Biological Nitrogen Fixation for Sustainable Agriculture: Extended versions of papers presented in the Symposium, Role of Biological Nitrogen Fixation in Sustainable Agriculture at the 13th Congress of Soil Science, Kyoto, Japan, 1990

کودهای شیمیایی در گذشته اخیر تأثیر قابل توجهی بر تولید مواد غذایی داشته اند و امروزه بخشی ضروری از کشاورزی مدرن هستند. از سوی دیگر، بحران نفت در دهه 1970 و مشکلات کنونی خاورمیانه یادآور آسیب پذیری کشاورزی وابسته به سوخت فسیلی ما هستند. مناطق وسیعی از کشورهای در حال توسعه وجود دارد که در آن کودهای N در دسترس هستند و نه مقرون به صرفه هستند و در اکثر این کشورها، مشکلات تراز پرداخت منجر به حذف یارانه های کود N شده است. هزینه های خارجی تخریب محیط زیست و سلامت انسان بسیار فراتر از نگرانی های اقتصادی است. راندمان ورودی کود نیتروژن یکی از کمترین هاست و به نوبه خود به میزان قابل توجهی به آلودگی محیط زیست کمک می کند. نیترات موجود در آب های زیرزمینی و سطحی و تهدید پایداری لایه ازن ناشی از اکسیدهای گازی نیتروژن از نگرانی های عمده بهداشتی و زیست محیطی است. حذف مقادیر زیادی از محصولات زراعی از زمین همچنین ذخایر N بومی آن را خالی می کند. نگرانی دیگر کاهش عملکرد محصول تحت استفاده مداوم از کودهای نیتروژن است.
این ملاحظات اقتصادی، زیست‌محیطی و تولیدی حکم می‌کند که جایگزین‌های بیولوژیکی که می‌توانند کودهای N را افزایش دهند و در برخی موارد جایگزین کنند، باید مورد بهره‌برداری قرار گیرند. پایداری بلندمدت سیستم های کشاورزی باید بر استفاده و مدیریت موثر منابع داخلی تکیه کند. فرآیند تثبیت بیولوژیکی نیتروژن ابزارهای جذاب اقتصادی و زیست محیطی مناسبی را برای کاهش ورودی نیتروژن خارجی و بهبود کیفیت و کمیت منابع داخلی ارائه می دهد. در این کتاب، ما مسائل پایداری را بیان می‌کنیم که استفاده بیشتر از تثبیت بیولوژیکی نیتروژن و محدودیت‌های استفاده بهینه از آن در کشاورزی را دیکته می‌کند.

Chemical fertilizers have had a significant impact on food production in the recent past, and are today an indispensable part of modern agriculture. On the other hand, the oil crisis of the 1970s and the current Middle East problems are constant reminders of the vulnerability of our fossil fuel dependent agriculture. There are vast areas of the developing world where N fertilizers are neither available nor affordable and, in most of these countries, balance of payment problems have resulted in the removal of N fertilizer subsidies. The external costs of environmental degradation and human health far exceed economic concerns. Input efficiency of N fertilizer is one of the lowest and, in turn, contributes substantially to environmental pollution. Nitrate in ground and surface waters and the threat to the stability of the ozone layer from gaseous oxides of nitrogen are major health and environmental concerns. The removal of large quantities of crop produce from the land also depletes soil of its native N reserves. Another concern is the decline in crop yields under continuous use of N fertilizers.
These economic, environmental and production considerations dictate that biological alternatives which can augment, and in some cases replace, N fertilizers must be exploited. Long-term sustainability of agricultural systems must rely on the use and effective management of internal resources. The process of biological nitrogen fixation offers and economically attractive and ecologically sound means of reducing external nitrogen input and improving the quality and quantity of internal resources. In this book, we outline sustainability issues that dictate an increased use of biological nitrogen fixation and the constraints on its optimal use in agriculture.