ارائه تدابیری برای بازگشت توازن به چرخه طبیعی نیتروژن

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از پایگاه خبری «فیز»، مدیریت بهتر کودهای غنی از نیتروژن از طریق اقداماتی مانند جایگزینی غلات، بهینه‌سازی مصرف و تدابیر دیگر می‌تواند مزایای بهداشتی و زیست محیطی بزرگی داشته باشد. گروهی از محققان بین‌المللی در یک مطالعه منتشرشده در نشریه «نیچر» با تاکید بر اینکه کاهش آلودگی نیتروژن از محل زمین‌های زراعی جهان یک «چالش بزرگ» است، برخی اقدامات اصلاحی را در این زمینه مطرح کردند.

مصرف گسترده کودهای شیمیایی به افزایش چهار برابری جمعیت انسان‌های ساکن روی زمین در طول یک سده گذشته کمک کرد و همچنین نقش مهمی در تامین غذای ۱۰ میلیارد نفر تا سال ۲۰۵۰ خواهد داشت. اما افزایش شدید تولید غلات با آنچه زمانی «انقلاب سبز» نامیده می شد، یک جنبه منفی هم داشته و در ازای هزینه سنگینی به دست آمده است.

امروز بیش از نیمی از نیتروژن موجود در کودهای کشاورزی وارد هوا و آب می‌شود و منجر به آلودگی مرگبار، اسیدی‌شدن خاک، تغییرات آب و هوایی، نقصان اوزون و از دست رفتن تنوع زیستی می‌شود. «بائوجینگ گو» استاد دانشگاه ژیجیانگ می‌گوید: با توجه به تاثیرات متعدد سلامتی، آب و هوایی و زیست محیطی نیتروژن واکنش‌پذیر (reactive)‌ این (ماده) باید در همه واسطه‌ها مانند هوا و آب کاهش داده شود. وی افزود: مزایای این کار بسیار بیش از هزینه آن خواهد بود.

چرخه نیتروژن

جهان به طور طبیعی سرشار از نیتروژن است چرا که این ماده برای بقای حیات روی زمین به خصوص گیاهان ضروری است. نزدیک به ۸۰ درصد از اتمسفر زمین از نیتروژن تشکیل شده است هر چند که به شکل گازی (N۲) است و مصرف مستقیم زیادی برای بسیاری از ارگانیسم‌ها ندارد. این ماده زمانی برای گیاهان در دسترس قرار می‌گیرد که میکروب‌های موجود در داخل گیاهان یا خاک، آن را از طریق تغییر بیولوژیک نیتروژن به آمونیاک تبدیل می‌کنند. این فرایند موجب می‌شود که هر سال ۲۰۰ میلیون تن نیتروژن راهی خاک و اقیانوس‌ها شود. اشکال مختلفی از این عنصر در نهایت با کمک باکتری تغییر شکل داده و بار دیگر راه بازگشت خود را به اتمسفر پیدا می‌کنند.

اما تحقیق مزبور حاکی است که این «چرخه نیتروژن» طبیعی به علت استفاده حدود ۱۲۰ میلیون تُن کود شیمیایی در هر سال، بطور گسترده‌ای از توازن خارج شده است. در واقع کمتر از نیمی از این نیتروژن توسط گیاهان جذب می‌شود و بقیه آن وارد محیط زیست می‌شود و مشکلات زیادی ایجاد می‌کند.

این محققان با بررسی میدانی مزارعی در نقاط مختلف جهان تدابیری را برای کاهش نیتروژن در عین ارتقای محصولات کشاورزی ارائه داده‌اند. یکی از این راهکارها تغییر چرخشی غلات یا محصولات کشاورزی در یک زمین زراعی است که موجب بهینه‌سازی مواد مغذی در خاک می‌شود.

این محققان می‌گویند که مزایای کاهش آلودگی نیتروژن کشاورزی حدود ۲۵ برابر بیشتر از هزینه‌های اجرایی حدود ۳۴ میلیارد دلاری برای این کار است.