Gaseous Loss of Nitrogen from Plant-Soil Systems

اخیراً علاقه فزاینده ای به دینامیک نیتروژن در اکوسیستم های کشاورزی و طبیعی نشان داده شده است. این امر به دلیل افزایش تقاضا برای غذا و فیبر توسط جمعیت جهان که به سرعت در حال گسترش است، و به دلیل نگرانی فزاینده مبنی بر اینکه افزایش پاکسازی زمین، کشت و استفاده از کود و نیتروژن ثابت بیولوژیکی می تواند اثرات مضری بر محیط داشته باشد، ایجاد شده است. اینها شامل تأثیرات بر کیفیت آب، اتروفیکاسیون آبهای سطحی و تغییرات در ترکیب اتمسفر است که همگی در اثر افزایش چرخه ترکیبات نیتروژنی ایجاد می شوند. ورودی و در دسترس بودن نیتروژن اغلب بیش از هر عامل مدیریتی دیگری بر بهره وری سیستم های کشاورزی تأثیر می گذارد، اما اغلب از نیتروژن به طور ناکارآمد استفاده می شود. بیشتر نیتروژن کودی که در خاک اعمال می شود توسط محصول استفاده نمی شود: به صورت محلول، با شستشوی نیترات یا به صورت گازی مانند آمونیاک، اکسید نیتروژن، اکسید نیتریک یا دی نیتروژن از بین می رود. نیترات شسته شده می تواند رودخانه ها و آب های زیرزمینی را آلوده کند، در حالی که آمونیاک منتشر شده می تواند آب های سطحی را آلوده کند یا با دی اکسید گوگرد اتمسفر ترکیب شود و ذرات معلق در هوا را تشکیل دهد که بر دید، سلامت و آب و هوا تأثیر می گذارد. همچنین این نگرانی وجود دارد که افزایش تکامل اکسید نیتروژن باعث تخریب لایه محافظ ازن استراتوسفر شود. امکان ارتباط بین شدت استفاده کشاورزی از نیتروژن، انتشار اکسید نیتروژن و مقادیر ازن استراتوسفر توجه را بر این فعل و انفعالات معطوف کرده است.

A growing interest has been shown recently in the dymanics of nitrogen in agricultural and natural ecosystems. This has been caused by increasing demands for food and fibre by a rapidly expanding world population, and by a growing concern that increased land clearing, cultivation and use of both fertilizer and biologically fixed nitrogen can have detrimental effects on the environment. These include effects on water quality, eutrophication of surface waters and changes in atmospheric composition all caused by increased cycling of nitrogenous compounds. The input and availability of nitrogen frequently affects the productivity of farming systems more than any other single management factor, but often the nitrogen is used inefficiently. Much of the fertilizer nitrogen applied to the soil is not utilised by the crop: it is lost either in solution form, by leaching of nitrate, or in gaseous forms as ammonia, nitrous oxide, nitric oxide or dinitrogen. The leached nitrate can contaminate rivers and ground waters, while the emitted ammonia can contaminate surface waters or combine with atmospheric sulfur dioxide to form aerosols which affect visibility, health and climate. There is also concern that increased evolution of nitrous oxide will deplete the protective ozone layer of the stratosphere. The possibility of a link between the intensity of agricultural use of nitrogen, nitrous oxide emissions and amounts of stratospheric ozone has focussed attention on these interactions.