Агрогеология

Агрогеология — это изучение происхождения минералов, известных как агроминералы , и их применения. Эти минералы имеют важное значение для сельского хозяйства и садоводства, особенно в отношении плодородия почвы и удобрений компонентов . Эти минералы обычно являются важными питательными веществами для растений . Агрогеологию также можно определить как применение геологии к проблемам сельского хозяйства, особенно в отношении продуктивности и здоровья почвы. Эта область представляет собой комбинацию нескольких различных областей, включая геологию, почвоведение, агрономию и химию. Общая цель заключается в развитии сельскохозяйственного производства за счет использования геологических ресурсов для улучшения химических и физических свойств почвы.

История

Первым агрогеологическим проектом, получившим крупное финансирование, был проект Танзания-Канада (1989 г.). Этот проект был реализован на юге Танзании как способ помочь фермерам повысить продуктивность почвы путем поиска и тестирования местного сырья. Однако использование сырья в качестве удобрения — практика, зародившаяся еще в 1800-х годах. Эрлинг Бьярн Джонсон открыл нитрофофорный процесс в 1927–28 годах. ^{[ 1 ]}

Фосфат как удобрение

Распространенной проблемой в сельском хозяйстве является недостаток фосфора в почвах. Фосфор, наряду с азотом и калием, является важным элементом, определяющим развитие и здоровье растений. Высокий процент традиционных удобрений, предназначенных для восстановления почв с дефицитом фосфора, в конечном итоге превращается в нерастворимые комплексы в почве. Это требует постоянного повторного применения. Фосфат, также известный как фосфорит , может использоваться как устойчивый и экономически эффективный метод решения проблем, связанных с ростом растений. ^{[ 2 ]}

Фосфат добывают из глинистых месторождений, содержащих фосфор. Его можно найти в Южной Африке, Канаде, на морском дне и на морских горах в Тихом и Атлантическом океанах. Эти породы в основном осадочные, одним из примеров является известняк.

В отличие от других элементов, которые растворимы и легко доступны, фосфориты необходимо перерабатывать, чтобы сделать содержащийся в них фосфор доступным для поступления в растения и почву. В настоящее время существует несколько способов переработки фосфоритов. Было обнаружено, что микробная солюбилизация фосфата с помощью грибов способна расщеплять неорганический фосфат на растворимые формы с помощью процессов, в результате которых образуются органические кислоты.

Остаточная пыль от горнодобывающей промышленности также использовалась вместе с переработанными удобрениями для улучшения развития предприятий. Исследование, проведенное в Зимбабве, показывает, что эта смесь увеличивает рост растений, уровень фосфора и органического углерода. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

Коммерческие удобрения добывают и перерабатывают фосфориты с помощью химии. ^{[ 5 ]} Добыча фосфорита осуществляется преимущественно поверхностным способом с использованием драглайнов и роторных экскаваторов. После измельчения и удаления примесей к фосфатной породе добавляются вода и серная кислота, в результате чего образуются кристаллы гипса, что позволяет избавиться от того, что нам не нужно, оставляя фосфор в виде кислой жидкости. Чтобы повысить уровень фосфора, примеси осаждаются, а лишняя вода выпаривается. Затем на жидкий фосфор наносят пары аммиака и конечным продуктом являются фосфорные гранулы.

Многопитательные каменные удобрения

Многопитательные каменные удобрения — это удобрения с медленным высвобождением, которые содержат микроэлементы, такие как калий, кальций и магний, а также меньшее количество макроэлементов, таких как фосфор. ^{[ 6 ]} Идея состоит в том, чтобы имитировать естественное выветривание, которое происходит с исходным материалом в почве в течение длительных периодов времени.

Поскольку промышленные удобрения становятся все более серьезной проблемой как для фермеров, так и для фермеров, поскольку затраты продолжают расти. ^{[ 7 ]} и экологи, озабоченные экологическими проблемами, многие люди искали альтернативы. Хотя использование комплексных минеральных удобрений не может заменить промышленные удобрения, у него есть и другие преимущества. Если химические удобрения вносят только одно или два питательных вещества, то каменные удобрения вносят в почвенную среду широкий спектр питательных веществ. Это важно для почв, лишенных питательных веществ, например, после тяжелого сельскохозяйственного производства. ^{[ 8 ]} Другие преимущества этих каменных удобрений включают повышение pH почвы и возможность получения материалов из отходов горнодобывающей промышленности на месте. Этот метод не лишен недостатков: он требует большого количества внесения, скорость высвобождения питательных веществ медленная и по сравнению с промышленными удобрениями он не так эффективен, как другие агрономические методы.

Список прочего сырья, используемого в сельском хозяйстве

Апатит – основной источник медленного высвобождения фосфатов в кислых почвах.

Карбонат – содержит известковые материалы, используемые для решения проблем кислотности и связанной с ней токсичности.

Малахит – полезен для устранения дефицита меди.

Скория – полезен в качестве мульчирующего материала для сохранения почвенной влаги и обеспечения медленного высвобождения питательных веществ.

Цеолит - полезен для сохранения азота и высвобождения фосфора в результате реакции пары апатита, также повышает pH.

Будущее

Использование сырья может радикально улучшить сельскохозяйственное производство, поскольку оно экономически эффективно, легко доступно и устойчиво. Агрогеология, хотя и все еще находится в стадии развития, оказывается, имеет агрономическое значение для выращивания сельскохозяйственных культур и урожайности, что приводит к решению проблем, связанных с нехваткой продовольствия и экономики, связанной с сельским хозяйством.

Ученых, специализирующихся в области агрогеологии, называют агрогеологами.

См. также

Ссылки

^ Чесворт, В. (1989). «Агрогеология в Восточной Африке: проект Танзания-Канада». Журнал африканских наук о Земле (и Ближнего Востока) . 9 (2): 357–362. Бибкод : 1989JAfES...9..357C . дои : 10.1016/0899-5362(89)90078-X .
^ Хемендра, Ядав (2017). «Повышение возможности внесения фосфоритов в щелочные почвы органическим компостом». Прикладная экология почв . 113 : 80–85. дои : 10.1016/j.apsoil.2017.02.004 . S2CID 89625691 .
^ Химани Сингх, М (2011). «Влияние инокуляции грибом, солюбилизирующим фосфат, на рост и поглощение питательных веществ растениями пшеницы и кукурузы, удобренными фосфорнокислым фосфатом в щелочных почвах». Европейский журнал почвенной биологии . 47 : 30–34. дои : 10.1016/j.ejsobi.2010.10.005 .
^ Пауэлл, C. LL.; Дэниел, Жаннет (1978). «Микоризные грибы стимулируют поглощение растворимых и нерастворимых фосфатных удобрений из почвы с дефицитом фосфатов» . Новый фитолог . 80 (2): 351–358. дои : 10.1111/j.1469-8137.1978.tb01568.x . JSTOR 2433509 .
^ «Удобрения 101, Глава 4: Фосфор: каменный суп, кто-нибудь?» . Ютуб . ^{[ мертвая ссылка на YouTube ]}
^ Страатен, Питер ван (2007). Агрогеология: использование горных пород для выращивания сельскохозяйственных культур . Кембридж, Онтарио: Enviroquest. ISBN 978-0-9680123-5-2 .
^ «Глобальные рынки удобрений и политика: совместное картографирование ФАО и ВТО» (PDF) . Всемирная торговая организация . Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. 14 ноября 2022 г. . Проверено 18 октября 2023 г.
^ Биджай-Сингх; Красвелл, Эрик (31 марта 2021 г.). «Удобрения и загрязнение нитратами поверхностных и грунтовых вод: все более распространенная глобальная проблема» . С.Н. Прикладные науки . 3 (4): 518. дои : 10.1007/s42452-021-04521-8 . hdl : 1885/267455 . ISSN 2523-3971 .

Внешние ссылки

Книга «Камни для урожая: агроминералы Африки к югу от Сахары» Питера ван Страатена в формате pdf
Сайт проекта

[1] Чесворт, В. (1989). «Агрогеология в Восточной Африке: проект Танзания-Канада». Журнал африканских наук о Земле (и Ближнего Востока) . 9 (2): 357–362. Бибкод : 1989JAfES...9..357C . дои : 10.1016/0899-5362(89)90078-X .

[2] Хемендра, Ядав (2017). «Повышение возможности внесения фосфоритов в щелочные почвы органическим компостом». Прикладная экология почв . 113 : 80–85. дои : 10.1016/j.apsoil.2017.02.004 . S2CID 89625691 .

[3] Химани Сингх, М (2011). «Влияние инокуляции грибом, солюбилизирующим фосфат, на рост и поглощение питательных веществ растениями пшеницы и кукурузы, удобренными фосфорнокислым фосфатом в щелочных почвах». Европейский журнал почвенной биологии . 47 : 30–34. дои : 10.1016/j.ejsobi.2010.10.005 .

[4] Пауэлл, C. LL.; Дэниел, Жаннет (1978). «Микоризные грибы стимулируют поглощение растворимых и нерастворимых фосфатных удобрений из почвы с дефицитом фосфатов» . Новый фитолог . 80 (2): 351–358. дои : 10.1111/j.1469-8137.1978.tb01568.x . JSTOR 2433509 .

[5] «Удобрения 101, Глава 4: Фосфор: каменный суп, кто-нибудь?» . Ютуб . ^{[ мертвая ссылка на YouTube ]}

[6] Страатен, Питер ван (2007). Агрогеология: использование горных пород для выращивания сельскохозяйственных культур . Кембридж, Онтарио: Enviroquest. ISBN 978-0-9680123-5-2 .

[7] «Глобальные рынки удобрений и политика: совместное картографирование ФАО и ВТО» (PDF) . Всемирная торговая организация . Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. 14 ноября 2022 г. . Проверено 18 октября 2023 г.

[8] Биджай-Сингх; Красвелл, Эрик (31 марта 2021 г.). «Удобрения и загрязнение нитратами поверхностных и грунтовых вод: все более распространенная глобальная проблема» . С.Н. Прикладные науки . 3 (4): 518. дои : 10.1007/s42452-021-04521-8 . hdl : 1885/267455 . ISSN 2523-3971 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]