iz vrste faze zemljita,
dok se anjoni zamenjuju sa OH- jonima.
Procesi adsorpcije i desorpcije anjona i katjona u zemljitu su znaajni, posebno je
znaajna jaina vezivanja pojedinih jona za adsorptivni kompleks zemljita, jer od toga
zavisi kada i na koji nain primeniti ubriva, da bi se ona najvie iskoristila i da bi se
izbeglo zagaenje drenanih i podzemnih voda ispiranjem hranjiva.
U zemljitu, adsorpciona svojstva poseduju organska materija i glineni minerali.
Kako je organska materija sposobna da adsorbuje vie hraniva od iste koliine gline,
od velikog je znaaja odravanje i poveavanje sadraja organske materije, posebno u
zemljitima koja karakterie nizak sadraj gline.
-
14 15
2.2. Tipovi zemljita u Vojvodini
2.2.1. Osnovne agroekoloke karakteristike prostora Vojvodina pripada junim delovima velike Panonske nizije i zauzima prostor izmeu 440 38 i 460 10 severne geografske irine i 180 10 i 210 15 istone geografske duine. Sa svoje severne strane se granii sa Maarskom, na severoistoku sa Rumunijom, na zapadu sa Hrvatskom i na jugu sa Savom i Dunavom. U okviru pomenutih granica, ukupna povrina Vojvodine iznosi 21.506 km2.
Vojvodina je izrazito zaravnjena nizija s nadmorskim visinama od 68 do 120 m. Iznad prostrane nizije, blago nagnute ka jugoistoku, izdiu se Fruka gora (538 m) i Vrake planine (639 m).U hidrografskom pogledu, najznaajnije reke su Dunav, Sava, Tisa i Tami. Sve etiri imaju meunarodni karakter. Prve tri su plovne celom svojom duinom kroz Vojvodinu. Sava, Tisa i Tami su pritoke Dunava, koji svu vodu preko erdapske klisure odvodi u Crno more. Ove reke su imale i imaju znaajan uinak u morfolokom oblikovanju reljefa Vojvodine. Manje znaajni reni tokovi su razvijeni na Frukoj gori i Vrakim planinama. To su kratki reni tokovi, koji se odlikuju poveanom erozijom u brdskim, odnosno poveanom akumulacijom erodovanog materijala u ravniarskim delovima terena.
Klimatski uslovi u Pokrajini su relativno povoljni i obezbeuju dovoljne koliine svetlosti, toplote i vlage za gajenje raznovrsnih poljoprivrednih kultura i postizanje njihovih visokih prinosa. Preovlaujua je umereno-kontinentalna klima. Gledano u globalnim svetskim razmerama, Vojvodina kao deo Srbije zajedno sa drugim junoevropskim i balkanskim zemljama, spada u isti agroklimatski region kao ernozemna zona Rusije i Ukrajine. Osnovne karakteristike ovog makroregiona su: relativno dugi vegetacioni period, visoki broj asova sunevog sjaja i nedovoljna koliina i rasporeda padavina, posebno u njegovim nizijskim, najplodnijim delovima, koji stoga trae navodnjavanje.
Reljef Vojvodine je formiran dejstvom endogenih i egzogenih sila. Posredstvom endogenih sila formirani su morfostrukturni oblici u reljefu, odnosno stvorene su osnovne konture dananjeg reljefa. Morfostrukturni oblici reljefa su, meutim, u velikoj meri egzogeno preoblikovani. Zavrni oblici reljefa Vojvodine su rezultat periodinog navejavanja lesa, erozionog rada padavina i reka kao i akumulacije fluvijalnog materijala na renim terasama. U reljefu Vojvodine razlikuju se sledee geomorfoloke celine: niskoplaninski oblici (Fruka Gora i Vrake planine), lesne zaravni (platoi), peane zaravni (Subotiko-Horgoka i Deliblatska peara), lesne terase, aluvijalne terase i aluvijalne ravni. Teritorija Vojvodine u skladu sa uslovima obrazovanja, predstavlja specifini pedogeografski reon tj. stepsko i umsko-stepsko podruje Panonske nizije i njen
obodni deo koju u geomorfolokom pogledu pokrivaju (Hadi et.al., 2005):
aluvijalni nanosi na renim terasama, na kojima se razvijaju fluvisoli, semiglejna
zemljita, ritska crnica, movarno-glejna i halomorfna zemljita,
lesni platoi s ernozemom i lesne terase na kojima se razvijaju ernozemno oglejeno
zemljite i slatine (solonak, solonjec i solo),
eolski pesak s tipovima: arenosoli, rendzine i ernozemi,
Fruka gora i Vrake planine s heterogenim supstratom na kome se zavisno od
njega i od reljefa razvijaju: rendzine, rankeri, eutrina i distrina smea, lesivirana i
koluvijalna zemljita.
Kao rezultat odreene konstelacije pedogenetskih faktora i razliitog intenziteta
njihovog delovanja javlja se raznoliki zemljini pokriva Vojvodine koji je predstavljen
na pedolokoj karti R 1: 50 000. Heterogenost zemljinog pokrivaa se naroito javlja u
Banatu i Sremu, dok je u Bakoj manje izraena (ivkovi et al., 1972).
Na pedolokoj karti Vojvodine R 1:50 000, (Nejgebauer et.al., 1971), koja predstavlja
pravu pedoloku zbirku, izdvojeno je ak 87 razliitih sistematskih jedinica zemljita na
nivou tipa podtipa varijeteta i forme od kojih svaka poseduje odreena morfoloka,
hemijska, vodno-fizika a s tim u vezi i proizvodna svojstva. Veina od njih su olienje
prirodno plodnog zemljita, koje prua optimalne uslove za postizanje visokih stabilnih
i ekonomski opravdanih prinosa odgovarajueg kvaliteta (npr. ernozem karbonatni
na lesu), a neka imaju takve karakteristike da na njima ak i prirodna vegetacija, koja
podnosi takve uslove, u odreenim periodima u toku godine potpuno propada, te se
stvaraju tzv. elava mesta (npr. solonaci i solonjeci).
U skladu sa Klasifikacijom zemljita Jugoslavije (kori et.al., 1985) u AP Vojvodini
(Tabela 7.), su zastupljena: Automorfna zemljita na 1 107 167 ha, Hidromorfna zemljita na 935 997 ha, Halomorfna zemljita na 100 198 ha, i Subakvalna zemljita 8
564 ha (Hadi et.al., 1993).
2. Plodnost i tipovi zemljita u pograninom podruju 2. Plodnost i tipovi zemljita u pograninom podruju
-
16 17
Tabe
la 7
. Tip
ovi z
emlji
ta
na p
rost
oru
AP
Vojv
odin
e sa
osn
ovni
m p
odac
ima
o b
onit
etni
m k
arak
teri
stika
ma
(Ne
i, 2
011)
Tip
zem
ljit
aPo
vrin
a (h
a)Bo
nite
tne
kara
tkte
ristik
e
Automorfni
red
1. In
icija
lna
zem
ljit
a (L
itoso
li Ar
enos
oli i
Reg
osol
i)17
054
Znat
na o
gran
ien
ja
slab
o do
sred
nje
prod
uktiv
no ze
mlji
te
2. D
eluv
ijaln
a ze
mlji
ta
(Kol
uviju
m)
3 80
6U
mer
ena
do zn
atna
ogr
ani
enja
- uslo
vno
prod
uktiv
no ze
mlji
te
3. P
arar
endz
ine
i Ren
dzin
e (R
endz
ine)
14 4
81U
mer
ena
do zn
atna
ogr
ani
enja
- uslo
vno
prod
uktiv
no ze
mlji
te
4. H
umus
no-s
ilika
tno
zem
ljit
e (R
anke
r)10
Um
eren
a do
znat
na o
gran
ien
ja-p
rodu
ktivn
o ze
mlji
te
za li
vads
ko-p
anj
aku
pro
izvod
nju
5.
erno
zem
953
839
Bez o
gran
ien
ja- v
isoko
pro
dukti
vno
zem
ljit
e
6. S
mon
ica (V
ertis
ol)
36 1
39U
mer
ena
ogra
nie
nja-
viso
ko p
rodu
ktivn
o ze
mlji
te
7. G
ajnj
aa
(Eut
rini
Kam
biso
l)56
164
Um
eren
a og
rani
enj
a-pr
oduk
tivno
zem
ljit
e
8.Ki
selo
sme
e ze
mlji
te
(Dist
rini
Kam
biso
l)1
412
Znat
na o
gran
ien
ja
slab
o do
sred
nje
prod
uktiv
na
9. A
ntro
poge
nizo
vani
rigo
lova
ni p
esak
(Rig
osol
)10
510
Um
eren
a do
znat
na o
gran
ien
ja- u
slovn
o pr
oduk
tivno
zem
ljit
e
Hidromorfni
red
10. P
seud
ogle
j13
0 17
6U
mer
ena
do zn
atna
ogr
ani
enja
- uslo
vno
prod
uktiv
no ze
mlji
te
11.A
luvi
jaln
a ze
mlji
ta
(Flu
viso
l)19
4 52
2Be
z ogr
ani
enja
do
ozbi
ljnih
ogr
ani
enja
- uslo
vno
mog
u bi
ti vi
soko
pro
dukti
vna
(mel
iora
cije
)
12. L
ivad
ska
crni
ca (S
emig
lej)
370
496
Um
eren
a og
rani
enj
a- v
isoko
pro
dukti
vno
zem
ljit
e
13. R
itska
crni
ca (H
umog
lej)
348
846
Bez o
gran
ien
ja d
o oz
biljn
ih o
gran
ien
ja- u
slovn
o m
ogu
biti
viso
ko p
rodu
ktivn
a (m
elio
raci
je)
14. M
ova
rno
glej
na ze
mlji
ta
(Eug
lej)
15 2
69Zn
atna
ogr
ani
enja
sl
abo
do sr
ednj
e pr
oduk
tivna
15. T
rese
tna
zem
ljit
a42
0Zn
atna
ogr
ani
enja
sl
abo
do sr
ednj
e pr
oduk
tivna
Halomorfni
red
16. S
olon
ak
19 8
65Zn
atna
ogr
ani
enja
sl
abo
prod
uktiv
na ze
mlji
ta
17. S
olon
jec
80 3
33Zn
atna
ogr
ani
enja
sl
abo
prod
uktiv
na ze
mlji
ta
18. S
olo
6 42
4Zn
atna
ogr
ani
enja
sl
abo
prod
uktiv
na ze
mlji
ta
Subakvalni
red
19. Z
emlji
ta
na d
nu je
zera
, bar
a i m
ova
ra (G
itja,
Daj
, Sap
rope
l).8
564
Znat
na o
gran
ien
ja
slab
o pr
oduk
tivna
zem
ljit
a
Sa aspeskta stepena pogodnosti za korienje u poljoprivredi (bonitet zemljita)
zemljini potencijal Pokrajine razvrstan je u osam bonitetnih klasa (Miladinovi, 2004),
pri emu prve etiri klase predstavljaju bolja zemljita, a u klase od 5 8 ukljueni
su prostori uglavnom nepogodni za obradu (Tabela 8). Gledano za Pokrajinu u celini
zastupljenost zemljita pogodnih za obradu je velika i iznosi 91% (ernozemi, livadske
crnice, ritske crnice, fluvisoli) dok zastupljenost zemljita koja su nepogodna za obradu
iznosi svega 9%.
Vojvodina sa svojih 1648000 ha obradivih povrina predstavlja poljoprivredni region
od izuzetnog znaaja. Prema nainu korienja zemljita, oranice i bate zauzimaju 90%
obradivog zemljita AP Vojvodine (Statistiki godinjak Srbije 2010), to je ini tipinim
regionom biljne proizvodnje.
Tabela 8. Bonitetna struktura produktivnog zemljita Vojvodine
Bonitetne klase Povrina (km2)Relativni udeo
(%)1 9.688 51,42 3.284 17,43 3.823 20,34 355 1,9
Svega pogodno za obradu 17.150 91,05 531 2,86 889 4,77 193 1,08 72 0,5
Svega nepogodno za obradu 1.685 9,0Svega produktivna povrina 18.835 100,0
Neplodno 2.671UKUPNO 21.506
Izvor: Prostorni plan Republike Srbije iz 1996. godine i Studijsko analitike osnove
prostornog razvoja Republike Srbije, deo V, Beograd 2009.
2.2.2. Plodnost i tipovi zemljita u Sremu
Da bismo ilustrovali plodnost i tipove zemljita u Sremu prikazujemo rezultate
istraivanja koja su sastavni deo studije: Stanje plodnosti i sadraja opasnih i tetnih
materija u zemljitu, u cilju odrivog razvoja poljoprivrede Vojvodine, koju je finansirao
Sekretarijat za nauku i tehnoloki razvoj AP Vojvodine. (Izvetaj o realizaciji ELABORATA broj 114-451-02610/2006-01)(Nei et.al., 2008).
2. Plodnost i tipovi zemljita u pograninom podruju 2. Plodnost i tipovi zemljita u pograninom podruju
-
18 19
U cilju kontrole plodnosti i sagledavanja sadraja opasnih i tetnih materija u
zemljitima Srema i eventualno njihove degradacije u irem smislu, u toku septembra i
oktobra 2006. godine prikupljeno je 250 uzoraka zemljita. Lokaliteti na kojima su uzeti
uzorci odreeni su mreom kvadrata 4 x 4 km, koja je izvuena na postojeoj pedolokoj
karti Vojvodine R 1: 50000. Na ovaj nain svaki uzorak je reprezentativan za 1600 ha
zemljita. Svaki uzorak prate i podaci o njegovom tanom poloaju sa koordinatama i
nadmorskom visinom.
Kada se analizira procentualna zastupljenost uzoraka prema nainu korienja zemljita
uoava se da je najvei broj uzoraka 70%, uzet sa oranica, 18% uzoraka reprezentuju
umska zemljita, 5% livade, 4% bate i 3% vonjake i vinograde (Slika 3.).
Na osnovu pedoloke karte Vojvodine R 1: 50000 (Nejgebauer i sar. 1971),
utvrena je i procentualna zastupljenost uzoraka u odnosu na razliite sistematske
jedinice zemljita. Najvei broj uzoraka prikupljen je sa zemljita tipa ernozem 48%,
sa aluvijalnih i aluvijalno deluvijalnih zemljita prikupljeno je 13% uzoraka, sa gajnjae
10%, sa livadske crnice 9%, sa ritske crnice 7%, sa pseudogleja 5%, sa pararendzina i
rendzina 4% i sa halomorfnih zemljita (solonak, solonjec, solo) 4% (Slika 4).
Slika 3. Procentualna zastupljenost uzoraka zemljita Srema prema nainu korienja.
.
Slika 4. Procentualna zastupljenost uzoraka zemljita iz Srema, prema tipovima zemljita (na osnovu Pedoloke karte Vojvodine, Nejgebauer i sar. 1971.)
ernozem je najrasprostranjeniji tip zemljita Vojvodine a i Srema (Slika 4). U pogledu vodnih, fizikih i hemijskih osobina, smatra se za najpovoljnije zemljite za poljoprivrednu proizvodnju. Klima ima odluujui uticaj na njegovo obrazovanje. Prilikom nastajanja ernozema, dolazi do akumulacije humusa i formiranja humusnog horizonta razliite monosti. Potrebno je naglasiti da pojedine sistematske jedinice ernozema imaju smanjenu proizvodnu sposobnost, a u njegovoj degradaciji na alost, visok uticaj ima antropogeni faktor. Prema aktuelnoj klasifikaciji zemljita livadska crnica pripada tipu zemljita ernozem, oglejenom varijetetu.
Slika 5. ernozem na lesu i lesolikim Slika 6. Gajnjaa- Eutrini kambisolsedimentima, karbonatni
Gajnjae (Eutrini kambisol) (Slika 6) u Sremu su preteno poljoprivredna zemljita sa izraenom teksturnom diferencija unutar profila. Humusno akumulativni horizont se karakterie veoma povoljnim vodno-vazdunim reimom, kao rezultat povoljnog odnosa krupnih, srednjih i finih pora. To su dobro ocedna i topla zemljita. Hemijska svojstva variraju u zavisnosti od intenziteta korienja, stepena erodiranosti, hemijskih svojstava matinog supstrata, a i stepena razvoja. Sadraj humusa kod gajnjaa je u intervalu od 2 do 5%, neutralne su do slabo kisele hemijske reakcije i imaju visok kapacitet adsorbcije a od jona dominira Ca i Mg. Gajnjae su pogodne za ratarsku, povrtarsku, voarsku i vinogradarsku proizvodnju.
Aluvijalno zemljite (Fluvisol) (Slika 7.), nastaje taloenjem materijala razliitog mineralokog i mehanikog sastava poplavnim vodama reka. Nalaze se u prvoj, priobalnoj zoni poloja. Izraena je slojevitost ovog zemljita po dubini. Fluvisoli srednjeg mehanikog sastava, zbog svoje plodnosti i blizine vode za navodnjavanje, predstavljaju zemljita visoke plodnosti, prvenstveno za povrtarsku proizvodnju.
Ritska crnica (Humoglej) zauzima znatne povrine u dolinama velikih reka. Izraena je visoka akumulacija humusa, to daje crnu boju zemljitu u vlanom stanju. Crnice
2. Plodnost i tipovi zemljita u pograninom podruju 2. Plodnost i tipovi zemljita u pograninom podruju
-
20 21
su preteno glinovitog mehanikog sastava, to uzrokuje nepovoljne vodne i fizike osobine tokom veeg dela godine. Izraen je i pedogenetski proces oglejavanja u zoni oscilacije nivoa podzemne vode. Ovo su potencijalno plodna zemljita, ali njihovu proizvodnu vrednost umanjuju loe vodne i fizike osobine koje prvenstveno utiu na obradu zemljita (Slika 8).
Slika 7. Fluvisol Slika 8. Ritska crnica
Kada su u pitanju osnovna hemijska svojstva zemljita Srema (Slika 9), prema istraivanjima iz 2006. godine, moe se zakljuiti da najvei broj ispitivanih zemljita ima umereno alkalnu reakciju (prosena vrednost za sve ispitivane uzorke pH u H
2O
7,83). Obezbeenost humusom je dobra tj. oko 70% uzoraka ima sadraaj humusa u granicama od 2 do 4% sa prosenim sadrajem od 3.01 %. Srednji sadraj CaCO3 iznosi 5,79%. Sadraj lakopristupanog fosfora i kalijuma nalazi se na optimalnom nivou (srednja vrednost P
2O
5 22,7 mg/100g a K
2O 21,9 mg/100g zemljita).
Slika 9. Osnovna hemijska svojstva zemljita Srema (maksimalne, minimalne i srednje vrednosti za sve ispitivane uzorke).
2006 MAX 2006 MIN
8.71 3.62
9.02 5.17
60.59 0.00
7.83 0.30
0.502 0.032
237.50 1.30
131.10 2.38
2. Plodnost i tipovi zemljita u pograninom podruju
3.1. Ciklus azota u agroekosistemu U prirodi se azot nalazi u elementarnom stanju i u obliku jedinjenja. Sadraj elemen-
tarnog azota u atmosferskom vazduhu je oko 78% zapreminske ili 75,5 masenih %. U
atmosferi azot je prisutan u obliku N2, N
2O, NH3, NH4
+, NO, NO3-, HNO3 kao i organski azot.
Sadraj ukupnog azota u veini obradivih zemljita u naoj zemlji kree se u granicama
izmeu 0,1 i 0,3%. Sadraj ukupnog azota u zemljitu zavisi od pedogenetskih inilaca
i to: klime, vegetacije, reljefa, matinog supstrata, aktivnosti mikroflore i mikofaune i
fiziko-hemijskih osobina zemljita.
Azot spada u grupu neophodnih, biogenih, makrohranljivih elemenata, organogenih sa
C, O i H i deficitarnih zajedno sa P i K. Od ukupnog azota u zemljitu organski ini > 90%.
Zapravo, azot je sastavni deo raznih jedinjenja u biljkama od kojih neka (belanevine,
hlorofil, enzimi) imaju esencijalne fizioloke uloge u biljkama.
- Iznoenje azota etvama (prinosom) je vee od ostalih deficitarnih elemenata
- Dejstvo jedinice azota iz ubriva je znatno vee od dejstva jedinica fosfora i kalijuma
- Na osnovu relativnog broja atoma potrebnih za biljke azot je na vrhu liste onih
elemenata koje biljka usvaja iz zemljita i ubriva
- Za razliku od drugih deficitarnih elemenata, za azot je specifino da se u zemljitu ne
mogu stvarati trajne rezerve mineralnih oblika.
Darinka Bogdanovi
3. NITRATI U ZEMLJITU I VODAMA
-
22 23
3. Nitrati u zemljitu i vodama 3. Nitrati u zemljitu i vodama
Koncentracija mineralnih oblika azota u zemljitu (NH4-N i NO3-N) je vrlo promenljiva
i u tesnoj korelaciji sa t i padavinama.
Dospevanje azota u zemljite:
- azotofiksacijom
- unoenjem organskih i mineralnih ubriva
- procesima truljenja i sagorevanja
- razlaganjem u zemljitu otpadaka biljnog i ivotinjskog porekla
- razlaganjem biomase mikroorganizama
Slika 10. Kruenje azota u agroekosistemu
Azot dospeva u zemljite elektrohemijskom fiksacijom i biolokom koja moe biti
slobodna i simbiotska i industrijska fiksacija.
1.Elektrohemijska fiksacija, odnosno atmosferska nitrifikacija je proces koji se
odigrava u atmosferi, pod uticajem elektrinog pranjenja, pri emu se azot jedini sa
vodonikom ili kiseonikom i gradi jedinjenja HNO2, HNO3 ili NH3, koji sa padavinama
dospevaju u zemljite. U naem klimatskom podruju koliina ovako obrazovanog azota
je mala i nema znaaj za bilans azota.
2. Bioloka fiksacija atmosferskog azota moe biti: slobodna, asocijativna i simbiozna.
Slobodna azotofiksacija moe se obavljati u aerobnim i anaerobnim uslovima.
a) Aerobna slobodna azotofiksacija je dominantan tip slobodne fiksacije u poljoprivre-
dnim zemljitima. Ovu azotofiksaciju vre bakterije i plavo zelene alge (cijanobakterije).
Meu najaktvnijim su bakterije iz roda Azotobacter, zatim Pseudomonas, Bacillus, Derxia, Beiijerinckia, Azospirilum. Koliine ovako fiksiranog azota direktno zavise od: pH
vrednosti zemljita, sadraja organske materije, vlanosti zemljita, temperature, sadraja
azota, molibdena, gvoa, mangana, kalijuma i fosfora. Procenjuje se da se u aerobnim
uslovima fiksira 20-70 kg Nha-1god-1.
b) Anaerobna azotofiksacija u poljoprivrednim zemljitima ree je prisutna, usled
stalne obrade i provetravanja, mada je postojanje anaerobnih bakterija u ovakvim
uslovima esto odreeno prisustvom aerobnih, koje troe kiseonik i omoguavaju rad
anaerobnih azotofiksatora, ili one mogu biti prisutne u strukturnim agregatima, gde
je slobodnog kiseonika manje. Anaerobni azotofiksatori su neto tolerantniji prema
uslovima spoljanje sredine, kakvi su pH vrednost zemljita, vlanost i temperatura,
sadraj makro i mikroelemenata, tako da oni u vlanim i kiselim zemljitima imaju
odreen znaaj. Anaerobnu azotofiksaciju vre bakterije iz roda Clostridium. Koliine ovako fiksiranog azota su male i iznose 5-15 kg Nha-1god-1.c) Simbiozna azotofiksacija zauzima u fiksaciji atmosferskog azota posebno mesto,
a prema vrsti biljke sa kojom ive azotofiksatori u simbiozi, moe biti simbiozna
azotofiksacija sa leguminoznim i neleguminoznim biljkama. Za poljoprivredna zemljita,
svakako izuzetan znaaj ima simbiozna azotofiksacija sa leguminoznim biljkama, gde
azotofiksatori sa njima ive u prisnoj zajednici. Simbiozni azotofiksatori sa leguminoznim
biljkama su prave bakterije iz roda Rhizobium i Bradyrnizobium. Limitirajui faktori za odvijanje procesa simbiozne azotofiksacije su: pH vrednost zemljita, O
2, temperatura,
primena mineralnih ubriva, pesticida itd. Zavisno od uslova u zemljitu, delovanja
ekolokih inilaca, vrste biljke i bakterijskog soja, procenjuje se da se u ovoj fiksaciji
moe vezati 25-300 kg Nha-1god-1.d) Industrijska fiksacija i razliiti procesi sagorevanja predstavljaju jo jedan od naina
unoenja azota u biosferu. Procenjuje se da se u industriji mineralnih ubriva godinje
fiksira nekoliko miliona tona azota prilikom proizvodnje azotnih ubriva. U razvijenim
zemljama, na obradivim zemljitima, primenom azotnih ubriva se godinje unosi
najvie azota u odnosu na ostale izvore. Azot iz atmosfere moe dospeti u zemljite
i preko estica koje su nastale u procesu sagorevanja kao i od amonijaka koji u
kruenju azota emituju biljke i ivotinje. Sve ostale kulturne biljke koje ovek proizvodi
na gazdinstvu od kojih ostvaruje profit, a nisu leguminoze, usvajaju mineralni azot iz
zemljita bilo da je nastao mineralizacijom organske materije u zemljitu ili da je unet
kroz organska i mineralna ubriva. Hrana za biljke kada je u pitanju azot su NH4+ i NO3
- joni. Biljke usvajaju oba rastvorljiva oblika azota, amonijani i nitratni, mada po pravilu
usvajaju vee koliine azota u obliku nitrata.
Koliko e biljke usvojiti azota iz zemljita zavisi od mnogih inilaca, ukljuujui klimu
i uslove u zemljitu, vrstu gajene kulture, fazu razvoja...
Mikroorganizmi, bakterije i gljive, koriste i amonijani i nitratni azot, mada generalno
vie usvajaju amonijani azot.Transformacija azota u zemljite tee kroz vie procesa :
Imobilizacija amonijanog i nitratnog azota spada u najvanije procese u transformaciji azota u zemljitu. Mineralizacija i imobilizacija omoguavaju neprekidno
kruenje mineralnog i organskog azota u zemljitu.
-
24 25
Imobilizacija azota obuhvata dve faze. U prvoj mikroorganizmi usvajaju amonijani
i nitratni azot, a u drugoj se odvija sinteza organskih jedinjenja u mikrobnim elijama i
njihovim metabolitima.
Glavnu ulogu u procesu imobilizacije imaju heterotrofni mikroorganizmi, bakterije,
gljive, celulizatori, koji su vrlo prisutni u rizosferi i van nje.
Za tri godine mineralizuje se oko 25 % imobilisanog azota a godinje se mineralizuje
od 1 do 10 % imobilisanog azota.
Mineralizacija azota u zemljitu je deo ciklusa azota u kojem se razlau organska azotna jedinjenja i oslobaa mineralni azot (NH4
+). Za ovaj proces neophodno je da je
ugljenik lakorazloiv i pristupaan mikroorganizmima, jer je on za njih izvor energije.
Osim to amonijani azot nastaje u procesu mineralizacije organskih azotnih jedinjenja,
on u zemljitu nastaje hidrolizom uree, kao i primenom amonijanih ubriva.
Amonijani azot, stvoren u zemljitu na bilo koji od navedenih naina, podlee
procesu nitrifikacije, usvajaju ga biljke i mokroorganizmi, gubi se u procesu volatizacije
ili se fiksira u zemljitu.
Nitrifikacija je proces u okviru ciklusa azota gde se amonijani azot oksidie u prvoj fazi do nitrita (uz pomo Nitrosomonasa) i u drugoj fazi oksidaciji se odvija do nitrata (uz pomo Nitrobacter). Osim nitrifikacijom nitratni azot u zemljite moe dospeti primenom mineralnih ubriva. Prisutne nitrate u zemljitu usvajaju biljke
i mikroorganizmi, podleu procesima ispiranja ili denitrifikacije. Najvie nitratnog
azota u zemljitu ima u zemljinom rastvoru, jer se slabo vee za adsorptivni kompleks
zemljita, tako da je u zemljinom profilu vrlo pokretan i sklon ispiranju i migraciji u
dublje slojeve.
Gubici azota iz zemljita odvijaju se kroz vie procesa:
Denitrifikacija u uem smislu obuhvata bioloku redukciju nitrata preko nitrita do isparljivih gasova N
2O, NO ili N
2. Denitrifikacija u irem smislu, obuhvata gasovite
gubitke azota nastale mikrobiolokim i hemijskim putem (hemodenitrifikacija), pri
emu se volatizacija amonijaka iskljuuje. Procenjuje se da se procesom denitrifikacije
gubi 10-35%. Na osnovu velikog broja istraivanja utvreno je da na ernozemu pod
biljkama, gasoviti gubici iznose 22-35%, a bez biljaka 22-31%, a da su u istim uslovima
na pseudogleju gubici bili 16-33%, odnosno 4,9-29,8%.
Procesom bioloke denitrifikacije ne mogu se objasniti svi gasoviti gubici koji nastaju
u zemljitu. Naime, utvreno je da gasoviti gubici azota nastaju i u potpuno sterilisanom
zemljitu, pa se nastali gubitak objanjava procesom hemijske denitrifikacije.
Denitrifikacija se javlja u zemljitima gde se intenzivno nagomilavaju nitriti i pri niskim
pH vrednostima zemljita i to manjim od 5,5 (u vodi). U procesu hemodenitrifikacije
nastaju gasoviti proizvodi: NO, N2 ili N
2O. Hemodenitrifikacijom se ne gube velike
koliine azota, gubici iznose 0,2-0,6 kg Nha-1godini.
Volatizacija je proces hemijske prirode i obuhvata, kako zemljini azot, tako i azot iz amidnih i amonijanih ubriva. Gubici koji nastaju volatizacijom u obliku NH3 su u veoj
korelaciji sa sadrajem CaCO3 u zemljitu nego sa pH vrednou. Intenzitett volatizacije
(NH3) zavisi i od anjona uneenih ubriva. Vie se gubi NH3 iz (NH4)2SO4 nego iz NH4NO3,
a veoma malo iz amonijanih fosfata. Pri povrinskom unoenju N-ubriva gubici
volatizacijom zavise od vie faktora kao to su reakcija sredine, sorptivna sposobnost
zemljita, doza ubriva, vlanost i temperatura biljnog pokrivaa, i padavine. Pri
unoenju amidnih i amonijano-azotnih ubriva na povrinu alkalnih ili karbonatnih
zemljita dolazi do obrazovanja amonijum-karbonata koji je vrlo nestabilno jedinjenje i
razlae se na NH3 koji se gubi, ugljendioksid i vodu.( tab.9.) Uneta urea u zemljite vrlo
brzo hidrolizuje do NH4+, koji lokalno poveava pH zemljita, pa su mogui gubici NH3.
Osnovna mera za spreavanje volatizacije NH3 je unoenje u zemljite, a ne
povrinska primena ubriva. Zatim treba izbegavati primenu amonijanih ubriva na
krenim zemljitima, jer su NH4+ i Ca2+ antagonisti, ve ih primenjivati u manjim dozama
na zemljita dobre sorptivne sposobnosti, ija je reakcija kisela do neutralna, i drati
zemljite pod usevom.
Vrsta ubriva Dubina (cm) % gubitka N iz ubriva
Amonijum sulfat024
37,33,80,5
Amonijum nitrat024
12,31,30,7
Urea024
30,86,10,6
Tena N ubriva024
20,43,90,5
Tabela 9. Procentualni gubici N iz ubriva primenjenih u koliini od 200 kgN/ha u zavisnosti od vrste ubriva i dubine primene na glinovitom zemljitu pri temperaturi od 10C
Erozijom se gube i mineralni i organski oblici azota. Odnoenjem erozijom hranjivih materija znatno se smanjuje produktivna sposobnost zemljita, jer se odnosi njegov
najplodniji deo, po pravilu ceo oranini sloj, te se tako gubi najvei deo humusa
zemljita. Ovakvo odnoenje oraninog sloja uzrokuje poveano prisustvo nanosa i
hemijskih elemenata, naroito azota, fosfora, herbicida u vodotocima, to ozbiljno
ugroava ivotnu sredinu.
3. Nitrati u zemljitu i vodama 3. Nitrati u zemljitu i vodama
-
26 27
Brkovi (1977) je pratio uticaj slabe, srednje i jake erozije na hemijska svojstva nekih
tipova zemljita (smonica, crveno-rudo i pseudoglej). Proraunati gubitak azota u sloju od 0
do 40 cm za smonicu je 4050 kg/ha, za crveno-rudo 3345 kg, a za pseudoglej 1875 kgha-1.
Ispiranjem se gube znaajne koliine azota i drugih hranjiva, mnogo vie nego drugim procesima (erozija, denitrifikacija). Koliina ispranih hraniva direktno zavisi od klime,
odnosno koliine, rasporeda i intenziteta padavina, fizikih, hemijskih i biolokih svojstva
zemljita, od vrste biljaka, naina iskoriavanja zemljita, temperature i od koliine
ubriva koja se primenjuje. Proces ispiranja nosi niz negativnih posledica. Ova vrsta
gubitka je trajna i sa stanovita ekonominosti poveava trokove proizvodnje. Ispiranjem
se zemljite osiromauje pre svega u azotu (NO3-N), kalcijumu i magnezijumu, dok su
gubici drugih hraniva neto manji. Ispiranje je jedan od najopasnijih izvora zagaivanja,
kako podzemnih voda tako i velikih vodotokova, to je posebno veliki problem u
najrazvijenijim zemljama.
Kako se NO3- ne veu ni jednom vrstom sorpcije do biolokom (usvajaju ih biljke i
mikroorganizmi) u naim semiaridnim klimatskim uslovima vie ima migracije NO3- kroz
profil zemljita od ispiranja (slika 11). Nitrati se kreu kroz profil zemljite na bazi difuzije,
hidrikog pritiska i simultano i to ascedentno, descedentno i laterarno. Migracija NO3- u
zoni korenovog sistema biljaka do 120 cm je pozitivan proces. Negativna migracija je kada
NO3- sa vodom migriraju izvan zone korenovog sistema a nivo podzemne vode je jako
dubok (10-15 m), tada su tete manje od ispiranja jer se ne zagauju podzemne vode.
Slika 11. Distribucija nitrata u jesen i prolee na ernozemu pod penicom.
Iznoenja azota prinosom se tretira kao gubitak samo onda kada se posmatra
bilans azota zemljita. Prema navodima izliterature biljke u proseku koriste 60% azota
ubriva, 25% se izgubi usled ispiranja i migracije, a 15% se gubi gasovitim putem, usled
denitrifikacije.
3.2. ubrenje azotom U ishrani biljaka azot je nosioc prinosa, sinonim plodnosti zemljita, i elementom u
prvom minimumu, te je otuda ubrenje N-ubrivima i najvanije, ali i najtee.
Azot je najvaniji elemenat jer najvie doprinosi u formiranju prinosa, a zbog specifinog
ponaanja NO3- jona u zemljitu (koji je u vie od 90% N-hrana za biljke), ishrana gajenih
biljaka azotom je najtea. Treba ukazati na injenicu da biljke ne raspoznaju i ne prave
razliku pri usvajanju NO3- jona poreklom iz razliitih izvora: mineralizacije organske
materije, unetih organskih i mineralnih ubriva.
Zapravo, NO3- joni se ne vezuju za adsorptivni kompleks zemljita, ve se nalaze u
zemljinom rastvoru, i ukoliko ih ne usvoje biljke i mikroorganizmi, ponaaju se isto kao
i voda u zemljitu.
S obzirom da se NO3- u zemljitu kreu zajedno s vodom (descedentno, ascedentno
i laterarno) na bazi razlike u koncentraciji, hidrikom pritisku i simultano u periodu bez
aktivnosti biljaka novembar-mart, mogui su gubici ispiranjem.Vodei rauna o specifinom
ponaanju NO3- jona u zemljitu i ubrenje N-ubrivima se razlikuje od ubrenja fosforom i
kalijumom koji su isto kao i azot deficitarni i unose se u zemljite svake godine.
3.3. N-min metoda osnova za primenu N-ubriva Za odreivanje potrebne koliine N ubriva za gajene biljke najee se koriste
vrednosti NO3-N u profilu zemljita dubine aktivne zone korenovog sistema gajenih
biljaka, ili zbir (NH4+NO3)-N, to je ispravnije, posebno pri davanju preporuka za ubrenje
ozimih useva, a mnogo ree vrednosti sadraja NH4-N (u hladnim i neprovetrenim
zemljitima). N-min. metoda je u naoj zemlji, prihvaena za referentnu metodu
pri N-ubrenju ratarskih i povrtarskih useva od osamdesetih godina pa do danas.
Osnovu N-min. metode ine sledei parametri:
- rezerva rezidualnog azota u profilu zemljita u zoni rasprostiranja korenovog sistema odreuje se rano u prolee (N rezidualni);
- mineralizujua sposobnost zemljita u vegetacionom periodu gajenog useva merena
na ugaru, bez ubrenja (N mineralizujui);
- usvojen azot biolokim prinosom (Nu);
- potreba gajenog useva za azotom izraunava se iz razlike ukupnih potreba useva
za azotom umanjenih za zbir rezerve rezidualnog azota i mineralizujue sposobnosti
zemljita (N).
Jednaina za potrebe N ubrenja po N-min. metodi Scharpfa i Wehrmana (1978) je:
(N)= N
u - (Nrezid. + N-mineraliz.)
3. Nitrati u zemljitu i vodama 3. Nitrati u zemljitu i vodama
-
3. Nitrati u zemljitu i vodama 3. Nitrati u zemljitu i vodama
28 29
Osnovu N-min. metode ini odreivanje (merenje)koliine mineralnog azota, kao
odluujueg faktora koji determinie potrebnu koliinu azota za ubrenje. Smatra
se da je koliina mineralnog azota (uglavnom nitratnog) u zoni korenovog sistema
odreena prethodnim gajenim usevima, primenom N ubriva za prethodne kulture,
mineralizovanim azotom iz organske materije, nainom korienja etvenih ostataka,
vremenskim uslovima do momenta uzimanja uzoraka i dr. Znai, koliina mineralnog
azota u datom momentu predstavlja sintezu dejstva svih tih faktora i umesto da se meri
uinak svakog od njih pojedinano, odreuje se posledica njihovog zajednikog dejstva
- rezerva rezidualnog azota.
Za ozime useve vreme, nain i koliine primene N-ubriva za prihranu
(jednu ili dve) uslovljeni su:
- rezervom rezidualnog azota u zoni rasprostiranja korenovog sistema 0-90 cm
rano u prolee - (kraj februara poetak marta) za zemljita u Vojvodini, primenjuje
se urea, NH4NO3; a za zemljita centralne i june Srbije prihrana je KAN
- distribucijom NO3-N po profilu
- ukupnim potrebama useva za azotom i stanjem useva
Ukoliko se ide na dve prihrane ozimih useva, druga prihrana je 20-30 dana posle
prve, a provera da li je treba izvesti je na bazi brzih metoda: difenilamin testa; lisna
analize; hlorofilmetar...). Druga prihrana se izvodi najee folijarno, fertirigacijom, a
primenjuju se tena ubriva, UAN rastvori...
Za okopavine: vreme, nain i koliina primene N ubriva je:
- sve predsetveno
- na osnovu izmerenih koliina i rasporeda rezidualnog azota u profilu zemljita
od 0 do 120 cm dubine
- procene mineralizujue sposobnosti zemljita za vegetacioni period gajene kulture
- ukupnih potreba gajenog useva u azotu
3.4. Uticaj NO3-N na ekosistem Nekontrolisana upotreba N-ubriva dovodi do neeljenih posledica u biljnoj
proizvodnji: nagomilavanje nitrata u zemljitu - njihovo oticanje u vodotokove i
podzemne vode i zagaenje agroekosistema, sukulentnosti biljnih tkiva, nagomilavanje
NO3 u proizvodima, smanjenje otpornost useva na poleganje i bolesti. Takoe preobilna
ishrana nitratima dovodi do smanjenja upotrebne i hranljive vrednosti proizvoda.
U nepovoljnim zemljinim uslovima (vodolei, bez O2, kisela pH) mogu se nagraditi
nitrofenoli u zemljitu koji su vrlo toksini i usev propada.
Azotna ubriva nisu i ne mogu biti zagaivai zemljita, vode i hrane, ako se njihova primena zasniva na naunim principima i u skladu sa ekolokim naelima.
Kako je azot nosilac prinosa mora se primenjivati pod gajene useve bilo kroz
mineralna ubriva ili kroz organska. Biljke ne prave razliku pri usvajanju NO3- jona
nastalog mineralizacijom organske materije zemljita ili iz primenjenih organskih
i mineralnih ubriva. Imajui u vidu tu injenicu rasprave meu istraivaima ne bi
smela da postoje, da li u organskoj proizvodnji, kada je u pitanju ishrana biljaka azotom,
treba primenjivati samo organska ubriva za zadovoljenje potreba useva u azotu ili se
ravnopravno mogu primenjivati mineralna N-ubriva.
Prednosti i nedostaci pri primeni mineralnih N-ubriva ali i organskih svakako
postoje i najbolje bi bilo primenjivati ih kombinovano na naunim principima i ekolokim
naelima. Prednosti mineralnih N-ubriva su u brzini dejstva, primenjuju se u oblicima
koje biljke direktno usvajaju a to su: NH4+; NO3
-, ako su u amidnom obliku hidroliza je
relativno brza (u dobrim zemljitima traje 3-7 dana).
Istovremeno mineralni oblici azota iz N-ubriva posebno NO3- su njihovi veliki
ekonomski i ekoloki nedostaci, jer je velika koncentracija NO3- prisutna u ranom
vegetacionom periodu kada su zahteva gajenog useva mali, mogunost ispiranja,
migracije, volatizacije
-
3130
Takoe, primena organskih ubriva u ishrani biljaka ima prednosti i nedostataka.
Organska ubriva deluju dvojako: kao hrana biljkama u biogenim elementima i
mnogo vanije kao popravljai zemljita (u organskoj materiji, boljim fiziko-biolokim
svojstvima, ali i vodno-vazdunim i toplotnim). Sa ekonomskog stanovita primenom
organskih ubriva smanjuje se upotreba mineralnih ubriva, a sa ekolokog aspekta
bioloki otpad na farmi moe se primeniti kao organsko ubrivo.
U organskim ubrivima hranjivi elementi su u organskim jedinjenjima te se moraju
prethodno mineralizovati kako bi biljke i mikroorganizmi mogli da ih usvoje. Prednost
organskih ubriva je u produenom delovanju i permanentnoj mineralizaciji. Meutim,
intenzitet mineralizacije organskih jedinjenja je i glavni nedostatak ovih ubriva jer
visoke t i period bez padavina smanjuju mineralizaciju, te nema pristupanih oblika
azota za biljke u dovoljnoj meri, ili je visok procenat mineralizacije u periodu visokih
t i dosta padavina, te dolazi do nagomilavanja i ispiranja NO3,
- volatizacije NH3 i dr. Vaan je i stepen razloenosti stajnjaka pre iznoenja na njive. Treba ubriti zgorelim
stajnjakom povoljnog C/N odnosa, po prohladnom vremenu (kasno u jesen) po
oblanom vremenu i treba ga odmah zaorati, ime su gubici amonijaka i vode znatno
smanjeni. Odnos C/N je vrlo znaajan, ako se po zaoravanju stajnjaka seje usev da ne bi
dolo do azotne depresije (povoljan je 25:1 do 10:1).
Nitratnu direktivu (1991/676/EEC) propisala je Evropska unija s ciljem da se zatite
vode Evrope. Nitratnom direktivom obuhvaena su dva osnovna naela zatite voda:
1. spreavanje zagaenja povrinskih i podzemnih voda nitratima
s poljoprivrednih povrina
2.donoenje naela dobre poljoprivredne prakse.
Nitratna direktiva obuhvata:
1. Identifikaciju zagaenih voda i voda koje su izloene riziku zagaenja. Identifikacija
ukljuuje povrinske i podzemne vode koje sadre vie od 50 mg/l nitratne vode koje
su ve eutrofikovane ili takve mogu postati.
2. Odreivanje zagaenih podruja. To su povrine gde vode perkolacijom kroz
zemljite u vodotokove ili podzemne vode donose (ili postoji opasnost da donesu)
znaajne koliine nitrata.
3. Donoenje Naela dobre poljoprivredne prakse koje farmeri primenjuju
dobrovoljno a naela sadre:
propisano vreme kada je dozvoljena primena N-ubriva radi spreavanja ispiranja
hraniva u vode
opis povrina (nagnutih, zamrznutih, blizu stajaih i tekuih voda) gde je ograniena
primena ubriva radi spreavanja ispiranja i povrinskog oticanja nitrata
propisane minimalne kapacitete za uvanje stajskih ubriva
propisane plodosmene i postrne useve radi spreavanja ispiranja i povrinskog oticanja
nitrata za vreme vlanog perioda.
4. Donoenje akcionog plana koji su proizvoai obavezni primenjivati u oznaenim
zagaenim podrujima. Mere navedene u Naelima dobre poljoprivredne praksesu
obavezne, a ukljuene su i dopunske mere i to:
ograniena primena ubriva (mineralnih i organskih) prema zahtevima useva i
obezbeenosti zemljita
maksimalna koliina azota koja se godinje moe uneti iz organskih ubriva je 170 kg/
ha N (ili 210 kg/ha u prelaznom periodu)
Kako Srbija jo nije lanica EU, nije u obavezi da sprovodi monitoring i izvetavanje
na dravnom nivou,
Sbija nema identifikovana zagaena podruja nitratima
kao to to imaju zemlje lanice EU.
3. Nitrati u zemljitu i vodama 3. Nitrati u zemljitu i vodama
-
4. Fosfor u zemljitu i vodama 4. Fosfor u zemljitu i vodama
32 33
Darinka Bogdanovi
4. FOSFOR U ZEMLJITU I VODAMA
4.1. Kruenje fosfora u agroekosistemu Fosfor spada u grupu neophodnih makrohranljivih elemenata, deficitarnih, i
konstitucionih. Ulazi u sastav mnogih organskih jedinjenja kao to su nukleinske kiseline,
fitin, nukleotidi i dr. U biljkama se nalazi u organskim i neorganskim jedinjenjima.
Organska fosforna jedinjenja su daleko zastupljenija u biljkama od neorganskih i to:
fitin, fosfolipidi, nukleinske kiseline, glikofosfati. Neorganska fosforna jedinjenja su
najee u obliku fosfata kalcijuma, kalijuma, natrijuma i magnezijuma, od kojih su
najzastupljeniji magnezijumovi fosfati. Ukupan sadraj fosfora u suvoj supstanci cele
biljke obino ne prelazi 1%, a najee se kree izmeu 0,2 i 0,3%.
Fosfor u zemljitu je zastupljen u 170 minerala, od kojih, na minerale apatit i fosforit otpada oko 95%, na minerale vivijanit i ambligonit 3%, a na ostale minerale 2%. Najvei
procenat soli fosforne kiseline vezan je za aluminijum (30%), zatim gvoe imangan
(18%), te kalcijum (15%) i magnezijum 5%.
U mineralima se fosfor nalazi najee u obliku pentakalcijum fosfata - apatita, i
trikalcijum fosfata - fosforita. Apatit u svom sastavu moe imati razliite elemente,
pa mu se i sastav menja u irokim granicama. Najee se pojavljuje kao: fluor-apatit,
hidroksi-apatit, hlor-fluor-apatit, fluor-oksi-apatit.
Koliine fosfora u zemljitu kreu se izmeu 0,03 i 0,3%. U naim zemljitima
koliine mu se kreu izmeu 0,02 i 0,2%. Po pravilu, fosfora ima uvek vie u povrinskim
slojevima, a sa dubinom profila koliina mu se smanjuje, to se moe tumaiti njegovom
biolokom akumulacijom, i uticajem unoenja ubriva.
Fosfor se u zemljitu nalazi u organskom i mineralnom obliku. Organski fosfor
zemljita predstavlja deo fosfora zemljita koji ulazi u sastav organskih fosfornih
jedinjenja ili je vezan sa organskom materijom zemljita.
U sastav organskog fosfora zemljita ulaze:
- organska fosforna jedinjenja biljnih delova;
- organska fosforna jedinjenja mikroorganizama;
- produkti ekskrecija mikroorganizama, korena, glista;
- fosfohumati (kompleksi humusa i fosforne kiseline).
Organski fosfor u zemljitu vodi poreklo iz neorganskog fosfora, koji biljke i
mikroorganizmi usvajaju za svoje potrebe i sintezu jedinjenja: iz unetih ubriva
(organskih i mineralnih), iz biljnih ostataka na parceli, te iz tela mikroorganizama po
izumiranju (azotobakter npr. u svom telu sadri 5% fosfora od suve mase). Najvei
deo organskih fosfornih jedinjenja u zemljitu je mikrobiolokog porekla. Ispitivanjem
organskih fosfornih jedinjenja dokazano je da se najvei deo fosfora nalazi u obliku
fitina i njegovih derivata (>50%). Fitin se rastvara u vodi i razlae pod uticajem fermenta
fitoze, i tada se pri hidrolizi izdvaja ortofosforna kiselina, koja prelazi u rastvor, odakle
se usvaja od strane biljaka ili mikroorganizama i koristi za novu sintezu organskih
fosfornih jedinjenja (fitin, fitinska kiselina, inozit).Zatim, po svojoj zastupljenosti dolaze
nukleinske kiseline, iji je sadraj dosta varijabilan ali prema najnovijim podacima on se
kree 0-10%, i manjim delom fosfolipidi sa sadrajem do 1% od organskog zemljinog
fosfora. Koliine organskog fosfora uzemljitu su varijabilne i njegov udeo u celokupnom
fosforu zemljita kree se od 3 do 75%.
Fosfor iz organskih fosfornih jedinjenja nije direktno pristupaan biljkama. Ova
jedinjenja predstavljaju potencijalnu rezervu fosforne hrane za ishranu biljaka, nakon
njihove mineralizacije. Da bi se odvijala mineralizacija fosfora potrebni su odreeni
uslovi, a meu najvanijim su: pH zemljita; prisustvo organskog energetskog materijala
(ugljenih hidrata); temperatura, odreena vlanost i dr. Uticaj reakcije zemljita na
mineralizaciju je velik. Tako npr. u kiselim zemljitima fitin e nagraditi nerastvorljive
Fe i Al-fitine koji su otporni na defosforilaciju. Proces mineralizacije se intenzivira sa
poveanjem pH vrednosti, emu pomae kalcifikacija, koja poveava pristupanost
fosfora zbog stvaranja rastvorljivih Ca-fosfata.
Temperatura takoe utie na proces mineralizacije organskih fosfornih jedinjenja.
Optimalna temperatura je 25-35C. Najpovoljnija vlanost je vlanost P.V.K. Mineralizaciju
-
34 35
4. Fosfor u zemljitu i vodama 4. Fosfor u zemljitu i vodama
organskih fosfornih jedinjenja prati oslobaanje mineralnog fosfora, te njegova
imobilizacija tj. ponovno ugraivanje u organska jedinjenja. Procesi mineralizacije i
imobilizacije fosfora zavise, pre svega od odnosa C:P. Ukoliko je taj odnos irok, u tom
sluaju u organskoj materiji koju mikroorganizmi razlau nema dovoljno fosfora. Do
imobilizacije zemljinog P dolazi ako je odnos C:P od 300:1, a do mobilizacije pri uem
C:P odnosu 200:1.
Sadraj neorganskog fosfora u zemljitu je varijabilan i nalazi se u granicama izmeu
27 i 82% od ukupnog.
Neorganski fosfor obuhvata jedinjenja razliite rastvorljivosti,
pa otuda i pristupanosti za biljke.
- fosfor koji ulazi u sastav neraspadnutih stena i minerala
- fosfor koji je produkt potpune mineralizacije organskih fosfornih jedinjenja
- fosfor koji je sastavni deo sekundarnih tvorevina.
Neorganski fosfor se nalazi u zemljitu u raznim jedinjenjima:
- primarni minerali kalcijuma pre svih fluor-apatita (Ca5(PO4)3F; hlor-apatit (Ca5(PO4)3Cl
i hidroksli-apatit (Ca5(PO4)3OH i sekundarne tvorevine - fosforit (Ca5(PO4)2(Cl,OH).
Fosfor iz ovih minerala nije direktno pristupaan biljkama, ve tek nakon njihovog
raspadanja. Otuda ovaj oblik fosfora ini samo trajnu rezervu - bogatstvo - zemljita u
ovom elementu. Fosfor iz ovih minerala se postepeno oslobaa pri njihovom raspadanju
pod dejstvom vode, ugljen dioksida, ali i raznih kiselina, pre svih azotne koja nastaje u
procesu nitrifikacije, sumporene u procesu sulfofikacije, kao i radom mikroorganizama.
Prelaenje fosfora iz ovih minerala u rastvorljivo stanje moe da se ubrza i unoenjem
ubriva koja menjaju reakciju zemljita.
Znai pod uticajem zemljinih kiselina, izluevina korenovog sistema, vode i
ugljendioksida vri se mobilizacija fosforne kiseline. Osloboeni fosfatni joni, ukoliko
ne budu usvojeni od strane biljaka manjim delom ostaju u zemljinom rastvoru, a
veim delom - grade fosforna jedinjenja razliite rastvorljivosti.
Fosfor zemljinog rastvora. Koncentracija fosfora u zemljinom ratstvoru je veoma mala i najee se kree izmeu 0,2 i 0,5 mg P
2O
5l-1 rastvora. U plodnijim zemljitima
ta koliina moe dostii i do 1 mg P2O
5l-1. Ova varijabilnost u njegovom sadraju zavisi,
pre svega od pH vrednosti zemljita, sadraja gline, te od ubrenja.
Znaaj ovog fosfora je velik, jer se smatra da biljka iskljuivo usvaja fosfatne jone
iz zemljinog rastvora, a znatno manje kroz direktan kontakt korena i vrste faze.
To je najpristupaniji oblik fosfora za biljku. Ukoliko se koncentracija ovog fosfora u
rastvoru smanji, bilo da ga usvoji biljka ili na drugi nain, u rastvor e prei nove koliine
fosfata, i to onih koji su tee rastvorljivi, i obrnuto, ako mu se koliina povea (najee
dodavanjem ubriva) onda e jedan deo ovog fosfora prei u tee rastvorljive fosfate.
Biljka usvaja fosfor iz zemljinog rastvora u obliku jona ortofosforne kiseline.
Jonizacijom, odnosno elektrolitikom disocijajacijom ortofosforne kiseline, nastaju tri vrste
jona. Koje jone e biljka vie usvajati zavisi pre svega od pH. Biljka usvaja fosfor iz zemljita
u obliku jona ortofosforne kiseline, i to u obliku primarnog i sekundarnog jona. Primarnog
jona u kiseloj pH sredini ima vie, dok sekundarnog ima vie u neutralnoj i alkalnoj.
Na pristupanost fosfora za biljke, od svih sorpcija koje se deavaju u zemljitu,
presudnu ulogu ima hemijska sorpcija - hemosorpcija.Hemijsku sorpciju karakterie
sjedinjavanje jona izmeu sebe (bilo da se radi o jonima u rastvoru ili rastvoru i vrstoj
fazi), i stvaranje teko ratsvorljivih jedinjenja koja se taloe i postaju nepristupana za
biljke. Na rastvorljivost fosfora utie itav niz faktora, a pre svih:
- prisustvo slobodnog Fe i Al
- prisustvo hidratisanih oksida Fe i Al
- prisustvo Ca
- priroda glinenih minerala
- pH zemljita.
Kako protie sorpcija fosfata u zemljitu pri razliitim pH vrednostima i u zavisnosti
od sadraja Fe, Al i Ca prikazano je na slici 12.
Slika 12. Sorpcija fosfata u zemljitu pri razliitim pH-vrednostima
Lakopristupaan fosfor je fosfor koji biljke mogu lako da usvoje za svoje potrebe, a tu spada: fosfor zemljinog rastvora, adsorbovani deo fiksiranog fosfora, fosfor nekih
jedinjenja (primarna, sekundarna i tercijerna jedinjenja alkalnih elemenata, primarna i
delimino sekundarna jedinjenja zemnoalkalnih elemenata). Lakopristupani fosfor se
za naa zemljita odreuje AL-metodom (Riehm-Egner), gde je ekstrakciono sredstvo
amonijum-laktat (tabela 10).
-
36 37
Tabela 10. Nivoi hraniva u zemljitu i stepen potrebe ubrenja fosforom zemljita za njivske kulture (Manojlovi i sar 1986)
Oznakanivoa Ocena nivoa
Sadraj u zemljitu mg P2O5100
-1gProcena vraanja P2O5 od iznete koliine prinosom
(M) Vrlo nizak (meliorativni) Ispod 5Melioraciono ubrenje 200%
od iznete koliine
A Nizak (siromano) 5-10 Veoma poveano ubrenje 130-150% od iznete koliine
B Srednji (srednje siromano) 10-15Umereno poveano ubrenje 110-130% od iznete koliine
V Optimalan (dobro obezbeeno) 15-25Samo ubrenje odravanja 100 (vraa se samo izneta koliina)
G Visok (preterano obezbeen) 25-40Umereno umanjena potraba ubrenja 70-80% od iznete
koliine
DVrlo visok
(ekstremno obezbeen)
40-50Ne postoji potreba ubrenja (ubrenje se izostavlja 1-3 godine uz kontrolu nivoa
mikroelemenata)
() tetan Preko 50
Ne postoji potreba ubrenja za dui period sprovode se mere zatite od eventualne
toksinosti uz strogu kontrolu mikroelemenata
Gubici fosfora iz zemljita. Fosfor se iz zemljita gubi prinosima i erozijom i ispiranjem samo u lakim peskovitim zemljitima. Koliine iznetog fosfora prinosima su znatno
manje od iznetog azota. Iznoenje prinosima zavisi od biljne vrste, visine ostvarenog
prinosa i sadraja pristupanog fosfora u zemljitu. Poznavanje koliina iznetog
fosfora prinosima gajenih biljaka je od velike vanosti, jer je to jedan od parametara za
pravilno odreivanje doza fosfornih ubriva.
Kada je u pitanju gubitak fosfora erozijom ona moe biti znatna, osobito ako se radi
o hidro eroziji, gde se moe gubiti, ne samo lakopristupani, ve i ukupni fosfor. Ovi
gubici se mogu smanjiti dranjem zemljita pod vegetacijom.
4.2. ubrenje fosforom Fosforna ubriva predstavljaju hemijske supstance koje sadre fosfor u obliku u
kome ga biljke mogu usvojiti ili se on posle transformacije u zemljitu prevodi u oblike
dostupne biljkama. S obzirom na svu sloenost transformacija kojima podleu P joni
uneti ubrenjem, jedno od najvanijih pitanja vezanih za fosforna ubriva jeste njihova
rastvorljivost. U ovoj grupi ubriva susreemo se sa irokim spektrom P supstanci od
kojih su neke potpuno vodno rastvorljive, do nekih koje su vrlo slabo rastvorljive i za
iju je transformaciju u zemljitu potrebno odreeno vreme i odreeni uslovi. Prema
rastvorljivosti ortofosforne kiseline P ubriva su podeljena na: (a) vodno rastvorljiva, (b) citratno ratsvorljiva (rastvorljiva u 2% limunske kiseline), zatim (c) rastvorljiva u (1N) neutralnom amonijum-citratu ili (1N) alkalnom amonijum-citratu, kao i ubriva koja su (d) rastvorljiva u forminoj (2%) i ostalim mineralnim kiselinama (sumporna itd.). Koliina fosfora koja se iz ubriva rastvori u vodi i pree u filtrat predstavlja vodno rastvorljivi fosfor, a preostala frakcija koja se potom rastvara u 2% limunskoj kiselini
ili u 1N amonijum-citratu (neutralnom ili alkalnom) predstavlja citratno rastvorljivi P.
Ona uglavnom ini oko 60% vodno rastvorljivog fosfora. Nerastvorljivi deo (citratno
nerastvorljivi P) obino se rastvara u forminoj ili ostalim mineralnim kiselinama.
Pojedinana primena fosfornih ubriva danas je relativno retka, poto se ona
ee kombinuju sa N i K ubrivima. Meutim, pojedinana primena ovog ubriva u
intenzivnoj poljoprivredi ima svoje mesto i njome se uglavnom zadovoljavaju potrebe
biljaka pri ukorenjavanju (rasaivanju ili sadnji) i u fenofazi cvetanja.
Kod svih fosfornih ubriva sadraj P se, uglavnom izraava kao P2O
5. Konverzija
kojom se prevodi sadraj P2O
5 u elementarni P postie se mnoenjem sa 0,43 a suprotan
preraun (% P2O
5 u %P) dobija se mnoenjem sa 2,29.
4.3. Ponaanje fosfornih ubriva u zemljitu zavisno od pH
Odmah po unoenju P-ubriva u zemljite, pod dejstvom zemljine vlage, ubrivo
poinje da se rastvara. S njegovim rastvaranjem, u neposrednoj blizini same granule,
zemljini rastvor se znaajno obogauje rastvorenim fosfatima, omoguavajui tako da
se oni udalje od samog jezgra. Ovo difuzno kretanje fosfatnih jona, meutim, tee dosta
sporo, tako da se oni udaljavaju od same granule najvie 3-7 cm, ali se moe intenzivirati
padavinama ili veom koliinom vode koja dospeva u zemljite navodnjavanjem.
Poto se ovde radi o sporom kretanju u ratsvoru, veina fosfatnih jona reaguje sa
vrstom fazom zemljita. Ovaj izrazito koncentrovani rastvor P (2,9-6,8 ml/l) reaguje
sa esticama zemljita koje mu se nau na udaru, pri emu dolazi do rastvaranja nekih
od prisutnih minerala u zemljitu. Rastvorljivosti minerala doprinosi i pH vrednost
ovog zasienog rastvora, koja oko granula iznosi 1,5-8,5, a aktivan, hemijski uticaj
ovog koncentrovanog rastvora, prvenstveno se ispoljava na povrini minerala. Kao
rezultat tog procesa zemljini rastvor se obogauje brojnim katjonima koji potiu iz
kristalne reetke minerala, a rastvor postaje bogatiji u Fe3+, Al3+, Mn2+, K+, Ca2+ i Mg2+. Novonastali katjoni u zemljinom rastvoru, mogu zameniti katjone u adsorptivnom
4. Fosfor u zemljitu i vodama 4. Fosfor u zemljitu i vodama
-
4. Fosfor u zemljitu i vodama 4. Fosfor u zemljitu i vodama
38 39
kompleksu, koji, opet, reaguje sa fosfatima i stvaraju nove proizvode nastale u reakciji
zemljite-ubrivo. Posle unoenja u zemljite P-ubriva sa primarnim fosfatima
Ca(H2PO4)2, vrlo brzo e se oko 20-35% P iz najpristupanijeg oblika prevesti u manje
pristupane sekundarne Ca-fosfate (CaHPO4), koji e u ovom obliku egzistirati nekoliko
nedelja. Meutim, prevoenje sekundarnih fosfata u druge, stabilnije okto Ca-P oblike
[Ca4H(PO4)3)2,5H2O], moe trajati i nekoliko meseci, a nastajanje trikalcijum-fosfata
(Ca3(PO4)2) moe trajati i znatno due.
U zavisnosti od pH reakcije zemljita, odvija se i pravac hemijskih procesa, tako
da na kiselim zemljitima oni od primarnih fosfata idu ka stvaranju sekundarnih
[Ca(H2PO4)2) CaHCO3], a pri izrazito kiselim uslovima, postepeno se prevode u
amorfni AlPO4 i FePO4 i taloe u kristalne taloge minerala varescita i strengita. Dok
se na karbonatnim zemljitima prvo stvaraju dikalcijum pa trikalcijum-fosfati. Ukoliko
se unose ubriva MAP i DAP, prisustvo NH4+ utie na pH rastvor ovih ubriva, tako
da MAP stvara izrazito kiselu sredinu od pH 3,5 dok kod DAP-a pH je izrazito alkalno i
iznosi 8,5 pa e fosfor biti rastvorljiviji u blizini granula DAP-a. Unoenjem u zemljite
ubriva na bazi amonijum-polifosfata (pH 6,2) njihovo ponaanje identino je kao i
ponaanje svih ostalih granulisanih P ubriva, a isto je ponaanje i kalcijum i kalijum-
polifosfata. Mada se reakcije koje dovode do smanjenja pristupanosti P deavaju u
celom obimu pH zemljita, one su ipak najvie izraene na alkalnim (pH>7,3) i kiselim
zemljitima (pH
-
40 41
4.5. Izvori eutrofikacije, tetno dejstvo i mere za spreavanje Eutrofikacija je poveanje bioloke produktivnosti vodenih bazena, a nastaje kao
posledica nakupljanja biogenih elemenata u prvom redu nitrata i fosfata pod dejstvom
prirodnih i antropogenih faktora. Prirodna eutrofikacija je pozitivna zbog poveanja
biolokih resursa, veoma spora i ne moe se zaustaviti. Vetaka eutrofikacija je
izazvana ovekovim delovanjem, moe naruiti ekoloku ravnoteu, veoma je brza
posebno u zemljama sa razvijenim tehnologijama i ima tetne posledice na ekosistem.
Pojava eutrofikacije nije neka prosta promena vode, ve promena metabolizma itavog
ekosistema, a rezultat toga je promena i samog ekosistema. U Srbiji su prisutni svi oni
atributi koji pospeuju eutrofikaciju stajaih voda, posebno u ravniarskim rejonima, ali
i tekuih voda.
Visoke koncentracije fosfata i nitrata u vodama su znaajni faktori eutrofikacije, te
se i posebna panja posveuje kontroli tih elemenata u zemljitu. Uz viak soli fosfata
i nitrata u vodama, biljke, posebno alge esto poinju da bujaju. Poveava se broj
uginulih algi, koje razlau saprofiti i troe kiseonik. Smanjenjem koncentracije kiseonika
i prodora svetlosti, u vodi dolazi do guenja i masovnog pomora vodenih organizama
kojima je kiseonik neophodan za disanje. U uslovima smanjene koncentracije O2 u
vodama i samo razlaganje nee biti potpuno, te se stvaraju produkti razlaganja koji
vodi daju lo ukus, neprijatan miris i uopte loiji kvalitet. Izvori zagaenja povrinskih
voda, voda prve izdani, i podzemnih voda iz poljoprivrede, najee su od primene
mineralnih ubriva, tenog stajnjaka, otpadnih komunalnih industrijskih voda. Koliine
soli u vodama prvenstveno fosfora i nitrata zavise od klimatskih uslova, erozije, primene
mineralnih ubriva u slivu, kao i od koliine i sastava otpadnih voda koje se ulivaju u
akumulacije. Na bazi praenja parametara trofinosti vode u akumulacijama i jezerima
u Vojvodini kvalitet vode se jako pogorao sa tendencijom dalje eutrofikacije.
U Srbiji eutrofikacija voda vie je vezana za koncentrisane zagaivae, kao to su
stoarske farme. Naroito velike farme svinja, zbog neadekvatnog skladitenja tenog
stajnjaka, kao i lokalizovane upotrebe stajnjaka kao ubriva (iznose se na njive najblie
farmi) su veliki zagaivai voda.. Teni stajnjak se odlae u lagune - prelivne bazene, iz
kojih prodire u podzemne vode, posebno u podrujima sa visokim nivoom podzemnih
voda i zagauje ih.
Osim iz ubriva (mineralnih i organskih) koja se primenjuju u biljnoj proizvodnji,
eutrofikaciju u znatnoj meri uzrokuju i padavine, otpadne vode iz prehrambene
industrije i kanalizacione vode iz gradova, kao i sve otpadne vode bogate mineralnim i
organskim materijama.
U Srbiji, kao i u drugim zemljama centralne i istone Evrope, izuzev Slovenije, nizak
bilans fosfora u poljoprivrednim zemljitima, rezultat je njegovog malog unoenja
organskim i mineralnim ubrivima, a relativno velikog iznoenja prinosima gajenih
biljaka, te je i manja mogunost eutrofikacije (tabela 11).
Tabela 11. Bilans fosfora u nekim zemljama centralne i istone Evrope, 1960-2004.
( Csatho et al. 2007)
DravaBilans fosfora (kgP/ha-1) od poljoprivrednog zemljita
1960-te 1980-te 2000-te
AlbanijaAustrija
Bugarskaeka
EstonijaMaarskaLitvanijaPoljska
RumunijaSrbija
SlovakaSlovenija
6 4 69 5 2
4 10 -7 11 30 0 18 22 -4 2 13 -3 - - 3 5 24 2 2 8 -1 9 13 -1 10 29 -2 - - 20
U razvijenijim zemljama Evropske unije, zbog klimatskih uslova, erozije i primene
velikih koliina organskih i mineralnih ubriva, eutrofikacija voda zagaenjima iz
poljoprivrede predstavlja ozbiljan problem. Prema podacima iz 2000 godine (Csatho
et el 2007), primena P iz mineralnih i organskih ubriva, dva puta je bila vea u EU-
15 zemalja (19 kg Pha-1), od njegove primene u zemljama novim lanicama EU (10
kg Pha-1).
Severni deo Srbije - Vojvodina, raspolae obradivom povrinom od 1642000 ha i
na osnovu analiza zemljita u periodu 2002-2012 god. (oko 180 000 uzoraka), kada je
u pitanju procentualna zastupljenost zemljita Vojvodine po klasama obezbeenosti u
lakopristupanom fosforu stanje je sledee (tabela 12)
Tabela 12. Procentualna zastupljenost zemljita Vojvodine po klasama obezbeenosti u lakopristupanom fosforu
Nivoi obezbeenostimg P
2O
5/100g < 5 5-10 10-15 15-25 25-50 50-100 > 100
% udeo uzoraka 5,8 13,5 20,1 32,7 19,4 5,8 2,7
4. Fosfor u zemljitu i vodama 4. Fosfor u zemljitu i vodama
-
4. Fosfor u zemljitu i vodama 4. Fosfor u zemljitu i vodama
43
Rezultati su rezultat projekata: SKPZ Vojvodine koji finansira Izvrno vee Vojvo-dine a u realizaciji projekta uestvuje 13 Poljoprivrednih stanica i Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad.
U odrivoj poljoprivrednoj proizvodnji kroz zakone, pravilnike i druga akta, regulisana je primena mineralnih i organskih ubriva. Proizvoai moraju da potuju propisane mere u cilju proizvodnje zdravstveno ispravne hrane (od njive do trpeze), a te mere doprinose smanjenju gubitaka fosfora i riziku zagaenja ivotne sredine fosfatima:
- moraju primenjivati ubriva na bazi rezultata analiza zemljta
- potovati plan gazdovanja organskim i mineralnim ubrivima voditi rauna o udaljenosti vodenih tokova od povrina koje se ubre
- podizanjem vetrozatitnih pojaseva smanjiti eolsku eroziju zemljite, koja je posebno izraena u Vojvodini
- smanjiti hidro-eroziju na nagnutim terenima (terasama) radi spreavanja eutrofikacije fosforom
- fosforna ubriva uvek zaorati, a ne primenjivati povrinski po smrznutom
i zbijenom zemljitu.
5.1. Definicija tekih metala Naziv teki metali se koristi za elemente koji su veinom velike relativne gustine,
najee iznad 5 g cm3. Neki od njih (Mn, Zn, Cu, Fe, Mo, Ni, B, Cl) su neophodni za
ishranu biljaka u niskim koncentracijama, te se nazivaju i mikroelementi (elementi u
tragovima). U veini sluajeva u zemljitu se nalaze u niskim koncentracijama U veim
koliinama, Mn, Zn, Cu, Fe, Mo, Ni, predstavljaju optereenje za ivotnu okolinu.
Drugi elementi (Cr, Cd, Hg, Pb), koji se takoe nalaze u tragovima u zemljitu ali nisu
neophodni za biljke, uglavnom su od znaaja za zagaivanje zemljita.
5.2. Poreklo tekih metala u zemljitu Teki metali u zemljitu mogu da budu prirodnog (geolokog) ili antropogenog
(usled aktivnosti oveka) porekla.
Maja Manojlovi
5. TEKI METALI U ZEMLJITU
-
5. Teki metali u zemljitu 5. Teki metali u zemljitu
44 45
5.2.1. Prirodno poreklo U prirodi, teki metali dospevaju u zemljite raspadanjem stena i minerala na kojima
se formira zemljite, a koji u svom sastavu sadre i teke metale, najee: Cu, Zn, Ni,
Pb, Al, Cr. Prirodni sadraj tekih metala u zemljitu u veini sluajeva je nizak i nema
znaajnijeg uticaja na zagaivanje agroekosistema. Izuzetak su zemljita u neposrednoj
blizini rudnika ili leita metala, u kojima koncentracije tekih metala mogu da budu
veoma visoke (Manojlovi i Singh, 2012).
5.2.2. Antropogeno poreklo U poslednje vreme, u nekim poljoprivrednim zemljitima ima vie tekih metala od
njihove koncentracije u stenama i mineralima na kojima je obrazovano zemljite. Uzroci
poveanom sadraju tekih metala u zemljitu mogu da budu: industrijska postrojenja
za preradu metala (rudnici, topionice metala), saobraaj, te korienje fosilnih goriva
(ugalj, nafta) u termoelektranama, industriji i domainstvima. Usled pomenutih aktivnosti oveka, teki metali se oslobaaju u vazduh, i u vidu kie, gasova i ai
dospevaju na povrinu zemljita. Problem predstavljaju i izduvni gasovi automobila,
koji zagauju zemljite metalima u neposrednoj blizini puteva (do 100 m).
Poljoprivredna proizvodnja takoe moe da utie na poveanje koncentracije tekih
metala u povrinskim slojevima zemljita, to za posledicu moe da ima poveanu
akumulaciju metala u biljci. Agrotehnike mere koje doprinose akumulaciji metala u
zemljitu su:
ubrenje mineralnim ubrivima 1.
ubrenje organskim ubrivima 2.
popravka zemljita (primena poboljivaa, kalcifikacija, gipsovanje) 3.
primena pesticida4.
navodnjavanje.5.
Pre pojave sintetikih organskih preparata za zatitu biljaka, korieni su preparati
koji su sadrali As, Hg, Zn, Cu i Pb i koji su dosta korieni u voarsko-vinogradarskoj
proizvodnji. Dugotrajna primena bordovske orbe takoe doprinosi poveanju
koncentracije Cu u zemljitu. Osim toga i mineralna ubriva, u prvom redu fosforna,
mogu da budu izvor tekih metala u zemljitu, posebno ako se proizvode od sirovih
fosfata sa viim sadrajem tekih metala. Na ovaj nain u zemljite dospevaju Cd, Zn
i Ni. Poseban problem moe da predstavlja Cd, koji se u sirovim fosfatima nalazi u
irokim granicama od 1 do 110 mg kg-1, u zavisnosti od porekla fosfata. Nekontrolisana
upotreba otpadnih industrijskih i komunalnih voda za zalivanje; korienje komposta
od gradskog smea i kanalizacionog mulja kao organskog ubriva, takoe predstavlja
opasnost za kontaminaciju zemljita tekim metalima. Osim neophodnih elemenata za
ishranu biljaka, ovi organski materijali, mogu da sadre i poviene koncentracije tekih
metala. Iz tog razloga, pre primene u poljoprivredi, neophodno je proveriti sastav
komposta i potovati pravila o dozvoljenom sadraju zagaivaa (Tabela 14) i nainu
primene.
5.3. Faktori koji utiu na pokretljivost i pristupanost tekih metala za biljke Mnogobrojni faktori utiu na ponaanje tekih metala u zemljitu, a samim tim
i na njihovu pokretljivost u zemljitu i pristupanost