المستخلص: |
يتكون النظام البيئي الزراعي الصناعي من أنظمة فرعية تكنولوجية وبيئية، تتفاعل بشكل صارم فيما بينها لضمان الإنتاجية الكمية والنوعية العالية التي يطلبها السوق تتطلب الإدارة الفعالة في الوقت الحالي، استخداما كبيرا للوقود الأحفوري الذي غالبا ما يؤثر بشدة على النظام الفرعي البيئي لذلك، ينتج عن النظام البيئي الزراعي تأثير بيئي كبير، على المستويين المحلي والعالمي يمثل التسميد بالنيتروجين المعدني إحدى الممارسات الزراعية الرئيسية ذات الانبعاث العالي للملوثات في الغلاف الجوي والتربة والمياه هذه الممارسة ضرورية لضمان غلة عالية من المحاصيل على الرغم من استنفاد النيتروجين في التربة، والذي يرتبط بالتدهور التدريجي للمادة العضوية في التربة يعود التحميل البيئي للأسمدة النيتروجينية المعدنية إلى أنشطة النظام الفرعي التكنولوجي (الإنتاج، النقل، التطبيق)، إلى تغيير بعض العمليات الميكروبية في التربة، وإلى الإمداد الزائد الذي لا تمتصه المحاصيل المزروعة يستعرض هذا الفصل الأثر البيئي للتخصيب بالنيتروجين من خلال تحليل الآثار الناجمة عن تفاعلات النظم الفرعية التكنولوجية والبيئية سيتم وصف الأحمال البيئية المرتبطة بالنظام الفرعي التكنولوجي عن طريق نهج تقييم دورة الحياة (LCA) تقييم دورة الحياة هو طريقة قادرة على تحديد الجوانب البيئية والتأثيرات المحتملة المرتبطة بمنتج أو عملية أو نشاط طوال دورة حياته بأكملها: من استخراج المواد الخام، من خلال الإنتاج والاستخدام والصيانة، إلى إيقاف التشغيل في نهاية الحياة الإجراء يتوافق مع كتيب ISO 14040 وILCD علاوة على ذلك، سيتم وصف الآثار البيئية الرئيسية لاستخدام الأسمدة النيتروجينية على النظم الفرعية البيئية للتربة بالتفصيل، سيتم عرض حالة فن تأثير تطبيق النيتروجين على الأنشطة الميكروبية في التربة، المسؤولة عن إنتاج ملوثات الغلاف الجوي (ثاني أكسيد الكربون والميثان ومركبات النيتروجين) وتشتت النيتروجين في المسطحات المائية سيتم أيضا الإبلاغ عن استراتيجيات التخفيف لكلا النظامين الفرعيين المناسبين لتقليل التأثير البيئي في استخدام الأسمدة النيتروجينية.
The agro-industrial ecosystem consists of technological and environmental subsystems, which interact strictly with one another to ensure the high quantity and quality productivity that the market demands. Effective management, at present, requires a significant use of fossil fuels which often severely impacts the ecosystem. Therefore, the agricultural ecosystem has a significant environmental impact, both locally and globally. Fertilization with mineral nitrogen is one of the main agricultural practices with a high emission of pollutants into the atmosphere, soil and water. This practice is necessary to ensure high yields of crops despite nitrogen depletion in the soil, which is associated with the gradual degradation of soil organic matter. The environmental loading of mineral nitrogen fertilizers is due to the activities of the system. The technological sub-sector (production, transportation, application), to the change of some microbial processes in the soil, and to the excess supply that is not absorbed by cultivated crops. This chapter reviews the environmental impact of nitrogen fertilization by analyzing the effects of the interactions of the technological and environmental subsystems. The environmental loads associated with the technological subsystem will be described by the life cycle assessment (LCA) approach. Life cycle assessment is a method capable of identifying the environmental aspects and potential impacts associated with a product, process or activity throughout its entire life cycle: from raw material extraction, through production, use and maintenance, to the end-of-life shutdown procedure complies with the ISO 14040 and ILCD handbook. Moreover, the main environmental impacts of nitrogen fertilizer use on soil ecological subsystems will be described in detail, the state of the art of the effect of nitrogen application on soil microbial activities, responsible for the production of Atmospheric pollutants (carbon dioxide, methane, and nitrogen compounds) and nitrogen dispersion in water bodies. Mitigation strategies will also be reported for both sub-systems suitable for minimizing environmental impact in nitrogen fertilizer use.
|