efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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B : 1 ' ; O F C O N T E N T S
I n t r o d u c t i o n
L i s t o f P a r t i c i p a n t s
S u m m a r y o f T e c h n i c a l D i s c u s e i o n s
C o n c l u s i o n s
R e c o m m e n d a t i o n s
T e c h n i c 4 1 ¡ ' a p e r o :
E f f e c t s
o r
i n t e n s i v e f e r t i l i z e r u n e o n t h e h u m a n
e n v i r o n m e n t :
A S u m m a r y R e v i e w .
M a x i m i z i n g t h e e t i l i z a t i o n e f f i c i e n c y o f f e r t i l i z e r N
b y s o i l a n d c r o p m a n a g e m e n t .
C h e m i c a l a n d b i o c h e m i c a l c o n s i d e r a t i o n s f o r m a X i m i z i n g
t h e e f f i c i e n c y o f f e r t i l i z e r n i t r o g e n .
F a c t o r e d e t e r m i n i n g t h e l e a c h i n g o f n i t r o g e n f r o m s o i l ,
i n e l u d i n g s o m e a e p e c t s o f m a i n t e n a n c e o f w a t e r q u a l i t y .
T h e r e l a t I o n s h i p o f s o i l a n d f e r t i l i z e r p h o s p h o r u s
t o w a t e r q u a l i t y .
M a n ' n p h o s p h o r u s r e q u i r e m e n t s a n d t h e i r e f f e c t s o n
t h e e n v i r o n m e n t .
S o r p t i o n a n d m o b i l i t y o f p o t a s e i u m i n s o i l s .
S o i l a n d w a t e r m a n a g e m e n t t o c o n t r o l p l a n t n u t r i e n t s
i n n a t u r a l w a t e r s .
T h e e x t e n t a n d e f f e c t s o f a t m o s p h e r i c p o l l u t i o n o n s o i l ' s .
S o m e a c t i v i t i e s a n d a t t i t u d e s c o n c e r n i n g p e s t i c i d e e .
E f f e c t s
o r
t h e a p p l i c a t i o n
o r
i n o r t c ; a n i c a n d o r g a n i c
m a n u r e s o n t h e m a r k e t q u a l i t y a n d o n t h e b i o l o g i c a l
v a l u e o f a v i c u l t u r a l p r o d u c t s .
R e s e a r c h o n t h e e f f e c t o f i n t e n s i v o f e r t i l i z e r u s e
o n t h e h u m a n e n v i r o n m e n t i n i i u l g a r i a .
T h P m a i n s o u r c e s o f e u t r o p h i c a t i o n o f i n l a n d w a t e r s
w i t h s p e c i a l r e f e r e n c e t o t h e c o m p a r a t i v e m a g n i t u d e
o f p o l l u t i o n s o u r o e s
O . J a a g
E u t r o p h i c a t i o n o f i n l a n d w a t e r s w i t h s p e . e i a l r e f e r e n c e
t o t h e i n f l u e n c e o f a g r i e u l t u r a l p r a c t i c e s , i n c l u d i n g
t t e ' m e o r e e r t i l i z e v e .
D . J . H a l l i d a y
2 8 8
P a g e
i v
1
1 1
R . O l s o n
1 5
R . O l s o n
J . F . P a r r 5 3
J . j u n g
8 7
V . J . K i l m e r 1 0 6
R . O . O e r v y
1 2 6
H . G r i m m °
1 4 1
A . A . K l i n g e b i e l
1 5 2
S v a n t e O d é n
1 7 9
E . E . T u r t l e
1 9 5
W . S c h u p h a n
1 9 8
I . G a r b o u c h e v &
N . M i t r e v a
2 2 5
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T h e p r e s e n t p r o b l e m s o f w a s t e d i s p o s a l a n d
t h e f u t u r e w a s t e m a n a g e m e n t i n E u r o p e .
E u t r o p h i c a t i o n f r o m a g r i c u l t u r e w i t h s p e c i a l
r e f e r e n c e t o f e r t i l i z e r s a n d a n i m a l w a s t e .
N u t r i e n t c y c l e s a n d a g r i c u l t u r a l r e s o u r c e m a n a g e m e n t .
( C o n s i d e r a t i o n s f o r d e c i s i o n m a k i n g )
E f f e c t o f s o i l e n r i c h m e n t w i t h m i n e r a l e l e m e n t s a n d
f e r t i l i z e r s o n s u r f a c e w a t e r a n d p l a n t s .
T w o s t a t e m e n t s o n t h e p a n e l d i s c u s s i o n .
P a g e
0 . J a a g
2 5 6
G . J . K o / e n b r a n d e r
3 0 5
W . H . G a r r e a n
3 2 8
A . C o t t e n i e
3 4 3
E . W e l t e
3 5 7
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I N T R O D U C T I O N
D u r i n g t h e l a s t t w o d e c a d e s f e r t i l i z e r s h a v e b e c o m e i n d i s p e n s a b l e f o r
s u p p l y i n g
t h e n e c e s s a r y f o o d f o r i n c r e a s i n g p o p u l a t i o n s . B e t w e e n 1 9 5 0 a n d 1 9 7 0 w o r l d
f e r t i l i z e r
c o n s u m p t i o n h a s i n c r e a s e d f o u r f o l d a n d i t i s e x p e c t e d t h a t t h i s u p w a r d t r e n d w i l l
c o n t i n u e .
T h e i n c r e a s i n g u s e o f a g r o - c h e r n i c a l s h a s n o t p a s s e d u n n o t i c e d b y t h e g e n e r a l
p u b l i c w h o h a v e v o i c e d c o n c e r n a b o u t t h e p o s s i b l e s i d e e f f e C t s o f i n t e n s i v e
f e r t i l i z e r
u s e o n t h e h u m a n e n v i r o n m e n t .
C o n s i d e r i n g t h e i m p o r t a n c e o f a p p l i e d p l a n t n u t r i e n t s
i n s t e p p i n g u p a g r i c u l t u r a l p r o d u c t i o n i t i s i m p e r a t i v e t h a t
a n y c o n c l u s i o n s o n t h e r e l a t i o n -
s h i p s b e t w e e n i n t e n s i v e f e r t i l i z e r u s e a n d t h e q u a l i t y o f t h e
e n v i r o n m e n t b e d r a w n o n t h e
b a s i s o f f a c t .
T h u s i t w a s w i t h a v i e v . , t o o b t a i n i n g f i r s t h a n d i n f o r m a t i o n
o n t h e r e s u l t s
o f r e s e a r c h a n d e x p e r i m e n t a t i o n t h a t F A O c o n v e n e d
a c o n s u l t a t i o n o n t h i s s u b j e c t i n R o m e
t o w h i c h a g r o u p o f e x p e r t s w o r k i n g i n t h i s s p e c i f i c f i e l d
w e r e i n v i t e d .
T h e c o n s u l t a t i o n w a s h e l d i n F A O ' s R o m e H e a d q u a r t e r s f r o m 2 5
t o 2 8 J a n u a r y 1 9 7 2 .
a n d w a s m a d e p o s s i b l e b y f i n a n c i a l s u p p o r t r e c e i v e d f r o m t h e S w e d i s h
I n t e r n a t i o n a l
D e v e l o p m e n t A u t h o r i t y .
T h i s g e n e r o u s a s s i s t a n c e i s m o s t g r a t e f u l l y a c k n o w l e d g e d .
E x p e r t a d v i c e w a s s o u g h t f r o m c o u n t r i e s w h e r e f e r t i l i z e r c o n s u m p t i o n
i s r e l a t i v e l y
h i g h s i n c e i t i s c e r t a i n t h a t a n y i l l - e f f e c t s w i l l f i r s t a p p e a r
i n a r e a s w h e r e f e r t i l i z e r s a r e
i n t e n s i v e l y a p p l i e d .
I n f o r m a t i o n w a s a l s o o b t a i n e d f r o m r e s e a r c h c a r r i e d o u t , b y t h e
n i t r o -
g e n , p h o s p h a t e a n d p o t a s s i u m f e r t i l i z e r i n d u s t r i e s .
T h e p r e s e n t r e p o r t r e c o r d s t h e f i n d i n g s o f t h e c o n s u l t a t i o n .
T h e s e i n d i c a t e t h a t
t h e e f f e c t s o f i n t e n s i v e f e r t i l i z e r u s e o n t h e e n v i r o n m e n t
a r e m a i n l y p o s i t i v e .
I t b e c a m e
a p p a r e n t t h a t w h e n f e r t i l i z e r s a r e a p p l i e d c o r r e c t l y t h e i r c o n t r i b u t i o n
t o t h e n u t r i e n t
c o n t e n t o f s u r f a c e w a t e r s i s s m a l l i n p r o p o r t i o n t o n u t r i e n t s d e r i v e d f r o m
o t h e r s o u r c e s .
W h e r e d e t r i m e n t a l e f f e c t s w e r e o b s e r v e d , t h e y
w e r e m o s t l y d u e t o i n w r o p e r u s e o f f e r t i -
l i z e r w h i c h c o u l d b e c o r r e c t e d b y r a t i o n a l s o i l m a n a g e m e n t p r a c t i c e s .
I n t h i s r e s p e c t
i t w a s n o t e d t h a t t h e a m o u n t s o f f e r t i l i z e r s u s e d a t
p r e s e n t i n d e v e l o p i n g c o u n t r i e s a r es t i l l v e r y l o w a n d t h a t l o c a l e x c e s s e s i n s o m e o f t h e i n d u s t r i a l i z e d
c o u n t r i e s s h o u l d i n
n o w a y p r e j u d i c e t h e i n t e n s i f i c a t i o n o f a g r i c u l t u r a l p r o d u c t i o n i n t h e d e v e l o p i n g w o r l d .
F A O w i l l u s e t h e m a t e r i a l a s s e m b l e d h e r e i n t h e d e v e l o p m e n t o f i t s f e r t i l i z e r
u s e p r o g r a m m e .
T h e c o n t a c t s e s t a b l i s h e d w i t h r e s e a r c h o r g a n i z a t i o n s w i l l b e m a i n t a i n -
e d s o t h a t t h e m o s t u p - t o - d a t e i n f o r m a t i o n o n e f f e c t s o f f e r t i l i z e r u s e o n t h e e n v i r o n m e n t
c a n b e m a d e t o s e r v e a g r i c u l t u r a l d e v e l o p m e n t .
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P a r t i c i p a n t s
M r . J . B r o c a r t
P r o f . D r . A . C o t t e n i e
M r . L o r i n
P r o f . I . G a r b o u c h e v
D r . W . H . G a r m a n
M r . A . O e r v y
D r . G r i m m e
M r . D . J . H a l l i d a y
P r o f . P r . O . J a a g
D r . J . J u n g
L i s : o f P a r t i c i p a n t e
U g i n e - K u h l m a n n , D i r e c t i o n C e n t r a l e
d u D é v e l o p p e m e n t E t u d e e t R e c h e r c h e s
B o l t e P o s t a l e 1 7 5 , P a r i s 1 6 e
F r a n c e
S t a t e A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y
C o u p u r e L i n k s 5 3 3
9 0 0 0 G h e n t , B e l g i u m
W a t e r S e c t i o n
E n v i r o n m e n t D i r e c t o r a t e - O E C D
2 , r u e A n d r 6 - P a s c a l
P a r i s 1 6 e , F r a n c e
N . P o u s h k a r o v I n s t i t u t e o f S o i l S c i e n c e
9 S e p t e m b e r B o u l e v a r d
S o f i a 1 3 6 , B u l g a r i a
T e c h n i c a l A s s i s t a n c e B u r e a u
D e p a r t m e n t o f S t a t e
A g e n c y f o r I n t e r n a t i o n a l D e v e l o p m e n t
W a s h i n g t o n D . C . 2 0 5 2 3 , U . S . A .
S y n d i c a t P r o f e s s i o n n e l d e l ' I n d u s t r i e d e s
E n g r a i s P h o s p h a t é s
1 , A v e n u e F r a n k l i n D . R o o s e v e l t
P a r i s , B e , F r a n c o
A g r i c u l t u r a l R e s e a r c h S t a t i o n B U n t e h o f
B U n t e w e g 2
D - 3 H a n n o v e r - K i r c h r o d e
F e d e r a l R e p u b l i c o f G e r m a n y
A g r i c u l t u r a l D i v i s i o n
I m p e r i a l C h e m i c a l I n d u s t r i e s L i m i t e d
P . O . B o x 1
B i l l i n g h a m , T e e s s i d e
E n g l a n d
E i d g . I n s t i t u t e f o r W a t e r S u p p l y
U e b e r l a n d s t r .
1 3 3
8 6 0 0
D U b e n d o r f , S w i t z e r l a n d
B A S F L i m b u r g e r h o f
C a r l B o s c h - s t r a s s e
3 8
L u d w i g s h a f e n / R h e i n
F e d e r a l R e p u b l i c o f G e r m a n y
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D e . V . J . K i l m e r
M r . A . A . K l i n g e b i e l
I r . G . . . K o l e n b r a n d e r
P r o f . D r . S . O d k n
P r o f . D r . P . A . O l s o n
D r . J . F . P a r r
P r o f . D r . E . W . B u n n e l l
P r o f . D r . W . S c h u p h a n
C h i e f , S o i l a n d F e r t i l i z e r R e o e a r c h B r a n c h
T V A , M u s c l e S h o a l s
T e n n e s s e e , U S A
D i r e c t o r , S o i l
S u r v e y I n t e r p r e t a t i o n
S o i l C o n s e r v a t i o n S e r v i c e
l r Z D e p a r t m e n t o f A g r i c u l t u r e
W a s h i n c t o n D . C . 2 0 2 5 0 1
U S A
I n s t i t u t e
f o r S o i l F e r t i l i t y
O o s t e r w e g 9 2
H a r e n , 3 r o n i n g e n
N e t h e r l a n d s
C o l l e g e o f A g r i c u l t u r e
S - 7 5 0 0 7 U p p s a l a 7
S w e d e n
D e p a r t m e n t
o f A g r o n o m y
U n i v e r s i t y o f N e b r a s k a
L i n c o l n , 6 e b r a s k a 6 8 5 0 3 , U S A
L o u i s i a n a S t a t e U n i v e r o i t y
S o i l a n d W a t e r C o n s e r v a t i o n R e s e a r c h D i v i s i o n
A g r i c u l t i i r a l R e s e a r c h S e r v i c e
P . O . D r a w e r U -
U n i v e r s i t y S t a t i o n
B a t o n R o u g e , L o u i s i a n a
7 0 8 0 3
U S A
3 ]
B r o o k l y n
D r i v e
E m m e r O r e e n , H e a d i n g R 0 4 8 S R
E n g l a n d
D i r e c t o r ,
F e d e r a l
I n s t i t u t e f o r Q u a l i t y
R e s e a r c h o f P l a n t P r o d u c t o
C e i c e n h e i m / R h e i n g a u
F e d e r a l R e p u b l i c o f G e r m a n y
D r . J . A . S t e w a r t
I . M . C . L i b e r t y v i l l e
I l l i n o i s 6 0 0 4 8 , U S A
D r . E . E . T u r t l e
P e s t i c i d e s S p e c i a l i s t
P e s t i c i d e s a n d P o s t - H a r v e s t C o n t r o l G r o u p
P l a n t P r o d u c t i o n a n d P r o t e c t i o n D i v i s i o n
F . A . O . , R o n e
P r o f . D r . E . W e l t e
D i r e c t o r ,
o f
A 6 r i c u 1 t u r a l C h e m i s t r y
U n i v e r s i t y o f C l i t t i m a n
F e d e r a l l i c : ) a b l i c o r G e r m a n y
D r . F . F o u r n i e r
U N K . 0 0
; i f , p a r t T e n t
: ; 1 1 . u r a
R e s o u r c e s
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O b s e r v e r s
D r . A . K a t t g e
D r . F . J . S t u r m
M r . S . B a t h
M f . P . L o u i s
D r . A . C h e l i n i
P r o f . A . C a r i l l i
D r . T . L a N o c e
D r .
L . V o l t e r r a
L i a i s o n O f f i c e r
F A O - F e r t i l i z e r i n d u s t r y
A d v i s o r y C o m m i t t e e
F A O , R o m e
A u s t r i a n N i t r o g e n
W o r k s
S t . P e t e r 2 2 4
A - 4 0 2 0 L i n z , A u s t r i a
P e r m a n e n t R e p r e s e n t a t i v e o f
B r a z i l
t o F A O
B r a z i l i a n E m b a s s y
P i a z z a N a v o n a
0 0 1 8 9 R o m e ,
I t a l y
A g r o n o m i s t
I . S . M . A .
6 r u e d e l é n i n g r a d
P a r i s 8 e , F r a n c e
A g r o n o m i s t
M i n i s t e r ° A g r i c o l t u r a e F o r e s t e
D . C . B o n i f i c a - D i v . X X
V i a X X S e t t e m b r e 2 0
R o m e , I t a l y
M i c r o b i o l o g i s t
I s t i t u t o S u p e r i o r e S a n i t a '
V i a l e R e g i n a E l e n a 2 9 9
R o m e , I t a l y
R i c e r c a t o r e C a p o d e l C o n s i g l i o N a z i o n a l e
d e l l e R i c e r c h e
V i a B o r m i d a
5
0 0 1 9 8 R o m e , I t a l y
B i o l o g i s t
C o n s i g l i o N a z i o n a l e d e l l e R i c e r c h e
V . I g n a z i o R i b o t t i 1 9
0 0 1 4 9 R o m e l . I t . a l y
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O f f i c e r s o f t h e m e e t i n g
P r o f . D r . R . A . O l s o n
P r o f . D r . E . W . R u s s e l l
D r . R . D u d a l
D r . G . H a u s e r
S I D A R e p r e s e n t a t , i o n
M r . E r i k C o r n e l l
F i r s t S e c r e t a r y
T h e R o y a l S w e d i s h E m b a s s y
P i a z z a R i o d e J a n e i r o 3
0 0 1 6 1 - R o m e , I t a l y
P A O R e p r e s e n t a t i o n
M r . E . S a o u m a , D i r e c t o r
L a n d a n d W a t e r D e v e l o p m e n t D i v i s i o n
C h a i r m a n , : n t e r D e p a r t m e n t a l W o r k i n g G r o u p
o n N a t u r a l R e s o u r c e s a n d H u m a n E n v i r o n m e n t
D e p a r t m e n t o f A g r o n o m y
U n i v e r s i t y o f N e b r a s k a
L i n c o l n , N e b r a s k a
6 8 5 0 3 ,
U S A
3 . 1 B r o o k l y n D r i v e
E m m e r G r e e n , R e a d i n g R G 4 8 S R
E n g l a n d
S o i l R e s o u r c e s D e v e l o p m e n t
a n d C o n s e r v a t i o n S e r v i c e
L a n d a n d W a t e r D e v e l o p m e n t D i v i s i o n
F A O , R o m e
S o i l R e s o u r c e s D e v e l o p m e n t
a n d C o n s e r v a t i o n S e r v i c e
L a n d a n d W a t e r D e v e l o p m e n t D i v i s i o n
F A O , R o m e .
C h a i r m a n
F A O C o n s u l t a n t /
R a p p o r t e u r
O f f i c e r - i n - C h a r g e
T e c h n i c a l S e c r e t a r y
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 9/367
S U M M A R Y O F T E C H N I C A L D I S C U S S I O N S
p r e p a r e d b y
P r o f . D r . E . W . R u s s e l l
A n u m b e r o f c o u n t r i e s i n E u r o p e a n d N o r t h A m e r i c a
h a v e b e e n u s i n g f e r t i l i z e r s
h e a v i l y f o r a n u m b e r o f y e a r s a n d p a r t i c u l a r l y s i n c e
1 9 4 5 .
T h i s h i g h l e v e l o f f e r t i l i z e r
a p p l i c a t i o n s i s e s s e n t i a l t o s u p p l y t h e n e c e s s a r y f o o d
f o r i n c r e a s i n g p o p u l a t i o n s a n d t o
m e e t h i g h e r d e m a n d s f o r a n i m a l a n d p l a . n t .
p r o d u c t s .
E f f e c t s o f f e r t i l i z e r u s e o n t h e
e n v i r o n m e n t s h o u l d s h o w u p f i r s t i n c o u n t r i e s w h e r e
f e r t i l i z e r s h a v e b e e n u s e d i n t e n -
s i v e l y f o r s o m e t i m e a n d w h e r e c o n s u m p t i o n i s s t e a d i l y
r i s i n g .
I t i s t h e e x p e r i e n c e
g a i n e d i n s u c h c o u n t r i e s w h i c h i s b e i n g d i s c u s s e d b e l o w
w i t h a v i e w t o a s s e s s i n g t h e
i m p a c t o f f e r t i l i z e r s O n t h e h u r n a n e n v i r o n m e n t , i n c l u d i n g
t h e d e v e l o p m e n t o f m e t h o d s
f o r r e c o g n i z i n g a n d i r t i n i m i z i n g a n y u n d e s i r a b l e c o n s e q u e n c e s
w h i c h m a y b e p r o d u c e d .
I t s h o u l d b e r e a l i z e d t h a t h i g h d e n s i t i e s o f h u m a n p o p u l a t i o n
c o m b i n e d w i t h i n t e n s i v e
c r o p a n d l i v e s t o c k p r o d u c t i o n h a v e
l e d t o t h e p r o d u c t i o n o f o r g a n i c v . , a s t e s a t a r a t e
t o o h i g h f o r n a t u r a l p r o c e s s e s t o c o n v e r t
i t i n e c o l o g i c a l l y s a f e c o m p o u n d s . T h e r e f o r e
b o t h d i r e c t a n d i n d i r e c t e f f e c t s o f i n t e n s i v e f e r t i l i z e r u s e
h a v e b e e n r e v i e w e d . .
S i d e e f f e c t s o f a n i n c r e a s e d f o o d s u p p l y
T h e g r e a t l y i n c r e a s e d p r o d u c t i o n o f f o o d f r o m f a r m s i n E u r o p e a n d
' N o r t h A m e r i c a
h a s i n v o l v e d b o t h t h e i n t r o d u c t i o n o f c r o p v a r i e t i e s c a p a b l e
o f g i v i n g g r e a t l y i n c r e a s e d
y i e l d s u n d e r c o n d i t i o n s o f h i g h s o i l f e r t i l i t y , a n d a l s o t h e
u p g r a d i n g o f l i v e s t o c k t o g i v e
e i t h e r h i g h e r y i e l d s o f m i l k o r e g g s , o r m u c h f a s t e r
g r o w t h r a t e s u n d e r c o n d i t i o n s o f
h i g h n u t r i t i v e f o d d e r s .
T h u s t h e e x t e n s i v e u s e o f f e r t i l i z e r s h a s h a d t h e d i r e c t
e f f e c t ,
i n m a n y f a r m a r e a s , o f g r e a t l y e x p a n d e d n u m b e r s o f a n i m a l s
f e d o n d i e t s o f m u c h h i g h e r
n u t r i t i v e v a l u e t h a n i n t h e p a s t .
B o t h c r o p s a n d a n i m a l s l e a v e r e s i d u e s b e h i n d , b u t
w h i l s t a l a r g e p r o p o r t i o n o f c r o p r e s i d u e s t h a . t a r e n o t
c o n s u m e d b y a n i m a l s t e n d t o b e
l o v . , i n n i t r o g e n a n d t o h a v e m o s t o f t h e i r m i n e r a l e l e m e n t s p r e s e n t
i n r e l a t i v e l y i n s o l u b l e
f o r m s , t h o s e f r o m a n i m a l s t e n d t o b e h i g h i n u r e a a n d
d e c o m p o s a b l e o r g a n i c n i t r o g e n
c o m p o u n d s , a n d m u c h o f t h e m i n e r a l e l e m e n t s a r e p r e s e n t i n a
r e l a t i v e l y s o l u b l e f o r m .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 10/367
F u r t h e r , t h e t y p i c a l a n i m a l f o d d e r c r o p s a r e g r a s s , g r a s s - l e g u m e o r p u r e a t a n d s o f
p a s t u r e 1 ( g u r n e s w h i c h t e n d t o b u i l d u p t h e h u m u s c o n t e n t o f t h e s o i l w h i l s t a r a b l e c r o p p i n g
t e n d s t o l o w e r i t .
A g r e a t l y i n c r e a s e d a n i m a l p o p u l a t i o n o n f a r m s c a n h a v e u n d e s i r a b l e e f f e c t s o n t h e
e n v i r o n m e n t u n l e s s v e r y s t r i c t p r e c a u t i o n s a r e t a k e n . A d a i r y c o w p r o d u c e s a b o u t 1 5 t i m e s
a s m u c h d u n g a s a h u m a n b e i n g , 8 0 q u i t e a s m a l l d a i r y h e r d w i l l p r o d u c e a s m u c h a s a
m o d e r a t e s i z e d v i l l a g e . F u r t h e r t h e h e r d i s u s u a l l y k e p t i n a y a r d f o r p a r t o f t h e y e a . r , o r
p a r t o f t h e d a y , s o t h a t t h e r e w i l l b e a l a r g e c o n c e n t r a t i o n o f d u n g a n d u r i n e i n a r e l a t i v e -
l y s m a l l ' a r e a o f l a n d . A s l o n g a s t h e a n i m a l p o p u l a t i o n p e r h e c t a r e o n t h e f a r r o i s
g o o d m a n a g e m e n t i n t h e f a r m y a r d a l l o w s m o s t o f t h e a n i m a l e x c r e t i o n t o b e r e t u r n e d t o
t h e l a n d a t a r e l a t i i e l y l o w r a t e o f r e t u r n p e r h e c t a . r e , a n d t h e l o s s e s f r o m t h e f a r m n e e d
n o t b e v e r y l a r g e . B u t t h e p r o b l e m o f d i s p o s i n g o f t h e m a n u r e b e c o m e s v e r y m u c h m o r e
d i f f i c u l t o n c e t h e n u M b e r o f a n i m a l s p e r h e c t a r e e x c e e d s a c e r t a i n t h r e s h o l d v a l u e , a n d i t
c a n b e c o m e v e r y d i f f i c u l t t o p r e v e n t s o l u b l e i n o r g a n i c a n d o r g a n i c c o n s t i t u e n t s g e t t i n g
y e a s h e d i n t o e i t h e r t h e g r o u n d w a t e r o r t h e d i t c h e s a n d s t r e a m s d r a i n i n g t h e a r e a .
T h e i n t e n s i v e u s e o f f e r t i l i z e r s c a n b e n e f i t t h e e n v i r o n m e n t i n d i r e c t l y i n t h a t , b y i n -
c r e a s i n g c o n s i d e r a b l y t h e y i e l d s o f f o o d s t u f f s p e r h e c t a r e , i t a l l o w s w i t h d r a w i n g f r o m
c u l t i v a t i o - n l a n d o f l o w i n h e r e n t q u a l i t y , s u c h a s s t e e p l a n d , l a n d w i t h s h a l l o w s o i l s , a n d
/ a n d v e r y s u s c e p t i b l e t o e r o s i o n , w i t h o u t r e d u c i n g t h e t o t a l f o o d p r o d u c t i o n o f t h e r e g i o n
a p p r e c i a b l y . T h e c o r r e c t u s e o f f e r t i l i z e r s e a s e s t h e p r o b l e m o f e r o s i o n c o n t r o l o n e r o -
s i o n - s e n s i t i v e l a n d b e c a u s e a s t r o n g l y - g r o w i n g w e l l - m a n u r e d c r o p , p r o p e r l y m a n a g e d ,
g i v e s m u c h b e t t e r p r o t e c t i o n t o t h e s u r f a c e s o i l t h a n a h a l f - s t a r v e d c r o p . S o i l w a . s h c a n
b e a v e r y s e r i o u s s o u r c e o f p o l l u t i o n o f r i v e r s a n d l a k e s , n o t m e r e l y b e c a u s e o f t h c . -
s i l t i n g
u p o f w a t e r w a y s i t c a u s e s , b u t b e c a u s e t h e s o i l p a r t i c l e s m o s t e a s i l y w a s h e d o f f t h e s u r -
f a c e a r e t h e f i n e c l a y a n d c l a y - h u m u s p a r t i c . l e s w h i c h a r e r i c h i n p l a n t n u t r i e n t s , s i n c e
t h e y a b s o r b a l l t h o s e f e r t i l i z e r c o m p o n e n t s t h a t s o i l s c a n h o l d i n r e l a t i v e l y i n s o l u b l e f o r m .
U n c o n t r o l l e d w a t e r r u n - o f f f r o m s t e e p s l o p e s o r e r o s i v e s o i l s a l s o i n c r e a s e s f l o o d h a z a r d s
d u r i n g p e r i o d s o f h e a v y r a i n a n d d r o u g h t h a z a r d s i n p e r i o d s o f l o w r a i n f a l l s i n c e t h i s w a t e r
r u n s o f f t h e l a n d i n s t e a d o f p e r c o l a t i n g i n t o t h e s o i l .
S i d e e f f e c t s o f f e r t i l i z e r s r e s i d u e s
N o t a l l t h e n u t r i e n t i o n s i n a f e r t i l i z e r a p p l i e d t o a f i c _ d d s o i l a r e t a k e n u p b y t h e g r o v e i n g
c r o p , a n d t h e f a t e o f t h e r e m a i n d e r i s v e r y i m p o r t a n t i n a n y d i s c u s s i o n o n t h e e f f e c t s o f
t h e i r l o n g - t e r m i n t e n s i v e u s e . T h r e e t h i n g s c a n h a p p e n t o t h e s e r e s i d u e s i n t h e s o i l ; t h e y
m a y r e m a i n i n t h e s o i l , t h e y m a y b e r e m o v e d i n t h e w a t e r l e a c h i n g t h r o u g h t h e s o i l o r
r u n n i n g o f f ' t h e s u r f a c e o f t h e s o i l , o r t h e l f m a y b e l o s t t o t h e a t m o s p h e r e b y v o l a a i l i s a t i o n .
T h e r e l a t i v e i m p o r t a n c e o f t h e s e d e p e n d s o n t h e p h y s i c . o - c h e m i c a l a n d b i o l o g i c a l r e a c t i o n s
. t h e i o n s t a k e p a r t i n .
P h o s p h a t e a n i o n s
W h e n a w a t e r - s o l u b l e p h o s p h a t e f e r t i l i z e r i s a d d e d t o . a s o i l , t h e p h o s p h a t e p o r t i o n i s
r a p i d l y c o n v e r t e d i n t o f o r m s h a v i n g a v e r y l o w s o l u b i l i t y i n t h e s o i l w a t e r , u n l e s s t h e s o i l
i s a n a l m o s t p u r e s a n d o r p e a t l o w i n a c t i v e i r o n o r a l u m i n i u m i o n s . T h u s a l t h o u g h t h e
s o / u t i o n d i f f u s i n g o u t o f a p e l l e t o f g r a n u l a r s u p e r p h o s p h a t e p l a c e d i n a m o i s t s o i l h a s a
p h o s p h a t e c o n c e n t r a t i o n o f a b o u t 4 m o l a r ( 1 4 0 g / l ) , A t s c o n c e n t r a t i o n a f e w m i l l i m e t r e s
f r o m t h e g r a n u l e w i l l p r o b a b l y b e a b o u t 1 0 - D t o 1 0
m o l a r ( 3 0 0 - 3 0 u g / 1 ) , t h a t i s a b o u t
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 11/367
a m i l l i o n t i m e s m o r e d i l u t e . P h o s p h a t e i s , i n f a c t , a n e x a m p l e o f a n u t r i e n t i o n t h a t i s e x -
t r e m e l y i m m o b i l e i n t h e s o i l . I t i s a b s o r b e d v e r y s t r o n g l y b y s u r f a c e s o f i r o n , a l u m i n i u m
a n d m a n g a n e s e o x i d e s a n d h y d r o x i d e s , i t i s a b s o r b e d b y c l a y p a r t i c l e s , a n d i t i s p r e c i p i -
t a t e d b y c a l c i u m i o n s t o g i v e c a l c i u m p h o s p h a t e s s u c h a s h y d r o x y a p a t i t e o r , i n c a l c a r e o u s
s o i l a , c a l c i u m o c t a p h o s p h a t e . T h u s i n s o f a r a s f e r t i l i z e r p h o s p h a t e i s n o t r e m o v e d i n t h e
h a r v e s t e d c r o p , i t r e m a i n s i n t h e s o i l e x c e p t w h e n t h e s o i l i t s w a s h e d o f f t h e l a n d b y r u n -
o f f , o r e x c e p t i o n a l l y , i f h e a v y r a i n f a l l s s h o r t l y a f t e r t h e p h o s p h a t e h a s b e e n a p p l i e d t o a
w e t b o i l s u r f a c e . P h o s p h a t e c a n , h o w e v e r , o c c u r i n h i g h e r c o n c e n t r a t i o n s i n t h e s o i l
s o l u t i o n o f s o m e i n u n d a t e d s o i l s , a n d h i g h l e v e l s o f p h o s p h a t e f e r t i l i z e r g i v e n t o a w a r n p
r i c e m a y r a i s e t h e c o n c e n t r a t i o n o f p h o s p h a t e i n t h e d r a i n a g e w a t e r t o l e v e l ° a p p r e c i a b l y
a b o v e t h a t f o u n d f r o m b e t t e r a e r a t e d s o i l s .
C r o p s m a y r e m o v e i n t h e f i r s t y e a r s o m u c h a s 2 0 p e r c e n t o f t h e p h o s p h a t e a d d e d , i f
g r o w i n g i n a s o i l l o w i n p h o s p h a t e a n d t h e p h o s p h a t e i s p l a c e d c l o a e t o t h e p l a n t , b u t i n
n o r m a l w e l l - f a r m e d l a n d c o n s i d e r a b l y l o w e r r e c o v e r i e s a r e m o r e c o m m o n . S i n c e m a n y
p r o g r e s s i v e f a r m e r s a d d p h o s p h a t e t o t h e i r s o i l s e v e r y y e a r o r e v e r y s e c o n d y e a r . t h e
p h o s p h a t e s t a t u s o f t h e i r s o i l s i s n o w h i g h a n d t h e y u s e t h e i r p h o s p h a t e f e r t i l i z e r s e i t h e r
o n c r o p s r e q u i r i n g a h i g h l e v e l o f s o l u b l e p h o s p h a t e f o r h i g h y i e l d ' s , s u c h a s p o t a t o e s f o r
e x a m p l e , o r t o m a i n t a i n r a t h e r t h a n i n c r e a s e t h e p r e s e n t s a t i s f a c t o r y l e v e l s .
T h e P a n e l c o n c l u d e d t h a t o n l y a n e g l i g i b l e
p r o p o r t i o n o f f e r t i l i z e r p h o s p h a t e i s
l e a c h e d f r o m s o i l s i n t o t h e d r a i n a g e w a t e r , s i n c e i t i s v e r y i m m o b i l e i n m o s t s o i l s .
F e r t i l i z e r p h o s p h a t e w i l l h o w e v e r b e c a r r i e d i n t o r i v e r s i f a d s o r b e d o n a n y s o i l p a r t i c l e s
c a r r i e d o f f t h e / a n d b y s o i l e r o s i o n , a n d a s s o l u b l e o r g a n i c w a s t e s v i a f o d d e r p l a n t s a n d
t h e b o d i e s o f l i v e s t o c k .
P o t a s s i u m c a t i o n s
A l m o s t a l l p o t a s s i u m f e r t i / i z e r s i n u s e a r e v e r y s o l u b l e i n w a t e r , b u t o n c e d i s s o l v e d
i n t h e s o i l w a t e r , t h e y a l s o a r e s u b j e c t t o a b s o r p t i o n b y t h e s o i l p a r t i c l e s .
B u t t h e y a r e
h e l d b y a d i f f e r e n t p r o c e s s f r o m p h o s p h a t e , f o r t h e y t a k e p a r t i n c a t i o n e x c h a n g e . W h e n
p o t a s m i u m i o n s a r e a b s o r b e d b y a c l a y o r h u m u s p a r t i c l e , a n e q u i v a l e n t a m o u n t o f o t h e r
c a t i o n s a r e d i s p l a c e d i n t o t h e s o l u t i o n . I n n o r m a l f e r t i l e s o i l s t h e d i s p l a c e d c a t i o n s a r e
p r e d o m i n a n t l y c a l c i u m t h o u g h t h e y w i l l u s u a l l y i n c l u d e s o m e m a g n e s i u m i n a d d i t i o n . B u t
t h e s e i o n s a r e h e l d m u c h l e s s t i g h t l y t h a n a r e t h e p h o s p h a t e s , . . . r o t h a t . . . V i e p o t a s s i u m i o n
c o n c e n t r a t i o n i n t h e S O H s o l u t i o n i s u s u a l l y i n t h e r a n a c o f 1 0
t o 1 0
m o l a r , t h o u g h o n
s o i l s w e l l s u p p l i e d w i t h p o t a s s i u m i t m a y r i s e t o 1 0
m o l a r . I f t h e l e v e l o f e x c h a n g e a b l e
p o t a s s i u m i s i n c r e a s e d b y a d d i n g a p o t a s s i u m f e r t i l i z e r , i t i s c o m m o n l y f o u n d t h a t a p r o -
p o r t i o n o f t h e a d d e d e x c h a n g e a b l e i o n s i s c o n v e r t e d t o a f o r m t h a t i s m u c h l e s s a c c e s s i b l e
t o t h e s o i l s o l u t i o n - t h e i o n s a r e s a i d t o b e f i x e d - a n d t h i s f i x a t i o n t a k e s p l a c e w i t h i n
t h e l a y e r R o f m i c a c e o u s a n d v e r m i c u l i t i c c l a y p e r t i c l e s . S i n c e m o s t s o i l s t h a t a r e n o t e x -
c l u s i v e l y c o m p o s e d o f v e r y s t r o n g l y w e a t h e r e d m i n e r a l s c o n t a i n t h e s e t y p e s o f c l a y , t h e y
h a v e a g r e a t a b i l i t y t o h o l d p o t a a a i u m w h e n s o l u b l e p o t a s s i u m s a l t s a r e a d d e d t o t h e s o i l .
A d d e d p o t a s s i u m t h a t i s n o t t a k e n u p b y a c r o p i s i n c o n s e q u e n c e , n o t v e r y m o b i l e i n
s o i l s c o n t a i n i n g m u c h c l a y . O n c l a y a n d l o a m s o i l s i t i s u n l i k e l y t h a t a n y a p p r e c i a b l e
a m o u n t w i l l m o v e m o r e t h a n 5 0 - 7 0 c m b e l o w t h e d e p t h o f i n c o r p o r a t i o n . S - o m e c r o p w i l l
h o w e v e r t a k e u p l a r g e a m o u n t s o f p o t a s s i u m f r o m a s o i l . T h u s g r a s s c r o p s , w i l l r e m o v e
v e r y l a r g e a m o u n t s o f p o t a s s i u m f r o m t h e s o i l i f t h e h a r v e s t e d g r a s s b e r e m o v e d c o m -
p l e t e l y . C e r e a l s t r a w i s a l s o f a i r l y h i g h i n p o t a s s i u m - t h o u g h m u c h l o w e r t h a n h e a v i l y -
m a n u r e d g r a s s - a s a r e t h e l e a v e s o f m a n y f o d d e r p l a n t s , s o t h a t a l a r g e a m o u n t o f
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p o t a s s i u m m a y b e i n c y c l e o n f a r m s f e e d i n g t h e i r c r o p s t o l i v e s t o c k . S i n c e
m o s t o f t h e
p o t a s s i u m e x c r e t e d b y c a t t l e a n d p i g s i s i n t h e u r i n e , t h e r e i s
a t e n d e n c y f o r t h e r e t o b e
l a r g e p o t a s s i u m l o s s e s f r o m t h e f a r m i n t h e l i q u i d
m a n u r e s t h a t g e t w a s h e d a w a y f r o m
t h e f a r m y a r d s a n d d a i r i e s .
T h e P a n e l c o n c l u d e d t h a t o n l y a s m a l l p r o . p o r t i o n o f f e r t i l i z e r p o t a s s i u m
c a n b e l o s t
b y l e a c h i n g b e c a u s e m o s t s o i l s h o l d a d d e d p o t a s s i u m s u f f i c i e n t l y s t r o n g l y f o r o n l y
l i t t l e
t o e n t e r t h e s o i l s o l u t i o n .
C a l c i u m a n d M a g n e s i u m
I n s o f a r a s t h e u s e o f n i t r o g e n f e r t i l i z e r s i n c r e a s e s t h e
a m o u n t o f n i t r a t e l e a c h i n g o u t
o f t h e s o i l , t h i s n i t r a t e w i l l b e l o s t a s c a l c i u m a n d ,
t o a l e s s e r e x t e n t , m a g n e s i u m n i t r a t e .
T h e i r u s e t h e r e f o r e i n v o l v e s t h e r e g u l a r a p p l i c a t i o n o f l i m i n g m a t e r i a l s
t o n o n - c a l c a r e o u s
s o i l s , i n o r d e r t o r e s t o r e t h e e x t r a c t e d c a l c i u m a n d m a g n e s i u m i n t h e s o i l
a n d t h u s p r e -
v e n t a . c i d i f i c a t i o n .
N i t r o g e n F e r t i l i z e r s
T h e e f f e c t s o f a d d i n g n i t r o g e n f e r t i l i z e r s t o s o i l s
o n t h e m o v e m e n t o f s o l u b l e n i t r o g e n
c o m p o u n d s t h r o u g h t h e s o i l a r e c o m p l e x . T h e t y p i c a l n i t r o g e n f e r t i l i z e r s o f
c o m m e r c e
a r e u r e a , a m m o n i a , a m m o n i u m s a l t s a n d n i t r a t e s a l t s ; t h o u g h t h e r e i s
a v e r y r e s t r i c t e d
u s e o f p r o t e i n a c e o u s r e s i d u e s s u c h a s w o o l w a s t e , d r i e d b l o o d a n d s o m e t y p e s o f
m e a t
a n d b o n e w a s t e . I n a d d i t i o n o n f a r m s o n w h i c h l i v e s t o c k
a r e k e p t , t h e r e i s l i k e l y t o b e a
r e t u r n o f f a r m y a r d m a n u r e o r s l u r r y t o t h e l a n d . U n d e r n o r m a l f a r m i n g c o n d i t i o n s ,
o n
w e l l - d r a i n e d s o i l s w h e n t h e s o i l i s w a . r r n , a l l s o l u b l e n i t r o g e n c o m p o u n d s
a r e u s u a l l y
f a i r l y r a p i d l y o x i d i s e d t o n i t r a t e , a n d n i t r a t e i s n o t a b s o r b e d
t o a n y a p p r e c i a b l e e x t e n t
b y s o i l s p a r t i c l e s . I t i s t h e r e f o r e a l l p r e s e n t i n t h e s o i l s o l u t i o n ,
a n d w i l l d i f f u s e f a i r l y
r a p i d l y t h r o u g h t h e s o i l s o l u t i o n , i n c l u d i n g t h a t w i t h i n t h e
v e r y f i n e s o i l p o r e s .
S o m e f e r t i l i z e r n i t r o g e n c a n b e l o s t t o t h e a t m o s p h e r e b y
v o l a t i l i z a t i o n o f a m m o n i a
s h o r t l y a f t e r i t h a s b e e n a p p l i e d . W h e n a n h y d r o u s a m m o n i a
i s b e i n g i n j e c t e d i n t o a s o i l ,
a c e r t a i n p r o p o r t i o n i s o f t e n n o t a b s o r b e d b y t h e s o i l b u t e s c a p e s i n t o t h e a i r . A g a i n
i f
u r e a i s s p r e a d o n t h e s u r f a c e o f a c l a m p s o i l w i t h a p H a b o v e 6 , a n d t h e w e a t h e r
r e m a i n s
d r y a f t e r s p r e a d i n g , i t w i l l h y d r o l y s e t o a m m o n i u m c a r b o n a t e , w h i c h w i l l
d e c o m p o s e
g i v i n g o f f a m m o n i a t o t h e a t m o s p h e r e ; a n d t h e
s a r n e l o s s o c c u r s i f a . m m o n i u m s u l p h a t e
i s s p r e a d o n t h e s u r f a c e o f a c a l c a r e o u s s o i l .
T h e n i t r a t e c a n b e r e m o v e d f r o m t h e s o i l i n f o u r
w a y s : i t m a y b e t a k e n u p b y t h e c r o p ,
i t r n a y b e t a k e n u p b y t h e s o i l m i c r o o r g a n i s m s a n d c o n v e r t e d i n t o
h u m u s , i t m a y b e w a s h e d
o u t o f t h e s o i l a s n i t r a t e , o r i t m a y b e d e n i t r i f i e d a n d l o s t t o t h e a t m o s p h e r e e i t h e r
a s n i -
t r o g e n g a s o r a s o x i d e s o f n i t r o g e n , p r i n c i p a l l y n i t r o u s o x i d e N 2 0 .
T h e t e c h n i c a l d i f f i c u l t i e s i n d e t e r m i n i n g t h e f a t e o f t h e a d d e d
n i t r o g e n a r e f i r s t l y t h a t
i t i s n o t u s u a l l y p o s s i b l e t o d e t e r m i n e e i t h e r t h e a m o u n t o f n i t r a t e b e i n g
l e a c h e d o u t o f
t h e s o i l o r t h e a m o u n t t h a t i s d e n i t r i f i e d i n n o r m a l f i e l d s o i l s ; a n d
s e c o n d l y t h a t o n l y a
p a r t o f t h e n i t r a t e p r e s e n t i n t h e s o i l i s d e r i v e d f r o m t h e f e r t i l i z e r , f o r
a p o r t i o n , a n c l i n
s o m e s y s t e m s t h e g r e a t e r p o r t i o n h a s b e e n d e r i v e d f r o m t h e d e c o m p o s i t i o n o f
s o m e o f t h e
s o i l o r g a n i c m a t t e r . F u r t h e r t h e t o t a l a m o u n t o f n i t r a t e p r o d u c e d i n
t h e s o i l d u r i n g t h e
g r o w i n g s e a s o n i s s m a l l c . o m p a r e d w i t h t h e t o t a l a m o u n t o f o r g a n i c
n i t r o g e n i t c o n t a i n s ,
a d i t c a n n o t i a s u a l l y b e d e t e r m i n e d f r o m t h e c h a n g e i n t h e
t o t a l s o i l n i t r o g e n o v e r t h e
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s e a s o n a s i t i s o f t h e s a m e o r d e r o f m a g n i t u d e a s t h e s a m p l i n g a n d a n a l y t i c a l e r r o r s i n t h e
t o t a l s o i l n i t r o g e n d e t e r m i n a t i o n s .
T h i s p r o b l e m i s s t i l l f u r t h e r c o m p l i c a t e d o n m o s t f a r m s c a r r y i n g l i v e s t o c k b e c a u s e a
p r o p o r t i o n o f f o r a g e c r o p s a r e g r o w n w h i c h i n c l u d e l e g u n i i n o u s p l a n t s s u c h a s c l o v e r o r
l u c e r n e , o f t e n a d m i x e d w i t h g r a s s . T h e s e p l a n t s h a v e n o d u l e s o n t h e i r r o o t s w h i c h f i x
a t m o s p h e r i c n i t r o g e n , c o n v e r t i n g i t i n t o o r g a n i c c o m p o u n d s , a n d s o m e o f t h e s e a r e l e f t
i n t h e s o i l . I t i s c o m m o n p r a c t i c e f o r f a r m e r s
u s i n g t h i s t y p e o f c r o p p i n g n o t t o g i v e a n y
n i t r o g e n f e r t i l i z e r t o t h e f i r s t c r o p a f t e r t h e f o r a g e c r o p h a s b e e n p l o u g h e d i n , a n d e v e n
t h e n t h e a m o u n t o f n i t r a t e r e l e a s e d i s m o r e t h a n t h e c r o p c a n t a k e u p . F u r t h e r i t i s n o w
p o s s i b l e t o p r o v e t h a t b l u e - g r e e n a l g a e f i x a t m o s p h e r i c n i t r o g e n i n m a n y a r a b l e s o i l s a n d
n o n - s y m b i o t i c n i t r o g e n - f i x i n g b a c t e r i a a r e o p e r a t i v e i n b o t h a r a b l e a n d g r a s s l a n d s o i l s .
A p r o p o r t i o n o f t h e s e o r g a n i c n i t r o g e n c o m p o u n d s a r e r e l a t i v e l y e a s i l y o x i d i s e d i n t h e s o i 1 4 .
e v e n o n f a r m s g r o w i n g n o l e g u m i n o u s c r o p s , a p o r t i o n o f t h e n i t r a t e p r e s e n t i n t h e s o i l
s o l u t i o n m a y h a v e b e e n d e r i v e d b i o l o g i c a l l y f r o m t e a i r ;
T h e s e c o m p l i c a t i o n s h a v e t h e c o n s e q u e n c e t h a t i t i s n o t y e t p o s s i b l e t o p r o v e c o n c l u -
s i v e l y w h a t p r o p o r t i o n o f t h e n i t r a t e s i n s t r e a m s d r a i n i n g o u t o f w e l l - f a r m e d l a n d h a s
b e e n d e r i v e d d i r e c t l y f r o m n i t r o g e n f e r t i l i z e r s a d d e d t o t h e s o i l . T h e e v i d e n c e f r o m c h a n g e s
i n t h e n i t r a t e c o n t e n t o f r i v e r w a t e r s o v e r t h e l a s t 1 0 - 2 0 y e a r s , i n r e g i o n s w h e r e f e r t i l i -
z e r u s e h a s b e e n g r e a t l y i n c r e a s e d , i s p o o r a n d i n c o n c l u s i v e - p o o r b e c a u s e o f t h e r e l a -
t i v e l y f e w s t r e a m s a n d r i v e r s d r a i n i n g p r e d o m i n a n t l y a g r i c u l t u r a l a r e a s w h o s e f l o w h a s
b e e n g a u g e d a n d w h o s e w a t e r h a s b e e n r e g u l a r l y a n a l y s e d , a n d i n c o n c l u s i v e b e c a u s e t h e
r e s u l t s o b t a i n e d f r o m t h e f e w l o n g - t e r m r e c o r d s o f r i v e r s s o g a u g e d a n d a n a l y s e d h a v e
n o t b e e n c o n s i s t e n t . T h u s r e s e a r c h i n G r e a t B r i t a i n h a s s h o w n t h a t o f t h e 1 8 r i v e r s f o r
w h i c h r e c o r d s a r e a v a i l a b l e , t h e c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t b e t w e e n t h e a m o u n t o f n i t r o g e n
f e r t i l i z e r e s t i m a t e d t o b e u s e d i n t h e i r c a t c h m e n t s a n d t h e n i t r a t e l e a v i n g t h e c a t c h m e n t
i n t h e r i v e r w a s o v e r 0 . 7 f o r o n l y f o u r , b u t o n e o f t h e l a r g e s t o f t h e s e c o e f f i c i e n t s ( 1 - 4 . 9 )
w a s n e g a t i v e , w h i c h m e a n s t h a t t h e i n c r e a s i n g u s e o f n i t r o g e n f e r t i l i z e r a p p e a r s t o h a v e
d e c r e a s e d s i g n i f i c a n t l y t h e a m o u n t o f n i t r a t e l e a v i n g t h e a r e a .
H o w e v e r t h i s m e t h o d o f j u d g i n g t h e e f f e c t o f n i t r o g e n f e r t i l i z e r i n t h i s w a y i s i n v a l i d
u n l e s s i t c a n b e p r o v e d t h a t t h e o n l y f a c t o r a f f e c t i n g t h e n i t r a t e c o n t e n t o f r i v e r w a t e r i s
t h e c h a n g e i n t h e a m o u n t o f n i t r a t e d r a i n i n g o u t o f f i e l d s d u e t o t h e u s e o f n i t r o g e n f e r t i -
l i z e r s . T h i s i s n a t u r a l l y v e r y d i f f i c u l t t o p r o v e , b u t t h e p o s s i b i l i t y t h a t t h i s a s s u m p t i o n
i s v a l i d c a n n o t b e r u l e d o u t b e c a u s e t h e n i t r a t e c o n c e n t r a t i o n i n t h e w a t e r o f s o m e r i v e r s
w a s h i g h e e r i n w i n t e r , w h e n t h e f l o w w a s h i g h , t h a n i n s u m m e r , w h e n i t w a s l o w ; a n d t h i s
i s p r o b a b l y a r e f l e c t i o n o f t h e c o n c e n t r a t i o n o f n i t r a t e s i n t h e s o i l w a t e r . T h e r e a s o n f o r
t h e n i t r a t e s b e i n g h i g h e r i n w i n t e r t h a n i n s u m m e r , i s t h a t f e y . , E n g l i s h a r a b l e s o i l s c a r r y
a n a c t i v e l y g r o w i n g c r o p i n l a t e a u t u m n o r e a r l y w i n t e r , y e t t h e s o i l t e m p e r a t u r e s a r e
a d e q u a t e f o r a m o d e r a t e r a t e o f n i t r a t e p r o d u c t i o n . a n d t h i s n i t r a t e a c c u m u l a t e s i n t h e
s o i l a n d i n p a r t w a s h e s o u t a f t e r e n o u g h r a i n h a s f a l l e n t o w e t t h e s o i l p r o f i l e . I n s u m m e r
t i m e t h e l a n d i s c a r r y i n g a n a c t i v e l y g r o w i n g c r o p , s o t h a t a l t h o u g h n i t r i f i c a t i o n i s t a k i n g
p l a c e m o r e r a p i d l y t h a n i n w i n t e r , t h e c r o p i s d r a w i n g s t r o n g l y o n t h i s s u p p l y . T h u s . i n
w e s t e r n E u r o p e , n i t r a t e l o s s e s f r o m t h e s o i l a r e m u c h l a r g e r i n w i n t e r t h a n i n s u m m e r
t i m e , a n d i n s o f a r a s t h e d r a i n a g e w a t e r s a r e n o t b e i n g i n - i p o u n d e d i n r e s e r v o i r s f o r l o n g
p e r i o d s o f t i m e , t h e p e r i o d s o f h i g h n i t r a t e c o n c e n t r a t i o n i n
t h e w a t e r t e n d t o o c c u r w h e n
t h e w a t e r i s c o l d a n d a l g a l a c t i v i t y l o w . T h e s e w i n t e r l o s s e s o f n i t r a t e s c a n b e r e d u c e d i f
a f a s t g r o w i n g c a t c h c r o p i e p l a n t e d d i r e c t l y a f t e r t h e m a i n w h e a t o r b a r l y c r o p s h a v e b e e n
h a r v e s t e d o n l a n d t h a t i s t o b e s p r i n g s o w n . H o w e v e r t h e r e w a s a c l e a r i n d i c a t i o n t h a t f o r
o n e E n g l i s h r i v e r , i n a y e a r w i t h a n a b n o r m a l l y w e t A p r i l , t h e p e a k o f r i v e r f l o w d u e t o
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t h i s r a i n w a s a l s o a p e a k o f n i t r a t e c o n c e n t r a t i o n i n t h e w a t e r , d u e a l m o s t c e r t a i n l y t o
s o m e o f t h e n i t r o g e n f e r t i l i z e r a p p l i e d t o t h e l a n d i n M a . r c h o r e a r l y A p r i l b e i n g w a s h e d
o u t o f t h e s o i l b y t h i s h e a v y r a i n .
V e r y l i t t l e i s k n o w n a b o u t t h e l o s s e s o f n i t r a t e f r o m s o i l s b y d e n i t r i f i c a t i o n . A l l
a t t e m p t s a t d r a y . r i n g u p b a l a n c e s h e e t s f o r t h e f a t e o f f e r t i l i z e r n i t r o g e n a p p l i e d t o c r o p s
g r o w i n g i n l y s i m e t e r s s h o w t h a t , f o r n - i o s t s o i l s , a c o n s i d e r a b l e a r n o u n t , u s u a l l y o f t h e
o r d e r o f o n e - t h i r d , o f t h e a d d e d n i t r o g e n c a n n o t b e a c c o u n t e d f o r a n d i s p r e s u m e d t o h a v e
b e e n l o s t b y d e n i t r i f i c a t i o n . P r e s e n t - d a y k n o w l e d g e o n t h e b i o l o g i c a l a n d b i o c h e m i c a l p r o -
c e s s e s r e s p o n s i b l e f o r d e n i t r i f i c a t i o n i s c o n c o r d a n t w i t h t h e e x i s t e n c e o f a p p r e c i a b l e l o s s e E
b e c : a u s e t h e f i r s t e f f e c t o f a r e s t r i c t i o n o f o x y g e n s u p p l y i s f O r a l l t h e s o i l n i t r a t e t o b e
r e d u c e d t o g a s e o u s f o r m s b e f o r e r e d u c t i o n o f f e r r i c t o f e r r o u s i r o n c a n b e g i n . F i e l d s o i l s
a r e l i k e l y t o c o n t a i n r n a n y v o l u m e s o r p o c k e t s o f s o i l t h a t r a p i d l y b e c o m e a n a e r o b i c d u r i n g
w e t w e a t h e r , d u e t o c o m p a c t i o n b y t r a c - t o r s a n d c u l t i v a t i o n a n d h a r v e s t i n g m a c h i n e r y , s o
t h a t d e n i t r i f i c a t i o n c a n t a k e p l a c e a c t i v e l Y a t i n t e r v a l s d u r i n g t h e g r o w i n g s e a s o n e v e n i n
s o i l s t h a t a p p e a r t o b e w e l l - d r a i n e d . D e n i t r i f i c a t i o n s t u d i e s . i n l y s i t n e t e r s a r e l i k e l y t o
u n d e r - e s t i m a t e t h e a m o u n t t a k i n g p l a c e i n t h e f i e l d d u e t o n e g l e c t o f t h e s e i s o l a t e d v o l u m e s
o f c o m p a c t e d s o i l .
T h i s s u b j e c t o f t h e a m o u n t o f d e n i t r i f i c a . t i o n t a k i n g p l a c e i n t h e f i e l d ,
p a r t i c u l a r l y u n d e r c o n d i t i o n s o f h i g h n i t r o g e n f e r t i l i z e r u s e , i s i n u r g e n t n e e d o f m o r e i n -
t e n s i v e r e s e a r c h .
T h e P a n e l c o n c l u d e d t h a t n i t r o g e n i s t h e m o s t l i k e l y f e r t i l i z e r e l e m e n t t o b e l e a c h e d
o u t o f t h e s o i l , b u t t h e r e w a s s t i l l n o g o o d e v i d e n c e t h a t t h e i r u s e h a s h a d a n y a p p r e c i a b l e
e f f e c t o n t h e c o m p o s i t i o n o f r i v e r w a t e r s . T h e P a n e l r e c o g n i s e d , h o w e v e r , t h a t i t i s t e c h -
n i c a l l y v e r y d i f f i c u l t t o i n t e r p r e t c h a n g e s i n t h e n i t r a t e c o n t e n t o f d r a i n a g e w a t e r s i n t e r m s
o f c h a n g e s i n f e r t i l i z e r n i t r o g e n u s e d u e t o o u r p r e s e n t i n a b i l i t y t o m e a s u r e s u f f i c i e n t l y
a c c u r a t e l y t h e r a t i o o f b i o l o g i c a l n i t r o g e n f i x a t i o n , t h e r a . t e o f o x i d a t i o n o f s o i l o r g a . n i c
n i t r o g e n t o n i t r a t e , a n d t h e r a t e o f r e d u c t i o n o f n i t r a t e t o n i t r o u s o x i d e a n d n i t r o g e n g a s .
T h e p r o b l e m i s s t i l l f u r t h e r c o m p l i c a t e d i f l i v e s t o c k a r e k e p t , f o r s o m e o f t h e n i t r a t e s
d r a i n i n g o u t o f t h e f a r m w i l l h a v e b e e n d e r i v e d f r o m t h e i r w a s t e s
E f f e c t s o f f e r t i l i z e r s o n f o o d q u a l i t y
F e r t i l i z e r s , a n d p a r t i c u l a r l y n i t r o g e n f e r t i l i z e r s , , . v i l l r a i s e t h e n u t r i t i o n a l v a l u e o f
g r a s s f o r l i v e s t o c k f e e d ; a n d v e r y h i g h a m o u n t s o f f e r t i l i z e r n i t r o g e n , c a n b e e f f e c t i v e l y
c o n v e r t e d i n t o g r a s s p r o t e i n d u r i n g a g r o w i n g s e a s o n , p r o v i d e d t h e w a t e r s u p p l y i s n o t
l i m i t i n g g r o w t h . B u t , i n g e n e r a l , t h e a p p l i c a t i o n o f f e r t . i l i z e r s t o w e l l - f a r m e d l a n d h a s
l i t t l e e f f e c t o n e i t h e r t I r n u t r i t i o n a l q u a l i t y o r t h e f l a v o u r o f c r o p s g r o l . v n f o r h u m a n c o n -
s u m p t i o n ; a n d i n s o f a r a s t h e y h a v e a n e f f e c t , t h e y a r e m o r e l i k e l y t o r a i s e ( h a n t o l o w e r
t h e n u t r i t i o n a l v a l u e o f f o o d . T h i s i s b e c a u s e a d d i n g a n i t r o g e n f e r t i l i z e r , f o r e x a m p l e ,
t e n d s t o r a i s e t h e p r o t e i n c o n t e n t o f t h e c r o p , t h o u g h i t r n a . y n o t r a i s e t h e c o n t e n t o f a l l
t h e c . o n s t i t u e n t a m i n o - a c i d s i n t h e s a m e p r o p o r t i o n . I n t h e s a m e w a y a d d i n g a p h o s p h a t e
f e r t i l i z e r m a y r a i s e , b u t w i l l n o t l o w e r , t h e p h o s p h a t e c o n t e n t o f t h e c r o p . T h e e f f e c t i s
u s u a l l y s m a l l a n d r a r e l y o f e c o n o m i c s i g n i f i c a n c e . T h e r e a r e h o w e v e r e x a m p l e s o f n i t r o -
g e n f e r t i l i z e r s , a p p l i e d a t t h e p r o p e r t i m e , i n c r e a s i n g t h e m a r k e t v a l u e o f a c r o p c l u e t o
t h e i n c r e a s e i n p r o t e i n c o n t e n t . T h u s a n e x a m p l e f r o m G e r m a n y w a s m e n t i o n e d , w h e r e
n i t r o g e n f e r t i l i z e r s a r e c o n s i d e r e d t o i n c r e a s e t h e p r o t e i n c o n t e n t o f w h e a t s u f f i c i e n t l y
t . E . ) b r i n g t h e f l o u r u p
L O
M a n i t o b a q u a l i t y f o r b r e a d - m a k i n g . N i t r o g e n f e r t i l i z e r s a r e a l s o
k n o w n t o i n c r e a s e t h e p r o t e i n c o n t e n t o f b a r l e y - a d e s i r a b l e e f f e c t i f t h e g r a i n i s f o r a n i -
m a l f o o d b u t u n d e s i r a b l e i f f o r s o m e t y p e s o f m a l t .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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T h e h e a v y u s e o f n i t r o g e n f e r t i l i z e r s o n c r o p s w h e n t h e l e a f i s c o n s u m e d c a n h o w e v e r
h a v e a n u n d e s i r a b l e e f f e c t . T h e e f f e c t o f m o d e r a t e d r e s s i n g s i s t o i n c r e a s e t h e c o n t e n t o f
l e a f p r o t e i n s , a d e s i r a b l e e f f e c t s a s t h e y h a v e a h i g h n u t r i t i o n a l q u a l i t y ; b u t a t h i g h d r e s s -
i n g s s o n i c o f t h e n i t r a t e t a k e n u p b y t h e p l a n t i s t r a n s l o c a t e t l t o t h e l e a f a n d c o n c e n t r a t e s
i n t h e l e a f p e t i o l e s , p r e s u m a b l y b e c a u s e t h e b i o c h e m i c a l p r o c e s s e s f o r r e d u c i n g n i t r a t e
a n d i n c o r p o r a t i n g t h e n i t r o g e n i n t o a m i n o - a c i d s c a n n o t k e e p p a c e v . . i t l e t h e t r a n s l o c a t i o n
f r o m t h e s o i l . T h e c o n s e q u e n c e
o f h i g h n i t r a t e o n f o o d w i l l b e d i s c u s s e d i n t h e n e x t s e c -
t i o n .
I l e a v y n i t r o g e n u s e c a n h a v e a n u m b e r o f o t h e r u n d e s i r a b l e c o n s e q u e n c e s . I t i n c r e a s e s
t h e l i a b i l i t y o f c r o p l e a v e s t o a t t a c k b y a n u m b e r o f p e s t s a n d d i s e a s e s , i t i n c r e a s e s t h e
t e n d e n c y o f c e r e a l s t o l o d g e , a r
m a y r e d u c e t h e q u a l i t y o f t h e c r o p i n a . r i o b v i o u s m a n n e r .
T h u s t o o h i g h a l e v e l o f f e r t i l i z . . r n i t r o g e n i s l i k e l y t o l o w e r t h e s t o r a g e a n d c o o k i n g q u a -
l i t y o f p o t a t o e s . a n d i t w i l l m a k e s u g a r f r o m s u g a r b e e t m o r e d i f f i c u l t t o r e f i n e . i n g e n e r a l .
t h e r e f o r e , i t i s i n t h e f a r m e r ' s i m m e d i a t e i n t e r e s t t o k e e p t h e l e v e l o f n i t r o g e n u s e d b e l o w
t h a t w h i c h w i l l g i v e t h e s e c o m p l i c a t i o n s . B u t t h i s ( l o e s n o t a p p l y t o t h e h o r t i c u l t u r i s t g r o w -
i n g s a l a d a n d l e a l v e g e t a b l e c r o p s . f o r h i g h n i t r o g e n g i v e s r a p i d l e a f g r o w t h a n d s o f t s u c c u -
l e n t l e a v e s ; c h a r a c t e r s w h i c h m a y h a v e a p o s i t i v e m a r k e t v a l u e . T h u s t h e p r o f i t a b l e s h o r t -
t e r m o v e r - u s e o f n i t r o g e n f e r t i l i z e r g i v i n g a n u n d e s i r a b l e e f f e c t o n f o o d q u a l i t y i s p r i m a r i -
l y r e s t r i c t e d t o t h e h i g h n i t r a t e c o n t e n t t h a t i t m a y c a u s e i n l e a f v e g e t a b l e a n d s a l a d c r o p s .
C o n s e q u e n t - e s o f h i e h n i t r a t e s i n w a t e r a n d v e g e t a b l e s f o r h u m a n h e a l t h .
A n a m b e r o f m e d i c a l s p e c i a l i s t s h a v e e x p r e s s e d c o n c e r n a b o u t t h e u n d e s i r a b l e e f f e c t s
o f a h i g h n i t r a t e i n t a k e o n h u m a n h e a l t h , a n d i n p a r t i c u l a r o n t h e h e a l t h o f b a b i e s u p t o
a b o u t . 1 m o n t h s o f a g e . T h e c a u s e o f t h e c o n c e r n i s d u e t o t h e e f f e c t s o f n i t r i t e o n h e a l t h ,
f o r n i t r a t e m a y b e c o m e r e d u c e d t o n i t r i t e i n t h e i n t e s t i n a l t r a c t , w h i c h i s t h e n a b s o r b e d
i n t o t h e b l o o d s t r e a m . B a b i e s b e l o w a c e r t a i n a g e m a y b e u n a b l e t o d e t o x i f y t h i s n i t r i t e .
w h i c h c o m b i n e s w i t h h a e m o g l o b i n t o g i v e m e t h a e m o g l o b i n , a n d t h i s r e d u c e s t h e c a p a c i t y
o f t h e b l o o d t o t r a n s p o r t o x y g e n . S o m e m e d i c a l s p e c i a l i s t s h a v e a l s o c l a i m e d t h a t , e v e n
f o r a d u l t s , a h i g h n i t r a t e i n t a k e i s u n d e a i r a b l e b e c a n s e s o m e o f t h e n i t r i t e p r o d u c e d m a y
b e c o n v e r t i d C O n i l r o s a m n r c s , W h i C h c o u l d , i n t u r n , c a u s e s o m e h a z a r d s t o h e a l t h .
T h e P a n e l w a s n o t c o m p e t e n t t o d i s c u s s t h i s p r o b l e m s i n c e i t c o n t a i n e d n o m e d i c a l
s p e c i a l i s t s . b u t i t n o t e d t h e i m p o r t a n c e o f a c r i t i c a l l y b a s e d a s s e s s m e n t o f m a x i m u m p e r -
m i s a i b l e n i t r a t e l e v e l s i n d r i n k i n g w a t e r a n d i n f o o d , p a r t i c u l a r l y f o r b a b i e s .
I t w a s a l s o
t o l d t h a t i n
A m e r i c a t h e r e i s . i n i m p o r t a n t b o d y o f m e d i c a l o p i n i o n w h i c h c o n s i d e r s a h i g h
n i t r a t e i n t a k e b y b a b i e s i s n o t i n i t s e l f d i r e c t l y h a r m f u l . t h e h a r m f u l e f f e c t b e i n g d u e t o
t h e c o m b i n a t i o n o f a h i g h n i t r a t e i n t a k e c o u p l e d w i t h e n t e r o - g a s t r i t i s c a u s e d b y c o l i f o r m
a n d d o u b t l e s s o t h e r p a t h o e e n i c b a c t e r i a . T h i s v i e w i s . i n e f f e c t , t h a t i t i s c l u e t o i n a d e -
q u a t e l y p u r i f i e d s e w a g e .
T h e F . A . O . S o i l s B u l l e t i n N o . 1 3 , i s s u e d i n 1 9 7 1 a n d m a d e a v a i l a b l e t o a l l m e m b e r s
o f t h e P a n e l c o n t a i n s a s h o r t d i s c u s s i o n o n t h e h a z a r d s o f n i t r a t e i n d r i n k i n g w a t e r a n d
v e g e t a b l e s . T h i s B u l l e t i n h a d c o n t r i b u t i o n s f r o m W .
a n d o n p a g e 7 6 i t s t a t e s t h a t
t h e r e h a d n o t b e e n , u p t o t h e t i m e o f w r i t i n g , a n y r e p o r t s o f n i t r a t e p o i s o n i n g a s s o c i a t e d
w i t h t h e i n g e s t i o n o f f o o d h i g h i n n i t r a t e s , a n d c o n f i r m e d t h a t i n A m e r i c a n o c a s e s o f
m e t h a e m o g l o b i n a r m i a h a d b e e n r e p o r t e d i n b a b i e s u s i n g p u b l i c w a t e r s u p p l i e s , e v e n w h e n
t h e n i t r a t e c o n t e n t w a s i n e x c e s s o f t h e l i r n i t s s e t b y t h e U . S . P u b l i c H e a l t h S e r v i c e : a l l
t h e c a s e s r e p o r t e d i n v o l v e d t h e u s e o f u n p u r i f i e d p r i v a t e w e l l w a t e r .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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T h e P a n e l c o n s i d e r e d t h a t , i n v i e w o f t h e f e a r s e x p r e s s e d b y
m a n y d o c t o r s a n d e n v i r o n -
m e n t a l i s t s , W . H . O . s h o u l d b e a s k e d t o m a k e a d e f i n i t e a s s e s s m e n t o f t h e h a z a r d s t o h e a l t h
o f v a r i o u s l e v e l s o f n i t r a t e s i n d r i n k i n g w a t e r a n d i n v e g e t a b l e s . I n t h e m e a n t i m e a g r i c u l -
t u r a l a d v i s e r s s h o u l d b e r e c o m m e n d e d t o t a k e s p e c i a l c a r e i n t h e u s e o f n i t r o g e n f e r t i l i z e r s ,
l e g u m i n o u s c r o p s a n d a n d l i v e s t o c k w a s t e s i n c r i t i c a l a r e a s w h e r e a n a p p r e c i a b l e h a z a r d
t o h e a l t h m i g h t a r i s e .
E f f e c t o n t h e . c o m p o s i t i o n o f r i v e r w a t e r : E u t r o p h i c a t i o n
A n u m b e r o f e n v i r o m - n e n t a l s c i e n t i s t s h a v e c l a i m e d t h a t t h e u s e o f f e r t i l i z e r s
o n f a r m
l a n d h a s s e r i o u s l y i n c r e a s e d t h e l i a b i l i t y o f i n l a n d w a t e r t o b e c o m e e u t r o p h i c , c a u s i n g
p o l l u t i o n i n / a l c a . s a n d r e s e r v o i r s b o t h h y t h e a l g a l p i g m e n t s b e c o m i n g d i s t r i b u t e d i n t h e
w a t e r a n d b y c r e a t i n g a n a e r o b i c c o n d i t i o n s i n t h e s u b s u r f a c e w a t e r s . T h e P a n e l ( L i d n o t
c o n t a i n f r e s h w a t e r b i o l o g i s t s , a n d c o u l d t h e . r e f o r e o n l y d i s c u s s i n g e n e r a l t e r m s t h e c o n -
d i t i o n s n e c e s s a r y f o r u n d e s i r a b l e c o n s e q u e n c e s o f e u t r o p h i c a t i o n t o b e c o m e i m p o r t a n t .
T h e y n o t e d t h a t e u t r o p h i c a t i o n n e e d n o t l e a d t o p o l l u t i o n , a n d i n f a c t e u t r o p h i c
w a t e r s c a n
b e v e r y p r o d u c t i v e f o r f r e s h w a t e r f i s h .
T h e h a r m f u l e f f e c t s o f e u t r o p h i c a t i o n n y b e d u e t o c o n s e q u e n c e s o f a l g a e m u l t i p l y i n g
r a p i d l y t h r o u g h o u t t h e d e p t h o f w a t e r w h i c h r e c e i v e s s u n l i g h t , o r i t r i - l a y b e c l u e t o c o n s e -
q u e n c e s o f a l g a l c e l l s a n d s i m p l e a q u a t i c p l a n t s m u l t i p l y i n g r a p i d l y o n t h e s u r f a c e o f t h e
w a t e r g i v i n g a g r e e n s c u m w h i c h r e d u c e s v e r y s e r i o u s l y t h e a m o u n t o f l i g h t p e n e t r a t i n g
t h e w a t e r l a y e r s b e l o w t h e s u r f a c e . T h i s p r e v e n t s a l g a l c e l l s i n t h e s e s u b s u r f a c e w a t e r s
p h o t o s y n t h e s i n g a n d e x c r e t i n g o x y g e n
i n
t h e w a t e r , w h i c h k e e p s i t a e r o b i c . F u r t h e r w h e n
- e p l a n t s d i e , t h e i r o r g a n i c r e m a i n s s i n k i n t o t h e s u b s u r f a c e w a t e r s o r f a l l o n c o t h e
o o t t o r n w h e r e t h e y a r e f l i r t h e r c i e c o m p o s e d b y b a c t e r i a , w h i c h s e t u p s e v e r e a n a e r o b i c
c o n d i t i o n s i n t h e w a t e r a n d w h i c h e x c r e t e i n t o t h e w a t e r u n d e s i r a b l e p r o d u c t s o f b i o l o g i c a l
r e d u c t i o n p r o c e s s e s . I n a d d i t i o n , u n d e r s o m e r a r e c o n d i t i o n s , a f e w s p e c i e s o f a l g a e
s u d d e n l y b l o o m a n d e x c r e t e a b r o v e n p i g m e n t i n t o t h e w a t e r , w h i c h c a n n o t e a s i l y b e
r e -
m o v e d b y t h e n o r m a l p u r i f i c a t i o n p r o c e s s e s u s e d b y v a t e r s u p p l y a u t h o r i t i e s .
T h e e x a c t c o n d i t i o n s t h a t a r e r e q u i r e d f o r t h e s e u n d e s i r a b l e e f f e c t s o f e u t r o p h i c a t i o n
t o o c c u r a r e n o t k n o w n . T l i k m e r e p r e s e n c e o f p h o s p h a t e a n d n i t r a t e a b o v e d e f i n i t e t h r e s -
h o l d c o n c e n t r a t i o n s i s n o t s u f f i c i e n t , f o r t h e y c a n o c c u r i n w a t e r s o f v e r y l o w p h o s p h a t e
c o n t e n t , a l t h o u g h a n u m b e r o f w o r k e r s c o n s i d e r t h a t t h e p h o s p h a t e c o n t e n t i s t h e m o s t
i m p o r t a n t f a c t o r c o n t r i b u t i n g t o t h e c r e a t i o n o f t h e s e c o n d i t i o n s . T h e s e u n d e s i r a b l e e f f e c t s
a r e n o t s o l e l y d u e t o m a n ' s i n t e r f e r e n c e w i t h t h e e n v i r o n m e n t , f o r t h e y h a v e o c c u r r e d i n
r e g i o n s w h e r e m a n ' s a c t i v i t y h a s b e e n m i n i i n a l . l l o w e v e r t h e P a n e l n o t e d t h a t a l g a e h a v e
a d e m a n d f o r s u i t a b l e c a r b o n s o u r c e s t h a t i s m o r e t h a n s e v e r a l h u n d r e d t i m e s t h e i r d e -
m a n d f o r p h o s p h o r u s i r t h e y a r e t o m a k e a c t i v o g r o w t h , s o t h a t a r a p i d g r o w t h o f a l g a e
c a n o n l y t a k e p l a c e i n w a t e r h a v i n g a l a r g e s u p p l y o f c a r l i o n d i o x i d e , a n d t h e m o s t l i k e l y
s o u r c e o f t h i s i s f r o m a c t i v e d e c o m p o s i t i o n o f r e a d i l y m e t a b o l i s a b l e o r g a n i c s u b s t a n c e s
i n t h e w a t e r . T h i s s u g g e s t s t h a t w a t e r r e c e i v i n g f a r m w a s t e s o r i n a d e q u a t e l y t r e a t e d
s e w a g e w o u l d b e m u c h m o r e l i k e l y t o d e v e l o p t h e s e t r o u b l e s t h a n w a t e r d e r i v e d s o l e l y
f r o m p e r c o l a t i o n t h r o u g h c u l t i v a t e d s o i l s . T h e P a n e l c o n s i d e r s i t
v e r y i m p o r t a n t f o r
i n t e n s i v e a g r i c u l t u r a l d e v e l o p m e n t t h a t m o r e r e s e a r c h b e c o n d u c t e d o n t h e e x a c t c o n d i t i o n s
r e q u i r e d f o r e u t r o p h i c a t i o n t r o u b l e s t o o c c u r , s o t h a t t h e e s s e n t i a l p r e c a u t i o n s t h a t
m u s t
b e t a k e n o n f a r m s c a n b e e s t a b l i s h e d , i f f a r m e r s a r e t o p l a y t h e i r f u l l p a r t i n m i n i m i s i n g
t h o i r c i r i f t e r .
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M a x i m i s i n g t h e E f f i c - i e n c y o f F e r t i l i z e r s
I n s o f a r a s f e r t i l i z e r s h a v e a n y u n d e s i r a b l e s i d e - e f f e c t s o n t h e h u m a n e n v i r o n m e n t ,
t h e s e w i l l b e m i n i m i s e d i f f e r t i l i z e r s a r e u s e d w i t h t h e _ m a x i m u m e f f i c i e n c y o n t h e f a r m ,
f o r t h i e w i l l r e d u c e t h e t e n d e n c y f o r t h e i r o v e r - u s e . I t i s n a t u r a l l y i n t h e f a r m e r s i n t e r e s t ,
a s w e l l a s t h e e n v i r o n m e n t a l i s t ' s , t h a t r e s e a r c h b e c o n t i n u e d o n t h i s p r o b l e m b y a g r o n o -
m i s t s ; a n d i n f a . c t r e s e a r c h o n t h e s e p r o b l e m a h a s a l w a y s b e e n o f m a j o r i m p o r t a n c e i n a l l
c r o p a n d a n i m a l h u s b a n d r y d e v e l o p m e n t p r o g r a m m e s . T h e P a n e l h e a r d e x a m p l e s
o f h o w t h e
u s e o f t h e c o r r e c t o f c h o i c e o f f e r t i l i z e r , c o r r e c t l y f o r m u l a t e d , a n d a p p l i e d a t t h e m o s t
a p p r o p r i a . t e t i m e , c a n m i n i m i s e t h e a m o u n t o f n u t r i e n t s t h a t a r e l i a b l e t o b e . w a s h e d o r
l e a c h e d i n t o t h e d r a i n a g e w a t e r . B u t i t a l s o n o t e d t h a t t h e r e a r e o f t e n s e r i o u s p r a c t i c a l
p r o b l e m s i n g i v i n g f e r t i l i z e r a t a t i m e w h e n t h e m a x i m u m p r o p o r t i o n w i l l b e t a k e n u p b y
t h e c r o p , d u e b o t h t o t h e i n a b i l i t y t o m a k e . a c c u r a t e l o n g - r a n g e w e a t h e r f o r e c a s t s a n d t o
t h e d i f f i c u l t y o f a p p l y i n g t h e f e r t i l i z e r w i t h o u t h a r m i n g t h e c r o p .
T h e s e d i f f i c u l t i e s c a n , i n t h e o r y , b e o v e r c o m e i f f e r t i l i z e r s c o u l d b e d e v e l o p e d i n
w h i c h t h e n i t r o g e n w a s h e l d i n a n i n s o l u b l e f o r m i n t h e s o i l , b u t w h i c h r e l e a s e d t h e i r n i -
t r o g e n a s n i t r a t e i n t o t h e s o i l s o l u t i o n d u r i n g t h e g r o w i n g s e a s o n a t a r a t e c o m p a r a b l e t o
t h e n e e d s o f t h e c r o p f o r n i t r a t e . C o m p o u n d s o f t h i s t y p e , o r n i t r o g e n f e r t i l i z e r s f o r m u -
l a t e d w i t h s u i t a b l e i n h i b i t o r s t o a c h i e v e t h i s p u r p o s e , a r e k n o w n a s s l o w - r e l e a s e f e r t i l i -
z e r s . T h e r e a r e s t i l l n o s a t i s f a c t o r y s l o w - r e l e a s e f e r t i l i z e r s a v a i l a b l e f o r g e n e r a l f a r m
u s e , b u t t h i s i s a p r o b l e m w h i c h i s a c t i v e l y b e i n g s t u d i e d b o t h b y t h e f e r t i l i z e r i n d u s t r y
i t s e l f a n d o f f i c i a l l a b o r a t o r i e s s u c h a s t h o s e o f t h e A m e r i c a n T . V . A .
T h e r e c y c l i n g o f l i v e s t o c k a n d h u m a n o r g a n i c w a s t e o n t h e f a r m
T h e P a n e l ' s a t t e n t i o n w a s r e p e a t e d l y d r a w n d u r i n g t h e m e e t i n g t o t h e p r o b l e m o f d i s -
p o s i n g o f t h e w a s t e p r o d u c t s o f l i v e s t o c k w i t h o u t c a u s i n g p o l l u t i o n i n t h e d r a i n a g e o r r u n -
o f f w a t e r l e a v i n g t h e f a r m . S o l u b l e w a s t e o r g a n i c r n a t t e r f r o m m a n u r e h e a p s f o r e x a m p l e ,
w i l l c a r r y c o n s i d e r a b l e a m o u n t s o f p h o s p h a t e w i t h t h e m , a n d i n s o f a r a s m o r e i n t e n s i v e
f a r m i n g i n c r e a s e s t h e p h o s p h a t e c o n t e n t o f t h e w a t e r , t h i s w i l l b e d u e m u c h m o r e t o p h o s -
p h a t e d e r i v e d f r o m m a n u r e t h a n f r o m f e r t i l i z e r . A s a n e x a m p l e o f t h e a m o u n t o f p h o s p h a t e
i n c y c l y o n w e s t e r n E u r o p e a n f a r m s , i t w a s n o t . e d t h a t t h e t o t a l p h o s p h a t e c o n t e n t o f t h e
f o d d e r f e d t o l i v e s t o c k w a s 1 0 t i m e s g r e a t e r t h a n i n t h e f o o d c o n s u m e d b y t h e h u m a n p o p u -
l a t i o n .
I f t h e n u t r i e n t s i n l i v e s t o c k w a s t e s c o u l d b e e f f i c i e n t l y r e - c y c l e d o n t h e f a . r r n ,
i t
w o u l d b e o f g r e a t i m p o r t a n c e f o r t h e c o n s e r v a t i o n o f s o m e o f t h e w o r l d ' s e x p l o i t a b l e n a t u -
r a l r e s o u r c e s , a n d p a r t i c u l a r l y o f t h e p h o s p h a t e r e s o u r c e s .
T h e g r e a t d i f f i c u l t y i n r e c y c l i n g t h e n u t r i e n t s i n l i v e s t o c k w a s t e s i s - t h e p r e v e n t i o n o f
s o l u b l e o r g a n i c c o m p o u n d s g e t t i n g i n t o t h e d r a i n a g e d i t c h e s a n d s t r e a m s , f o r t h i s c a u s e s
v e r y s e r i o u s p o l l u t i o n . T h e s p r e a d i n g o f m a n u r e o r s l u r r y o n f r o z e n o r w e t s o i l i n w i n t e r
o r e a r l y s p r i n g i s v e r y l i k e l y t o b e t h e c a u s e o f r u n - o f f o f t h e s e s o l u b l e o r g a n i c w a . s t e s ;
b u t w h e n t h e s u r f a c e b e c o m e s d r y i n l a t e s p r i n g o r e a r l y s u m m e r , t h e r e i s c o m m o n l y
l i t t l e l a n d a v a i l a b l e o n v . r h i c h t h e s e w a s t e s c a n b e s p r e a d . I f t h e a m o u n t o f o r g a n i c m a t t e r
i s r e d u c e d b e f o r e s p r e a d i n g , b y e n c o u r a g i n g a e r o b i c o x i d a t i o n , i t i s l i k e l y t h a t a c o n s i -
d e r a b l e p a r t o f t h e n i t r o g e n m a y b e l o s t b y d e n i t r i f i c a t i o n ; a n d i t m a y t u r n o u t t h a t w i t h
i n t e n s i v e l i v e s t o c k h u s b a n d r y , a t t e n t i o n s h o u l d b e c o n c e n t r a t e d o n r e c y c l i n g p h o s p h a t e
a n d t h e o t h e r m i n e r a l e l e m e n t s , a n d a l l o w i n g m o s t o f t h e c a r b o n a n d n i t r o g e n t o b e c o n -
v e r t e d i n t o g a s e o u s p r o d u c t s . I t i s q u i t e c l e a r t h a t i n f u t u r e f a r m e r s f o l l o w i n g s u c h s y s -
t e m s o f i n t e n s i v e l i v e s t o c k p r o d u c t i o n w i l l h a v e t o b e p r e p a r e d t o s p e n d m u c h m o r e m o n e y
o n t h e s a f e d i e p o s a l o f t h e s e a n i m a l w a s t e s .
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C O N C L U S I O N S
F e r t i l i z e r s a r e e s s e n t i a l f o r h i g h y i e l d s p e r h e c t a r e , a n d f o r b r i n g i n g m a n y i n h e r e n t -
l y p o o r s o i l s i n t o p r o d u c t i o n .
T h e e f f i c i e n t u s e o f f e r t i l i z e r s a l l o w s f o r t h e i n t e n s i v e c r o p p i n g o f h i g h q u a l i t y l a n d ,
a n d t h e w i t h d r a w a l o f l o w q u a l i t y l a n d f r o m c u l t i v a t i o n .
3
I f f e r t i l i z e r s a r e u s e d e f f i c i e n t l y , t h e r e i s n o e v i d e n c e t h a t t h e y l o w e r t h e n u t r i t i o n a l
q u a l i t y o f f o o d , a n d u n d e r s o m e c o n d i t i o n s t h e y w i l l i n c r e a s e i t .
I f f e r t i l i z e r s a r e u s e d e f f i c i e n t l y , a n d g o o d f a r m p r a c t i c e s a d o p t e d , t h e r e i s n o
e v i d e n c e t h a t t h e y h a r m t h e s o i l .
T h e e f f i c i e n t u s e o f f e r t i l i z e r s i n v o l v e s t h e a d o p t i o n o f f a r m p r a c t i c e s t h a t v . , i l l
a l l o w t h e c r o p s t o m a k e t h e b e s t p o s s i b l e u s e o f t h e a d d e d f e r t i l i z e r s . T h e s e p r a c t i -
c e u i n c l u d e t h e c o r r e c t c h o i c e o f c r o p v a r i e t y , p l a n t p o p u l a t i o n , t i m e o f s o w i n g a n d
p l a n t i n g , a d e q u a t e d i s e a s e , p e s t a n d w e e d c o n t r o l a n d s u i t a b l e s o i l c o n s e r v a . t i o n
p r a c t i c e s .
T h e a d d i t i o n o f p h o s p h a t e f e r t i l i z e r s t o s o i l s h a s n o b i o l o g i c a l l y s i g n i f i c a n t e f f e c t o n
t h e p h o s p h a t e c o n t e n t o f t h e w a t e r l e a c h i n g t h r o u g h a s o i l , u n l e s s t h e s o i l i s a l m o s t
a p u r e s a n d , o r i s s u b j e c t t o f l o o d i n g . H o w e v e r i f p h o s p h a t e f e r t i l i z e r i s a d d e d t o t h e
s u r f a c e o f a w e t s o i l , a n d h e a v y r a i n f o l l o w s , s o m e o f t h e p h o s p h a t e m a y b e c a r r i e d
o f f t h e s o i l w i t h t h e r u n - o f f w a t e r .
' 7 .
T h e e x p e r i m e n t a l e v i d e n c e f o r t h e p r o p o r t i o n o f i h e n i t r o g e n a d d e d i n a f e r t i l i z e r
t h a t p e r e o l a t a n t h r o u g h t h e s o i l i n t o t h e g r o u n d w a t e r a n d s t r e a m s d r a i n i n g t h e a r e a
i s s t i l l p o o r . T h i s i s c l u e t o t h e t e c h n i c a l d i f f i c u l t y o f d i s t i n g u i s h i n g b e t w e e n t h e
n i t r a t e s i n t h e w a t e r t h a t h a v e b e e n d i r e c t l y d e r i v e d f r o m t h e f e r t i l i z e r f r o m t h o s e
d e r i v e d f r o m o t h e r s o u r c e s , e s p e c i a l l y f r o m t h e m i n e r a l i s a t i o n o f s o i l o r g a n i c m a t -
t e r . T h i s l a t t e r s o u r c e i s o f t e n l a r g e r t h a n t h e f o r m e r .
T h e r e i s s t i l l i n a d e q u a t e e v i d e n c e o n t h e f a t e o f s u r p l u s i n o r g a n i c n i t r o g e n c o m p o u n d s
t h a t a c c u m u l a t e i n t h e s o i l w h e n t h e a m o u n t o f n i t r o g e n a d d e d a s f e r t i l i z e r i s n - l u c h
l a r g e r t h a n t h e a m o u n t t a k e n u p b y t h e c r o p . T h i s i s b e c a u s e o f t h e c o m p l e t e l a c k
o f k n o w l e d g e o f t h e p r o p o r t i o n o f t h i s s u r p l u s t h a t i s l o s t t o t h e a t m o s p h e r e b y d e n i -
t r i f i c a t i o n i n d i f f e r e n t s o i l s t h a t a p p e a r t o b e w e l l - d r a i n e d . H o w e v e r i f a n i t r o g e n
f e r t i l i z e r i s a d d e d t o a s o i l i n s p r i n g b e f o r e t h e c r o p h a s m a d e a p p r e c i a b l e g r o w t h ,
a n d s u f f i c i e n t r a i n f a l l s t o c a u s e a n a p p r e c i a b l e a m o u n t . o f d r a i n a . g e t o t a k e p l a c e ,
a s i g n i f i c a n t p r o p o r t i o n o f t h e n i t r o g e n m a y b e w a s h e d o u t i n t o t h e d r a i n s o r g r o u n d -
w a t e r . T h i s i s a l s o l i k e l y t o h a p p e n i f m u c h n i t r o g e n f e r t i l i z e r i s a d d e d i n l a t e
a u t u m n o r 1 . v i n t e r t o c r o p s w h i c h a r e u n a b l e t o t a k e u p m u c h n i t r o g e n a t t h a t t i m e .
V e r y h e a v y u s e o f n i t r o g e n f e r t i l i z e r s o n c e r t a i n s a l a d a n d l e a f v e g e t a b l e c r o p s m a y
- a i s e t h e i r n i t r a t e c o n t e n t t o u n d e s i r a b l e l e v e l s .
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W a t e r r u n n i n g o f f t h e l a n d m a y c a r r y a w a y f i n e p a r t i c l e s f r o m t h e s o i l s u r f a c e
w h i c h h a v e a b s o r b e d n u t r i e n t s o f t h e a d d e d f e r t i l i z e r a n d t h u s e n r i c h t h e n u t r i e n t
c . o n t e n t o f s u r f a c e w a t e r s .
T h e u s e o f f e r t i l i z e r s t h e r e f o r e s h o u l d b e c o m b i n e d
w i t h p r o p e r s o i l c o n s e r v a t i o n p r a c t i c e s .
T h e i m p o r t a n c e o f f e r t i l i z e r u s e f o r a g r i c u l t u r a l p r o d u c t i o n w a r r a n t . s u p p o r t
b e i n g g i v e n t o a c o n t i n u e d m o n i t o r i n g o f i t s e f f e c t s o n t h e e n v i r o n m e n t , s o s h o u l d
a n y u n f o r e s e e n u n d e s i r a b l e c o n s e q u e n c e s a r i s e , s u i t a b l e a c t i o n c a n b e t a k e n t o
m i n i m i z e t h e m .
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R E C O M M E N D A T I O N S
A s a r e s u l t o f i t s d e l i b e r a t i o n s t h e
e x p e r t g r o k t p r e c o m m e n d e d t h a t ;
1
F . A . O . c o n t i n n e a n d e x p a n d
i t s v . o r k o f p r o m o t i n g t h e e f f i c i e n t { a n d c o r r e c t )
U s e o f f e r t i l i z e r s , t o h e l p c o m b a t m a l n u t r i t i o n b y t h e i n c r e a s e d p r o d u c t i o n o f h i g h
q u a l i t y a n d n u t r i t i o u s f o o d s t u f f s , a n d s o t o h e l p r a i s e s t a n d a r d s o f l i v i n g t h r o u g h o u t
t h e w o r l d .
F . A . O . d r a w
t h e a t t e n t i o n o f l a n d u s e p l a n n i n g o f f i c e r s t o t h e p o s s i b i l i t y o f
u s i n g t h e i n c r e a s e d p r o d u c t i o n o f f o o d s t u f f s m a d e p o s s i b l e b y t h e e f f i c i e n t u s e o f
f e r t i l i z e r s o n h i g h q u a l i t y l a : :
t o w i t h d r a w m a r g i n a l l a m d a n d l a n d v e . r y l i a b l e t o
e r o s i o n f r o m c u l t i v a t i o n . F i n e s u r f a c e s o i l p a r t i c l e s w a s h e d i n t o r i v e r s a n d l a k e s
b y e r o s i o n a r e a s e r i o u s c a u s e o f p o l l u t i o n d u e t o t h e p l a n t n u t r i e n t s t h e y h o l d .
E x p e r i m e n t a l a n d e x t e n s i o n w o r k e r s c o n t i n u e t o d e v e l o p a s a m a t t e r o f u r g e n c y
i m p r o v e d m e t h o d s f o r m a x i m i s i n g t h e u p t a k e o f n u t r i e n t s a d d e d i n f e r t i l i z e r s b y
p r o v e d f a r m p r a c t i c e s , a s f o r e x a m p l e , t h e u s e o f h i g h - y i e l d i n g v a r i e t i e s o f c r o p s
t h a t a r c a l s o p e s t a n d d i s e a s e r e s i s t a n t , a n d b y t h e s e l e c t i o n o f t h e m o s t s u i t a b l e
f o t m o f t h e f e r t i l i z e r , a n d t h e m o s t s u i t a b l e m e t h o d s o f a p p l i c a t i o n . I n t h e
c a s e o f
n i t r o g e n f e r t i l i z e r s , m o r e r e s e a r c h i s d e s i r a b l e o n t h e d e v e l o p m e n t o f s l o w - a c t i n g
n i t r o g e n f e r t i l i z e r s s o f o r m u l a t e d t h a t t h e r a t e o f r e l e a s e o f t h e i r n i : t r o g e n a s n i t r a t e
d u r i n g t h e g r o w i n g s e a s o n c o r r e s p o n d s a s c l o s e l y a s p o s i b l e w i t h t h e r a t e o f u p t a . k e
b y t h e c r o p r e q u i r e d f o r o p t i m u m p r o d u c t i o n .
M o r e a t t e n t i o n b e g i v e n t o t h e c o n s e q u e n c e s f o r t h e e n v i r o n m e n t o f c h a n g i n g t h e
s y s t e m o f a g r i c u l t u r e , d u e t o t h e i n c r e a s e d u s e o f f e r t i l i z e r s . T w o p r o b l e m s i n
p a r t i c u l a r n e e d a t t e n t i o n : t h r e f f e c t , o f s u c h a r h a n g e o n t h e l e v e l o f s o i l o r g a n i c
m a t t e r , a n d o n t h e d i s p o s a l o f a n i m a l w a s t e s w h e n a m o r e i n t e n s i v e s y s t e m o f l i v e -
s t o c k h u s b a n d r y i s i n t r o d u c e d . I t i s p a r t i c u l a r l y i m p o r t a n t t o d e v e l o p s y s t e m s w h i c h
a l l o w t h e r e c y c l i n g o n f a r m s o f t h e n u t r i e n t s p r e s e n t i n t h e a n i m a l % m a s t e s , a n d i f
p o s s i b l e i n m u n i c i p a l w a s t e s a l s o , i n s u c h a v . a y t h a t t h e r e i s a m i n i m u m r i s k o f
t h e o r g a n i c w a s t e s t h e m s e l v e s e n t e r i n g t h e d r a i n a g e s y s t e m .
C o o p e r : I l k : e r e s e a r c h p r o j e c t s b e d e v e l o p e d b e t v i e e n a g r i c u l t u r a l a n d n u t r i t i o n a l
g r i e n t i S t s
o n t h e e f f e c t s o f t h e l e v e l o f f e r t i l i z e r s u s e d , a n d o n t h e : . m e t h o d s a n d
t i m e s o f t h e i r a p p l i c a t i o n , o n t h e n u t r i t i o n a l a n d m a r k e t q u a l i t y o f f o o d s t u f f s ; a n d
i n p a r t i c u l a r t h e r e s h o u l d b e c o o p e r a t i v e w o r k b e t w e e n t h e s e g r o u p s a n d p u b l i c h e a l t h
a n d m e d i c a l a u t h o r i t i e s t o e s t a b l i s h a c c e p t a b l e l i m i t s f o r , f o r e x a m p l e , t h e n i t r a t e
c o n t e n t o f d i f f e r e n t f o o d s t u f f s .
F e r t i l i z e r u s e r e c o m m e n d a t i o n s s h o u l d t a k e i n t o a c c o u n t t h e u n d e s i r a b l e e f f e c t s
o f a n i r r a t i o n a l u s e o f f e r t i l i z e r s . p a r t i c u l a r l y e X C e s s i v e l y h i g h u s e o n f a r m s w h e . r e
i n t e n s i v e l i v e s t o c k h u s b a n d : y i s p r a c t i c . e d , a n d w h e r e w i d e - s p a c e d c r o p s w i t h a
p o o r -
l y d e v e l o p e d r o o t s y s t e m a r e g r o w n . T h e y s h o u l d a l s o t a k e i n t o a c c o u n t t h e p o s s i b i -
l i t y t h a t , i n s o m e a r e a s , t h e i r r a t i o n a l u s e o n l y c a u s e d e p l e t i o n i n t h e s o i l o f n u t r i -
e n t s n o t c o n t a i n e d i n O w f e r t i l i z e r s b e i n g a p p l i e d .
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M o r e r e s e a r c h b e u n d e r t a k e n t o e s t a b l i s h t h e l e v e l s i n s o i l s a n d p l a n t s a t w h i c h
s o m e h e a v y m e t a l s p r e s e n t i n e l e c t r o l y t i c a n d o t h e r i n d u s t r i a l w a s t e s b e c o m e
t o x i c
t o p l a n t a n d a n i m a l l i f e , a n d t o d e v e l o p m e t h o d s f o r m i n i m i s i n g t h e h a r m f u l e f f e c t o f
a n y o f t h e s e m e t a l s s h o u l d t h e y b e g i n t o a c c u m u l a t e i n t h e s o i l d u e t o t h e u s e o f
s e w a g e s l u d g e o r f r o m a n y o t h e r c a u s e s .
M o r e a t t e n t i o n b e g i v e n t o r e s e a r c h o n e s t a b l i s h i n g t h e c o m p l e t e n i t r o g e n b a l a n c e
s h e e t f o r f i e l d s , w i t h p a r t i c u l a r r e f e r e n c e t o t h e d e v e l o p m e n t o f n e l . v t e c h n i q u e s f o r
m e a s u r i n g t h e m a g n i t u d e o f t h e v a r i o u s c o m p o n e n t s . I t i s p a r t i c u l a r l y i m p o r t a n t
t h a t m o r e w o r k b e d o n e o n m e a s u r i n g t h e l o s s e s o f n i t r o g e n b y d e n i t r i f i c a t i o n ,
l e a c . h i n g a n d . b y t h e v o l a t i l i s a t i o n o f a m m o n i a f r o m s o i l s .
M o r e a t t e n t i o n b e p a i d b y r e s e a r c h w o r k e r s t o d e t e r m i n i n g t h e s o u r c e s o f t h e
n u t r i e n t e l e m e n t s i n a l l s t u d i e s o n t h e n u t r i e n t c o n t e n t o f s u r f a c e o r g r o u n d - w a t e r s .
M o r e r e s e a r c h b e u n d e r t a k e n o n t h e f a c t o r s t h a t c o n t r o l t h e p o p u l a . t i o n d e n s i t y o f
a l g a e a n d a q u a . t i c p l a n t s i n w a t e r , t o a l l o y . , a m o r e a c c u r a t e a s s e s s m e n t o f t h e c o n -
d i t i o n s u n d e r w h i c h f a r m w a s t e s a n d p e r c o l a t e s m a y i n f l u e n c e t h e s i z e o r r a t e o f
m u l t i p l i c a t i o n o f t h i s p o p u l a t i o n .
W . H . O . b e r e q u e s t e d t o o b t a . i n t h e c o n s i d e r e d v i e w s o f p u b l i c h e a l t h a u t h o r i t i e s
o n t h e h a z a r d s t o t h e h e a l t h o f a c o m m u n i t y o f d i f f e r e n t l e v e l s
o f n i t r a t e i n t h e
d r i n k i n g w a t e r , i n v i e w o f t h e s t a t e m e n t m a d e t h a t i n t h e U n i t e d S t a t e s o f A m e r i c a
h i g h n i t r a t e s i n t h e d r i n k i n g w a t e r h a v e o n l y c a u s e d s e r i o u s
t r o u b l e i n b a b i e s a l -
r e a d y s u f f e r i n g f r o m g a s t r o - e n t e r i t i s c a u s e d b y a H . c o l i f o r m e i n f e c t i o n .
A c c u r a t e a n d a d e q u a t e a n c i l l a r y d a t a o n t h e p h y s i c a l e n v i r o n m e n t s h o u l d a l w a y s
a c c o m p a . n y a l l r e s e a r c h r e p o r t s o n t h e i n f l u e n c e o f f e r t i l i z e r o n t h e h u m a n e n v i r o n -
m e n t . T h e t y p e o f d a t a n e e d e d f o r t h e p r o p e r a p p r e c . i a t i o n o f s u c h r e p o r t s i n c l u d e a
d e s c r i p t i o n o f t h e k i n d o f s o i l a n d i t s c o n d i t i o n a t r e l e v a n t t i m e s , t h e s y s t e m o f f a r -
m i n g b e i n g p r a c t i c e d a n d t h e h y d r o l o g i c a l r e g i m e d u r i n g t h e c o u r s e o f t h e e x p e r i -
m e n t . I n p a r t i c u l a r , t h e c o r r e c t n a m e s s h o u l d b e g i v e n t o a l l t h e s o i l s i n v e s t i g a t e d
i n r e g i o n s w h e r e a s o i l s u r v e y h a s b e e n m a d e .
M e m b e r g o v e r n m e n t s s h o u l d e n s u r e t h a t t h e i r a g r i c u l t u r a l e x t e n s i o n s e r v i c e s b e
k e p t u p - t o - d a t e o n a l l r e s e a r c h f i n d i n g s r e l e v a n t t o t h e o p t i m u m u s e o f f e r t i l i z e r s ,
b o t h s o t h a t t h e i r f a r m e r s c a n o b t a i n t h e m a x i m u m b e n e f i t f r o m t h e i r e f f i c i e n t u s e ,
a n d a l e o t h a t a n y p o s s i b l e u n d e s i r a b l e e f f e c t s f r o m t h e i r m i s u s e c a n b e m i n i m i s e d .
F A O c o n t i n u e t o p l a y a n a c t i v e r o l e i n a s s e m b l i n g i n f o r m a t i o n o n t h i s t o p i c a n d
I n p o i n t i n g t h e w a y t o i t n p r o v i n g t h e q u a l i t y o f t h e e n V i r o n m e n t i n a n i n c r e a s i n g l y
d e n s e l y p o p u l a t e d w o r l d .
T h e e x p e r t g r o u p w e l c o m e d t h e i n i t i a t i v e o f S I D A i n m a k i n g
t h i s m e e t i n g p o s s i b l e a n d e x p r e s s e s t h e h o p e t h a t f u r t h e r s u p p o r t w o u l d b e e x t e n d e d
t o t h i s f i e l d o f w o r k , .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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E F F E C T S O F : E N T E N s I V E 1 1 7 R T I L I Z E R U S E O N T I E H U M A N E N V I R O N M E N T
A S u m m a r y R v i e w
R . A . O l s o n
P r o f e s s o r o f A g r o n o m y
U n i v e r s i t y o f N e b r a s k a
A g r i c u l t u r e m u s t c o m e f i r s t i n t h e p a t h t o n a t i o n a l p r o s p e r i t y i n t h e d e v e l o p i n g
c o u n t r i e s o f t h e w o r l d .
E s t a b l i s h m e n t
o r a
h e a v y i n d n s t r y b a s e f i r s t w i l l n o t m e e t
t h e n u t r i t i o n a l n e e d s o f t h e p e o p l e m a n n i n g t h e m a c h i n e s .
I t i s f u r t h e r n e c e s s a r y t h a t
t h e e n t i r e a g r i c u l t u r a l e n t e r p r i s e b e p r o f i t m o t i v a t e d f o r p r o v i d i n g i n c e n t i v o t o
t h e
n a t i v e f a r m e r s c o n c e r n e d .
I n t r o d u c t i o n
o r
f e r t i l i z e r h a n g r e a t e r i m m e d i a t e i m p a c t t h a n
a n y o t h e r i n p u t f o r e f f e c t i n g
t h e l a t t e r
o b j e c t i v e i n
m o s t p r i m i t i v e
f a r m i n g s i t u a t i o n s .
O n t h e
o t h e r
h a n d , t h e r e i s s o m e e v i d e n c e t h a t e x c e s s i v e f e r t i l i z e r u s e m a y c a u s e
d e t e r i o r a t i o n i n w a t e r q u a l i t y
w i t h p o t e n t i a l
h a z a r d s t o h u m a n h e a l t h a m i t h e a e s t h e t i c
e n v i r o n m e n t .
T h u s , t h e f u n d a m e n t a l r e s p o n s i b i l i t y o f t h i s P a n e l i s t o a d v i s e F A O i n h o w
f a r t h i n i n t e r n a t i o n a l o r g a n i z a t i o n s h o o l d s u p p o r t
t h e
e x t e n s i o n o f i n t e n s i v e f e r t i l i z e r
U s e i n t o t h e d e v e l o p i n g w o r l d .
F E R T I L I Z E R B E N E F I T S T O T H E H U M A N E N V I R O N M E N T
A l o g i c a l f i r u t q u e s t i o n
t o
b e a n s w e r e d i n t h i s s u m m a r y c n n c e r n s w h a t i s g o o d a b o u t
f e r t i l i z e r s , i f a n y t h i n g , i n r e l a t i o n t o t h e h u m a n e n v i r o n m e n t , p r i o r t o a L o o k a t t h e
c o n v e r s e .
S o m e t h i n g o t h e r t h a n a p r o f i t m o t i v e a l o n e m u s t h a v e b e e n r e s p o n s i b l e - f o r t h e
m u s h r o o m i n g p r o d u c t i o n o f f e r t i l i z e r p r o d u c t s t h a t h a s t a k e n p l a c e s i n c e W o r l d W a r I I .
T h e c u r r e n t w o r l d w i d e c o n s u m p t i o n r a t e o f f e r t i l i z e r n u t r i e n t s o f 5 0 m i l l i o n m e t r i c
t o n s ( 2 5 )
i n c o n t r a s t w i t h 1 / 5 t h a t a m o u n t 2 5 y e p . r s e a r l i e r r e p r e s e n t s a n a p p r o x i M a t e
a n n u a l g r o w t h r a t e o f 1 5 p e r c e n t a n d s t r o n g l y i m p l i e s t h a t s o m e w o r t h w h i l e
r e s u l t s
a c c r u e d f r o m t h e d e v e l o p m e n t .
S o m e o f t h e s e f o l l o w .
H o p e f o r a P o o d H u n g r y W o r l d
D r . N o r m a n R o r l a u g i n a c c e p t i n g h i s N o b e l P e a c e P r i z e i r .
1 9 7 0 m a d e a s t r o n g p o i n t
o f t h e f a c t t h a t t h e w o r k o f m a n y d e d i c a t e d w o r k e r s a n d t h e i n t e g r a t i o n o f s e v e r a l
a g r i c u l t u r a l p r o d u c t i o n p r a c t i c e s w e r e r e s p o n s i b l e f o r t h e r e c o g n i t i o n a c c o r d e d h i m .
T h e
i m p r o v e d w h e a t v a r i e t i e o d e v e l o p e d u n d e r h i s d i r e c t i o n d e p e n d e d
v e r y
h e a v i l y o n i m p r o v e d
w a t e r m a n a g e m e n t p r a c t i c e s , t h e u s e o f a d e q u a t e f e r t i l i z e r , a n d m e a s u r e s f o r
w e e d ,
d i s e a s e a n d p e s t c o n t r o l .
I n c o n s e q u e n c e o f t h e b r e a k t h r o u g h s
a c h i e v e d b y C = 7 7 1 ' , I E R I , I R I , C I A M , F A O , A I D
a n d o t h e r s w o r k i n g i n t h e d e v e l o p i n g c o u n t r i e s a b r i g h t r a y o f h o p e b e g a n
t o a p p e a r
i n t h e l a t e 1 9 6 0 ' s t h a t t h e w o r l d ' s c u r r e n t 3 . 5
b i l l i o n p e o p l e c o u l d i n d e e d b e a d e q u a t e l y
f e d w i t h t h e t e c h n o l o g y i n s i g h t , a t e c h n o l o g y v e r y h e a v i l y h i n g e d t o f e r t i l i z e r u s e
( 1 3 , 4 7 ) .
A f e w s p e c i f i c e x a m p l e s a r e ( a ) t h e c o m p l e t e o r n e a r s a t i s f a c t i o n o f c o u n t r y
n e e d s f o r w h e a t i n P a k i s t a n , I n d i a a n d T u r k e y f r o m a p r e v i o u s s i t u a t i o n o f s e r i o u s
s h o r t a g e c o m i n g f r o m i n t r o d u c t i o n o f M e x i c a n w h e a t s a n d s y s t e m s f o r t h e i r e f f e c t i v e p r o -
d u c t i o n ;
( b ) s a t i s f a c t i o n o f r i c e r e q u i r e m e n t s o f t h e P h i l i p p i n e s a n d v a s t l y i m p r o v e d
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s u p p l i e n o f t h i n s t a p l e f o o d i n s o v e r a l e t h e r c o u n t r i e s o f a ' E A s i a b y t h e m i r a c l e r i c e
v a r i e t i e s o f E i n , a g a d n w h e n p r o p e r l y m a n a p e d w i t h a d e f . - f u a t e f e r t i l i z e r ;
( c ) m e a n n
d e v e l o p e d
f o r c o n v e r o i o n o r
t h e C a m p o S e r r a n a
o r
B r a v i l a n d a d j a c e n t S o u t h A m e r i c a n
c o u n t r i e s f r o m v e r y
l o w p r o d u c t i v i t y r a n g e l a n d t o p r o d u c t i v e c r o p l a n d b y a p p r o p r i a t e
f e r t i l i z e r
t r e a t m e n t s t h r o u g h w o r : :
o f C l i f f ,
I R . . ' a n d
o t h e r s ;
a n d ( d ) d e m o n s t r a t i o n b y
t h e F e r t i l i z e r P r o g r a m m e o f r A 0 t h r o u g h h u n d r e d * o f d e m o n s t r a t i o n s a n d t r i a l o t h a t
p r o d u o t i o n o f f o o d c r o p s i n t h e d e v e l o p i n g c o u n t r i e s c o u l d b e i n c r e a s e d
o v e r
5 0 p e r c e n t
b y s i m p l e i n t r o d u c t i o n o f t h e a p p r o p . r i a t e f e r t i l i z e r t r e a t m e n t t o t h e e x i s t i n g
a q r i -
u u l t u r a l s Y s t e m ( 4 7 ) .
T h e O r e e n
R e v o l u t i o n
i n f a r M o r e
a f i g m e n t o f s o m e o n e ' s
i m a z i n a t i o n , b u t w i l l c o n t i n u e t o e v o l v e e n l y
a a
i t i s f u e l e d w i t h a d e u a t e n u t r i e n t s .
M o o t w i l l a g r e e t h a t t h e f o o d p r o b l e m i n b a s i c a l l y o n e o f t o o m a n y p e o p l e . M a j o r
e ' f o r t e m u s t b e m a d e t o w a r d c o n t r o l l i n g t h e w o r l d p o p u l a t i o n e x p l o s i o n a s a f i n a l s o l u t i o n
t o
f r e e d ' o m C r o m h u n g e r . i n t n e m e a n t i m e , h u m , i n i t y d i c t a t e o t h a t a l l c f t h o s e r o w l i v i n g
s h o u l d . n a v e a n e q u a l r i g h t t o t h e i r 7 1 5 t ' 3 4 - c ; d o r i e s p e r d a y w i t h a s s o c i a t e d n e c e ; , J e a r y
p r o t e i n a n d m i n e r a l s . T n e c o n t i n u o d
e x 1 0 7 e 1 0 e o f
F A O i * p r e d i c a t e d u p o n t h i s
p r i n c i p l e .
S o i l s a r e I m p r o v e d : o y
N t u r e < L i d , v e r y p o o r l y b y m o s t s o i l s f o n n d i n h u i d r e g i o T : s o r t h e w o r l d ,
e s p e c i a l l y
t h i c o L e i n s u b l ; r o p i c a l a r d t r e p i c a l a r e ; 2 . s w h e r e
a m a j o r i t y o f t h ,
p e o p l e l i v e .
I n h e r e n t
n u t r i , e n t
s u p p l i e s c o m m o n l y w i l l a l l o w o n l y 2 - 3
y e a r s e c o n o m i c
O V O p p n , - ;
r 0 1 1 0 W e d b y
2 0 - 3 0 y e a r u b u s h f a l l o ' .
T h e p r i s t i n e e n v i r o n m e n t l e a v e s v ' i r . r . m c h t o
D C
d e s i r e d i n
t h i s
O a S O ,
a n d c a n b e n o t r I b l y A p r o v v d ' u y t h e i n t r o d u c t i o n o f f e r t i l i 4 e r s ( 3 2 : ) .
I t i s q u i t e f a n c i f u l t o
i ; 1 1 g e m - - ,
t h a t p r o d u c t i o n o f
i e ' u r n e u a n d s p r e a d i n g o f a n i m a l
m a n u r e s
s h o u l d
b , c p r a c t i c e d f o r
a c h i e v i n g t h e s o i : i m p r o w _ a e n t
o b j e c t i v e o n t f w e e p o o r
o n s . T h e
; . t i a n t i t i e s o f m a n u r e r e q u i r e d w o u l d n o t ' c e a v a i l a b l e ,
o r w o u l a i t b e p o s s i b l e
t o g e t u s e f u l l e g u m e s t o 7 . r O w w i t o l . : 1 : e x t e n s i v e s o i l
a m e n d m e n t s .
. , . . , V Q 1 1
i f i t w e r e p o s s i b l e
t O s u p p l y t h e a m o u n t o f N n e e d e d b y t h i s p r o c e d u r e , i t o p o l l u t i o n p o t e n t i a l w o u l d
b e . ' , u s t
a n g r e a - ,
n t T i a t a r r o r f i c : i p r e s e n t l y f r o m c h e m i c a l s o u r c ? i . ; : .
C s n t r a r y t o S O M Q c O h l . n t : 0 1 W . t n a t f e r t i l a t i r s a r o d e o t r o y i n g g o o d s o i l s , o u e s t a n t i a l
v i d e f % c e e x i s t s L c
: - , m t r a r y .
a n d o r g a n f c N c o n t e n t s o r c e r t a l n N e w Z e a l a n d
r .
n ;
A , 0 , t r . ,
. : ; 0 1
1 ;
. 2 % 1 : I l ì n r r o ' e : t L y
1 , : ; ' , 4 1 i t t r :
7 . . . . I r r : s
. 4
o n
7
. t L r . f
r t . 1
1
1
. 7 L I
1 r : .
1 4 . 1
r ,
c R C : t h a ' r I t e d
h a v e n o w r e c e i v e J c h e m i c a l f e r t i l i z e r s o b o e 1 6 4 ) a r e m o r e p r o d u c t i v e t o d a y
t h a n
a t a n y -
t i m e i n t h e
r c r w k i W : a v t . .
T h e s a n e c a n ; : : e
a i d , f o r t h e s o i l o f t h e A s k o v s t a t i o n i n
D e n m a , 7 ' k w h e r e c h e m i c a l f e r t i l i z e r s p r o v e d . m o r e e f f e c t i v e t h a n t h e s a m e T I F Y u l l ,
o r
n u t r i e n t s f r o m a r g u c i a s o u r c o : o v e r m o r e t h a n a h a i r c e n t u r y p e r i o d
( D ) .
T h e a m r e g a t i n g
a c t i o n f r o m e n h a n c e d r u o t p r o l i f e r a t i o n
: r e a t e r a m o u n t o f d e c a y i n g r e e i d u e s f r o m w e l l
r c r t i l i z e n
c r o p s h a v e a c t u a l l y W o o d m a k e s o i 1 R m o r e f r i a b l e , t i l l a b l e
a n d r e c e p t i v e
t o w a t e r .
W i t h t h e m o d e r n a d v e n t o r
e x t e n s i v e f e r t i l i z e r u s e , a n
e n t i r e l y n e w e q u i l i b r i u m
r e l . F . t i u n P h i p o f s o i l n u t r i e n t o h a s c o m e i n t o b e i n P ; ( 1 6 ) , o n e i n w h i c h
t h e d e c l i n i n g
r e r t i l i
p r o c e s o f r o m c r o p p i n g o f t h e p a s t h a n b e e n r e v e r s e d .
G r a n . ' , e d t h a t r e p o r t o
e x i s t w h e r e N a N O
u s e d a s
t h e s o u r c e o f N
o v e r e x t e n d e d p e r i o d o
h a s c a u s e d . s o i l . s t r . ; . c t u r e : i c t e r i o r a t i o n , t l q s w o u l d b e
p r e d i c t e d t o d a y o n t h e b a r r i o o r t h e
k n o w n d e f l o c c u 1 a t i n g a c t i o n o f t h e N a i o n .
F o r t u n a t o l y , N a N O , h a n h e e n a n i n s i g n i f i c a n t
c o m p o n e n t o f t h e f e r t i l i z e r N m a . r k e t d u r i n g t h e p a s t t w o d e c a e n
o f r a p i d i n c r e a s e i n
f e r t i l i e r N C o n s u m p t i o n .
O t h e r c a s e 2 , o f p o o r s o i i m a n a g e m e n t e x i s t
f o r w n i c h f e r t i l i z e r s
h a v e s o m e t i m e s b e e n u n j u s t l y
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F a r m i n g E f f i c i e n c y i n I m p r o v e d b y F e r t i l i z e r s
T h e e x t e n o i v e i n t e n s i v e t y p o o f f a r m i n g c o p r a c t i s e d i n t h e h i g h l y d e v e l o p e d
c o u n t r i e s
o f t h o w o r l d , p r o v i d i n g m a s s i v e q u a n t i t i t e s o f f o o d m a t e r i a l s a t m i n i m u m
c o s t , w o u l d b e
q u i t e
i m p o u o i b l e
t o d a y w i t h o u t f o r t i l i z e r a .
W i t h o u t t h e b e n e f i t o f f e r t i l i z e r e f a r m e r s
w o u l d h a v e
t o c o v e r a u b u t a n t i a l l y m o r e a r e a t o a c h i e v e t h e s a n o t o t a l p r o d u c t i o n a n d
w o u l d n e c e s u a r i l y b r e a k o u t l a n d u w h i c h e h o u l d n e v e r
b e
c u l t i v a t e d .
F o o d s t u f f u w o u l d
i m m e d i a t e l y b e c o m e m o r o e x p e n a i v o .
D e p e n d i n g o n o o i l c o n d i t i o n u w h e r e
g r o w n a n d
t y p e o f
c r o p , t h e y i e l d l o s e w o u l d b o m o d e s t t o v e r y u e v e r e i n t h e f i r u t y e a r f e r t i l i z e r
w a s
e x c l u d e d , m a g n i t u d e o f l o s e r e f l e c t i n g h o w m u c h r e s i d u a l f e r t i l i t y h a d b e e n o t o r e d .
T a b l e
1 u u m m a r i z e u f i r u t y e a r b o n o s t h a t c o u l d b e e x p e c t e d o n a f e w i m p o r t a n t
c r o p e
o f t h e U . S .
A d d i t i o n a l p e r e e n t a g e l o o u e s w o u l d o c c u r w i t h e a c h e u c c e e d i n g y e a r u n t i l
s o m e
m u c h l o w e r e q u i l i b r i u m l e v e l o f p r o d u c t i o n w a u r e a c h e d .
P a b l o 1 .
E f f e c t o f e l i m i n a t i n g N a n d P f e r t i l i z e r ° o n y i e l d l o o p f o r
a g r i c u l t u r a l e u b r e g i o n n o f
t h e U . S . ( 2 3 ) .
C r o p g e a l i t v I m p r o v e d b y F e r t i l i z e r
T h e m i n e r a l , p r o t e i n a n d v i t a m i n c o n t e n t o o f c r o p s m a y b e i m p r o v e d a s j u d i c i o u s
f e r t i l i z a t i o n c o r r e c t a a p r e v i e u e l y e x i s t i n g i n a d n q u A t e l e v e l o f n u t r i e n t a v a i l a b i l i t y
( 4 8 ) .
B a k i n g q u a l i t y
o r
w h e a t f l o u r a n d t h e c o l o r , c r i s p n e u s a n d t e x t u r a l c h a r a c t e r
o f v a r i o u s v e g e t a b l e c r o p s a r o o r t e n b e n e f i c i a l l y i n f l u e n c e d b y a p p r o p r i a t e f e r t i l i z a t i o n .
T h e r e i n n o a n s u r a n c e , h o w e v e r , t h a t
o p t i m u m
g r o w t h o f a g i v e n p l a n t a s s u r e n a d e q u a c y o f
a l l m i n e r a l e l e m e n t n i n i t f o r t h e n u t r i t i o n o f a n i m a l s o r m a n .
D i f f e r e n t u p o c i e o o f
p l a n t o v a r y g r e a t l y i n t h e i r m i n e r a l c o n c e n t r a t i o n a n o d o v a r i e t i e s w i t h i n a o p e c i e s .
M o r e o v e r , m a m m a l l a n r e q e i r e m e n t n F o r e p e c i f i c n u t r i e n t s v a r y w i t h s t a c e o f m a t u r i t y a n d
w i t h g e n t a t i e n p e r i e d n a m o n e .
C r o p
A g r i c u l t u r n l
s u b r e g i o n
N
F e r t i l i z e r
u u e d
p
T
F i r u t y e a r l o s e
( 1 9 6 4 )
f r o m e x c l u d i n g
f e r t i l i z e r
k g / h a
M a i z e S . E . I o w a
7 7
2 0
2 0
E . C . I l l i n o i s
7 3
1 9
3 7
V e g e t a b l e n D e l a w a r e
3 5
3 1
4 3
W h e a t
W . & C . K a n n a e
3 4
9
1 1
i c e
C . V a l l e y C a l i f .
1 0 2
1 6
4 9
P o t a t o e u
S . I d a h o
1 4 1 4 5
3 6
C e l e r y C . F l o r i d a
1 1 3
9 8
6 9
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N i t r o g e n f e r t i l i z a t i o n o f n o n l e g u m e c r o p s w i l l u s u a l l y i n c r e a s e p r o t e i n l e v e l s
w i t h
r a t a s a t a n d a b o v e t h a t r e q u i r e d f o r m a x i m u m y i e l d .
T h e i n c r e a s e s . s o e f f e c t e d , h o w e v e r ,
w i l l n e v e r c o n v e r t a l o w p r o t e i n g r a i n s u c h a s g r a i n s o r g h u m t o t h e l e v e l
a t t a i n a b l e i n
a n i n h e r e n t l y h i g h e r
p r o t e i n c r o p l i k e w h e a t .
T h e d a t a o f F i g .
1
i n a d r y f a r m i n g
s i t u a t i o n ( 4 2 ) a r e r e p r e s e n t a t i v o .
N e i t h e r i o t h e r e a n y p r o b a b i l i t y t h a t t h e p r o t e i n
q u a l i t y o f t h e f e r t i l i z e d c r o p w i l l b e i m p r o v e d , i . e . , t h e r a t i o
o f e s s e n t i a l a m i n o a c i d s
( r e q u i r e d b y m o n o g a s t r i c a n i m a l s
i n c l u d i n g
M a n ) t o t h e t o t a l p r e s e n t ( 4 8 ) .
A n e x c e p t i o n ,
o f c o u r s e , i s t h e c a s e o f t h e r u m i n a n t a n i m a l s w h i c h
a r e c a p a b l e o f s y n t h e e i z i n g t h e i r
o w n r e q u i r e d a m i n o a c i d s , a n d i n t h i s c a s e , w i t h i m p r o v e d p l a n t p r o t e i n p r o d u c t i o n f r o m
f e r t i l i z a t i o n a g r e a t e r p r o d u c t i o n o f b o t h m i l k a n d m e a t p r o d u c t s a n d
m o r e e s s e n t i a l a m i n o
a c i d s r e s u l t .
A o p o i n t e d o u t b y A l l a w a y ( 1 ) t h e d i e t o o f h i g h c i v a l i t y p r o t e i n i n p e o p l e
o f N e w Z e a l a n d i s i n d i r e c t l y d u e t o e f f e c t i v e p a s t u r e a n d f o r a g e c r o p f e r t i l i z a t i o n
a s
p r a c t i s e d i n t h a t c o u n t r y .
T h e r e a r e m a n y c a s e s o f r e c o r d w h e r e f e r t i l i z a t i o n o f c r o p s w i t h P , M g , S , C o , C u ,
M o ,
S e
h a s r e d u c e d o r e l i m i n a t e d d e f i c i e n c i e s i n
d i e t s
o f a n i m a l s c o n s u m i n g t h e c r o p s ( 1 ) .
L e r g e a r e a e o f t h e w e s t e r n U . S . , A u s t r a l i a a n d N e w Z e a l a n d h a v e b e e n o p e n e d t o e f f e c t i v e
l i v e s t o c k p r o d u c t i o n b y d i s c o v e r y o f t h e r e q u i r e d n u t r i t i o n a l r o l e s s e r v e d b y c e r t a i n
o f t h e n ( ) e l e m e n t s a d d e d a s f e r t i l i z e r . .
3
o
2
o
N o t P r o f i t
/
x
N .
Y i e l d I n c .
1 0
V
2 0
'
0
2 3
4 5
6 8 < K g N / h a : .
0 2 3
4 5
6 8
9 0 1 1 3
1 0 . 3
1 1 . 1
1 1 . 6 / 2 4 < P R O T E I N P E R C E N T
7 5 '
8 0 9 . 5 1 0 2 1 0 4
1 0 . 5
F i g u r e 1
R e s p o n s e o f w i n t e r w h e a t a n d g r a i n s o r g h u m t o v a r i e d r a t e o f N f e r t i l i z e r
u n d e r d r y f a r m i n g c o n d i t i o n s i n w e s t e r n N e b r a s k a ( 1 0 e x p e r i m e n t u
o n g r a i n
s o r g h u m ,
1 9 5 9 - 6 2 ,
a n d
5 4
e x p e r i m e n t s o n w i n t e r
w h e a t , ' 1 9 5 2 - 6 7 ;
c a l c u l a t i o n s b a s e d o n w h e a t v a l u e d a t 3 2 . 2 0 a n d g r a i n s o r g h u m a t $ ) . 3 0 / c w t ,
n i t r o g e n a t 2 2 / / . )
W . W H E A T
G . S O R G H U M
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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E f f e c t i v e F e r t i l i z e r U s o R e t a r d e e r e : l i e n
A w e l l f e r t i l i z e d c o i l
s u p p o r t i n g a t h r i f t i l y g r o w i n g c r o p
i 8
m u c h l e s s e r o s i o n p r o n e
i n e l o p i n g p o s i t i o n n t h a n a c o r r e n p o n d i n g s o i l . s u p p o r t i n g
a p o o r c r o p .
T h e g r e a t e r
u u r f a c e
c a n o p y f o r p r o t e c t i o n a g a i n s t w i n d a n d w a t e r a c t i o n a n d t h e g r e a t e r b i n d i n g a c t i o n o f
a
m o r e
p r o l i f i c r o o t s y u t e m a c c o m p a n y i n g t h e c r o p t h a t ' e n j o y o a d e q u a t e
n u t r i t i o n a r e i n i t i a l l y
r e e p o n n i b l e . T h e r e s i d u a l e f f e c t s o f t h e g r e a t e r o r g a n i c p r o d u c t i o n
a r o s i g n i f i c a n t , t o o ,
i n t h e i m p r o v e d s o i l a g g r e g a t i o n i m p a r t e d b y
t h e l a r g e r q u a n t i t y o f f r e e h o r g a n i c
r e t u r n .
I t j o w e l l r e c o g n i z e d
t h a t o e d i m e n t f r o m a g r i c u l t u r a l l a n d o i n a p r i m e c o u r c e o f w a t e r
p o l l u t i o n , b o t h f r o m t h e p e d i m e n t i t n e l f a n d t h e n u t r i e n t s a d s o r b e d
o n
c l a y p a r t i c l e °
o r c o n -
t a i n e d a s p a r t o f o r g a n i c m o l e c u l e n .
T h u s , W a d l e i g h ( 6 0 ) r e p o r t o a n a v e r a g e a n n u a l
p e d i m e n t b u r d e n o f t h e M i s c i s s i p p i R i v e r o f 5 0 0 m i l / i o n s h o r t t o n s c o n t a i n i n g 5 0 0 , 0 0 0
t o n s
o f N a n d 7 5 0 , 0 0 0 t o n o o f P , O , .
F e r t i l i z e r u s e e n t e r z t h e p i c t u r e i n a d i f f e r e n t c o n t e x t
h e r e b y
a l l o w i n g i n t e n e i v e 4 p i o d u c t i o n o n b e t t e r s o i l n o f f a v o u r a b l e t o p o g T a p h y t h e r e b y
m a k i n g i t p o s s i b l e t o r e l e g a t e i n a c c e e e i b l e p a r c e l s a n d h i g h l y e r o u i v e s o i l
a r e a n t o
p e r m a n e n t
c o v e r .
T h i u n o t o n l y
p r o m o t e n e f f i c i e n c y
i n t h e f a r m i n g
o p e r a t i o n b u t c a n
a d d i t i o n a l l y r e n u l t i n p o l l u t i o n a b a t e m e n t b y k e e p i n g e r o s i o n a l
e e d i m e n t e o u t o f t h e
e t r e a m u .
E f f e c t i v e . ' c i e i l i e a t i e n C o n s e r v e e W a t e r
A g r i c u l t u r e i n b e i n g i n c r e a n i n g l y p i n c h e d i n t h e d e v e l o p e d c o u n t r i e s o f t h e w o r l d
f o r t h e s h a r e o f w a t e r t h a t c a n b e d e v o t e d t o i t . T h e p r o b l e m l a p a r t i c u l a r l y
a c u t e
i n t h e d r i e r f a r m i n g r e g i o n s w h e r e c r o p p r o d u c t i o n i n h e a v i l y d e p e n d e n t o n i r r i g a t i o n
p r a c t i c e . A
s i m i l a r
p r o b l e m i s c e r t a i n t o b e n o m e e v i d e n t w i t h i n c r e a e i n g a f f l u e n c e ,
a n d
a c c o m p a n y i n g h e a v y u c e o f w a t e r , i n t h e d e v e l o p i n g n a t i o n s .
E a r l i e r p a p e r n o f t h i s P a n e l h a v e d e l v e d i n t o t h e i n t e r a C t i o n H b e t w e e n f e r t i l i z e r
N a n d w a t e r m a n a g e m e n t .
T h e l i t e r a t u r e c i t e d t h e r e m a k e s i t q u i t e c l e a r t h a t f e r t i l i z e r
w i / 1 n o t s u b s t i t u t o f o r w a t e r .
T h e w a t e r c o o l e d e n g i n e o f a c r o p p l a n t i s n o t v e r y
e f f i -
c i e n t i n i t u t r a n s p i r e t i o n a l p r o c e o n s u p p o r t i n g p h o t o - n y n t h e s i s i n a n y c a s e , ' o u t i u
v a u t l y i m p r o v e d w h e n t r a n n f o r m e d f r o m a s t a t e o f
t a a r v a t i o n
t o t h r i f t y g r o w t h b y
j u d i c i o u n f e r t i l i n a t i o n .
W h e r e w a t e r i s i n s h o r t s u p p l y a n d c a n b e c o n t r o l l e d , t h e n , i t
i n e n s e n t i a l t h a t e o m e t h i n g a p p r o a c h i n g t h e e c o n o m i c m a x i m u m o f p l a n t m n t e r i a l b e
p r o d u c e d t o a s s u r e a h i g h w a t e r u n e e f f i c i e n c y .
T h i s o b j e c t i v e w i l l
b e a c h i e v e d
o n l y w i t h
a w e l l n o u r i s h e d p l a n t .
F e r t i l i z e r s P r o m o t e A i r P u r i f i c a t i o n
P h y s i o l o g i e t n n t r e n s t h e r o l e o f l i v i n g p l a n t s i n a i r p u r i f i c a t i o n , a b s o r b i n g
C O ,
f r o m t h e a t m o s p h e r e f o r u s e i n t h e p h o t o s y n t h e e i s o f c a r b o h y d r a t e s , a n d
r e l e a s i n g
0 0
S m i t h
( 5 0 )
h a s e s t i m a t e d t h n t s o m e
' 8 . 5
s h o r t t o n n o f C O , i s r e m o v e d f r o m t h e a t m o e p h e r e '
o v e r a
m a i z e f i e l d p r o d u c i n g 6 3 0 0 k g g r a i n / h a a s a p p r o x i m a t e l y 1 5 t o n n
0 2 i s r e l e a s e d .
T h i n h e c t a r e o f m a i z e w o u l d p r o d u c e e n o n g h o x y g e n i n
A
y e a r f o r a b o u t 3 0 P e - 0 P / e .
S t i m u l a t e d
v e g e t a t i v e
p r o d u c t i o n w i t h t h e a i d o f
f e r t i l i z e r s c l e a r l y m e a n s m o r e
f r e s h a i r
f o r m a n k i n d , a r e a l b o n u s a s w e t a k e i n v e n t o r y o f t h n i n e r e a e i n g a m o o n t s o f C O ?
t h a t
m a n ' s e v e r e x p a n d i n g a c t i v i t i e s a m r e l e a n i n g t o t h e a t m o s p h e r e .
O t h e r v o l a t i / e n o f a i r c o n t a m i n a t i o n s u c h a s S O , a n d N H ? a r t d h t n a l y a h n o r h e A f r o m
t h e . ' i r i n p r o p o r t i o n t o t h e
t n t l
e r n w t h o f c r o p .
t h c c r o p p l a n t g r o w i n g t h r i f t i l y
w i t h a d e q u a t e a v a i l a b l e
n ,
P a n d X w i l l a l w a y s p r o v e
A
b e t t e r ' a t m o s p h e r e s c r u b b e r '
t h a n a s p i n d l i n g , e t a r v i n g p i n n t .
C r o p p i n g i s
p e r h n p s t h e o n l y p r o d n e t i o n t r o c e e n
k n o w n t o a c t u a l l y i m p r o v e t h e s u r r o u n d i n g
e n v i r o n m e n t : 1 . n
t h e e n d p r o d u c t d e v e l o p e .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 28/367
D A M A G E S C A U S E ) ) B Y F E V T I L I ' Z E N S T O T H E H U M A N E N V I R O N M E N T
H o w s e r i o u s i s t h e i m p a c t t h a t f e r t i l i z e r t e c h n o l o g y m a y b e h a v i n g o n t h e e n v i r o n m e n t ?
S o m e c l a i m s o f d i r e c o n s e q u e n c e s h a v e b c e n l e v e l l e d a g a i n s t f e r t i l i z e r s , a n d m o s t p a r t i c u -
l a r l y a g a i n s t t h e n i t r o g e n s e c t o r ( 7 ) . -
T h e m o s t c o m m o n l y c i t e d ' h a z a r d s a r e t h e e u t r o p h i -
c a t i o n o f s u r f a c e w a t e r s , t h e t o x i c i t y p o t e n t i a l s o f h i g h N O - i . - l e v e l s i n g r o u n d a n d s u r f a c e
w a t e r s , c r o p d a m a g e , a n d r u i n a t i o n o f s o i l s b y d e s t r u c t i o n o f t h e n a t u r a l N c y c l e .
D a m a g e t o C r o p s
F e r t i l i z e r u s e a t e x c e s s i v e r a t e s h a s b e e n k n o w n t o h a v e d e l e t e r i o u s e f f e c t s o n c r o p
e r o w t L .
E x a m p l e s a r e t h e l o d g i n g o f s m a l l g r a i n s a n d t h e l o w s u g a r c o n t e n t o f s u g a r b e e t s
f r o m e x c e s s i v e N , n u t r i t i o n a l d i u o r d e r s i n v o l v i n g s u c h t r a c e e l e m e n t s a s Z r . a n d F e i n c u r r e d
b y e x c e s s i v e P f e r t i l i z e r a n d l i m e , d a m a g i n g s a l t e f f e c t s o n s e e d g e r m i n a t i o n a n d s e e d l i n g
i n j u r y f r o m t o o m u c h s o l u b l e f e r t i l i z e r s a l t a d j a c e n t t o t h e s e e d r o w , a c i d i f y i n g a c t i o n o f
e x c e s o i v e f e r t i l i z e r N o n s o i l a n d i n d u c e d A l a n d M h t o x i c i t i e s w h e n c o m p a n o a t i n g l i m e i s
n o t a p p l i e d , i n c r e a s e d i n c i d e n c e o f p l a n t d i s e a s e a n d p e s t a t t a c k s w i t h e x c e s s i v e N , e t c .
J a a g ( 2 ' ) )
i n h i G r e p o r t t o t h i s P a n e l n o t e s a n e w c o n c e p t i n p l a n t n u t r i t i o n e v o l v e d b y
V o i s i n a n d M o t i l e t o c o m p l e m e n t L i e b i g A o " L a w o f t h e M i n i m u m " w h i c h w o u l d b e c a l l e d t h e " L a w
o f N a x i m o m " .
i t s p u r p o s e i n t o e s t a b l i s h f e r t i l i z e r r a t e c e i l i n g s a b o v e w h i c h l o s s e s i n
q u a n t i t y a s w e l l a s q u a l i t y o f c r o p s c o u l d b e e x p e c t e d .
S o i . V i e r o - a n d M a c r o - o r o a n i s m o
L a t o / y s o m e a r g u m e n t i n f a v o u r o f o r g a n i c m a n u r i n g h a s c e n t e r e d a r o u n d t h e f a t e o f t h o
e a r t h w o r m w i t h i n t e n s i v e f e r t i l i z a t i o n .
I L i s p o s s i b l e t o d e m o n s t r a t e t h e l e t h a l e f f e c t s
o f f e r t i l i z e r c a l t u a n d a n h y d r o u s a m m o n i a w h e n a p p l i e d i n c o n t a c t w i t h a l i v i n g w o r m .
i W t i t i r , o n l y a v e r y s m a l l p o r t i o n o f t h e s o i l h a b i t a t o c c u p i e d b y w o r m s t h a t a p p l i e d f e r t i -
l i z e r s d i r e c t l y c o n t a c t , a n d t h e p r o p o r t i o n o f t h e t o t a l p o p u l a t i o n d e t r i m e n t a l l y a f f e c t e d
i s s m a l l .
O f f a r g r e a t e r s i g n i f i c a n c e t o t h e e a r t h w o r m i s t h e g r e a t e r s u p p l y
o r
f r e s h o r g a n i c
m a t e r i a l f o r i t s s o s t e n a n c e ' a f f o r d e d t h r o u g h f e r t i l i z a t i o n .
S i z e a n d n u m h e r o o f e a r t h w o r m s
i n v a r i a b l y i n c r e a s e a s s o i l o a r e b r o u g h t f r o m
a
l o w t o h i g h l e v e l o f f e r t i l i t y t h r o u g h e f f e c t -
i v e f e r t i l i z a t i o n .
H e a v y
u s e o f N f e r t i l i z e r i s k n o w n t o b e i n i m i c a l t o t h e a c t i v i t y o f s y m b i o t i c N f i x i n g
o r g a n i s m s s u c h a s P h i z o h i u m s p .
T h e l e g u m e p l a n t w e l l e u P p l i e d w i t h s o i l a n d f e r t i l i z e r N
i s n o t a v e r y e f f i c i e n t N f i x e r .
W e c a n p e r h a p s h e s t p i n t h e b l a m e i n t h i s m a t t e r t o t h e
l a z y c h a r a c t e r o f t h e s y m b i o t i c r e l a t i o n o h i p t h a n t o t h e N f e r t i l i s e r . F a r m e r s d o n e e d t o
r e c o g n i z e t h e s i t u a t i o n a n d t o l i m i t N f e r t i l i z e r u s e p r i o r L o g r o w t h o f t h e l e g u m e i f t h e y
a r e t o o b t a i n m a x i m u m b e n e f i t f r o m t h e f r e e N s o u r n e .
C o n t e n t i o n h a s a l s o b e e n m a d e t h a t f e r t i l i z e r u s e , m o s t p a r t i c u l a r l y N , w i l l i n h i b i t
o o l l o ' e a p a c i t y t o n i t r i f y N f r o m t h e n a t i v e o r g a n i c m i t t e r s o u r c e .
N u m e r o u s s t u d i e s h a v e
d e m o n n t r a t e d t h e b e n e f i c i a l e f f e c t s t o n i t r i f i c a t i o n d e r i v e d f r o m p r o v i d i n g d e f i c i e n t n u t r i e n t s
a s P , C a a n d N t o t h e s o i l .
T h e m a n y k i n d s o f o r g a n i s m s s u p p o r t i n g o r c o m p e t i n g w i t h t h e
n i t r i f i c a t i o n p r o c e s o r e q u i r e a N s u p p l y j u s t a o d o h i g h e r p l a n t s .
I n t h e a b s e n c e o f a s u f -
f i c i e o t N l e v e ) w i t h p l e n t i f u l c a r b o n a c e o o s m a t e r i a l p r e s e n t , i . e . , a h i g h C / N r a t i o o f t h e
t o t a l o o i l e n v i r o n m e n t , t h e r e w i l l b e e s o e n t i a l l y n o r e l e a s e o f a v a i l a b l e N t h r o u g h n i t r i f i -
c a t i o n f o r c r o p u s e b e c a u c e t h e m i c r o o r g a n i s m s ' e a t a b t h e f i r s t t a b l e ' .
O n t h e o t h e r h a n d ,
N P 1 - r e l e a s e f r o m o r g a n i c o o u r c e s
i G
e n h a n c e d w i t h s o i l N l e v e l s m a i n t a i n e d h i g h e n o u g h f o r
e c 6 n o m i c c r o p p r o d u c t i o n .
D a m a g e t o
T o s a y t h a t e x t e n d e d f e r t i l i z e r u s e r e n u l t s i n s t e r i l e , u n p r o d u c t i v e s o i l i s t o d i s r e g a r d
t h e l o n g t e r m
r e s u l t s o f
R o t h a m s t e d ' s
B r o a d b a l k p l o t o ,
t h e
A s k o v f i e l d
o f D e n m a r k , a n d o t h e r s .
T h e t w o f i e l d s m e n t i o n e d h a v e n o t o n l y d e m o n o t r a t e d t h e e f f e c t i v e n e s s o f i n o r g a n i c f e r t i l i z e r s
f o r m a i n t a i n i n g p r o d u c t i v i t y , b u t h a v e s h o w n e q u i v a l e n c e i f n o t s u p e r i o r i t y o f t h e i n o r g a n i c
s o u r c e w h e n c o m p a r e d w i t h e q u a l a m o u n t s o f n u t r i e n t s a i l d e d a s m a n u r e .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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T h e E u t r o p h i c a t i o n P r o c e s o
M u c h h a s b e e n w r i t t e n a n d s a i d c o n c e r n i n g e u t r o p h i c a t i o n i n t h i o P a n e l s e s s i o n .
N o n o w i l l d i s a g r e e t h a t i t i s a n u n o i g h t l y p r o c e s o t h a t d e g r a d e s t h e a e s t h e t i c q u a l i t i e o
o f o u r f a c e w a t e r b o d i e s t h a t t r a d i t i o n a l / y p r o v i d e t h e b a s o f o r e u m m e r w a t e r s p o r t s .
D e g r a d a t i o n m a y b e i n r e s p e c t o f e x c e o p i v e a l g a l s c u m a n d a q u a t i c w e e d s a s w e l l a s
u n d e e i r a b l e c o l o r , t a c i t ° a n d o d o r o f t h e w a t e r .
N o r c a n a n y o n e d i s p u t e t h a t e u t r o p h i c a t i o n
i s a n a t u r a l p r o c e s s w h i c h h a s c o n e o n f o r a g e s a o e v i d e n c e d b y t h o t r e m e n d o u s a r e a s o f
p e a t b o g o f o u n d i n t h e h i g h e r l a t i t u d e s w h i c h w e r e c r e a t e d p r i o r t o t h e a d v e n t o f m o d e r n
m a n o n t h e s c e n e .
W e c a n g e e t h e p r o c e s s t a k i n g p l a c e e v e n t o d a y i n w i l d e r n e s s a r e a o
w h e r e m a n ' n a g r i c u l t u r a l t e c h n o l o g i e n h a v e n o t y e t b e e n e x p r e s s e d .
F a c t o r s t h a t h a v e b e e n p i n p o i n t e d a s t r i g g e r i n g t h e e u t r o p h i c a t i o n p r o c e s s a r e
n u t r i e n t e n r i c h m e n t ( 5 4 ) , e n p e c i a l l y P a n d N , a c a r b o n n o u r c e o f C O 2 , f a v o u r a b l e t e m p e r a t u r e
a n d n o n - t u r b i d w a t e r .
I f t h e l a t t e r t h r e e a r e f a v o u r a b l e a n d n u t r i e n t c o n c e n t r a t i o n °
r e a c h 0 . 3 p p m N 4 . a n d 1 0 p p b P t h e a l c a l a n d v a r i o u n w a t e r p l a n t g r o w t h s a r e l i k e l y t o
V o w ( 2 3 ) .
O t E e r n u t r i e n t s a r o i n v o l v e d a s w e l l , j u c t a s w i t h l i g h e r p l a n t s , a l t h o u c h
K
c o n c e n t r a t i o n b a o p r o b a b l y n e v e r l i m i t e d t h e e u t r o p h i c a t i o n p r o c e s s ( 2 1 ) .
N o t t o b e
o v e r l o o k e d i s t h e f a c t t h a t s h a l l o w f a r m p o n d s d e v o t e d t o c o m m e r c i a l f i s h p r o d u c t i o n w i l l
c o m m o n l y r e c e i v e i n t h e o r d e r o f 8 0 - 1 0 0 k g / h a o f e a c h o f N a n d
a n n u a l l y t o a o p u r e t h e
g r o w t h o f p l a n k t o n a n d o t h e r w a t e r p l a n t o t h a t w i l l a l l o w e c o n o m / e f i c h p r o d u c t i o n .
T h e n e
r a t e u a p p l i e d a t o n e t i m o p r o d u c e N a r a l P c o n e e n t r a t i o n u i n t h e w a t e r w e l l i n e x c e u u o f
t h o s e n p o c i f i e d a b o v e .
A l t h o u g h N a n d
c o n c e n t r a t i o n : : h a v e d o m i n a n t i n f l u e n c e o n a t r e a m o r l a k e p r o d u c t i v i t y ,
o t h e r : : i n c i u d i n g t r a c e e l e m e n t n u t r i e n t n a r e i n v o l v e d a n d d e f i n i t i o n o f t h e n i g n i f i c a n c e o f
a a y : : t n , ; l e n u t r i e n t t o t h c w a t e r - n u t r i e n t - p l a n t - a n i m a l s y m t e m i s d i f f i c u l t
( 1 5 ) .
A m a j o r a o u r c e o f m o s t n u t r i e n t s f o u n d i n s u r f a c e w a t e r s i s i n s e d i m e n t s d i o l o d g o d
a n d c a r r i e d i n r u n o f f f r o m t h e u o i l s u r f a c e .
T h e o r g a n i c f r a c t i o n w i t h i t a s u b n t a n t i a l l y
h i g h e r c a t i o n e x c h a n g e c a p a c i t y t h a n p o n s e s s e d b y s o i l m i n e r a l p a r t i c l e s i s p a r t i c u l a r l y
s i g n i f i c a n t i n t h i s r e g a r d .
M o r e o v e r , t h e o r g a n i c f r a c t i o n b y s o m e o b s c u r e c o m p l e x i n g
r e a c t i o n p r o t e c t s a n u m b e r o f t r a c e e l e m e n t s f r o m p r e c i p i t a t i o n r e a c t i o n s t h a t w o u l d r e m o v e
t h e m f r o m t h e n u t r i t i o n a l l y a v a i l a b l e s t a t u s ( 3 8 ) .
I n f a c t , t h e r o i n i n c r e a s i n g e v i d e n c e
t h a t o r g a n i c m a t e r i a l f r o m l i v e s t o c k o r o t h e r s o u r c c I m u o t b e a d d e d t o t h e w a t e r , s u p p l y i n g
e n e r g y m a t e r i a l f o r b a c t e r i a t h a t w o u l d g e n e r a t e C O 2 f o r t h e p h o t o s y n t h e t i c a l g a e , f o r
t r i g g e r i n g t h e e u t r o p h i c a t i o n p r o c e n n ( 1 7 ) .
I n a r e a n o f l i m i t e d l e a c h i n c d u r i n g s o i l f o r m a t i o n a n d e e p e c i a l l y w h e r e p o l l f o r m i n g
m a t e r i a l ° w e r e i n i t i a l l y h i g h i n n u t r i e n t s ( a s w i t h m o a t l o o s e ) , P a n d N l e v e l s i n
i m p o u n d e d w a t e r s a r e a l m o s t c e r t a i n t o b e m o r e t h a n a d e q u a t e t o s u p p o r t e u t r o p h i c a t i o n .
T h u a , n a m p l i n g g r o u n d w a t e r f r o m a o m e 1 2 0 0 i r r i g a t i o n w e l l ° i n s e m i a r i d / o u b h u m i d N e b r a s k a
( 3 3 ) o h o w e d a n a v e r a g e c o n c e n t r a t i o n o f 0 . 2 5 p i P , f a r m o r e t h a n e n o u g h t o s u p p o r t e u t r o -
p h i c a t i o n o n c e t h e w a t e r w a u i m p o u n d e d a n d s u f f i c i e n t l y w a r m e d .
N u t r i e n t n i n W a t e r a n d F o o t l e I n i m i c a l t o H u m a n a n d A n i m a l W e l f a r e
M n a y f a c t o r s o f c h e m i c a l , p h y s i c a l a n d
b i o l o g i c n l
c h a r a c t e r c o n t r i b u t e t o w a t e r q u a l i t y ,
a n d w h a t i s h i g h q u a l i t y w a t e r f o r o n e s e g m e n t o f s o c i e t y m a y b e q u i t e u n d e s i r a b l o t o
a n o t h e r .
T h e b a s i c t h e m e
o r
t h i s e a n e l i n d e a l i n g w i t h f q r t i l i z e r
c o n t r i b u t i o n s t o q u a l i t y
d e g r a d a t i o n , h o w e v e r , c o n s i d e r a t i o n
i n g i v e n o n l y t o t h o s e a s p e c t s o f m i n e r a l c o n c e n t r a t i o n
t h a t m i g h t b e i n f l u e n c e d b y f e r t t / i z e r a n d m o s t p a r t i c u l a r l y n i t r o g e n .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 30/367
A p e r m i s s i b l e l e v e l o f n o m o r e t h a n 1 0 p p m N O - z -
p l u s N O 2 - N
h a s b e e n e s t a b l i s h e d f o r
w a t e r t o b e u s e d f o r h u m a n c o n s u m p t i o n i n t h e U . S . - ( 5 7 ) , n o t b e c a u s e c f t h e t o x i c i t y o f N O 3
b u t d u e s o t h e p o s s i b i l i t y o f t h e N O , -
b e i n g r e d u c e d t o N O 2 -
a f t e r i n g e s t i o n .
T h e l a t t e r
c o m b i n i n g w i t h h e m o g l o b i n i n t h e b l b 6 d p r o d u c e s m e t h e m o g l o b i n , r e d u c i n g t h e c a p a c i t y o f t h e
b l o o d c o t r a n y p o r t o x y g e n .
L o c a l s t a t e l a w i n C a l i f o r n i a a l l o w s u p t o 2 0 p p m w i t h c o n t i n u o u s
s u r v e i l l a n c e .
I t
a s
g e n e r a l l y r e c o g n i z e d n o w t h a t m a n y c a s e s i n i n f a n t s p r e v i o u s l y d i a g n o s -
e d a s m e t h e m o g l o b i n e m i a w e r e l i k e l y c o n f o u n d e d w i t h e n t e r i c i n f e c t i o n f r o m w a t e r c o n t a i n i n g
f e c a l c o h t a m i n a t i o n
( 5 ) ) .
T h e q u e s t i o n o f w h a t i s a c c e p t a b l e N O - -
c o n c e n t r a t : c n o f w a t e r
r e m a i n s a d e b a t a b l e i s s u e f o r h u m a n s s i n c e n o r e p o r t s o f m e t h e m o g l o b i n e m i a h a v e b e e n m a d e o f
i n f a n t s d r i n k i n g f r o m p u b l i c w a t e r s u p p l y
s y s t e m s i n
t h e U n i t e d . S t a t e s .
I t i s e v e n m o r e c o n -
j e c t u r a l i n t h e c a s e o f a n i m a l s , b u t p e r h a p s h i g h e r b y a f a c t o r
o r 4 - 5 .
N i t r a t e l e v e l s h a v e s i m i l a r l y b e e n e s t a b l i s h e d f o r
v a r i o u s f r e s h v e g e t a b l e s a n d f o r
c a n n e d b a b y f o o d s f r o m n a t u r a l s o u r c e s a s w e l l a s N O - J
+
N O 2 - i n p r e s e r v e d f i s h a n d
m e a t s .
T h e v e g e t a b l e s s p i n a c h , c e l e r y , l e t t u c e a n d k a l e h a v ë a s u b s t a n t i a l c a p a d
b y t o a c c u m u l a t e
n i t r a t e
a s d o s u c h f o r a g e s a s s u d a n g r a s s , a n n u a l g r a s s e s , i m m a t u r e c e r e a l s a n d m a i z e o u t
f o r . s i l a g e .
S o m e w e e d s p e c i e s a s p i g w e e d a r e a l s o n o t a b l e a c c u m u l a t o r s o f N O 3 - .
A f a c t o r
t h a t m u s t b e
c o n s i d e r e d
i n t h i s c o n n e c t i o n a s t h a t m a n i n t h e d e v e l o p e d c o u n t r i e s e a t s a
v a r i e t y o f f o o d s s u c h t h a t c o n s u m p t i o n o f s u b s t a n t i a l N O
f r o m a g i v e n s o u r c e i s n o t l i k e l y ,
w h e r e a s d a i r y c a t t / e e a t m u c h o f a s i n g l e s o u r c e o f f o o d ' m a t e r i a l o v e r e x t e n d e d p e r i o d s o f
L i m e .
N o t o n l y a r e m a n a n d a n i m a l s u b j e c t t o n i t r a t e / n i t r a t e t o x i c i t y f r o m h i g h N O - , - c r o p
p r o d u c e , b u t l e t h a l N O , N O 2 a n d N 2 0 4 t r i a , y b e p r o d u c e d w h e n f o r a g e s h i g h i n N O 1 - a r e
r i s i l e d .
A f u r t h e r d a n g e r i s t h e p o s s i b i l i t y o f N O 2 - i n h i g h N O
r e a c t i n g w i t h s e c o n d a r y
a m i n e s t o p r o d u c e n i t r o s a m i n e s . S u b s t a n t i a l e v i d e n c e e x i s t s f o r a d e c r e a s e d s h e l f l i f e o f
v a r i o u s f r u i t s a n d v e g e t a b l e s , f o r l o s s i n f l a v o u r o f s o m e c o m m o d i t i e s , f o r i n c r e a s e d c o n t e n t s
o f u n d e s i r e d f r e e m e n i n o a c i d s , a n d f o r d e c r e a s e d a s c o r b i c a c i d a n d
K a c n t e n t . e o f
p r o d u c e w h e n
e x c e s s i v e f e r t i l i v . e r N h a s b e e n u s e d , t h e p r o b l e m s b e i n g n o t a b l y w o r s e w i t h s o m e c u l t i v a r e
t h a n o t h e r s ( 4 8 ) .
D e f i c i e n c y c f M g h a s b e e n r e c o g n i z e d a s a m a j o r p r o b l e m i n t h e n u t r i t i o n o f c a t t l e i n
m a n y d i f f e r e n t r e g i o n s o f t h e w o r l d .
I t i n o n e o f m a n y f a c t o r s r e s p o n s i b l e f o r " g r a s s t e t a n y "
n o t i c e d e s p e c i a l l y i n l a c t a t i n g c o w s g r a z i n g ' c e r t a i n g r a s s e s d u r i n g c o o l s e a s o n s .
T h e p r o b l e m
i s c o m m o n l y a s s o c i a t e d w i t h a w i d e r a t i o o f K t o M g i n . t h e g r a u s a n d i s a c c e n t u a t e d b y v e r y
h i g h s o i l l e v e l s o f a v a i l a b l e K r e l a t i v e t o M g .
H e a v y . f e r t i l i z a t i o n w i t h K s a l t s o r m a n u r e
h a n b e e n k n o w n t o b e n n c o n t h e m a l a d y .
I t s h o u l d b e m e n t i o n e d , h o w e v e r , t h a t m a n y s e r i o u s
o u t b r e a k s h a v e b e e n r e c o r d e d i n a r e a s w h e r e n o K f e r t i l i z e r s h a v e b e e n u s e d a n d t h e u n d e r -
s t a n d i n g o f a l l c a u s e s r e m a i n s a c o m p l e x p r o b l e m ( 2 2 ) .
E x c e s s i v e c a t e s o f P f e r t i l i z e r h a v e b e e n k n o w n . t o c a u s e s u b s t a n t i a l r e d u c t i o n i n t h e
a b o v e - g r o u n d c o n c e n t r a t i o n o f s u c h e l e m e n t s a s F e a n d Z 4 i n p l a n t s .
I n m a n y c a s e s o f r e c o r d ,
p a r t i c u l a r l y o n s o i l s
o f h i g h p H ,
t h e r e d u c t i o n h a s b e e n g r e a t e n o u g h t o c a u s e d e p r e s s i o n s
i n c r o p y i e l d . T h e e l e m e n t s F e a n d 7 n b e i n g e s s e n t i a l f o r a n i m a l s a s w e l l , i t i s c o n c e i v a b l e
t h a t h e a v y P f e r t i l i z a t i o n c o u l d r e d u c e a n i m a l i n t a k e
t o
d e f i c i e n c y l e v e l s a l t h o u g h n o c a s e s
h a v e b e e n r e c o r d e d t o d a t e ( 1 ) .
W H O r e c o m m e n d e d s t a n d a r d s f o r d r i n k i n g w a t e r i n E u r o p e a r e :
0 - 1 1 . 3 p p m
N O 3 - N
r e c o m m e n d e d , 1 1 , 3 - 2 2 . 6 o p m a c c e p t a b l e , a n d a b o v e 2 2 . 6 p p m n o t r e c o m m e n d e d .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 31/367
A p e r m i s s i b l e l e v e l o f n o m o r e t h a n 1 0 p p m N 0 e -
p l u s N O 2 - N
h a s b e e n e s t a b l i e h e d f o r
w a t e r t o b e u s e d f o r h u m a n c o n s u m p t i o n i n t h e U . S . - ( 5 7 ) , n o t b e c a u s e c f t h e t o x i c i t y o f N O - ;
b u t d u e s o t h e p o s s i b i l i t y o f t h e N O , -
b e i n g r e d l e e d t o N O 2 -
a f t e r i n g e s t i o n .
T h e l a t t e r
c o m b i n i n g w i t h h e m o g l o b i n i n t h e b l o é e l p r o d u c e s m e t h e m o g l o b i n , r e d u c i n g t h e c a p a c i t y o f t h e
b l o o d t o t r a n y p o r t o x y g e n .
L o c a l s t a t e l a w i n C a l i f o r n i a a l l o w s u p t o 2 0 p p m w i t h c o n t i n u o u s
s u r v e i l l a n c e
. 1 /
I t i s g e n e r a l l y r e c o g n i z e d n o w t h a t m a n y c a s e s i n i n f a n t s p r e v i o u s l y d i a g n o s -
e d a s m e t h e m o g l o b i n e m i a w e r e l i k e l y c o n f o u n d e d w i t h e n t e r i c i n f e c t i o n f r o m w a t e r c o n t a i n i n g
f e c a l c o n t a m i h a t i o n ( 5 ) ) . T h e q u e s t i o n o f w h a t i s a c c e p t a b l e N O - - c c n c e n t r a t I o n o f w a t e r
r e m a i n s a d e b a t a b l e i s s u e F o r h u m a n s s i n c e n o r e p o r t s o f m e t h e m o g l o b i n e m i a h a v e b e e n m a d e o f
i n f a n t s d r i n k i n g f r o m p u b l i c w a t e r s u p p l y s y e t e m s i n t h e U n i t e d . S t a t e s .
I t i s w e n m o r e c o n -
j e c t u r a l i n t h e c a s e o f a n i m a l e , b u t p e r h a p s h i g h e r b y a f a c t o r o f
- 5 .
N i t r a t e l e v e l s h a v e s i m i l a r l y b e e n e s t a b l i s h e d f o r v a r i o u s f r e s h v e g e t a b l e s a n d f o r
c a n n e d b a b y F o o d s f r o m n a t u r a l s o u r c e s a s w e l l a s N O - -
+
N O 2 - i n p r e s e r v e d f i s h a n d m e a t s .
T h e v e g e t a b l e s s p i n a c h , c e l e r y , l e t t u c e a n d k a l e h a v ' e a s u b s t a n t i a l c a p a c i t y t o a c c u m u l a t e
n i t r a t e
d o s u c h f o r a g e s a s s u d a n g r a e s , a n n u a l g r a s s e s , i m m a t u r e c e r e a l s a n d m a i z e o u t
f o r . s i l a g e .
S o m e w e e d s p e c i e s a s p i g w e e d a r e a l s o n o t a b l e a c c u m u l a t o r s o f N O 3 - .
A f a c t o r
t h a t m u s t b e c o n s i d e r e d i n t h i s c o n n e c t i o n
2 S
t h a t m a n i n t h e d e v e l o p e d c o u n t r i e s e a t s a
v a r i e t y o f f o o d s s u c h t h a t c o n s u m p t i o n o f s u b s t a n t i a l N O
f r o m a g i v e n s o u r c e i s n o t l i k e l y ,
w h e r e a s d a i r y c a t t / e e a t m u c h o f a s i n g l e e o u r c e o f f o o d . m a t e r i a l o v e r e x t e n d e d p e r i o d s o f
L i m e .
N o t o n l y a r e m a n a n d a n i m a l s u b j e c t t o n i t r a t e / n i t r i t e t o x i c i t y f r o m h i g h N O 1 - c r o p
p r o d u c e , b u t l e t h a l N O , N O 2 a n d N 2 0 4 m a y b e p r o d u c e d w h e n f o r a g e s h i g h i n N O 1 - a r e é n s i l e d .
A f u r t h e r d a n g e r i s t h e p o s s i b i l i t y
o r N O 2 - i n h i g h N O 3
v e g e t a b l e s r e a c t i n w i t h s e c o n d a r y
a m i n e s t o p r o d u c e n i t r o e a m i n e e . S u b s t a n t i a l e v i d e n c e e x i s t e f o r a d e c r e a s e d s h e l f l i f e o f
v a r i o u n F r u i t s a n d v e g e t a b l e s , f o r l o s s i n f l a v o u r o f s o m e c o m m o d i t i e s , f o r i n c r e a s e d c o n t e n t s
o f u n d e s i r e d f r e e a m i n o a c i d s , a n d f o r d e c r e a s e d a s c o r b i c a c i d a n d
K c o n t e n t e o f
p r o d u c e w h e n
e x c e s s i v e f e r t i l i e e r N h a s b e e n u s e d , t h e p r o b l e m s b e i n g n o t a b l y w c e s e w i t h s o m e c u l t i v a r s
t h a n o t h e r s ( 4 8 ) .
D e f i c i e n c y o f M g h a s b e e n r e c o g n i z e d a s a m a j o r p r o b l e m i n t h e n u t r i t i o n o f c a t t l e i n
m a n y d i f f e r e n t r e g i o n s o f t h e w o r l d . I t i s o n e o f m a n y f a c t o r s r e s p o n s i b l e f o r " g r a s s t e t a n y "
n o t i c e d e s p e e i a l l y i n l a c t a t i n g c o w s g r a z i n g ' c e r t a i n g r a s s e s d u r i n g c o o l s e a s o n s .
T h e p r o b l e m
i s c o m m o n l y a s s o c i a t e d w i t h a w i d e r a t i o o f K t o M g i n . t h e g r a u s a n d i s a c c e n t u a t e d b y v e r y
h i g h s o i l l e v e / s o f a v a i l a b l e K r e l a t i v e t o M g .
H e a v y : f e r t i l i z a t i o n w i t h K s a l t s o r m a n u r e
h a n b e e n k n o w n t o b e n n e o n t h e m a l a d y .
I t s h o u l d b e m e n t i o n e d , h o w e v e r , t h a t m a n y s e r i o u s
o u t b r e a k s h a v e b e e n r e c o r d e d i n a r e a s w h e r e n o K f e r t i l i z e r s h a v e b e e n u s e d a n d t h e u n d e r -
s t a n d i n g o f a l l c a u s e s r e m a i n s a c o m p l e x p r o b l e m ( 2 2 ) .
E x c e o s i v e r a t e s o r
P f e r t i l i z e r h a v e b e e n k n o w n t o c a u s e s u b s t a n t i a l r e d u c t i o n i n t h e
a b o v e - g r o u n d c o n c e n t r a t i o n o f s u c h e l e m e n t s a s F e a n d Z 4 i n p l a n t s .
I n m a n y c a s e s o f r e c o r d ,
p a r t i c u l a r l y o n s o i l s
o f h i g h p H ,
t h e r e d u c t i o n h a s b e e n g r e a t e n o u g h t o c a u s e d e p r e s s i o n s
i n c r o p y i e l d .
T h e e l e m e n t s F e a n d i n b e i n g e e s e n t i a l f o r a n i m a l s a s w e l l , i t i s c o n c e i v a b l e
t h a t h e a v y P f e r t i l i z a t i o n c o e l d r e d u c e a n i m a l i n t a k e
t o
d e f i c i e n c y l e v e l s a l t h o u g h n o c a s e s
h a v e b e e n r e c o r d e d t o d a t e ( 1 ) .
W H O r e c o m m e n d e d s t a n d a r d s f o r d r i n k i n g w a t e r i n E u r o p e a r e :
0 - 1 1 . 3 p p m
N O 3 - N
r e c o m m e n d e d , 1 1 . 3 - 2 2 . 6 p p m a c c e p t a b l e , a n d a b o v e 2 2 . 6 p p m n o t r e c o m m e n d e d .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 32/367
T a b l e ? . E s t i m a t e d a m o u n t s o f n u t r i e n t s c o n t r i b u t e d f r o m v a r i o u s s o u r c e s f o r
w a t e r s u p p l i c a o f t h e U . S . ( 3 7 ) .
S t u d y o f t h e P o t o m a c R i v e r w a t e r s h e d ( 6 1 ) , o n t h e o t h e r h a n d , g a v e i n d i c a t i o n o f a
s u b s t a n t i a l l y l o w e r a g r i c u l t u r a l c o n t r i b t u i o n o f n u t r i e n t s t h a n p r o p o s e d i n T a b l e 2 .
S o m e 2 4 m i l l i o n p o u n d s o r N a n d 8
m i l l i o n p o u n d s P w e r e r e p o r t e d a s b e i n g r e l e a s e d
a n n u a l l y i n t o t h e P o t o m a c f r o m s e w a g e p l a n t s o f W a s h i n g t o n , D . C .
B e t w e e n J a n u a r y a n d
A u r u s t ,
1 9 6 9 ,
o n l y 3 4 p e r c e n t o f t h e N a n d 1 4 p e r c e n t o f t h e P i n t h e r i v e r c a r n e f r o m t h e
1 2 , 0 0 0 s q u a r e m i l e P o t o m a c w a t e r s h e d a b o v e t h e c i t y a n d c o n s i d e r a b l e o f t h e s e a m o u n t s
c o u l d b e a t t r i b u t e d t o
s e w e r f a c i l i t i e s o f s m a l l e r t o w n s u p s t r e a m .
T h e h i g h p h o s p h a t e d e t e r g e n t s h a v e h a d t h e i r d a y i n c o u r t a n d b e e n f o u n d g u i l t y .
T h e y h a v e b e e n a p r e d o m i n a n t c o n t r i b u t o r t o P p o l l U t i o n o f s t r e a m s i n m o s t c o u n t r i e s
o f t h e d e v e l o p e d w o r l d a n d a r e p r e s e n t l y b e i n g r e p l a c e d b y o t h e r m a t e r i a l s o f l o w e r
P c o n c e n t r a t i o n , w i t h m u c h c o n c e r n n o w b e i n g e x p r e s s e d o n p o t e n t i a l h a z a r d s o f t h e s u b -
s t i t u t e s c o m p a r e d w i t h t h e f o r m e r h i g h l y e f f i c i e n t p h o s p h a t e d e t e r g e n t s .
T h e s u m m a r y o f
n u t r i e n t
s o u r c e s i n T a b l e 3 f o r s u r f a c e w a t e r s o f t h e s t a t e o f W i s c o n s i n e m p h a s i z e s t h c
n e e d f o r r e m o v i n g t h e d e t e r g e n t c o n t r i b u t i o n t o t h e
5 8
p e r c e n t o f t o t a l P c o m i n g f r o m
m u n i c i p a l a n d p r i v a t e s e w a g e f a c i l i t i e s .
U . S . e s t i m a t e s a s w e l l a s t h o s e o f J a a g ( 2 9 )
i n S w i t z e r l a n d s u g g e s t t h a t a b o u t h a l f o f t h e s e w a g e P c a m e f r o m d e t e r g e n t s o u r c e .
A l t e r n a t i v e l y , t e r t i a r y t r e a t m e n t w o u l d s e e m i n g l y b e c a l l e d f o r a t e a r l y d a t e w i t h s u b -
s t a n t i a l i n c r e a s e i n t a x e s f o r b u i l d i n g t h e t r e a t m e n t f a c i l i t i e s .
T h e l a r g e l o s s o f N
a n d P f r o m m a n u r e d l a n d n i s d u e t o m a n u r e h a v i n g b e e n s p r e a d o n f r o z e n s o i l , a p r a c t i c e
t o b e d i s c o u r a g e d .
T h e 4 2 p e r c e n t o f N i n s u r f a c e w a t e r s c o m i n g f r o m g r o u n d w a t e r s u g g e s t s
t h a t a g r i c u l t u r a l d r a i n a g e i s s u p p l y i n g a s u b s t a n t i a l p r o p o r t i o n o f t h e t o t a l .
S o l u b l e P c o n c e n t r a t i o n i n s t r e a m s t e n d n t o i n c r e a s e w i t h i n c r e a s i n g w a t e r f l o w ,
p r e s u m a b l y d u e t o s t i r r i n g u p o f b o t t o m s e d i m e n t s c o n t a i n i n g r e l a t i v e l y s o l u b l e f e r r o u s
p h o s p h a t e . ( 6 1 ) .
N i t r o g e n a l s o t e n d s t o b e h i g h e r d u r i n g s p r i n g m o n t h s o f t e m p e r a t e
r e g i o n s .
V a r i o u s e x p l a n a t i o n s h a v e b e e n g i v e n , b u t c e r t a i n l y a c c e l e r a t e d r u n o f f i n t h e
s p r i n g f r o m u r b a n a r e a s a n d f e e d l o t s a s w e l l a s f a r m e d l a n d m u s t h a v e c o n t r i b u t e d
t o t h e
p o r t i o n c o m i n g f r o m g r o u n d w a t e r .
N u t r i e n t S o u r c e
N i t r o g e n
P h o s p h o r u s
M i l l i o n s o f k g / y e a r
D o m e s t i c w a s t e
5 0 0 7 3 0 9 1
2 2 7
I n d u s t r i a l w a s t o
4 5 5
R u r a l r u n o f f
A g r i c u l t u r a l l a n d
6 8 0 6 8 0 0
5 5 - 5 5 0
N o n a g r i c u l t u r a l
l a n d
1 8 0 8 6 0
6 8
3 4 0
F a r m a n i m a l w a s t e
4 5 5
U r b a n r u n o f f
5 0
5 0 0
5 -
7 7
" I t i n f a l l
1 4
2 7 0
1 . 4
4
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 33/367
e x p l a i n a b l e b y t h e f a c t
t n a t
f r o z e n s o i l b e l o w a l l o w e d n i n i m a l
c o n t a c t
b e t w e e n
t h e w a t e r
a n d s o i l p a r t i n l e s
f o r P a d s o r p t i o n .
T h e l u c e r n e c r o p w i t h a n a p p r e c i a b l e o r g a n i c m a t o n
t h e s u r f a c e a f f o r d e d
3 . 5
t i m e s a s m u c h r u n o f f P n s w a t e r f r o m m a i z e s t u b b l e .
S u c h r e s i d u e
s o u r c e o f r u n o f f P c e r t a i n l y
c a n n o t b e a s c r i b e d t o f e r t i l i z e r .
T h e r e d o e s n o t s e e m t o h e a
s i g n i f i c a n t p r o b l e m o f p h o s p h a t e f e r t i l i z e r m a t e r i a l s
m o v i n g t o u t r e a m s a n d g r o u n d w a t e r e x c e p t a s e r o s i o n a l s e d i m e n t s b e a r i n g
a l s o r b e d P
a r e
w a s h e d
i n t o w a t e r c o u r s e s ( 3 1 ) , n o r i s t h e r e l i k e l i h o o d
o r
a p p r e c i a b l e K
b e i n g l e a n h e d
t o
t h e g r o u n d w a t e r o t h e r t h a n
t h r o u g h
v e r y s a n d y s o i l s ( 2 1 ) .
H i g h l y s i g n i f i c a n t i s t h e
f a c t t h a t s o l u b l e p h o s p h a t e c o n c e n t r a t i o n o f
t h e
K a s k a s k i a R i v e r a t S h e l b y v i l l e , I l l i n o i s ,
h a s r e m a i n e d v i r t u a l l y c o n s t a n t
s i n c e 1 9 6 2 ,
a p e r i o d d u r i n g w h i c h f e r t i l i z e r P c o n s u m p t i o n
h a s t r i p l e d ( 2 4 ) .
m u c h
o r
t h e d i s c u s s i o n t h a t f o l l o w s d e a l s w i t h N a c c u m u l a t i o n s s i m e e i t i s
- L n e l e m e n t
a b o u t t b e u s e o f w h i c h
c o n c e r n h a s h e e n v o i c e d . T h e r e a r e n u m e r o u s c a s e s o f r e c o r d o f
e x c e s s i v e l y
h i g h m i n e r a l N o o h t ( m t 6 O f
E r o u n q a n l s u r f a c e w a t e r s .
E t i s e s p e c i a l l y i m p o r t a n t
t h a t p r i m a r y s u r e s ) b e r e c o g n i g e d f o r e n v i r o n m e n t a l p r o t e t I o n a s
w t 7 1 A n
p r p t , , , : q 3 o n o f
a r k y a n c w ? P d i n n o c n t e .
T a b l e 3 .
E s t i m a t e s o f s o u r c e s o f p l a n t n u t r i e n t s e n t e r i n g
W i s c o n s i n
s u r f a c e w a t e r s ( B ) .
5 o u r e e
N
M u n i c i p a l t r e a t m e n t f a c i l i t i e s
2 4 . 5
5 5 . 1
P r i v a t e
s e w a g e
s y s t e m s
5 . 9
2 . 2
I n d u s t r i a l w a s t e s
1 . 8
0 . 8
P a r a . s o u r c e s :
M a n u r e d l a n d s
9 . 9
2 1 . 5
C t h e r c r o p l a n d
0 . 7
3 . 1
F o r e s t l a n d
0 . 5
0 . 3
P a s t u r e , w o o d l o t a w ?
o t h e r l a n a s
0 . /
2 . 9
C r o . . u i d w a t e r
4 2 . 0
2 . 1
U r b a n r u n o f f
3 . 5
1 0 . 0
P a i n f a l l o n
w a t e r a r e a s
8 . 5
1 . 2
S u ' s s t a n t i a l i n o r g a n i c P c a n f i n d i t s w a y t o s t r e a m s o r i g i n a t i n g f r o m p l a n t
r e s i d u e s
t h r o u g h w h i c h
r u n o f f
w a t e r s h a d
p e n e t r a t e d i n t h e s p r i n g ( 2 6 ) .
E s p e c i a l l y d i d
s n o w m e l t w a t e r c a r r y h i g h e r a m o u n t s o f P t h a n r u n o f f
d u r i n g o t h e r p a r t s o f t h e y e a r ,
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 34/367
A s p o i n t e d o u t b : r V i e t s a n d H a c o m a n ( 5 9 ) , t h e c o r n e n t r a t i o n o f f e e d l o t a n i m a l n
i n t o v e r y l i m i t e d a r e a s , f o r e x a m p l e i n t h e o r d e r o f
8 3 0
c a t t l e / h e c t a r e , h a s
g r e a t l y a c c e n t u a t e d t h e p o l l u t i o n c o n t r o l p r o b l e m a s e o c i a t e d w i t h a n i m a l w a s t e a .
T h e
a p p r o x i m a t e 1 . 8 b i l l i o n m e t r i c t o n s o f m a n u r e ( s o l i d p l u s l i q u i d ) p r o d u c e d a n n u a l l y
i n t h e U . S . b y d o m e s t i c a n i m a l n , e a c h c o w p r o d u c i n g t h e a p p r o x i m a t e s e w a g e o f 1 2 - 1 6 p e o p l e ,
w o u l d n e c e c a i t a t e s e w a g e p l a n t f a c i l i t i e s f a r i n e x c e s s o f t h o s e n o w e x i s t i n g f o r t h e
u r b a n p o p u l a t i o n i f t h e w a s t e s w e r e t o b e s o h a n d l e d .
S u c h a n a n a l o g y i s h a r d l y a p p r o p r i a t e
i n t h i s c a s e , h o w e v e r , s i n c e a m a j o r p o r t i o n o f t h e c o n a t i t u e n t n o f r a n u r e i n p r o p e r l y
m a n a g e d f e e d l o t s n e v e r r e a c h e u w a t e r c o u r s e s o r g r o u n d w a t e r d u e t o s u r f a c e d e c o m p o s i t i o n ,
i f n e t i n c o r p o r a t e d w i t h s o i l a s f e r t i l i z e r . C o n c e n t r a t i o n s o f n u t r i e n t s c o n t a i n e d i n
a n i m a l w a s t e u v a r y w i d e l y d e p e n d i n g o n t y p e o f a n i m a l , r a t i o n p r o v i d e d t h e a n i m a l ,
' c l i m a t i c c o n d i t i o n ° a n d m e t h o d s o f h a n d l i n g t h e m a n u r e ( 4 6 ) .
T h e v a l u e o f N , P a n d K
c o n t a i n e d i n m a n u r e f o r c r o p g r o w t h h a s l o n g b e e n k n o w n , b u t a d d i t i o n a l p o t e n t i a l
p o l l u t i o n h a z a r d c
a r e v a r i o : M
d i e t a d d i t i v e s i n c l u d i n g C u , Z n , A u a n d N a C 1 a s w e l l a n
p e s t i c i d e s a n d g r o w t h h o r m o n e s .
P l a n t a n d a n i m a l p a t h o g e n s a n d u n d e s i r a b l e w e e d D e e d s
m a y a l s o b e d i s s e m i n a t e d i n a n i m a l w a s t e c .
A e i d e f r o m t h o a c c u m u l a t e d m a n u r e i t s e l f ,
r u n o f f f r o m b e e f c a t t l e f e e d l o t s w i l l o f t e n c o n t a i n v e r y u u b a t a n t i a l a m o u n t s o f N 0 1 - ( 1 9 )
a n d p r e s u m a b l y o t h e r w a t e r s o l u b l e p o l l u t a n t s .
S u b s t a n t i a l a m o u n t s o f N O 3
m a y a c d u m u l a t e
i n t h e c o i l b e l o w t h e f e e d l o t s ( T a b l e 4 ) , a s w e l l a s
i n
f a r m w a t e r s u p p l y ' s y s t e m s . ( 5 3 ) .
S u b s t a n c e s w h i c h w e r e t r a c e d i n l e a c h i n g f r o m f e e d l o t n w o r e r e c o g n i z e d a s t h e p r i m a r y s o u r c e
o f h i g h N O
t h e m u i f e r a . n t u d i e d .
S m i t h ( 5 0 ) i n M i u s o u r i c i m i l a r l y r e c o g n i z e d t h a t
l o c a l g r o u n d w a t e r a c c u m u l a t i o n a o f N w e r e a s s o c i a t e d w i t h c o n c e n t r a t i o n s o f f e c d / o t
a n i n a l a . T h e l a t t e r t w o g r o u p s o f r e s e a r c h e r s c o n t e n d e d
t h a t
f e r t i l i z e r N h a s n o t
c o n t r i b u t e d s i g n i f i c a n t l y t o N O - b u i l d u p t o d a t e , b u t c o u l d b e c o m e a f a c t o r i n t h e
f u t u r e
w i t h e v e r i n c r e a e i n g a m o u n t s o f 3 f e r t i l i z e r N c o n s u m e d .
S i g n i f i c a n t q u a n t i t i e s o f N O , - f o u n d i n s t r e a m s c a n m o s t l i k e l y b e
a t t r i b u t e d t o
s e e p a g e f r o m t h e g r o u n d w a t e r o t
t 6
w a s t e s f r o m c i t i e s , f e e d l o t e o r i n d u s t r i e s .
L e a s
i m p o r t a n t w o u l d b e t h a t d e r i v e d b y r u n o f f f r o m s o i l a u r f a c e s b y r e a c o n o f t h e r e a d y m o v e -
m e n t o f N O 3 - i o n s d o w n w a r d t h r o u g h n o i l m e d i a .
F e w c a s e s e x i a t o f c o n s i s t e n t l y i n -
c r e a s i n g N O 3 - c o n t e n t s
o r
U . S . a t r e a m s w h e r e f e r t i l i z e r u s e o n a g r i c u l t u r a l l a n d a
a d j a c e n t c a n b e d o c u m e n t e d a s r e u p o n o i b l e .
P e r h a p s t h e m o s t c o m p r e h e n s i v e s t u d y t h a t h a s
b e e n m a d e i s t h a t o f t h e U . S . S a l i n i t y L a b o r a t o r y ( 6 ) i n t h e U p p e r R i o G r a n d e w a t e r s h e d
o f N e w M e x i c o o v e r t h e a p p r o x i m a t e 3 0
y e a r p e r i o d o f 1 9 3 4 - 1 9 6 3 . u r i n g t h i s t i m e
f e r t i l i z e r N u s e o n t h e a d j a c e n t i r r i g a t e d v a l l e y l a n d i n c r e a c e d m a n y - f o l d w h i l e a
s u b s t a n t i a l d e c l i n e o c - u r r e d i n t h e r i v e r l a N O
l o a d , w i t h t h e d e c l i n e b e i n g a t t r i b u t e d
t o a d e c r e a n e d r i v e r f l o w . S i m i l a r l y , n i t r a t e 3 c o n c e n t r a t i o n s d i d n o t i n c r e a s e i n t h e
m a j o r i t y o f 1 7 B r i t i s h s t r e a m a a t u d i e d d u r i n g t h e p e r i o d
1 9 5 3 - 1 9 6 7 d e o p i t e a s u b a t a n t i a l
i n c r e a u o i n f e r t i l i z e r u s e d u r i n g t h e p e r i o d ( 2 3 ) .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 35/367
T a b l e 4 .
A v e r a ; : e O
i n t h o o u r f a c e 6 . 5 m e t e r s o f s o i l a n d i n t h e w a t e r t a b l e
b e l o w u G d l o r a d o ( 5 3 ) .
N 0 1 - N
W a t e r t a b l e s
G r o u n d -
C o n n i d e r a l i e
o r t e r e c o n l e d d a t a o n m i n e r a l N c o n t e n t s
o f s u r f a c e w a t e r s i s o f
q u e s t i o n a b l e v a t e d u e t o t h e m a n n e r
o r
s a m p l e
p r o c e s s i n g .
I t i o a l s o i m p o r t a n t t o
r e c r n i z e t h a t ' g r a b ' s a m p l e s a r e n o t e s p e c i a l l y m e a n i n g f u l i n
e x p r e s s i n g t r e n d s o f
N H
a n d N O
l o a d s i n s t r e a m n n i n c e q u a n t i t i e s
f o u n d v a r y t r e m e n d o u o l y o v e r s h o r t
t i r e i n t e r v % t o d e p e n d i n g o n i n p u t i n t o t h e s t r e a m
a b o v e t h e n a m p l e c i t e ( 6 2 ) .
C o n c e n -
t r a t i o n o i n s u r f o s . : r .
w a t e r s t e n d t o v a r y m u c h m o r e o v e r s h o r t d i s t a n c e s t h a n i n g r o u n d -
w a t e r s d n e t o
i n i . r r o
r , , n d I x t O r o o n : : : n i n m a s o i m i l a t i o n .
A f u r t h e r c o n f o u n d i n g f a c t o r
s u g g e s t e d b y V i , t s ( 5 3 ) i n t h a t
i n c r e a s i n g N O
i n a n t r e a m o v e r t i m e m a y
r e f l e c t e v i d e n c e o f t h e e l i m i n a t i o n o f o r g a n i e p o l l u t i o n b y r a w s e w a g e .
A s D O D
a s s o c i a t e d w i t h s e w a g e i s e l i m i n a t e d b y e f f e c t i v e
d i g e o t i o n i n o e w o z e p l a n t s , m o r e N O -
a P P e a r s
i n
t h e w a t e r .
U l t i m a t e s o l u t i o n t o t h i s d i l e m m a w i t h i n c r e a s i n g
n u m b e r n o f
3
p e o p l e r e q u i r e s
t e r t i a r y a n d m u c h
m o r e c o n t l y t r e a t m e n t f o r n e m o v i n g t h e
1 1 0 3 - .
r k
o r
S t o u t a n d D u r a n ( 5 6 ) i n C a l i f o r n i a i n d i c a t e d t h a t l e v e l o f
s o i l
f e r t i l i t y
w a s a p r i m e f a c t o r i n f l u e n c i n g N 0 1 - c o n c e n t r a t i o n o f t h e
g r o u n d w a t e r
b e l o w , a n d t h a t
c o n c e n t r a t i o n w a s
i n
p r o p o r t i o n
t d t h e f r a c t i o n
o f a p p l i e d w a t e r p a s s i n g
b e l o w t h e
r o o t z o n e .
T h e o t u d y a l o o s h o w e d t h a t c o n t a m i n a t e d
i r r i g a t i o n
w a t e r
c a n b e p u r i f i e d b y
c r o p s
i f f e r t i l i z a t i o n
i
a d j u s t e d t o
c r o p n e e d .
I r r i g a t i o n o f o o i l s i n t h e d r i e r r e s i o n o i s p e r h a p s a s m u c h r e s p o n s i b l e a n a n y o t h e r
f a c t o r f o r t h o o e
c a n e s w h e r e
i n c r e a s e d N O
c o n c e n t r a t i o n o f t h e g r o u n d w a t e r h a s b e e n
o b s e r v e d .
R e a s o n f o r t h i s i n n o t s o m u c h a r e s u l t
o f
c o m p o s i t i o n o f t h e i r r i g a t i o n w a t e r
i t s e l f o r f e r t i l i z a t i o n a n s o e i a t e d w i t h i r r i g a t i o n p r a c t i c e , b u t r a t h e r t h a t s o m e o f t h e
v e r y s u b s i - t i a l a m o u n t s o f N c o m i n g f r o m d e c a y o f t h e n a t i v e n o i l o r g a n i c
m a t t e r i n c i d e n t
t o
c u l t i v a t i o n m o v e s t h r o u g h w i t h
t h e
w a t e r .
C o n t r i b u t i n g l o c a l l y h a v e b e e n l a r g e a m o u n t s o f a n c i c n t . n i t r a t e p r e s e n t i h t h e s o i l
p r o f i l e a b o v e t h e w a t e r t a b l e .
T h n n , O l a n d o n a n d B e c k ( 2 0 ) s u g g e o t t h a t t h e n e h i s h
r e s i d u a l n a c c o u n t
r o r l a r g e r q u a n t i t i e s
o f
n i t r o g e n i n
d r a i n a g e w a t e r s o f C a l i f o r n i a t h a n
w a s p r o v i d e d b y f e r t i l i z e r s .
S i m i l a r o b s e r v a t i o n s h a v e b e e n m a d e l o c a l l y i n i r r i g a t e d
L n n d u s e
P r o f i l o o
s a m p l e d
i n 6 . 5
r t
o f s o i l
n a m p l e d
b o l o w
w a t e r
n 0 3 7 ' N
k g / h a
n o .
P P m
N a t i v e g r a s s l a n d
1 7
1 0 1 8
1 1 . 5
D r y f a r m i n g c r o p l a n d
2 1
2 9 4
4
7 . 4
I r r i g a t e d l a n d
E x c l n d i n g a l f a l f a
2 8
5 6 9
1 9
1 1 . 1
I n a l f a l f a
1 3
8 9 1 1
9 . 5
F e e d l o t s
4 7
1 , 6 1 6
3 3
1 3 . 4
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 36/367
P a b l o 4 .
A v e r a g e N O , - N i n t h o o u r f a c e 6 . 5 m e t e r s o f o o i l a n d i n t h e w a t e r t a b l e
b e l o w L u C l o c a d o ( 5 3 ) .
N O 1 - N
W a t e r t a b l e s
G r o u n d -
L n n d u n e
P r o f i l o o
i n 6 . 5 r e
n a m p l e d w a t e r
o a m p l e d
o f s o i l
b o l o w
N O 3 7 . / 1
k g / h a
n o .
P P m
C o n n i d e r a l i e o r t h e r e c o r d e d d a t a o n
m i n e r a l N c o n t e n t s o f
o u r f a c e w a t e r s i 3 o f
q u e s t i o n a b l e v A l u e d u e t o t h e m a n n e r o f s a m p l e p r o c e o s i n C .
I t 1 * a l s o i m p o r t a n t t o
r e e r n i z e t h a t ' g r a b ' s a m p l e s a r o n o t e o p e c i a i l y m e a n i n g f u l i n e x p r e s s i n g t r e n d s o f
N 1 (
a n d N O 1
l o a d o i n
n t r o n m o : L i n e r : q u a n t i t i e s f o u n d v a r y t r c m e n d o u o l y o v e r u h o r t
t i r o i n t e r w % t o d e p e n d i n g o n i n p u t i n t o t h e s t r e a m a b o v e t h c o a m p l e
n i t e ( 6 2 ) .
C o n c e n -
t r a t i o n s i n s u r f e c w a t e r s t e n d t o v a r y m o c h m o r e o v e r s h o r t d i u t o n c e s t h a n i n
g r o u n d -
w a t e r s d u e L o m i c r o a n d m o e r o o r g a n i s m a o o i m i l a t i o n .
A f u r t h e r c o n f o u n d i n g f a c t o r
s u g g e o t e d b y V i e t o
( 5 3 )
i n t h a t i n c r e a s i n g N O , - m e a s u r e m e n t o i n a n t r e a m o v e r t i m e m a y
r e f l e c t e v i d e n c e o f t h e
e l i m i n a t i o n o f o r i : a n i e p o l l u t i o n b y r a w s e w a g e .
A s P O D
a s s o c i a t e d w i t h s e w a g e i s e l i m i n a t e d b y
e f f e c t i v e d i g e o t i o n i n : s e w a g e p l a n t s , m o r e N O
a P P e a r s
i n t h e w a t e r .
U l t i m a t e s o l u t i o n L o t h i s d i l e m m a w i t h i n c r e a s i n g
n u m b e r n o f
-
p e o p l e r e q u i r e s t e r t i a r y
a n d m u c h m o r e c o o t l y t r e a t m e n t f o r n e m o v i n g t h e N O 3 - .
W o r k
o r
S t o u t a n d B u r a u ( 5 6 )
i n C a l i f o r n i a
i n d i c a t e d t h a t l e v e l o f s o i l f e r t i l i t y
w a s a p r i m e f a c t o r i n f l u e n c i n g N O 1 -
c o n c e n t r a t i o n o f t h e g r o u n d w a t e r
b e l o w , a n d t h a t
c o n c e n t r a t i o n
w a s i n p r o p o r t i o n t d t h e f r a c t i o n o f a p p l i e d w a t e r p a u s i n g b e l o w t h e
r o o t z o n e .
T h e s t u d y a l s o o h o w e d t h a t c o n t a m i n a t e d i r r i g a t i o n w a t e r c a n
b e
p u r i f i e d b y
c r o p u i f f e r t i l i z a t i o n
i s a d j u o t e d t o c r o p n e e d .
I r r i g a t i o n o f s o i l s
i n t h n d r i e r
r e s i o n o i s p e r h a p o a u m u c h r e s p o n s i b l e s o a n y
o t h e r
f a c t o r f o r t h o u e c a s e s w h e r e i n c r e a s e d N O
c o n c e n t r a t i o n o f t h e
g r o u n d w a t e r h a s b e e n
o b s e r v e d .
R e a o o n f o r t h i u i n n o t s o
m u c h 3 a r e n u l t o f c o m p o s i t i o n o f t h e i r r i g a t i o n
w a t e r
i t s e l f o r f e r t i l i z a t i o n a o s o c i a t e d w i t h i r r i g a t i o n
p r a c t i c e , b u t r a t h e r t h a t s o m e
o f t h e
v e r y s u b s t t i a l a m o u n t s o f N
c o m i n g f r o m d e c a y o f t h e n a t i v e s o i l o r g a n i c
m a t t e r i n c i d e n t
t o c u l t i v a t i o n
m o v e s
t h r o u g h w i t h t h e
w a t e r .
C o n t r i b u t i n g l o c a l l y h a v e b e e n l a r g e a m o u n t s o f a n c i e n t * n i t r a t e
p r e s e n t i n
t h e u o i l
p r o f i l e a b o v e t h e w a t e r t a b l e .
T h n o , G l a n d o n a n d B e c k ( 2 0 ) u u g g e n t t h a t t h e o e h i s h
r e n i d u a l n
a c c o u n t f o r l a r g e r q u a n t i t i e s o f n i t r o g e n i n d r a i n a g e w a t e r s o f C a l i f o r n i a t h a n
w a s p r o v i d e d b y f e r t i l i z e r s .
S i m i l a r o b s e r v a t i o n s h a v e b e e n m a d e l o c a l l y
i n
i r r i g a t e d
N a t i v o g r a o s l a n d
1 7
1 0 1 a
1 1 . 5
D r y f a r m i n g c r o p l a n d
2 1 2 9 4
4
7 . 4
I r r i g a t e d l a n d
E x c l u d i n g a l f a l f a
2 8
5 6 9
1 9
1 1 . 1
I n a l f a l f a
1 3
8 9
1 1
9 . 5
F e e d l o t s
4 7
1 , 6 1 6
3 3
1 3 . 4
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 37/367
K o h l o t a l . ( 3 4 )
h a v e r e c e n t l y a t t e m p t e d t o d i s t i n g u i s h s o u r c a 1 s o f N O , i n
I l l i n o i s s t r e a w b y i s o t o p i c d i o t r i b u t i o n o f 1 ) N a n d A N . * T h e a p p r o a c h p r 4 s u m e s t h a t
f e r t i l i z e r N h a a
t h e s a m e i s o t o p i c
r a t i o a o a t m o s p h e r i c N , w h i l e N o f b i o l o g i c a l
B O O .
O r i g i n i a e n r i c h e d i n 1 5 N .
B a n e d o n r a t i o s m e a a u r e d o n d r a i n a g e w a t e r f r o m t i L e l i n e a
a n d o u r f a c o w a t e r s i n a n I l l i n o i s w a t e r e h e d t h e y e s t i m a t e d t h a t
5 5 - 6 0 p e r c e n t o f t h e
N O , f o u n d o r i g i n a t e d f r o m f e r t i l i z e r N .
A q u e s t i o n a b l e ( a s p e c t o f t h e i n t e r p r e t a t i o n s
m a d e i s t h a t m i n e r a l i z e d N O 3 , w h i c h w a u u u e d a s t h e b a s e f o r c o m p a r i s o n , w a s g e n e r a t e d
f r o m s o i l c o l l e c t e d a t a s i n g l e s i t o i n t h e w a t e r s h e d .
D e l w i c h e a n d S t e y n ( 1 0 ) , f o r
e x a m p l e , h a v e d e m o n a t r a t e d t h a t s o i l N h a s
n o f i x e d i o o t o p e
r a t i o d u e t o t h e c o m p l e x i t y
o f t h e N t r a n u f o r m a t i o n s i n v o l v e d ,
w h i c h w o u l d s u g g e s t t h a t q u i t e a r a n g e i n
i s o t o p e
-
r a t i o s m i g h t h a v e b e e n o b t a i n e d h a d
n i t r i f i e d N
f r o m m a n y l o c a t i o n ° i n
t h e w a t e r s h e d
b e e n m e a u u r e d .
U n q u e o t i o n a b l y , e x c e n s i v o a m o u n t s o f N f e r t i l i z e r h a v e b e e n a p p l i e d l o c a l l y , a n d
i n p a r t i c u l a r f o r s p e c i a l i t y c r o p ) o f v e r y h i g h
h a r v e o t v a l u e l i k e v e g e t a b l e s f o r t h e
f r e a h m a r k e t , c i t r u a a n d o t h e r r r a i t n , a n d t h e n u t c r o p a .
T h e A r r o y a G r a n d e G r o v o r
C i t y a r e n o f C a l i f o r n i a i s a c a n a i n p o i n t w h e r e
a v e r a g e a n n u a l
a p p l i c a t i o n o f N f o r
e t r a w b e r r i e o w a o
r e p o r t e d t o b e 1 6 3 k g / h a a n d f o r c e l e r y 3 2 6 k g ( 6 4 ) .
. N i t r a t e c o n c e n -
t r a t i o n o f t h e s h a l l o w g r o u n d w a t e r i n t h i e a r e a
i G
v e r y h i g h .
S i m i l a r l y , B i n g h a m e t
a l .
( 4 )
r e p o r t a n a v e r a g e 1 4 6 k g N / h a b e i n g a p p l i e d t o a
m a l l w a t e r s h e d d e v o t e d t o
c i t a p r o d u c t i o n i n s o u t h e r n C a l i f o r n i a w i t h N O 3 i n t h e p e r c o l a t e e q u a l i n g a b o u t
4 5
p e r c e n t
o r t h e N a p p l i e d .
T h e U S D A S a S r e p o r t s h o w i n g N e b r a u k a w i t h t h e
h i g h e u t r a t e
o f N u s e o n m a i z e o f
a l l s t a t e s i n
t h e U . i % i n
1 9 6 8 a t
1 6 8
k g / h a s u g g e s t s t h a t a n u m b e r
o f f a r m e r a h a v e b e e n u s i n o r a t e n w e l l i n e x c e s s o f n e e d , p r e s u m a b l y d u e t o l o w c o o t o f
f e r t i l i z e r .
S o m e l e s a o n s h a v e b e e n l e a r n e d t o o w e l l i n p l a c e s , i n t h i s c a s e c r o p r e m o v a l
v s r e t u r n ,
f o r w h i c h s o a e u n l e a r n i n g w i l l b e r e q u i r e d .
A c a c e i n p o i n t i s t h e
s t a t e
o f
I l l i n o i s w h i c h i n 1 9 7 0 a d d e d 2 9 p e r c e n t m o r e N a n d
6 7
p e r c e n t m o r e P t h a n w a s h a r v e a t e d
i n c r o p ( 6 5 ) .
W e c a n n o t c o n d o n o c a s e s o f k n o w n e x c e a a e s , a n d m u u t s t r o n g l y a d v o c a t e
t h a t a l l i n d u o t r y a n d a g r i c u l t u r a l a d v i a o r y
s e r v i c e s a d j u o t N
r a t e r e c o m m e n d a t i o n s t o
r e a l i n t i c l o v e l e .
T h e
d e v e l o p i n g
c o u n t r i e s , o n t h e o t h e r h a n d , a r c f a r b e l o w t h e u s e
l e v e l s e m p l o y e d i n d e v e l o p e d c o u n t r i e s o f t h e w o r l d a n d t h e r e n h o u l d
b e n o c a u s e f o r
c o n c e r n i n t h e f o r e s e e a b l e f u t a r e i f f o r n o o t h e r r e a s o n t h a n t h e c o o t o f N t h e r e .
R a t e o f f e r t i l i z e r N s h o u l d a f f o r d b e s t r e t u r n i n q u a n t i t y a n d q u a l i t y o f c r o p
a n d a t t h e s a m e t i m e m i n i m i z e l o a n t o t h e e n v i r o n m e n t .
S o m e a g r o n o m i s t a a r e n o w
s u g g e s t i n g t h a t y i e l d l e v e l s i n t h e o r d e r o f 9 0 p e r c e n t o f p o t e n t d a l a h o u l d b e t h e o b -
j e c t i v e w h e r e f e r t i l i z e r N i s i n v o l v e d b e c a u e e o f t h e r a p i d d e c l i n e i n u t i l i z a t i o n
e f f i c i e n c y t h a t a c c o m p a n i e s r a t e n a p p r o a c h i n g a n d a b o v e t h o e c o n o m i c m a x i m u m .
A n a d d i t i o n a l
r e a s o n t h a t h a s b e e n c i t e d b y S c h u p h a n ( 4 8 ) i s t h e n e e d
w i t h s o m e c r o p o t o a p p l y a N r a t e
b e l o w t h e l e v e l r e q u i r e d f o r m a x i m u m y i e l d i n o r d e r t o a a s u r e b e s t b i o l o g i c a l
v a l u e o f t h e
p r o d u c e .
A s n o m i n a l r a t e n o f N a r c e m p l o y e d , t i m e o f a p p l i c a t i o n o f t h e N b e c o m o n o f
t h e e s n e n c o b c c a u r o t h e l o n g e r t h e r e s i d e n c e o f f e r t i l i z e r N i n c o i l b e f o r e
r o o t u p t a k e
t h e g r e a t e r i n t h e p r o b a b i l i t y o f i t u i o n s b y o n e
m e c h a n i a m
o r a n o t h e r .
C o n s e q u e n t l y , t h e
s a m e y i e l d c a n b e p r o d u c e d w i t h l e n e N t h e c l o s e r a p p l i c a t i o n
t i m e c a n b e a d j u a t e d t o t h o
t i m e o f m a x i m u m c r o p d e m a n d
( 3 5 , 4 3 ) .
L o s s p o t e n t i a l o f g r e a t e s t c o n c e r n f r o m t h e
e n v i r o n m e n t a l s t a n d p o i n t i s t h a t f r o m l e a c h i n g .
G r e a t e s t l i k e l i h o o d o f l e a c h i n g l o n n t o
t h e g r o u n d w a t e r c a n b e a n t i c i p a t e d w i t h c o a r s e t e x t u r e d s o i l ° t h a t a r e
w e l l a e r a t e d f r o m
t h e s u r f a c e t o t h e w a t e r t a b l e , a n d l e a u t i n t h o s e p o o r l y
d r a i n e d t y p e s i n w h i c h d e n i t r i -
f i c a t i o n c a n o c c u r d u r i n g a n d i m m e d i a t e l y a f t e r p e r i o d s o f r a i n o r
i r r i a a t i o n .
O t h e r w i s e ,
t h e r e i s n o t l i k e l y t o b e s i g n i f i c a n t l e a c h i n g l o s s o f
N 0 1 . d u r i n g t h e g r o w i n g s e a a o n o f
t e m p e r a t e r e g i o n n s i n c e r a t e o f c r o p w a t e r u s e n o r a a l l y e c e e d s
r a i n f a l l r e c e i v e d d u r i n g
t h a t p e r i o d .
T h i u p r i n c i p l e m a y n o t h o l d f o r t r o p i c a l r e g i o n s , h o w e v e r ,
w h e r e t h e c r o p
g r o w a d u r i n g t h e r a i n y s e a s o n
( 1 7 ) .
L o o s e s a r e a l s o r e l a t e d t o t h e k i n d o f c r o p p i n g
p r a c t i c e d , w i t h l e a s t l o e s o c c u r r i n g w i t h g r a s s p r o d u c t i o n
( 3 0 ) .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 38/367
I n t h o
e v e n t d e t r i m e n t a l e f f e c t e f r o m w i d e s p r e a d u s o o f N a n d P f e r t i l i z e r s
d o b e c o m o a p p a r e n t , w e k n o w o f s e v e r a l w a y s t o r e d u c e l e s s e n w i t h o u t s a c r i f i c i n g t h o
v e r y i m p o r t a n t b e n e f i t s t o b e d e r i v e d f r o m f e r t i l i z e r s ( 3 9 ) .
R a t e a a n d t i m e s o f
N a p p l i c a t i o n c n n b e a d j u s t e d t o b e t t o r ' s a t i s f y t h e c r o p ' s n e e d e w i t h o u t l o s s p o t e n t i a l s
( 3 0 , 4 3 , 4 4 ) ,
d e l a y e d r e l e a s e N p r o d u c t o c a n b e e m p l o y e d ( 4 4 ) , b e t t e r c o n t r o l o f
i r r i g a t i o n w a t e r c a n b e a c h i e v e d , a n d i m p r o v e d s o i l c o n o e r v a t i o n p r a c t i c e s c a n b e u s e d
t o r e t a r d s u r f a c e l o s s e s o f s o i l N a n d P ( 3 2 ) :
C a l i b r a t i o n o f n o i l t e s t i n g p r o c e d u r e s
w i t h t h e m a j o r i t y o f n u t r i e n t c l e m e n t e h a n p r o g r e s s e d t o t h e s t a g e t h a t w o c a n c o n f i -
d e n t l y p r e d i c t n o t o n l y d e f i c i e n c y b u t e x c e s s l e v e l s o f n u t r i e n t ° i n t h e r o o t i n g p r o f i l e
f o r o p e c i f i e d c r o p s : w e h a v e o n l y t o g i v e c r e d e n c e t o t h e s e c a l i b r a t i o n s a n d a b i d e b y
t h e m .
C O N C L U S I O N S .
C l e a r l y , f e r t i l i z e r s h a v e
d o n e m u c h
t o w a r d m a k i n g t h i s . w o r l d a b e t t e r p l a c e i n
w h i c h
t o l i v e .
T h e y a r c p r e s e n t l y 3 n d w i l l b e c o m e i n c r e a s i n g / y i n d i o p e n s a b l e f o r p r o v i d i n g
r 0 0 , 1
f o r t h o s e n o w l i v i n g a n d t h e g e n e r a t i o n s t o c o m e .
T h e l o n g - t e r m e v i d e n c e t h a t i s a v a i l a b l e
f a r f r o m p r o v i n g t h a t f e r t i l i z e r n a r e d a m a g i n g t o s o i l s a n d t h e i r o r g a n i c r e s e r v e s
s h o w s
t h e c o n t r a r y .
L e u u a p p a r e n t b u t g e n u i n e b e n e f i t s d e r i v e d f r o m p r o p e r f e r t i l i z e r t i n e a r e
a n e n h a n c e d w a t e r u s e e f f i c i e n c y a n d a c l e a n e r a t m o s p h e r e f r o m t h e b e t t e r c r o p
g r o w t h
a c h i e v e d .
A b u s e n t o t h e e n v i r o n m e n t h a v e b e e n i n d u c e d b y e x c e s s i v e f e r t i l i z e r u s e i n
c e r t a i n l o c a l i t i e s , a n d i t i s I m p o r t a n t t h a t c o r r e c t i o n
b e . e f f e c t e d i n t h e s e c a s e s . O n a
w o r l d - w i d e b a s i s , h o w e v e r , i t s e e m s r e a s o n a b l e t o p r e d i c t t h e r e w o u l d b e a s t r o n g b a c k l a s h
t o t h e e n v i r o n m e n t a l c r u s a d e i f f o o d b e c a m e m o r e d e a r
t h r o u g h
r e s t r i c t i o n s o n
f e r t i r i z e r u s e .
W h a t m a y b e e n v i s a g e d a s r e q u i r e m e n t s f o r t h e f u t u r e t o p r e s e r v e t h e i n t e g r i t y
o f t h e
e n v i r o n m e n t i n s o f a r a s f e r t i l i z e r u s e i s c o n c e r n e d ?
I n m y h u m b l e o p i n i o n , t h e t w o k e y w o r d s
a r e m o d e r a t i o n a n d m o n i t o r i n g .
N e i t h e r
w i l l
b e t o o d i f f i c u l t t o p u t i n t o p r a c t i c e .
T h e
u n d e r -
l y i n g q u e n t i o n
w i l l
r e v o l v e a r o u n d h o w m u c h w e a r e w i l l i n g t o p a y t o a c c o m p l i s h t h e o b j e c t i v e .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 39/367
R E F E R E N C E Z C I T E M
I .
A l l a w a y , W . H .
F e e d a n d f o o d q u a l i t y i n r e l a t i o n t o f e r t i l i z e r u s e .
I n F e r t i l i z e r
1 9 7 1
T e c h n o l o g a n d U s e , R . A . O l e o n e t a l . ( e d s . ) , S o i l S c i . S o c . A m e r . ,
M a d i s o n , d i s e :
5 3 3 - 5 5 6
A l l i s o n , F . E .
T h e e n i g m a o f s o i l n i t r o g e n b a l a n c e s h e e t s .
A d v a n . A g r o n
7 : 2 1 3 - 2 5 0
1 9 5 5
B i g g a r , J . W . , a n d R . B . C o r e y ,
A g r i o u l t u r a l d r a i n a g e a n d e u t r o p h i c a t i o n .
I n E u t r o p h i c a t i o n :
1 9 6 9
C a s e s , C o n s e q u e n o e s , C o r r e c t i o n .
N a t . A c a d . S c i . , W a s h i n g t o n , D . C :
4 0 4 - 4 4 5 .
B i n g h a m , F . T . , S . D a v i s a n d E . S h a d e , W a t e r r e l a t i o n s , s a l t b a l a n c e ,
a n d n i t r a t e l e a c h i n g
1 9 7 1
l o u s e e o f a 9 6 0 - a c r e c i t r u e w a t e r s h e d .
S o i l S c i .
1 1 2 : 4 1 0 - 4 1 8 .
B o n d o r f f , K . A . , F i e l d e x p e r i m e n t s w i t h f a r m y a r d m a n u r e a n d
a r t i f i c i a l f e r t i l i z e r s a t
1 9 5 2
A s k o v ,
1 8 9 4 - 1 9 4 8 .
A g r i - C h e m R e v i e w ( A m . C y a n a m i d C o . ) 1 : 3 - 5 .
B o w e r , C . A . a n d L . V . W i l c o x ,
N i t r a t e c o n t e n t o f t h e U p p e r R o G r a n d e a s i n f l u e n c e d b y
1 9 6 9
n i t r o g e n f e r t i l i z a t i o n o f a d j a c e n t i r r i g a t e d l a n d e .
S o i l S c i , S o c . A m e r .
P r o c . 3 3 : 9 7 1 - 9 7 3
C o m m o n e r , B a r r y
B a l a n c e o f n a t u r e .
I n P r o v i d i n g Q u a l i t y E n v i r o n m e n t i n o u r C o m m u n i t i e s ,
1 9 6 8
W . W . K o n k l e ( e d . ) , G r a d u a t e S c h o o l P r e s s , U . S . D . A . , W a s h i n g t o n ,
D . C :
3 7 - 6 2
C o r e y , R . B . , A . D . B a s l e r , G . F . L e e e t a l .
E x c e e n i v e w a t e r f e r t i l i z a t i o n .
R e p o r t t o t h e
1 9 6 7
W a t e r S u b c o m m i t t e e , N a t u r a l R e s o u r c e ° C o m m i t t e e o f S t a t e A g e n c i e s ,
M a d i s o n , W I S C .
C o t t e n i e , A .
S t u d i e s o n t h e e f f e c t s o f i n t e n s i v o f e r t i l i z e r u s e o n
t h e h u m a n e n v i r o n m e n t
1 9 7 2
i n B e l g i u m .
S o i l B u l l e t i n N o . 1 6 , F A O R o m e
D e l w i c h e , C . C . , a n d P . C . S t e y n ,
N i t r o g e n i s o t o p e f r a c t i o n a t i o n i n s o i l s a n d m i c r o b i a l
1 9 7 0
r e a c t i o n s , E n v i r o n . S o i . T e c h .
4 :
9 2 9 - 9 3 5
D r u c k e r , P e t e r F .
T h e h i a h c o s t o f p r o t e c t i n g o u r f u t u r e :
s a v i n g t h e c r u s a d e .
H a r p e r ' s
1 9 7 2
M a g a z i n e , J a n :
6 6 - 7 1
F e t t , J . H .
N i t r o g e n c o m p o u n d s i n n a t u r a l w a t e r s - - a r e v i e w .
W a t e r R e s o u r c e s R e s .
1 9 6 6
2 : 4 1 - 5 8
F o o d a n d A g r i c u l t u r e O r g a n i z a t i o n o f t h e U . N .
P r o v i s i o n a l i n d i c a t i v e w o r l d p l a n f o r
1 9 6 9
a g r i c u l t u r a l d e v e l o p m e n t . R o m e .
1 4 ,
P r i n k , C . R .
P l a n t n u t r i e n t s a n d w a t e r q u a l i t y .
A a r . S c i . R e v i e w
9 , C . S . R . S . ,
U . S . D . A :
1 9 7 1 1 1 - 2 5
P r u h ,
E . G . , K . M . S t e w a r t , 0 . F . L e o a n d G . A . R o h l i c k .
M e a s u r e m e n t e o f e u t r o p h i o a t i o n
1 9 6 6
t r e n d n .
J . W a t e r P o l l . C o n t . F e d .
3 8 : 1 2 3 7 - 1 2 5 8
G a r b o u c h e 7 , Y . R e s e a r c h o n t h e e f f e c t s o f i n t e n s i v e
f e r t i l i z e r u n e o n t h e h u m a n e n v i r o n m e n i
1 3 7 2
i n B u l g a r i a .
S o i l s B u l l e t i n N o . 1 6 , F A O , R o m e
G a r m a n , W . H .
N u t r i e n t c y c l e s a n d a g r i c u l t u r a l r e s o u r c e
m a n a g e m e n t .
S o i l s B u l l e t i n N o . 1 6 ,
1 9 7 2
F A O 1 R o m e
I t .
G e r v y , R . G .
P h o s p h o r u e r e q u i r e m e n t s o f m a n k i n d a n d t h e i r
e f f e c t s o n t h e e n v i r o n m e n t .
1 9 7 2
S o i l s B u l l e t i n N o . 1 6 , F A O , R o m e
G i l b e r t s o n , C . D . , T . M . M c C a l l a , J . R . E l l i s e t a l .
T h e e f f e c t o f a n i m a l d e n s i t y a n d
1 9 7 0
n u r f a c e s l o p e o n c h a r a c t e r i s t i c s o f r u n o f f ,
s o l i d w a s t e a n d n i t r a t e m o v e m e n t
o n u n p a v e d f e e d y a r d u .
N e b r . A g r . a P . S t a . B u l . 5 0 8 , U n i v . o f N e b r a s k a ,
L i n c o l n , N e b r .
G l a n d o n , L . A . , J r . , a n d L . A . B e c k .
M o n i t o r i n g n u t r i e n t s a n d p e s t i c i d e s i n
s u b s u r f a c e
1 9 6 9
a g r i c u l t u r a l d r a i n a g e .
I n C o l l e c t e d P a p e r s R e g a r d i n g N i t r A t e s
i n
A g r i c u l t u r a l W a s t e W a t e r .
U . S . D . I . , F . W . Q . A . W a t e r P o l l u t . C o n t r .
R e s .
S e r . 1 3 0 3 0 E L Y
1 2 / 7 9 ,
W a s h i n g t o n , D . C . :
5 3 - 7 9 .
G r i m m e , H .
S o r p t i o n a n d m o b i l i t y o f p o t a s s i u m i n
s o i l s .
S o i l s B u l l . 1 6 , F A O , R o m e .
1 9 7 2
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 40/367
° r u n e s , D a . , P . R . S t o u t a n d J . R . B r o w n e l l .
G r a o s t o t a l l y o f r u m i n a n t s .
A d v a n . A g r o n .
1 9 7 0
2 2 : 3 3 1 - 3 7 3 ,
H a l l i d a y , D . J .
E u t r o p h i c a t i o n o f i n l a n d w a t e r s w i t h a p e o i a l r e f e r e n c e t o t h e i n f l u e n c e
1 9 7 2
o f a g r i o u l t u r a l p r a c t i c e s , i n c l u d i n g t h e u s e o f f e r t i l i z e r s .
S o i l a B u l l .
1 6 , F A O , R o m o .
H a r m e s o n , R . H . , a n d T . E . L a r s o n .
Q u a l i t y o f s u r f a o e w a t e r s i n I l l i n o i s .
S t . W a t e r S u r v .
1 9 6 9
D i v . B u l .
5 4 .
H a r r e , E d w i n A . , W i l l a r d H . G a r m a n , a n d W m . C . W h i t e .
T h e w o r l d f e r t i l i z e r m a r k e t . I n
1 9 7 1 F e r t i l i z e r T e c h n o l o g y a n d U s e , R . A . ° l o o n e t a l . ( e d s . ) , S o i l S c i . S o o .
A m e r . , M a d i s o n ,
W i s o . i 7 7 - 5 5 4 .
H o l t , R . F . , D . R . T i m m o n s , a n d J . J . L a t e r e l l .
A o c u m u l a t i o n o f p h o s p h a t e s i n w a t e r . J . A g r .
1 9 7 0
F o o d C h e m . 1 8 :
7 8 1 - 7 8 4 .
H u t c h i n s o n , G . L . , a n d F . J . V i e t s , J R .
N i t r o g e n e n r i c h m e n t o f s u r f a c e w a t e r b y a b s o r p t i o n
1 9 6 9
o f a m m o n i a v o l a t i l i z e d f r o m c a t t l e f e e d l o t s .
S c i . 1 6 6 :
5 1 4 - 5 1 5 .
I b a c h , D . B . , a n d J . R . A d a m s .
C r o p y i e l d r e s p o n s e t o f e r t i l i z e r i n t h e U n i t e d S t a t e s .
1 9 6 8
U . S . D . A . S t a t i u . B u l .
4 3 1 s 2 9 5 P .
J a a g , O .
T h e m a i n s o u r c e s o f e u t r o p h i c a t i o n o f i n l a n d w a t e r s w i t h s p e c i a l r e f e r e n o e t o t h e
1 9 7 2
c o m p a r a t i v o m a g n i t u d e s o f p o l l u t i o n a o u r c e u .
S o i l s B u l l .
1 6 . F A O , R o m e .
J u n g , J .
F a c t o r s d e t e r m i n i n g t h e l e a c h i n g o f n i t r o g e n f r o m c o i l , i n c l u d i n g u o m e a u p e c t e
1 9 7 2
o f m a i n t e n a n c e o f w a t e r q u a l i t y .
S o i l u B u l l . 1 6 , F A O , R o m e .
K i l m e r , V i c t o r J .
T h e r e l a t i o n s h i p o f c o i l a n d f e r t i l i z e r p h o s p h o r u s t o w a t e r q u a l i t y .
1 9 7 2
S o i l s B u l l . 1 6 , F A O , R o m e .
K l i n g e b i e l , A . A .
S o i l a n d w a t e r m a n a g e m e n t t o r e d u c e l o s o o f p l a n t n u t r i e n t u t h r o u A h
1 9 7 2
r u n o f f a n d e r o s i o n .
S o i l s B u - 1 1 . 1 6 , F A O , R o m o .
K n u d n o n , D e l n o , C l i n t o n A . H o o v e r , P a u l F i s c h b a c h a n d D e o n D . A x t h e l m .
T h e N e b r a s k a w a t e r
1 9 6 5
q u a l i t y s u r v e y .
N e b r . A g r . E x t . S e r . C i r c .
6 5 - 1 6 5 .
K o h l , D a n i e l H . , G e o r g i a B . S h e a r e r , a n d B a r r y C o m m o n e r .
F e r t i l i z e r n i t r o g e n :
C o n t r i b u t i o n
1 9 7 1
t o n i t r a t e i n s u r f a c e w a t e r i n a C o r n B o l t w a t e r s h e d .
S c i e n c e
1 7 4 : 1 3 3 1 - 1 3 3 4 4
L a t h w e l l , D . J . t D . R . B o u l d i n , a n d W . S . R e i d .
E f f e c t s o f n i t r o g e n f e r t i l i z e r a p p l i c a t i o n s i n
1 9 7 0
a g r i c u l t u r e .
I n R e l a t i o n s h i n o f A r r i c u l t u r e t o S o i l a n d
W a t e r P o l l u t i o n ,
P r o c . C o r n e l l U n i v . C o n f . o n A g r . W a s t e M g m t . h e l d i n S y r a c u s e ,
N . Y . 1 9 2 - 2 0 6 .
L e e , D . H . K .
N i t r a t e s , n i t r i t e s a n d m e t h e m o g l o b i n e m i a .
E n v i r o n . R e v . N o .
2 . ,
N a t l . I n s t .
1 9 7 0
o f E n v i r o n . H e a l t h S c i . , U . S . D e p t . H e a l t h , E d u o . a n d W e l f a r e ,
W a s h i n g t o n , D . C .
M c C a r t y , P . L . ,
C h a i r m a n
T a o k G r o u p 2 6 1 0 1 ) .
S o u r c e n o f n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u s i n w a t e r
1 9 6 7
s u p p l i e s .
J . A m . W a t e r W o r k s A s s o c .
5 9 : 3 4 4 - 3 6 6 .
M o r t e n s e n , J . L .
C o m p l e x i n g o f m e t a l s b y s o i l o r g a n i c m a t t e r .
S o i l S c i . S o c . A m e r . P r o o .
1 9 6 3
2 7 : 1 7 9 - 1 8 6 .
N e l s o n , L . B .
A g r i c u l t u r a l c h e m i o a l o i n r e l a t i o n t o e n v i r o n m e n t a l q u a l i t y :
C h e m i c a l
1 9 7 2
f e r t i l i z e r ° , p r e o e n t a n d f u t u r e .
J . E n v i r o n . Q u a l i t y 1 :
2 - 6 .
° d e n , S v a n t e .
T h e e x t e n t a n d e f f e c t s o f a t m o s p h e r i c p o l l u t i o n o n s o i l s .
S o i l s B u l l .
1 9 7 2
1 6 F A O R o m e .
O l s o n , R . A .
T h e f e r t i l i z e r p r o g r a m m e o f t h e F r e e d o m f r o m
H u n g e r C a m p a i g n .
I n C h a n g e
1 9 7 0
i n
A g r i c u l t u r e , A . B . B u n t i n g ( e d . ) , G e r a l d D u c k w o r t h a n d C o . L t d . ,
L o n d o n : 5 9 9 - 6 0 5 .
O l o o n , R . A . , a n d A . F . D r e i e r .
F e r t i l i z e r p r a c t i c e s f o r c r o p s i n d r y f a r m i n g .
I n :
1 9 7 0
I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n
M e c h a n i z e d
D r y l a n d F a r m i n g , W . C . B u r r o w n , e t a l .
( e d s ) , D e e r e & C o . , M o l i n e ,
1 2 4 - 1 4 4 .
O l o o n , R . A . , A . F . D r e i e r , C . T h o m p s o n e t a l .
U o i n g f e r t i l i z e r n i t r o g e n e f f e o t i v o l y o n
1 9 6 4
'
g r a i n c r o p u .
N e b r . A g r . E x p . S t a .
B u l . 4 7 9 , 4 2
P P .
P a r r , J . F .
C h e m i c a l a n d b i o c h e m i c a l c o n n i d e r a t i o n s f o r m a x i m i z i n g
t h e e f f i c i e n c y o f
1 9 7 2
f e r t i l i z e r N . S o i l s B u l l . 1 6 , F A O , R o m o .
P e t e r s o n , G . A . , a n d D . J . V e t t e r .
S o i l n i t r o g e n b u d g e t o f t h e w h e a t - f a l l o w a r e a .
N e b r .
1 9 7 1
A g r . E x p . S t a . Q u a r t .
1 7 ( W i n t e r ) :
2 3 - 2 5 .
P e t e r n o n , J . R . , T . M . M c C a l l a , a n d G e o r g e E . S m i t h .
H u m a n a n d a n i m a l w a s t e s a s f e r t i l i z e r a .
1 9 7 1
I n F e r t i l i z e r T e c h n o l o g y a n d U s e , R . A . O l s o n e t
a l . ( e d s . ) , S o i l S c i . S o c .
A m e r . , M a d i s o n , W i s . :
5 5 7 - 5 9 6 .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 41/367
P r e s i d e n t ' e S c i e n c e A d v i s o r y C o m m i t t e e , P a n e l o n t h e W o r l d F o o d S u p p l y .
T h e w o r l d f o o d
1 9 6 7
p r o b l e m . T h e W h i t e H o u s e , W a s h i n g t o n , D . C .
S C h t i p t i a n , W .
E f f e c t s o f t h e a p p l i c a t i o n o f i n o r g a n i o a n d o r g a n i c m a n u r e s o n t h e m a r k e t
1 9 7 2
q t e a l i t y a n d o n t h e b i o l o g i c a l v a l u e o f a g r i c u l t u r a l p r o d u o t s .
S o i l s
B u l l . 1 6 , F A O , R o m o .
S e i m , E x . , P . N . M o a h e r , a n d R . A . O l s o n .
H o w m u c h p o l l u t i o n f r o m f e r t i l i z e r a ?
N e b r .
1 9 7 2
A g r . E x p . S t a . Q u a r t . ( W i n t e r ) .
S m i t h , G e o r g e E . S t a t e m e n t a t S e n a t e s u b c o m m i t t e e h e a r i n g o n a i r a n d w a t e r p o l l u t i o n ,
1 9 7 1
K a n s a a C i t y , M o . , A p r . 2 .
S m i t h , 0 . E ,
N i t r a t o p r o b l e m s i n w a t e r a s r e l a t e d t o s o i l s , p l a n t a a n d w a t e r .
W a t e r F o r u m .
1 9 6 5
S p e c . R a p t .
# 5 5 ,
U n i v . o f M i s s o u r i , C o l o m b i a , M s .
S t a n f o r d , G . , C . D . E n g l a n d , a n d A . W . T a y l o r .
F e r t i l i z a r u s e a n d w a t e r q u a l i t y .
U . S . : D . A . ,
1 9 7 0 A . R . S . 4 1 - 1 6 9 .
U . S . G o v t . P r i n t i n g O f f . , W a s h i n g t o n , D . C .
S t e w a r t , B . A . , F . G . V i e t s , J r . , G . L . H u t c h i n s o n , e t a l .
D i e t r i b u t i o n o f n i t r a t e s a n d o t h e r
1 9 6 7
w a t e r p o l l u t a n t s u n d e r f i e l d a a n d c o r r a l s i n t h e m i d d l e S o u t h P l a t t e
V a l l e y o f C o l o r a d o .
U . S . D e p t . A g r . , A g r i . R e s . S e r v . , A R S 4 1 - 1 3 4 2 0 6 p p .
S t e w a r t , K . M . , a n d
G . A . R o h l i c h .
E u t r o p h i c a t i o n - - a r e v i e w .
' P u b .
3 4 .
S t a t a W a t e r Q u a l i t y
1 9 6 7
C o n t r o l B d . , C a l i f .
S t e w a r t , R . , a n d W . P e t o r s o n , T n e n i t r i c n i t r o g e n c o n t e n t o f t h o c o u n t r y r o c k .
S o i l
1 9 1 6
S c i .
2 : 3 4 5 - 3 6 1 .
S t o u t , P e r r 7 R . , a n d R . G . D u r a u .
T h e e x t e n t a n d s i g n i f i c a n c e o f f e r t i l i z e r b u i l d u p i n
1 9 6 7 * o i l a s r e v e a l e d b y v e r t i c a l d i a t r i b u t i o n s o f n i t r o g e n o t t a m a t t e r b e t w e e n
c o i l a a n d u r d e r l y i n g w a t e r r e s e r v o i r s .
S y m p o a i u m o n 1 7 . 1 . c u l t u r e a n d t h e
. W . a l i t v o f O u r E e v i r o n m e n t . A . A . A . S . P u b . 6 5 , W a n h i n g t o n , D . C .
5 " .
U n t t e d S t a t e s
D e I e w t m e n t o f H e a l t h , E d u c a t i o n a n d W e l f a r e .
P u b l i c h e a l t h a e r v i c e
d r i a k i n g
1 9 6 2
w a t e r s t a n d a r d s .
U . S . D e p t . H e a l t h , E d u a . a n d W e l f a r e P u b .
9 5 6 , W a s h i n g t o n ,
D . C . ,
& 1
V i e t a , F . G . , J r .
W a t e r
q u a l i t y i n r e l a t i o n
t o
f a r m u n e o f f e r t i l i z e r .
D i o - S c i e n c e 2 1 :
1 9 7 1
4 6 0 - 4 6 7 .
V i e l a , F r a n k G . , J r . , a n d R i c h a r d R . H a g e m a n .
F a c t o r s a f f e c t i n g t h e a c c u m u l a t i o n o f
1 9 7 1
n i - t r a t e i n s o i l , w a t e r , a n d p l a n t s .
U . S . D . A . , A . R . S . A g r . H a n d b o o k
n o . 4 1 3 , 6 3 p p .
W a d l e i g h , C . H .
a a t e s i n r e l a t i o n
t o a g r i c u l t u r e a n d f o r e s t r y .
U . S . D . A . M i s c . P u b .
1 9 6 8
1 0 6 5 , 1 1 2 p p .
W a d l e i g h , C . H . P l a n t
n u t r i e n t s w i t h
r e s p e c t t o w a t e r q u a l i t y .
I n t e r s t a t e C o m m .
o n t h e
1 9 6 9
P o t o m a c R i v e r .
W a d l e i g h , C e a i l H . , a n d C l a r e n c e S . B r i t t . I e s u e s i n f o o d p r o d u c t i o n a n d c l e a n w a t e r .
I n
1 9 7 0
A r i c u l t u r a l P r a o t i c e e a n d
W a t e r q u a l i t v , T o d . L . W i l l r i o h
a n d
G e o r g e E . S m i t h
T h a I o w a S t a t e U n i v e r s i t y P r e s s , A m e s , l a . : X I X - X X V I I .
W a l k e r , T . W . , D . K . T h a p a , a n d A . F . R . M a m a .
S t u d i e s o n
D o n
o r g a n i c
m a t t e r : 3 .
1 9 5 9
A c o u m u l a t i o n o f
c a r b o n , n i t r o g e n , a u l p h u r , o r g a n i c a n d t o t a l p h o s p h o r u n i n
i m p r o v e d g r a s s l a n d D o n a .
S o i l S c i .
8 7 : 1 3 5 - 1 4 0 .
W a r d , P . C .
F i a t i n g l e v e l a o f
n i t r a t e a i n
w a t e r s - - t h e C a l i f o r n i a s i t u a t i o n .
I n N i - t r a t e
1 9 7 0
a n d W a t e r S u p p l e r ;
S o u r c e a n d C o n t r o l .
T w e l f t h S a n i t .
E n g i n . C o n f .
E n g i n . P u b . O f f . , U n i v . I l l i n o i s , U r b a n a , I l l . : 1 4 - 2 6 .
W e l o h , L . F .
P e r s o n a l c o m m u n i c a t i o n .
1 9 7 1
W e l t e ,
S e l l a D u l l . 1 6 , F A O , H o m e .
1 9 7 2
T a a l o n , D . H .
T h e c o n c e n t r a t i o n o f a t i l i n O r d a a n d
n i t r a t e i n r a i n w a t e r o v n r I s r a e l i n
1 9 6 4
r e l a t i o n t o e n v i r o n m e n t a l f a c t o r s . T e l l u s 1 6 : 2 & o - 2 ( 4 .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 42/367
M A X W I Z I N G T H E U T I L I Z A T I O N F F I C I E N C Y O F F E k T I L I Z E k N
B Y S O I L A D C R O P M A N A G E M E N T
e
R . A . O l s o n
P r o f e s u o r o f A g r o n o m y , U n i v e r s i t y o f N e b r a s k a
I n t r o d u c t i o n
F e r t i l i z e r N a t s o m e 2 7 m i l l i o n m e t r i c t o n s i s t h e m o s t e x t e n s i v e l y r e q u i r e d a n d u e e d
n u t r i e n t w o r l d - w i d e f o r e c o n o m i c c r o p p r o d u c t i o n .
W i t h p r o j e c t i o n s o f a d o u b l e d c o n s u m p t i o n
i n t h o n e x t
1 5
y e a r s , i t c l e a r l y c o n s t i t u t e s a m a j o r i n p u t c o o t f o r t h e w o r l d ' s f a r m e r s .
E v i d e n c e o f t h e i m p a c t o f f e r t i l i z e r N o n m o d e r n c r o p p r o d u c t i o n i s p r e s e n t e d i n
F i g u r e 1
( u p d a t e d f r o m d a r b e r a n d O l n o n , 1 9 6 8 ) .
I t i s o b v i o u s t h a t f e r t i l i z e r N p l a y e d a
m a j o r r o l e i n t h e n e a r t r i p l i n g o f e t a t e a v e r a g e y i e l d s w h i c h o c c u r r e d b e t w e e n 1 9 4 8 - 1 9 7 0
i n N e b r a s k a a n d I n d i a n a r e p r e s e n t i n g t h e w e s t e r n a n d e a n t e r n p o r t i o n s o f t h e C o r n B e i t ,
U . S . A .
O t h e r t e c h n o l o g i c a l a d v a n c e s d u r i n g t h e p e r i o d u n d o u b t e d l y c o n t r i b u t e d t o t h e
p o r t r a y e d y i e l d i m p r o v e m e n t s i n c l u d i n g i m p r o v e d h y b r i d s , b e t t e r t i l l a g e a n d w e e d c o n t r o l
m e t h o d s , e x p a n d e d i r r i g a t i o n d e v e l o p m e n t , e t c . , b u t t h e N c o n t r i b u t i o n w a s p r e d o m i n a n t .
I m p l i c a t i o n s f o r t h e d e v e l o p i n g c o u n t r i e s o f t h e w o r l d a r e c l e a r l y a p p a r e n t .
W i t h t h e e m p h a s i s t h a t h a s r e c e n t l y b e e n p l a c e d o n e n v i r o n m e n t a l q u a l i t y , a n d i n
s p e c i a l
c o n s i d e r a t i o n c f t h e m o b i l i t y o f N i n s o i l , i t i o e s c e n t i a l t h a t f e r t i l i z e r N
m a n a g e m e n t b e d i r e c t e d t o w a r d . m a x i m u m c r o p u t i l i z a t i o n e f f i c i e n c y .
I t w i l l b e t h e o b j e c t i v e
o f t h i s p a p e r t o d e t a i l p r a c t i c e s w h i c h h a v e p r o v e d e f f e c t i v e t o t h i s e n d .
I m p a c t o f C u l t i v a t i o n o n S o i l N
M a n y
i n v e s t i g a t c r s h a v e r e p o r t e d s h a r p d e c l i n e s i n s o i l C a n a N f r o m t h e n a t i v e s t a t e
a f t e r l a n d h a s b e e n p l a c e d u n d e r c u l t i v a t i o n .
T h u s , H a a s e t a l .
( 1 9 5 7 )
r e p o r t a n a v e r a g e
l o s s o f
3 9
p e r c e n t o f t h e N f r o m t h e v i r g i n s u r f a c e e o i l o f 1 4 l o c a t i o n s i n a s u b h u m i d
t e m p e . . a t e r e g i o n o v e r a 3 6 - y e a r c r o p p i n g p e r i o d , o r s l i g h t l y m o r e t h a n o n e p e r c e n t
l o s n
p e r y e n r
o r c u l t i v a t i o n .
T h e y a l t o r e p o r t e d l o s e o f
1 5
p e r c e n t o f t h e t o t a l N i n t h e
1 5 - 3 0
c m d e p t h o f s o i l C r o s
3 5
y e a r n ' c r o p p i n g a t s e v e n l o c a t i o n s .
T h i s a n d o t h e r e m u l a r
s t u d i e u
h A v e
d e m o n n t r a t e d a l i n e a r d e c l i n e o f N w i t h t i m e f o r
3 0 - 5 0
y e a r s i n t e m p e r a t e
r e g i o n s w h e n a n e w a n d s u b s t a n t i a l l y l o w e r e q u i l i b r i u m l e v e l i n r e a c h e d .
T h e d e c l i n e i n N
i n v o l v e d i n v a r i a b l y g r e a t l y e x c e e d s t h e a m o u n t o f N t a k e n o f f i n c r o p s a n d t h u s n u g g e s t s
o t h e r a v e n u e s o f l o s s , p r e d o m i n a n t a m o n g w h i c h a r e r e m o v a l b y e r o s i o n ,
l e a c h i n g o f n i t r a t e ,
v o l a t i l i z a t i o n o f a m m o n i a a n d d e n i t r i f i c a t i o n .
N i t r a t o l e a c h i n g d e p e n d s o n a n u m b e r o f f a c t o r s , m o s t i m p o r t a n t
o f w h i c h , a c c o r d i n g
t o A l l i s o n
( 1 9 6 5 ) ,
a r e ;
( 1 ) A m o u n t a n d f o r m o f s o l u b l e a n d u n a d s o r b e d N p r e s e n t o r a d d e d ;
( 2 ) t i m e a n d a m o u n t o f r a i n f a l l ;
( 3 )
i n f i l t r a t i o n a n d p e r c o l a t i o n r a t e s , b o t h m a r k e d l y
i n f l u e n c e d b y s o i l
p h y s i c a l
p r c n p e r t i e s a n d t i l l n g n p r a c t i c e ; ( 4 ) s o i l w a t e r h o l d i n g
c a p a c i t y a n d p r o f i l e m o i s t u r e c o n t e n t w h e n r a i n o r i r r i g a t i o n o c c u r s ;
( 5 )
c h a r a c t e r o f
c r o p , i f p r e s e n t ; ( 6 ) a m o u n t o f e v a p o t r a n s p i r a t i o n ;
( y ) N r e m o v a l r a t e b y t h e e r o p ;
( 6 ) e x t e n t o f u p w a r d N m o v e m e n t d u r i n g d r o u t h p e r i o d s ; a n d
( 9 )
e x t e n t t o w h i c h N i c l e a c h e d
b e l o w t h e r o o t z o n e . A l l i s o n a n w e l l a s
N e l s o n
a n d U h l a n d
( 1 9 5 5 )
h a v e e x p r e s s e d t h e b e l i e f
t h a t l e a c h i n g l o s s e s g e n e r a l l y o c c u r w h e n n o c r o p i n g r o w i n g o n
t h e s o i l a n d t h a t p r e c i p i -
t a t i o n i n a s u b h u m i d t e m p e r a t e r e g i o n a s e x p r e s c e d i n m i d w e n t e r n
U . S . A . i s u s u a l l y i n a d e -
q u a t e t o c a u s e s i g n i f i c a n t l e a c h i n g d u r i n g t h e g r o w i n g s e a s o n .
P u b l i n h e d a s P a p e r N u m b e r
1 3 2 5 , J o u r n a l S e r i e s , N e b r a s k a , A g r i c u l t u r a l E x p e r i m e n t
S t a t i o n .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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I r r e o p e c t i v e o f t h e c h e m i c a l f o r m a d d e d a s f e r t i l i z e r , N i s r e a d i l y c o n v e r t e d i n t o
N O 3 u n d e r a e r o b i c c o n d i t i o n s a n d i s t h e n r e a d i l y l e a c h a b l e , e s p e c i a l l y i n t h e f a l l a n d
s p r i n g m o n t h s i n t h e a b o e n c e o f
a n e s t a b l i s h e d c r o p r o o t s y s t e m . '
V o l a t i l i z a t i o n l o o s e n o f N c a n o c c u r i n s e e e r a l w a y c , i n c l u d i n g e v o l u t i o n a s m o l e c u l a r
a m m o n i a f r o m N g s o u r c e s , a n d a u N 2 a n d N 2 0 f r o m b i o / o g i c a l a n d ' c h e m i c a l ' d e n i t r i f i c a t i o n
o f N O - 1 a n d N O 2 s o u r c e s .
A m m o n i a l o s s e s a r e m o s t l i k e l y t o o c c u r f r o m s u r f a c e a p p l i c a t i o n e
o f N ; ' ' ' - c o n t a i n i n g o r p r o d u c i n g m a t e r i a l o t o s o i l s o f h i g h p H , w h i l e N , a n d N 2 0 v o l a t i l i z a -
. 4
t i o n i s e u p e c i a l / y a a s o c i a t e d w i t h l o w o x y g e n t e n s i o n s a c c o m p a n y i n g p o r d r a i n a g e .
I n a s u m m a r y o f 5 1 l y s i m e t e r u t u d i e s i n v o l v i n g c r o p p i n g t o n o n - l e g u m e s i n t h e U . S . ,
A l l i s o n
( 1 9 5 5 ) c o n c l u d e d t h a t 1 5 p e r c e n t o r m o r e o f t h e t o t a l N a p p l i e d w a s u n e x p l a i n a b l y
l o e t , a b o v e a n d b e y o n d t h a t f o u n d i n p e r c o l a t i n g w a t e r s , a n d p r e s u m a b l y d u e t o v o l a t i l i z a -
t i o n .
V i e t n ( 1 9 6 0 ) r e p o r t e d c o m e ' n o t a b l y l a r g e r u n e x p l a i n e d l o s s e s , i n t h e r a n g o o f 2 0 - 9 2
p e r c e n t o f t h e N a p p l i e d , i n a s e r i e
o f l o n g t e r m f i e l d e x p e r i m e n t o i n t h e w e s t e r n U . S .
G r e a t e s t l o s s e s w e r e n o t e d o n f i n e t e x t u r e d c a l c a r e o u s s o i l e i n w h i c h a e r a t i o n c o u l d b e
p o o r f o l l o w i n g r a i n o r i r r i g a t i o n .
L o o s o f N w i t h e r o d e d s e d i m e n t s f r o m c u l t i v a t e d l a n d v a r i e s f r o m i n s i g n i f i c a n t a t n o n -
e r o s i v e o i t e o t o v e r y g r e a t w h e / ' e w i n d o r w a t e r r e m o v a l n a r e l a r g e .
M u c h o f t h e r e m o v a l
i n t h i o c a s e i n i n t h e f o r m o f v e r y f i n e l y d i v i d e d s o i l o r g a n i c m a t t e r p a r t i c l e e c o n t a i n i n g
N a n d
A S
a d s o r b e d N H - X ) o n f i n e m i n e r a l p a r t i c l e n .
R e s u l t o f t h e c o m b i n a t i o n o f t h e s e l o s o e s i s t h a t e c o n o m i c a g r i c u l t u r a l p r o d l i c t i o n
r e q u i r e s t h e u s e o f s u p p l e m e n t a l N o f o n e s o r t o r a n o t h e r i n a r e l a t i v e l y f e w y e a r s a f t e r
i n t e n s i v e c u l t i v a t i o n b e g i n s .
T h e s i m p l e a c t o f r e m o v i n g t h e i n d i g e n o u e v e g e t a t i o n a n d
e x p o o i n g t h e b a r e s o i l t o t h e e l e m e n t s b y c r o p p i n g c o n n t i t u t e s a b r e a c h o f t h e n a t u r a l
r e g i m e w i t h r - I n c o m i t a n t r e d u c t i o n i n t h e s o i r n c a p a c i t y f o r h o l d i n g N i n v i r t u a l l y a l l
e i t u a t i o n n e x c e p t t h a t o f t h e i r r i g a t e d d e s e r t
B o i l . R e c o g n i t i o n o f t h e s e n a t u r a l l o s e
a v e n u e n m u s t b e g i v e n i n t h o c a s e o f f e r t i l i z e r N a s w e l l , a n d t h o s e m a n a g e m e n t
p r a c t i c e s
w h i c h w i l l r e t a r d l o e s m u e t b e p r o m o t e d f o r e c o n o m i c a n d p o l l u t i o n c o n t r o l r e a s o n s .
C r o p U t i l i z a t i o n o f A p p l i e d N
L o n g - t e r m f i e l d e x p e r i m e n t e s u m m a r i z e d b y A l l i e o n
( 1 9 6 6 )
i n d i c a t e d t h a t n o m o r e t h a n
5 0 - 6 0 p e r c e n t o f a p p l i e d f e r t i l i z e r N i s u t i l i z e d b y c r o p s a s t h e g e n e r a l r u l e , e v e n w i t h
i m m o b i l i z a t i o n t a k e n i n t o a c c o u n t .
A n u n d e r s t a n d i n g o f c r o p m o r p h o l o g y i n r e l a t i o n t o
n u t r i e n t u p t a k e i s f u n d a m e n t a l t o t h e d e v e l o p m e n t o f e f f e c t . i v e f e r t i l i z a t i o n p r a c t i c e s
t h a t
m i g h t h o p e f u l l y i m p r o v e o n t h i s l o w d e g r e e o f e f f i c i e n c y .
E x a m p l e s w i l l b e d e v e l o p e d i n
t h i n r e g a r d f o r t w o o f t h e m o s t i m p o r t a n t c e r e a l c r o p s , v i z . , w i n t e r w h e a t a n d m a i z e .
A s r e p o r t e d b y O l s o n a n d R h o a d e s
( 1 9 5 3 ) ,
t h e w i n t e r w h e a t c r o p t o o k u p f r o m
5
t o 5 0
p e r c e n t o f i t s t o t a l N b e t w e e n g e r m i n a t i o n a n d t h e t i m e w h e n g r o w t h
r e c o m m e n c e d i n t h e
f o l l o w i n g s p r i n g , t h e a m o u n t d e p e n d i n g o n e x t e n t o f f a l l g r o w t h w h i c h
i s g o v e r n e d b y f a l l
t e m p e r a t u r e , m o i s t u r e , t i m e o f p l a n t i n g a n d s o i l N l e v e l .
T h e p e r i o d b e t w e e n r e s u m p t i o n
o f g r o w t h i n t h e o p r i n g a n d h e a d i n g a c c o u n t e d f o r u p t o
8 0 p e r c e n t o f t h e t o t a l N
a s e i m i l a t e d .
T h i s i n t e r v a l c o i n c i d e d w i t h t h e t i m e o f g r e a t e s t d r y m a t t e r
p r o d u c t i o n ,
a l t h o u g h m a x i m u m d r y m a t t e r w e i g h t w a n n o t u s u a l l y r e a c h e d u n t i l
a b o u t t w o w e e k s a f t e r
m a x i m u m N ' a c c u m u l a t i o n h a d b e e n a c c o m p l i e h e d .
B e t w e e n h e a d i n g a n d h a r v e s t u p t o 2 3 p e r c e n t
o f t h e t o t a l N w a s a b s o r b e d , a n d i n t h i s
5 - 6
w e e k s ' p e r i o d
2 5 - 7 5
p e r c e n t o f t h e N p r e v i o u s l y
a c c u m u l a t e d i n l e a v e s a n d s t e m ° w a s t r a n s l o c a t e d t o t h e g r a i n .
A d e c l i n e i n t o t a l d r y
m a t t e r a n d N c o n t e n t w a s o b s e r v e d a f t e r f l o w e r i n g a s h a s
b e e n r e p o r t e d f o r r i c e .
A l s o , t h e
p e r i o d o f m o s t r a p i d v e g e t a t i v e g r o w t h w a s e a r l i e r w i t h
n u p p l e m e n t a l N a p p l i e d .
S p r i n g
a p p l i c a t i o n o f N f e r t i l i z e r ( a m m o n i u m n i t r a t e ) a f f o r d e d g r e a t e r
a c c u m u l a t i o n o f N i n t h e
p l a n t s a n d u l t i m a t e l y i n t h e g r a i n t h a n r e s u l t e d f r o m
f a l l a p p l i c a t i o n .
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T h e e t u d i e e o n w h e a t e v i d e n c e d t h a t a
m a j o r
p a r t o f t h e N r e q u i r e d c a n b e u t i l i z e d
b e t w e e n t h e r e s u m p t i o n o f s p r i n g g r o w t h a n d h e a d i n g .
T h u s , t h e h a z a r d s o f l e a c h i n g ,
m i c r o b i a l
t i e u p a n d d e n i t r i f i c a t i o n c o u l d t h e o r e t i c a l l y b e m i n i m i z e d f r o m t h a t l i k e l y
w i t h p l a n t i n g t i m e a p p l i c a t i o n . S p r i n g t r e a t m e n t w o u l d a l s o
a l l o W
a n e v a l u a t i o n o f c r o p
s t a n d a n d s o i l m o i e t u r e c o n d i t i o n s f a i r l y l a t e i n t h e c r o p s e a e o n b e f o r e d e c i d i n g o n t h e
f e a s i b i l i t y o f N f e r t i l i z a t i o n .
A r e v i e w b y N e l s o n ( 1 9 5 6 ) i n c o r p o r a t i n g r e s u l t e o f s e v e r a l i n v e s t i g a t o r s n o t e s t h a t
t h e c u r v e f o r N a c c u m u l a t i o n w i t h t i m e i n t h e w h o l e m a i z e p l a n t s l i g h t l y p r e c e d e s t h e
c u r v e f o r d r y m a t t e r p r o d u c t i o n u n t i l s h o r t l y a f t e r t a s s e l i n g a n d B i l k i n g .
H a n w a y ( 1 9 6 2 )
f o u n d a c h a r a c t e r i s t i c d i s t r i b u t i o n o f N i n d i f f e r e n t p l a n t p a r t e o f m a i z e i r r e s p e c t i v e
o f c r o p p i n g s y e t e m a n d f e r t i l i z e r t r e a t m e n t .
N i t r o g e n a c c u m u l a t e d i n e a c h p l a n t p a r t a s
t h a t p a r t g r e w w i t h l i t t l e t r a n s l o c a t i c n f r o m o n e p a r t t o a n o t h e r u n t i l a f t e r g r a i n
f o r m a t i o n b e g a n , w h e n N w a s t r a n s l o c a t e d f r o m a l l o t h e r p l a n t p a r t s t o t h e g r a i n .
H a n w a y
o b s e r v e d t h a t t r a n s l o c a t i o n o f N f r o m c o b , h u e k a n d ° t a l k p r e c e d e d t h a t f r o m t h e l e a v e s ,
a n d t h a t b y e i l k i n g t i m o t h e p l a n t h a d t a k e n u p 6 5 p e r e e n t o f t h e t o t a l c r o p a c c u m u l a t i o n
o f N .
A t m a t u r i t y 2 / 3 o f t h e c r o p ' s t o t a l a b o v e - g r o u n d N s u p p l y w a s c o n c e n t r a t e d i n t h e
g r a i n , a n d a b o u t 1 / 2 o f t h i s a m o u n t a p p e a r e d t o h a v e b e e n t r a n s l o c a t e d f r o m o t h e r a b o v e -
g r o u n d p a r t s .
E s p e c i a l l y s i g n i f i c a n t i s h i n o b s e r v a t i o n t h a t 5 0 p e r c e n t o f t h e l e a f
g r o w t h a n d 3 1 p e r c e n t o f t h e c r o p s ' t o t a l N u p t a k e o c c u r r e d i n o n e 2 - w e e k p e r i o d
j u s t
b e f o r e t a s s e l i n g .
G a s a
( 1 9 7 1 )
a p p l y i n g f e r t i l i z e r t a g g e d w i t h
1 5 N
1 / d a y s b e f o r e n i l k i n g , a t B i l k i n g
a n d 1 4 d a y s a f t e r e i l k i n g f o u n d i n c r e a s i n g c o n c e n t r a t i o n s o f t h e t a g g e d N i n t h e g r a i n
w i t h d e l a y i n t i m e o f t r a c e r a p p l i c a t i o n o n s o i l w i t h m o d e s t r e s i d u a l m i n e r a l N .
O n p l o t s
c o n t a i n i n g a v e r y h i g h , e v e l o f r e s i d u a l m i n e r a l N , h o w e v e r , t h e m o s t d e l a y e d N a p p l i c a t i o n
r e s u l t e d i n d e c r e a s e d 1 ) 1 4 l e v e l o f t h e g r a i n .
C o n c l u e i o n o f t h i s a n d a c o m p a n i o n s t u d y w a s
t h a t , w i t h f a v o u r a b l e m o i s t u r e c o n d i t i o n s ,
N
f e r t i l i z e r s u p p l i e d d u r i n g t h e e a r l y s t a g e s
o f t h e v e g e t a t i v e m a i z e p l a n t ' e m a x i m u m
N
u p t a k e a n d l e a f d e v e l o p m e n t p e r i o d , i . e . , f r o m
5 - 7
w e e k s a f t e r e m e r g e n c e , w a e m o r e e f f i c i e n t l y a b s o r b e d a n d u t i l i z e d t h a n e i t h e r e a r l i e r
o r l a t e r a p p l i c a t i o n s .
S o i l R e s i d u a l s f r o m A p p l i e d N
D e p e n d i n g o n a n t e n s i t y o f c r o p u t i l i z a t i o n a n d e n v i r o n m e n t a l f a c t o r s e u b e e q u e n t t o
h a r v e s t o f t h e c r o p t r e a t e d , t h e r e m a y b e s u b s t a n t i a l r e s i d u a l m i n e r a l N r e m a i n i n g i n t h e
s o i l f o r t h e n e x t c r o p ' s u n e a s h a s b e e n d o c u m e n t e d i n m a n y s t u d i e s
( t e b a n a e t a l . ,
1 9 3 1 ;
M i c h a l y n a a n d H e d l i n ,
1 9 5 9 ;
W h i t e a n d P e e e k ,
1 9 5 9 ;
P e a r s o n e t a l . ,
1 9 6 1 ;
S o p o r a n d H u a n g ,
1 9 6 3 ;
O l s o n e t a l . , 1 9 6 4 a ; P e t e r s o n a n d A t t o e ,
1 9 6 5 ;
K u r t z a n d S m i t h ,
1 9 6 6 ;
H e r r o n e t a l . ,
1 9 6 8 ) .
S o i l t e x t u r e a n d a m o u n t s o f r a i n f a l l o r i r r i g a t i o n - a r e m o s t s i g n i f i c a n t d e t e r m i -
n a n t s o f r e s i d u a l N a s t h e y c o n t r o l m a g n i t u d e o f l e a c h i n g a n d d e n i t r i f i c a t i o n l o s s e s .
R e s i d u a l s a r e l e a s t n i g n i f i c a n t i n v e r y s a n d y s o i l s o f l o w w a t e r h o l d i n g c a p a c i t y
a n d i n
r e g i o n s w h e r e r a i n f a l l n o t a b l y e x c e e d s w a t e r u s e b y c r o p s , b u t d o o c c u r t o s o m e
d e g r e e
e v e n w i t h h u m i d c o n d i t i o n s ( P e a r s o n e t a l . ,
1 9 6 1 ) .
M o r e o f t e n t h a n n o t a g e n e r a l c o r r e l a -
t i o n i s f o u n d t o e x i s t b e t w e e n a m o u n t o f r e s i d u a l m i n e r a l N i n t h e e u r f a c e 3 0 o r
6 0 c m o f
s o i l a n d t h e t o t a l a m o u n t i n t h e 1 5 0 c m p r o f i l e , a d e p t h b e l o w w h i c h m o s t a n n u a l c r o p
r o o t s
d o n o t e x t e n s i v e l y p e n e t r a t e i n s e a r c h o f w a t e r a n d n u t r i e n t s .
T h e r e i s a l s o g e n e r a l
a g r e e m e n t o n t h e d e p r e s s i n g e f f e c t
o f
a c c u m u l a t e d N O 3 N o n n o i l p H .
W o r k o f i e r r o n e t a l .
( 1 9 7 1 )
o n a n i r r i g a t e d B r u n i z e m e o n o v e r a
t h r e e - y e a r p e r i o d
s h o w e d s u b s t a n t i a l l y g r e a t e r m i n e r a l N a c c u m u l a t i o n i n
t h e 1 8 0 c m p r o f i l e o f s o i l w h e r e
f e r t i l i z e r N h a d b e e n a p p l i e d a s a e u m m e r a i d e d r e s e i n g
f o r m a i z e t h a n w h e r e a p p l i e d
p r e p l a n t .
T h i s w a s i n s p i t e o f t h e f a c t t h a t y i e l d a v e r a g e d s o m e w h a t h i g h e r
w i t h s u m m e r
a p p l i c a t i o n .
N o t o n l y w a s a g r e a t e r t o t a l q u a n t i t y o f m i n e r a l N m e a s u r e d
b u t a g r e a t e r
p r o p o r t i o n w a s p r e R e r v e d i n t h e u p p e r 6 0 c m o f t h e p r o f i l e w i t h
a p p l i c a t i o n d e l a y e d u n t i l
a n a c t i v e r o o t s y s t e m f o r a e e o r p t i o n o f t h e
N e x i s t e d .
C o n t r i b u t i n g t o t h i e o b s e r v a t i o n
w a s
a
n u b n t a n t i a l l y g r e a t e r p e r s i n t e n o e
o f N e 4 - N
i n t h e s u r f a c e 3 0 c m o f s o i l w i t h
d e l a y e d t i m e o f a p p l i c a t i o n .
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12.000
10.000
8.000
6.000
o
169
253
12,000
10,000
8,000
6.000
0
u
0
2,000
;
o
Y
-3847.6 152.36X 0.4359X2
.77,3
40
80 120
Fla.
2.
Residual
effect of N
treatments
in
th
three
years
on yield
of maize in 1967
(left),
correlation
between measured
residual
mineral
surface
60
pm of soil
on
grain
yield without
N
applied
(right),
RESIDUAL
N. Kg/ha IN
60
cm SURFACE SOIL
ANNUALLYAPPLIEDN,KsOla
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a c c u m u l a t i o n s o f r e s i d u a l m i n e r a l N b e c o m e a p p a r e n t i n a r e l a t i v e l y f e w y e a r s t h a t m o d i f y
t h e i n i t i a l r a t o i n d i c a t i o n u , e x c e e d i n g i n i m p o r t a n c e t h e s o i l ' s n a t u r a l m i n e r a l i z a t i o n
c a p a c i t y .
D i e r e g a r d o f t h i s A g r o n o m i c a l l y i m p o r t a n t p r i n c i p l e w o u l d i n d e e d e v e n t u a l l y
l o a d t o f e r t i l i z e r N c o n t a m i n a t i o n o f g r o u n d w a t e r a n d o f s u r f a c e w a t e r s f e d b y t h e g r o u n d
w a t e r .
V a r i e t y o f a s p e c i f i e d c r o p g r o w n a n d s e a s o n o f g r o w t h c a n h a v e m a r k e d e f f e c t s o n
o p t i m u m r a t e o f N t o a p p l y .
T h u s , r e s e a r c h a t t h e I n t e r n a t i o n a l R i c e R e s e a r c h I n e t i t u t e
( D e D a t t a e t a l . , 1 9 6 8 )
s h o w e d p o e i t i v e r e s p o n s e t o 1 2 0 k g N / h a i n t h e s u n n y d r y s e a s o n o f
o n e o f t h e d w a r f v a r i e t i e s d e v e l o p e d b y t h e I n s t i t u t o , w h e r e a e m o s t t a l l t r a d i t i o n a l
v a r i e t i e n p e a k e d o u t a t 3 0 - 6 0 k g N / h a .
T h e d w a r f v a r i e t y y i e l d e d l e s s d u r i n g t h e c l o u d y
w e t s e a s o n t h a n i n t h o d r y s e a s o n a n d a c h i e v e d i t s m a x i m u m a t o n l y 6 0 k g / h a , w h e r e a s t h e
t a l l v a r i e t i e e y i e l d e d s u b e t a n t i a l l y l e s e a n d r e a c h e d t h e i r m a x i m a a t 2 0 - 4 0 k g N .
I m p l i c a -
t i o n i s t h a t a s l i g h t i n t e n s i t y i s l o w , N r e q u i r e m e n t b y t h e c r o p i s c o r r e s p o n d i n g l y l o w e r .
T i m i n g . N u m e r o u e s t u d i e e h a v e b e e n m a d e t h r o u g h o u t t h e w o r l d o n t i m i n g o f f e r t i l i z e r
N a p p l i c a t i o n w i t h r a t h e r c o n f l i c t i n g r e s u l t e . K u r t z a n d s m i t h ( 1 9 6 6 ) i n a r e v i e w s t a t e
t h a t f e r t i l i z e r N m a y b e a p p l i e d t o t h e s o i l i n t h e f a l l o r w i n t e r b e f o r e t h e c r o p p i n g
B e a s o n , i n t h e s p r i n g , o r a s a s i d e d r e e s i n g b e t w e e n t h e r o w s a f t e r t h e c r o p i s e s t a b l i s h e d .
T h e y i n d i c a t e t h a t a v a i l a b l e f o r m a o f N i n f e r t i l i z e r s a r e n o t p e r m a n e n t i n t h e s o i l a n d
t h a t r i s k o f l o a s i e i n c r e a s e d w h e n a p p l i c a t i o n e a r e m a d e f a r i n a d v a n c e o f t h e t i m e o f
c r o p u s e .
T h e s a m e a u t h o r ° a s w e l l a s D o n a l d e t a l . ( 1 9 6 3 ) e u g g e s t t h a t a m m o n i u m f o r m s o f
N c a n b e s a f e l y u s e d i n t h e f a l l i f a p p l i e d a f t e r t h e s o i l h a s c o o l e d d o w n t o l e s s t h a n
1 0 0 C w h e n c o n v e r s i o n t o n i t r a t e b y b a c t e r i a l a c t i v i t y i s s h a r p l y r e t a r d e d . T h u s , p o t e n t i a l
l e a c h i n g a n d d e n i t r i f i c a t i o n a r e m i n i m i z e d e v e n i n s i t u a t i o n s o f s u b s t a n t i a l w a t e r p e r c o -
l a t i o n a n d r e e t r i c t e d a e r a t i o n d u r i n g f a l l , w i n t e r , a n d e a r l y s p r i n g m o n t h s .
M a n y n t u d i e s h a v e d e m o n e t r a t e d t h e i m p o r t a n c e o f a n e s t a b l i s h e d r o o t s y s t e m i n a s s u r i n g
m o s t e f f e c t i v e c r o p u t i l i z a t i o n o f a p p l i e d N i n c r e m e n t s ( O l s o n e t a l . , 1 9 6 4 a ; I A E A ,
1 9 6 9 ;
L a t h w e l l e t a l . ,
1 9 7 0 ) .
I n b o t h n o n i r r i g a t e d a n d i r r i g a t e d m a i z e e x p e r i m e n t s i n N e b r a s k a ,
N a p p l i e d a s a s u m m e r e i d e d r e s s i n g a t n o m i n a l r a t e e w a s e s e e n t i a l l y t w i c e a s e f f e c t i v e f o r
y i e l d a s t h a t a p p l i e d i n t h e f a l l o r s p r i n g b e f o r e p l a n t i n g .
A t t h e h i g h e s t r a t e s o f
a p p l i c a t i o n y i e l d s w e r e s i m i l a r w i t h a l l t i m e s o f a p p l i c a t i o n i n t h e y e a r o f t r e a t m e n t , b u t
r e s i d u a l e f f e c t n i n t h e y e a r f o l l o w i n g s t r o n g l y f a v o u r e d t h e H u m m e r t r e a t m e n t .
M u c h o f t h e
b e n e f i c i a l y i e l d e f f e c t f o r s u m m e r a p p l i c a t i o n i n t h e y e a r o f t r e a t m e n t r e s u l t e d f r o m a
n o t a b l y l a r g o r g r a i n / s t o v e r r a t i o t h a n o c c u r r e d w i t h e a r l i e r t i m e s o f N a p p l i c a t i o n , t h u s a
g r e a t e r g r a i n y i e l d w i t h o u t c o r r e s p o n d i n g i n c r e a s e i n v e g e t a t i v e g r o w t h .
F e r t i l i z e r N u t i l i z a t i o n w i t h a m o d e e t r a t e o f 9 0 k g / h a , t a k i n g y i e l d a n d g r a i n p r o t e i n
i n t o a c c o u n t , r a n g e d f r o m 3 1 p e r c e n t f o r f a l l t r e a t m e n t , u p t o 5 1 p e r c e n t s u m m e r s i d e d r e s s e d
i n t h e 1 4 N e b r a s k a e x p e r i m e n t o a b o v e d u r i n g t h e s i n g l e y e a r o f t r e a t m e n t .
W h e n u p t a k e w a s
d e t e r m i n e d i n e x p e r i m e n t e o v e r a 3 - y e a r p e r i o d , h o w e v e r , g i v i n g a l l o w a n c e f o r r e s i d u a l s
f r o m o n e y e a r t o t h e n e x t , u t i l i z a t i o n e f f i c i e n c i e s w e r e i n c r e a s e d i n t h e o r d e r o f 1 0 p e r -
c e n t f o r t h e r e s p e c t i v e a p p l i c a t i o n t i m e s .
O n t h e o t h e r h a n d , e f f i c i e n c i e s d i d n o t i m p r o v e
w i t h t i m e w h e r e h e a v i e r t h a n r e q u i r e d r a t e e w e r e e m p l o y e d , p r e s u m a b l y a t t r i b u t a b l e t o
a c c e n t u a t e d l o e s e s p e c i a l l y w i t h t h e e a r l i e r a p p l i c a t i o n t i m e s
( s e e F i g u r e
3 ) .
B e n e f i t f r o m s p r i n g o v e r f a l l a p p l i c a t i o n o f N f o r t h e ' w i n t e r w h e a t c r o p h a s n o t
u s u a l l y b e e n a s s t r i k i n g a s r e p o r t e d a b o v e f o r t h e d e l a y e d a p p l i c a t i o n
f o r m a i z e ( O l s o n
a n d D r e i e r , / 9 7 0 ) .
T h i n m i g h t b e e x p e c t e d s i n c e a n e s t a b l i e h e d r o o t s y s t e m e x i e t s d u r i n g
t h e l a t e f a l l , w i n t e r a n d e a r l y o p r i n g m o n t h n w i t h w h e a t t h a t d o e s n o t
e x i s t w i t h m a i z e
a n d t h e f a c t t h a t h a r d r e d w i n t e r w h e a t , a t l e a s t , i s
c o m m o n l y g r o w n i n r a t h e r d r y r e g i o n s .
E v e n s o , s p r i n g a p p l i c a t i o n h a s i n v a r i a b l y a f f o r d e d a h i g h e r p r o t e i n
c o n t e n t o f t h e g r a i n
a n d c o n s e q u e n t l y a g r e a t e r N u t i l i z a t i o n e f f i c i e n c y .
I n t h o c e s i t u a t i o n e w h e r e n p r i n g
t r e a t m e n t r e s u l t e d i n s i g n i f i c a n t l y h i g h e r y i e l d s , e x p l a n a t i o n
c o u l d o f t e n b e a f f o r d e d b y
t h e e x t r a m o i e t u r e u s e w i t h f a l l N t r e a t m e n t a n d n u b s e q u e n t
a c c e n t u a t e d m o i s t u r e d e f i c i e n c y
a s t h e c r o p a p p r o a c h e d m a t u r i t y
( o v e r s t i m u l a t i o n ) .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 49/367
o
X
I
A
1 0 0
1 5 0
2 0 0
2 5 3
R E S I D U A L M I N E R A L N , K c / h c - 3 0 c m
F i g . 3 .
R e s i d u a l m i n e r a l N
i n t h e 1 8 0 - c m
p r o f i l e o f s o i l a f t e r t r e a t m e n t
o f t h e
m a i z e c r o p i n t h e t h r e e
p r e c e d i n g y e c r s
w i t h 2 I 0 k g N / h a a p p l i e d p r e p l a n t , e c H y
s i c e d r e s s ( E S D ) , o r l a t e s i d e d r e s s
( L S D ) .
3 0
E
w
6 0
=
9 0
L U
6 - 1
1 2 0
1 5 0
1 8 0
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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I n v e s t i g a t i o n s w i t h c r o p s p r o d u c e d i n h u m i d t r o p i c a l r e g i o n s a n d b y r i c e i n a u b m e r g e d
c u l t u r e h a v e c o m m o n l y s h o w n a n e e d f o r d e l a y i n g N a p p l i c a t i o n a n d / o r s p r e a d i n g a p p l i c a t i o n s
o v e r t w o o r m o r e t i m e s w h e n a c r o p r o o t s y s t e m i e w e l l . e u t a b l i s h e d f o r a s s u r i n g g o o d
f e r t i l i z e r N u t i l i z a t i o n ( B e e c h e r a n d W e l l s ,
1 9 6 0 ;
S i n g h a n d T e k a h a s h i ,
1 9 6 2 ;
P a t n a i k a n d
B r o a d b e n t ,
1 9 0 7 ; J o i n t F A O / I A E A D i v . ,
1 9 7 0 ) . N o d o u b t b o t h l e a c h i n g a n d g a s e o u e l o o s e s
h a v e b e e n r e t a r d e d b y t h e p r e s e n c e o f a n a c t i v e r o o t s y e t e m f o r a b s o r b i n g t h e N .
F u r t h e r -
m o r e , s p l i t a p p l i c a t i o n @ f o r r i c e r e n u l t e d i n g r e a t l y r e d u c e d s t r a w g r o w t h a n d l o d g i n g ,
e a r l i e r m a t u r i t y a n d g r e a t e r y i e l d t h a n w i t h s i n g u l a r a p p l i c a t i o n s m a d e a t o r e h o r t l y a f t e r
s e e d i n g o r a t
5
w e e k s a f t e r e e e d l i n g e m e r g e n c e ( S i m s o t a l . , 1 9 6 5 ) ,
i n d i c a t i n g p h y s i o l o g i c a l
e f f e c t s a s w e l l w e r e i n v o l v e d .
F i e l d e x p e r i m e n t s o f t h e j o i n t F A O / I / O . : A D i v i a i o n
( 1 9 7 0 )
t h r o u g h o u t S . E . A s i a , h o w e v e r , g e n e r a l l y f o u n d t h e h i g h e s t p e r c e n t a g e o f N d e r i v e d f r o m
f e r t i l i z e r w h e n t h e a m m o n i u m s u l f a t e c a r r i e r w a e a p p l i e d i n a s i n g l e d o s e t w o w e e k e b e f o r e
p r i m o r d i a l i n i t i a t i o n .
A l t h o u g h s p l i t a p p l i c a t i o n s t h a t i n c l u d e d o n e a t p r i m o r d i a l i n i t i a -
t i o n o f t e n g a v e g o o d u p t a k e r e s u l t a , r a r e l y d i d t h e r e e u l t s m a t c h t h o s e o f a s i n g u l a r l a t e
t r e a t m e n t .
M o r e r e c e n t e t u d i e s b y S i m s e t a l . ( 1 9 6 7 ) s h o w e d g r a i n y i e l d s o f r i c e t o b e
i n v e r n e l y r e l a t e d t o p l a n t h e i g h t a n d l o d g i n g a n d t o i n c r e a e e w i t h d e l a y i n t i m e o f
a p p l i c a t i o n o f t h e s e c o n d 4 5
k g N i n c r e m e n t ( t h e f i r s t
4 5
k g / h a a p p l i e d a t e m e r g e n c e a s
f l o o d i n g w a s i n i t i a t e d ) .
M o o t e f f e c t i v e t i m e o f t h e e e c o n d t r e a t m e n t r a n g e d f r o m
5 0 - 7 0
d a y e a f t e r e m e r g e n c e d e p e n d i n g o n v a r i e t y e m p l o y e d .
P a t n a i k a n d B r o a d b e n t
( 1 9 6 7 )
d e t e r m i n e d
t h a t t o p d r e s n e d l a b e l e d a m m o n i u m s u l f a t e c a u s e d h i g h e s t N r e c o v e r y a n d g r a i n y i e l d o f r i c e
w h e n a p p l i c a t i o n w a s d e l a y e d u n t i l t h e b o o t s t a g e , w i t h 5 1 p e r c e n t r e c o v e r y o f t h e N a p p l i e d
a t b o o t s t a g e c o m p a r e d w i t h
3 7
p e r c e n t w h e n p l a c e d i n t h e s o i l a t t r a n s p l a n t i n g .
C o n c l u s i o n c a n o n l y b e m a d e f r o m t h e s e o b e e r v a t i o n e t h a t g r e a t e s t c r o p u s e a n d l e a n t
l o s e o f a p p l i e d N i s l i k e l y t o o c c u r i f a p p l i c a t i o n i n h e l d u p u n t i l a n a c t i v e c r o p r o o t
s y s t e m e x i s t s .
T h e r e b y i m m o b i l i z a t i o n , d o n i t r i f i c a t i o n a n d l e a c h i n g l o s s e e h a v e l o s o
o p p o r t u n i t y t o t a k e p l a c e i f t h e N i s i m m e d i a t e l y a b s o r b e d i n t o t h e r o o t .
C e r t a i n c h e m i c a l
c a r r i e r , p l a c e m e n t , a n d e n v i r o n m e n t a l a n p e c t s m a y e n t e r i n , h o w e v e r , t o c o m p r o m i s e t h i s
g e n e r a l a x i o m , a s w i l l b e d e t a i l e d i n s u b e e q u e n t s e c t i o n s .
M o r e o v e r , i n a l o c a l i t y o f
v e r y e x t e n s i v e f e r t i l i z e r N u s e i t w o u l d b e p h y s i c a l l y i m p o s s i b l e t o s u p p l y t h e v o l u m e o f
m a t e r i a l s r e q u i r e d i n t h e s h o r t t i m e i n t e r v a l w h e n m o s t e f f i c i e n t u t i l i z a t i o n o f t h e N w o u l d
r e e u l t .
A e u b s t a n t i a l p o r t i o n o f n e c e n o i t y w i l l b e a p p l i e d p r i o r t o t h a t t i m e , t h u s
n e l e c t i o n o f c h e m i c a l c a r r i e r a n d p l a c e m e n t m e t h o d s h o u l d b e m a d e s o a s t o m i n i m i z o l o s s e s
t o t h e e x t e n t p o e s i b l e d u r i n g t h e p e r i o d w h e n t h e r e i n n o c r o p r o o t f o r a b s o r b i n g n u t r i e n t .
P l a c e m e n t .
S u r f a c e a p p l i c a t i o n o f a m m o n i u m f e r t i l i z e r e a r r i e r s a n d o f u r e a w h i c h
h y d r o l y z e s r a p i d l y t o a m m o n i u m c a r b o n a t e i n r e c o g n i z e d a s h a z a r d o u s f r o m t h e a m m o n i a
v o l a t i l i z a t i o n e t a n d p o i n t , e a p e c i a l l y o n s a n e t h a t a r e c a l c a r e o u s o r o t h e r w i s e o f h i g h
p H ( M i t n u i ,
1 9 5 4 ;
M a r t i n a n d ( h a p m a n ,
1 9 5 1 ;
V o l k ,
1 9 5 9 ; M e y e r e t a l . , 1 9 6 1 ) .
L o s s f r o m
t h i s c h a n n e l c a n r a n g e u p t o 1 0 0 p e r c e n t w i t h t h e a d d i t i o n a l c o n d i t i o n s o f a p p l i e d N
s u b t e n d e d o n n u r f a c e r e s i d u e , i n n u f f i c i e n t m o i s t u r e f o r p e n e t r a t i o n i n t o t h e s o i l , a n d
a c c e l e r a t e d d r y i n g b y w i n d a c t i o n .
C u r b i n g o f t h i s l o s e e n t a i l s i m m e d i a t e w a t e r i n g i n t o
t h e n o i l o r s o m e i n c o r p o r a t i o n o f t h o f e r t i l i z e r w i t h u o i l t o p e r m i t a d s o r p t i o n o f t h e
a m m o n i u m i o n o n t h e s o i l ' s e x c h a n g e c o m p l e x w h e r e i t i s f a i r l y s e c u r e
( V o l k ,
1 9 5 9 ;
M e y e r
e t a l . ,
1 9 6 1 ) .
S u r f a c e a p p l i c a t i o n o f a m m o n i u m m a t e r i a l s f o r e v e n n u b m e r g e d r i c e m a y b e
r e s p o n e i b l e
f o r h i g h d e n i t r i f i c a t i o n l o s e s .
T h i s i e f o r t h e r e a s o n t h a t n i t r i f i c a t i o n
i 8
p o s s i b l e a t
t h e s u r f a c e o f t h e s u b m e r g e d . s o i l d u e t o t h e o x y g e n c a r r i e d i n t h e w a t e r .
R e d u c i n g
c o n d i t i o n n d o n o t b e g i n u n t i l u o m o f e w e l m b e l o w t h e s u r f a c e , t h e d e p t h d e p e n d i n g o n
t e x t u r a l a n d e t r u c t u r a l c o n d i t i o n n . F o l l o w i n g n i t r i f i c a t i o n , t h e r e s u l t i n g n i t r a t e m o v i n g
d o w n i n t o t h e r e d u c e d z o n e i s l o s t t o d e n i t r i f i c a t i o n .
T h e e a r l i e r t h e a m m o n i u m c a r r i e r
i o a p p l i e d , t h e g r e a t e r t h e p r o b a b i l i t y o f t h i s l o s s o c c u r r i n g .
T h u s , M i t s u i ( 1 9 5 6 ) h a s
r e p o r t e d l o s s e s o f
3 0 - 5 0
p e r c e n t o f s u r f a c e a p p l i e d a m m o n i u m f o r f l o o d e d r i c e i n J a p a n
c o m p a r e d w i t h d e e p p l a c e m e n t .
S i m i l a r l y M i k k e l s e n a n d F i n f r o e k
( 1 9 5 7 )
f o u n d t h a t N
i n c o r p o r a t e d
5 - 1 0
c m d e e p i n d r y
R o i l
b e f o r e f l o o d i n g r e s u l t e d i n
2 5 - 3 5
p e r c e n t g r e a t e r
y i e l d t h a n t h e s a m e a m o u n t s u r f a c e b r o a d c a s t .
B y r e a n o n o f t h e f i e l d e x p e r i m e n t o o f t h e
J o i n t F A O / I A E A D i v i s i o n ( 1 9 7 0 ) o n r i c e r e p o r t e d e a r l i e r , c o n c l u s i o n w a s d r a w n
t h a t s h a l l o w
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 51/367
p l a c e m e n t o f a m m o n i u m s u l i a t e r e s u l t e d i n 3 0 - 4 0 p e r c e n t h i g h e r u t i l i z a t i o n
o f t h e a p p l i e d
N o n s l i g h t l y a o i d s o i l s t h a n w i t h s u r f a c e h r o a d c a e t i n g .
L i t t l e o r n o d i f f e r e n c e o c c u r r e d
w i t h v a r i e d p l a c e m e n t o n c a l c a r o o u e s o i l s o f p i
a b o v e 7 .
O t h e r w i s e , p l a c e m e n t
o f
N f e r t i l i z e r i e i m p o r t a n t w i t h r e s p e c t t o w h e r e m o i s t s o i l
e x i s t e a n d
r o o t
a c t i v i t y f o r a b s o r p t i o n t o
p o s e i b l e . S o m e i n v e s t i g a t o r s h a v e o b t a i n e d
p o o r r e s u / t s f r o m d e l a y e d b r o a d c a o t i n g o f N b e t w e e n t h e r o w s o f w e l l e r t a b l i s h e d m a i z e ,
f o r e x a m p l e , w h e n t h e s u r f a c e s o i l w a e d r y a t a p p l i e a t i o n a n d r a i n w a s n o t r e o e i v e d s h o r t l y
f o r c a r r y i n g t h e s o l u b l e n u t r i e o t i n t o t h e r o o t z o n e ( T A F , A ,
1 9 6 9 ;
O l s o n e t a l . , 1 9 6 4 a ) .
S o m e t i m e s a m o d e s t i n c o r p o r a t i o n
o f
t h e N b y a t i l l a g e i m p l e m e n t p e n e t r a t i n g t o m o i s t r o i l
w o u l d a l l e v i a t e t h e n r o b l e m , a l t h o u g h r a i n o r i r r i g a t i o n w o u l d b e e s s e n t i a l b e f o r e m a n y
d a y s l i a d p a c e d f o r o p t i m u m
u s e .
I n o t h e r c a e e e p o o r r e s u l t e f r o m a d e l a y e d a p p l i c a t i o n
h a v e o c c u r r e d w h e r e t h e N w a s i n s e r t e d i n t o t h e r i d g e o f t h e m a i z e r o w o n l y t o b e c a r r i e d
t o
t h e e u r f a c e o f t h e r i d g e b y c a p i l l a r y m o v e m e n t o f w a t e r a s
i r r i g a t i o n w a s b e g u n .
T h e p l a c i n g
o f
s o l u b l e N f e r t i l i z e r m a t e r i a l e o n t h e s u r f a c e
o f
f r o z e n g r o u n d s h o u l d
b e d i m i o u r a g e d .
N o t o n l y i s t h e r e p o t e n t i a l f o r s e r i o u s r u n o f f l o s s w i t h r a i n o r s n o w m e l t ,
b u t t h e N A ) v o l a t i l i z a t i o n p o t e n t i a l o v e r a n e x t e n d e d p e r i o d c o u l d b e s u b s t a n t i a l .
P o t e n -
t i a l g a s e o u s l o e n f r o m a p p l i c a t i o n o f a n n y d r o u e a m m o n i a a n N f e r t i l i z e r m u a t a l e o e v e r b e
r e c o g n i z e d .
T h e a n h y d r o u e m u s t b e i n j e c t e d t o a s u f f i c i e n t d e p t h t o a s s u r e t h a t i t H
d i f f u e i o n v o l u m o i n t h e s o i l d o e s n o t r e a c h t h e l a n d e u r f a e e , r e q u i r i n g c a r e t o e q u a t e
a p p l i c a t i o n r a t e w i t h s h a n k s p a c i n g a n d c a t i o n e x c h a n g e c a p a c i t y
o f
t h e s o i l t r e a t e d .
A d d i t i o n a l l y , a p p l i c a t i o n s h o u l d n e v e r b e m a d e w h e n t h e s o i l i s e x c e s s i v e l y d r y o r w e t d u e
t o
v o l a t i l i z a t i o n l o s e a c c o m p a n y i n g t h e
p o o r
c l o s i n g o f t h e i n j e c t i o n s l o t .
N i t r o g e n C a r r i e r s .
T h e s e c h e m i c a l c a r r i e r s o f N t h a t
p l a y
a s i g n i f i c a n t r o l e i n o r o p
f e r t i l i z a t i o n t h r o u g h o u t t h e w o r l d h a v e b e e n g e n e r a l l y r e c o g n i z e d a s e q u i v a l e n t i n
e f f e c t i v e n e e s f o r m o s t c r o p s .
P h i s p r e s u p p o n e e t h a t e a c h c a r r i e r w i l l b e m a n a g e d i n
a c c o r d a n c e w i t h i t s o w n l i m i t a t i o n s , e u c h
a s :
i n c o r p o r a t i o n o f u r e a a n d N A A
- b a s e m a t e r i a l s
r a t h e r t h a n s u r f a c e b r o a d c a s t i n g , e u p e c i a l l y o n c a l o a r e o n s s o i l H ; a p p l i c a t i o n o f N O
p r o d u c t s a f t e r w e t t i n g r e g i m e s w h i c h c o u l d c a u s e l e a c h i n g o r t e m p o r a r y w a t e r l o g g i n g ;
p r o p e r d e p t h a n d n p a c i n g o f a m m o n i a a p p l i c a t o r s h a n k s i n r e l a t i o n t o
s o i l a n d m o i s t u r e
c o n d i t i o n s ; t i m e l y a p p l i c a t i o n , p r o p e r p l a c e m e n t f o r o p t i m u m u s e , j u d i c i o u s r a t e o f
a p p l i c a t i o n , e t c .
T h e r e a r e n o t a b l e e x o e p t i o n H t o t h e e q u i v a / e n c e n o t e d a b o v e , h o w e v e r .
A m m o n i a c a l N
h a s b e e n g e n e r a l l y a c c e p t e d a s a m o r e e f f i c i e n t s o n r c e t h a n o t h e r N f e r n s f o r f l o o d e d
r i c e .
N i t r a t e c a r r i e r n a r e o u n A l l y f o u n d t o b e q u i t e i n e f f i c i e n t u n d e r t h e s u b m e r g e d c o n d i t i o n s ,
a l t h o u g h t h e i r p e r f o r m a n c e
i H
i m p r o v e d w i t h d e l a y e d a p p l i c a t i o n a n d
m a y p r o v e
a c c e p t a b l e
w h e n a p p l i e d i m m e d i a t e l y b e f o r e t h e b o o t e t a g e o f d e v e l o p m e n t
( J o i n t F A O / T A H A D i v . , 1 9 1 0 ) .
A m m o n i o m u u l f a t e h a n l o n g b e e n u s e d a s t h e s t a n d a r d f e r t i l i z e r N c a r r i e r i n
n u e l i
o f
t h e h u n i d t r o p i c a l
r e g i o n s o f t h e w o r l d b e c a u e e o f i t a o w d e l i q u e s c e n o e a n d c o n s e q u e n t
e x c e l l e n t r t o r a g e p r o p e r t i e s .
M o s t o t h e r c a r r i e r s h a v e
h e e n
q u i t e u n a c c e p t a b l e i n t h i s
r e H p e c t u n t i l r e c e n t t i m e s f o l l o w i n g d e v e l o p m e n t o f a d v a n c e d
t e c h n o l o g y i n t h e c o a t i n g
o f
p a r t i c l e s a n d b a r g i n g p r o c e d o r e s .
T h e s u l f u r c o n t a i n e d i n a m m o n i u m s u l f a t e
i s
a l s o v e r y
o f t e n b e n e f i c i a l t o
y i e l d
i n h e a v i l y l e a c h e d s e i l e .
E s p e e i a l l y i n t h e u p l a n d s a v a n n a a r e
s o i l s l i k e l y t o b e i n h e r e n t l y d e f i c i e n t i n n u l f u r
( M c C l u n g e t a l . ,
1 9 5 9 ) .
I t i n
w e l l
r e c o g n i z e d n o w , h o w e v e r , t h a t t h e e x t e n d e d u s e o f a m m o n i u m
a u l f a t e o n t r o p i c a l s o i l s
o f
l o w c a t i o n e x c h a n g e c a p a c i t y w i l l r e s u l t i n s u b s t a n t i a l l o s s o f
e o i l c a l c i u m a n d r e d u c t i o n
i n s o i l p H ( R u s s e l l ,
1 9 6 0 ,
C o n t e n t i o n i e m a d e t h a t t h e a c i d i t y i n d u c e d b y a m m o n i u m s u l f a t e
i n
a
f e w y e a r s i o m o r e d a m a g i n g t o c r o p s t h a n t h a t c a u s e d b y
n a t u r a l p r o o e s s e s o v e r
m i l l e n n i a o f t i m e , a n d p r e s u m a b l y r e l a t e d t o s u b s o i l a c i d i f i c a t i o n
a n d r e l e a s e o f a c t i v e
a l u m i n u m .
G e n e r a l c o n s e n s u s n o w i a t h a t u n e o f a m m o n i u m
s u l f a t e s h o u l d b e c u r t a i l e d o n
i n h e r e n t l y a c i d s o i l s o f
l o w e x c h a n g e c a p a o i t y i n t h e t r o p i c s u n l e s s i t i s
p o s s i b l e t o
c o m p e n s a t e w i t h a p p r o x i m a t e l y 1 0 0 k g o f e f f e c t i v e
l i m e f o r e a c h 1 0 0 k g o f
t h e N
c a r r i e r
a p p l i e d .
V i r t u a l l y a l l
o t h e r N c a r r i e r s ( e x c e p t s o d i u m n i t r a t e a n d
c a l c i u m a m m o n i o m
n i t r a t o ) a m o h a v e r e s i d u a l a c i d i f y i n g e f f e c t s o n t h e s o i l , b u t
o n l y t o t h e
e x t e n t o f 1 / 3
t o 1 / P t h a t o f a m m o n i u m r u l f a t c .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 52/367
/ n t e r a c t i o n n o f N a n d W a t e r M a n a g e m e n t
e e r t i l i z e r N a n d w a t e r i n t e r a c t i n v a r i o u e w a y e i n a f f e c t i n g t h e e f f i c i e n c y o f c r o p
u t i l i z a t i o n o f t h e a p p l i e d N .
C r o p y i e l d c a r e b e n e f i t e d i n w e l l - d r a i n e d s o i l H b y t i m e l y
i r r i g a t i o n e v e n i n t h o s e u i t u a t i o n u w h e r e s u b s t a n t i a l a v a i l a b l e w a t e r r e m a i n s i n d e e p e r
p o r t i o n s o f t h e u o i l r o o t i n g p r o f i l e p r i o r t o i r r i g a t i o n ( H e r r o n e t a l . ,
1 9 7 1 ) .
T h i s h a s
b e e n i n t e r p r e t e d t o m o a n t h a t r e p l e n i e h i n g t h e m o i s t u r e a u p p l y o f t h e s u r f a c e l a y e r o f
s o i / h a s r e s u l t e d i n g r e a t e r r o o t a c t i v i t y f o r n u t r i e n t u p t a k e a s s u p p l e m e n t a l w a t e r i n g
k e p t t h a t n u t r i e n t - r i c h z o n e m o r e c o n t i n u o u s l y m o i s t .
R e l e v a n t i s
t h e r e p o r t e d
3 1
p e r c e n t
u p t a k e o f t h e m a i z e c r o p ' s t o t a l N r e q u i r e m e n t i n o n e 2 - w e e k p e r i o d j u s t p r i o r t o t a s s e l i n g
( H a n w a y , 1 9 6 2 ) . T h e r e c e n t i n n o v a t i o n o f c e n t e r p i v o t s p r i n k l e r s y s t e m e l e n d t h e m e e l v e e
e s p e c i a l l y w e l l t o k e e p i n g t h e o u r f a c e s o i l r e a s o n a b l y m o i s t d u r i n g t h e g r o w i n g s e a n o n
w h i l e s i m u l t a n e o u s l y a p o o n f e e d i n g t h e c r o p w i t h N b y f e r t i l i z a t i o n .
A s c r o p s a r e b r o u g h t f r o m a d e f i c i e n n y c o n d i t i o n t o o p t i m u m N n u t r i t i o n b y f e r t i l i z a -
t i o n , w a t e r u s e e f f i c i e n c y ( W U E ) i e e n h a n c e d s i g n i f i c a n t l y i f y i e l d i s i n c r e a s e d ( V i e t s ,
1 9 6 2 ) .
A g r o u p o f 3 3 f i e l d e x p e r i m e n t o i n N e b r a s k a , f o r e x t u n p l e , m e a s u r i n g c o n s u m p t i v e
u s e o f w a t e r f o u n d 1 3 0 k g m a i z e p r o d u c e d p e r h a - c m w a t e r c o n n u m e d b y m a i z e w i t h o u t N t r e a t -
m e n t ( O l e o n e t a l . , 1 9 6 4 b ) .
W i t h a d e q u a t e N , t h e c r o p p r o d u c e d
1 8 9
k g g r a i n / h a - c m w a t e r
c o n o u m e d o r a n i n c r e a s e o f
4 3
p e r c e n t i n
' t i E a s g r a i n y i e l d i n c r e a e e d f r o m 4 9 5 0 t o 7 4 2 5
k g / h a .
C o r r e s p o n d i n g i n c r e a n e e i n A T E f o r w h e a t , o a t o a n d g r a i n s o r g h u m w e r e 1 2 ,
3 3 ,
a n d
2 6 p e r c e n t , r e s p e c t i v e l y .
I n n o c a s e d i d p e r c e n t a g e i n c r e a s e i n W U E m a t c h p e r c e n t a g e
y i e l d i n c r e a e e , a r e s u l t o f t h e f a c t t h a t t h e s m a l l a m o u n t o f a p p r o x i m a t e l y 2 c m a d d i t i o n a l
w a t e r w a n u s e d i n p r o d u c i n g t h e l a r g e r c r o p .
I t i s , t h e r e f o r e , a p p r o p r i a t e t o s a y t h a t
j u d i c i o u s u s e o f f e r t i l i z e r m a y v e r y w e l l e n h a n c e t h e e f f i c i e n c y w i t h w h i c h a c r o p u s e s
w a t e r , b u t n o t t h a t f e r t i l i z e r w i l l s u b s t i t u t e f o r w a t e r .
C a s e s h a v e b e e n r e c o r d e d u n d e r m o i s t u r e d e f i c i e n c y c o n d i t i o n s w h e r e s u p p l e m e n t a l N
n o t n e e d e d f o r y i e l d b y c a u s i n g n u p e r f l u o u e v e g e t a t i v e g r o w t h a c t u a l l y r e d u c e d c r o p W U E .
T h e d a t a o f T a b l e 1
h a v e b e e n b o r r o w e d f r o m a 3 - y e a r w h e a t e x p e r i m e n t o n C h e r n o z e m s o i l
A t t h e b o u n d a r y b e t w e e n t h e o e m i a r i d a n d s u b h u m i d c l i m a t i c r e g i o n s w h e r e m e a n a n n u a l
g r o w i n g a e a s o n r a i n f a l l a v e r a g e ' )
3 0
c m ( R a m i e a n d R h o a d e n ,
1 9 6 3 ) .
N o t e t h a t W U E d e c l i n e d
w h e n m o r e t h a n 2 2 k g N / h a w a s a p p l i e d t o p l o t s w i t h . n o m o i s t u r e r e s e r v e a t p l a n t i n g i n t h e
1 8 0 - c m p r o f i l e .
T h e r e w a s a r e d u c t i o n i n ' e r U E f r o m m o r e t h a n 4 5 k g N / h a w h e n o n l y
7
c m
a v a i l a b l e w a t e r s t o r a g e e x i e t e d a t p l a n t i n g .
W i t h
1 5
o r m o r e c m a v a i l a b l e w a t e r a t p l a n t i n g ,
W U E i n c r e a s e d t h r o u g h a l l r a t e s o f N a p p l i e d i n c l u d i n g t h e h e a v i e s t 9 0
k g / h a .
T h e l o w e r
W U E v a l u e u f o r t h e 2 1 c m m o i s t u r e s t o r a g e a t a l l N l e v e l n t h a n o c c u r r e d w i t h
1 5 c m s t o r a g e
w a c p r o m p t e d b y t h e f a c t t h a t t h i s a m o u n t p l u s
s e a s o n a l r a i n f a l l r e p r e s e n t e d m o r e m o i s t u r e
t h a n w a n d e s i r a b l e f o r o p t i m u m w h e a t y i e l d s i n t h e y e a r n i n v o l v e d .
I n e f f e c t , f o r t h a t
d r y f a r m i n g a r e a a n d p e r i o d , t h e d a t a s a y t h a t w i n t e r w h e a t p r o d u c e d m a x i m u m
y i e l d s w i t h
t h e u e e o f 2 2 . 5 k g N / h a f o r e a c h
7
c m o f p r e p l a n t i n g a v a i l a b l e s o i l m o i s t u r e i n t h e
1 8 0 c m
p r o f i l e .
? e r t i l i z e r N a p p l i c a t i o n s s h o u l d b e a d j u s t e d t o t h e w a t e r r e g i m e
e x i s t i n g o r e x p e c t e d
i n c o i l t o t h e e x t e n t t h a t i s p o s s i b l e .
I f N m u s t b e a p p l i e d p r i o r t o a m o n s o o n o r h e a v y
i r r i g a t i o n , a n a m m o n i u m r a t h e r t h a n n i t r a t e c a r r i e r s h o u l d b e
s e l e c t e d .
M o r e f e a s i b l e
w o u l d b e a p p l i c a t i o n o f t h e m a j o r q u a n t i t y o f N f o r t h e c r o p a t s o m e
l a t e r t i m e w h e n l e a c h -
i n g w o u l d b e l e s s l i k e l y t o m o v e t h e o x i d i z e d e n d p r o d u c t
b e y o n d t h e r e a c h o f c r o p r o o t s
o r w h e n c o n d i t i o n s f o r d e n i t r i f i c a t i o n w e r e
l e s s l i k e l y t o o c c u r .
I n t h e i n t o r e n t s o f c r o p
u s e e c o n o m y , b y t h e n a m e t o k e n , i t i s n e c e s s a r y
t h a t a p p l i c a t i o n b e m a d e a t a t i m e a n d i n
a w a y t o a s s u r e t h a t t h e
a p p l i e d N m o v e s i n t o t h e r o o t i n g z o n e b y
t h e p e r i o d o f m o s t
a c t i v e c r o p u p t a k e f o r m a x i m u m y i e l d .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 53/367
T a b l e 1 .
W a t e r U s e
e f f i c i e n c y o f w i n t e r w h e a t a s i n f l u e n c e d b y p r e p l a n t i n g s o i l
m o i e t u r e a n d r a t e o f a p p l i e d N
( N o r t h
P l a t t e , N e b r a s k a ) .
1 /
A v a i l a b l e s o i l w a t e r a t p l a n t i n g , c m -
7
1 5
2 1
k g g r a i n / h a - c m h 2 0
2 5 . 7
3 1 . 9
2 9 . 4
3 5 . 3
4 4 . 2 4 0 . 5
4 3 . 5
4 7 . 9
4 6 . 9
4 0 . 8 5 3 . 4 5 0 . 9
1 /
A v a i l a b l e s o i l w a t e r e s t a b l i s h e d i n t h e 1 8 0 - c m s o i l p r o f i l e b e f o r e p l a n t i n g b y
i r r i g a t i o n .
O n t h n o t h e r s i d e o f t h e s o i l d r a i n a g e l e d g e r , s u b m e r g e n c e h a s l o n g b e e n r e c o g n i z e d
a s a n e c e s s a r y p r a c t i c o f o r o p t i m u m r i c e c u l t u r e .
T h i s f a c t h a s b e e n p r o v e d t o b e
n u t r i t i o n a l l y r e l a t e d w i t h a n u m b e r o f e l e m e n t s , b u t n o t b e n e f i c i a l l y s o i n s o f a r a s N i s
c o n c e r n e d .
R a t h e r , N m a n a g e m e n t p r a c t i c e s m u s t b e a d j u s t e d t o c o m p e n s a t e f o r t h e f l o o d e d
c o n d i t i o n c o m p a r e d w i t h u s u a l c r o p c u l t u r e o n w e l l - d r a i n e d s o i l s . D u r a t i o n a n d d e p t h o f
t h e w a t e r c o v e r t h e n b e c o m e i m p o r t a n t . m a n a g e m e n t c o n a i d e r a t i o n e .
C o n t i n u o u s c o v e r a g e f r o m
r i r s t f l o o d i n g u n t i l p h y s i o l o g i c a l m a t u r i t y , w i t h n o i n t e r m e d i a t e d r y i n g f o r n i t r a t e
f o r m a t i o n a n d s u b s e q u e n t d e n i t r i f i c a t i o n a f t e r w a t e r l o g g i n g , h a n p r o v e d e a s e n t i a l f o r t o p
y i e l d e i n m a n y s t u d i e s o f t h e q u e s t i o n ( P a t r i c k e t a l . ,
1 9 6 7 ) .
A o f o r d e p t h , a s h a l l o w
w a t e r c o v e r i n g o f 4 c m d u r i n g t h o g r o w i n g s e a s o n c a u s e d h i g h e r y i e l d s t h a n i n t e r m e d i a t e
d e p t h ( 8 c m ) o r f l u c t u a t i n g ( 4 t h e n 1 8 c m d e p t h ) i n a C a l i f o r n i a e x p e r i m e n t .
A g r e a t e r
n u m b e r o f
p a n i c l e s
p e r G q u a r e m e t e r a n d m o r e t o t a l N i n t h e s h o o t s a t 3 0
d a y s a n d i n t h e
g r a i n
a t m a t u r i t y w e r e c h a r a c t e r i s t i c s a s e o c i a t e d w i t h t h e h i g h e r y i e l d f r o m
s h a l l o w
w a t e r c o v e r a g e ( O e l k e a n d M u e l l e r ,
1 9 6 9 ) .
C r o p M a r w o m o n t f o r
, 1 A X i M U M
N U s e U f i c i e n c y
I t p e r h a p s g o e s w i t h o u t s a y i n g t h a t t h o s e c r o p m a n a g e m e n t
p r a c t i c e s
w h i c h
e f f e c t
m a x i m u m y i e l d a r e a l n o l i k e l y t o p r o m o t e m a x i m u m e f f i c i e n c y i n u s e o f
f e r t i l i z e r N a t t h e
s a n e t i m e t h a t l o s s e s a r e m i n i m i z e d .
A m o n g i m p o r t a n t c r o p m a n a g e m e n t p r a c t i c e s i n f l u e n c i n g
y i e l d o f m a i z e , f o r e x a m p l e , . a r o r o w s p a c i n g a n d p l a n t
p o p u l a t i o n w h e n w a t e r a n d n u t r i e n t
s u p p l i e s a r e a d e q u a t e f o r h i g h l e v e l s o f p r o d u c t i o n .
N o t e i n F i g u r e 4 t h a t n a r r o w i n g r o w s
f r o m 4 0 t o 2 0 i n c h e s ( 1 0 2 a n d
5 1
c m ) w i t h N l i m i t i n g h a d n o i m p a c t o n y i e l d w h e n p o p u l a t i o n
w a s 1 6 0 0 0 p l a n t e p e r a c r e
( 3 9 , 5 0 0 / h a ) a n d h a d o n l y s l i g h t e f f e c t w i t h 2 4 0 0 0 p l a n t s
( 5 9 , 0 0 0 / h a ) ( B a r b e r A n d O l o o n ,
1 9 6 0 .
W h e n N t r e a t m e n t w a s a d e q u a t e f o r m a x i m u m y i e l d i n
t h i s 3 - y e a r i r r i g a t e d e x p e r i m e n t , h o w e v e r , y i e l d i n c r e a s e d
m o d e s t l y f r o m n a r r o w i n g r o w a t o
5 1 c m a t t h e l o w e r p l a n t p o p u l a t i o n a n d v e r y a p p r e c i a b l y w i t h t h e
h i u h e r p o p u l a t i o n .
F u r t h e r m o r e , t h e r e s i d u a l m i n e r a l N i n t h e
1 3 0 c m p r o f i l e o f 5 1 c m r o w w i d t h p l o t s a t t h e
e n d o f t h e s t u d y w h e r e 2 5 3 k g N / h a h a d b e e n a p p l i e d
a n n u a l l y w a n o n l y 6 2 p e r c e n t o f t h a t
I n t h e 1 0 2 c m r o w p l o t s , c o r r e s p o n d i n g w i t h t h e h e a v i e r
N u s e f r o m l a r g e r y i e l d s w i t h t h e
n a r r o w r o w s .
T h u s , l e s s r e m a i n e d i n t h e s o i l s u b j e c t t o
p o t e n t i a l l e a c h i n g l o s e .
T h e p r o p e r s e l e c t i o n o f c r o p v a r i e t y o r h y b r i d c a n
a l s o m a k e t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n
e f f i c i e n t A n d p o o r u t i l i z a t i o n o f t h e f e r t i l i z e r N
a p p l i e d .
T h e d a t a o f T a b l e 2 g i v e
i n d i c a t i o n o f t h e d i f f e r e n t i a l r e s p o n 6 e c t h a t m a y b e
o b t a i n e d w i t h v a r i e d p o p u l a t i o n a l o n g
w i t h N t r e a t m e n t o f d i f f e r e n t m a i z e h y b r i d s
( H a r b o r a n d O l s o n , 1 ) 6 8 ) .
i n a d d i t i o n t o t h e
f a c t
t h a t t h e
f i r s t h y b r i d l i s t e d w a s n o t b e n e f i t e d b y
t h e h i g h e r p / a n t p o p o / a t i o n w h i l e
t h o o t h e r t w o w e r e , n o t e t h a t t h e 3 1 4
x
N 6 w a s p a r t i c u l a r l y s u p e r i o r w h e n t h e h i g h
p l a n t
A p p l i e d
N
0
k g N / l i a
0
1 6 . 3
2 2
2 1 . 7
4 5
1 9 . 0
9 0
1 6 . 3
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 54/367
8 8 -
3 9 , 5 0 0
5 9 , 0 0 0
A D E Q U A T E N
N O N A P P L I E D
X
F i g . 4 .
I n t e r a c t i o n s a m o n g r o w s p a c i n g , p l a n t
p o p u l a t i o n , a n d l e v e l o f a p p l i e d N f o r
i r r i g a t e d m a i z e i n N e b r a s k a ( a f t e r O l s o n &
7 6
. R O W W I D T H , c m
5 1
1 d 2
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 55/367
p o p u l a t i o n w l e c o m b i n e d w i t h a d e q u a t e N .
W i t h l e e s t h a n o p t i m u m N , c o n c l u s i o n w o u / d h a v e
b e e n t h a t n o r e a l d i f f e r e n c e i n y i e l d p o t e n t i a l e x i u t e d a m o n g t h e s e t h r e e h y b r i d e , f u r t h e r
t h a t h i g h p l a n t p o p u l a t i o n w a s d e l e t e r i o u s f o r t w o o f t h e m .
T a b l e 2 .
E f f e c t o f p l a n t p o p u l a t i o n o n r e e p o n s e o f t h r e e c o r n h y b r i d ° t o f e r t i l i z e r N
u n d e r i r r i g a t i o n i n e A n t e r n
N e b r a s k a ,
3 - y e a r a v e r a g e ( f r o m C o l v i l l e a n d O l s o n ) .
1 1
N r a t e e a b o v e 8 4 k g / h a g a v e n o f u r t h e r y i e l d i n e r e a n e o n t h i s h i g h l y
p r o d u c t i v e
S h a r p e b u r g
B o i l .
A n o t h e r p r o c e d u r e i n t h e c r o p m a n a p : e m e n t a r e a f o r m i n i m i z i n g N l o s e e e f r o m t h e
c u l t i v a t e d
B o i /
i e t o i n c l u d o a c l o d c r o p a n d / o r a d e e p t a p r o o t e d l e g u m e p e r i o d i c a l l y f o r
e o a k i n g u p t h e
r e e i d u a l N
t h a t h a g a c c u m u l a t e d f r o m f e r t i l i z a t i o n o f a n n u a l c r o p .
O r a s e s
a r e e s p e c i a l l y e f f e c t i v e a t s e e k i n g o u t a n y a v a i l a b l e N
i n t h e u p p e r c o i l s o l u m ( 1
m e t e r + )
w h i l e a d e e p t a p r o o t e d l e g u m e a o l u c e r n e w i l l a b e o r b s u b s t a n t i a l q u a n t i t i e e o f m i n e r a l N
-
t h a t m a y h a v e p e n e t r a t e d b e y o n d t h e r o o t i n g d e p t h o f a n n u a l c r o p e ( 3 t e w a r t e t a l . , 1 9 6 7 ) .
S u c h c r o p s g r o w n p e r i o d i c a l l y n o t o n l y a s s i s t i n m a i n t a i n i n g d e c i r a b l e s o i l p h y e i c a l
p r o p e r t i e e
b u t n o w h a v e a p l a n o i n a l l e v i a t i n g p o t e n t i a l p o l l u t i o n
f r o m
e x c e e s i v e N t h a t
m a y h a v e i n a d v e r t e n t l y
A c c u m u l a t e d
i n t h e s o i l p r o f i l e .
: : o m e w h a t a n a l o g o u s i n t h e s m a l l
g r a i n o r
o t h e r c o v e r c r o p t h a t
m a k e s n o m e g r o w t h d u r i n g a w e t p e r i o d b e t w e e n c r o p p , i n g
s e a s o n s a n d i n t h e p r o c e s e s o a k s u p m i n e r a l N t h a t m i g h t o t h e r w i s e
h a v e l e a c h e d f r o m d r o p
r o o t i n g d e p t h .
U s e o f S / o w R e l e a e e N
a n d N i t r i f i c a t i o n I n h i b i t o r s
C o n o i d e r a b l e
i n t e r e s t h a s d e v e l o p e d
r e c e n t l y o n t h e e u b j e c t o f c o n t r o l l e d
r o l e a e e N
f e r t i l i z e r s A n d i n h i b i t o r a o f n i t r i f i c a t i o n .
O b j e c t i v e s o f p r o d u c t d e v e l o p m e n t i n t h i s
a r e a a r o
t o
o b t a i n m a t e r i a l s
t h a t s u p p l y N t o t h e
c r o p c o n t i n u o u r l y o v e r a n e x t e n d e d t i m e
i n t e r v a l , t o r e d u c e l e a c h i n g a n d r u n o f f l o s s e s , t o r e t a r d g a s e o u s l o e e e s ,
t o l i m i t
b i o l o g i c a l i m m o b i l i e a t i o n r e a c t i o n n i n t h e s o i l , a n d t o m i n i m i z e
l u x u r y c o n e u m p t i o n o f N .
I n v o l v e d a r e c o a t i n g s f o r e o l u b l e m a t e r i a l n , m a t e r i a l s o f
l i m i t e d s o l u b i l i t y , p r o d u c t s
w h i c h a r e s o l u b l e b u t d e c o m p o o e o l o w l y a n d t h e r e w i t h r e l e a s e t h c U
c o n t a i n e d , a n d p r o d u c t s
w h i c h i n h i b i t n i t r i f i c a t i o n o f t h e a m m o n i u m i n f e r t i l i z e r
a p p l i e d
c o n c u r r e n t l y ( H a u c k
a n d
K o s h i n o , 1 9 7 1 ) ,
X a n y d i f f e r e n t p r o d u c t e a r e c u r r e n t l y u n d e r i n v e s t i g a t i o n
f o r s e c u r i n g d a t a
t h a t w i l l
c e r t i f y
t o
t h e e c o n o m i c f e a s i b i l i t y w h e n a p p l i e d t o t h e
a g r i e e l t u r a l e n t e r p r i s e .
f 7 o m e
m a t e r i a / e a m o n g t h e u r e a - a l d e h y d e c o m b i n a t i o n s i n c l u d i n g
u r e a f o r m ( U r a m i t e a n d N i t r o f o r m
i n t h e U . 3 . 7 ( a r b a m i f o r m , R u s i a ; R e o r g a n ,
' ; ' r a n c e ) a r e i n d e e d b e i n g p r o d u e e d c o m m e r c i a l l y
H y b r i d P l a n t e / h a R a t e o f N , k g / h a
0
6 4
1 /
N 2 8 x H 5 1
3 9 , 5 0 0
8 3 1 6
9 7 0 2
5 9 , 0 0 0
7 3 1 8
9 7 6 5
N 6 x N 2 8
3 9 , 5 0 0
8 3 1 6
9 3 2 4
5 9 , 0 0 0
8 5 0 5
1 0 0 8 0
B 1 4 x N 6
3 9 , 5 0 0
8 4 4 2
9 4 5 0
5 9 , 0 0 0
7 9 3 8
1 0 3 9 5
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 56/367
a n d s o l d f o r s u c h e p e c i a l t y p u r p o s e s a s l a w n s , g a r d e n u a n d g o l f c o u r s e u .
C r v t o n y l i d e n e
d i u r e a ( C D U ) a n d i s o b u t y l i d e n e d i u r e a ( I B D U ) a r e a d d i t i o n a l p r o d u c t s t h a t h a v e b e e n
p a t e n t e d a n d a r e p r o d u c e d c o m m e r c i a l l y , e e p e c i a l l y i n G e r m a n y a n d J a p a n .
S o m e c o m m e r c i a l
p r o d u c t i o n h a s b e g u n a o w e l l w i t h u e v e r a l n i t r i f i c a t i o n i n h i b i t o r s , e s p e c i a l l y i n J a p a n
w h e r e n i n e i n h i b i t o r s h a d b e e n c e r t i f i e d b y J a p a n e s e f e r t i l i z e r l a w a s o f S e p t e m b e r ,
1 9 6 9 .
C o m m e r c i a l p r o d u c t s i n c l u d e a p y r i d i n e ( N - S e r v e o f D o w C h e m i c a / C o . ) , a p y r i m i d i n e ( A M o f
M i t s u i T o a t e u ) a n d d i c y a n d i a m i d e ( A U F o f S u m i t o m o C h e m i c a l I d . ) .
A m o n g c o a t i n g s f o r
r e e t r i c t i n g r e l e a s e o f N f r o m s o l u b l e m a t e r i a l s , r e e i n s a n d s u l f u r h a v e b e e n m o s t
e x t e n e i v e l y i n v e s t i g a t e d .
T h e o n l y c o m m e r c i a l l y p r o d u c e d m a t e r i a l k n o w n t o t h e m o m e n t
i a c o a t e d w i t h a r e s i n ( O s m o c o t e o f A r c h e r D a n i e l s M i d l a n d C o . ) , b u t s u l f u r c o a t e d p r o d u c t s
h a v e p r o b a b l y a t t r a c t e d t h e g r e a t e s t a c a d e m i c i n t e r e s t f r o m t h e s t a n d p o i n t s o f c o s t ,
t e c h n o l o g y o f p r e p a r a t i o n , a n d p r e s e n c e o f a s e c o n d i m p o r t a n t p l a n t n u t r i e n t i n t h e
c o a t i n g .
( R i n d t e t a l . , 1 9 6 0 ) .
T h e r e i o e x p e r i m e n t a l e v i d e n c e t o s h o w t h a t N c o n s e r v a n c y c a n b e e f f e c t e d b y s o m e o f
t h e m a t e r i a l s u n d e r c o n s i d e r a t i o n w h e n p r o p e r l y u s e d i n c o n j u n c t i o n w i t h i n t e n s i v e
a g r i c u l t u r a l p r o d u c t i o n .
I t ' s e e m s q u i t e p r o b a b l e t h a t G O r n e o f t h e d e l i m i t a t i o n s s p e c i f i e d
c o n c e r n i n g t i m i n g , p l a c e m e n t , a n d w a t e r x N i n t e r a c t i o n m a y b e m o d i f i e d i f a n d w h e n t h e s e
m a t e r i a l e a r e r e a d i l y a c c e e s i b l e a n d e c o n o m i c .
S u c c e s s o r f a i l u r e o f t h e p r o d u c t s i n
c o m m e r c e w i l l u l t i m a t e l y h i n g e o n t h e e c o n o m i c e q u e s t i o n s .
S u m m a r y
F e r t i l i z e r N t o d a y i n r e s p o n s i b l e f o r u p w a r d s o f 3 0 p e r c e n t o f a l l a g r i c u l t u r a l
p r o d u c t i o n i n t h e a d v a n c e d c o u n t r i e s o f t h e w o r l d .
S i g n i f i c a n c e o f i t s p r e s e n t a n d f u t u r a
r o l e i n f e e d i n g t h e p e o p l e s o f t h e w o r l d c a n n o t b e d i s p u t e d .
W e c a n l o o k f o r w a r d t o a
d o u b l i n g i n f e r t i l i z e r N p r o d u c t i o n a n d u s e i n t h e n e x t v e r y f e w y e a r s a s i t b e c o m e s a n
a c c e p t e d i n p u t i n t h e a g r i c u l t u r a l i n d u s t r y o f t h e d e v e l o p i n g c o u n t r i e s .
F e r t i l i z e r n i t r o g e n m a y b e l o s t f r o m s o i l ( ) i n s e v e r a l w a y s , c o n s e q u e n c e o f w h i c h i s
t h a t r a r e l y m o r e t h a n
5 0
p e r c e n t o f t h a t a p p l i e d a s f e r t i l i z e r c a n b e a c c o u n t e d f o r i n
t h e c r o p s t r e a t e d .
L o s s o f a n y k i n d i s s e r i o u o f r o m t h e e c o n o m i c s t a n d p o i n t , b u t t h a t t o
l e a c h i n g i e o f u t m o s t c o n c e r n r e l a t i v e t o e n v i r o n m e n t a l p o l l u t i o n .
M i n e r a l N d o e e a c c u m u l a t e i n s o i l p r o f i l e s f r o m c o n t i n u e d h e a v y f e r t i l i z e r t r e a t m e n t s
e x c e p t w h e r e t h e s o i l i s w a t e r l o g g e d f o r e x t e n d e d p e r i o d s
a n d / o r w h o r e s e a s o n a l r a i n f a l l
o r i r r i g a t i o n n o t a b l y e x c e e d e c r o p w a t e r u s e .
I n c o n s e q u e n c e i t i s e s s e n t i a l t o d e t e r m i n e
t h e a m o u n t o f r e s i d u a l m i n e r a l N i n t h e s o i l r o o t i n g p r o f i l e f o r e q u a t i n g w i t h r a t e
o f
f e r t i l i z e r N t o b e a p p l i e d f o r t h e c u r r e n t c r o p .
T h e r e b y m o s t e c o n o m i c r e t u r n s a r e a o s u r e d
a t t h e e a m e t i m e t h a t p o l l u t i o n p o t e n t i a l i s m i n i m i z e d .
S p e c i e s a n d v a r i e t y o f c r o p ,
c l i m a t i c e n v i r o n m e n t d e t e r m i n i n g y i e l d p o t e n t i a l s , a s w e l l a s t i m e a n d m e t h o d o f
a p p l i c a t i o n
i n f l u e n c e w h a t i s t o b e a n o p t i m u m r a t e o f a p p l i e d N i n a n y g i v e n s i t u a t i o n .
R i s k o f l o s s o f f e r t i l i z e r N
i 2
i n c r e a s e d w h e n a p p l i c a t i o n n a r e m a d e f a r i n a d v a n c e
o f t h e t i m e o f c r o p u s e .
T h e i m p o r t a n c e o f a n e s t a b l i s h e d
r o o t e y s t e m f o r a s s u r i n g m o s t
e f f e c t i v e u t i l i z a t i o n o f a n a p p l i e d i n c r e m e n t o f N h a s b e e n d e m o n s t r a t e d f o r c r o p s g r o w n
i n w e l l d r a i n e d a s w e l l a s n u h m e r g e d c u l t u r e .
O f n o u r s e i t w o u l d b e i m p o s s i b l e t o s u p p l y
t h e l a r g e v o l u m e s o f f e r t i l i z e r N d u r i n g t h e s h o r t t i m e i n t e r v a l
w h e n m a x i m u m u p t a k e a n d
u t i l i z a t i o n w o u l d O c c u r , n e c e s s i t a t i n g t h a t c a r r i e r s e l e c t i o n a n d
m e t h o d o f a p p l i c a t i o n
w i t h e a r l i e r t r e a t m e n t b e m a d e w i t h o b j e c t i v e o f m i n i m u m
l o s s p o t e n t i a l d u r i n g t h e p e r i o d
w h e n n o a c t i v e r o o t s y s t e m e x i s t s .
O p t i m u m p l a c e m e n t o f N i s d i c t a t e d i n l a r g e p a r t b y t h e
c h e m i c a l c a r r i e r o f t h e
n u t r i e n t a n d b y e n v i r o n m e n t a l c o n d i t i o n s .
S u r f a c e a p p l i c a t i o n s o f a m m o n i u m a n d u r e a b a n e
m a t e r i a l e s h o u l d b e a v o i d e d , e s p e c i a l l y o n c a l c a r e o u s
s o i l .
I n c o r p o r a t i o n w i t h t h e o o i l
i e g o o d i n s u r a n c e f o r b o t h w e l l d r a i n e d a n d f l o o d e d c u l t u r e s .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 57/367
A s l o n g a s e a c h i s u e c d i n a c c o r d w i t h i t s o w n l i m i t a t i o n ° d i f f e r e n t c a r r i e r ° o f
f e r t i l i z e r N h a v e p r o v e d e q u i v a l e n t i n m o s t c r o p p i n g s i t u a t i o n s .
N o t a d o e x c e p t i o n ° a r e
t h e b e t t e r p e r f o r m a n c e o f a m m o n i u m o v e r n i t r a t e c a r r i e r s w i t h s u b m e r g e d r i c e p r o d u c t i o n
a n d t h e d e t r i m e n t a l a c i d i f y i n g e f f e c t s f r o m e x t e n d e d u s e o f a m m o n i u m s u l f a t o o n t r o p i c a l
s o i l s o f l o w e x c h a n g e c a p a c i t y .
E f f e c t i v e u s e o f f e r t i l i z e r N m u s t t a k e i n t o a c c o u n t i n t e r a c t i o n s b e t w e e n t h e N a n d
w a t e r m a n a g e m e n t p r a c t i c e s e m p l o y e d , l i k e w i s e c r o p m a n a g e m e n t .
W h e r e c r o p , w a t e r a n d
n i t r o g e n m a n a g e m e n t a r e c a r e f u l l y i n t e g r a t e d u t i l i z a t i o n e f f i c i e n c y o f t h e
N i s m a x i m i z e d .
T h e r e i s f u r t h e r p r o m i s e t h a t s l o w r e l e a s e
N
p r o d u c t s a n d n i t r i f i c a t i o n i n h i b i t o r s w h e n
f u l l y d e v e l o p e d w i l l a s s i s t i n c u r b i n g t h e l o u s e s o f c o n c e r n a n d m a k e f e r t i l i z e r N o v e n
m o r e e f f e c t i v e a s t h e b a c k b o n e t o f u t u r o c r o p p r o d u c t i o n .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 58/367
L I T E R A T U R E C I T E D
A l l i u o n , F . E .
T h e e n i g m a o f n o i l n i t r o g e n b a l a n c e e h e e t s .
A d v a n . A g r o n .
7 : 2 1 3 - 2 5 0 .
1 9 5 5
A l l i s o n , F . E .
E v a l u a t i o n o f i n c o m i n g a n d o u t g o i n g p r o c e s s e s t h a t a f f e c t n i t r o g e n .
1 9 6 5
I n S o l ) N i t r o
n : 5 7 3 - 6 3 6 .
¡ t r a e r . S o c . A g r o n . , M a d i s o n , W i s .
A l l i s o n , F . E .
T h e f a t e o C n i t r o g e n a p p l i e d t o s o i l s .
A d v a n . A g r o n . 1 3 : 2 1 9 - 2 5 8 .
1 9 6 6
A n d e r n o n , P . N . , G . A . P e t e r e o n , a n d R . A . O l o o n . U p t a k e p a t t e r n s o f I 5 N t a g g e d n i t r a t e b y
1 9 7 1
s u g a r b e e t s a e r e l a t e d t o s o i l n i t r a t e l e v e l a n d t i m e .
J o u r . A m e r . S o c . S u g a r
B e e t T e c h . 1 9 :
I n p r e s s .
B a r b e r , S t a n l o y A . a n d R o b e r t A . O l s o n .
F e r t i l i z e r u s e o n c o r n .
I n C h a n g i n g P a t t e r n s
1 9 6 8
i n F e r t i l i z e r U n e : 1 6 3 - 1 6 8 . ' S o i l S c i . S o c . A m e r . , M a d i s o n , W i n .
D e a c h e r , R . L . , a n d J . P . W e l l s .
R i c e f e r t i l i z e r s t u d i e u ,
1 9 5 2 _ 1 9 5 8 .
A r k . A g r . E x p .
1 9 6 0 S t a . B u l l . 6 2 0 .
D e D a t t a , S . K . , A . C . T a u r o , a n d S . N . B a l a o i n g .
E f f e c t o f p l a n t t y p e a n d n i t r o g e n l e v e l
1 9 6 8
o n t h o g r o w t h c h a r a c t e r i o t i c s a n d g r a i n y i e l d o f i n d i c a r i c e i n t h e t r o p i c s .
A g r o n . J .
6 0 : 6 4 3 - 6 4 7 .
D o n a l d , L . , H . J . S t a n r e l , a n d J . T . P e s e k .
A d v a n c e s i n k n o w l e d g e o f n i t r o g e n f e r t i l i z a t i o n
1 9 6 3
i n t h e U . S . A . c i n c o
1 9 5 0 .
I n F e r t i l i z e r T e c h n o l o g y a n d U s a g e :
7 5 - 1 2 9 .
S o i l
S c i . S o c . A m e r . , M a d i s o n , W i t s .
C a s e , W i l l i s B .
D i s t r i b u t i o n o f s o i l - a n d f e r t i l i z e r - n i t r o g e n i n c o r n ( Z e a m a y s L . ) a s
1 9 7 1
r e l a t e d t o t i m e a n d a m o u n t o f t a g g e d n i t r o r e n f e r t i l i z e r a p p l i e d .
U n p u b l i s h e d
P h . D . t h e s i s , U n i v . o f N e b r .
C a s e , W . B . , C . A . P e t e r n o n , R . D . H a u c k , a n d R . A . O l s o n .
R e c o v e r y o f r e s i d u a l n i t r o u c n b y
1 9 7 1
c o r n ( Z e a m a y s L . ) f r o m v a r i o u s s o i l d e p t h s a s m e a s u r e d b y
1 5
t e c h n i q u e e .
S o i l S c i . S o c . A m e r . P r o c .
3 5 : 2 9 0 - 2 9 4 .
H a a s , H . J . , C . E . E v a n s , a n d E . F . M i l e s .
N i t r o g e n a n d c a r b o n c h a n g e s i n G r e a t P l a i n s s o i l s
1 9 5 7
a s i n f l u e n c e d b y c r o p p i n g a n d
B o i l
t r e a t m e n t s . U S D A T e c h . ' d u i . 1 1 6 4 .
H a n w a y , J . J .
C o r n g r o w t h a n d c o m p o s i t i o n i n r e l a t i o n t o s o i l f e r t i l i t y :
I I .
U p t a k e o f
1 9 6 2
N , P , a n d K a n d t h e i r d i s t r i b u t i o n i n d i f f e r e n t p l a n t p a r t s d u r i n g t h e g r o w i n g
s e a s o n .
A g r o n . J .
5 4 : 2 1 7 - 2 2 2 .
H a u c k , R o l a n d D . a n d M a s a y o s h i K o s h i n o .
S l o w r e l e a s e a n d a m e n d e d f e r t i l i z e r s . I n
1 9 7 1
F e r t i l i z e r T e c h n o l o g y a n d U s e :
I n p r e s s .
S o i l S c i . S o c . A m e r . , M a d i s o n , W i s .
H e r r o n , C . M . , G . L . T e r m a n , A . F . D r e i e r a n d R . A . O l s o n .
R e s i d u a l n i t r a t e n i t r o g e n i n
1 9 6 8 f e r t i l i z e d d e e p 1 0 0 8 8 - d e r i v e d n o i l e .
A g r o n . J . 6 0 : 4 7 7 - 4 8 2 .
H e r r o n , G . M . ,
A . F .
D r e i e r ,
A . D . F l o w e r d a y , W . L . C o l v i l l e a n d R . A . O l c o n .
R e s i d u a l m i n e r a l
1 9 7 1
N a c c u m u l a t i o n i n n o i l A n d i t s u t i l i z a t i o n b y i r r i g a t e d c o r n ( S e a m a y s L . ) .
A g r o n . J .
6 3 : 3 2 2 - 3 2 7 .
H u t c h i n s o n , C . L . , a n d F . C . V i e t s , J r .
N i t r o g e n e n r i c h m e n t o f n u r f a c e w a t e r b y a b s o r p t i o n
1 9 6 9 o f a m m o n i a v o l a t i l i z e d f r o m c a t t l e f e e d l o t s .
S c i .
1 6 6 : 5 1 4 - 5 1 5 .
I A F A .
C o o r d i n a t e 6 r e s e a r c h p r o g r a m m e o n m a i z e f e r t i l i t y t i e i n g f e r t i l i z e r c o n t a i n i n g
1 9 6 9
l a b e l l e d n u t r i e n t e l e m e n t s .
T e c h . R e p . S e r . N o .
9 7 : 1 5 2 - 1 5 8 .
I n t . A t o m . E n e r g y
A g c y . , V i e n n a .
J o i n t F A O / I A E A D i v i s i o n .
R i c e f e r t i l i z a t i o n .
T e c h . R e p . S e r . N o . 1 0 8 . I n t . A t o m . E n e r g y
1 9 7 0
A g c y . , V i e n n a .
K u r t z , L . T . a n d C . E . S m i t h .
N i t r o g e n f e r t i l i t y r e q u i r e m e n t s .
I n A d v a n c e s i n C o r n P r o d u c -
1 9 6 6
t i o n : 1 9 5 - 2 1 5 .
I a . S t . U n i v . P r e s s , A m e n , I a .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 59/367
L a t h w e l l , D . J . 1
D . R . B o u l d i n , a n d W . S . R o i d .
E f f e c t o o f n i t r o g o n f o r t i l i z e r a p p l i c a t i o n s
1 9 7 0
i n a g r i c u l t u r e .
I n R e l a t i o n u h i p o f A g r i c u l t u r e t o S o i l a n d W a t e r P o l l u t i o n .
C o r n e l l U n i v . , I t h a c a , N . Y .
L e h a n o , J . J . , P . O . W a r d e r a n d W . J . S t a p l e .
D e c l i n o o f w h e a t y i e l d n a n d d e p l e t i o n o f s o m e
1 9 3 3
n u t r i e n t u o n a l o a m u o i l d u r i n g a 3 6 - y e a r p e r i o d .
C a n . J . S o i l S o i .
4 4 : 5 0 - 5 5 .
M a r t i n , J . P . a n d H . D . C h a p m a n .
V o l a t i l i z a t i o n o f a m m o n i a f r o m e u r f a c e - f e r t i l i z e d s o i l s .
1 9 5 1
S o i l S c i . 7 1 : 2 5 - 3 4 .
M c C l u n g , A . C . , L . M . M . d e F r o i t a u , D . S . M i k k e l s e n , a n d W . L . L o t e .
A n a l y s e s o f s e v e r a l
1 9 5 9
B r a z i l i a n s o i l s i n r e l a t i o n t o p l a n t r e s p o n s e ° t o s u l f u r .
S o i l S c i . S o c . A m e r .
P r o c . 2 3 : 2 2 1 - 2 2 4 .
M o y e r , R . D . ,
H . A . O l s o n , a n d H . ? . R h o a d e o .
A m m o n i a l o u u e s f r o m f e r t i l i z e d N e b r a u k a s o i l s .
1 9 6 1
A g r o n . J . 5 3 : 2 4 1 - 2 4 4 .
M i c h a l y n a , W . a n d R . A . H e d l i n .
A s t u d y o f m o i s t u r e u t o r a g e a n d n i t r a t e a c c u m u l a t i o n i n
1 9 5 9 s o i l a s
r e l a t e d t o w h e a t y i o l d u o n f o u r c r o p p i n g s e q u e n 0 0 0 .
C a n . J . S o i l
S o i . 4 1 : 5 - 1 5 .
M i k k e l u e n , D . S . a n d D . C . F i n f r o c k .
A v a i l a b i l i t y o f a m m o n i a c a l n i t r o g e n t o l o w l a n d r i c e
1 9 5 1
a s i n f l u e n c e d b y f e r t i l i z e r p l a o e m e n t .
A g r o n . J . 4 9 : 2 9 6 - 3 0 0 .
M i t u u i , S h i n g o .
T h o v o l a t i l i z a t i o n o f a m m o n i a t r a n u f o r m e d b y u r e a .
j o u r . S o i . S o i l
1 9 5 4
a n d M a n u r e
2 5 : 1 7 - 1 9 .
C h e m . A b s . 4 8 : 1 1 1 0 2 .
M i t s u i , S .
I n o r g a n i c n u t r i t i o n , f e r t i l i z a t i o n , a n d ( s o i l a m e l i o r a t i o n f o r l o w l a n d r i c e .
1 9 5 6
Y o k e n d o P r e s s , T o l v o , J a p a n .
N e l s o n , L . B .
T h e m i n e r a l n u t r i t i o n o f c o r n a s r e l a t e d t o p x o w t h a n d c u l t u r e .
A d v a n .
1 9 5 6
A g r o n .
8 : 3 2 1 - 3 7 5 .
N e l s o n , L . B . a n d R . E . U h l a n d .
F a c t o r s t h a t i n f l u e n c e l o s o o f f a l l a p p l i e d f e r t i l i z e r s
1 9 5 5
a n d t h e i r p r o b a b l e i m p o r t a n c e i n d i f f e r e n t u e c t i o n s o f t h e U n i t e d S t a t e u .
S o i l S c i . S o c . A m e r . P r o c . 1 9 : 4 9 2 - 4 9 6 .
O o l k e , E . A . , a n d K . E . M u e / l e r .
I n f l u e n c o o f w a t e r m a n a g e m e n t a n d f e r t i l i t y o n r i c e g r o w t h
1 9 6 9
a n d y i e l d .
A g r o n . J . 6 1 : 2 2 7 - 2 3 0 .
O l s o n , R . A . a n d H . F . R h o a d e s .
C o m m e r c i a l f e r t i l i z e r o f o r w i n t e r w h e a t i n r e l a t i o n t o t h e
1 9 5 3
p r o p e r t i e s o f N e b r a e k a z o i l o .
N e b r .
A , c ; - r . l ' b c p . S t a . D u l l . 1 7 2 .
° l o o n , R . A . a n d A . F . D r e i e r .
F e r t i l i z o r p r a c t i c e s f o r c r o p s i n d r y f a r m i n g .
I n I n t e r n a t i o n a l
1 9 7 0
C o n f e r e n c e o n M e c h a n i z e d D r v l a n d F a r m i n g ' 1 2 4 - 1 4 4 .
D e e r e a n d C o . , M o l i n e , 1 1 1 .
O l u o n , R . A . , A . F . D r e i e r , C . T h o m p s o n , K . P r a n k , a n d P . H . G r a b o u s k i .
U s i n g f e r t i l i z e r
I 9 6 4 a n i t r o g e n e f f e c t i v e l y o n g r a n c r o p s .
N e b r . A g r . a p t . S t a .
S B - 4 7 9 .
O l o o n , R . A . , C . A . T h o m p s o n , P . n . G r a b o w s k i , D . D . S t u k e n h o l t z , K . D . F r a n k , a n d A . F . D r e i e r .
1 9 6 4 b
W a t e r r e q u i r e m e n t o f g r a i n c r o p s a s m o d i f i e d b y f e r t i l i z e r u s e .
A g r o n .
J . 5 6 : 4 2 7 - 4 3 2 .
P a t n a i k , S . a n d F . E . B r o a d b e n t .
U t i l i z a t i o n o f t r a c e r n i t r o g e n b y r i c e i n r o l a t i o n t o t i m e
1 9 6 7
o f a p p l i c a t i o n .
A g r o n . J .
5 9 : 2 8 7 - 2 8 3 .
P a t r i e k , W . H . , J r . , W . A . Q u i r k , I I I . , F . J . P e t e r s o n , a n d M . D . F a u l k n e r . E f f e c t o f c o n t i n u o u o
1 9 6 7
s u b m e r g e n c e v e r u u 2 a l t o r n a t e f l o o d i n g a n d d r y i n g o n g r o w t h , y i e l d , a n d n i t r o g e n
u p t a k e o C r i c e .
A g r o r . . J .
5 9 : 4 8 - 4 1 9 .
P e a r s o n , R . W . , H . V . J o r d a n , 0 . L . B e n n e t t , C . E . S c a r o h r o o k , W . E . A d a m n , a n d A . W . W h i t e .
1 9 6 1
R e s i d u a l e f f e c t ° o f f a l l a n d s p r i n g a p p l i e d n i t r o g e n f e r t i l i z e r o o n c r o p y i e l d o
i n t h e s o u t h - e a s t e r n U n i t e d S t a t e s . U S D A T e c h . B u l .
1 2 5 4 .
P e t e r o o n , L . A . a n d C . J . A t t o e .
I m p o r t a n c e o f s o i l n i t r a t e s i n d e t e r m i n a t i o n o f n e e d a n d
1 9 6 5
r e c o v e r y o f f e r t i l i z e r n i t r o g e n .
A g r o n . J .
5 7 : 5 7 2 - 5 7 4 .
R a m i g , R o b e r t E . a n d H . P . R h o a d e s .
i n t e r r e l a t i o n s h i p s o f s o i l m o i u t u r o l e v e l a t p l a n t i n g
1 9 6 3 t i m e a n d n i t r o g e n f e r t i l i z a t i o n o n w i n t e r w h e a t p r o d u c t i o n .
A g r o n . J .
5 5 : 1 2 3 - 1 2 7 .
R i n d t , D . A . , G . M . B l o u i n , a n d J . G . G e t u i n g e r .
S u l f u r c o a t i n g o n n i t r o g e n f e r t i l i z e r t o
1 9 6 6
r e d u c e d i s s o l u t i o n r a t e .
J . A g r . F o o d C h e m .
1 6 : 7 7 3 - 7 7 8 .
R u s s e l l ,
E . W .
T h e p l a c e
o f f e r t i l i z e r u i n f o o d c r o p e c o n o m y o f t r o p i c a l A f r i c a .
P r o c .
1 9 6 8 n o . 1 0 1 , T h e F e r t i l i z e r S o c i e t y , L o n d o n , U . K .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 60/367
S i m s , J . L . , V . L . H a l l , a n d T . H . J o h n s t o n .
T i m e o f N f e r t i l i z a t i o n o f r i c e .
I .
E f f e c t
1 9 6 7
o f a p p l i c a t i o n s n e a r m i d a e a a o n o n v a r i e t a l p e r f o r m a n c e .
A g r o n . J .
5 9 : 6 3 - 6 6 .
S i m s , J . L . , T . H . J o h n s t o n , a n d S . E . H e n r y . E f f e o t o f r a t e a a n d t i m i n g o f n i t r o g e n
1 9 6 5
f e r t i l i z a t i o n o n p e r f o r m a n c e o f r i c e v a r i e t i e s , 1 9 5 7 - 1 9 6 2 . A r k . A g r . E x p .
S t a . R e p . S e r . 1 4 2 .
S i n g h , J . N . a n d J . T a k a h a s h i .
E f f e c t o f v a r y i n g d a t e s o f t o p d r e s s i n g o f n i t r o g e n o n
1 9 6 2
p l a n t c h a r a c t e r s l e a d i n g t o t e n d e n c y t o l o d g i n g i n r i c e . S o i l S o i . a n d P l .
N u t . 8 ( 5 ) : 1 - 8 .
S o p e r , R . J . a n d P . M . H u a n g .
T h e e f f e c t o f n i t r a t e n i t r o g e n i n t h e s o i l p r o f i l e o n t h e
1 9 6 3
r e s p o n s e o f b a r l e y t o f e r t i l i z e r n i t r o g e n .
C a n . J . S o i l S c i . 4 3 : 3 5 0 - 3 5 8 .
S t e w a r t , B . A . , F . G . V i e t s , J r . , G . L . H u t c h i n s o n a n d W . D . K e m p e r .
N i - t r a t e a n d o t h e r
1 9 6 7
w a t e r p o l l u t a n t s u n d e r f i e l d a a n d f o o d l o t s .
E n v i r . S o i . a n d T e c h . V o l . 1 ,
N o . 9 .
V i c i e , F r a n k G . , J r .
R e c o v e r y o f f e r t i l i z e r n i t r o g e n o n i r r i g a t e d a n d d r y l a n d B o i l s
1 9 6 0
o f t h e w e s t e r n U n i t e d S t a t e s .
7 t h I n t . C o n e . S o i l S o t . 1 1 1 : 4 8 6 - 4 9 3 .
V i e t s , F r a n k G . , J r .
F e r t i l i z e r s a n d t h e e f f i c i e n t u s e o f w a t e r . A d v a n . A g r o n .
1 9 6 2 1 4 : 2 2 3 - 2 6 4 .
V o l k , G . M .
V o l a t i l e l o e s o f a m m o n i a f o l l o w i n g s u r f a c e a p p l i c a t i o n o f u r e a t o t u r f o r
1 9 5 9 b a r e B o i l s .
A g r o n . J . 5 1 : 7 4 6 - 7 4 9 .
W h i t e , W . C . a n d J o h n P e s e k .
N a t u r e o f r e s i d u a l n i t r o g e n i n I o w a s o i l s .
S o i l S c i . S o c .
1 9 5 9
A m e r . ? r o c .
2 3 : 3 9 - 4 2 .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 61/367
C H E M I C A L A N D B I O C H E M I C A L C O N S I D E R A T I O N S F O R
M A X I M I Z I N G T f I E F E F I C I E N C Y O F F E R T I L I Z E R N I T R O - G E N
J . F . P a r r
U . S . D e p a r t m e n t o f A g r i c u l t u r e , B a t o n R o u g e , L o u i s i a n a
F e r t i l i z e r n i t r o g e n ( N ) u s e e f f i c i e n c y m a y b e d e f i n e d a s t h e p e r c e n t a g e r e c o v e r y o f
f e r t i l i z e r N b y a c r o p . I t i s m e a s u r e d a s t h e d i f f e r e n c e i n N u p t a k e b y t h e a b o v e g r o u n d
p o r t i o n s o f f e r t i l i z e d a n d u n f e r t i l i z e d p l a n t s , a n d e x p r e s s e d a s a p e r c e n t o f t h e N a . p p l i e d .
E f f i c i e n c y w i l l v a r y w i d e l y d e p e n d i n g o n t h e c h e m i c a l n a t u r e o f t h e N s o u r c e i t s e l f , t h e
r a t e , m e t h o d , a n d t i m e o r a p p l i c a . t i o n , t y p e o f c r o p g r o w n a n d i t s N r e q u i r e m e n t , e x t e n t
o f m i c r o b i o l o g i c a l a n d c h e r n i c . a l i m m o b i l i z a t i o n o f t h e a p p l i e d N , a n d a h o s t o f s o i l , c l i m a -
t i c , a n d m a n a g e m e n t f a c t o r s . U n d e r f a v o r a b l e c o n d i t i o n s , 8 0 p e r c e n t o r m o r e o f t h e f e r t i -
l i z e r N m a y b e r e c o v e r e d b y t h e c r o p t o w h i c h i t w a s a p p l i e d . H o w e v e r , u n d e r m a n y s o i l
a n d c r o p p i n g c o n d i t i o n s , e f f i c i e n c i e s o f 5 0 p e r c e n t o r l o s s a r e n o t u n c o m m o n ( A l l i s o n ,
1 9 5 5 ) . W h i l e t h e r e i s g e n e r a l a g r e e m e n t t h a t t h e l o w e f f i c i e n c y o f f e r t i l i z e r N i s d u e l a r g e -
l y t o a n e t l o s s o f N f r o m t h e s o i l - r o o t z o n e b y l e a c h i n g a n d d e n i t r i f i c a t i o n , a s o i l N
b a l a n c e s h e e t a p p r o a c h t o t h e p r o b l e m h a s m e r e l y s l i c . ) w n t h a t m u c h o f t h e N i s u n a c c o u n t e d
f o r , p r o v i d i n g l i t t l e r e l i a b l e i n f o r m a t i o n c o n c . e r n i n g t h e e x a c t f a t e o f t h e a p p l i e d N ( A l l i s o n ,
1 9 5 5 ) .
T h e r e a r e s e v e r a l w a y s i n w h i c h f e r t i l i z e r N u s e e f f i c i e n c y c o u l d b e i n c r e a s e d , f i r s t ,
b y m i n i m i z i n g l o s s e s o f N f r o m t h e s o i l - r o o t z o n e , a n d s e c o n d , b y m a n i p u l a t i n g e n v i r o n -
m e n t a l a n d m a n a g e m e n t f a c t o r s t o a l l o w t h e p l a n t t o f u l f i l l i t s g e n e t i c c a p a b i l i t Y f o r m a x i -
. m u m y i e l d a n d h i g h p r o d l i c t q u a l i t y , w h i c h i n i t s e l f W o u l d e n h a n c e t h e r e c o v e r y o f a p p l i e d
N .
I n v i e w o f ( a ) t h e i » c r e a s e d u s e o f f e r t i l i z e r , p a r t i c u l a r l y N , t o s n s t a i n m a x i m u m y i e l d s
f o r e c o n o m i c p r o d u c t i o n , a n d ( b ) A g r i c . u l t u r e ' s p o t e n t i a l c o n t r i b u t i o n t o t h e e u t r o p h i c a t i o n
o f s u r f a c e w a t e r r e s c ' m r e e s , a s w e l l a s n i t r a t e e n r i c h m e n t o f g r o u n d w a t e r f r o m d e e p p e r -
c o l a t i o n , a n d t h e p o s s i b l e h e a l t h h a z a r d s w h i c h c o u l d r e s u l t t h e r e f r o m , t h e p r i n c i p a l o b -
j e c t i v e o f t h i s p a p e r i s t o c o n s i d e r c e r t a i n c h e m i c a l a n d h i o c h e m i c a / a p p r o a c h e s f o r m a x i -
m i z i n g t h e e f f i e i e n c y o f f e r t i l i z e r N . I n i t i a l l y , a d i s c u s s i o n o f t h e f a t e o f f e r t i l i z e r N i n
s o i l , c o n s u m p t i o n p a t t e r n s a n d t r e n d s , r e c e n t e v i d e n c e o f e n r i c h m e n t o f n a t u r a l w a t e r s
b y
f e r t i l i z e r N , a n d t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n N u s e e f f i c i e n c y a n d m a x i m u m y i e l d s i s p e r t i n e n t
t o t h i s o b j e c t i v e .
F a t e o f F e r t i l i z e r N i t r o g e n i n S o i l
M o s t N f e r t i l i z e r s a r e s u b j e c t t o c e r t a i n c . h e m i c a l , p h y s i c a l , a n d
b i o c h e m i c a l e v e n t s
t . v h i c h c a n r e s u l t i n s i g n i f i c a n t l o s s e s o f N f r o m t h e s o i l - r o o t z o n e a l t e r
a p p l i c a t i o n . A
s c . h e m a t i c r e p r e s e n t a t i o n o f t h e ( a t e o f b o t h s o l u b l e a n d s l o w - r e l e a s e
f e r t i l i z e r N i n s o i l
i s s h o w n i n f i g u r e 1 . L o s s e s o c c u r p r i » c i p a l l y t h r o u g h
( A ) l e a c h i n g o f n i t r i t e ( N O - ) a n d
n i t r a t e
)
N O - 3
( b ) b i o l o g i c a l d c r . i t r i f i c a t i o n o f b o t h N O - a n d N O - , a n d ( c ) v o l a t i l i z a t i o n
o f
3
a m m o n i a ( N H 3
m
f r o
i m p r o p e r a p p l i c a t i o n o f a n h y d r o u s o r a q u a N H 3 , a n d s u r f a c e
a p p l i -
c a t i o n o f u r e a a n d o t h e r a r n t r i o n i a c a l N s o u r c e s t o a l k a l i n e s o i l s .
1 n - r e v i e w i n g ( ( I ) c h e m i c a l
d e n i t r i f i c a t i o n m e c h a n i s m s t h a t c o u l d c o n t r i b u t e t o t h e
l o s s o f f e r t i l i z e r N , A l l i s o n ( 1 9 6 3 )
s u g g e s t e d t h a t a m a j o r p a t h w a y m a y i n v o l v e O w f o r m a t i o n
a n d s u b s e q u e n t d e c o m p o s i t i o n o f
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 62/367
a m m o n i u m n i t r i t e l o N
. / v t o r e o v e r , i n a c i d s o i l e n v i r o n m e n t s ( 4 p H 5 , 5 ) N O - c a n u n d e r -
Z
g o c h e m i c a l d e c o m p o s i t i o n t o n i t r i c o x i d e ( N O ) . T h e e x t e n t t o w h i c h c h e m i c a . 1 c r e n i t r i f i c a -
H o n c o n t r i b u t e s t o l o s s o f f e r t i l i z e r N f r o m s o i l , h o w e v e r , i s n o t k n o w n .
F e r t i l i z e r
N
c a n a l s o b e l o s t f r o m t h e s o l u b l e N p o o l ( f i g u r e I ) t h r o u g h ( e ) s u r f a c e
r u n o f f a n d e r o s i o n , ( f ) i n t e r - l a t t i c e f i x a t i o n o f a m m o n i u m ( N I I + ) b y c l a y m i n e r a l s , ( g )
m i c r o b i o l o g i c a l i m m o b i l i z a t i o n , a n d ( h ) c h e m i c a l i m m o b i l i z a t i o n i n v o l v i n g r e a c t i o n s o f
f e r t i l i z e r N v . , i t h s o i l o r g a n i c c o m p o n e n t s .
S l o w - r e l e a s e o r c o n t r o l l e d - r e l e a s e N f e r t i l i z e r s o u r c e s , r e v i e w e d r e c e n t l y b y P r a s a d
e t a l . ( 1 9 7 1 ) , w o u l d e i t h e r e n t e r t h e s o l u b l e N p o o l d i r e c t l y , d e p e n d i n g o n s p e c i f i c d i s s o -
l u t i o n p r o p e r t i e s a n d " r e l e a s e " c h a r a c t e r i s t i c s , o r p o s s i b l e u n d e r g o i m m e d i a t e i m m o b i l i -
z a t i o n ( m i c r o b i o l o g i c a l o r c h e m i c a l ) i n t o t h e s o i l o r g a n i c N p o o l . T h e p r o b a b i l i t y f o r r a p i d
i m m o b i l i z a t i o n o f s l o w - r e / e a s e N i n c a s e s w h e r e t h e m i c r o b i o l o g i c a l d e m a n d f o r N g r e a t -
l y e x c e e d s t h e r a t e o f r e l e a s e w a s d i s c u s s e d e a r l i e r b y H a u c k ( 1 9 6 8 ) . A p p a r e n t l y , t h e
m i n e r a l i z a t i o n p o t e n t i a l o f i m m o b i l i z e d s l o w - r o l e a . s e N i s n o t k n o w n . M o r e o v e r , a . c c . o r d i n g
t o M o r t l a n d ( 1 9 5 8 ) , r e l a t i v e l y l i t t l e i s k r i o w n o f t h e e x a c t c h e m i c a l n a t u r e o f t h e a m m o n i a -
o r g a n i c c o m p l e x r e s u l t i n g f r o m t h e r e a c t i o n o f N I I . i w i t h s o i l o r g a n i c r n a t t e r , o r o f i t s
s u s c e p t i b i l i t y t o m i c r o b i a l a t t a c k a n d s u b s e q u e n t a \ - , a i l a b i l i t y t o p l a n t s . I m m o b i l i z a t i o n o f
e i t h e r s l o w - r e l e a s e N o r m o r e s o l u b l e N s o u r c e s i n t o o r g a n i c c o m p o u n d s t h a t a r e m o r e
o r l e s s r e s i s t a n t t o m i n c - r a l i z a t i o n t h a n n a t u r a l r e s i d u c . s , c o u l d i n d e e d a f f e c t t h e
e f f i c i e n -
c y o f f e r t i l i z e r
N .
S i n c e f e r t i l i z e r N e a r l b e i m m o b i l i z e d i n t o o r g a . n i c f o r m s u n a v a i l a b l e t o p l a n t s , o r l o s t
e n t i r e l y f r o m t h e s o i l - r o o t z o n e b y t i m e m e c h a n i s m s d e s c r i b e d , i t i s n o t s u r p r i s i n g t h a t
f e r t i l i z e r N u s e e f f i c i e n c y i s o n l y a b o u t 5 0 p e r c e n t u n d e r n - i a n y s o i l a n d c r o p p i n g c o n d i t i o n s
( A l l i s o n , 1 9 5 5 , 1 9 6 3 , 1 9 6 4 , 1 9 6 ( t ) . A m r n o n i a c a l f e r t i l i z e r s i n m o s t s o i l s a r e s u b j e c t t o
l o s s o n l y a l t e r n i t r i f i c a t i o n o f N H 1 - t o t h e N O - a n d N O - f o r m s b y
a u t o t r o p h i c b a c t e r i a . T h e
2
N I
+ f o r m , a c a t i o n .
i s e l e c t r o s t a t i c a l l y a d s o r b e d b y h e e x c h a n g e c o m p l e x a n d t h u s r e -
4
l a t i v e l y i m m o b i l e c o m p a r e d w i t h t h e N O a n i o n w h i c h i s s u b j e c t t o l e a c . h i n g a n d
b i o - c l e n i -
t r i f i c a t i o n .
I t a p p e a r s t h a t m o s t
C
r o p p l a n t s c a n a b s o r b a n d a s s i m i l a t e e i t h e r t h e N H 4 + o r
N O f o r m o f N , o f t e n w i t h e q u a l e f f e c t i v e n e s s , p r o v i d e d c e r t a i n c o n d i t i o n s a r e r r e t
3
( K i r k b y a n d I l u g h e s , 1 9 7 0 ) ; h o i . v e v e r , f o r t h e r d i s c u s s i o n o f t h i s t o p i c r e l a t i v e t o
f e r t i l i z e r
N
e f f i c i e n c y w i l l a p p e a r l a t e r .
F e r t i l i z e r N i t r o g e n C o n s u m p t i o n : P a l t e r n s a n d T r e n d s
T h e d r a m a t i c i n c r e a s e i n t i . S . c o n s u m p t i o n o f f e r t i l i z e r N i n r e c e n t y e a r s
i s s h o w n i n
f i g u r e Z . W h e r e l i t t l e m o r e t h a n 0 . 5 m i l l i o n m e t r i c t o n s w e . r e a . p p l i e d
i n 1 9 4 5 , 6 , 6 m i l l i o n
t o n s w e r e a p p l i c q l i n 1 9 7 0 , a I 2 - f o l d i n c r e a s e .
A c c o r d i n g l o t b a c h ( 1 9 6 6 ) , t h e e s t i m a t e d
c o n s u m p t i o n
u f
f e . r t i l i z e r N s h o u l d r e a c h a b o u t 1 1 m i l l i o n t o n s b y 1 9 8 0 . T o t a l
U . S . f e r t i -
l i z e r c o n s u m p t i o n ( N p l u s a l l o t h e r n u t r i e n t s ) w a s 1 4 . 3
m i l l i o n m e t r i c t o n s i n 1 9 7 0 w i t h
e s t i m a t e s p r o j e c t i n g , 2 3 m i l l i o n t o n s b y 1 9 8 0 ( N e l s o n ,
1 9 7 1 ) . H o w e v e r , t h e s e s t a t i s t i c s
i n d i c a t e t h a t U . S . c o n s u m p t i o n o f f e r t i l i z e r N a n c i o t h e r n u t r i e n t s d u r i n g t h e r e m a i n d e r
o f t h i s d e c a d e % y i n i n c r e a s e l o s s r a p i d l y t h a n i n t h e p a s t . .
I t
i s n o t e w o r t h y t b a . t t h e U . S , c o n s u m p t i o n o f f e r t i l i z e r
N i n 1 9 6 9 a p p r o a c h e d 2 5 p e r -
c e n t o f t h e t o t a l w o r l d c - o n s u m p t i o n .
U n d o u b t e d l y , t h i s s t a t i s t i c w i l l c h a n g e m a r k e d l y
d u r i n g t h e p r e s e n t . d e c a d e a s l e s s e r - d e v e l o p e d
n a t i o n s i n c r e a s e t h e i r a g r i c u t t u r a l p r o d u c -
t i o n t h r o u g h m o d e r n t e c h n o l o g y a n d i n c r e a s e d u s e
r i f N a s w e l l a s o t h e r f e r t i l i z e r n u t r i e n t s .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 63/367
S C H E M A T I C R E P R E S E N T A T I O N O F T H E F A T E O F
S O L U B L E A N D S L O W - R E L E A S E F E R T I L I Z E R N I T R O G E N
I N T H E S O I L
F E R T I L I Z E R N ( S O L U B L E )
I N T E R - L A T T I C E +
F I X A T I O N O F N H 4
i
H E M O - D E N I T R I F I C A T I O N
s t
A B S O R P T I O N B Y
P L A N T S
B I O . D E N I T R I F I C A T I O N
S O L U B L E
N
P O O L
L E A C H I N G
V O L A T I L I Z A T I O N ( N H 3 )
D I S S O L U T I O N
t i \
1 : 0
r I
7
0
. - À
. . . . . . t
S O I L
O R G A N I C N
P O O L :
H U M U S . M I C R O B I A L
C E L L S , P L A N T A N D
A N I M A L R E S I D U E S ,
B I O L O G I C A L L Y F I X E D
N 7 ( S Y M B I O T I C A N D
N O N S Y M B I O T I C )
S L O W - -
R E L E A S E
N
P O O L
F i g u r e 1 .
S c h e m a t i c r e p r e s e n t a t i o n o f t h e
f a t e ' o f s o l u b l e a n d s l o w -
r e l e a s e N i n t h e s o i l , a n d r e l a t i o n s h i p t o
t h e s o i l o r g a n i c
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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1 2
U . S . C O N S U M P T I O N
O F F E R T I L I Z E R N I T R O G E N
1 9 3 0
1 9 4 0
1 9 5 0 1 9 6 0
1 9 7 0
1 9 8 0
Y E A R S
F i g u r e 2 .
C o n s u m p t i o n o f f e r t i l i z e r N i n t h e U n i t e d S t a t e s
s i n c e 1 9 3 0
w i t h a p r o j e c t e d e s t i m a t e t o 1 9 8 0 .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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T h e s e N c o n s u m p t i o n p a t t e r n s f o r U . S . a g r i c u l t u r e a r e d i r e c t l y r e l a t e d t o i n c r e a s e d
N f e r t i l i z e r r a t e s f o r b a s i c c r o p s s u c h a s c o r n , w h i c h h a v e i n c r e a s e d i n s e v e r a l C o r n
B e l t S t a t e s f r o m 1 0 k g N / h a i n 1 9 5 0 t o a b o u t 1 2 0 k g / h a i n 1 9 6 7 ( f i g u r e 3 ) . W h e n o n e c o n -
s i d e r s t h a t d u r i n g t h i s t i m e t h e U . S . p o p u l a t i o n i n c r e a s e d b y 5 0 - m i l l i o n p e o p l e , w h i l e t h e
a r e a o f c r o p l a n d d e c r e a s e d b y a b o u t 1 0 m i l l i o n h e c t a r e s , t h e i n t e n s i t y o f N f e r t i l i z e r u s e
r e l a t i v e t o i n c r e a s e d c r o p p r o d u c t i o n i s p a r t i c u l a r l y a p p a r e n t .
T a b l e 1
i s o f i n t e r e s t s i n c e i t s h o w n t h e e s t i m a t e d c h a n g e s i n i n p u t s a n d o u t p u t s ( i . e .
r e m o v a l s ) o f f e r t i l i z e r a n d s o i l N s i n c e 1 9 3 0 , w i t h d a t a p r o j e c t e d t o 1 9 8 0 . C e r t a i n l y , a l l
o f t h e s e e s t i m a t e s , e x c e p t t h e i n p u t s f r o m f e r t i l i z e r N , m u s t b e r e g a r d e d a s s o m e w h a t
s p e c u l a t i v e . O n a n a t i o n a l a v e r a g e , t h r o u g h 1 9 6 9 , m o r e N w a s r e m o v e d i n h a r v e s t e d c r o p s
t h a n w a s a p p l i e d b y N f e r t i l i z e r s , w h i c h h a s p r o m p t e d s o m e a g r i c u l t u r a l s p o k e s m e n t o
c o n c l u d e t h a t a g r i c u l t u r e c a n n o t b e c o n t r i b u t i n g t o n u t r i e n t p o l l u t i o n o f n a t u r a l w a t e r s .
H o w e v e r , t h e f a l l a c y o f t h i s a s s u m p t i o n i s a p p a r e n t w h e n c o n s i d e r i n g t h e r e g i o n a l d i f f e r -
e n c e s i n c r o p p i n g s y s t e m s a n d f e r t i l i z e r N u s e p a t t e r n s . I n d e e d , t h e m o r e p r o g r e s s i v e
f a r m e r s t e n d t o a d d m o r e n u t r i e n t s t h a n t h e i r c r o p s r e c o v e r , w h i l e t h e o p p o s i t e i s t r u e
f o r t h o s e w h o a r e s t i l l " m i n i n g " t h e n a t i v e s o i l f e r t i l i t y ( F r i n k , 1 9 7 1 ) . A c c o r d i n g t o W h i t e
( 1 9 6 5 ) , t h e t o t a l n u t r i e n t s a p p l i e d a s f e r t i l i z e r s t o c o r n , c . o t t o n , a n d s u g a r c a n e i n t h e U . S .
n o w e x c e e d s t h e t o t a l n u t r i e n t s r e m o v e d i n h a r v e s t e d m a t e r i a l .
T h e q u e s t i o n m a r k s o n e s t i m a t e s o f l e a c h i n g o f f e r t i l i z e r N a n d d e n i t r i f i c a t i o n i n d i c a t e
h o w l i t t l e i s k n o w n c o n c e r n i n g t h e m a g n i t u d e o f t h e s e l o s s e s . E v e n s o , u p u n t i l 1 9 4 7 . t h e
t o t a l N r e m o v e d f a r e x c e e d e d t h e t o t a l i n p u t . H o w e v e r , b y 1 9 6 9 , t h i s p a t t e r n
h a d b e e n r e -
v e r s e d , . v h i l e p r o j e c t e d e s t i m a t e s f o r 1 9 8 0 s u g g e s t t h a t t o t a l N i n p u t w i l l
p r o b a b l e e x c e e d
N r e m o v a l b y a n e v e n g r e a t e r m a r g i n t h a n i n 1 9 6 9 . T h e s e p r o j e c . t i o n s a l l o w
f o r S O M C
s p e c u l a t i o n a s t o w h a t e x t e n t f e r t i l i z e r N m i g h t b e c o n t r i b u t i n g t o e n r i c h m e n t
o f n a t u r a l
w a t e r s b y 1 9 8 0 .
A c c . o r d i n g t o N e l s o n ( 1 9 7 1 ) .
" F u t u r e i n c r e a s e s i n f e r t i l i z e r c o n s u m p t i o n i n t h e U S A m u s t c o m e
l a r g e l y f r o m
i n c r e a s e d a p p l i c a t i o n o n p r e s e n t l y l o w f e r t i l i z e r - u s i n g c r o p s
a n d l o w f e r t i l i z e r -
u s i n g a r e a s b e c a u s e m a n y o f t h e p r e s e n t h i g h f e r t i l i z e r - u s i n g c r o p s ,
i n c l u d i n g
c o r n , a l r e a d y a r e a p p r o a c h i n g t h e
m a x i m u m p r o f i t a b l e r a t e s o f a p p l i c a t i o n .
T h i s a s s e s s m e n t i s i n a g r e - e m e n t w i t h r e c e n t t r e n d s c o n c e r n i n g
f e r t i l i z e r N r a t e s f o r
c o r n a s s h o w n i n f i g u r e 3 . w h e r e i t a p p e a r s
t h a t s o m e s t a t e s h a . N . r e a l r e a d y r e a c h e d s u c h
a p l a t e a u . A p e r t i n e n t q u e s t i o n t h e n
i s w h e t h e r i n c r e a s e d a p p l i c a t i o n o f f e r t i l i z e r N t o
l o w
N - r e q u i r i n g c r o p s , s u c h a s s o y - b e a n s , a n d t h e e x p a n d e d u s e
o f f e r t i l i z e r N i n a r c a s w h e r e ,
p r e s e n t l y , c r o p p r o d u c t i o n i s l i m i t e d b y c e r t a i n s o i l
a n d c l i m a t i c f a c t o r s , w i l l p o s e a n
e v e n g r e a t e r p o t e n t i a l f o r / o s s
o f a p p l i e d N . A r e a l c h a l l e n g e f o r a g r i c u l t u r a l s c i e n t i s t s
i n t h e f u t u r e w i l l b e t o s e e k w a y s a n d m e a n s o f
m a x i m i z i n g t h e e f f i c i e n t u s e o f f e r t i l i z e r
N o n l o ' . ' . ' N - u s i n g c r o p s a n d i n p r e s e n t l y l o w
N - u s i n g a . r e a s .
N i t r o g e n F e r t i l i z e r U s e a n d E n v i r o n m e n t a l
Q u a l i t y
T h a t s o m e l o s s o f f e r t i l i z e r N d o e s
i n d e e d o c c n i r f r o m t h e s o i l - r o o t z o n e i s a n u n d e n i -
a l b e f a c . t o f a p r o g r e s s i v e a g r i c u l t u r e .
H o w e v e r , t h e m a g n i t t i d e a n d p o s s i b l e c o n s e q u e n c e s
o f t h e s e l o s s e s a r e c u r r e n t l y t h e b a s i s o f
c o n s i d e r a b l e c o n t r o v e r s y . M o r e a n d m o r e , e c o -
l o g i s t s . h r e a s s o c i a t i n g t h e i n c r e a s e d u s e
o f f e r t i l i z e r s , p a r t i c u l a r l y N a n d P s o u r c e s ,
w i t h
e n v i r o n m e n t a l p o l l u t i o n . T h e y c o n t e n d t h a t
s u c h i n t e n s i v e a n d p o s s i b l e o v e r u s e o f
f e r t i l i z e r
N i s c o n t r i b u t i n g s i g n i f i c a n t l y , t h r o u g h
r u n o f f a n d l e a c - h i n g , t o a c c . u r n u l a t i o n o f
N O i n
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 66/367
1 4 0
1 2 0
1 0 0
8 0
6 0
4 0
2 0
K I L O G R A M S O F N I T R O G E N
_
P E R H E C T A R E O N C O R N
0
1 9 4 5
1 9 5 0
Ï
. . . . . .
\ , .
1 9 5 5
, J :
(
I N D I A N A
I L L I N O I S
A I O W A
o m o
6 ) \ M I S S O U R I
/
/
1
1 9 6 0
1 9 6 5
1 9 7 0
1 9 / 5
F i g u r e 3 .
T r e n d i n u s e o f f e r t i l i z e r N i n
s e v e r a l M i d w e s t e r n S t a t e s
( T h o m p s o n , 1 9 6 9 ) .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 67/367
T a b l e 1 .
B a l a n c e s h e e t o f n i t r o g e n i n t h e U n i t e d S t a t e s : e s t i m a t e d
c h a n g e s f r o m 1 9 3 0 t o 1 9 8 0 o n h a r v e s t e d c r o p l a n d
1 L i p m a n a n d C o n y b e a r e ( 1 9 3 6 )
2 M e h r i n g a n d P a r k s ( 1 9 5 0 )
3 S t a n f o r d e t
a / . ( 1 9 7 0 )
4 E s t i m a t e s b y t h e a u t h o r a f t e r p r o c e d u r e s c i t e d b y S t a n f o r d e t
c a .
( 1 9 7 0 ) .
L e a c h i n g o f f e r t i l i 2 e r N a n d d e n i t r i f i c a t i o n r e m o v a l s a r e
b a s e d o n 1 0
a n d 1 8 ' . 4 o f f e r t i l i z e r N a p p l i e d , r e s p e c t i v e l y .
I t e m
N i t r o g e n - m i l l i o n s o f t o n s
1 9 3 0 1
1 9 4 7 2
1 9 6 9 3
1 9 8 0 4
I n p u t s o f n i t r o g e n f r o m :
1 .
F e r t i l i z e r N
0 . 3
0 . 7
6 . 8 1 2 . 2
2 . N f i x e d b y l e g u m e s
1 . 7
1 . 7
2 . 0
2 . 5
3 .
N f i x e d ( n o n s y m b i o t i c )
1 . 0
1 . 0
1 . 0
1 . 0
4 .
B a r n y a r d m a n u r e
1 . 9
1 . 3
1 . 0 0 . 9
5 .
R o o t s o f u n h a r v e s t e d p o r t i o n s o f c r o p s
. .
1 . 1
1 . 5
2 . 5 3 . 0
6 . R a i n f a l l
0 . 8
1 . 0
1 . 5 1 . 8
T o t a l
6 . 8
7 2 1 4 . 8
2 1 . 4
R e m o v a l s o f n i t r o g e n b y :
7 .
H a r v e s t e d c r o p s
4 . 6
6 . 5
9 . 5
1 3 . 0
8 . E r o s i o n
5 . 0
4 . 0
3 . 0 2 . 0
9 .
L e a c h i n g o f s o i l N
4 . 0
3 . 0 2 . 0
1 . 5
1 0 .
L e a c h i n g o f f e r t i l i z e r N
0
0 ?
1 . 2
1 1 .
O e n i t r i f i c a t i o n
?
?
?
2 . 2
T o t a l
1 3 . 6
1 3 . 5
1 4 . 5
1 9 . 9
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s u r f a c e a n d g r o u n d w a t e r ( C o m m o n e r , 1 9 6 8 ) . T h i s , i n t u r n , i s r e l a t e d t o i n c y e a s e d e u t r o -
p h i c a t i o n o f s t r e a m s , l a k e s , a n d r e s e r v o i r s , a n d t o p o t e n t i a l h e a l t h h a z a r d s
t o h u r n a n s
( p a r t i c u l a r l y i n f a n t s , f r o m m e t h e r n o g l o b i n e m i a ) a n d l i v e s t o c k ( p a r t i c u l a r l y r u m i n a n t s )
° w h i c hi g h t c o n s u m e s u r f a c e a n d g r o u n d w a t e r s o f e x c e s s i v e
N O 3 - c n t e n t . T h e y a l s o
c h a r g e t h a t t h e h i g h N O - c o n t e n t o f c e r t a i n v e g e t a b l e s ( e . g . , b e e t s , c a b a g e , a n d s p i n a c h )
3
i s r e l a t e d t o e x c e s s i v e u s e o f f e r t i l i z e r N , a n d a l s o c o n s t i t u t e s a h e a l t h h a z a r d , e s p e c i a l -
l y i n b a b y f o o d s .
A g r i c u l t u r i s t s , o n t h e o t h e r h a n d , h a v e r e s p o n d e d t o t h e s e a c c . u s a t i o n s i n a p a r t i c u l a r -
l y d e f e n s i v e w a y , i n s i s t i n g t h a t f e r t i l i z e r s a r e n o t c u r r e n t l y a s e r i o u s s o u r c e o f e n r i c h -
m e n t o f s u r f a c e a n d g r o u n d w a t e r s , a n d t h a t i n c r e a s e d N O 3 - l e v e l s m o n i t o r e d i n s t r e a m s
a n d g r o u n d w a t e r i n c l o s e p r o x i m i t y t o a g r i c u l t u r a l a r e a s a r e n o t s u f f i c i e n t p r o o f t h a t
f e r t i l i z e r s a r e i n v o l v e d . T h e y p o i n t o u t t h a t s o u r c e s o f N O o t h e r t h a n f e r t i l i z e r s c o u l d
3
b e c o n t r i b u t i » g i n a m u c h m o r e s i g n i f i c a n t w a y t o t h i s p h e n o m e n o n , i n c l u d i n g t r e a t e d a n d
u n t r e a t e d s e w a g e e f f l u e n t , a n i m a l w a s t e s , f o c u l p r o c e s s i n g w a s t e s , i n d u s t r i a l e f f l u e n t ,
b i o l o g i c a l N , f i x a t i o n i n a q u a t i c e n v i r o n m e n t s , m i n e r a l i z a t i o n o f s o i l o r g a n i c N , a n d
m o v e m e n t o r w a t e r t h r o u g h g e o l o g i c f o r m a t i o n s o f h i g h N O c o n t e n t . S u p p o r t f o r t h i s
3
t h e s i s c a n h e f o u n d i n s e v e r a l r e c e n t r e v i e w s , w h e r e i n t h e a u t h o r s c o n c l u d e t h a t n u t r i e n t
e n r i c h m e n t o f w a t e r r e s o u r c e s f r o r n f e r t i l i z e r s i s p r o b a b l y m i n i m a l u n d e r m o s t c o n d i t i o n s
( A l d r i c h , 1 9 7 0 ; V i e t s , 1 9 7 0 ; V i e t s a n d I f a g e r n a n , 1 9 7 1 ) .
A n u m b e r o f a g r i c u l t u r a l s p o k e s m e n , h o w e v e r , w i l l r e a d i l y a d m i t t h a t , a t t h e p r e s e n t
t i m e , t h e r e i s n o t s u f f i c i e n t r e l i a b l e e x p e r i m e n t a l d a t a t o a d e q u a t e l y e v a l u a t e t h e r e a l
a n d / o r p o t e n t i a l c o n t r i b u t i o n o f f e r t i l i z e r s t o t h e p o l l u t i o n o f n a t u r a l w a t e r s . F o r e x a m p l e ,
N e l s o n ( 1 9 7 0 ) s t a t e s :
F i e l d r e s e a r c h i s n e e d e d a s s o o n a s p o s s i b l e t o d e t e r m i n e w h e t h e r f e r t i l i z e r s
c o n t r i b u t e t o c o n t a m i n a t i o n o f n a t u r a l w a t e r s ;
i f s o , h o w m u c h , w h e r e a n d u n d e r
w h a t c o n d i t i o n s ; a n d w h e t h e r , i n r e l a t i o n t o o t h e r s o u r c e s o f N a n d P , t h e f e r t i -
l i z e r c o n t r i b u t i o n i s e n o u g h t o j u s t i f y s t r o n g c o n t r o l m e a s u r e s . S u c h i n f o r m a -
t i o n d o e s n o t e x i s t .
H e a l s o u r g e s t h a t , " f i e l d r e s e a r c h s h o u l d b e i n i t i a t e d o n a m o u n t , t i m e ,
m e t h o d o f a p p l i -
c a t i o n . a n d k i n d s o f f e r t i l i z e r n e e d e d t o i m p r o v e c r o p r e c o v e r y a n d r e d u c e
n u t r i e n t l o s s e s " .
A c c o r d i n g l y , N e l s o n ( 1 9 7 1 ) s u g g e s t e d s e v e r a l a p p r o a c h e s t o d e t e r m i n i n g t h e
c o n t r i b u t i o n
o f f e r t i l i z e r n u t r i e n t s t o s u r f a c e a n d g r o u n d w a t e r s . O n e i n v o l v e s t h e u s e
o f s m a l l c o n f i n e d
w a t e r s h e d s o r t i l e - d r a i n p l o t s w h e r e t h e ( ' a t e o f d i f f e r e n t f e r t i l i z e r s
c o u l d b e a c c u r a . t e l y
e v a l u a t e d b y c . o n t i n u o u s o r f r e q u e n t m o n i t o r i n g o f t h e n u t r i t n i t c o n t e n t o f
t h e r u n o f f , l e a c h -
a t e , a n d g r o u n d w a t e r . A n o t h e r a p p r o a c h c o u l d i n v o l v e
t h e a p p l i c . a t i o n o f f e r t i l i z e r s t o
c o n v e n t i o n a l e r o s i o n p l o t s , a n d s u b s e q u e n t m o n i t o r i n g o f t h e n u t r i e n t c o n t e n t
o f r u n o f f . ,
s e d i m e n t , s o i l ( b y d e p t h i n c r e m e n t s ) , a n d g r o u n d w a t e r .
V i e t s ( 1 9 7 0 ) a l s o p o i n t s o u t t h e n e e d f o r s u c h i n f o r m a t i o n .
I n d i s c u s s i n g t h e c o u n t l e s s
f i e l d e x p l ; : r i m e n t s o f t h e l a s t 3 0 y e a r s t o a s s e s s c r o p r e s p o n s e t o
f e r t i l i z e r s , h e s t a t e s :
" A l m o s t u n i v e r s a l l y t h e e x p e r i m e n t s h a v e f a i l e d t o d e t e r m i n e h o w m u c h
o f t h e
f e r t i l i z e r r u n s o f f , i b c a r r i e d o f f o n e r o d i n g p a r t i c l e s o f s o i l , o r
p e r c o l a t e s
b e l o w t h e r o o t z o n e " .
1
T h e U . S . P u b l i c H e a l t h S e r v i c e D r i n k i n g W a t e r
S t a n d a r d s r c i c o m m e n d t h a t t h e n i t r a t e
c o n t e n t o f w a t e r f o r t h i s p u r p o s e n o t e x c e e d
4 5 m g / 1 ( p p m ) a s N O 3 - ( e q u i v a l e n t t o 1 0
m g / I a s N O - N ) . T h e s u b j e c t o f " l l e a l l h e f f e c t s o f n i t r a t e s i n w a t e r "
i s d i s c u s s e d i n
d e t a i l e l s e w l i e r e ( C a s e e t a l . , 1 9 7 0 ) .
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F u r t h e r m o r e , h e e m p h a a i z e s :
" W e d o n o t h a v e a b a l a n c e s h e e t o f i n p u t s a n d o u t p u t s o f n u t r i e n t s a p p l i e d t o a
c r o p p i n g s y s t e m o v e r a l o n g p e r i o d o f t i m e i n a n y s e c t i o n o f t h e c o u n t r y " .
C o m m e n t b y \ r i m s a n d H a g e r n a n ( 1 9 7 1 ) r e g a r d i n g N O
o f g r o u n d w a t e r i n t h e
M i d w e s t e r n U . S . a r e a l s o a p p r o p r i a t e :
" T h e r a t e o f w a t e r r e c h a r g e i s s o s l o w t h a t t h e p o s s i b l e n i t r a t e p o l l u t i o n o f
a q u i f e r s f r o m o u r m o d e r n t e c h n o l o g y w i l l t a k e d e c a d e s . * H o w e v e r , o n c e n i t r a t e
g e t s i n t o t h e a q u i f e r . d e c a d e s w i l l b e r e q u i r e d t o r e p l a c e t h e w a t e r w i t h l o w
n i t r a t e w a t e r . F i f t y t u 1 0 0 y e a r s m i g h t b e r e q u i r e d t o e s t a b l i s h a t i m e t r e n d ,
c o n s i d e r i n g t h e h e t e r o g e n e i t y o f t h e a q u i f e r s . 1 3 y t h e t i m e t h e t r e n d w a s
e s t a . b l i s h e d , a d a n g e r o u s s i t u a t i o n c o u l d b e i n t h e m a k i n g t h a t c o u l d n o t b e c o r -
r e c t e d i n a t i m e s h o r t e r t h a n i t t o o k L o c r e a t e ' ' .
O n e w o n d e r s a s t o j u s t h o w l a r w e m i g h t b e i n t o t h i s t i m e t r e n d a l r e a d y f o r c e r t a i n a q u i -
f e r s .
S i n c e s o l i t t l e i n f o r m a t i o n i s a v a i l a b l e o n t h i s s u b j e c t , o n m i g h t s e r i o u s l y q u e s t i o n t h e
v a . l i d i t y o f c e r t a i n a s s u m p t i o n s a n d c o n c l u s i o n s e x p r e s s e d b y s o m e a g r i C u l t u r i s t s i n a t t e m p t -
i n g t o r e f u t e t h e c h a r g e s o f s o m e e c o l o g i s t s o n t h e p l a n t n u t r i e n t - w a t e r q u a . l i t y i s s u e .
E v i d e n c e o f t h e E n r i c h m e n t o f N a t u r a l W a t e r s b y F e r t i l i z e r N i t r o g e n
B a s e d o n a n u m b e r o f r e c e n t r e p o r t s , a f e w o f w h i c h a r e c i t e d h e r e , - i t < W o u l d a . p p e a r ,
a t l e a s t t o t h i s w r i t e r , t h a t i n s o m e s i t u a t i o n s f e r t i l i z e r N m a y i n d e e d b e . c o n t r i b u t i n g
s i g n i f i c a n t l y t o N O - e n r i c h m e n t o f s u r f a c . e a n d g r o u n d w a t e r s .
3
B i n g h a m e t a l . ( 1 9 7 1 ) e v a l u a t e d t h e N O
l e a c h i n g l o s s e s f r o m a . n i r r i g a t e d 3 8 4 h e c t a r e
c i t r u s w a t e r s h e d i n C a l i f o r n i a w h i c h r e c e i v e d 1 4 4 k g N / h a / y e a r . T h e m e a n c o n c e n t r a t i o n
o f
N O - 3
i n t h e e f f l u e n t d r a i n a g e w a t e r o v e r a t h r e e y e a r p e r i o d v . , a s 5 0 t o 6 0 m g / I a n d r e -
p r e s e n t e d a l o s s o f 4 5 p e r c e n t o f t h e a p p / i e d N .
S t e w a r t e t a l . ( 1 9 6 7 , 1 9 6 8 ) a n a l y z e d s o i l c o r e s a m p l e s f r o m t h e S o u t h P l a t t e V a l l e y o f
C o l o r a d o , a n a r e a s u b j e c t t o i n t e n s i v e f a r m i n g , a n d f o u n d t h a t t h e m e a n N O - - N c o n c e n -
3
t r a t i o n t o a d e p t h o f 6 . 7 m e t e r s a s r e / a t e d t o l a n d u s e v a s : a l f a l f a 7 0 , n a t i v e g r a s s l a n d
8 1 , c u l t i v a t e d d r y l a n d 2 3 3 , i r r i g a t e d f i e l d s ( e x c l u d i n g a l f a l f a ) 1 5 2 , a n d f e e d l o t s 1 2 8 2
k g / h a . .
T h e y e s t i m a t e d t h a t 2 8 t o 3 3 k g N / h a / y e a r w e r e l o s t t o t h e w a t e r t a b l e f r o m i r r i g a t e d
f i e l d s .
I n a s u m m a r y o f g r o i n i d w a t e r i n v e s t i g a t i o n s i n C a l i f o r n i a , W a r d
( 1 9 7 0 ) r e p o r t e d o n
f i v e p r o b l e m a r e a s w h e r e f r o m 1 9 5 3 t o 1 9 6 8 t h e N O c o n t e n t o f w a t e r
p u m p e d f o r d o m e s t i c
u s e e x c e e d e d t h e U S P H S s t a n d a r d o f 1 5
m g / I . T h e m a j o r c o n t r i b u t o r o f N O t o g r o u n d w a t e r
3
i n o n e a r c a w a s d o m e s t i c s e w a g e d i s c h a r g e . H o w e v e r , t h e
p r i n c i p a l s o u r c e s o f N O 7 e n -
3
r i c h r n e n t i n a t l e a s t t w o a r e a s w e r e d i r e c t l y r e l a t e d t o
i r r i g a t i o n a g r i c u l t u r e a n d t h e i n -
c r e a s e d u s e o f f e r t i l i z e r N . I n o n e o f t h e s e t w o a r e a s , d o m e s t i c s e w a g e w a s
e x c l u d e d a s
a s o u r c e o f N O
s i n c e t h e v o l u m e o f s e w a g e d i s c h a r g e d b y p e r c o l a . t i o n w a s
n e g l i g i b l e
3
c o m p a r e d w i t h t h e a m o u n t o f f e r t i l i z e r N a p p l i e d .
I l a r m e s o n a n d . L a r s o n ( 1 9 7 0 ) a n d l i a r r n e s o n e t a l .
( 1 9 7 1 ) r e p o r t e d a n a l y t i c a l d a t a o n
t h e N O
c o n t e n t o f s u r f a c e w a t e r s i n I l l i n o i s . w h i c h
s h o w t h a t p r i o r t o 1 9 5 6 I l l e U S P H S
3
s t a n d a r d o f 4 5 m g / I w a s n o t e x c e e d e d i n A i l V o f t h e s t r e a m s
s a m p l e d . H o w e v e r , s i n c e t h e n
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t h i s s t a n d a r d h a s b e e n e q u a l l e d o r e x c e e d e d i n a t l e a s t 9 m a j o r s t r e a m s . H i g h N O - 1 c o n -
c e n t r a t i o n s w e r e c o n s i s t e n t l y f o u n d i n a r e a s o f i n t e n s i v e a g r i c u l t u r a l p r o d u c t i o n \ A c r e
s o i l s a r e w e l l - d r a i n e d , f e r t i l e , r i c h i n o r g a n i c N , a n d w h e r e h i g h l e v e l s o f f e r t i l i z e r N
a r e a p p l i e d .
T h e s e a u t h o r s a l s o r e p o r t e d t h a t i n c r e a s e d N O
c o n c e n t r a t i o n s w e r e c o r r e l a t e d w i t h
i n c r e a . s e d s t r e a m f l o w , b o t h r e a c h i n g m a x i m u m s d u r i n g l a t e w i n t e r a n d e a r l y s p r i n g , w i t h
m i n i m u m s a t t a i n e d i n l a t e s u m m e r a n d e a r l y f a l l ( f i g u r e 4 ) . ' C h i s s e a s o n a l v a . r i a t i o n w o u l d
t e n d t o i m p l i c a t e a n a g r i c u l t u r a l s o u r c e ( s ) o f N O - a s t h e p r i n c i p a l c o n t r i b u t o r , i n v i e w o f
t h e c o n s t a n c y o f s e a s o n a l N o u t p u t s f r o m
s e w a g e 3 t r e a t m e n t
p l a n t s . M o r e o v e r , i f s u c h
t p l a n t s
w e r e a s i g n i f i c a n t s o u r c e o f N O 3 - ,
h e p a t t e r n w o u l d b e q u i t e d i f f e r e n t , s i n c e t h e
N O
c o n t e n t o f s e w a g e d i s c h a r g e w o u l d b e d i l u t e d d u r i n g p e r i o d s o f h i g h f l o w . T h u s , a
r e a s o n a b l e a s s u m p t i o n i s t h a t p e a k f l o w s i n l a t e w i n t e r w o u l d c o i n c i d e w i t h N O 3 - ( p o s s i b l y
a c c u m u l a t e d i n s o i l f r o m t h e p r e v i o u s s e a s o n ) l e a c h i n g a n d d r a i n i n g f r o m a g r i C u l t u r a l
a r e a s d u r i n g p e r i o d s o f e x c e s s i v e p r e c i p i t a t i o n . W i t h t h e a d v e n t o f m i n e r a l i z a t i o n a n d
n i t r i f i c a t i o n o f s o i l o r g a n i c N , a n d n i t r i f i c a t i o n o f f e r t i l i z e r N i n t h e s p r i n g , t h e p h e n o m e -
n o n i s r e i n f o r c e d .
I n a d e t a i l e d s t u d y o f t h e K a s k a s k i a w a t e r s h e d a b o v e S h e l b y v i l l e , I l l i n o i s , t h e s e a u t h o r s
e s t i m a t e d t h e p o t e n t i a l s o u r c e s a n d t h e i r t o t a l N c o n t r i b u t i o n t o t h e K a s k a . s k i a R i v e r a s :
I t i s o f i n t e r e s t t h a t t h e I l l i n o i s P o l l u t i o n C o n t r o l B o a r d ( I P C B ) i s n o w i n t h e p r o c e s s o f
h o l d i n g h e a r i n g s o n a p r o p o s a l w h i c h , i f a d o p t e d , w o u l d r e g u l a t e t h e a p p l i c a t i o n o f f e r t i -
l i z e r s ( e s p e c i a l l y N a n d P s o u r c e s ) a n d a n i m a l m a n u r e o n I l l i n o i s f a r m s .
T h e r e f o r e , i t w o u l d s e e m t h a t i t i s t i m e f o r a g r i c u l t u r i s t s t o a s s u m e a l e s s d e f e n s i v e ,
a n d i n d e e d , m o r e p o s i t i v e p o i n t o f v i e w . i n t h e i r a p p r o a c h t o t h e p l a n t n u t r i e n t - w a t e r q u a -
l i t y i s s u e . W e m a y h a v e n o a l t e r n a t i v e b u t t O a c c e p t t h e f a c t t h a t i n s o m e c a s e s
A g r i c u l t u r e
i s c . o n t r i b u t i n g t o e n v i r o n m e n t a l p o l l u t i o n . W h e r e t h e s e s i t u a t i o n s e x i s t w e m u s t
s e e k t o
i m p o s e c o r r e c t i v e a n d p r e v e n t i v e m e a s u r e s . H o w e v e r , r e s p o n d i n g t o e m o t i o n a l a c c u s a -
t i o n s b y i s s u i n g e q u a l l y e m o t i o n a l a n d b l a t a n t d e n i a l s o f a n y a n d a . 1 1 e v i d e n c e
w h i c h m i g h t
i m p l i c a t e t h e c o n t r i b u t i o n o f f e r t i l i z e r s t o i m p a i r e d w a t e r q u a l i t y - a n d t o
d o s o w i t h l i t t l e
e v i d e n c e t o t h e c o n t r a r y - w i l l g a i n n e i t h e r t h e s u p p o r t n o r r e s p e c t o f t h e g e n e r a l
p u b l i c
w h i c h i s s o e s s e n t i a l t o A g r i c u l t u r e .
H o p e f u l l y , t h e e m o t i o n t h a t h a s c l o u d e d b o t h s i d e s o f t h i s c o n t r o v e r s y w i l l s o o n
g i v e
w a y t o r e a s o n a n d o b j e c t i v i t y . O u r g o a l a s
a g r i c u l t u r a l s c i e n t i s t s i s t o p r o d u c e t h e n e c e s s -
a r y f o o d a n d f i b e r w i t h t h e l e a s t p o s s i b l e d a m a g e t o o u r
e n v i r o n m e n t , a n d a t t h e s a m e
t i m e p r o v i d e . a s m a n y o p t i o n s t o o u r f a r m e r s a s p o s s i b l e .
T h e r e a r e a n u m b e r o f o p t i o n s
a n d a l t e r n a t i v e s f o r m i n i m i z i n g t h e l o s s o f f e r t i l i z e r N
f r o m t h e s o i l - r o o t z o n e a n d i n -
c r e a s i n g i t s u t i l i z a t i o n e f f i c i e n c y , w h i c h w i l l s u b s e q u e n t l y b e
d i s c u s s e d .
E f f i c i e n c y o f f e r t i l i z e r n i t r o g e n a n d m a x i m u m y i e l d s
I t i s a p p a r e n t f r o m t h e f o r e g o i n g t h a t f o r t h e p a s t t h r e e d e c a d e s
U . S . f a r m e r s h a v e
b e e n u s i n g N f e r t i l i z e r s i n e v e r i n c r e a s i n g q u a n t i t i e s .
T h i s h a s b e e n b r o u g h t a b o u t p r i n c i -
a .
S o i l s
6 1 . 5 %
b .
C o m m e r c i a l F e r t i l i z e r s
2 8 . 8 %
c .
A n i m a l W a s t e s
7 . 6 %
d .
A t m o s p h e r i c S o u r c e s
3 . 8 %
e .
D o m e s t i c W a s t e s
0 . 3 %
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1 5 0 0
1 0 0 0
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A S O N O
C Y C L I C C I I A R A C T E R I S T I C S O F N I T R A T E S I N
I L L I N O I S S U R F A C E W A T E R S
( N A R M E S O N A N O L A R S O N . 1 9 7 0 )
F i g u r e 4 .
R e l a t i o n s h i p o f m e a n m o n t h l y d i s c h a r g e
a n d n i t r a t e c o n c e n t r a t i o n
i n s o m e I l l i n o i s
s t r e a m s
( H a r m e s o n
a n d L a r s o n , 1 9 7 0 ) .
I I I I I I I I I I
A S K A S K I A
1 9 5 6 . 1 9 6 8
/ / . . . " 2
/
/
S A S G A M O N
1 9 5 6 1 9 6 1
.
/
S P O O N
1 9 6 1 4 . 1 9 6
\ \ , /
R O C K
1 9 5 6 . 1 9 6 1
,
- - . .
. . . .
S K I L L E T F O R K
6 . 1 9 6 1
N I M P I V
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1
1 1
1
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S A N G A M O N
1 9 5 6 . 1 9 6 1
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K A S K A S K I A
1 9 5 6 - 1 9 6 8
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1 9 4 6 . 1 9 6 1
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p a l l y b y S t a t e a n d F e d e r a l r e s e a r c h a n d e x t e n s i o n a g e n c i e s , a s w e l l a s t h e f e r t i l i z e r i n d u S
t r y , w h o h a v e e m p h a s i z e d t h a t t h e h i g h e s t p e r m i s s i b l e o r r e c o m m e n d e d r a t e o f f e r t i l i z e r
u s a g e w a s n e c e s s a r y t o a c h i e v e m a x i m u m y i e l d s . T h u s , a d i s c u s s i o n o f t h e e f f i c i e n t u s e
o f f e r t i l i z e r N r e l a t i v e t o m a x i m u m c r o p y i e l d s i s p e r t i n e n t t o t h e s u b j e c t o f t h i s p a p e r .
A n e x a n a p l e c i t e d b y L a t h w e l l e t a l . ( 1 9 7 0 ) i s p a r t i c u l a r l y a p p r o p r i a t e . B a s e d o n f i g u r e 3 ,
t h e y p o i n t o u t t h a t N c o n s u m p t i o n i n c r e a s e d b y a b o u t 1 0 k g / N / h a / y e a r f r o m 1 9 6 0 t o 1 9 6 7 ,
w h i l e a t t h e s a m e t i m e c o r n y i e l d s i n c r e a s e d a t a r a t e o f 1 8 0 k g / h a / y e a r , _ A s s u m i n g t h a t
o n l y t h e g r a i n w a s r e m o v e d f r o m t h e f i e l d , s o r n e t w o - t h i r d s o f t h e N a p p l i e d c a n n o t b e
a c c o u n t e d f o r i n t h e c r o p .
A d d i t i o n a l d a t a b y L a t h w e l l e t a l . ( 1 9 7 0 ) i s t t s e d h e r e t o i l l u s t r a t e y i e l d r e s p o n s e o f
c o r n t o a p p l i e d N f o r h i g h , i n t e r m e d i a t e , a n c l l o w - y i e l d i n g e x p e r i m e n t s i n N e w Y o r k
S t a t e ( f i g u r e 5 ) . T h e s e d a t a , t y p i c a l o f s u c h e x p e r i m e n t s , s h o w t h a t r e s p o n s e t o a p p l i e d
N i n c r e a s e s w i t h i n c r e a s i n g y i e l d ; t h a t i s , r e s p o n s e t o N w a s g r e a t e r a t . G r o u p I s i t e s
c o m p a r e d w i t h G r o u p 1 1 1 s i t e s . M o r e o v e r , t h e s e r e s u l t s s h o w t h e c h a r a c t e r i s t i c d i m i n i s h -
i n g r e s p o n s e w i t h e a c h a d d i t i o n a l i n c r e m e n t o f a p p l i e d : N . C o r r e s p o n d i n g d a t a b y t h e s e
a u t h o r s ( f i g u r e 6 ) i l l u s t r a t e t h e f a c t t h a t t h e N c . o n t e n t o f t h e a . b o v e - g r o u n d p o r t i o n o f t h e
p l a n t s p a r a l l e l s t h e y i e l d c u r v e s . T h e v a l u e s s h o w n i n f i g u r e 6 i n d i c a t e t h e e f f i c i e n c y o f
r e c o v e r y o f a p p l i e d N b y t h e c r o p - T w o p o i n t s h e r e a r e - O f c o n s i d e r a b l e s i g n i f i c a n c e .
F i r s t , a s t h e r a t e o f a p p l i e d N i n c r e a s e d , t h e p e r c e n t a g e r e c o v e r y ( i . e . e f f i c i e n c y )
d e c r e a s e d p r o g r e s s i v e l y f o r e a c h y i e l d l e v e l . S e c o n d , f o r e a c h i n c r e m e n t o f N a p p l i e d ,
t h e p e r c e n t a g e r e c o v e r y i n c r e a s e d a s t b e y i e l d l e v e l i n c r e a s e d . T h e s e d a t a r e q u i t e
t y p i c . a l o f m o s t e x p e r i m e n t s c o n d u c t e d t o e v a . l u a . t e c r o o r e s p o n s e ( y i e l d o r u p t a k e ) a s a
f u n c t i o n o f N r a t e , a n c . 1 i l l u s t r a t e t h e d i m i n i s h i n g r e s p o n s e o t s u c c e s s i v e f e r t i l i z e r N
i n c r e m e n t s , a n d t h e r a p i d d e c r e a s e i n e f f i c i e n c y o f u t i l i z a t i o n w i t h i n c r e a s e d a p p l i c a t i o n
r a t e s . T h e s e d a t a a l s o s u g g e s t t h a t i f o n e c o u l d i n c r e a s e t h e y i e l d p o t e n t i a l o f a c r o p ,
f e r t i l i z e r N u s e e f f i c i e n c y w o u l d a l s o i n c r e a s e f r o m u t i l i z a t i o n o f " e x c e s s " N , t h e r e b y ,
d e c r e a s i n g t h e p o t e n t i a l l o s s e s d e s c r i b e d e a r l i e r .
H o w e v e r , u n t i l s u c h t i m e t h a t s o i l a n d c r o p s c i e n t i s t s c a n f i n d t h e w a y s a n d m e a n s o f
m o v i n g A g r i c u l t u r e o f f t h e y i e l d p l a t e a u t h a t p r e s e n t l y e x i s t s f o r m o s t c r o p s , w e a r e
c o n f r o n t e d v v i t h a s i t u a t i o n s i m i l a r t o t h a t d i s c u s s e d i n t h e f o r e g o i n g p a r a g r a p h a n d i l l u s -
t r a t e d i n f i g u r e 7 , w h e r e f a r m e r s m u s t a p p l y p r o g r e s s i v e l y l e s s e f f i c i e n t i n c r e m e n t s o f
f e r t i l i z e r N t o a t t a i n m a x i m u m y i e l d s . E n t h i s h y p o t h e t i c a l e x a . m p l e , c o r r e s p o n d i n g v a l u e s
f o r c o r n g r a i n y i e l d s , p r o f i t g a i n s , a n d p r o b a b l e r e c o v e r i e s o f N i n t h e g r a i n f r o m s u c c e s -
s i v e i n c r e m e n t s o f f e r t i l i z e r - N ( 5 6 k g N / h a . ) a r e s h o w n i n t a b l e 2 . A s b e f o r e , t h e f i r s t
i n c r e m e n t o f N w a s t h e m o s t e f f i c i e n t , w i t h a r e c o v e r y o f B O p e r c e n t , a n i n c r e a s e i n
g r a i n
y i e l d o f 5 0 b u / A ( 3 0 0 0 k g / h a ) , a n d a g r o s s p r o f i t o f S 5 0 ( b a s e d o n a c o r n p r i c e o f
$ 1 . 0 0 / b u ) -
C ; o n s i d e r i n g t h e c o s t c > f f e r t i l i z e r N a p p l i e d a t $ 0 . O R / I b / A ( $ 0 .
0 7 / k g / h a ) t h i s f a r m e r ' s
p r o f i t g a i n w a s $ 5 0 m i n u s $ 4 , o r $ 1 6 . S i m i l a r l y , t h e s e c o n d a n d t h i r d i n c r e m e n t s
o f f e r t i -
l i z e r N w e r e a l s o p r o f i t a b l e , y i e l d i n g g a i n s o f 5 2 1 a n d $ 4 , r e s p e c t i v e l y ,
a l t h o u g h v a l u e s
f o r e f f i c i e n c y o f N u t i l i z a . t i c > n w e r e o n l y 4 0 a n d 1 5 p e r c e n t , r e s p e c t i v e l y .
T h e r e s u l t o f t h e f o u r t h i n c r e m e n t o f f e r t i l i z e r N i s o f p a r t i c u l a r
i n t e r e s t s i n c e i t p r o -
d u c e d o n l y 4 b k . i / A ( 2 4 0 k g / h a ) o f c o r n g r a i n , a n d b a s e d o n '
t h e s e l l i n g p r i c e o f c o r n a n d t h e
c o s t o f N a p p l i e d , t h e p r o f i t g a i n w a s z e r o .
T h e p o i n t h e r e i s t h a t i t d i d n ' t p a y t h i s f a r m e r
t o a p p l y t h e l a s t i n c . r e m e n t o f f e r t i l i z e r e v e n
t h o u g h h e d i n r e a c h t h e p o i n t o f m a . x i m u m
y i e l d b y d o i n g s o . T h e r e a r e t h o s e v . r h o w o u l d a r g u e
t h a t t h i s l a s t i n c r e m e n t o f N i s a b s o -
l u t e l y n e c e s s a r y t o e n s u r e e c o n o m i c p r o d u r t i o n a n d l o w f o o d c o s t s .
1 - / o v I e v e r , i n t h i s
e x a m p l e , a s i n m o s t c a s e s w h e r e t h e p o i n t o f g r e a t e s t
e c o n o m i c r e t u r n t o a p p l i e d N i s
u s u a l l y s o r n e l . v h e r e b e l o w t h e p o i n t o f r n a . x i m u m y i e l d ,
i t i s d o u b t f u l , . v h e t h e r t h e l a s t
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1 5
5 0
8 5
1 5 5
F E R T I U Z E R N A D D E D , l b / A
F i g u r e 5 .
R e s p o n s e o f c o r n ( g r a i n ) t o a p p l i e d U f o r . 2 1 l o c a t i o n - y e a r s o f
d a t a i n N e w Y o r k .
T h e c u r v e l a b e l e d I
i s t h e m e a n o f t h e 7
h i g h e s t y i e l d i n g e x p e r i m e n t s , c u r v e I I t h e m e a n o f 7 i n t e r -
m e d i a t e e x p e r i m e n t s , a n d c u r v e I I I t h e m e a n o f t h e 7 l o w e s t
y i e l d i n g e x p e r i m e n t s ( L a t h w e l l e t a l . , 1 9 7 0 ) .
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1
F i g u r e 6 .
N c o n t e n t o f t h e a b o v e g r o u n d d r y m a t t e r
o f c o r n r e l a t i v e t o
a p p l i e d N f o r 2 1 l o c a t i o n - y e a r s o f d a t a i n
N e w Y o r k .
C u r v e s I ,
I I , a n d I I I c o r r e s p o n d t o t h e d e f i n i t i o n s
g i v e n i n F i g u r e 5 .
N u m b e r s a d j a c e n t t o t h e c u r v e s a r e t h e i n c r e a s e s
i n N c o n t e n t
r e s u l t i n g f r o m e a c h i n c r e m e n t o f N e x p r e s s e d a s
p e r c e n t o f t h e
f e r t i l i z e r N a p p l i e d ( L a t h w e l l e t a l . ;
1 9 7 0 ) .
1 5
5 0
8 5
1 5 5
F E R T I L I Z E R N A D D E D , l b / A
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Z o s 6 0 0 0
c e
r r
o 4 0 0 0
u .
o
L Q
2 0 0 0
o
y _
P O I N T O F
G R E A T E S T E C O N O M I C
R E T U R N T O A P P L I E D N
I S U S U A L L Y B E L O W T H E
P O I N T O F M A X I M U M Y I E L D
-
P O I N T O F
M A X I M U M
Y I E L D
O
5 6
1 1 2
/ 6 8
2 2 4
F E R T I L I Z E R N I T R O G E N A P P L I E D k g / h a
F i g u r e 7 .
H y p o t h e t i c a l r e p r e s e n t a t i o n o f c r o p r e s p o n s e a s a
f u n c t i o n o f
N r a t e , i l l u s t r a t i n g t h e p o i n t o f g r e a t e s t
e c o n o m i c r e t u r n t o
a p p l i e d N a n d t h e p o i n t o f m a x i m u m y i e l d .
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A S O N O
C Y C L I C C I I A R A C T E R I S T I C S O F N I T R A T E S I N
I L L I N O I S S U R F A C E W A T E R S
( N A R M E S O N A N O L A R S O N . 1 9 7 0 )
F i g u r e 4 .
R e l a t i o n s h i p o f m e a n m o n t h l y d i s c h a r g e
a n d n i t r a t e c o n c e n t r a t i o n
i n s o m e I l l i n o i s
s t r e a m s
( H a r m e s o n
a n d L a r s o n , 1 9 7 0 ) .
I I I I I I I I I I
A S K A S K I A
1 9 5 6 . 1 9 6 8
/ / . . . " 2
/
/
S A S G A M O N
1 9 5 6 1 9 6 1
.
/
S P O O N
1 9 6 1 4 . 1 9 6
\ \ , /
R O C K
1 9 5 6 . 1 9 6 1
,
- - . .
. . . .
S K I L L E T F O R K
6 . 1 9 6 1
N I M P I V
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1
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1
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S A N G A M O N
1 9 5 6 . 1 9 6 1
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_
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K A S K A S K I A
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. . -
1 9 4 6 . 1 9 6 1
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http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 77/367
i n c r e m e n t u f N c o u l d b e j u s t i f i e d . S i n c e y i e l d r e s p o n s e c u r v e s a r e r e l a t i v e l y f l a t b e t w e e n
t h e s e t w o p o i n t s , w h i c h a r e s o r n e w i t i l l d i f f i c u l t t o p r e d i c t a c c u r a t e l y o v e r - a ' . w i d e r a n g e o f
f i e l d c o n d i t i o n s , i h e p r e v a i l i n g p h i l o s o p h y ( i n v i e w o f t h e l o w c o s t o f f e r t i l i z e r N ) h a s b e e n
t h a t t h e f a r m e r l i , a ( 1 l i t t l e t u g a i n o r l o s e e v e n i f h a e x c e e d e d t h e " o p t i m u m " N r a t e b y 5 0
o r 1 0 0 k g N / l i a . I n d e e d , w h e r e N f e r t i l i z e r i s c o n s i d e r e d a s a p r o d u c t i o n i n p u t , m o s t U . S ,
f a r m e r s t h i n k i n t e r m s o f m a x i m u m y i e l d s r a t h e r t h a n t h e p o i n t o f g r e a t e s t e c o n o n - r i c r e -
t u r n .
I n t v i e w o f t h e f a c t t h a t l i t t l e m o r e t h a n 5 p e r c e n t o f t h e a p p l i e d N w a s r e c o v e r e d f r o m
t h e f o u r t h i n c r e m e n t , l e a v i n g 9 0 p e r c e n t ( . 1 5 l b / A o r 5 0 k g / h a ) a s a p o t e n t i a l p o l l u t i o n
h a z a r d , i t i s a l s o q u e s t i o n a b l e w h e t h c - r t h i s l a s t i n c r e m e n t o f f e r t i l i z e r N c o u l d b e j u s t i -
f i e d . W h i l e t h e c o s t o f f e r t i l i z e r N i s l o w e n o u g h t o t o l e r a t e s u c h l o w r e c o v e r i e s f r o m a
s t r i c . t l y e c o n o m i c s t a n d p o i n t , t h e y w i l l p r o b a b l y n o t b e t o l e r a t e d b y t h e g e n e r a l p u b l i c f r o m
t h e p o l l u t i o n s t a n d p o i n t . T h i s r e a s o n i n g w a s a l s o r e f l e c t e d b y L a t h w e l l e t a l . ( 1 9 7 0 ) w h o
c o n c l u d e d t h a t , ' ' a c - a r e f u l e c o n o m i c a n a l y s i s o f a p p l i c a t i o n r a t e s ( N ) m u s t b e m a d e s i n c e
a t h i g h r a t e s l i t t l e y i e l d r e s p o n s e t o t h e f i n a l i n c r e m e n t i s o b t a i n e d a n d t h e e f f i c i e n c y o f
u s e i s k t e r y l o w . T h u s , r a t e o f a p p l i c a t i o n r o u s t b e a d j u s t e d t o m a x i m i z e r e t u r n
a n d m i n i -
m i z e l o s s t o t h e e n v i r o n m e n t " . O l s e n e t a L ( 1 9 7 0 ) a l s o s u g g e s t e d t h a t f e r t i l i z e r N r a t e s b e
l i m i t e d t o a p p r o x i m a t e l y t h a t r e q u i r e d b y t h e c r o p , a s d i d L i n v i l l e a n d S m i t h ( 1 9 7 1 ) w h o
c o n c l u d e d t h a t t o a v o i d u n n e c e s s a r y c o n t r i b e t i o n s o f N O - t o g r o u n d w a t e r ,
f e r t i l i z e r N
g r e a t l y i n e x c e s s o f t h a t r e q u i r e d b y t h e c r o p s h o u l d
n o t 3 b e a p p l i e d .
I t w o u l d t h e r e f o r e s e e m t h a t i n c r e a s i n g t h e e f f i c i e n c y o f f e r t i l i z e r N i s a m o n g
A g r i c u l -
t u r e ' s h i g h e s t r e s e a r c h p r i o r i t i e s . A b r e a k t h r o u g h i n t h i s a r e a m i g h t a l l o w a
s i g n i f i c a n t
r e d u c t i o n i n f e r t i l i z e r N r a t e s w i t h o u t l o w e r i n g t h e y i e l d p o t e n t i a l .
A r a t i O n a l a p p r o a c h t o f e r t i l i z e r N r e c o n - t m e n d a t i o n s
T h e r e i s a n e e d f o r a m o r e r a t i o n a l a p p r o a c h t o f e r t i l i z e r N
r e c o m m c - n i d a t i o n s . F e r t i -
l i z e r N u s e p r a c t i c e s a r e i n f l u e n c e d p r i m a r i l y b y s u c h c o n s i d e r a t i o n s a s
( A ) f i e l d e . x p e r i -
m e r i t s r e l a t i n g c r o p r e s p o n s e t o N r a t e , ( b ) e x p e c t e c . 1 c r o p
y i e l d s . ( c ) c o s t o f f e r t i l i z e r N ,
( d ) a v a i l a b i l i t y o f a p p l i c a l i n g e q u i p m e n t , a n d ( e ) e x p e r i e n c e a i x l
p r e f e r e n c e o f t h e g r o w e r .
W h i l e t h e s e f a c t o r s a r e o f t e n i m p o r t a n t . c o n s i d e r a t i o n o f t h e a m o u n t
o f m i n e r a l i z a b l e s o i l
N a n d r e s i d u a l f e r t i l i z e r N . b o t h o f w h i c h c a n c o n t r i b u t c s i g n i f i c a n t l y
t o w a r d t h e N r e q u i r e -
m e n t o f c . r o p s , a r e l a r g e l y i g n o r e d i n f o r m u l a t i n g
N f e r t i l i z e r r e e . o m m e n d a t i o n s . I n v i e w
o f t h e h i g h r a t e s o r f e r t i l i z e r , N c u r r e n t l y a p p l i e d , d e c r e a s e d
u t i l i z a t i o n e f f i c i e n c y a t m a x i -
m u m y i e l d s , a n d t h e p o t e n t i a l C o t ' N
l o s s t o n a t u r a l w a t e r s , i t i s i m p o r t a n t t h a t w e e l i m i -
n a t e , a s m u c h a s p o s s i b l e , t h e " g u e s s w o r k "
p r e s e n t l y i n v o l v e d i n m a k i n g f e r t i l i z e r N r e -
c o m m e n d a t i o n s . C o m m e n t s b y S t a n f o r d ( 1 9 6 6 ) a r e p a r t i c u l a r l y
a p p r o p r i a t e :
" I n f o r m u l a t i n g r e c o m m e n d a t i o n s f o r n i t r o g e n
f e r t i l i z e r u s e , a g r o n o m i s t s a n d
s o i l s c i n - e i t i s t s h a v e r e l i e d m a i n l y o n e x p e r i e n c e
a n d i n t e r p r e t a t i o n s o f t h e n u m e r -
o u s f i e l d a n d a s s o c i a t e d
l a b o r a t o r y s t u d i e s c o n d u c t e d o v e r I l i c t y e a r s . T h e s e
e f f o r t s h a v e s e r v e d t h e f a r m e r a n d t h e
a g r i c u l t u r a l c h e m i c a l i n d u s t r y w e l l .
F u t u r e d m s -
a n d t h a t l e s s e m p i r i c a l m e a n s b e d e v e l o p e d
r o g r e s s , h o w e v e r ,
f o r p r e d i c t i n g a n d m e e t i n g t h e n i t r o g e n n e e d s
o f t h e c r o p .
A r a t i o n a l a p p r o a c h t o m o r e m e a n i n g f u l N
f e r t i l i z e r r e c o m m e n d a t i o n s r e q u i r e s a
k n o w l e d g e o f t h r e t t c . r i t e r i a ,
i . e - ,
t h e N r e q u i r e m e n t s o f c r o p s f o r e x p e c t e d
a . t t a i n a b l e
y i e l d s , t h e m i n e r a l i z a t i o n p o l e . n t i a l
o f s o i l o r g a n i c N , a n d t h e a m o u n t o f r e s i d u a l
f e r t i l i z e r
N a v a i l a b l e f r o m p r e v i o u s a p p l i c a t i o n s . A n
e s t i m a t e o f i h e e f f i c i e n c y o f N u s e f o r a
s p e c i -
f i c s e t o f c . r o p , s o i l , c l i m a t i c , A n d m a n a g e m e n t
c o n d i t i o n s i s a l s o e s s e n t i a l .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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T h e u s u a l o b j e c t i v e o r g o a l i n a p p l y i n g f e r t i l i z e r N i s t o e n s u r e t h a t c r o p y i e l d s w i l l
n o t b e l i m i t e d b y i n a d e q u a c y o f N . I l o w e v e r , a . c c o r d i n g t o S t a n f o r d ( 1 9 7 1 ) , r e l a t i v e l y f e w
f i e l d e x p e r i m e n t s h a v e p r o v i d e d a s p e c i f i c u n d e r s t a n d i n g o f t h e m i n i m u m a m o u n t s o f N
t h a t m u s t b e a b s o r b e d b y a c r o p f o r v a r i o u s a t t a i n a b l e y i e l d s t o e n s u r e a d e q u a c y . T h e N
r e q u i r e m e n t v a l u e f o r a c r o p i s d e f i n e d a s " t h e m i n i m u m a m o u n t o f N i n t h e a b o v e g r o u n d
p o r t i o n a s s o c i a t e d w i t h m a x i m u m p r o d u c t i o n ( S t a n f o r d , 1 9 6 6 ) ' : A l t h o u g h t h i s v a l u e i s q u i t e
v a r i a b l e f o r c e r t a i n f o r a g e g r a s s e s , i t i s n o w r e a s o n a b l y w e l l - d e f i n e d f o r s u c h c r o p s a s
s u g a r c a n e , s m a l l g r a i n s , a n d c o r n . F o r e x a m p l e , S t a n f o r d ( 1 9 6 6 , 1 9 7 1 ) r e p o r t e d t h a t t h e
N r e q u i r e m e n t f o r n e a r m a x i m u m c o r n y i e l c i s , o v e r a w i d e r a n g e o f s o i l a . n d c l i m a t i c
c o n d i t i o n s , w a s f r o m 1 . 2 t o 1 . 3 . p e r c e n t . A s t h e N c o n t e n t o f t h e p l a n t s d r o p p e d b e l o w
Z . c o r n y i e l d s ( g r a i n ) d e c l i n e d a c c o r d i n g l y .
A c c o r d i n g t o B r e m n e r ( 1 9 6 5 a ) m o r e t h a n 9 5 p e r c e n t o f t h e t o t a l N i n m o s t s u r f a c e s o i l s
i s i n t h e o r g a n i c f o r m . e l ' h e o r g a n i c s o i l N i s m i n e r a l i z e d b y m i c r o b i a l p r o c e s s e s t o p l a n t -
a v a i l a b l e i n o r g a n i c f o r m s ( N I - 1 4 + a n d N O
) a t r a t . e s r a n g i n g f r o m 1 t o 3 p e r c e n t d u r i n g a
3
c r o p p i n g s e a s o n . F o r e x a m p l e , a s o i l h a v i n g 2 p e r , c e n t o r g a n i c m a t t e r w o u l d c o n t a i n a b o u t
4 4 , 0 0 0 k g o f o r g a n i c m a t t e r / h a ( b a s e d o n 2 . 2 x
1 0 1 ) k g s o i l / h a
t o a 1 5 - c m d e p t h ) , w h i c h
w o u l d b e e q u i v a l e n t t o a p p r o x i m a t e l y 2 2 0 0 k g N / h a ( b a s e d o n o r g a n i c m a t t e r c o n t a i n i n g 5
p e r c e n t N ) . A l l o w i n g f o r a m i n e r a l i z a t i o n r a t e o f 2 p e r c e n t , t h e s o i l w o u l d s u p p l y t h e
c r o p w i t h a . b o u t 4 4 k g N / h a . A l t h o u g h t h i s i s a c o n s i d e r a b l e a m o u n t o f N f o r p l a n t g r o w t . h ,
i l w o u l d r a r e l y b e s u f f i c i e n t t o m e e t t h e d e m a n d f o r t h i s n u t r i e n t b a s e d 0 1 1 c u r r e n t c r o p p i n g
p r a c t i c e s ( e . g .
c o r n ) , a n d o b v i o u s l y w o u l d h a v e t o b e s u p p l e m e n t e d b y t h e a p p l i c a t i o n o f
f e r t i l i z e r N .
I t s h o u l d b e p o i n t e d o u t , h o w e v e r , t h a t t h i s t y p o o f c a l c u l a t i o n i s m o s t u n r e l i a b l e s i n c e
t h e s p e c i f i c m i n e r a l i z a t i o n r a t e a n d a m o u n t o f p o t e n t i a l l y r n i n e r a l i z a b l e N f o r a ' p a r t i c u l a T
s o i l i s e s s e n t i a l l y u n k n o w n . S o i l a n d c r o p s c i e n t i s - I s h a v e l o n g r e c o g n i z e d t h e n e e d f o r a
m e t h o d t h a t w o u l d p r o v i d e a r e l i a b l e i n d e x o f s o i l N a v a i l a b i l i t y - o n e w h i c h w o u l d a l l o w a n
a c c u r a t e p r e d i c . t i o n o f t h e a m o u n t o f f e r t i l i z e r N n e c e s s a r y t o p r o d u c e t h e d e s i r e d y i e l d .
A l t h o u e , h a n u m b e r o f b i o l o g i c . a l a n d c h e m i c a l m e t h o d s h a v e b e e n d e v e l o p e d d u r i n g t h e p a s t
t h r e e d e c a d e s ( B r e m n e r , 1 9 ( 5 1 ) ) , f e w , i f a n y , h a v e g a i n e d w i d e s p r e a d a . p p l i c a t i o n . T h i s
c a n p r o b a b l y b e a t t r i b u t e d t o ( a ) p o o r c o r r e l a t i o n s
o f v a r i o u s l a b o r a t o r y i n d e x e s w i t h s o i l
N a v a i l a b i l i t y ,
( 1 3 ) a r e c o g n i t i o n o f t h e e x t r e m e c o m p l e x i t y o f t h e s y s t e m a n d t h e g e n e r a l l y
p e s s i m i s t i c a t t i t u d e r e g a r d i n g p r o s p e c t s f o r d e v e l o p i n g r e l i a b l e q u a n t i t a t i v e m e t h o d s
f o r
a s s e s s i n g s o i l N a v a i l a b i l i t y ( S t a n ' f o r d , 1 9 7 1 ) , a n d ( c ) t h e l o w c o s t o f f e r t i l i z e r
N r e l a t i v e
t o o t h e r c r o p p r o d u c t i o n c o s t s .
P r e s e n t l y , t h e r e i s g r e a t e r n e e d t h a n e v e r b e f o r e f o r a r e l i a b l e q u a n t i t a t i v e
i n d e x o f
s o i l N a v a i l a b i l i t y - . R e c e n t w o r k i n t h i s a r e a b y S m i t h a n d S t a n f o r d
( 1 9 7 1 ) a p p e a r s t o b e
p r o m i s i n g . T h e y r e p o r t e d t h a t t h e a l k a l i - d i s t i l l a b l e N f r a c t i o n o f a n e x t r a c t
o b t a i n e d b y
a u t o c l a v i n g s o i l i n 0 . 0 1 , M C a C t 2 f o r 1 ( h o u r s s e r v e s a s a s a t i s f a c t o r y
c h e m i c a l i n d e x
o f s o i l N a v a i l a b i l i t y . T h i s i n d e x w a s h i g h l y c o r r e l a t e d w i t h s o i l N
m i n e r a l i z e d a l t e r 4
w e e k s o f e i t h e r a e r o b i c o r a n a e r o b i c i n c u b a t i o n . I n s t u d i e s w i t h
s o i l s f r o m t h r o u g h o u t
t h e U . S . t h e y ( S t a n f o r d a n d S m i t h , 1 9 7 2 ) o b s e r v e d t h a t t h e m i n e r a l i z a t i o n p r o c e s s
o b e y s
f i r s t - o r d e r k i n e t i c s . T h u s , f r o m t h e a m o u n t o f N m i n e r a l i z e d d u r i n g a
s e r i e s o f l a b o r a -
t o r y i n c u b a t i o n s , t h e y w e r e a b l e t o c a l c u l a t e t h e
s p e c i f i c m i n e r a l i z a t i o n r a t e c o n s t a n t a n d
a m o u n t o f p o t e n t i a l l y m i n e r a l i z a b l e N f o r e a c h
s o i l . A c i d i t i o n a l r e s e a . r c h i s i n p r o g r e s s t o
d e t e r m i n e t h e r e l i a b i l i t y o f I b i s i n d e x .
T h e a m o u n t o f r e s i d u a l f e r t i l i z e r N i n s o i l , b o t h N O
a n d N H
4 4 - ,
s h o u l d b e a p r i m a r y
3
c o n v i d c . . r a t i o n i n ( o r r n a l a t i n g N f e r t i l i z e r r e c o m m e n d a t i o n s ; h o w e v e r ,
i t i s l a r g e l y o v e r -
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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l o o k e d , C a r e f u l a s s e s s m e n t o f r e s i d u a l m i n e r a l N , e s p e c i a l l y t h a t l e a c h e d t o l o v . r e r d e p t h s
i n t h e s o i l p r o f i l e , b u t s t i l l p o s i t i o n a l l y a v a i l a b l e t o p l a . n t r o o t s , m i g h t a l l o N . * / s u b s t a n t i a l
r e d u c t i o n o f c u r r e n t h i g h f e r t i l i z e r N r a t e s .
L a t h w e l l e t a l . ( 1 9 7 0 ) c o n c l u d e d t h a t t h e a m o u n t o f r e s i d u a l f e r t i l i z e r N i n s o i l s o f
N e w Y o r k S t a t e w a s n e g l i g i b l e . H o w e v e r , i n a s t u d y o f r e s i d u a l N i n s o i l s o f t h e S o u t h -
e a s t e r n U . S .
w h e r e a n n u a l p r e c i p i t a t i o n o f t e n e x c e e d s 1 2 5 c n - i , P e a r s o n e t a l . ( 1 9 6 1 )
o b s e r v e d c o n s i d e r a b l e r e s i d u a l e f f e c t s o f s p r i n g - a p p l i e d N o v e r a p e r i o d o f 1 6 m o n t h s
b a s e d o n b o t h y i e l d a n d N u p t a k e b y v a r i o u s c r o p s . M e a n u p t a k e s o f 2 . 8 a . n d 3 8 k g N / h a w e r e
a t t a i n e d b y t h e s e c o n d a n d t h i r d c r o p s o f c o r n f r o m a n i n i t i a l a . p p l i c a t i o n o f 2 2 4 k g N / l i a .
R e s i d u a l N i n t h e s e s t u d i e s p r o d u c e d a m e a n c o r n g r a i n y i e l d o f 1 1 4 0 k g / h a . T h e s e r e s u l t s
e m p h a s i z e t h e e c o n o m i c i m p o r t a n c e o f r e s i d u a l N a n d t h e s e a u t h o r s r e c o m m e n d e d s o i l t e s t
p r o c e d u r e s b e d e v e l o p e d f o r i t s e s t i m a t i o n .
R e c e n t r e p o r t s i n d i c a t e t h a t r e s i d u a l N a l s o t e n d s t o a c c u m u l a t e i n s o i l s o f t h e l e s s
h u m i d M i d w e s t e r n U . S , ,
p a r t i c u l a r l y w h e r e f e r t i l i z e r N i s a p p l i e d a t h i g h r a t e s . H e r r o n
b y p l a n t s ( c o r n ) w a s e s s e n t i a l
3
f o r p r e v e n t i n g a c c u m u l a t i o n o f n i t r a t e s i n s o i l p r o f i l e s . T h e y s u g g e s t e d t h a t t h i s c o u l d b e
a c c o m p l i s h e d b y r e d u c i n g N f e r t i l i z e r r a t e s a . t 3 - t o 4 - y e a r i n t e r v a l s w i t h o u t a p p r e c i a b l y
r e d u c i n g . t h e y i e l d p o t e n t i a l . T h e y a l s o p o i n t o u t t h a t n r i o s t o f t h e s o i l t e s t c o r r e l a t i o n w o r k
w i t h r e s i d u a l N h a s b e e n b a s e d l a r g e l y o n i t s c o n t e n t i n s u r f a c e s o i l s . H e r r o n e t a l . ( 1 9 6 8 ,
1 9 7 1 ) a n d O l s e n e t a l . ( 1 9 7 0 ) s u g g e s t t h e i m p o r t a n c e o f s a m p l i n g a n d t e s t i n g b o t h s u r f a c e
a n d s u b s u r f a c e s o i l s f o r r e s i d u a l m i n e r a l N t o e n s u r e m o r e m e a n i n g f u l a n d a c c u r a t e N
f e r t i l i z e r r e c o m m e n d a t i o n s .
W i t h r e l i a b l e i n f o r m a t i o n o n r n i n e r a l i z a b l e s o i l N a n d r e s i d u a l m i n e r a l N , p a r t i c u l a r l y
f e r t i l i z e r c a r r y o s . , e r , t h e f o l l o w i n g e q u a t i o n , m o d i f i e d f r o m S t a n f o r d ( 1 9 7 1 ) , w o u l d
p r o v i d e
a r a t i o n ; - 1 1 b a s i s f o r p r e d i c t i n g t h e a n i o u n t o f f e r t i l i z e r
N t o b e a p p l i e d t o c o r n ,
C R - ( N
- 4
N
)
N f =
O M
w h e r e :
N 1 =
a m o u n t o f f e r t i l i z e r N t o a p p l y
C B
N r e q u i r e m e n t o f c r o l >
[ t o t a l d r y m a t t e r ( g r a i n
s t o v e r ) x
N
N m i n e r a l i z e d f r o m s o i l o r g a n i c m a t t e r
O M
N r =
r e s i d u a l m i n e r a l N ( N O - a n d N H + )
3
4
E
= e f f i c i e n c y f a c t o r
A n a s s u m p t i o n h e r e i s t h a t m i n e r a l i z a b l e a n d r e s i d u a l
N a r e u t i l i z e ( ' a t t h e s a r n e e f f i c i e n -
c , , a s f e r t i l i z e r N .
A c o r n c r o p ( g r a i n ) o f 6 0 0 0 k g / h a ( 1 0 0
b u / A ) c o n t a i n s a b o u t 5 5 0 0 k g o f d r y m a t t e r ( 1 0 -
n - t o i s t u r e c . o n t e n t ) a n d a . b o u t t h e s a t n e a m o u n t o f s t o v e r
f o r a t o t a l d r y m a t t e r p r o d u c -
t i o n o f 1 1 0 0 0 k g / h a . T h e N c o n t e n t o f t h i s p l a n t
m a t e r i a l n e a r m a x i m u m y i e l d w o u l d b e
a b o u t 1 . 2 p e r c e n t . T h e c r o p r e q u i r e m e n t f o r N
w o u l d b e 1 3 0 k g / h a ( 1 1 0 0 0 k g d r y : n a t t e r
x . 0 1 2 1 . I n t h e f c - i r e g o i n g e q u a t i o n ,
i f w e a s s u m e t h a t m i n e r a l i z a b l e N . v i l l b e 4 0
k g / h a ,
r v s i d n a l N 3 0 k g / h a , a n d a 6 0 p e r c e n t
e f f i c i e n c y f a c t o r , h e a m o u n t o f f e r t i l i z e r N t o a p p l y
E
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 80/367
i s a p p r o x i m a t e l y 1 0 0 k g / h a
( 1 3 0 - 7 0 ) .
0 . 6
T i t u s , t h e u l t i m a t e g o a l o r o b j e c t i v e i n a p p l y i n g f e r t i l i z e r N i s r e a l l y t w o - f o l d :
( a ) t o s u p p l e m e n t t h e a m o u n t o f p o t e n t i a l l y a v a i l a b l e s o i l N a n d r e s i d u a l m i n e r a l N , t o
e n s u r e t h a t c r o p y i e l d s a r e n o t l i m i t e d b y i n a d e q u a c y o f N , b u t a l s o ( b ) t o e n s u r e t h a t t h e
l e v e l o f f e r t i l i z e r N a p p l i e d d o e s n o t g r e a t l y e x c e e d t h a t n e c e s s a r y f o r a t t a i n a b l e c r o p
y i e l d s .
I n c r e a s i n g f e r t i l i z e r n i t r o g e n e f f i c i e n c y t h r o u g h s o i l a n d c r o p m a n a g e m e n t
T h e r e a r e a n u r n b e r o f w a y s i n w h i c h t h e e f f i c i e n c y o f f e r t i l i z e r N c a n b e i n c r e a s e d
t h r o u g h c e r t a i n s o i l a n d c . r o p m a n a g e m e n t p r a c t i c e s . T h i s p a r t i c u l a r s u b j e c t w i l l b e p r e -
s e n t e d i n m o r e d e t a i l b y a n o t h e r s p e a k e r ; h o w e v e r , s e v e r a l p r a c t i c e s a r e n o t e w o r t h y h e r e
i n v i e w o f t h e i r r e l a t i o n s h i p t o t h e p r e s e n t p a p e r .
L a t h w e l l e t a l . ( 1 9 7 0 ) c o n c l u d e d t h a t p r o p e r t i m i n g o f a p p l i c a . t i o n a p p e a r s t o b e t h e
m o s t i m p o r t a n t c o n s i d e r a t i o n f o r i n c r e a s i n g t h e e f f i c i e n c y o f f e r t i l i z e r N . W h e n f e r t i l i z e r
N i s a p p l i e d f a r i n a d v a n c e o f t h e t i m e o f m a x i m u m d e m a n d b y t h e c r o p ( i . e . , t h e g r a n d
s t a g e o f g r o w t h ) t h e r e i s g r e a t e r p r o b a b i l i t y o f l o s s b y t h e m e c h a n i s m s d e s c r i b e d e a r l i e r .
I f a p p l i e d j u s t p r i o r t o t h e g r a n d s t a g e o f g r o w t h , s u c h a s i n a s i d e - d r e s s a p p l i c a t i o n , l e s s
N w i l l b e r e q u i r e d t o p r o d u c e t h e s a m e y i e l d . F o r e x a m p l e , t h e y o b s e r v e d t h a t t h e r e l a t i v e
e f f e c t i v e n e s s o f f a l l a p p l i e d N c o m p a . r e d w i t h s i d e d r e s s a p p l i e d N o n c o r n y i e l d s i n N e w
Y o r k S t a t e w a s o n l y 4 0 p e r c e n t ; w h e r e a s , t h e e f f e c t i v e n e s s o f s p r i n g a p p l i e d N c o m p a r e d
w i t h s i d e d r e s s N w a s a b o u t 8 0 p e r c e n t . S i m i l a r d a t a w e r e r e p o r t e d b y P e a r s o n e t a l .
( 1 9 6 1 ) w h i c h i n d i c a t e d t h a t f a l l a p p l i e d N i n t h e S o u t h e a s t e r n U . S . w a s o n l y 5 0 p e r c e n t a s
e f f e c t i v e a s s p r i n g a p p l i e d N b a s e d o n c o r n y i e l d s . I n t e r m s o f n i t r o g e n r e c o v e r e d , t h e
r e l a t i v e e f f e c t i v e n e s s w a s a b o u t 6 0 p e r c e n t .
A n o t h e r o p t i o n t h a t c o u l d i n c r e a s e t h e e f f i c i e n c y o f a p p l i e d N , a n d m i n i m i z e i t s m o v e -
m e n t t o g r o u n d w a t e r , i s t h e u s e o f d e e p - r o o t e d c r o p s , s u c h a s a l f a l f a , i n
r o t a t i o n w i t h
h i f : h N - r e q u i r i n g c r o p s . S t e w a . r t e t a l . ( 1 9 6 8 ) r e p o r t e d l i t t l e a c c u m u l a t i o n o f N O 3 - i n s o i l
p r o f i l e s u n d e r a l f a l f a , s u g g e s t i n g i t s c a p a b i l i t y a s a " s c a v a n g e r " f o r N O - I e a c h e d b e l o w
3
t h e n o r m a l r o o t i n g d e p t h o f s h a l l o w - r o o t e d c r o p s .
I n a d d i t i o n t o l i m i t i n g r a t e s o f f e r t i l i z e r N t o a p p r o x i m a t e l y t h a t r e q u i r e d b y t h e c r o p ,
O l s e n e t a l . ( 1 9 7 0 ) p r o p o s e d t h a t t h e a m o u n t o f N O 3 - - N p a s s i n g t h r o u g h t h e s o i l
p r o f i l e t o
g r o u n d w a t e r c o u l d b e l i m i t e d b y r e d u c i n g t h e a c r e a g e a n d f r e q u e n c y o f c o r n o r
o t h e r c r o p s
r e c e i v i n g N i n t h e r o t a t i o n , a n d m a i n t a i n i n g c o v e r c r o p s o n t h e l a n d w h e r e
f e a s i b l e .
T h e C o n t r o l l e d R e l e a s e C o n c e p t
A g r o l . v i n g a w a r e n e s s o f t h e l o w u s e e f f i c i e n c y o f f e r t i l i z e r N h a s c a u s e d
t h e f e r t i l i z e r
i n d u s t r y t o c o n s i d e r c e r t a i n c h e m i c a l
a n d / o r p h y s i c a l m o d i f i c a t i o n o f c o n v e n t i o n a l N f e r t i -
l i z e r s w i t h t h e o b j e c t i v e s o f ( a ) m i n i m i z i n g l e a c h i n g ,
d e n i t r i f i c a t i o n , v o l a t i l i z a t i o n , a n d
i m m o b i l i z a t i o n l o s s e s o f a p p l i e d N a n d ( b ) r e l e a s i n g a n a d e q u a t e a m o u n t
o f a v a i l a b l e N
s l i g h t l y i n e x c e s s o f t h e d e m a n d s o f t h e g r o w i n g c : r o p .
T h t _ . i n t e n d e d r e s u l t w o u l d b e a r i
i n c r e a s e i n N f e r t i l i z e r e f f i c i e n c y . T h e c o n c e p t o f a c o n t r o l l e d
r e l e a s e o f p l a n t n u t r i e n t s
h a s b e e n d i s c u s s e d b y N e l s o n a n d H a u c k ( 1 9 6 5 ) , P a r r
( 1 9 6 7 ) , a n d L u n t ( 1 9 7 1 )
T o a c h i e v e t h e o b j e c t i v e s o f c o n t r o l l e d r e l e a s e , r e s e a r c h e f f o r t s
i n t h i s a r e a h a v e l e d
t o w h a t : n i g h t b e c a l l e d t h e c . o a t e d g r a n u l e
a p p r o a c h a s i l l u s t r a t e d i n f i g u r e 8 .
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http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 81/367
T H E C O A T E D G R A N U L E A P P R O A C H
C O A T E D
G R A N U L E S
O F C P D X
S E M I - P E R M E A B L E M E M B R A N E
I M P E R M E A B L E M E M B R A N E
P I N H O L E S
D I S S O L U T I O N
C P D X - - I N H ' O R N O
4
M P E R M E A B L E M E M B R A N E
( D E G R A D E D B Y M I C R O O R G A N I S M S )
F i g u r e 8 .
T h e c o a t e d g r a n u l e a p p r o a c h t o c o n t r o l l e d r e l e a s e i n w h i c h
f e r t i l i z e r N g r a n u l e s a r e c o a t e d w i t h p l a s t i c s , p a r a f f i n s , , o r
e l e m e n t a l S t o a c h i e v e a d e s i r e d r e l e a s e r a t e .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 82/367
F e r t i l i z e r g r a n u l e s o f u r e a a n d a m m o n i u m n i t r a t e h a v e b e e n c o a t e d w i t h v a r i o u s p l a s t i c s ,
r e s i n s , X e 8 , p a r a f f i n s , a s p h a l t i c c o m p o u n d s , a n d e l e m e n t a l s u l f u r i n a t t e m p t i n g t o
c o n t r o l t h e N r e l e a s e r a t e t o m o r e o r l e s s c o i n c i d e w i t h t h e d a i l y a n d s e a s o n a l N d e m a n d s
o f a g r o w i n g c r o p . C o a t i n g s c a n b e o f t h r e e g e n e r a l t y p e s :
T h e s e m i - p e r m e a b l e m e m b r a n e - F e r t i l i z e r N i s r e l e a s e d u p o n r u p t u r e o f t h e
m e m b r a n e f o l l o w i n g t h e i n c r e a s e i n o s m o t i c p r e s s u r e f r o m w a t e r m o v i n g a c r o s s
t h e m e m b r a n e i n t o t h e g r a n u l e .
T h e p e r f o r a t e d i m p e r m e a b l e m e m b r a n e - P i n h o l e s i n t h e m e m b r a n e p r o v i d e
t h e r o u t e o f r e l e a s e f o r f e r t i l i z e r N .
T h e s o l i d i m p e r m e a b l e m e m b r a n e - T h e c h e m i c a l n a t u r e o f t h e m e m b r a n e i s
s u c h t h a t N r e l e a s e i s d e p e n d e n t o n i t s d e g r a d a t i o n b y s o i l m i c r o o r g a n i s m s .
O n e o f t h e m o r e s u c c e s s f u l e f f o r t s t h u s f a r h a s b e e n T V A ' s d e v e l o p m e n t o f s u l f u r -
c o a t e d u r e a ( S C U ) i n w h i c h t h e r e l e a s e m e c h a n i s m i s e s s e n t i a l l y t h a t o f ( a ) . I t s h o u l d b e
r e c o g n i z e d , h o w e v e r , t h a t c o a t i n g a d d s t o t h e c o s t o f a f e r t i l i z e r , a n d i t i s l i k e l y t h a t N
c o n t a i n e d i n S C U w i l l c o s t 2 5 t o 5 0 p e r c e n t m o r e p e r p o u n d t h a n u n c o a t e d u r e a N ( P r a s a d ,
e t a l . ,
1 9 7 1 ) . M o r e o v e r , t o a c h i e v e s a t i s f a c t o r y r e l e a s e p a t t e r n s t h e m a t e r i a l m u s t c o n -
t a i n 1 5 t o 2 5 p e r c e n t s u l f u r ( w e i g h t b a s i s ) w h i c h w o u l d p r o v i d e l i t t l e b e n e f i t i n o t h e r t h a n
s u l f u r - d e f i c i e n t s o i l s . A l t h o u g h i t
i s u n l i k e l y t h a t s u c h m a t e r i a l s w i l l b e s e r i o u s l y c o n s i -
d e r e d a s a c o m p l e t e s u b s i t u t e f o r h i g h l y s o l u b l e f o r m s o f f e r t i l i z e r N , t h e y h a v e b e e n r e -
c o n - i m e n d e d a n d u s e d s u c c e s s f u l l y o n o r n a m e n t a l s , t u r f , a n d s o m e f o r a g e c r o p s , a n t i o f f e r
s o m e p r o m i s e i n c e r t a i n a r e a s s u b j e c t t o e x c e s s i v e N l o s a b y l e a c h i n g ( N e l s o n , 1 9 7 1 ) .
T h e B a l a n c e d D i s s o l u t i o n A p p r o a c h
T h e o b j e c t i v e s o f c o n t r o l l e d r e l e a s e m i g h t a l s o h e a c h i e v e d b y u s e o f N f e r t i l i e r s o f
l i m i t e d w a t e r s o l u b i l i t y a s i l l u s t r a t e d i n f i g u r e 9 . C o m p o u n d s s u c h a s o x a m i d e u n d e r g o
d i s s o l u t i o n i n s o i l a t r a t e s w h i c h v a r y i n v e r s e l y w i t h t h e g r a n u l e s i z e , t h a t i s , t h e s m a l l e r
t h e g r a n u l e , t h e m o r e r a p i d t h e d i s s o l u t i o n r a t e . T h u s , a s p e c i f i c N r e l e a s e r a t e c o u l d b e
a c h i e v e d t h r o u g h b a l a n c e d d i s s o l u t i o n b y s e l e c t i o n a n d b l e n d i n g o f d i f f e r e n t s i z e d g r a n u l e s
o f o x a m i d e , o r s i m i l a r c o m p o u n d s .
A s c y c o n d e x a m p l e o f t h i s a p p r o a c h s h o w n i n f i g u r e 1 0 i n v o l v e s t h e s e l e c t i o n a n d b l e n -
d i n g o f N f e r t i l i z e r s o f v a r y i n g w a t e r s o l u b i l i t y t o p r o v i d e a r a n g e o f d i s s o l u t i o n r a t e s .
C o n v e n t i o n a l w a t e r s o l u b l e f e r t i l i z e r s s u c h a s u r e a o r a m m o n i u m s u l f a t e m i g h t b e s e l e c -
t i v e l y b l e n d e d w i t h c o m p o u n d s o f l i m i t e d w a t e r s o l u b i l i t y s u c h a s i s o b u t y l i d e n e d i u r e a
o x a m i d e o r u r e a f o r m , t o a c h i e v e t h e d e s i r e d N r e l e a s e r a t e . I n t h i s c a s e , t h e
s l o w - r e l e a s e N f e r t i l i z e r s w o u l d b e u s e d a s a n a d j u n c t i n f o r m u l a . t i o n w i t h h i g h l y s o l u b l e
N f e r t i l i z e r s a n d n o t a s a s u b s i t u t e f o r t h e m . F o r e x a m p l e , I B D U , a c o n d e n s a t i o n p r o d u c t
f r o m t h e r e a c t i o n o f u r e a a n d i s o b u t y r a l c l e h y d e c a n b e m i x e d o r b l e n d e d w i t h a w i d e s p e c -
t r u m o f g r a n u l a r f e r t i l i z e r s , e x c e p t s t r o n g l y a c i d i c s u p e r p h o s p h a t e ( P r a s a d , e t a l . , 1 9 7 1 ) .
I n a d d i t i o n t o I B M , M i t s u b i s h i C h e m i c a l I n d u s t r i e s , L t d . ,
T o k y o , m a n u f a c t u r e s f i v e
b l e n d e d f e r t i l i z e r s o f t h e t y p e i l l u s t r a t e d i n f i g u r e 1 0 , w h e r e p a r t o f t h e N i s s u p p l i e d a s
I B D U a n d t h e b a l a n c e a s a m m o n i t u n s u l f a t e , u r e a , o r d i a r n m o n i u m p h o s p h a t e . A c c o r d i n g
t o P r a s a d e t a l . , ( 1 9 7 1 ) s o m e m i x t u r e s o f I B D U a n d c o n v e n t i o n a l N s o u r c e s h a v e b e e n
m o r e e f f e c t i v e ( b a s e d o n y i e l d i n c r e a s e s ) t h a n e i t h e r c o m p o n e n t a l o n e . I t w o u l d s e e m t h a t
a d d i t i o n a l r e s e a r c h a n d d e v e l o p m e n t i s n e e d e d i n t h i s a r c a , p a r t i c u l a r l y i n v i e w o f t h e r e -
l a t i v e s i m p l i c i t y o f b u l k - b l e n d i n g g r a n u l a r c o m p o n e n t s a n d l o w e r p r o b a b l e p r o d u c t i o n
c o s t s , c o m p a r e d w i t h t h e c o a t e d g r a n u l e a p p r o a c h .
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T H E B A L A N C E D D I S S O L U T I O N A P P R O A C H
0
D I S S O L U T I O N
R A T E I
C P D X
D I S S O L U T I O N
- - - * C P D X
R A T E 2
D I S S O L U T I O N
C P 0 X
R A T E 3
W 4
N O - 2
N O i
F i g u r e 9 .
T h e b a l a n c e d d i s s o l u t i o n a p p r o a c h t o c o n t r o l l e d r e l e a s e i n
w h i c h d i f f e r e n t s i z e d g r a n u l e s o f N f e r t i l i z e r s o f l i m i t e d w a t e r
s o l u b i l i t y a r e b l e n d e d t o a c h i e v e a d e s i r e d r e l e a s e r a t e .
I n
t h i s c a s e , d i s s o l u t i o n r a t e v a r i e s i n v e r s e l y w i t h g r a n u l e s i z e .
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T H E B A L A N C E D D I S S O L U T I O N A P P R O A C H
r i s 5 f
' S o
r f f 1 5 S f S
R - 5
0 O S
S S 0
S S s S S
S S
C O N V E N T I O N A L
N S O U R C E ( e . g . U R E A O R
A M M O I N I U M S U L F A T E )
S L O W - R E L E A S E
N S O U R C E ( e . g . I B D U ,
O X A M I D E O R U R E A F O R M )
F i g u r e 1 0 ,
t h e b a l a n c e d d i s s o l u t i o n a p p r o a c h t o c o n t r o l l e d r e l e a s e i n
w h i c h N f e r t i l i z e r s o f v a r y i n g w a t e r s o l u b i l i t y a r e b l e n d e d t o
p r o v i d e t h e d e s i r e d d i s s o l u t i o n o r r e l e a s e r a t e .
C o n v e n t i o n a l
w a t e r s o l u b l e f e r t i l i z e r s m i g h t b e s e l e c t i v e l y m i x e d w i t h c o m -
p o u n d s o f
l i m i t e d s o l u b i l i t y s u c h a s I B D U , o x a m i d e , o r
u r e a f o r m .
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T h e I n h i b i t o r A p p r o a c h
C o n v e n t i o n a l a m m o n i a c a l N s o u r c e s a s w e l l a s t h o s e o f l i m i t e d w a t e r s o l u b i l i t y a r e
s u b j e c t t o n i t r i f i c a t i o n b y a u t o t r o p h i c s o i l b a c t e r i a . T h i s a p p r o a c h i n v o l v e s t h e f o r m u l a -
t i o n o f a m m o n i a c a l f e r t i l i z e r s w i t h c e r t a i n c h e m i c a l s t o r e p r e s s o r i n h i b i t n i t r i f i c a t i o n .
A n e x a m p l e o f t h i s a p p r o a c h i s t h e u s e o f D o w C h e m i c a l C o m p a n y ' s N - S e r v e , Z - c h l o r o - 6 -
( t r i c h l o r e m e t h y l ) p y r i d i n e t o i n h i b i t t h e g e n u s N i t r o s o m o n a s w h i c h o x i d i z e s N H 4 + t o N O -
2
I n t h e i n i t i a l s t e p o f t h e n i t r i f i c a t i o n s e q u e n c e . I n h i b i t i o n o f n i t r i f i c a t i o n a t t h i s p o i n t w o u l d
m a i n t a i n f e r t i l i z e r N i n t h e N H 4 + f o r m f o r e x t e n d e d p e r i o d s , a n d p r o v i d e f o r i n c r e a s e d
e f f i c i e n c y t h r o u g h e n h a n c e d N u p t a k e a n d y i e l d . U n l i k e N O , N H
4
+ i s n o t s u b j e c t t o l o s s
3
b y d e n i t r i f i c a t i o n a n d l e a c h i n g . A n u m b e r o f o t h e r o r g a n i c c o m p o u n d s i n c l u d i n g t h i o u r e a ,
m e t h i o n i n e , d i c y a n d i a m i d e , c . e r t a i n p e s t i c i d e s , a n d A M ( Z - a r n i n o - 4 - c h l o r o - 6 - m e t i t y l
p y r i r n i d i n e ) , m a n u f a c t u r e d b y T o y ° K o a t s u I n d u s t r i e s , T o k y o , h a v e b e e n r e p o r t e d t o
i n h i b i t n i t r i f i c a t i o n ( P r a s a d e t a l . ,
1 9 7 1 ) ; h o w e v e r , t h e s e c o m p o u n d s a p p e a r t o b e l e s s
s p e c i f i c a . n d u s u a l l y l e s s e f f e c t i v e t h a n N - S e r v e .
S o f a r , n i t r i f i c a t i o n i n h i b i t o r s h a v e s i m p l y b e e n m i x e d W i t h g r a n u l a r a m m o n i a c a l
f e r t i l i z e r s o r a p p l i e d a s c o a t i n g s t o t h e s u r f a c e o f f e r t i l i z e r g r a n u l e s ( S w e z e y a n d T u r n e r ,
1 9 6 2 ; T u r n e r a n d G o r i n g , 1 9 6 6 ) , a s i l l u s t r a t e d i n f i g u r e 1 1 . O n l y a f e w e x p e r i m e n t s h a v e
b e e n r e p o r t e d i n w h i c h c h e m i c a l i n h i b i t o r s , e . g . , N - S e r v e , w e r e f o r r m i l a t e d ( i . e . ,
d i s -
s o l v e d ) i n l i q u i d a n h y c i r o u s
N H 3
a n d a p p l i e d d i r e c t l y t o s o i l i n a n a t t e m p t t o s u p p r e s s t h e
r a t e a n d e x t e n t o f n i t r i f i c a t i o n o f N H - - N ( T u r n e r a n d G o r i n g ) , 1 9 6 ( ; P a r r e t a l . ,
1 9 7 1 a ) .
T h e r e l a t i v e e a s e o f f o r m u l a t i n g
a n d 3 a p p l y i n g
l i q u i d f e r t i l i z e r - i n h i b i t o r s o l u t i o n s o f f e r s
d i s t i n c t a d v a n t a g e s c o m p a r e d w i t h g r a n u l a r p r e p a . r a . t i o n s .
T h e r e c e n t d e v e l o p m e n t o f a s p e c i a l f i e l d a p p l i c a t o r ( S m i l e y a n d P a p e n d i c k , 1 9 7 0 ) h a s
a l l o w e d a r a t h e r i n t e n s i v e e v a l u a t i o n o f N L I . I + N - S e r v e a n d N H 3 4 - p o t a s s i u m a z i d e ( K N 3 )
s o l u t i o n s a t s e v e r a l l o c a t i o n s i n t h e U . S .
P o t a s s i u m a z i d e , n i n o r g a n i c p e s t i c i d e , h a s
b e e n w e l l d o c u m e n t e d a s a n e f f e c t i v e i n h i b i t o r o f c y t o c h r o m e o x i d a s e i n r e s p i r a t o r y m e t a -
b o l i s m o f x - n a n y m i c r o o r g a n i s m s , p l a n t s , a n d a n i m a l s . I t i s a c t i v e a s a b a c t e r i c i d e ,
f u n g i c i d e , n e m a t i c i d e , a n d h e r b i c i d e , a n d i n c e r t a i n l a . b o r a t o r y t e s t s w a s e f f e c t i v e a s a
n i t r i f i c a t i o n i n h i b i t o r ( P a . r r e t a l - ,
1 9 7 1 ; 1 ) -
P a p e n c l i c k e t a l . ( 1 9 7 1 ) a p p l i e d s o l u t i o n s o f N H 3 - 1 K N 3 ( 2 a n d 6 % b y w e i g h t o f K N 3 ) t o
s o i l s o f t h e w i n t e r w h e a t a r e a o f e a s t e r n W a s h i n g t o n S t a t e i n t h e m o n t h o f A u g u s t , a t a
r a t e o f 1 1 ? . k g N / h a . T w o m o n t h s l a t e r , t . h e a m o u n t o f N O - N r e c . - . o v e r e d f r o m t h e r e t e n -
t i o n 7 . o n e , a s p c - r c e n t o f t o t a l e x t r a c t a b l e N , w a s 6 7 , 4 8 , a n d 3 6 p e r c e n t f o r N 1 - 1 3 a l o n e ,
N H . 1 - 1 - K N 3 ( 2 ° , : ) ,
a . n d
N 1 1 3 + K N 3
( 6 % ) , r e s p e c t i v e l y . N i t r i f i c a t i o n
i n h i b i t i o n d u e t o
K N 3 w a s
s t i l l e v i d e n t 6 m o n t h s a f t e r a p p l i c a t i o n . T h e s e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t
K N 3
f o r m u l a t e d w i t h
a n h y d r o u s N H , w a s a n e f f e c t i v e n i t r i f i c a t i o n i n h i b i t o r f o r t h i s N s o u r c e u n d e r t h e p r e v a i -
l i n g s o i l a n d c l i m a t i c c o n d i t i o n s .
P a r r e t a l ( 1 9 7 l b ) e v a l u a t e d t h e r e l a t i v e e f f e c t i v e n e s s o f K N 3 a n d N - S e r v e f o r m u l a t e d
i n a n h y d r o u s
N H 3 a t
l e v e l s o f 3 a n d 6 p e r c e n t b y w e i g h t , a n d a p p l i e d a t r a t e s o f 1 1 2 a n d
1 6 1 3 k g N / h a t o s u g a r c a n e i n L o u i s i a n a . A s s h o w n i n f i g u r e 1 2 , b a . s e d o n t h e a m o u n t o f
r e s i d u a l
N H 4
+ - N i n t h e r e t e n t i o n z o n e , t h e o r d e r o f n i t r i f i c a t i o n i n h i b i t i o n N . v a s :
N H 3 + N - S e r v e >
N H 4 K N - >
N H 3
a l o n e . A m m o n i a a l o n e w a s a l m o s t c o m p l e t e l y n i t r i f i e d
a f t e r 4 w e e k s , w h i L N - A e r v e . v i t h
N I I 3
c a u s e d a s i g n i f i c a n t s u p p r e s s i o n o f n i t r i f i c a t i o n
f o r 1 2 w e e k s . A t t h e 6 p e r c e n t i n h i b i t o r l e v e l , a f t e r 4 w e e k s , K N 3 w a s o n l y a b o u t 3 0 p e r -
c e n t a s e - l f e c t i v e a s N - S e r v e a t e i t h e r N r a t e . T h e g r e a t e r r e s i d u a l a c t i v i t y o f N - S e r v e
w a s a p p a . r e n t l y r e l a t e d t o i t s l o w s o l u b i l i t y i n s o i l w a t e r , c o m p a r e d w i t h t h e h i g h s o l u b i l i t y
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( a )
( b ;
T H E I N H I B I T O R A P P R O A C H
S I T E O F A C T I O N O F
S P E C I F I C I N H I B I T O R
I D I S S O L U T I O N
+
\ /
I ' N H 4
A . N O - 2 - - - * N 0 - 3
F i g u r e 1 1 .
T h e i n h i b i t o r
a p p r o a c h
i n w h i c h n i t r i f i c a t i o n i n h i b i t o r s a r e
e i t h e r m i x e d w i t h g r a n u l a r a m m o n i a c a l .
N f e r t i l i z e r s , o r a p p l i e d
a s s u r f a c e c o a t i n g s , t h e r e b y m a i n t a i n i n g f e r t i l i z e r N i n a
c a t i o n i c f o r m f o r e x t e n d e d p e r i o d s .
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6 %
3 %
A M M O N I A N I T R O G E N A P P L I E D : 1 6 8 k g / h a
4 W E E K S A F T E R A P P L I C A T I O N
8 W E E K S A F T E R A P P L I C A T I O N
I
I
C H E C K N I I 3
3 %
6 %
3 %
1 1
N i I 3
N H 3
C H E C K N H J
N H 3
N H 3
+
+
+ +
K N 3
N . S E R V E
K N 3
- S E R V E
( % )
( O A )
M O
( A )
F i g u r e
1 2 .
C o n c e n t r a t i o n s o f a m m o n i u m N 0 - t o
2 - c m a r o u n d t h e r e l e a s e
p o i n t o f a n h y d r o u s N H 3
a n d
s o l u t i o n s o f N H 3 f o r m u l a t e d w i t h
t w o
i n h i b i t o r s , 4 a n d 8 w e e k s a f t e r a p p l i c a t i o n t o s o i l i n
L o u i s i a n a .
E
a .
I 4 0 0
o
o
E l f
I - - - 3 0 0
5
0
2 0 0
1 0 0
6 %
3 %
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o f K N 3 a n d i t s g r e a t e r l e a c h i n g p o t e n t i a l . Y i e l d i n c r e a s e s o f a b o u t 4 5 0 0 k g / h a o f m i l l a b l e
c a n e w e r e o b t a i n e d w i t h N H 3 K N . 1 a t t h e 1 1 2 k g
N / h a r a t e c o m p a r e d w i t h
N H 3
a l o n e ;
h o w e v e r , n o d i f f e r e n c e s b e t w e e n t l i e s e t w o t r e a t m e n t s w e r e o b s e r v e d a t t h e h i g h e r N r a t e .
O n t h e o t h e r h a n d , y i e l d i n c r e a s e s o f a b o u t 1 2 , 0 0 0 k g / h a w e r e o b t a i n e d f r o m 1 1 2 k g N / h a
a p p l i e d a s
N 1 1 3
+ N - S e r v e ( 3 a n d ( % ) c o m p a r e d w i t h N H 3 a l o n e , a n d w e r e e q u a l t o y i e l d s
r e s u l t i n g f r o m 1 6 8 k g N / h a w i t h o u t N - S e r v e . T h e s e d a t a i n d i c a t e t h a t t h e e f f i c i e n c y o f
f e r t i l i z e r N a p p l i e d t o s u g a r c a n e c a n b e i n c r e a s e d b y s u p p r e s s i n g n i t r i f i c a t i o n o f a n h y d r o u s
N H 3 ,
p a r t i c u l a r l y w i t h N - S e r v e .
I n h i b i t i o n o f n i t r i f i c a t i o n w o u l d c a u s e p l a n t s t o u t i l i z e N H + - N t o a g r e a t e r e x t e n t t h a n
i n t h e a b s e n c e o f s u c h i n h i b i t i o n . T h e e f f e c t s o f N I I 4
a n d N 6 - 1 i o n s i n p l a n t n u t r i t i o n h a v e
b e e n t h e s u b j e c t o f i n v e s t i g a t i o n f o r t h e p a s t 5 0 y e a r s . A l t h o U g l i m u c h o f t h e w o r k h a s b e e n
c o n d u c t e d i n n u t r i e n t s o l u t i o n r a t h e r t h a n s o i l , c e r t a i n c o n s i s t e n t o b s e r v a t i o n s h a v e b e e n
r e p o r t e d . P l a n t s s u p p l i e d v . , i t h N 1 1 4 + - N o f t e n c o n t a i n l o w e r c o n c e n t r a t i o n s o f c e r t a i n i n o r -
g a n i c c a t i o n s s u c h a s C a , M g , a n d K , a n d h i g h e r c o n c e n t r a t i o n s o f e l e m e n t s a b s o r b e d a s
a n i o n s ,
i . e . ,
S , P , a n d C l , c o m p a r e d w i t h t i s s u e s o f p l a n t s r e c e i v i n g N O - N . M o r e o v e r ,
p l a n t s s u b j e c t t o
N H 4 +
n u t r i t i o n u s u a l l y c o n t a i n h i g h e r c o n c e n t r a t i o n s o f a m i n o a c i d s b u t
l o w e r a c c u m u l a t i o n s o f o r g a n i c a c i d s . A n u m b e r o f r e s e a r c h e r s h a v e r e p o r t e d t h a t p l a n t s
s u p p l i e d w h o l l y w i t h a n N 1 1 4 + f o r m o f N g r o w l e s s v i g o r o u s l y t h a n w i t h N O S .
P o s s i b l e r e a s o n s f o r s u c h d i f f e r e n c e s i n c l u d i n g ( a ) e f f e c t o n e l e c t r o n t r a n s f e r s y s t e m s ,
( b ) i n t e r r e l a t i o n s h i p s w i t h c a r b o h y d r a t e m e t a b o l i s m , ( c ) N I I 1 t o x i c i t y , ( d ) i o n u p t a k e a n d
c o m p e t i t i v e i n t e r a c t i o n s , a n d ( 3 ) e f f e c t s o f p H w e r e d i s c u s s e 8 b y K i r k b y a . n d H u g h e s ( 1 9 7 0 ) .
F o r e x a m p l e ,
N H 4 +
a b s o r p t i o n f o r m o s t p l a n t s r e a c h e s a m a x i m u m a b o v e p H 7 , w h e r e a s
t h a t f o r N O
i s n e a r p H 4 . N e v e r t h e l e s s , w h e r e a d e q u a . t e p H c o n t r o l o f t h e r o o t i n g m e d i u m
( s o i l o r s o l u t i o n ) i s m a i n t a i n e d , i t a p p e a r s t h a t N H 4 + i s p r o b a b l y a s e f ' e c t i v e a s o u r c e o f
N a s N O S , p r o v i d i n g t h e r e i s p r o p e r b a l a n c e o f o t h e r n u t r i e n t s . G o r i n g ( 1 9 6 2 a ) s p e c u l a t e d
t h a t t h e o p t i m a l n u t r i e n t b a l a n c e f o r N H +
n u t r i t i o n w o u l d b e s o m e w h a t d i f f e r e n t t h a n t h e
o p t i m a l b a l a n c e f o r N O - n u t r i t i o n . I l e
A s o p o i n t s
o u t t h a t c u r r e n t f e r t i l i z a t i o n p r a c t i c e s
3
a r e b a s e d o n N O 3 - n u t r i t i o n . T h u s , w i t h t h e i n c r e a s e d
p o t e n t i a l f o r u s e o f n i t r i f i c a t i o n
i n h i b i t o r s , a n d c o n s e q u e n t s h i f t t o w a r d N H 4 + n u t r i t i o n , s u c h p r a c t i c e s m a y b e
s u b j e c t t o
c o n s i d e r a b l e r e v i s i o n . F u t u r e a g r o n o m i c r e s e a r c h i n t h i s a r c a s h o u l d r e c e i v e h i g h
p r i o r i t y .
T h e C o n t r o l l e d R h i z o s p h o r e A p p r o a c h
I t h a s l o n g b e e n k n o w n t h a t s o i l m i c r o o r g a n i s m s a r e m o r e a b u n d a n t i n t h e r e g i o n o f
c o n t a c t b e t w e e n r o o t a n d s o i l , i . e . , t h e r h i z o s p h e r e , t h a n i n s o i l b e y o n d t h e i n f l u e n c e o f
p l a n t r o o t s . M i c r o b i a l n u m b e r s a n d a c t i v i t y a r e i n c r e a s e d i n t h i s z o n e b e c a u s e o f t h e
a v a i l a b i l i t y o f c a r b o n a c e o u s a n d n i t r o g e n o u s m a t e r i a l s a r i s i n g f r o m s l o u g h e d - o f f r o o t
h a i r s o r e p i d e r m a l c e l l s , o r e x u d e d f r o m n o r m a l h e a l t h y p l a n t r o o t s . P l a n t r o o t e x u d a t e s
m a y i n c l u d e s u g a r s , a m i n o a c i d s , v i t a m i n a , o r g a n i c
a c i d s , n u c l e o t i d e s , f l a . v o n o n e s ,
a u x i n s , a . n d e n z y m e s ( R o v i r a , 1 9 6 2 ) .
T h e q u a n t i t a t i v e a n d q u a l i t a t i v e n a t u r e o f t h e r o o t s u r f a c e - r h i z o s p h e r e
m i c r o b i a l p o p u -
l a t i o n i s d e t e r m i n e d t o a l a r g e e x t e n t b y t h e n a t u r e o f t h e
i i l a n t r o o t e x u d a t e s , w h i c h i n
t u r n d e p e n d s o n r o o t m e t a b o l i s m . R o o t m e t a b o l i s m i s a f f e c t e d
b y a w h o l e h o s t o f f a c t o r s ,
i n c l u d i n g s o i l c h e m i c a l a n d p h y s i c a l p r o p e r t i e s , a t m o s p h e r i c c o n d i t i o n s ,
a n d t h e s t a . g e o f
p l a n t g r o w t h ( S t a r k e y , 1 9 5 8 ) .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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T h e p r i n c i p a l o b j e c t i v e o f t h i s a p p r o a c h t o i n c r e a s e d f e r t i l i z e r N e f f i c i e n c y w o u l d b e t o
s e e k w a y s a n d m e a n s o f c o n t r o l l i n g t h e r o o t s u r f a c e - r h i z o s p h e r e m i c r o f l o r a t o t h e n u t r i -
t i o n a l a d v a n t a g e o f t h e h o s t p l a n t . A c o n t r o l l e d r h i z o s p h e r e w o u l d b e o f c o n s i d e r a b l e a d v a n -
t a g e t o t h e p l a n t i f m i c r o b i o l o g i c a l i m m o b i l i z a t i o n o f f e r t i l i z e r N c o u l d b e a v o i d e d .
B a r t h o l o m e w a n d C l a r k ( 1 9 5 0 ) a n d L e g g a n d A l l i s o n ( 1 9 6 0 ) c o n c l u d e d t h a t s i g n i f i c a n t
- a m o u n t s o f f e r t i l i z e r N a r e r a p i d l y a s s i m i l a t e d b y t h e r h i z o s p h e r e m i c r o f l o r a , t h e r e b y
b e c o m i n g i m m o b i l i z e d a n d t e m p o r a r i l y u n a v a i l a b l e t o t h e p l a n t . T h e r e s u l t i n g l o s s o f
f e r t i l i z e r N e f f i c i e n c y i s a p p a r e n t .
T h e r c i s e v i d e n c e t h a t t h e c h e m i c a l n a t u r e o f p l a n t r o o t e x u d a t e s c a n b e m a r k e d l y
c h a n g e d t h r o u g h f o l i a r a p p l i c a t i o n o f d i f f e r e n t c h e m i c a l c o m p o u n d s , i n c l u d i n g f e r t i l i z e r s
s u c h a s u r c a . S u c h t r e a t m e n t s h a v e r e p o r t e d l y c a u s e d s i g n i f i c a n t c h a n g e s i n r o o t s u r f a c e -
r h i z o s p h e r e p o p u l a t i o n s ( R a m a c h a n d r a - R e d d y , 1 9 5 9 ; V e n k a t a R a m , 1 9 6 0 ) . T h e s e o b s e r v a -
t i o n s p r o v i d e a b a s i s f o r f u t u r e r e s e a r c h w h i c h c o u l d c o n t r i b u t e s u b s t a n t i a l l y t o v v a r d i n -
c r e a s i n g t h e e f f i c i e n c y o f f e r t i l i z e r N . F o r e x a m p l e , c o m p o u n d X m i g h t b e a p p l i e d t o s o i l
o r f o l i a g e , e i t h e r i n c o m b i n a t i o n w i t h a n N f e r t i l i z e r o r s e p a r a t e l y , t o c h a n g e t h e c h e m i c a l
n a t u r e o f p l a n t r o o t e x u c i a t e s , r e s u l t i n g i n a s h i f t f r o m r h i z o s p h e r e p o p u l a t i o n " A " , i n
w h i c h t h e r e i s e x t e n s i v e i m m o b i l i z a t i o n o f N , t o p o p u l a t i o n " B " , w h e r e t h e r e i s l e s s i m m o -
b i l i z a t i o n .
S u m m a r y a n d C o n c l u s i o n s
M o s t N f e r t i l i z e r s a r e s u b j e c t t o c e r t a i n c h e m i c a l , p h y s i c a l , a n d b i o c h e m i c a l e v e n t s
w h i c h c a n r e s u l t i n s i g n i f i c a n t l o s s e s o f N f r o m t h e s o i l - r o o t z o n e a f t e r a p p l i c a t i w i . U n d e r
m a n y s o i l a n d c r o p p i n g c o n d i t i o n s , f e r t i l i z e r N u s e e f f i c i e n c y , i . e . , t h e p e r c e n t a g e r e -
c o v e r y o f f e r t i l i z e r N b y t h e c r o p , i s o f t e n 5 0 p e r c e n t o r l e s s . I n v i e w o f t h e i n c r e a s e d u s e
o f f e r t i l i z e r N t o s u s t a i n n - t a x i m u r n y i e l d s f o r e c o n o m i c p r o d u c t i o n , a n d A g r i c u l t u r e ' s
p o t e n t i a l c o n t r i b u t i o n t o t h e e - u t r o p h i c a t i o n o f s u r f a c e w a t e r s , n i t r a t e e n r i c h m e n t o f g r o u n d -
w a t e r a , a n d p o s s i b l e h e a l t h h a z a r d s w h i c h c o u l d r e s u l t t h e r e f r o m , t h i s p a p e r c o n s i d e r s a
n u m b e r o f a p p r o a . e h e s f o r m a x i m i z i n g t h e e f f i c i e n c y o f f e r t i l i z e r N . T h e r e a r e p r i n c i p a l l y
t w o w a y s o f i n c r e a s i n g f e r t i l i z e r N e f f i c i e n c . y , f i r s t , b y m i n i m i z i n g l o s s e s o f N f r o m t h e
s o i l - r o o t z o n e , a n d s e c o n d , b y m a n i p u l a t i n g e n v i r o n m e n t a l a n d m a n a g e m e n t f a c t o r s t o
a l l o w t h e p l a n t t o f u l f i l l i t s g e n e t i c c a p a b i l i t y f o r m a x i m u m y i e l d a n d q u a l i t y .
A s t h e r a t e o f a p p l i e d N i n c r e a s e s , f e r t i l i z e r e f f i c i e n c y ( b o t h y i e l d a n d N u p t a k e )
d e c r e a s e s p r o g r e s s i v e l y , o f t e n t o a p o i n t w h e r e a c o n s i d e r a b l e a m o u n t o f t h e l a s t i n c r e -
m e n t o f f e r t i l i z e r N i s a p o t e n t i a l p o l l u t i o n h a z a r d . S i n c e t h e p o i n t o f g r e a t e s t e c o n o m i c
r e t u r n t o a p p l i e d N i s u s u a l l y s o m e w h e r e b e l o w t h e p o i n t o f m a x i m u m y i e l d ,
i t m a y b e
p o s s i b l e t o a d j u s t a p p l i c a t i o n r a t e s t o m a x i m i z e r e t u r n a n d m i n i m i z e l o s s t o t h e e n v i r o n -
m e n t .
T h e r e i s a n e e d f o r a r a t i o n a l a p p r o a c h t o m o r e m e a n i n g f u l N f e r t i l i z e r r e c o m m e n d a -
t i o n s . T h i s r e q u i r e s k n o w l e d g e o f t h r e e c r i t e r i a , i . e . , t h e N r e q u i r e m e n t o f t h e c r o p f o r
e x p e c t e d a t t a i n a b l e y i e l d s , t h e m i n e r a l i z a t i o n p o t e n t i a l o f s o i l o r g a n i c N , a n d t h e a m o u n t
o f r e s i d u a l f e r t i l i z e r N . A r e l i a b l e e s t i m a t e o f t h e e f f i c i e n c y o f N u s e o f a c r o p f o r s p e c i -
f i c s o i l , c l i m a t i c , a n d m a n a g e m e n t c o n d i t i o n s i s a l s o e s s e n t i a l . W i t h t h i s i n f o r m a t i o n
t h e u l t i m a t e g o a l i n a p p l y i n g f e r t i l i z e r N i s t w o - f o l d : ( a ) t o s u p p l e m e n t t h e a m o u n t o f m i n e -
r a l i z a b l e s o i l N a n d r e s i d u a l N , t h e r e b y e n s u r i n g a d e q u a c y f o r c r o p y i e l d s , a n d a l s o ( b )
t o e n s u r e t h a t t h e a m o u n t o f f e r t i l i z e r N a p p l i e d d o e s n o t g r e a t l y e x c e e d t h a t n e c e s s a r y
f o r a t t a i n a b l e y i e l d s .
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F e r t i l i z e r N e f f i c i e n c y c a n b e i n c r e a s e d t h r o u g h c e r t a i n s o i l a n d c r o p m a n a g e m e n t
p r a c t i c e s i n c l u d i n g :
P r o p e r t i m i n g o f a p p l i c a t i o n t o c o i n c i d e c l o s e l y w i t h t h e g r a n d s t a g e o f g r o w t h
o r t i m e o f m a x i m u m c r o p d e m a n d ;
U s e o f d e e p - r o o t e d c r o p s s u c h a s a l f a l f a i n r o t a t i o n w i t h h i g h N - r e q u i r i n g c r o p s ;
N l a i n t a i n i n g c o v e r c r o p s o n t h e l a n d w h e r e f e a . s i b l e .
T h e r e a r e a l s o s o m e c h e m i c a l a n d b i o c . h e r n i c a l c o n s i d e r a t i o n s f o r i n c r e a s i n g t h e
e f f i c i e n c y o f f e r t i l i z e r N b y m i n i m i z i n g l e a c h i n g , c l e n i t r i f i c a t i o n , v o l a t i l i z a t i o n , a n d
i m m o b i l i z a t i o n l o s s e s o f a p p l i e d N , i n c l u d i n g :
1 .
U s e o f c o a t e d g r a n u l e s f o r c o n t r o l l e d r e l e a s e , i . e . ,
g r a n u l e s . v h i c h r e l e a s e
a n a d e q u a t e a m o u n t o f N a t a r a t e c o i n c i d e n t a l w i t h t h e
d a i l y a n d s e a s o n a l
d e m a n d s o f t h e c r o p ;
U s e o f N f e r t i l i z e r s o f l i m i t e d w a t e r s o l u b i l i t y t o a c h i e v e t h e o b j e c t i v e s o f
c o n t r o l l e d r e l e a s e , e . g . ,
a b l e n d i n g o f c o n v e n t i o n a l w a t e r s o l u b l e f e r t i l i z e r s
w i t h c o m p o u n d s s u c h a s o x a m i d e o r i f i D U f o r b a l a n c e d d i s s o l u t i o n t o a c h i e v e
t h e d e s i r e d r e l e a s e r a . t e ;
3 .
U s e o f n i t r i f i c a t i o n i n h i b i t o r s t o m a i n t a i n f e r t i l i z e r N i n t h e N H + f o r m f o r
e x t e n d e d p e r i o d s . V a r i a t i o n s o f t h i s a p p r o a c h i n c l i l e m i x i n g
o r 4 c o a t i n g f e r t i -
l i z e r g r a n u l e s w i t h t h e i n h i b i t o r , o r f o r m u l a t i n g t h , . ' n h i b i t o r s i n l i q u i d f e r t i -
l i z e r s y s t e m s s u c h a s a n h y d r o u s 3 ;
U s e o f a c h e m i c a l a p p r o a c h f o r c o » t r o l l i n g t h e m i c r o f l o r a o f t h e r o o t
s u r f a c e -
r h i z o s p h e r e r e g i o n o f c r o p p l a n t s t o m i n i m i z e i m m o b i l i z a t i o n o f
f e r t i l i z e r N .
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R e f e r e n c e s
A l d r i c h , S . B . , 1 9 7 0 . I n f l u e n c e o f c r o p p i n g p a t t e r n s , B o i l m a n a g e m e n t ,
a n d f e r t i l i z e r s o n
n i t r a t e s . I n N i t r a t e a n d W a t e r S u p p l y : S o u r c e a n d C o n t r o l , p p .
1 5 3 - 1 7 6 .
P r o c . 1 2 t h S a n i t a r y E n g i n . C o n f . U n i v . o f I l l i n o i s ,
C o l l e g e o f E n g i n . ,
U r b a n a , I l l i n o i s .
A l l i s o n , F . E . , 1 9 5 5 . T h e e n i g m a o f s o i l n i t r o g e n b a l a n c e s h e e t s .
A d v a n c e s i n A g r o n .
7 : 2 1 3 - 2 5 0 .
1 9 6 3 . L o s s e s o f g a s e o u s n i t r o g e n f r o m s o i l s b y c h e m i c a l
m e c h a n i s m s
i n v o l v i n g n i t r o u s a c i d a n d n i t r i t e s . S o i l S c i . 9 6 : 4 0 4 - 4 0 9 .
,
1 9 6 4 . T h e s o i l n i t r o g e n b a l a n c e s h e e t . - - a c o n t i n u i n g e n i g m a . I n P r o -
c e e d i n g s o f S o i l a n d F e r t i l i z e r N i t r o g e n R e s e a r c h S y m p o s i u m , p p .
1 - 1 7 .
T h e T e n n e s s e e V a l l e y A u t h o r i t y , M u s c l e S h o a l s , A l a b a m a .
,
1 9 6 6 . T h e f a t e o f n i t r o g e n a p p l i e d t o s o i l s . A d v a n c e s i n A g r o n . 1 8 : 2 . 1 9 -
2 5 8 .
B a r t h o l o m e w , W . V . a n d C l a r k , F . E . , 1 9 5 0 . N i t r o g e n t r a n s f o r m a t i o n s i n s o i l i n r e l a t i o n
t o t h e r h i z o s p h c r e m i c r o f l o r a . P r o c . i t h
i n t . C o n g r . S o i l S c i .
A m s t e r d a m , 2 : 1 1 2 - 1 1 3 .
B i n g h a m , F . T . ,
D a v i s , S .
a n d S h a d e , E .
1 9 7 1 . W a t e r r e l a t i o n s , s a l t b a l a n c ' e , a n d
n i t r a t e l e a c h i n g l o s s e s o f a 9 6 0 - a c r e c i t r u s w a t e r s h e d .
S o i l S r i .
1 1 2 : 4 1 0 - 4 1 8 .
B r e n - n i e r , T . M . ,
1 9 6 5 a . O r g a n i c f o r m s o f n i t r e _ i g e n ; I n M e t h o d s o f S o i l A n a l y s i s , P a r t
I I ,
C h a p t . 8 5 , p p . 1 2 3 6 - 1 2 5 5 . C . A . B l a c k ( . . E d . ) . A m e r . S o c . A g r o n .
M a d i s o n , W i s c o n s i n .
, 1 9 6 5 b . N i t r o g e n a v a i l a b i l i t y i n d e x e s . I n 2 v I e t h o d s o f S o i l A n a l y s i s , P a r t
C h a p t . 8 8 , p p . 1 3 2 4 - 1 3 4 5 . C . A . B l a c k ( E d . ) . A m e r . S o c .
A g r o n .
M a d i s o n , W i s c o n s i n .
C a s e , A . A . , G e l p e r i n , A . , W a r d , P . C . , a n d W i n t o n ,
E . F .
,
1 9 7 0 . T h e h e a l t h e f f e c t s o f
n i t r a t e s i r , w a t e r ( P a n e l d i s c u s s i o n ? . I n N i t r a t e a n d W a t e r S u p p l y :
S o u r c e
a n d C o n t r o l , p p . 4 0 - 6 3 . P r o c . 1 2 t h S a n i t s . r y E n g i n .
C o n f . U n i v . ' o f
I l l i n o i s , C o l l e g e o f E n g i n . , U r b a n a , I l l i n o i s .
C o m m o n e r , B . ,
1 9 6 8 . T h r e a t s t o t h e i n t e g r i t y o f t h e n i t r o g e n c y c l e : N i t r o g e n
c o m p o u n d s
i n s o i l , w a t e r , a t m o s p h e r e , a n d p r e c i p i t a t i o n . A n n u a l M e e t i n g ,
A m e r .
. A s s o c . A d v . S c i . , D a l l a s , T e x a s .
F r i n k , C . R . , 1 9 7 1 . P l a n t n u t r i e n t s a n d w a t e r q u a l i t y . A g r i . S c i . R e v .
9 : 1 1 - 2 5 .
( S e . c o n d Q u a r t e r , 1 9 7 1 ) .
G o r i n g , C . A . I . ,
1 9 6 2 a . C o n t r o l o f n i t r i f i c a t i o n b y 2 - c h l o r o - 6 - ( t r i c h l o r o m e t h y l ) p y r i d i n e .
S o i l S c i . 9 3 : 2 1 1 - 2 1 8 ,
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http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 93/367
M o r t l a n d , M . M .
1 9 5 8 . R e a c t i o n s o f a m m o n i a i n a o i l s . A d v a n c e s i n A g r o n . 1 0 : 3 2 5 - 3 4 8 ,
N e l s o n , L . 1 3 . , 1 9 7 0 . R e s e a r c h n e e d e d t o r e s o l v e t h e p l a n t n u t r i e n t - w a t e r q u a l i t y i s s u e .
I n ' N u t r i e n t M o b i l i t y i n S o i l s : A c c . u m u l a t i o n a n d L o s s e s , p p . 7 5 - 8 1 .
O . P . E n g e l s t a d ( E d . ) . S o i l S c i .
S o c . A m e r . S p e c i a l P u b l . N o . 4 ,
M a d i s o n , W i s c o n s i n .
,
1 9 7 1 . A g r i c u l t u r a l c h e m i c s . l s i n r e l a t i o n t o e n v i r o n m e n t a l q u a l i t y :
C h e m i c a l f e r t i l i z e r s p r e s e n t a n d f u t u r e . J . E n v i r o n . Q u a l i t y I : 2 - 6 .
,
a n d H a u c . h , R . D . . 1 9 6 5 . N i t r o g e n f e r t i l i z e r s : P r o g r e s s a n d p r o b l e m s .
A g r i c . S c i . R e v . 3 : 3 8 - 4 7 ,
O l s e n , R J . ,
H e n s l e r , ,
R . F .
,
A t t o e , 0 , J . ,
W i t z e l , S . A . , a n d P e t e r s o n , L . A . ,
1 9 7 0 .
F e r t i l i z e r n i t r o g e n a n d c r o p r o t a t i o n i n r e l a t i o n t o m o v e m e n t o f n i t r a t e
n i t r o g e n t h r o u g h s o i l p r o f i l e s . S o i l S c i , S o c . A m e r . P r o c . 3 4 : 4 4 8 - 4 5 2 .
P a p e n d i c k , R . I . , P a r r . J . F . , S m i t h , S . , a n d S m i l e y , R . W . , 1 9 7 1 . N i t r i f i c a t i o n i n h i b i -
t i o n i n s o i l : I I . E v a l u a t i o n o f a n h y d r o u s a m m o n i a - p o t a s s i u m a z i d e s o l u -
t i o n s i n E a s t e r n W a s h i n g t o n . S o i l S c i . S o c . A m e r . P r o c . 3 5 : 5 7 9 - 5 8 3 -
P a r r , J . F . , 1 9 6 7 . B i o c h e m i c a l c o n s i d e r a t i o n s f o r i n c r e a s i n g t h e e f f i c i e n c y o f n i t r o g e n
f e r t i l i z e r s . S o i l s a n d F e r t i l i z e r s
3 0 : 2 0 7 - Z 1 3 .
, C a r r o l l , B . R . ,
a n d S m i t h , S .
1 9 7 1 a . N i t r i f i c . a t i o n i n h i b i t i o n i n s o i l :
I . A c o m p a r i s o n o f 2 - c h l o r o - 6 - ( t r i c h l o r o r n e t h y l ) p y r i d i n e a n d p o t a s s i u m
a z i d e f o r m u l a t e d w i t h a n h y d r o u s a m m o n i a . S o i l S c i . S o c . A m e r . P r o c .
3 5 : 4 6 9 - 4 7 3 .
,
C a r r o l , B . R . , a n d S m i t h , S . , 1 9 7 1 b . E f f e c t i v e n e s s o f n i t r i f i c a t i o n i n -
h i b i t o r s f o r m u l a t e d w i t h a n h y d r o u s a m m o n i a w h e n a p p l i e d t o s u g a r c a n e
i n L o u i s i a n a . P r o c . I n t . S o c , S u g . C a n e T e c h . 1 4 : ( I n P r e s s ) .
P e a r s o n . R . W . ,
J o r d a n , H . V . ,
B e n n e t t , O . L . ,
S c a r s b r o o k , C . E . , A d a m s , W . E . , a n d
W h i t e , A . W . ,
1 9 6 1 . R e s i d u a l e f f e c t s o f f a l l - a . n d s p r i n g - a p p l i e d n i t r o g e n
f e r t i l i z e r s o n c r o p y i e l d s i n t h e S o u t h e a s t e r n U n i t e d S t a . t e s . U . S . D e p t .
A g r i . , A g . R e s . S e r v . . T e c h n i c a l B u l l e t i n N o , 1 2 5 4 , 1 9 p p .
P r a s a d , R . ,
R a j a l e . G . B . ,
a n d L a k h d i v e , H . A . ,
1 9 7 1 . N i t r i f i c a t i o n r e t a r d e r s a n d s l o w -
r e l e a s e n i t r o g e n f e r t i l i z e r s . A d v a n c e s i n A g r o n . 2 3 : 3 3 7 - 3 8 3 .
R a m a c h a . n d r a - R e d d y , T . K . ,
1 9 5 9 , F o l i a r s p r a y o f u r e a a n d r h i z o s p h e r e m i c r o f l o r a o f
r i c e ( O r y z a s a t i v e L . ) . P h y t o p a t h . Z . 3 6 : 2 8 6 - 2 8 9 .
R o v i r a , A . D . , 1 9 6 2 . P l a n t - r o o t e x u d a t e s i n r e l a t i o n t o t h e r h i z o s p h e r e m i c r o f l o r a .
S o i l s a n d F e r t i l i z e r 9 2 5 : 1 6 7 - 1 7 2 .
S m i l e y , R . W . a n d P a p e n d i c k , R . 1 . , 1 9 7 0 . D e s i g n a n d u s e o f a n a n h y d r o u s N H 3 a p p l i c a t o r
f o r f i e l d r e s e a r c h . A g r o n . J . 6 2 : 8 3 3 - 8 3 5 .
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F A C T O R S D E T E R m I N I N G T H E L E A C H I N G O F
N I T R O G E N F R O M S O I L ,
I N C L U D I N G S O M E A S P E C T S 0 1 . ' I N . 4 A 1 N T E N A N C E O F W A T E R Q U A J , I T Y
J . J u n g
B A S F A g r i c u l t u r a l R e s e a r c h S t a t i o n ,
L i m b u r g e r h o f , G e r m a n y
I n t r o d u c t i o n
W h e n c o n s i d e r i n g t h e q u e s t i o n o f c o t r o p h i c a t i o n o f f l o w i n g a n d e n c l o s e d s u r f a c e
w a t e r a n d t h e . i n c r e a s e d n i t r a t e c o n t e n t i n u p p e r g r o u n d w a t e r o b s e r v e d i n s o m e
a r e a s ,
i t i s i n t e r e s t i n g
L c "
e s t a b l i s h n o t o n l y h o w m u c . 1 1 n i t r o g e n s t e r n s f r c - u - n t h e w a s t e
a n d t - - i e w a g e o f u r b ; - : m a r a s , b u t a l s o t h e a m o u n t o f t h i s n u t r i e n t d e r i v e d f r o m
s o i l .
T h e f a c t t h a t t h e r a t e o f l e a c h i n g v a r i e s s o g r e a t l y p o s e s t h e q u e s t i o n a s t o
v . d i i c . 1 1
f a c t o r s p l a y a n i m p o r t . a . o t p a r t i n r e m o v i n g n i t r o g e n f r o r n t h e t o p s o i l ,
a n d w h a t t h e
i n t e r r e l a t i o n o f t h e s e f a c t o r s i s .
I p r o p o s e t o d i s c u s s t h e m o s t i m p o r t a n t f a c t o r s a f f e c t i n g n i t r o g e n
l e a c h i n g , c o n -
c e n t r a t i n g m a i n l y c > n c o n d i t i o n s e n c . o u n t e r e d i n E u r o p e . l v f o s t o f t h e
r e s u l t s q u o t e d
w e r e o b t a i n e d f r o m l y s i m e t e r t r i a l s , a l a r g e
n u m b e r o f w h i c h w e r e c a r r i e d o u t i n t h e
A g r i c u l t u r a l R e s e a r c h S t a t i o n i n L i m b u r g e r h o f , w h e r e w e h a v e h a d a
l y s i m e t e r i n s t a l -
l a t i o n w i t h a t o t a l o f 2 3 2 p l o t s i n o p e r a , t i o n s i n c e 1 9 2 7 .
A s f a r a s t e c h n i q u e s a r e c o n c e r n e d , i t m u s t b e b o r n e i n m i n d t h a t t h e r e s u l t s o f
I v s i m e t e r t r i a l s h a v e c e r t a i n l i m i t a t i o n s w h e n a n p l i e d t o p r a c t i c e . S o m e o f t h e r e a s o n s
f o r t h i s a r e t h e l i m i t e d n r c . ) f i l e ( d e p t h ) o f t h e s o i l , t h e l a c k o f c o n t a c t w i t h g r o u n d
w a t e r a n d t h e o f t e n r e l a i i v e l v l o o s e n a t u r e o f t h e s o i l . H o w e v e r , t h e l y s i m e t e r s t i l l
p r o v i d e s t h e b e s t m e t h o d o f o b t a i n i n g d a t a o n n u t r i e n t , l e a c h i n g u n d e r a g r e a t v a r i e t y
o f c o n d i t i o n s ( t y p e o f s o i l , c r o p , r o t a t i o n , f e r t i l i z a t i o n e t c . ) . T h e r e s u l t s o f q u a n t i -
t a t i v e s t u d i e s c a r r i e d o u t i n l y s i m e t e r s g e n e r a l l y r e p r e s e n t t h e u p p e r l i m i t . f a r
n i t r o g e n l e a c h i n g f r o m s o i l t h a t w o u l d h e p o s s i b l e u n d e r t h e m o s t u n f a v o u r a b l e c o n d i -
t i o n s e n c o u n t e r e d i n p r a c t i c e .
T h e r e s u l t e o b t a i n e d s o f a r f r o n l l y s i r n e t e r t r i a l s p r o v i d e a b u n d a . n t m a t e r i a l f o r
t h e s t u d y o f v e r t i c a l l e a c h i n g o f n i t r o g e n f r o m s o i l , b o t h f r o m t h e p o i n t o f v i e w
o f
c r o p p r o d u c t i o n a n d o f e n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o n . I t w o u l d h e
u s e f u l i f w e c o u l d o b -
t a i n i n t h e n e a r f u t u r e t h e e . o r r e s p o n c l i n g f i g u r e s f o r r u n o f f , e v e n t h o u g h t h e a m o u n t o f
n i t r o g e n t r a n s m i t t e d t o g r o u n d w a t e r , a s s u f f i c i e n t q u a n t i t i e s f o r e u t r o p h i c a t i o n a r e
u s u a l l y a l r e a d y p r e s e n t i n t h e f o r m e r . T h e r e f o r e i » t h i s c a s e , n i t r o g e n
,
i n c o n t r a s t
t o p h o s p h a t e , c a n n o t b e r e g a r d e . t d a s a . m i n i m u m g r c r w t b
f a c t o r a c c o r d i n g t o L i o b i g ' s
l a w .
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E f f e c t o f a m o u n t o f r a i n f a l l o n n i t r o g e n l e a c h i n g
I t i s o b v i o u s t h a t c l i m a t i c c o n d i t i o n s , a n d i n p a r t i c u l a r t h e a m o u n t a n d d i s t r i b u t i o n
o f r a i n f a l l , a f f c c t t h e q u a n t i t y o f w a t e r l e a c h e d a n d t h u s i n c l i r e c t l y a l s o a f f e c t n i t r o g e n
l e a c h i n g . F i g u r e 1 s h o w s a n e x a n y l e o f t h e c l o s e c o r r e l a t i o n b e t w e e n r a i n f a l l a n d
l e a c h i n g w a t e r i n s a n d y s o i l o v e r a p e r i o d o f 1 3 y e a r s .
T h e r e l a t i o n b e t w e e n r a i n f a l l , l e a c h e d w a t e r a n d n i t r o g e n l e a c h i n g i n t h r e e y e a r s
w i t h w i d e l y d i f f e r i n g a m o u n t s o f r a i n f a l l i s s h o w n i n t a b l e 1 . T h e r e s u l t s w e r e o b -
t a i n e d f r o m l y s i m e t e r s t u d i e s i n s a n d y a n d l o a m y s o i l s .
I t i s i n t e r e s t i n g t o n o t e t h a t i n s o m e c a s e s t h e a m o u n t o f - l e a c h i n g w a t e r r i s e s p r o p o r -
t i o n a l l y h i g h e r t h a n t h e i n c r e a s e s i n r a i n f a l l . 1 9 6 4 w a s a d r y y e a r , a n d c n i l y 2 5 % o f
t h e r a i n f a l l l e a c h e d t o a d e p t h o f 1 m e t r e , w h e r e a s 1 9 6 6 , w h i c h w a s m o d e r a t e l y w e t ,
t h e l e a c h e d w a t e r a c c o u n t e d f o r a b o u t 5 0 % o f t h e r a i n . T h e f i g u r e s r e c o r d e d f o r 1 9 6 8 ,
a y e a r w i t h v e r y h i g h r a i n f a l l , w e r e 6 4 a n d 6 8 % . A s w a s t o b e e x p e c t e d , t h e n i t r o g e n
l o s s e s b y l e a c h i n g i n c r e a s e d c o r r e s p o n d i n g l y .
T a b l e 1 . R a i n f a l l , l e a c h e d w a t e r a n d n i t r o g e n l e a c h i n g
( J u n g , D r e s s e l a n d I 3 u c h n e r , 1 9 6 9 )
T h e r e w a s r e l a t i v e l y l i t t l e d i f f e r e n c e i n t h e a m o u n t s o f l e a c h e d w a t e r f r o m t h e t w o
t y p e s o f s o i l u s e d i n t h e s e e x p e r i m e n t s . S i m i l a r r e s u l t s c a n b e q u o t e d f r o m e a r l i e r
l y s i t n e t e r s t u d i e s . ( P u b l i c a t i o n o f t h e R e s e a r c h S t a t i o n , L i m b u r g e r h o f , 1 9 3 9 ) . T h e s e
a r e t o b e s e e n i n t a b l e Z .
T a b l e Z .
T y p e o f s o i l a n d a m o u n t o f l e a c h e d w a t e r ( M e a n v a . l u e s o v e r s e v e r a l y e a r s )
1 9 6 4
d r y
s a n d
l o a m
1 9 6 6
m o d . w e t
s a n d
l o a m
1 9 6 8
v . w e t
s a n d
l o a n f t
R a i n f a l l , m m
r n
e a c h e d w a t e r , 1 / 2
L e a c h e d w a t e r a s % a g e
o f r a i n f a l l
N i n l e a c h e d w a t e r , k g / h a
9 5
3 3
3 7 4
2 5
9 3
2 1
3 1 2
4 1
6 1 5
3 0 9
5 0
2 3
7 7 9
5 2 7
4 9 7
6 8
6 4
5 6
6 2
A v e r a g e a n n u a l
r a i n f a l l i n m m
T y p e o f s o i l
L e a c l y d w a t e r
1 / m / y e a r
S a n d y , a l k a l i n e
2 5 4
S a n d y , a c i d
2 3 3
6 1 7
L o a m y , a . l k a l i n e
2 4 4
L o a m y , a c i d
1 8 0
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F i g . 1 :
R a i
w r I t c , r - I n d n i t r o g c > i i
m m / 1
7 0 0
6 0 0 -
5 0 0
4 0 0
3 0 0
2 0 0
1 0 0
- 0
k g h a
1
6 0
6 0
2 0
O V P
,
c ,
P ' s l i o c l o i .
y o u s
( N e u t r a l S a n d y 5 0 1 1 ,
m b u r g e r h o t )
R a i n f a l l i n i m n .
L ( _ a c h e d w a t e r
1 / m 2
N i t r o g e n l e a c h i n g
k g / h a
1 9 5 0
6 0
6 2
6 4
6 6
6 0
7 0
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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I t s h o u l d b e n o t e d t h a t h i g h e r r a i n f a l l d o e s n o t n e c e s s a r i l y r e s u l t i n i n c r e a s e d
n i t r o g e n l o s s e s b y l e a c h i n g . B y p r o m o t i n g g r o w t h a n d t h u s i n c r e a s i n g t h e n i t r o g e n
u p t a k e , a d d i t i o n a l i r r i g a t i o n i n a d r y s u m m e r c a n r e s u l t i n q u i t e l o w l e a c h i n g l o s s e s
i n t h e f o l l o w i n g w i n t e r a n d t h u s t o a l o w o v e r a l l l o s s ' .
E f f e c t o f t h e t y p e o f s o i l o n l e a c h i n g
I n s p i t e o f t h e f i g u r e s i n t a b l e 1 p r o v i n g t h a t a f t e r t h e s a m e N a p p l i c a t i o n r a t e s
t h e r e w e r e s o m e w h a t r e d u c e d l e a c h i n g l o s s e s f r o m l o a r n y s o i l i n t h e d r y a n d m o d e r a t e -
l y w e t y e a r s , t h e r e i s v e r y o f t e n n o d e f i n i t e r e l a t i o n s h i p b e o . v e e n t h e t y p e o f s o i l ( i n
t h e s e n s e o f t h e u s u a l c l a s s i f i c a t i o n ) a n d N l e a c h i n g . A l t h o u g h t h e t e x t u r e a n d s t r u c -
t u r e o f t h e s o i l d o m o d i f y t h e e f f e c t t o s o m e e x t e n t , m u c h m o r e i m p o r t a n t f a c t o r s a r e
t h e s o i l ' s n i t r o g e n c o n t e n t , a l m o s t 9 5 % o f w h i c h i s o r g a n i c a l l y b o u n d , a n d i t s r a t e o f
m i n e r a l i z a t i o n . S c h e f f e r a n d S c h a c h t s c h a b e . 1 ( 1 9 6 6 ) g i v e f i g u r e s o f 0 . 0 2 - 0 . 4 % n i t r o -
g e n i n m i n e r a l s o i l s , w h i c h i s t h e e q u i v a l e n t j o f 6 0 0 - 1 2 0 0 0 k g e n d o g e n o u s n i t r o g e n
p e r h e c t a r e t o p s o i l . T o t a k e a n e x a m p l e o f a n a r e a o f f a i r l y g o o d a r a b l e l a n d w i t h a n
e n d o g e n o u s n i t r o g e n c o n t e n t o f a b o u t 8 0 0 0 k g / h a a n d a n a v e r a g e m i n e r a l i z a t i o n r a t e
o f 2 % , w h i c h i s t h e u s u a l r a t e i n E u r o p e , e v e r y y e a r o n e h e c t a r e o f t h i s l a n d w o u l d
r e l e a s e 1 6 0 k g n i t r o g e n f r o m t h e r e s e r v e s i n t h e s o i l . A c c o r d i n g t o t h e a b o v e -
m e n t i o n e d d a t a , i t i s t h e o r e t i c a l l y p o s s i b l e f o r t h i s f i g u r e t o v a r y b e t w e e n 1 2 a n d 2 4 0
k g / h a N i n t h e m o s t w i d e l y d i f f e r i n g t y p e s o f s o i l . A . F i n c k ( 1 9 6 9 ) q u o t e s a n n u a l r e -
l e a s e s f r o m t h e s o i l r e s e r v e s o f 3 0 - 2 7 0 k g / h a a n d l e a c h i n g l o s s e s f r o m h u m i d s o i l s
o f 5 - 3 0 k g / h a N .
I t i s a w e l l k n o w n f a c t t h a t c l i m a t e a l s o p l a y s a n i m p o r t a n t p a r t i n t h e a m o u n t o f
n i t r o g e n a c c u m u l a t e d i n t h e s o i l a n d i t s r e l e a s e f r o m t h e s o i l ' s r e s e r v e s . ' t h i s v i a s
p r o v e d b y U . J e n n y a s l o n g a g o a s 1 9 3 0 . I l e d e n i o n s t r a t e d t h a t i n s o i l s w i t h a c o m p a -
r a b l e m o i s t u r e , t h e n i t r o g e n c o n t e n t i s l o w e r a t h i g h e r m e a n t e m p e r a t u r e s t h a t c a u s e
a n i n c r e a s e i n m i n e r a l i z a t i o n . T h e t e m p e r a t u r e s a t w h i c h t h e o b s e r v a t i o n s w e r e
m a d e
r a n g e d f r o m a m e a n o f
0 ° C i n ( ; a j a d a t o 2 1 0 C i n t h e S o u t h e r n U n i t e d S t a t e s ( v . f i g u r e
2 ) . O n e f a c t e m e r g e s c l e a r l y : t h a t t h e r e i s c l o s e c o r r e l a t i o n b e t w e e n t h e c l i m a t e a n d
t y p e o f s o i l , a n d t h e s e t w o f a c t o r s a r e o f p r i m a r y i m p o r t a n c e i n n i t r o g e n b a l a n c e
a n d
t h e e x t e n t o f n i t r o g e n l e a c h i n g .
E f f e c t o f v e g e t a t i v e c o v e r , c r o p p i n g s y s t e m a n d s e a s o n o n n i t r o g e n l e a c h i n g
P e r c o l a t i o n o f n i t r o g e n c a n b e a f f e c t e d t o a l a r g e e x t e n t b y t h e l e n g t h o f t h e p l a n t ' s
v e g e t a t i o n a . n c l b y i t s w a t e r a n d n u t r i e n t u p t a k e . T h i s o c c u r s b o t h d i r e c t l y , b y t h e u p -
t a k e , a n c l i n d i r e c t l y , t h r o u g h t r a n s p i r a t i o n . A c c o r d i n g t o R . K e l l e r i n h i s r e p o r t o n
t h e w a t e r c y c l e i n W e s t e r n G e r m a n y , t h e f i g u r e f o r p l a n t e v a p o r a t i o n o r
t r a n s p i r a t i o n
i s 3 7 0 m m . T h u s n o l e s s t h a n 4 5 3 / 4 o f t h e m e a n a n n u a l r a i n f a l l o f 8 2 5 m m
i s u t i l i z e d
b y p l a n t s . T h i s f i g u r e u s e d t o b e l o w e r b u t h a s r i s e n s t e a d i l y w i t h t h e
i n c r e a s e i n
c . r o p p r o d u c t i o n . T h e h i g h p r o p o r t i o n
o f w a t e r u s e d i n t r a n s p i r a t i o n i n t h i s c y c l e
o f f e r s a n e x p l a n a t i o n f o r t h e f o l l o w i n g :
N i t r o g e n l e a c h i n g f r o m u n c u l t i v a t e d f i e l d s ( e . g . f a l l o w )
i s g e n e r a l l y t h e h i g h e s t .
I n c u l t i v a t e d f i e l d s m o s t l e a c h i n g o c c u r s i n w i n t e r , i . e . b e t w e e n
v e g e t a t i v e p e r i o d s .
T h e w e a k e r a n d s h o r t e r , t h e r o o t s y s t e m o f a p l a n t . a n d t h e l o w e r
t h e t r a n s p i r a t i o n ,
t h e h i g h e r t h e N l e a c h i n g .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 99/367
F i g . 2 :
R e i a t i o n b e t v , . / e e n N c o n t e n t o f _ s o i l . a n d m e a n a n n u . t t r q - c i p a r a t j i r e
i n s o i l s i n t h e U . S . A . i n d M e r e n t c l i m a t e s a n d I
p e s o t v e g e t a t i o n
( J e n n y , 1 9 3 0 )
0
0 . 4
o S t e p p e
( s ( m i - h u r n i c i )
S t e p p e ( h u m i d )
. 0
s k ` . . , . . .
t . i i , . 1 . . . : i n a n n u a l t e m p e s a t u r e
( C C
)
o
7
0 1
O
F o r c s t ( h u m i d ) 0 .
. . .
0
5
' . . .
- . . . . , , , .
. . . .
1
, . . 0 ,
- , .
- . . ,
o , . . . . .
. . , 0
. . . , 0 , ,
- - - - - - o
1
1 0
1 5
2 0
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 100/367
T w o e x a m p l e s f r o m o u r l y s i m e t e r s t u d i e s d e m o n s t r a t e t h e s e r e l a t i o n s h i p s . T h e
f i r s t ( t a b l e 3 ) s h o w s t h e d i f f e r e n c e i n N l e a c h i n g i n s u m m e r a n d w i n t e r . ' I ' h e s e c o n d
( t a b l e 4 ) g i v e s d e t a i l s o n t h e v a r y i n g N l o s s e s f r o m g r a s s l a n d , v i n e y a r d s a n d f a l l o v . ,
l a n d .
T a b l e 3 . N l e a c h i n g i n s u m m e r s a n d w i n t e r s w i t h v a r y i n g a m o u n t s o f r a i n f a l l
( C . P f a f f , 1 9 6 3 , L i m b u r g e r h o f )
T a b l e 4 .
M e a n a n n u a l N u p t a k e a n d l e a c h i n g u n d e r v a r i o u s c r o p p i n g s y s t e m s
( C . P f a f f , 1 9 6 3 , L i m b u r g e r h o f )
B y i n t e n s i f y i n g t h e u s e o f t h e l a n d , c a t c h c r o p s , p a r t i c u l a r l y i n w i n t e - r , c a n a p p r e -
c i a b l y r e d u c e N l e a c h i n g . I n a s t u d y c a r r i e d o u t i n 1 9 6 3 . P f a f f r e c o r d e d a
r e l a t i v e N
u t i l i z a t i o n o f 6 3 % w i t h a p o t a t o - c e r e a l r o t a t i o n w i t h o u t a c a t c h c r o p .
W i t h a c a t c h
c r o p t h e N u t i l i z a t i o n r o s e t o 8 8 % . I n a f u r t h e r
s e r i e s o f t e s t s o v e r a p e r i o d o f 4 y e a r s ,
N l e a c h i n g w a s r e d u c e d f r o m 6 9 t o 2 4 k g / h a b y t h e j u d i c i o u s
c u l t i v a t i o n o f c a t c h c r o p s
T h e r e s u l t s o f i n v e s t i g a t i o n s c a r r i e d o u t b y A . W i m e l
( 1 9 7 0 ) r e v e a l t h e c o n s i d e r a b l e
i n f l u e n c e e x e r t e d b y p l a n t u p t a k e a n d e v a p o t r a n s p i r a t i o n o n t h e u t i l i z a t i o n
o f n i t r o g e n
t r a n s l o c a t e d t o d e e p e r l a y e r s o f t h e s o i l .
1 0 - 2 0 % o f t h e f e r t i l i z e r n i t r o g e n t h a t
h a s b e e n l e a c h e d i n t o t h e s u b s o i l i s w i t h d r a w n a g a i n f r o m
t h i s l a y e r .
T h u s w e c a n s t a t e t h a t u n d e r t h e c o n d i t i o n s w e h a v e i n
E u r o p e , n i t r o g e n l e a c h i n g
f r o m u n c . u l t i v a . t e d l a n d i s b y f a r t h e h i e h e s t , a l t h o u g h
i t c a n a p p e a r t o b e r e l a t i v e l y
h i g h u n d e r c r o p s w h e r e t h e r o o t s y s t e m i s n o t v e r y
e x t e n s i v e , s u c h a s i n v i n e y a r d s .
I n c o n t r a s t t o t h i s , i n s o i l s u n d e r p r o f u s e l y g r o w i n g c r o p s ,
i n p a r t i c u l a r g r a s s l a n d ,
t h e r e i s o n l y m i n i m a l n i t r o g e n l e a c . h i n g i n t o t h e s u b s o i l ( P f a f f , 1 9 6 3 ) . S t u d i e s i n s o -
c a l l e d m o u l d ( i . e . t o p s o i l ) l y s i m e t e r s u n d e r t a k e n b y
K t f f i n l e i n a n d c o - w o r k e r s ( 1 9 6 6 )
r e v e a l e d t h e s u r p r i s i n g l y h i g h a f f i n i t y f o r n i t r o g e n
o f t h e v e g e t a t i v e c o v e r , e v e n f o l l o w -
i n g e x t r e m e l y h i g h n i t r o g e n a p p l i c a t i o n s . O n l y i n t h e e v e n t
o f e x t r a o r d i n a r i l y h e a v y
r a i n f a l l a t t h e b e g i n n i n g o r e n d o f t h e v e g e t a t i o n p e r i o d w a s
t h e r e a n y n i t r a t e l e a c h i n g
i n s u m m e r . T h e t r i a l s w e r e c a r r i e d o u t w i t h s i x t y p e s
o f s o i l r e g a r d e d a s t y p i c a l f o r
S c h l e s w i g - H o l s t e i n , a n d t h e c r o p r o t a t i o n e m p l o y e d w a s g r a s s , c . ) a t s ,
w i n t e r r y e a n d
b e e t s ,
R a i n f a l l
k g / h a N t o a d e p t h o f I m e t r e
W i n t e r
( O c t . - M a r . )
S u m m e r
. ( A p r . - S e p t . )
L o w
M o d e r a t e
H e a v y
1 1
1 6
4 6
1
7
1 4
G r a s s l a n d
V i n e y a r d
F a l l o w
N u p t a k e k g / h a
N l e a c h i n g k g / h a
1 9 0
1 0
8 0
8 0
-
1 6 0
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L y s i r n e t e r s t u d i e s i n E n g l a n d u n d e r f a l l o i . v , c l o v e r a n d g r a s s r e v e s . l e d N l e a c h i n g
l o s s e s o f 1 1 8 , 4 6 a n d 3 k g / h a p e r y e a r r e s p e c t i v e l y , a n d t h i s w a s w i t h o u t N f e r t i l i z a -
t i o n ( L o w a n d A r m i t a g e , 1 9 7 0 ) .
' r a b l e 5 s h o w s t h e r e s u l t s o f c o m p a r a t i v e s t u d i e s o n N l e a c h i n g i n t h e e c o n o m i c a l l y
i m p o r t a n t c r o p s , p o t a t o e s , o a . t s a n d w i n t e r r y e ( P f a f f , 1 9 6 3 ) .
T a b l e 5 .
A n n u a l N u p t a k e a n d N l e a c h i n g i n t h r e e c r o p s
( P f a f f , 1 9 6 3 )
P o t a t o e s t o o k u p m o r e n i t i n _ l g e n ( b o l i s o i l a n d f e r t i l i z e r N ) t h a n c e r e a l s . T h e r e f o r e
N l e a c h i n g u n d e r p o t a t o e s w a s c o n s i d e r a b l y l e s s t h a n u n d e r r y e a n d o a . t s . I t i s r e m a r k a -
b l e t h a t r y e a n d o a t s t o o k u p l e s s t h a . n 3 g N f r c . ) m t h e s o i l r e s e r v e s b u t d o u b l e t h a t
a m o u n t . w a s l e a c h e d o n t . T h i s o c c u r r e d m a i n t y i n w i n t e r , t h i s s e a s o n
a c c o u n t i n g f o r
8 3 a n d 7 6 % o f t h e t o t a l a n n u a l l e a c h i n g i n r y e a n d o a t s r e s p e c t i v e l y .
T h e e x t e n t o f N p e r c o l a t i o n u n d e r w o o d e d a r e a s i s a n o t h e r i m p o r t a n t p o i n t i n
c o n n e c t i o n w i t h t h e e f f e c t o f t h e v e g e t z - i t i v e c o v e r o n N l e a c h i n g , p a r t i c u l a r l y
i n r e l a -
t i o n t o w a t e r c o n s e r v a t i o n . C o n t r a r y t o t l n : p o p u l a r b e l i e f t h a t o n l y n e g l i g i b l e a m o u n t s
o f N r e a d ) t h e s u b s o i l o f f o r e s t s , 1 1 8 1 1 ( 1 9 6 3 ) o b t a i n e d l e v e l s o f u p t o
5 5 0 m g / l i t r e
N O 3
i n a l y s i m e t e r s t u d y o n t h e u n c u l t i v a t e d s o i l o f a n o a k a n d b i r c h
i . v o o d . T r i a l s i n
p i n e f o r e s t s a l s o y i e l d e d m e a n v a l u e s o f 8 0 . 7
n - i g / l i t r e
N O 3 .
I t m a y b e t a k c n a s g r a n t e d t h a t t l i c v e g e t a t i v e c o v e r a f f e c t s n o t
o n l y t h e v e r t i c a l
t r a n s l o c a t i o n o f n i t r o g e n b u t a l s o i t s r i i » o f f . l i n f o r i n n a t e l y w e
h a v e a s y e t n o d e f i n i t e
d a t a o n t h i s c o m p a r a b l e t o t h e r e s u l t s o f s t u d i e s b y
K u r o n , J u n g a n d S c h r e i b e r ( 1 9 5 6 )
o n p h o s p h a t e a n d p o t a s s i u m .
T o s u m u p i . v h a t i s k n o w n a b o u t t h e e f f e c t o f t h e
v e g e t a t i v e c o v e r . w e c a n s a y t h a l
a l l m e a s u r e s t h a t p r o r n o t c - p l a n t g r o w t h u s u a l l y d e c r e a s e
n i t r o g e n l e a c h i n g s i m u l t a -
n e o u s l y . T h i s f r e q u e n t l y i n c l u d e s n o r m a l n i t r o g e n
f e r t i l i z a t i o n a n d a d d i t i o n a l i r r i g a -
t i o n ( c f . P f a f f , 1 9 6 3 a n d I N 3 n . - 1 0 1 ,
1 9 7 0 ) ,
E f f e c t o f N f e r t i l i z a t i o n o n t h e l e v e l o f N l e a c h i n g
f r o m s o i l
I t m u s t b e b o r n e i n m i n d t h a t t h e n i t r o g e n
f o u n d i n s o i l c a n b e d e r i v e d f r o m s o u r c e s
o t h e r t h a n m i n e r a l f e r t i l i z e r s - T h e s e i n c l u d e
f a r m y a r d m a n u r e , b i o l o g i c a l f i x a t i o n o f
a t m o s p h c . t r i c n i t r o g e n , a n d n i t r o g e n p r e s c t n t i n r a i n .
L e g u r n i n o s a e c a n f i x a s m u c h a s
P o t a t o e s
W i n t e r r y e O a t s
P K
2 N
p t a k e q / m 2
4 , 9
2 . 9
2 , 5
L e a c h i n g q / r n N
4 , 3
6 . 1
5 , 9
N F K
U p t a k e
q / m 2
.
8 , 2
5 , 5
5 , 5
L e a c . h i n g q / m N
4 , 7
7 , 4 6 , 0
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 102/367
4 0 0 k g a t m o s p h e r i c n i t r o g e n p e r h e c t a r e . U n d e r t h e c o n d i t i o n s p r e v a l e n t i n E u r o p e ,
f r e e - l i v i n g b a c t e r i a f i x r o u g h l y 1 0 k g n i t r o g e n p e r h e c t a r e a n d y e a r , a n d a b o u t t h e
s a m e a m o u n t i s o b t a i n e d f r o m r a i n f a l l . F e r t i l i z a t i o n w i t h f a r m y a r d m a n u r e g e n e r a l l y
p r o v i d e s a n a n n u a l 4 0 k g N / h a . T h e p u r p o s e o f t h i s s e c t i o n , h o w e v e r , i s t o d e a l o n l y
w i t h t h e e f f e c t o f m i n e r a l f e r t i l i z e r s o n N l e a c h i n g f r o m t o p s o i l .
T a b l e 6 s h o w s t h e i n c r e a s e i n u s e o f n i t r o g e n o u s f e r t i l i z e r s i n v a r i o u s E u r o p e a n
c o u n t r i e s f r o m 1 9 4 8 t o 1 9 7 0 .
T a b l e 6 .
C o n s u m p t i o n o f n i t r o g e n o u s f e r t i l i z e r s i n E u r o p e a n c o u n t r i e s
W h e n c o n s i d e r i n g t h e e f f e c t o f N f e r t i l i z e r s o n t h e t r a n s l o c a t i o n o f t h i s n u t r i e n t
f r o m t h e s o i l p r o f i l e , t h e f o l l o w i n g f a . c t o r s a r e i m p o r t a n t :
A p p l i c a t i o n r a t e
T i m e o f a p p l i c a t i o n
T y p e o f N u s e d
G a s e s o n s n i t r o g e n l o s s e s
5 . 1 A p p l i c a t i o n r a t e
A c c o r d i n g t o t h e e x t e n s i v e l y s i r n e t e r s t u d i e s c a r r i e d o u t b y
P f a f f ( 1 9 6 3 ) a n d V 6 m e l
( 1 9 7 0 ) , f e r t i l i z a t i o n w i t h n i t r o g e n d o e s n o t n e c e s s a r i l y c a u s e i n c r e a s e d
p e r c o l a t i o n
i n t o t h e s u b s o i l . R a t h e r i s i t t h e c a s e t h a t N
f e r t i l i z a t i o n c a n l e a d t o a d e c r e a s e i n
l e a c h i n g a s a r e s u l t o f p r o m o t i n g p l a n t g r o w t h i n
g e n e r a l , w h i c h o f c o u r s e i n c l u d e s
t h e d e v e l o p m e n t o f a m o r e e x t e n s i v e r o o t s y s t e m .
F i g u r e 3 p r e s e n t s s o m e o f t h e r e s u l t s o b t a i n e d b y
V Z . 5 r n e 1 ( 1 9 7 0 ) i n h i s t r i a l s o n
o a t s i n v a r i o u s t y p e s o f l y s i r n e t e r s
( w i t h d e p t h s o f 2 6 , 5 0 a n d 1 0 0 c m ) .
1 0 0 0 m e t r i c t o n s N
1 9 4 8 - 5 3
1 9 6 4 / 6 5
1 9 6 9 / 7 0
m e a n
k g N / h a
1 9 6 9 / 7 0
A u s t r i a
2 . 3
7 3 1 2 1
3 1 . 0
B e l g i u m
7 7
1 2 2
1 7 7
1 0 9 . 9
C z e c h o s l o v a k i a
4 8
2 2 8
4 0 0
5 6 . 3
D e n m a r k
6 5
1 6 9
2 7 0
9 0 . 3
F r a n c e
2 5 9
8 6 1 1 2 4 3
3 7 . 7
G e r m a n y , F e d . R e p . o f 3 6 5
7 8 5
1 0 8 5
7 8 . 4
G e r m a n y , E a s t e r n
1 9 4
3 9 7
4 8 7
7 7 . 7
I t a l y
1 4 5
4 0 4
5 5 0
2 7 . 2
N e t h e r l a n d s
1 4 9
2 9 4
3 8 5
1 7 4 . 2
S w i t z e r l a n d
8
2 2
3 4
1 5 . 6
T o t a l
1 3 3 3
3 3 5 5 ,
4 7 5 2
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F i g .
3 :
N i t r o g e n u p t a k e a n d l e a c h i n g a s p e r c e n t a g e o f t o t a l w i t h d r a w a l
V ö m c t , 1 9 7 0
( a b s o l u t e v a l l J C S i n k g / h a s h o w n i n c o l u m n s a n d u n d e r n e a t h )
N f e r t i l i z a t i o n
I n k g / h a
S m a l l l y s i r i x . t c . r 2 6 & 5 0 : 0
5 9 1 1 7 1 7 6
r
L e a c h i n g
L a r g e l y ' s i m c . t r _ s r
1 0 0
:
4 0 0 0
W i t h d r a w a l
1 0 0 .
0 0
G O
4 0
2 0
0 -
7
L O
t O
1 7 2 0
1 0 0 c m
0 c m
G c m
0 / 0
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' A l t h o u g h t w o o f t h e t h r e e N r a t e s a p p l i e d w e r e e x c e s s i v e , o n l y 6 - 7 % o f t h e f e r t i -
l i z e r N p e r c o l a t e d o u t o f t h e t o p s o i l . T h e p r o p o r t i o n o f f e r t i l i z e r N o f t h e t o t a l a m o u n t
p e r c o l a t e d i s s h o w n i n t a b l e 7 .
T a b l e 7 . N p e r c o l a t e d f r o m f e r t i l i z a t i o n a s p e r c e n t a g e o f t o t a l N p e r c o l a t e d , 1 9 6 4 - 6 5
( V i . . S m e l , 1 9 7 0 )
P f a f f ' s i n v e s t i g a t i o n s p r o v i d e u s w i t h a n o t h e r e x a m p l e :
T h e r e s u l t s l i s t e d i n t a b l e 8 a r e f r o m a 7 - y e a r l y s i r n e t e r s t u d y i n w h i c h t h e c r o p
r o t a t i o n e a r l y p o t a t o e s / g r e e n m a i z e a n d r y e / s p r i n g r a p e w e r e g r o w n s u c c e s s i v e l y
o n s a n d y a n d l o a m y s o i l . T h e f i g u r e s s h o w n a r e t h e a m o u n t s o f N t h a t r e a c h e d a
d e p t h o f 1 m e t r e .
F o l l o w i n g a n a p p l i c a t i o n o f 8 0 o r 1 6 0 k g / h a , t h e r e i s p r a c t i c a l l y n o d i f f e r e n c e i n
t h e N l e a c h i n g f r o m t h e s e p l o t s a n d t h e u n t r e a t e d c o n t r o l s . P e r c o l a t i o n l e v e l s o f 6 -
1 0 % o f t h e f e r t i l i z e r N a p p l i e d w e r e f o u n d o n l y a f t e r r a t e s o f 2 4 0 a n d 3 2 0 k g / h a h a d
b e e n u s e d .
T a b l e 8 .
N l e a c h i n g f o l l o w i n g i n c r e a s i n g N a p p l i c a t i o n r a t e s .
M e a n v a l u e s o f 7 - y e a r t r i - a l ( P f a f f ,
1 9 6 3 )
I f t h e s e r e s u l t s a r e a p p l i e d t o c o n d i t i o n s e n c o u n t e r e d
i n p r a . c t i c e , t h e l e a c h i n g
l e v e l s w i l l b e r o u g h l y h a l f t h e a m o u n t s f o u n d i n
t h e l y s i m e t e r t r i a l s , s i n c e l y s i m e t e r s
c o v e r e x t r e m e c o n d i t i o n s
( e . g . l o o s e n e d s o i l , n o c o n t a c t . w i t h g r o u n d w a t e r
e t c ) . I n
a r a b l e l a n d u s e d f o r a n o r m a l c r o p r o t a t i o n s y s t e m ,
i t c a n b e a . s s u m e d t h a t a m a x i -
m u m o f 5 ° 7 0 o f t h e N a d d e d a s
f e r t i l i z e r w i l l b e l e a c h e d o u t . T h e a m o u n t
w i l l o f c o u r s e
d e v i a t e f r o n l t h i s f i g u r e i n c r o p s w i t h a
l i m i t e d r o o t s y s t e m t h a t r e q u i r e . h i g h N
A d d e d N i n k g / h a
5 9
1 1 7
1 7 6
S o i l d e p t h 2 6 c m
6
1 0
1 6
S o i l d e p t h 5 0 c m
4
7
1 0
U n f e r t i l i z e d
3 9
2 2
2 x
4 0 =
8 0
3 7
2 1
2 x
8 0 = 1 6 0
4 4
5
3
2 4
1
2 x 1 2 0 = 2 . 4 0
5 5
1 6
3 6
1 4
6
x 1 6 0 = 3 2 0
7 2 3 3
1 0
5 3
3 1
1 0
N l e a c h i n g
N f e r t i l i z e r
k g / h a
S a n d y
k g / h a
s o i l A
I n c . o n
A s 3 / 4 a g e
k g / h a
L o a m C
I n c . o n
A s % a g e
N
c o n t r o l
o f f e r t .
c o n t r o l
o f f e r t .
N
N
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a p p l i c a t i O n r a t e s , e . g . g r a p e v i n e s , f r u i t a n d c e r t a i n v e g e t a b l e s , a n d t h e d e v i a t i o n
w i l l b e g r e a t e s t i n h i g h l y p e r m e a b l e s o i l s . F e r t i l i z a t i o n c a r r i e d o u t a t t h e w r o n g t i m e
w i l l a l s o l e a d t o a n i n c r e a s e i n l e a c h i n g -
5 . 2 T i m e o f a p p l i c a t i o n
A s a g e n e r a l r u l e i t m a y b e s a i d t h a t N l e a c h i n g c a n b e r e d u c e d c o n s i d e r a b l y b y
t i m i n g f e r t i l i z a t i o n t o c o i n c i d e 1 . v i t h t h e p e r i o d w h e n t h e c r o p n e e d s N m o s t , a n d o f t e n
b y d i v i d i n g t h e r e q u i r e d a m o u n t o f N i n t o s e v e r a l r e p l i c a t i o n s . U n d e r P : u r o p e a n c o n -
d i t i o n s , N f e r t i l i z a t i o n i n a u t u m n , f o r i n s t a n c e , o n f a l l o w g r o u n d w o u l d u s u a l l y r e s u l t
i n h i g h l e a c h i n g l o s s e s . T h i s i s i l l u s t r a . t e d b y t h e r e s u l t s f r o m o n e o f o u r l y s i m e t e r
s t u d i e s ( f i g u r e 4 ) . G l i e r n e r o t h ( 1 9 5 8 ) , h o w e v e r , r e p o r t s r e l a t i v e l y l o w l e a c h i n g l o s s e s
f o l l o w i n g a n a p p l i c a t i o n o f 3 6 0 k g / h a N i n N o v e m b e r . T h e n i t r o g e n w a s i n t h e f o r r n o f
c a l c i u m a m m o n i u m n i t r a t e a n d c a l c i u m c y a n a m i d e a n d t h e s o i l w a s l o e s s . T h e e x p l a -
n a t i o n o f f e r e d f o r t h e r e s u l t s i s t h a t t h i s t y p e o f s o i l h a s a h i g h a b s o r b e n c y r a t e f o r
N I 1 4
i o n s , a n d f o l l o w i n g t h e l a t e f e r t i l i z a t i o n t h e r e w a s l i t t l e n i t r i f i c a t i o n .
M o s t o f t h e a n o m a l o u s s t a t e m e n t s o n t h e t r a n s l o c a t i o n o f N i n w i n t e r c a n b e e x -
p l a i n e d b y d i f f e r i n g c l i m a t i c c o n d i t i o n s . V a n d e r P a a u w ( 1 9 6 2 ) c o n d u c t e d e x p e r i m e n t s
i n I l o l l a n d t o d e m o n s t r a t e t h e e f f e c t o f r a i n i n w i n t e r o n N s u p p l y i n t h e s u b s e q u e n t
v e g e t a t i o n p e r i o d . I l e r e p o r t s t h a t f o l l o w i n g r a i n f a l l o f 1 0 0 - Z O O m m b e t w e e n N o v e m -
b e r a n d F e b r u a r y , r y e c r o p s y i e l d e d 3 - 3 . 5 t o n s / h a , w h e r e a s a f t e r 2 5 0 m m r a i n i n
t h e s a m e p e r i o d t h e y i e l d v a s o n l y
t o n s / h a .
G e e r i n g a n d S c - h i i t z ( 1 9 6 4 ) q u o t e l e a c h i n g l o s s e s o f a p p r o x i m a t e l y 1 0 0 k g / h a N u n d e r
f a l l o w i n w i n t e r i n t h e S w i s s c l i m a t e . T h e y a l s o r e p o r t e d t h e r e s u l t s o f t r i a l s i n w h i c h
t w o - t h i r d s o f t h e N ( N a N O 3 a n d ( N H 4 ) 2 5 0 4 1 a p p l i e d i n a u t u m n i s l e a c h e d o u t b y t h e
f o l l o w i n g s p r i n g .
R e c e n t i n v e s t i g a t i o n s c a r r i e d o u t b e D a r n K o f o e d l a n d K j e l l e r u p ( 1 9 7 0 ) o n t h r e e
s a n d y a n d t h r e e l o a m y s o i l s i n D e n m a r k r e v e a l e d t h a t t h e r e i s n o r i s k o f l e a . c h i n g
f r o m l o a r n y s o i l u n d e r b a r l e y i f N i s a p p l i e d i n s p r i n g . i n s a n d y s o i l , h o w e v e r , 3 0 -
4 0 m m r a i n o c c . u r r i n g b e t w e e n f e r t i l i z a t i o n a n d c o m p l e t e u p t a k e c a n c a u s e q u i t e h e a v y
l o s s e s .
5 . 3 T y p e o f n i t r o g e n
T r i a l s c o v e r i n g p e r i o d s o f s e v e r a l y e a r s h a v e p r o v e d t h a t t h e a v e r a g e N l e a c h i n g
r a t e s f r o m s o i l s w i t h d i f f e r e n t t y p e s o f N f e r t i l i z e r s a r e v e r y s i m i l a r . T a b l e 9 s h o w s
a n e x a m p l e o f t h e f i g u r e s o b t a i n e d a f t e r u s i n g n i t r o g e n i n v a r i o u s f o r m s .
T h e y a r e
t a k e n f r o m a t r i a l c a r r i e d o u t i n l o a m y s o i l o v e r a p e r i o d o f 1 4 y e a r s .
T a b l e 9 .
E f f e c t o f t y p e o f n i t r o g e n o n N l e a c h i n g ( k g / h a ) f r o m l o a m y s o i l o v e r 1 4 y e a r s
( L y s i m e t e r t r i a l , 8 0 k g N / h a
i m a n u r e )
W i t h o u t N
A m m o n i u m
s u l p h a t e
C a l t - i u m
c y a n a m i d e
A m m o n i u m
s u l p h a t e
n i t r a t e
C a l c i u m
a m m o n i u m
n i t r a t e
4 8
5 6
5 6
5 5
5 5
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kg
1-..a
140:-
1201.
100
-I
40
1
20-
Fig.
4:
Nit:-ogen leachina followina
fertilization
in autumn and
spr
ty-simetzr trial
).
Neut7z....I loamy soil,
pH
7, 4
11962
S3
64 65
66 57 68
69 70
Year
Avera
Fertitizat
100
kc.
NUh
a-
------- s
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5:
Ni
t:-ogen
laching
depz-nding
on the type cfert
7er 7-%nd
the
pHo
(
Ammonium sulphatAS
and 2.mmon
i urn nit
rat.?
AN 100 kg
Nina
/year
kg/ha
1001-
801.1
60-
40-
n
,
1001-
80[
60.
40/-
201-
Acid sandy
soil,
pH
5
Neutral sandy
soi
I
,
pH 7
Viiin
AS
A.N
Wi
th
AS
AN
11953
62
64 66
68 70
Year
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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Fig.
6:
NH tr-ogn leaching depend
i
ria on th2.
type
of
fertilizer
(Amrr,onium sulphate
AS
ar.d
a
m
m
oni
u m nitrate
= AN
100 ka
N
/ haly
Neutrat
loamy soil
,
p:-1
7.4
80
r
60-
40
-
201-
Ave
-With
--
1962
63
65
oo
67
68
69
70
Year
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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c o n c e n t r a t i o n w a s f o u n d i n t h e w a t e r o f t h e
m o s t d e n s e l y p o p u l a t e d a r e a , i n s p i t e
o f t h e f a c t t h a t a r e l a t i v e l y s m a l l p r o p o r t i o n o f t h e l a n d
w a s a r a b l e a n d a l a r g e p r o -
p o r t i o n g r a s s l a n d .
T a b l e 1 0 :
V e g e t a t i v e c o v e r , p o p u l a t i o n a n d n i t r o g e n d i s c h a r g e i n
t h e c a t c h m e n t a r e a
a r o u n d t h e W a h n b a c h R e s e r v o i r ( B e r n h a r d , S u c h ' a n d l m s ,
1 9 6 9 )
- 1
l F l e c k b a c h
W a h n b a . c 1
I n s t u d i e s c a r r i e d o u t b y S c h m i d a n d W e i g e l t ( 1 9 7 1 ) i n L a k e s W a g i n g a n d
T a c h i n g i n B a v a r i a . i t w a s p r o v e d t h a t 1 8 % o f t h e N i n f l o w o r i g i n a t e d f r o m i n d u s -
t r i a l a n d d o m e s t i c w a s t e , 7 3 % f r o m r a i n f a . 1 1 i n t h e c a t c h m e n t a r e a a n d 9 % f r o m
r a i n f a l l o v e r t h e l a k e . N e i t h e r N f e r t i l i z e r f r o m t h e a g r i c u l t u r e i n t h e a r e a n o r t h e
s o i l ' s o w n N r e s e r v e s c o n t r i b u t e d t o t h e N i n t h e l a k e s . T h e a a i t h o r s f u r n i s h w r i t t e n
p r o o f t o s u p p o r t t h e i r a s s e r t i o n t h a t N f e r t i l i z a t i o n c a n n o t p l a y a n y p a r t i n t h e e u -
t r o p h i c a t i o n o f t h e s e w a t e r s n o r i n t h e N b a l a n c e r e c o r d e d f o r v a r i o u s s i t e s a n d
c r o p p i n g s y s t e m s . I n a l l t h e c a s e s t h e y i n v e s t i g a t e d , t h e N w i t h d r a w a l w a s c . o n s i c l e r -
.
a b l y g r e a t e r t h a n t h e N a d d e d i r , t h e f o r m o f o r g a n i c a n d m i n e r a l f e r t i l i z e r s . ' I ' h e
d e f i c i t c o u l d h a v e b e C i l m a d e u p o n l y b y N f r o m t h e s o i l r e s e r v e s o r t h e a t m o s p h e r e .
S c h m i d a n d W e i g e l t c o n c l u d e t h a t - a p a r t f r o m a f e w e x c e p t i o n s - t h e s u r f a c e r u n -
o f f o f N i s n e g l i g i b l e f r o m l a n d w i t h i n t e n s i v e a g r i c u l t u r e .
I f w o u l d b e e x p e d i e n t t o o b t a i n f u r t h e r d e f i n i t e p r o o f t o s u p p o r t t h e s e o b s e r v a -
t i o n s o n r u n o f f . F o r t h i s p u r p o s e s p e c i a l r u n o f f s t u d i e s t i n d e r E u r o p e a n c o n d i t i o n s
w o u l d b e n e c e s s a r y . s i m i l a r t o t h o s e c a r r i e d o u t o n v a r i o u s s i t e s b y t h e T e n n e s s e e
V a l l e y A u t h o r i t y ( K i l r n e r . 1 9 7 1 ) . T h e a i m o f s u c h i n v e s t i g a t i o n s i s t o d e t e r m i n e
t h e n u t r i e n t c o n t e n t o f t h e r u n o f f w a t e r b e f o r e a n d a f t e r f e r t i l i z a t i o n i n w a t e r s h e d s
w i t h p r e c i s e l y d e f i n e d b o u n d a r i e s .
7 . S u m m a r y
N I c - a c h i n g f r o m t h e t o p s o i l , w h i c h o c c u r s b o t h b y v e r t i c a l p e r c o l a t i o n a n d r u n o f f ,
i s b e c o m i n g i n c r e a s i n g l y i m p o r t a n t , n o t o n l y f r o m t h e p o i n t o f v i e w o f c r o p p r o d u c t i o n
b u t a l s o i n t h e m a i n t e n a n c e o f N A . . . a t e r q u a l i t y . N r u n o f f f r o m s l o p i n g f i e l d s h a s n o t y e t
b e e n i n v e s t i g a t e d e x t e n s i v e l y , b u t l y s i m e t e r s t u d i e s h a v e p r o v i d e d u s w i t h c o m p r e h e n -
s i v e d a t a o n v e r t i c a l p e r c o l a t i o n o f t h i s n u t r i e n t .
/ 3 1 e i b a c h
E s c h b a c h
a ) V e g e t . c o v e r / c r o p p i n g s y s t e m :
A r a b l e l a n d
1 3
6 4 %
G r a s s l a n d a n d m e a d o w
3 5 % 1 8 %
F o r e s t
b )
B u i l t - u p a r e a s :
1 9 %
1 5 %
( B u i l d i n g s , f a r m y a r d s a n d
g a r d e n s )
c )
M e a n n i t r o g e n d i s c h a r g e ( N ) :
3 1 ' A
3 %
k g / h a / y e a r
1 8
1 7
m g / l i t r e w a t e r
3 . 9
2 . 5
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http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 112/367
N u m e r o u s i n v e s t i g a t i o n s t h r o u g h o u t E u r o p e h a v e d e t e r m i n e d t h e m o s t i m p o r t a r t
f a c t o r s c o n c e r n e d w i t h N l e a c h i n g f r o m t h e t o p s o i l a n d t h e i r r e l a t i o n s h i p t o w a t e r
q u a l i t y . T h e r e s u l t s m a y b e s u m m a r i z e d a s f o l l o w s :
T h e a . r n o u n t a n d d i s t r i b u t i o n o f r a i n f a l l h a v e a c o n s i d e r a b l e e f f e c t o n t r a n s l o c a t i o n
o f N f r o m t h e t o p s o i l . T o e x a c t l y 1 . v h a t e x t e n t i s d e t e r m i n e d b y t h e a m o u n t o f w a t e r
l e a c h e d , w h i c h i n t u r n d e p e n d s t o a l a r g e d e g r e e o n t h e g r o w t h o f t h e p l a n t . T h e r e f o r e
t h e v e g e t a t i v e c o v e r , a s a r e s u l t o f i t . s w a t e r u t i l i z a t i o n ( m a i n l y b y t r a n s p i r a t i o n ) a n d
i t s n u t r i e n t u p t a k e , i s o f t e n t h e m o s t i m p o r t a n t f a c t o r i n N l e a c h i n g . T h i s i s b o r n e
o u t b y t h e f a c t t h a t b y f a r t h e g r e a t e s t l e a c h i n g o c c u r s i n u n c u l t i v a t e d l a n d ( f a l l o w ) a n d
d u r i n g t h e p a r t o f t h e y e a r w h e r e l i t t l e g r o w t h o c c u r s . U n d e r c r o p s w i t h a l i m i t e d r o o t
s y s t e m a n d l o v . , t r a n s p i r a t i o n , s u c h a s v i n e s , l e a c h i n g w i l l a l s o b e h i g h e r t h a n u n d e r
a p r o f u s e f ) l a n t c o v e r ( e . g . g r a s s l a . n d ) .
T h e m a i n e f f e c t o f t h e s o i l i t s e l f d e p e n d s o n i t s o w n N r e s e r v e s a n d t h e i r m i n e r a -
l i z a t i o n r a t e . T h e a m o u n t o f n a t u r a l l y o c c u r r i n g N i n a - m i n e r a l s o i l c a n v a r y b e t w e e n
6 0 0 a n d 1 2 0 0 0 k g / h a . O f t h i s , a p p r o x i m a t e l y 1 0 - 2 5 0 k g / h a i s g i v e n o f f a n u a l l y u n d e r
E u r o p e a n c l i m a t i c c o n d i t i o n s . T h u s a s w e l l a s t h e f a c t o r s a l r e a d y m e n t i o n e d , t h e s o i l ' s
r e s e r v e s a l s o p l a y a n i m p o r t a . n t p a r t i n t h e e x t e n t o f N l e a c h i n g . T h e v a s t m a j o r i t y
o f l y s i m e t e r s t u d i e s c a r r i e d o u t i n E u r o p e p r o v e t h a t t h e a d d i t i o n o f N i n m i n e r a l f e r -
t i l i z e r s h a s c o m p a r a t i v e l y l i t t l e i n f l u e n c e o n t h e a m o u n t o f N l e a c h e d o u t . A n i m p o r -
t a n t p o i n t a b o u t N f e r t i l i z e r s i s t h a t t h e y a r e a p p l i e d w h e n n e e d e d b y t h e p l a n t , w h i c h
o f c o u r s e c a n n o t o c c u r i n n a t u r e w i t h t h e N f r o m m i n e r a l i z a t i o n o f t h e s o i l r e s e r v e s .
A c c o r d i n g t o t h e d a t a o n h a n d , l e s s t h a n 5 % o f t h e ' N a d d e d i n t h e f o r m o f m i n e r a l
f e r t i l i z e r s w i l l b e l e a c h e d o u t .
A l t h o u g h e x c e s s i v e r a t e s o f N i n l y s i m e t e r t r i a l s l e d t o i n c r e a s e d t r a n s l o c a t i o n
i n t o t h e s u b s o i l , i t w a s a l s o p r o v e d t h a t a s a r e s u l t o f i n c r e a s e d p l a n t g r o w t h , N
l e a c h i n g l o s s e s w e r e l o w e r i n a p l o t f e r t i l i z e d w i t h N t h a n i n t h e P K c o n t r o l .
S i n c e N i s l e a c h e d o u t a l m o s t e x c l u s i v e l y i n t h e f o r m o f n i t r a t e , a n d s i n c e t h e
a m m o n i u m a d d e d a s f e r t i l i z e r i s c o n v e r t e d r e l a t i v e l y q u i c k l y t o n i t r a t e , t h e r e i s
l i t t l e d i f f e r e n c e i n t h e l e a c . h i n g l o s s e s f o l l o w i n g a p p l i c a t i o n o f t h e v a r i o u s t y p e s o f
u s e d t o d a y . T h e t i m e o f a p p l i c a t i o n , h o w e v e r , c a n b e a d e t e r m i n i n g f a c t o r . G a s e o u s
l o s s e s , i n p a r t i c u l a r a s a r e s u l t o f d e n i t r i f i c a t i o n , c a n a l s o a f f e c t N
l e a c h i n g i n -
d i r e c t l y .
D i s c u s s i o n o f N l e a c h i n g l e a d s i n e v i t a b l y t o t h e q u e s t i o n o f w a t e r q i i a l i t y m a i n t e n -
a n c e a . n c l w h a t . p a r t N l e a c h e d f r o m s o i l p l a y s
i n t h e e u t r o p h i c a t i o n o f s u r f a c e w a t e r s
a n d t h e n i t r a t e c o n t e n t o f g r o u n d w a t e r .
T h e e f f e c t o f a g r i c u l t u r a l l a n d o n t h e n i t r a t e c o n t e n t o f g r o u n d w a t e r
d e p e n d s o n
t h e c r o p p i n g s y s t e m : V i n e s , f o r i n s t a n c e , d o r u - ) t h a v e a v e r y
e x t e n s i v e r o o t s y s t e m ,
a . n d t h e r e a r e h i g h l e a c h i n g l o s s e s f r o m t h e s o i l o f v i n e y a r d s .
U n d e r p e r m a n e n t
g r a s s l a n d , o n t h e o t h e r h a n d , t h e l o w E . s t , l o s s e s h a . v e ' b e e n
r e c o r d e d . I n c . r o p s w i t h a
l i m i t e d r o o t s y s t e m i t . i s t h e o r e t i c a l l y i m p o s s i b l e t o a v o i d a n
i n c r e a s e i n t h e n i t r a t e
l e v e l o f t h e g r o u n d w a t e r f o l l o w i n g h i g h N a p p l i c a t i o n r a t e s .
T h i s i s h c o . v e v e r o n l y a
t h e o r y , a n d h a s n o t y o t b e e n
f u l l y i n v e s t i g a t e d . I n r e l a t i o n t o a g r i c u l t u r e a s a w h o l e
t h e s e c a s e s a r e t o b e r e g a r d e d a s e x c e p t i o n s , a n d
t h e y c o u l d p o s s i b l y b e i m p r o v e d
b y n e w a g r i c . u l t u r a l t e c h n i q u e s .
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A s f a r a s e u t r o p h i c a t i o n i s c o n c e r n e d , N l e a c h i n g a n d t h e f a c t o r s t h a t a f f e c t i t a r e
o f m i n o r i m p o r t a n c e , s i n c e n i t r o g e n , i n c o n t r a s t t o p h o s p h a t e , i s a l r e a d y p r e s e n t i n
s u r f a c e w a t e r a t a c o n c e n t r a t i o n h i g h e n o u g h t o c a u s e e u t r o p h i c a t i o n .
T o s u m u p ,
i t m a y b e s a i d t h a t h i g h r a t e s o f N a r e a p p l i e d i n i n t e n s i v e a g r i c u l t u r e ,
b u t t h e y d o n o t u s u a l l y l e a d t o a n i n c r e a s e d N c o n t e n t i n g r o u n d w a t e r a n d s u r f a c e w a t e r
T h e r e a s o n f o r t h i s i s t h a t t h e a d d i t i o n a l N p r o m o t e s p l a n t g r o w t h , w h i c h r e s u l t s i n a
g r e a t e r n u t r i e n t u p t a k e , a n d r a t i o n a l i z a t i o n o f a g r i c u l t u r a l m e t h o d s o n e c o n o m i c
g r o u n d s e n s u r e s a n a d e q u a t e u t i l i z a t i o n o f n u t r i e n t s b y a p p l y i n g r a t e s c o m m e n s u r a t e
w i t h a n d t i m e d a c c o r d i n g t o t h e c r o p ' s n e e d .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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R e f e r e n c e s
B e r n h a r d t , H . , S u c h , W . u . W i M e l t - 1 1 s , A . , 1 9 6 9 : A b w a s s e r d e r L a n d w i r t s c h a f t u n d
l a n d w i r t s c h a f t l i c - h e r V c r a r b e i t u n g s b e t r i v b e M ü n c h n e r . 1 3 e i t r a g e z u r A h w a s s e r - ,
V i s c h e r e i - u n d F l u s z b i o l o g i e 1 6 , 6 1 - 1 1 8
B u c k s t e e g , W . , 1 9 6 6 : L a s t p l a n e t I b e r d e n E i n t r a g v o n P h o s p h o r - u n d S t i c k s t o f f v e r b i n g u n g -
e n a l e B e u r t e i l u n g s g r u n d l a g e f a r d i e W a h l d e r M a i z n a h m e n z u r E i » d a m m u n g
d e r G e w t i s s e r e u t r o p h i e r u n g . A b v . r a s s e r t e c h n i k 1 7 ,
I
- 5
D a r n K o f o e d , A . u . K j e l l e r n p , V . , 1 9 7 0 : l v t o v e m e n t s o f F e r t i l i z e r N i t r o g e n i n S o i l . B e r .
S t a t e n s F c , r s o g s v i r k s o m h e d i P l a n t e k u l t u r N r . 8 7 6 , 6 5 9 - 6 8 6 , K o b e n h a v n
F i n e k , A . , 1 9 6 9 : P f l a n z e n e r n l i h r u n g i n S t i c h w o r t e n . F . H i r t , K i e l
G e e r i n g , J . u . S c h i i t z , E . , 1 9 6 . 1 : U c h e r d e n N - H a u s h a l t d e s A c k e r b o d e n s L i n d d i e N - M i n g -
u n g d e s W i n t e r g e t r e i c l e s . S c h w e i z , L a n d w . F o r s c h u n g 3 , 5 0 - 5 8
G l i e t n e r o t h , G . , 1 9 5 8 : S t i c k s t o f f v e r l a g e r u n g O b e r W i n t e r i n A b W i n g i g k e i t v o n d e r W a s s e r -
f i t h r u n g c i n e s L 6 s z l e h m h o c l e n s . Z . A c k e r - u . P f l a n z e n b a u 1 0 7 , 1 2 9 - 1 4 6
K . , 1 9 6 3 : C h e r n i s c h e U n t e r s u c h u n g e n v o n 1 . y s i m e t e r - A b l ' i t i f e n a u s g e w a c h s e n e n
F l b d e n b e s t i m m t e r P f l a n z e n g e s e l l s c h a f t e n . V o r n W a s s c r . J a h r b u c h f ü r W a s s e r -
c h e m i e u . W a s s e r r e i n i g u n g s t e c h n i k 3 0 , 6 5 - 8 0
J a n s s o n , S . L .
1 9 6 3 : V a l a n c e s h e e t a n d r e s i d u a l e f f e c t s o f f e r t i l i z e r n i t r o g e n
i n a 6 - y e a r
s t u d y v . , i t h
N . S o i l S c i , 9 5 , 3 1 - 3 7
J e n n y , I I . ,
1 9 3 0 : M i s s o u r i A g r i . . E x p . S t a . R e s . B u l . , 1 5 2 / C i t . v a n S c h e f f e r u .
S c h a c h t s e h a b e l , 1 9 6 6
J u n g . J . u n d D r e s s e l T . ,
1 9 7 0 : U e b e r c l i c N A h r s t o f f a . u s w a s c h u n g n a c h Z u f u h r v o n H a r n -
s t o f f u n d A r n m o n s u l ( a i z u e i n e m R o h h u m u s b o d e n i m M o d e l l v e r s u c h .
F o r s t w i s s e n s c h a f t l . C e n t r a l b l a t t 8 9 ,
1 7 1
-
1 8 0
J u n g , J . , D r e s s e l .
J . u .
B u c h n e r . A . . 1 ' 1 6 9 : D a s V e r h a t e n d c r N N h r s t o f f e i m R o d e n i n
c l e m e x t r e r n n a s z e n J a h r 1 9 6 8 . M i t t e i l u n g e n f i i r d e n L a n d b a u , M ä r z , 1 9 6 9 .
B A S F - L u d w i g s h a f e n I R h )
K e l l e r , l . ,
1 9 7 1 : W a s s e r b i l a n z d e r B u n d e s r e p u b l i k D e u t s c h l a n d U m s c h a u 7 1 , 7 3 - 7 8
K i l m e r . V . , 1 9 7 1 : F e r t i l i z e r u s e a n d w a t e r q u a l i t y s i t u a t i o n i n t h e U S A . V o r t r a g ,
J . i r o b u r g e r h o f , 1 2 . S e p t e m b e r .
K t i h n l e i n , J . , O c h r i n g , M . u m S p i e l h a u s , G . , 1 ' 1 6 6 : N A h r s t o f f a u s w a s c h u n g a i l s d e r
A c k e r k r u r n e v o n s e c h s s c h l e s w i g h o l s t e i n i s c h e n f i t i c l e n i n d e m U n t e r b o d e n .
Z . A c k e r - u n d P f l a n z e n b a u 1 2 4 , 2 1 2 - 2 3 4
K t i r o n , H . , J u n g .
T . .
u . S c h r e i b e r . I I . , 1 9 5 6 : M e s s u n g v o n
O b e r W i c h e n a b f l u s z u n d
B o d e n a h t r a g a u f v e r s e l t i e d e n e n B ö d e n D e t i t s c h l a n c l s . S c h r i f t e n r e i h e
d .
K u r a t o r i u m s
K u l t u r b a u w e s e n , l i e n 5
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L o w , A . J . u . A r n - L i t a g e , E . R . , 1 9 7 0 : T h e c o m p o s i t i o n o f t h e l e a c h a t e t h r o u g h
c r o p p e d
a n d = c r o p p e d s o i l s i n l y s i m e t e r s c . o m p a r e d w i t h t h a t o f t h e r a i n .
P l a n t a . n d S o i l 3 3 , 3 9 3 - 4 1 1
M e e k , D . D . , G r a s s , L . 1 3 . ,
W i l l a r d s o n , 1 - . S . u . M c K e n j i e , A . J . , 1 9 7 0 : N i t r a t e t r a n s -
f o r m a t i o n i n a c o l u m n w i t h a c o n t r o l l e d w a t e r t a b l e .
P r o c . S o i l
S c i . S o c . A m .
3 4 , 2 3 5 - 2 3 9
M e n g e l , K . , 1 9 6 8 : E r r t
h r u n g
u n d S t o f f w e c h s e l d e r P f l a . n z e . G . - F i s c h e r , S t u t t g a r t
O v e n s , L . D . ,
1 9 6 0 : N i t r o g e n m o v e m e n t a n d t r a n s f o r m a t i o n s
s o i l s a s e v a l u a t e d b y a
l y s i m e t e r S t u d y u t i l i z i n g i s o t o p i c n i t r o g e n . P r o c . S o i l S c i . S o c . A m . 2 4 ,
3 7 2 - 3 7 6
P a a u w v a n d e r , F . , 1 9 6 2 : E f f e c t o f w i n t e r r a i n f a l l o n t h e a m o u n t o f n i t r o g e n a v a i l a b l e t o
c r o p s . P l a n t a n c l S o i l X V I , 3 6 1
P f a f f , C . ,
1 9 6 0 : N t i h r s t o f f a u s w a s c h u n g a u s d e m D o d e n b e i A n b a u v o n R e h e n . W i e i n b e r g
u n d K e l l e r 7 , 2 2 5 - 2 2 9
P f a f f , C . ,
1 9 6 3 : D a s V e r h a l t e n d e s S t i c k s t o f f s i r n R o d e n n a c h l a n g j t i h r i g e n L y s i m e t e r -
v e r s u c h e n . Z . A c k e r - u n d P f l a n z e n b a u 1 1 7 , 7 7 - 9 9
P l e i s c h , P . , 1 9 7 0 : D i e H e r k u n f t e u t r o p h i e r e n d e r S t o f f e b e i m P f t i f f i k e r - u n c l G r e i f e n s e e
V i e r t e l j a h r e s s c h r i f t d e r n a t u r f o r s c h e n d e n G e s e l l s c h a f t i n Z t i r i c h 1 5 , 1 2 9 - 2 2 9
S c h e f f e r , F . u . S c h a . c h t s c h a b e l , P . ,
1 9 6 6 : L e h r b u c h ' c l e r B o d e n k u n d e F . E n k e , S t u t t g a r t
.
S c h m i d , G . u . W e i g e l t , H . ,
1 9 7 1 : G r u n d s a t z f r a g e n z u r E u t r o p h i e r u n g d e r S e e n i n O b e r -
B a y e r n . M i t t l g .
I : W a g i n g e r - u n d T a c h i n g e r s e e . Z
K u l t u r t e c h n i k u . F l u r -
B e r e i n i g u n g 1 2 , 8 6 - 1 0 4
S c h w i l l e , F . ,
1 9 6 9 : H o h e . N i t r a t g e h a l t e i n d e n B r u n n e n w N . s s e r n d c r M o s e l t a l a u e z w i s c h e n
T r i e r u n d K o b l e n z . G a s - - u n d W a s s e r f a c . h 1 1 0 , 3 5 - 4 4
S t u r m , G . u . B i b o , F . J . . 1 9 6 5 : N i t r a . t g e h a l t e i m T r i n k v , , a s s e r u n t e r b e s o n d e r e r
/ 3 e r t i c k -
S i c h t i g u n g d e r V e r h a l t n i s s e i m R h e i n g a u k r e i s . G a s - u n d W a . s s e r f a c h 1 0 6 ,
3 3 2 - 3 3 4
V 6 r n e l , A . ,
1 9 7 0 : N A h r s t o f f e i n v . - a s c h u n g i n d e n U n t e r b o d e n u n d D i i n g e r s t i c k s t o f f u m s a t z ,
d a r g e s t e l l t i n K l e i n l y s i r n e t e r v e r s u c h e n . Z . A c k e r - u n d P f l a n z e n b a u 1 3 2 .
2 0 1 - 2 2 6
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T H E R E L A T I O N S H I P O F S O I L A N D F E R T I L I Z E R P H O S P H O R U S
T O W A T E R Q U A L I T Y
V . ' t o r J . K i l m e r
T e n n e s s e e V a l l e y A u t h o r i t y
N i u s c l e S h o a l s , A l a b a m a
T h e s t i m u l a t i o n o f a l g a e a n d o t h e r a q u a t i c p l a n t g r o w t h b y n u t r i e n t s p r e s e n t i n n a t u r a l
w a t e r s h a s b e e n a d u r a b l e p r o b l e m . A s s u m i n g t h a t a l l o t h e r g r o w t h f a c t o r s a r e a d e q u a t e ,
p h o s p h o r u s c a n b e t h e p r i n c i p a l n u t r i e n t c o n t r o l l i n g w a t e r f e r t i l i t y . M a c k e n t h u m ( 1 9 6 5 ) h a s
s t a t e d t h a t p h o s p h o r u s c . o n c e n t r a t i o n s i n s u r f a c e w a t e r s a s l o w a s 0 . 0 1 5 p a r t s p e r m i l l i o n
a r e s u f f i c i e n t t o s u p p o r t a " n u i s a n c e g r o w t h " o f a l g a e i f o t h e r c o n d i t i o n s a r e f a v o r a b l e .
O t h e r s h a . v e r e p o r t e d t h a t c o n c e n t r a t i o n s o f 0 . 0 5 p a r t s p e r m i l l i o n o r h i g h e r p e r m i t l u s h
a l g a l g r o l . v t h ( S a w y e r , 1 9 5 2 ; S y l v e s t e r , 1 9 6 1 ) . W h i l e i t i s e v i d e n t t h a t e x c e e d i n g l y l o w c o n -
c e n t r a t i o n s o f p h o s p h o r u s a n d o t h e r e l e m e n t s c a n s u p p o r t a s i z e a b l e p l a n t p o p u l a t i o n i n a n
a q u a t i c e n v i r o n m e n t , e f f o r t s t o d e v e l o p a s i m p l e a , n d r e l i a b l e t e c h n i q u e f o r e v a l u a t i n g
n u t r i e n t s u p p l i e s t o a . q u a t i c p l a n t s h a v e n o t b e e n s u c c e s s f u l t o d a t e ( G e r l o f f , 1 9 6 9 ) . A d e q u a t e
s a m p l i n g i s o n e p r o b l e m . T h e a g r o n o m i s t i s r e a s o n a b l y c e r t a i n t h a t a p l a n t g r o w i n g i n s o i l
a b s o r b e d m o s t o f i t s n u t r i e n t s f r o m t h e v o l u m e o f s o i l s u r r o u n d i n g i t s r o o t s . W h e n d e a l i n g
w i t h u n r o o t e d a q u a t i c p l a n t s p e c i e s t h e a q u a t i c b o t a n i s t , h o w e v e r , c a n n o t b e c e r t a i n t h a t
t h e p l a n t h a s n o t m o v e d f r o m i t s o r i g i n a l s i t e o f g r o w t h . T h e p i c t u r e i s f u r t h e r c o m p l i c a t e d
b y e x c h a n g e r e a c t i o n s b e t w e e n n u t r i e n t s i n s e d i m e n t a n d t h e o v e r l y i n g w a t e r , a s w e l l a s a
h o s t o f o t h e r f a c t o r s .
I t i s n o t t h e p u r p o s e o f t h i s p a p e r t o s e t f o r t h t h e a r g u m e n t s a s t o w h e t h e r o r n o t p h o s -
p h o r u s i s a l i m i t i n g f a c t o r i n o u t r o p h i c a t i o n a s o p p o s e d t o c a r b o n d i o x i d e , n i t r o g e n , o r
a n y o f t h e m i c r o n u t r i e n t s , f o r e x a m p l e .
I t i s w e l l k n o w n t h a t l i f e c a n n o t e x i s t i n t h e a b s e n c e
o f p h o s p h o r u s . I t f o l l o w s t h a t p h o s p h o r u s m u s t b e p r e s e n t f o r t h e
g r o w t h o f a l l f l o r a a n d
f a u n a , b o t h t e r r e s t r i a l a n d a q u a t i c .
T h e c o n c e n t r a t i o n s o f p h o s p h o r u s r e q u i r e d f o r a c c e l e -
r a t e d e u t r o p h i c . a t i o n o f s u r f a c e w a t e r s , p l u s a d e s c r i p t i o n o f c o n d i t i o n s
t h a t p e r m i t p h o s -
p h o r u s t o b e a l i m i t i n g f a c t o r i n a q u a t i c p l a n t n u t r i t i o n , m u s t b e
r e s o l v e d b y a q u a t i c b o t a -
n i s t s a n d o t h e r s . T h i s p a p e r i s c o n c e r n e d o n l y w i t h t h e e x t e n t
o f c . o n t r i b u t i o n s t o t h e a q u a -
t i c e n v i r o n m e n t b y s o i l p h o s p h o r u s , i n c l u d i n g p h o s p h o r u s a d d e d t o
t h e s o i l b y f e r t i l i z a t i o n
p r a c t i c e s .
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G e o l o g i c a l C o n s i d e r a t i o n s
T h e c l a s s i c w o r k o f M c H a r g u e a n d P e t e r ( 1 9 2 1 ) i n K e n t u c k y , q u o t e d b y T h o m a s
( 1 9 7 0 ) , s h o w s t h a t t h e p h o s p h o r u s i n w a t e r s i s d i r e c t l y r e l a t e d t o - t h e p h o s p h o r u s c o n -
t e n t o f t h e s o i l s a n d t h e r o c k s f r o m w h i c h t h e s o i l s w e r e f o r m e d . T h e d a t a i n T a b l e I
i l l u s t r a t e t h i s p o i n t v e r y w e l l .
T a b l e 1 .
C o n c e n t r a t i o n o f p h o s p h o r u s i n s e v e r a l s t r e a m s a n d p a r e n t r o c k
t h r o u g h w h i c h t h e y r u n ( M c i l a r g u e a n d P e t e r , 1 9 2 1 ) .
I . M O V E M E N T O F S O I L . P H O S P H O R U S
F r o m T h o m a s ( 1 9 7 0 )
C o n s i d e r a b l e p h o s p h o r u s i s l o s t d u r i n g s o i l f o r m a t i o n ; s u c h l o s s e s c a n a p p r o a c h
8 0 - 9 0 % i n U l t i s o l s ( S i m o n s o n , 1 9 7 0 ) . S y e r s e t a l . ( 1 9 6 9 ) e s t i m a t e d t h a t t h e l o s s d u r i n g
f o r m a t i o n o f s o i l s f r o m s a n d d u n e s i n N e w Z e a l a n d w a s a r o u n d 1 9 0 0
k g / h a o v e r a p e r i o d
o f 1 0 0 0 0 y e a r s . T h e r a t e o f l o s s w a s a l m o s t a s t r a i g h t l i n e f u n c t i o n b e t w e e n
5 0 0 a n d
1 0 0 0 0 y e a r s . T h i s w o u l d a m o u n t t o p h o s p h o r u s l o s e s o f 0 . 0 2
k g / h a a n n u a l l y .
A s p o i n t e d o u t b y S i m o n s o n ( 1 9 7 0 ) , l o s s e s o f n u t r i e n t e l e m e n t s h a s c o n t i n u e d
d u r i n g
t h e f o r m a t i o n o f s o i l s o v e r c o u n t l e s s m i l l i o n s o f y e a r s . T h e s e l o s s e s
f r o m g e o l o g i c
f o r n - i a t i o n s a n d s o i l s , b r o u g h t a b o u t b y p e r c o l a t i n g w a t e r , o c c u r r e d
b o t h b e f o r e a n d a f -
t e r t h e a p p e a r a n c e o f m a n o n e a r t h . T h e y a r e p a r t o f a n o r m a l ,
c o n t i n u o u s c y c l e , t h e
n u t r i e n t s d i s a p p e a r i n g i n s o m e p l a c e s o n l y t o r e a p p e a r i n o t h e r s .
T h i s c y c l i n g o f
n u t r i e n t s w i l l c o n t i n u e a s l o n g a s t h e e a r t h e x i s t s .
D i s t r i b u t i o n i n S o i l s
W a t e r - s o l u b l e p h o s p h o r u s a p p l i e d t o f i n e - t e x t u r e d m i n e r a l
s o i l s i s r a p i d l y c o n v e r -
t e d t o s o l i d f o r m s t h a t a r e o n l y s p a r i n g l y s o l u b l e i n w a t e r .
P l a n t s : a p p a r e n t l y d o n o t
S t r e a m
D r a i n i n g
p p m P
N o r t h E l k h o r n C r e e k
H i g h p h o s p h a t e l i m e s t o n e
0 . 2 2
G r e e n R i v e r
L o w p h o s p h a t e l i m e s t o n e
0 . 0 7
K e n t u c k y R i v e r ( u p p e r ) S a n d s t o n e a n d s h a l e
t r .
K e n t u c k y R i v e r ( l o w e r )
H i g h p h o s p h a t e l i m e s t o n e
0 . 0 9
S o u t h F o r k , L i c k i n g R i v e r
H i g h p h o s p h a t e l i m e s t o n e 0 . 2 1
L i c k i n g R i v e r a t m o u t h
C a l c a r e o u s s h a l e
0 . 1 0
M i s s i s s i p p i R i v e r , B a t o n R o u g e
M i x e d
0 . 0 7
O h i o R i v e r , P i t t s b u r g h
M i x e d
0 . 0 9
O h i o R i v e r , P a d u c a h
M i x e d
0 . 0 7
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a b s o r b p h o s p h o r u s d i r e c t l y f r o m t h e s e s o l i d s , b u t a r e s e e m i n g l y d e p e n d e n t f o r t h e i r
p h o s p h o r u s n u t r i t i o n o n t w o f o r m s o f i n o r g a n i c o r t h o p h o s p h a t e i o n s i n s o l u t i o n , 1 1 2 P O 4
a n d I - 1
P O 4
( B l a c k , 1 9 7 1 ) . P h o s p h o r u s a b s o r b e d i n t h i s m a n n e r l y p l a n t r o o t s a m o u n t s
t o 1 5 t o 2 0 k g p e r h e c t a r e a n n u a l l y . P e r h a p s h a l f o f t h i s p l a n t p h o s p h o r u s o c c u r s a s i n -
o r g a n i c o r t h o p h o s p h a t e a n d a l m o s t a l l t h e r e m a . i n d e r a s v a r i o u s o r g a n i c f o r m s . P l a n t
r e s i d u e s t h u s r e t u r n b o t h i n o r g a n i c a n d o r g a n i c p h o s p h o r u s t o t h e s o i l . S o m e u p w a r d
t r a n s p o r t o f s o i l p h o s p h o r u s i s t h e r e b y a c c o m p l i s h e d b y p l a n t s r e s u l t i n g i n a n a c c u m u -
l a t i o n o f p h o s p h o r u s i n t h e u p p e r p a r t o f t h e s o i l p r o f i l e . T h i s r e d i s t r i b u t i o n i s e v i d e n t
i n b o t h c u l t i v a t e d a n d u n c u l t i v a t e d m o d e r a t e l y w e a t h e r e d s o i l s . A n e x a m p l e o f t h e v e r -
t i c a l
d i s t r i b u t i o n o f p h o s p h o r u s i n a s o i l d e v e l o p e d o n l o e s s u n d e r g r a s s l a n d v e g e t a t i o n
i n I o w a i s s h o w n i n F i g u r e 1 .
T h i s a c c u m u l a t i o n o f p h o s p h o r u s i n t h e u p p e r p o r l i o n o f t h e s o i l p r o f i l e a s s u m e s
c o n s i d e r a b l e i m p o r t a n c e w h e n l o s s e s o f t h i s e l e m e n t b y e r o s i o n o c c u r . T h e m o v e m e n t
o f p h o s p h o r u s w i t h s e d i m e n t i s c o n s i d e r e d i n a s u b s e q u e n t s e c t i o n o f t h i s p a p e r .
C . M o v e m e n t o f P h o s p h o r u s i n S o l u t i o n
F i n e - T e x t u r e d M i n e r a l S o i l s
T h e s o i l s o l u t i o n o f w e l l - d r a i n e d h e a v i e r t e x t u r e d s o i l s c o n t a i n s
f r o m 4 p p b
p h o s p h o r u s f o r i n f e r t i l e s o i l s t o o v e r 2 0 0 p p b f o r f e r t i l e s o i l s ( V i e t s ,
1 9 7 1 ) . R u s s e l
( 1 9 6 1 ) s t a t e s t h a t w h e t h e r t h e s o i l i s u n f e r t i l i z e d o r h e a v i l y f e r t i l i z e d , t h e c o n c e n -
t r a t i o n o f p h o s p h o r u s i n t h e s o i l s o l u t i o n i s n o r m a l l y w i t h i n o n e
o r d e r o f m a g n i t u d e
o f 0 . 1 p p m . K u r t z ( 1 9 7 0 ) c o n c l u d e d t h a t s o l u t i o n s i n e q u i l i b r i u m
w i t h u n f e r t i l i z e d
s o i l s m a y c o n t a i n e n o u g h n u t r i e n t s t o s u p p o r t t h e g r o w t h o f a l g a e .
T h i s s e e m s t o b e
b o r n e o u t b y e a r l y e x p l o r e r s i n t h e h u m i d r e g i o n s o f t h e U n i t e d
S t a t e s N . v h c r e n a m e s
s u c h a s G r e e n B a y . G r e e n L a k e , G r e e n R i v e r , e t c . , a r e c o m m o n .
I t m u s t b e r e -
m e m b e r e d t h a t t h e s e n a m e s w e r e g i v e n t o b o d i e s o f w a t e r
b e f o r e s e t t l e m e n t t o o k
p l a c e .
T h e d o w n w a r d m o v e m e n t o f p h o s p h o r u s i n m o s t
w e l l - d r a i n e d s o i l s i s v e r y s l i g h t
r e l a t i v e t o t h e t o t a l a m o u n t o f p h o s p h o r u s p r e s e n t
i n s o i l s . M a n y e a r l y w o r k e r s
s i m p l y r e p o r t e d a " t r a c e " o f p h o s p h o r u s r e m o v e d i n
d r a i n a g e w a t e r s b e c a u s e t h e i r
a n a l y t i c a l m e t h o d s w e r e i n s u f f i c i e n t l y s e n s i t i v e t o d e t e c t t h e
s m a l l a m o u n t s p r e s e n t
( C o o k e a n d W i l l i a m s , 1 9 7 1 ) . ' r h o m a s ( 1 9 7 0 ) h a s c a l c u l a t e d
t h a t g i v e n a s o i l s o l u t i o n
c o n c e n t r a t i o n o f 0 . 2 p p r n p h o s p h o r u s a n d a t o t a l a n n u a l
p e r c o l a t i o n o f 5 1 c m o f w a t e r ,
t h e p h o s p h o r u s l o s s w o u l d h e a b o u t
I
k g o f p h o s p h o r u s p e r h e c t a r e , a s s u m i n g c o m -
p l e t e e q u i l i b r i u m b e t w e e n s o i l a n d p e r c o l a t i n g w a t e r .
T h a t c o m p l e t e e q u i l i b r i u m
w o u l d o c c u r i s d o u b t f u l a n d a t o t a l a n n u a l p e r c o l a t i o n
o f 5 1 c m o f w a t e r N . v o u l d b e
h i g h o n w e l l - d r a i n e d u p l a n d s o i l s i n t e m p e r a t e
r e g i o n s . N e v e r t h e l e s s , s u c h c a l c u -
l a t i o n s a r e v e r y u s e f u l . G e n e r a l l y , a n n u a l l e a c h i n g
l o s s e s o f p h o s p h o r u s o n w e l l -
d r a i n e d s o i l s a r e l e s s t h a n a k g p e r h e c t a r e .
S a n d y S o i l s
T h e f o r m a t i o n o f s p a r i n g l y s o l u b l e p h o s p h o r u s
c : o m p o u n d s
i n
s o i l s d e p e n d s p r i n -
c . i p a l l y t p o n t h e p r e s e n c e o f i r o n , a l u m i n u m ,
c a l c i u m , a n d m a g n e s i u m . L o w c o n c e n -
t r a t i o n s o f t h e s e e l e m e n t s , s u c h a s a r c f o u n d i n
s a n d y s o i l s , c a n r e s u l t i n a n i n -
c r e a s e d d o w n w a r d m o v e m e n t o f p h o s p h o r u s .
T h e c l a y c o n t e n t o f s a n d y s o i l s i s a l s o
. a n i m p o r t a n t f a c t o r i n
p h o s p h a t e r e t e n t i o n .
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3
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2 0
o 4 0
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6 0
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1 0 0
1 2 0 0
r
\
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R G A N I C
,
R E S I D U A L
I N O R G A N I C
\
D I L U T E -
A C I D -
/ 7 4
S O L U B L E
I N O R G A N I C
1
0 . 0 2
0 . 0 4
0 . 0 6
0 . 0 8
P H O S P H O R U S C O N T E N T O F S O I L , 0 / 0
i
- I
- 1
- ^
F I G . 1
- V E R T I C A L D I S T R I B U T I O N O F
P H O S P H O R U S
I N A N I O W A S O I L . ( B L A C K 1 9 7 1 )
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 120/367
C o o k e a n d W i l l i a m s ( 1 9 7 0 ) f o u n d o n l y o n e i n s t a n c e o f p h o s p h a t e l o s t b y l e a c h i n g
i n E n g l a n d a n d t h a t v . , a s i n a s a n d y h e a t h l a n d s o i l c o n t a i n i n g o n l y 1 - 2 % c l a y . T h e y
t h i n k i t " i m p r o b a b l e t h a t p h o s p h a t e a d d e d a s f e r t i l i z e r w i l l a p p e a r i n d r a i n a g e w a t e r
f r o r n m i n e r a l s o i l s c o n t a i n i n g 5 % o r m o r e c l a y t h a t a r e u s e d f o r a g r i c u l t u r e " . T h i s
t h e s i s i s s u p p o r t e d b y t h e w o r k o f S p e n c e r ( 1 9 5 7 ) w h o s t u d i e d t h e d i s t r i b u t i o n a n d
a v a i l a b i l i t y o f p h o s p h a t e s a d d e d t o L a k e l a n d f i n e s a . n d o n e x p e r i m e n t a l c i t r u s p l o t s
i n F l o r i d a . S p e n c . e r d e s c r i b e s t h i s s o i l s a s h a v i n g a n A - C p r o f i l e w i t h a p p r o x i m a t e -
l y 9 9 % s i l i c e o u s s a n d a n d s i l t a n d 1 % o r g a n i c m a t t e r . S p e n c e r f o u n d t h a t a h i g h p e r -
c e n t a g e o f p h o s p h o r u s a d d e d a s s u p e r p h o s p h a t e h a d m o v e d o u t o f t h e s u r f a c e 1 5 c m
o f s o i l , w i t h g r e a t e s t a c c u m u l a t i o n o c c u r r i n g w i t h i n a 3 0 - t o 9 2 - c m s u b s o i l z o n e .
H o w e v e r , p h o s p h o r u s h a d l e a c h e d t o a d e p t h o f 2 1 0 c m i n s o m e c a s e s .
T h e r e s e e m s t o b e l i t t l e q u e s t i o n t h a t t h e d o w n w a r d m o v e m e n t o f p h o s p h o r u s i n
s a n d s m a y c o n s t i t u t e a p o l l u t i o n h a z a r d i n l o c a l i z e d a r e a s . T h i s h a z a r d i s e s t i m a t e d
t o b e a b o u t e i g h t t i m e s g r e a t e r f o r a s a n d y s o i l t h a n f o r a c l a . y , a s s u m i n g t h e s a m e
s u p p l y o f a v a i l a b l e p h o s p h o r u s ( O l s e n a n d W a t a n a b e , 1 9 7 0 ) .
3 . O r g a n i c S o i l s
O r g a n i c c o l l o i d s a l s o h a v e v e r y l o w c a p a c i t i e s t o a b s o r b p h o s p h o r u s . A s p o i n t e d
o u t b y W i l d ( 1 9 5 0 ) t h e a b s o r p t i o n o f p h o s p h o r u s b y o r g a n i c m a t t e r i s v i r t u a l l y n i l .
T h e a b s o r p t i o n t h a t d o e s o c c u r i s d u e t o t h e c a t i o n s a s s o c i a t e d w i t h o r g a n i c m a t t e r .
R e c e n t w o r k b y F o x a n d K a m p r a t h ( 1 9 7 1 ) i l l u s t r a t e s t h i s b e h a v i o r v e r y n i c e l y . T h e
s o i l s s t u d i e d b y t h e s e w o r k e r s c o n s i s t e d o f t h e A p h o r i z o n c o l l e c t e d f r o m a S t . J o h n s
s o i l , a v e r y p o o r l y d r a i n e d s o i l c o n s i s t i n g o f 9 0 % q u a r t z s a n d a n d 1 0 % o r g a n i c m a t t e r ,
a n d t h e s u r f a c e a n d s u b s u r f a c e o f a m u c k s o i l d e v o i d o f i n o r g a n i c c o l l o i d s . S o l u b l e
p h o s p h a t e f e r t i l i z e r ( m o n o c a l c i u m p h o s p h a t e ) w a s r e a d i l y l e a c h e d f r o m t h e s e s o i l s .
T h e a d d i t i o n o f a l u m i n u m c h l o r i d e ( A 1 C 1 3 ) w h i c h r e s u l t e d i n l a r g e a m o u n t s o f e x -
c h a n g e a b l e a l u m i n u m c a u s e d t h e a l m o s t q u a n t i t a t i v e r e t e n t i o n o f a d d e d p h o s p h o r u s
( T a b l e 2 ) .
T a b l e 2 .
L e a c h i n g o f f e r t i l i z e r P f r o m a S i . . J o h n s s o i l s a s r e l a t e d t o c . h e m i c a l
t r e a t m e n t a n d c h e m i c a l p r o p e r t i e s ( 1 0 m g o f P a s C a ( H 2 P 4 ) 2 a d d e d p e r
c o l u m n ) .
S o i l p l l a n d e x c h a n g e a b l e c a t i o n s w e r e m e a s u r e d p r i o r t o
p h o s p h a t e a . c i d i t i o n s
a n d l e a c h i n g .
( F o x a n d K a m p r a t h , 1 9 7 1 )
T r e a t m e n t
p H x
E x c h a n g e a b l e x
F e r t i l i z e r
P
l e a c h e d
P
a d s o r b e d
A l
-
m e q / 1 0 0 g -
- - -
m g / c o l u m n - - -
O r i g i n a l s o i l
3 . . 1
1 . 9 2
1 . 6 3
4 . 6
-
O r i g i n a l s o i l - 4 P
+
1 s o i l
P
A l s o i l + P
C a s o i l 4 P
2 . 5
3 . 9
4 . 0
4 . 9 5
0 . 3 5
0 . 8 0
4 . 6 5
0 . 4 0
0 . 4 0
1 4 . 5
0 . 1
1 6 . 0
0
4 . 7
9 . 9
1 5 . 8
0
L i m e d s o i l + p 4 . 1
0 . 5 5
0 . 6 0
1 3 . 2
1 . 4
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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T h i s b e h a v i o r o f f e r t i l i z e r p h o s p h o r u s i n o r g a n i c s o i l s h a s r e s u l t e d i n p r o p o s e d
r e s t r i c t i o n s r e l a t i n g t o t h e a p p l i c a t i o n o f p h o s p h a t e s t o I l l i n o i s s o i l s , c o n t a i n i n g m o r e
t h a n Z O % o r g a n i c m a t t e r ( A l d r i c h ) , 1 9 7 1 ) .
F l o o d e d S o i l s
I n g e n e r a l , t h e i n c i d e n c e o f p a d d y r i c e r e s p o n s e t o p h o s p h a t e f e r t i l i z e r i s l o w .
W h e n s b i l s a r e f l o o d e d , t h e c h e m i s t r y o f p h o s p h o r u s c h a n g e s , f e r r i c p h o s p h a t e s
b e i n g t h e p r i n c i p a l c o m p o u n d s i n v o l v e d . . F e r r o u s p h o s p h a t e , a m o r e s o l u b l e c o m -
p o u n d t h a n f e r r i c p h o s p h a t e , i s f o r m e d t h r o u g h t h e b i o l o g i c a l r e d u c t i o n o f i r o n a s
t h e o x y g e n c o n t e n t o f s o i l i s d e c r e a s e d b y f l o o d i n g . A c o n c u r r e n t r i s e i n p H o c c u r s .
I n a d d i t i o n , " f r e e " i r o n o x i d e c o a t i n g s m a y b e r e d u c e d a n d s o l u b i l i z e d , r e s u l t i n g i n
t h e r e l e a s e o f o c c l u d e d p h o s p h a t e s ( P a t r i c k a n d I . C . M a h a p t r a , 1 9 6 8 ) . A n e x a m p l e
o f t h e e f f e c t s o f s u b m e r g e n c e o n p h o s p h o r u s i n t h e s o i l s o l u t i o n s i s s h o w n i n T a b l e
3 . T h e s e r e a c t i o n s a r e i m p o r t a n t i n t h e p h o s p h o r u s c h e m i s t r y o f s u r f a c e w a t e r s ,
a l t h o u g h r e l a t i v e l y l i t t l e i s k n o w n a b o u t p h o s p h o r u s e x c h a n g e b e t w e e n b o t t o m s e d i -
m e n t s a n d t h e o v e r l y i n g w a t e r . R e l a t i v e l y l a r g e c o n t r i b u t i o n s o f p h o s p h o r u s t o
s t r e a m s a n d l a k e s f r o m p a d d y r i c e p r o d u c t i o n c a n o f c o u r s e o c c u r , d e p e n d i n g u p o n
t h e h y d r o l o g y o f t h e a r e a i n q u e s t i o n .
T a b l e 3 .
T h e e f f e c t s o f s u b m e r g e n c e o n p h o s p h o r u s i n t h e s o i l s o l u t i o n .
( S . S o o k h a k i c h , U n i v e r s i t y o f K e n t u c k y , u n p u b l i s h e ( l w o r k )
I r r i g a t e d S o i l s
I n f o r m a . t i o n c o n c e r i n g t h e p h o s p h o r u s c o n c e n t r a t i o n i n i r r i g a t i o n r e t u r n f l o v . r s
i s e x t r e m e l y l i m i t e d . O u r k n o w l e d g e a b o u t c h e m i c a l r e a c t i o n s
o f p h o s p h o r u s i n
s o i l s i n d i c a t e s t h a t t h e c o n c e n t r a t i o n i n i r r i g a t i o n r e t u r n f l o w s
s h o u l d b e v e r y l o w .
T h e s m a l l a m o u n t o f a v a i l a b l e d a t a o n t h e s u b j e c . t s u p p o r t s t h i s
c o n t e n t i o n . J o h n s t o n
e l a l . ( 1 9 6 5 ) s t u d i e d t h e f a t e o f n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u s o n
f o u r t i l e - d r a i n e d f i e l d s
i n C a l i f o r n i a ' s S a n J o a q u i n V a l l e y . T h e s o i l s d r a i n e d w e r e
P a n o c h e a n d O x a l i s s i l t y
c l a y s w h i c h a r e d e e p , p e r m e a b l e , a l l u v i a l f a n a n c l b a s i n k i r n
s o i l s , r e s p e c t i v e l y .
T h e s e s o i l s a r e c a l c a r e o u s a n d o r i g i n a l l y h a d s l i g h t t o
s t r O n g a l k a l i a c c u m u l a t i o n s .
' ' h e f i e l s s t u d i e d h a d b e e n f a r m e d f o r o v e r 3 0 y e a r s . a n d
l a r g e q u a n t i t i e s o f c o m m e r -
c i a l f e r t i l i z e r h a d b e e n a p p l i e d d u r i n g t h a t p e r i o d .
A s u m m a r y o f t h e p h o s p h o r u s
r e s u l t s f o r 1 9 6 2 a r e g i v e n i n T a b l e 4 .
S o i l
A i r
d r y
S u b m e r g e d a n d s u c r o s e
p p m P
i n s o l u t i o n
R e d o x
p o t e n t i a l
p p i r l P
i n s o l u t i o n
R e d o x
p o t e n t i a l
M a u r y
G r e n a d a
2 . 0 0
0 . 0 6
6 8 0
6 8 0
3 . 5 5
4 . 2 8
- 7 0
- 1 0
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T a b l e 4 . P h o s p h o r u s b a l a n c e i n t i l e - d r a i n e d s o i l s . .
A d d e d i n f e r t i l i z e r a n d i r r i g a t i o n w a t e r .
( J o h n s o n e t a l . , 1 9 6 5 )
I t i s e v i d e n t t h a t a o r t a e l o s s e s o f p h o s p h o r u s o c c u r r e d , b u t f e r t i l i z e r e f f e c t s , i f
a n y , a r e i m p o s s i b l e t o e v a l u a t e i n s t u d i e s o f t h i s k i n d w i t h o u t u n f e r t i l i z e d c o n t r o l s .
C a r t e r e t a l . ( 1 9 7 1 ) r e c e n t l y r e p o r t e d a n i t r a t e a n d p h o s p h o r u s s t u d y o n a
2 0 0 0 0 0 - a c r e ( 8 0 0 0 0 h a ) i r r i g a t e d t r a c t i n s o u t h e r n I d a h o . T h e c o n c e n t r a t i o n o f p h o s -
p h o r u s i n t h e i r r i g a t i o n w a t e r w a s 6 6 p p b ; n s . s s a g e t h r o u g h t h e s o i l r e d u c e d t h i s
c o n c e n t r a t i o n t o 1 2 p p b i n t h e s u b s u r f a c e d r a i n a g e w a t e r . O n l y a b o u t 3 0 % a s m u c h
p h o s p h o r u s l e f t t h e t r a c t v i a d r a i n a g e w a t e r a s e n t e r e d t h e t r a c t i n i r r i g a t i o n w a t e r .
T h e a u t h o r s s t a t e t h a t " i r r i g a t i o n d e c r e a s e d t h e s o l u b l e P O 4 - P l o a d i f t h e i r r i g a t i o n
w a t e r c o n t a i n s m o r e t h a n a b o u t 0 . 0 1 t o 0 . 0 2 p p r n . T h e P O 4 - P i s p r e c i p i t a t e d a s
w a t e r p a s s e s t h r o u g h t h e s o i l . O f c o u r s e : ,
i f t h e i r r i g a t i o n w a t e r c o n t a i n s l e s s t h a n
t h a t c o n c e n t r a t i o n o f P O 4 - P , i r r i g a t i o n w i l l h a v e n o e f f e c t o n t h e d o w n s t r e a m s o l u b l e
P O 4 - P l o a d . U n d e r t h e s e l a t t e r c o n d i t i o n s , P O 4 - P l o a d s a r e u n i m p o r t a n t . "
U . T R A N S F ' O R T O F P t i O S P 1 1 0 f l U S W I T H S E D I M E N T S
V i e t s ( 1 9 7 1 ) s t a t e s t h a t n u t r i e n t s c o n t a i n e d i n o r a b s o r b e d o n s e d i m e n t s a r e t h e
g r e a t e s t c o n t r i b u t i o n o f l a n d t o w a t e r . F e r t i l i z e r s p l a y i m p o r t a n t
r o l e s i n t h i s p r o c e s s :
o n t h e o n e h a n d f e r t i l i z e . r s c a n e n r i c . l i e r o d e d
m a t e r i a l s ; b u t f e r t i l i z e r s c a n a i s o r e d u c e
e r o s i o n b y c o n t r i b u t i n g t o a b e t t e r p l a n t c o v e r a n d r e d u c i n g t h . e a c r e a g e o f
c u l t i v a t e d s o i l s .
T h u s , m o r e l a n d c a n b e r e t u r n e d t o p e r m a n e n t p a s t u r e a n d f o r e s t s a n d t h e
c u l t i v a t i o n o f
m a r g i n a l l a n d i s k e p t t o a m i n i m u m . A n u m b e r o f r e v i e x i s h a v e b e e n
p u b l i s h e d d e a l i n g
1 . v h o l l y o r i n p a r t w i t h n u t r i e n t t r a n s p o r t i n s e d i m e n t s . E x a m p l e s
o f t h e s e a r e B a r r o w s
a n d K i l m e r ( J 9 6 3 ) , T a y l o r ( 1 9 6 7 ) , W a d l e i g h ( 1 9 6 8 ) , a n d V i e t s
( 1 9 7 1 ) . H e n c e , o n / y s o m e
o f t . h e m o r e i m p o r t a n t a s p e c t s o f t h e p r o b l e m w i l l b e c o n s i d e r e d
h e r e .
A .
T h e E n r i c h r n e n t R a t i o
S c i e n t i s t s h a v e k n o w n f o r a l o n g t i m e t h a t e r o d e d m a t e r i a l
f r e q u e n t l y d i f f e r s i n
c o m p o s i t i o n f r o r n t h e o r i g i n a l s o i l . T h e l o s s o f
n a t r i e n ' t s i n r u n o f f m a y b e e x p r e s s e d
i n t e r m s o f a n e n r i c h m e n t . r a t i o ( E . R . ) . T h i s i s
t h e r a t i o o f t h a t e l e . m e n t i n r u n o f f t o
t h a t i n t h e o r i g i n a l s o i l :
E R
C o n c e n t r a t i o n o f t h e e l e m e n t . i n s o i l m a t e r i a l i n
r u n o f f
.
.
C o r i c e n t r a t i o n o f t h e e l e m e n t i n s o i l f r o m w h i c h ' r u n o f f
o r i g i n a t e d
C r o p
A r e a
h a
P a d d e d x
K g / a r e a
P l o s t
i n d r a i n a g e e f f l u e n t
k g / a r e a
C o t t c ) n
C o t t o n
A l f a l f a
R i c e
6 0
2 9
3 6
1 9
1 9 8 0
1 0 7 0
7 5
7 0
1 1
1
2
1 0
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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T h e c o n c e n t r a t i o n o f a c i d s o l u b l e p h o s p h o r u s i n r u n o f f t e n d s t o b e c o n s i d e r a b l y
h i g h e r t h a n t h e c o n c e n t r a t i o n i n t h e i n i t i a l s o i l . T h e E . R . c a n v a r y f r o m j u s t á . b o v e
-
u n i t y t o o v e r 3 , d e p e n d i n g u p o n s o i l a n d s i t e c h a r a c t e r i s t i c s a n d f e r t i l i z a t i o n p r a c t i c e s
( B a r r o w s a n d K i l m e r , 1 9 6 3 ) .
B .
S e d i m e n t - P h o s p h o r u s R e l a t i o n s h i p s
A b o u t 3 . 6 b i l l i o n t o n s o f s e d i m e n t a r e w a s h e d i n t o U . S . w a t e r w a y s a n n u a l l y a c c o r -
d i n g t o e s t i m a t e s b y W a d l e i g h ( 1 9 6 8 ) . T h i s i s t h e e q u i v a l e n t o f 1 . 6 m i l l i o n h a o f s u r -
f a c e s o i l . W a d l e i g h a l s o e s t i m a t e s t h a t 1 . 8 m i l l i o n t o n s o f p h o s p h o r u s a c c o m p a n y t h e s e
s e d i m e n t s i n t o U . S . s u r f a c e w a t e r s a n n u a l l y . W h i l e k n o w l e d g e o f e x c h a n g e r e a c t i o n s
b e t w e e n s e d i m e n t a n d w a t e r a n d t h e f a c t o r s i n f l u e n c i n g t h e m a p p r e a r s t o b e e x - t r e m e -
l y m e a g e r ( L e e , 1 9 7 0 ) , s o m c p r o g r e s s i s b e i n g m a d e t o w a r d r e c t i f y i n g t h i s s i t u a t i o n .
T a y l o r a n d K u n i s h i ( 1 9 7 1 ) h a v e r e p o r t e d a s t u d y r n a d e o f t h e a v a i l a b i l i t y o f p h o s p h a t e
a d s o r b e d o n s t r c a m b e d s e d i m e n t a n d s o i l s u r r o u n d i n g a s t r e a m i n t h e M a h a n t a n g o
w a t e r s h e d w h i c h e n c o m p a s s e s 1 6 2 s q u a r e m i l e s a n d i s l o c a t e d n o r t h o f H a r r i s b u r g ,
P e n n s y l v a n i a . T h e i r d a t a s h o w t h a a i n t h i s p a r t i c u l a r w a t e r s h e d , t h e c o n t r i b u t i o n
m a d e t o t h e p h o s p h a t e b u r d e n o f t h e s t r e a m b y s e d i m e n t s , s t r e a m b a n k s a n d f i e l d
s o i l s i s s m a l l . T h e s t u d y i n d i c a t e d t h a t p h o s p h a t e m o v e s f r o m t h e w a t e r t o
t h e s e d i m e n t , t h e s e d i m e n t a c t i n g a s a s c a v e n g e r f o r s o l u b l e p h o s p h a t e .
T h e
c a p a c i t y o f M i n n e s o t a l a k e b o t t o m s e d i m e n t s t o r e m o v e o r t h o p h o s p h a t e f r o m s o l u t i o n
w a s s t u d i e d b y L a t t e r e l l e t a l . ( 1 9 7 1 ) . T h e i r
r e s U l t s i n d i c a t e t h a t t h e o r t h o p h o s p h a t e
c o n c - e n t r a t i o n i n s u r f a c e w a t e r s m u s t b e v e r y l o w b e f o r e t h e s e d i m e n t s w i l l r e l e a s e
o r t h o p h o s p h a t e t o t h e w a t e r .
C e s s n e r ( 1 9 6 0 ) , s t u d y i n g t h e t u r b i d A m a z o n R i v e r , r e p o r t e d t h a t w h e n s o l u b l e
p h o s p h o r u s c o n c e n t r a t i o n s e x c e e d e d 0 . 0 1 p p m , p h o s p h o r u s w a s a b s o r b e d b y s u s p e n -
d e d s o i l . I t i s l i k e l y t h a t t h e s e r e s u l t s a r e g e n e r a l l y a p p l i c a b l e t o s e d i m e n t - w a t e r
s y s t e m s .
T h e p r e s e n c e o f s e d i m e n t i n a n o t h e r w i s e a q u e o u s s y s t e m m a r k e d l y i n f l u e n c e s
t h e p a t t e r n o f p h o s p h o r u s r e m o v a l f r o m s o l u t i o n b y p l a n t s .
h e n n o s o l i d s a r e p r e s e n t ,
p l a n t s c a n d e p l e t e t h e s o l u t i o n p h o s p h o r u s t o a c o n c e n t r a t i o n a p p r o a c h i n g z e r o .
I n t h e
p r e s e n c e o f s e d i m e n t , e x c h a n g e r e a c t i o n s
r e p l e n i s h s o l u t i o n p h o s p h o r u s a t v a r y i n g
r a t e s . B l a c k ( 1 9 7 1 ) h a s d e p i c t e d t h i s s c h e m a t i c a l l y , a s
s h o w n i n F i g u r e 2 .
T h e r e a p p e a r s t o b e l i t t l e q u e s t i o n t h a t v a s t a m o u n t s o f p h o s p h a t e s a r e
a d d e d t o
s u r f a c e w a t e r s v i a e r o s i o n . T a y l o r ( 1 9 6 7 ) , a s s u m i n g t h a t
1 0 % o f e r o d e d f e r t i l i z e r
a n d s o i l i s i m m e d i a t e l y a v a i l a b l e , e s t i m a t e s 1
t o 5 p o u n d s p e r a c r e ( 1 . 1 . t o 5 . 6
k g / h a )
a n n u a l l y f r o m t h i s s o u r c e , o r a s p o i n t e d o u t b y o t h e r s
( V i e t s , 1 9 7 1 ) , 1 8 0 0 0 0 t o n s o f
p h o s p h o r u s p e r y e a r i n t h e U n i t e d S t a t . e s . P h o s p h a t e s o u r c e
c o n t r i b u t i o n s a r e d i f f i c u l t
t o a s s e s s i n n o r m a l a q u a t i c e n v i r o n m e n t s
b e c a u s e o f t h e c o n t i n u o u s n u t r i e n t c y c l i n g
t h a t o c c u r s .
Q U A N T I T A T I V E s o n , A N D F E R T I L I Z E R
P H O S P H O R U S
L O S S E S I N S O L U T I O N U N D Y R F I E L D C O N D I T I O N S
R e l a t i v e l y f e w e x p e r i m e n t s h a v e b e e n d e l i b e r a t e l y
d e s i g n e d t o m e a s u r e t h e e f f e c t s o f
f e r t i l i z e r u s e o n w a t e r q u a l i t y u n d e r f i e l d
c o n d i t i o n s . W o r k e r s i n U . S . s o i l s c o n s e r v a t i o n
e x p e r i m e n t s t a t i o n s p r i o r t o a b o u t 1 9 4 0
c a r r i e d o u t c o n s i d e r a b l e r e s e a r c h o n n u t r i e n t
l o s s e s o f s u r f a c e r u n o f f . U n f o r t u n a t e l y , m a n y
i n c l u d e d t h e t o t a l n u t r i e n t c o n t e n t o f e r o d e d
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 124/367
O
2
3
4
5
6
7
8
9
1 0
U N I T S O F P H O S P H O R U S R E M O V E D F R O M S O L U T I O N B Y P L A N T S
F I G . 2 - S C H E M A T I C R E P R E S E N T A T I O N O F D E C R E A S E
I N P H O S P H O R U S C O N C E N T R A T I O N I N S O L U T I O N A F T E R
P L A N T S H A V E R E M O V E D D I F F E R E N T Q U A N T I T I E S O F
P H O S P H O R U S F R O M A S O L U T I O N W I T H N O S U S P E N D E D
S O L I D S A N D F R O M A S O L U T I O N W I T H S U S P E N D E D S O I L
S O L I D S ( B L A C K 1 9 7 1 )
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 125/367
m a t e r i a l i n t h e i r c a l c u l a t i o n s w h i c h d e t r a c t s f r o m t h e u s e f u l n e s s o f t h e d a t a i n a t t e m p t i n g
t o s o l v e p r e s e n t d a y p r o b l e m s ( B a r r o w s a n d K i l m e r , 1 9 6 3 ) . S u c h s t u d i e s g r o s s l y o v e r -
e s t i m a t e d l o s s e s o f a v a i l a b l e p h o s p h o r u s . T y p i c a l d a t a f r o m a n e a r l y e x p e r i m e n t a r e
s h o w n i n T a b l e 5 .
T a b l e 5 .
2 - ' 1 n n u a . 1 p h o s p h o r u s c o n t e n t o f r u n o f f a n d e r o d e d
m a t e r i a l f r o m S h e l b y l o a m , 3 . 6 % s l o p e .
C r o p p i n g S y s t e m
T o t a l P
k g / h a
N o t c u l t i v a t e d
I
2 2
S p a d e d 8 i n . d e e p
I
1 5
B l u e g r a s s s o d
I
< 0 . 1
W h e a t a n n u a l l y
5
i
R o t a t i o n : c o r n , w h e a t , c l o v e r
1
C o r n a n n u a l l y
I
4
i
D u l e y a n d M i l l e r ( 1 9 2 3 1
C u r r e n t f i e l d s t u d i e s v a r y w i d e l y i n d e s i g n a n d c o m p l e x i t y . I d e a l l y , f i e l d e x p e r i m e n t s
d e s i g n e d t o s t u d y n u t r i e n t c o n t r i b u t i o n s t o w a t e r f r o m s o i l s a n d f e r t i l i z e r s
s h o u l d h a v e t h e
f o l l o w i n g a t t r i b u t e s :
A d r a i n a g e s y s t e m p e r m i t t i n g t h e q u a n t i t a t i v e t - n e a s u r e m e n t o f w a t e r d i s c h a r g e
v o l u m e s ( b o t h s u r f a c e a n d b a s e f l o w ) f r o m a n a r e a w h o s e
d i m e n s i o n s a r e a c c u r a -
t e l y s h o v . m .
A c o n t i n u o u s w a t e r s a m p l i n g s y s t e m t h a t t a k e s s a m p l e s p r o p o r t i o n a l t o
f l o w
v o l u m e .
N I o n i t o r i n g i n s t r u m e n t s f o r m e a s u r i n g n u t r i e n t i n p u t s i n
p r e c i p i t a t i o n a n d d r y
f a f l o u t .
P r o v i s i o n s f o r o b t a i n i n g n u t r i e n t t r a n s p o r t d a t a u n d e r u n f e r t i l i z e d
c o n d i t i o n s .
F a c i l i t i e s f o r p r e s e r v i n g w a t e r s a m p l e s d u r i n g t h e p e r i o d
f o l l o w i n g c o l l e c t i o n
a n d c h e m i c a l a n a l y s i s .
I t i s d i f f i c u l t t o i n c l u d e a l l o f t h e f o r e g o i n g i n a s i n g l e
e x p e r i m e n t , d u e t o d i f f i c u l t i e s
f r e q u e n t l y e n c o u n t e r e d i n l o c a t i n g i d e a l m e a s u r i n g
s i t e s . F o r a m o r e c o m p l e t e d i s c u s s i o n
o f t h e s u b j e c t , t h e r e a d e r i s r e f e r r e d t o K i l m e r
a n d J o y c e ( 1 9 7 1 ) .
A .
C o n d e n s e d a n d O r t h o p h o s p h a t e S o u r c e s
T h e q u e s t i o n i s o f t e n a s k e d a s t o w h e t h e r c o n d e r f s e d
p h o s p h a t e s i n f e r t i l i z e r s
m a y e n t e r s u r f a c e a n d g r o u n d w a t e r m o r e
r e a d i l y t h a n t h e o r t h o p h o s p h a t e s , t h e t h o u g h t
b e i n g t h a t c o n d e n s e d p h o s p h a t e s T T I O V e
t h r o u g h s o i l s i n s o l u t i o n a t a m o r e r a p i d r a t e .
T h e r e a c t i o n s o f c o n d e n s e d a n d o r t h o p h o s p h a t e s
w i t h s o i l s h a s b e e n t h o r o u g h l y d i s -
c u s s e d b y H u f f m a n ( 1 9 6 8 ) . H e s t a t e s t h a t
t h e b e h a v i o r o f p o l y p h o s p h a t e i n s o n s i s
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 126/367
e v e n m o r e c o m p l i c a t e d I b a n t h a t o f o r t h o p h o s p h a t e s , s i n c e r a t e s o f h y d r o l y s i s o f
p o l y p h o s p h a t e t o o r t h o p h o s p h a t e a r e i n f l u e . n c e d b y v a r i o u s s o i l f a c t o r s , p r i n c i p a l l y
b i o l o g i c a l a c t i v i t y . U n d e r f i e l d c o n d i t i o n s s u i t a b l e f o r c r o p g r o w t h , t h e h y d r o l y s i s o f
p y r o p h o s p h a t e t o o r t h o p h o s p h a t e i s o f t e n r a p i d , b e i n g e s s e n t i a l l y c o m p l e t e d i n 3 o r 4
w e e k s . I t i s p r i n c i p a l l y f o r t h i s r e a s o n , p l u s t h e f a c t t h a t p y r o p h o s p h a t e i s a s s i m i l a -
t e d b y p l a n t s l e s s r e a d i l y t h a n o r t h o p h o s p h a t e , t h a t t h e t w o p h o s p h o r u s s o u r c e s u s u a l l y
b e h a v e i d e n t i c a l l y f r o m a n a g r o n o m i c s t a n d p o i n t w h e n p r o p e r l y e v a l u a t e d . F o r p u r -
p o s e s o f t h e p r e s e n t d i s c u s s i o n , t h e u n p u b l i s h e d w o r k o f E . C . S a m p l e a n d F . E . 3 2
K h a s a w n e h o f T V A c a n b e c i t e d . T h e i r e x h a u s t i v e l a b o r a t o r y s t u d i e s u t i l i z i n g P
a n d
1 0 d i f f e r e n t s o i l s i n d i c a t e e s s e n t i a l l y n o d i f f e r e n c e i n t h e r a t e o r t h e e x t e n t o f m o v e -
m e n t o f o r t h o a n d p y r o p h o s p h a t e s . T h u s , a s f a r a s t h e s e t w o f o r m s o f p h o s p h o r u s a r c
c o n c e r n e d , o n e i s n o m o r e r e a d i l y l o s t f r o m t h e s o i l b y l e a c h i n g t h a n t h e o t h e r .
B .
P h o s p h o r u s L o s s e s f r o m C u l t i v a t e d S o i l s
T i m m o n s e t a l . ( 1 9 6 8 ) i n v e s t i g a t e d t h e p h o s p h o r u s c o n t e n t i n r u n o f f a s i n f l u e n c e d
b y d i f f e r e n t c r o p p i n g p r a c t i c e s i n M i n n e s o t a . T h e r e s u l t s a r e s u m m a r i z e d i n T a b l e 6 .
T a b l e 6 .
D i s s o l v e d i n o r g a n i c p h o s p h o r u s i n r u n o f f w a t e r f o r v a r i o u s c r o p s i n
M i n n e s o t a .
C r o p
A v e r a g e o f 2 y e a r s ' d a t a .
1 - N o t a v a i l a b l e .
( T i m m o n s e t a l . , 1 9 6 8 )
I t i s i n t e r e s t i n g t o n o t e t h a t u n f e r t i l i z e d h a y p l o t s l o s t s e v e r a l t i m e s a s m u c h
p h o s p h o r u s a s t h e f e r t i l i z e d c o r n p l o t s . H a y l a n d s m a y t h u s c o n t r i b u t e a p p r e c i a b l e
a m o u n t s o f d i s s o l v e d p h o s p h o r u s t o s u r f a c e w a t e r s . S t u d i e s o f n i t r a t e a n d
p h o s p h o r u s
k i s s e s f r o m t i l e - d r a i n e d f i e l d s u n d e r v a r i o u s c r o p p i n g s y s t e m s w e r e
c a r r i e d o u t b y
B o l t o n e t a l . ( 1 9 7 0 ) i n O n t a r i o , C a n a d a . A p o r t i o n o f t h i s d a t a i s
p r e s e n t e d i n T a b l e 7 .
R e c e n t s t u d i e s w e r e c o n d u c t e d i n I n d i a n a t o d e t e r m i n e t h e a m o u n t s
o f n i t r o g e n
a n d p h o s p h o r u s r e m o v e d i n s u r f a c e r u n o f f f r o m f a l l o w
S i l t l o a m p l o t s w i t h 5 . 8 % s l o p e
a f t e r a p p l y i n g 6 . 2 5 c m o f a r t i f i c i a l r a i n i n
1 h o u r . S u p e r p h o s p h a t e w a s d i s k e d i n t o
t h e s o i l a t 0 , 5 6 a n d 1 1 2 k g r a t e s o f p h o s p h o r u s p e r h e c t a r e . A n a l y s e s
r e v e a l e d t h a t
0 . 0 0 8 , 0 . 0 4 7 a n d 0 . 1 2 7 k g o f s o l u b l e . p h o s p h a t e w e r e
' l o s t p e r h e c t a r e a t t h e 0 , 5 6 ,
a n d 1 1 2 k g r a t e s , r e s p e c t i v e l y ( N e l s o n , 1 9 7 1 ) . P l o w d o w n o r
o t h e r d e e p i n c o r p o r a t i o n
o f f e r t i l i z e r t o r e d u c e l o s s e s o f s o l u b l e n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u s
i n r u n o f f w a s r e c o m -
m e n d e d b y N e l s o n .
P a d d e d
k g / h a
k g / h a / y r x
F a l l o v . ,
0
0 . 0 4
C o r n c o n t i n u o u s
2 9
0 . 0 5
C o r n r o t a t i o n
2 9
0 . 0 5
O a t s r o t a t i o n
N . A . t
0 . 0 1
H a y r o t a t i o n
0
O . Z 3
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 127/367
T a b l e 7 .
A v e r a g e a n n u a l P c o m p o s i t i o n o f t i l e d r a i n a g e f r o m n o n - f e r t i l i z e d ( N F ) a n d
f e r t i l i z e d ( F ) c o n t i n u o u s c o r n , c o n t i n u o u s b l e u g r a s s a n d a 4 - y e a r r o t a t i o n
o n 1 3 r o o k s t o n c l a y f o r 1 9 6 1 - 6 1 , i n c l u s i v e , i n s o u t h w e s t e r n O n t a r i o , C : a n a d a .
C o n t
i n
u o u s
C o r n
B l u e g r a s s
P l o s s
a p p l i e d
N F
k g / h a / y r
2 9 . 6
0 . 1 3
0 . 2 1
2 9 . 6
0 . 1 3
0 . 1 3
0
0 . 1 3
0 . 1 5
0
0 . 0 8
0 . 2 2
2 9 . 6
0 . 2 6
0 . 2 9
2 9 . 6
0 . 0 1
0 . 1 2
0 . 2 0
0 . 2 0
0 . 1 8
0 . 1 7 '
B o l t o n e t a l . ( 1 9 7 0 )
C .
P h o s p h o r u s L o s s e s f r o m F o r e s t e d a n d P a s t u r e d - S o i l s
T h e t r a n s p o r t o f p h o s p h o r u s i n d r a i n a g e f r o m f o r e s t e c o s y s t e m s i s t y p i c a l l y v e r y
l o w . I n s o m e s t u d i e s p h o s p h o r u s t - n a y n o t b e m e n t i o n e d , i n o t h e r s p h o s p h o r u s h a s
b e e n s o u g h t b u t n o t f o u n d ( C o o p e r ,
1 9 6 9 ) . E v e n s p e c t r o g r a p h i c a n a . l y s e s f a i l e d t o d e -
t e c t p h o s p h o r u s i n s t r e a m s d r a i n i n g g r a z e d , b u t o t h e r w i s e u n m o d i f i e d f o r e s t s i n
N e w M e x i c o ( M i l l e r , 1 9 6 1 ) . L y s i m e t e r s t u d i e s i n t h e f o r e s t - s t e p p e z o n e n e a r M o s c o w ,
U S S R , s h o w e d t h a t l o s s o f p h o s p h o r u s b e y o n d t h e r o o t z . o n e w a s i n s i g n i f i c a n t ( R e m e z o v
e t a l . , 1 9 6 4 ) . C o l e a n d G e s s e l ( 1 9 6 5 ) m e a s u r e d p h o s p h o r u s a n d o t h e r n u t r i e n t s i n
d r a i n a g e w a t e r s i n t h e D o u g l a s f i r r e g i o n o f W a s h i n g t o n s t a t e . C l e a r - c u t t i n g a n d
n i t r o g e n f e r t i l i z a t i o n a c c e l e r a t e d p h o s p h o r u s l o s s e s t o a s l i g h t e x t e n t , e v e n
t h o u g h
n o p h o s p h o r u s w a s a d d e d i n f e r t i l i z e r ( T a b l e
8 ) .
T a b l e 8 .
O u t p u t o f m i n e r a l n u t r i e n t s b e n e a t h t h e r o o t z o n e
i n u n t r e a t e d , f e r t i l i z e d a n d c l e a r - c u t D o u g l a s f i r f o r e s t s .
P C : o n c e n t r a t i o n
N F
- - - p p m - - - -
0 . 1 7
0 . 1 9
0 . 1 7
0 . 1 9
C o l e a n d G e s s e l ( 1 9 6 5 )
0 . 2 2
0 . 1 9
0 . 2 1
0 . 2 7
k g / h a - - - -
C o n t r o l
O . 2 1
0 . 0 1
C l e a r - c u t
0 . 3 9
0 . 0 5
F e r t i l i z e d ( 2 0 0 l b / a c r e )
U r e a
0 . 2 8
0 . 0 1
A m m o n i u m s u l f a t e
0 . 4 3
0 . 0 7
T r e a t m e n t
N
1 - '
S y s t e m
R o t a t i o n
C o r n ( 1 )
O a t s & A l f a l f a ( 2 )
A l f a l f a ( 3 )
A l f a l f a ( 4 )
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 128/367
C l e a r - c u t t i n g a n d b u r n i n g o f f o r e S t e d a . r e a s a p p e a r t o b e t h e m o s t i m p o r t a n t
p r a c -
t i c e s i n v o l v e d i n a c c e l e r a t e d r e l e a s e o f n u t r i e n t s . P h o s p h o r u s c a r r i e d i n r i v e r s
d r a i n i n g f o r e s t e d l a n d s c a p e s i n F i n l a n d r a n g e d f r o m 0 . 1 7 t o 0 . 2 7 k g / h a / y e a r ( V i r o ,
1 9 5 3 ) . O t h e r e x a m p l e s c o u l d b e c i t e d ,
b u t t h e f o r e g o i n g s u f f i c i e n t l y i l l u s t r a t e s t h e
t y p i c a l l y l o w t r a n s p o r t o f p h o s p h o r u s i n d r a i n a g e w a t e r s f r o m f o r e s t e d s o i l s .
F o r e s t f e r t i l i z a t i o n m a y p r e s e n t p r o b l e m s , p a r t i c u l a r l y i f f e r t i l i z e r s a r e a p p l i e s
d i r e c t l y i n o r t o o n e a r s t r e a m s . H o w e v e r , C o o p e r ( 1 9 6 9 ) c o n s i d e r s t h a t p r o p e r l y a p p l i e d
a p p l i e d f e r t i l i z e r s a r e p r o b a b l y n o t a n i m p o r t a n t t h r e a t t o w a t e r q u a l i t y .
L o s s e s o f p h o s p h o r u s f r o m p a s t u r e d a n d g r a s s l a n d s o i l s a r e a l s o a p t t o b e l o w
b e c a u s e o f r e d u c e d s u r f a c e r u n o f f a n d m i n i m u m e r o s i o n . U n p u b l i s h e d d a t a b y K i l m e r
e t a l . o f t h e T e n n e s s e e V a l l e y A u t h o r i t y s h o w e d v i r t u a l l y n o f e r t i l i z e r e f f e c t i n t h e
p h o s p h o r u s l o a d o f w a t e r d r a i n i n g a 5 - h e c t a r e p a s t u r e d w a t e r s h e d i n w e s t e r n N o r t h
C a r o l i n a . D i s c h a r g e w a t e r s c a r r i e d o n l y 0 . 0 3 k g / h a o f p h o s p h o r u s d u r i n g a 6 - m o n t h
p e r i o d w h e n n o f e r t i l i z e r w a s a p p l i e d . A p p l i c a t i o n o f 4 5 k g o f P r e s u l t e d i n a n e s c a p e
o f o n l y 0 . 0 4 k g / h a d u r i n g a s i m i l a r p e r i o d o f t i m e . T h o m a . s ( 1 9 7 1 ) r e p o r t e d t h a t t h e
p h o s p h o r u s t r a n s p o r t w a s h i g h e s t i n w a t e r s d r a i n i n g u n f e r t i l i z e d b l u e g r a s s p a s t u r e s
i n K e n t u c k y c o m p a r e d w i t h o t h e r l a n d u s e a r e a s o f t h e s t a t e . H e a t t r i b u t e d t h i s t o
g e o l o g i c a l f o r m a t i o n s r e l a t i v e l y h i g h i n p h o s p h o r u s .
1 V . N O N A G R I C U L T U R A L C O N T R I B U T I O N S O F P H O S P H O R U S
T O S U R F A C E A N D G R O U N D W A T E R S
T h e h u g e i n p u t s o f p h o s p h o r u s a n d o t h e r e l e m e n t s t o s u r f a c e w a t e r s v i a s e w a g e e f f l u e n t
a n d i n d u s t r i a l w a s t e s h a v e r e c e i v e d m u c h a t t e n t i o n i n n e a r l y a l l d e v e l o p e d c o u n t r i e s o f t h e
w o r l d . W h i l e q u a n t i t a t i v e d a t a o n t h i s s c o r e a r e n o t v o l u m i n o u s , s u f f i c i e n t f i g u r e s a r c
a v a i l a b l e t o p u t t h e p r o b l e m i n p e r s p e c t i v e .
A .
P h o s p h o r u s i n H u m a n W a s t e s
O n t h e a v e r a g e , h u m a n s e x c r e t e a r o u n d 5 4 0 g r a m s o f p h o s p h o r u s a n n u a l l y
( V o l l e n w e i d e r , 1 9 7 0 ) . I n t h e U n i t e d S t a t e s , a b o u t 7 0 % o f t h e 2 1 4 m i l l i o n p o p u l a t i o n
a r e s e r v e d b y m u n i c i p a l s e w e r s ( A n o n y m o u s , 1 9 6 3 ) . U n l e s s t r e a t e d , t h e p o t e n t i a l
s o l u b l e p h o s p h O r u s c o n t r i b u t i o n i n s e w a g e e f f l u e n t f r o m t h i s s o u r c e a l o n e w o u l d
a m o u n t t o o v e r 1 1 6 t h o u f r i n d m e t r i c t o n s a n n u a l l y . V o l l e n w e i d e r ( 1 9 7 0 ) i n a r e p o r t
p r e p a r e d f o r t h e O E C D - ' - g i v e s e s t i m a t e s o f a m o u n t s o f n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u s
a r i s i n g f r o m a n i m a l a n d h u m a n w a s t e s i n E u r o p e a n d g r e a t B r i t a i n . T h e f i g u r e s f o r
p h o s p h o r u s a r e g i v e n i n T a b l e 9 .
N o t e t h a t t h e a m o u n t s o f p h o s p h o r u s p r o d u c e d i n a n i m a l w a s t e s a v e r a g e 1 1 t i m e s
t h a t e x c r e t e d b y h u m a n s . T h e f i g u r e s a r e s i m i l a r f o r t h e U n i t e d S t a t e s .
H o w e v e r , i f
h a n d l e d p r o p e r l y , t h e p h o s p h o r u s p r o d u c e d i n a n i m a l w a s t e s n e e d n o t f i n d i t s w a y
i n t o s u r f a c e a n d g r o u n d w a t e r .
i /
O r g a n i z a t i o n f o r E c o n o m i c C o o p e r a t i o n a n d D e v e l o p m e n t .
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T a b l e 9 .
A p p r o x i r n a t a r i s i n g e o f p h o s p h o r u s f r o m l i v f s t o c k a n d h u m a n w a s t e s i n
s e l e c t e d E u r o p e a n c o u n t r i e s . F i g u r e s i n 1 0
t o n s p e r y e a r .
V o l l e n w e i d e r ( 1 9 7 0 )
B .
D e t e r g e n t s
M o s t o f t h e p h o s p h a t e s c o n t a i n e d i n d e t e r g e n t s a r e d i s p o s e d o f t h r o u g h s e w a g e
s y s t e m s . A b o u t 2 2 5 0 y 0 m e t r i c t o n s o f e l e m e n t a l p h o s p h o r u s a r e t h u s u s e d a n n u a l l y
i n t h e U n i t e d S t a t e s 2
.
F i g u r e s o f t h i s n a t u r e a r e n o t a t h a n d f o r o t h e r c o u n t r i e s .
A b o u t 6 0 % o f t h e p h o s p h o r u s i n s e w a g e e f f l u e n t w a s e s t i m a t e d t o d e r i v e f r o m p h o s -
p h a t e b a s e d d e t e r g e n t s ( A n o n y m o u s , 1 9 7 0 ) . T h u s , t h e c o m b i n a t i o n o f d e t e r g e n t a n d
h u m a n w a s t e p h o s p h o r u s i n U . S . s e w a g e e f f l u e n t t o t a l s a r o u n d 3 1 5 0 0 0 t o n s o f e l e m e n t -
a l P a n n u a l l y , c o m p a r e d w i t h t h e e s t i r n a t e d 1 8 0 , 0 0 0 t o n s o f a v a i l a b l e p h o s p h o r u s c o n -
t a i n e d i n s e d i m e n t s .
F i g u r e s f o r p h o s p h o r u s r e l e a s e d i n i n d u s t r i a l w a s t e s a r e n o t a v a i l a b l e . F o r t h e
L a k e E r i e r e g i o n o f t h e U . S .
h o w e v e r , i n d u s t r i a l , i n p u t s o f p h o s p h o r u s t o s u r f a c e
w a t e r s a r e e s t i m a t e d t o b e a b o u t 7 % o f t h e t o t a l ( A n o n y m o u s , 1 9 7 0 ) . P o s i b l e t h e 7 %
f i g u r e r e p r e s e n t s a m a x i m u m f o r a l l b u t v e r y h i g h l y i n d u s t r i a l i z e d a r e a s .
T h e a c c e l e r a t e d e u t r o p h i c a t i o n o f U . S . l a k e s a n d r i v e r s i s i n p a r t a t t r i b u t e d t o p h o s -
p h o r u s . G o v e r n m e n t h e a r i n g s w e r e h e l d ( A n o n y m o u s , 1 9 7 0 ) a n d d e a d l i n e s s e t f o r t h e
s u b s t i t u t i o n o f o t h e r b u i l d e r s i n d e t e r g e n t s f o r p h o s p h a t e s . T h e f a v o r e d s u b s t i t u t e w a s
n i t r i l o t r i a c e t i c a c i d ( N T A ) . S e v e r a . 1 s o a p c o m p a n i e s s p e n t h u g e s u m s o f m o n e y c o n v e r -
t i n g f r o m p h o s p h a t e s t o N T A . S u b s e q u e n t r e s e a r c h t u r n e d u p s o m e u n f a v o r a b l e f a c t s
a b o u t N T A , i n c l u d i n g a p o s s i b l e l i n k w i t h c a n c e r : A s a r e s u l t , W a s h i n g t o n o f f i c i a l s
r e c e n t l y a n n o u n c e d t h a t p h o s p h a t e s a r e a t p r e s e n t a p p r o v e d f o r d e t e r g e n t u s e ( s e e
N a t u r e , V o l . 2 3 3 , O c t . 8 , 1 9 7 1 , p p 3 6 2 - 3 6 3 ) .
F r o m
l i v e s t o c k
F r o m
p o p u l a t i o n
A / B
S I . v i t z e r l a n d 2 5
3
8
A u s t r i a
5 0
4
1 3
G e r m a n y
2 4 0
2 9
8
F r a n c e
2 7 0
2 5 . 5
1 1
I t a l y
1 4 0 2 6 . 5
5 . 5
N e t h e r l a n d s
5 5 6 . 5
9
B e l g i u m
4 0
5
8
D e n m a r k
6 5
¿ . 5 2 6
S w e d e n
4 5
4 1 1
N o r w a y 2 0
2
1 0
U n i t e d K i n g d o m
2 1 0
2 8 8
M e a n 1 1
- . .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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S U M M A R Y
I t i s e v i d e n t t h a t s o i l e r o s i o n c o n t r i b u t e s h u g e a m o u n t s o f p o t e n t i a l l y
a v a i l a b l e
p h o s p h o r u s t o s t r e a m s a n d l a k e s . T h e c o n t r o l o f s o i l e r o s i o n i s o f
p a r a m o u n t i m p o r -
t a n c e i n t h i s r e g a r d .
N a t u r a l l o s s e s o f p h o s p h o r u s f r o m s o i l s a n d p h o s p h a t e - b e a r i n g r o c k s
s e e m s u f f i -
c i e n t i n m a n y c a s e s t o s u p p o r t a l g a l g r o w t h i n s u r f a c e w a t e r s . A f e a s i b l e
m e a n s o f
m i t i g a t i n g t h e t r a n s p o r t o f p h o s p h o r u s f r o m t h e s e s o u r c e s i s n o t a p p a r e n t t o t h c
w r i t e r .
F e r t i l i z e r p h o s p h o r u s s e e m s n o t t o b e s i g n i f i c a n t l y i n v o l v e d i n r a i s i n g t h e p h o s -
p h a t e l e v e l s o f s u r f a c e w a t e r s . i n d e e d , t h e r e i s s u b s t a n t i a l e v i d e n c e t h a t f e r t i l i z e r
p h o s p h o r u s c o n t r i b u t e s p o s i t i v e l y t o w a t e r q u a l i t y b y a i d i n g a n d m a i n t a i n i n g s t r o n g
e r o s i o n - r e s i s t a n t v e g e t a t i v e c o v e r o n s o i l s a n d m i n i m i z i n g t h e c u l t i v a t i o n o f m a r g i n a l
l a n d s . W h i l e s o m e s o l u b l e p h o s p h o r u s i s l o s t f r o m n e a r l y a l l s o i l - p l a n t s y s t e m s , t h e
a m o u n t s a r e s m a l l a n d r a r e l y e x c e e d a f r a c t i o n o f a k g / h a a n n u a l l y . N o t e d e x c e p t i o n s
a r e s a n d y a n d o r g a n i c s o i l s .
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L I T E R A T U R E C I T E D
A l d r i c h . S a m u e l L . 1 9 7 1 . P e r s o n a l c o m m u n i c a t i o n .
A n o n y m o u s .
1 9 6 3 .
A s t u d y o f p o l l u t i o n - w a t e r . A s t a f f r e p o r t t o t h e C o m m i t t e e o n P u b l i c :
W o r k s , U n i t e d S t a t e s S e n a t e . U . S . G o v e r n m e n t P r i n t i n g O f f i c e , W a s h i n g t o n .
A n o n y m o u s .
1 9 7 0 .
P h o s p h a t e s i n d e t e r g e n t s a n d t h e e u t r o p h i c a t i o n o f A m e r i c a ' s w a t e r s .
T w e n t y - t h i r d R e p o r t b y t h e C o m m i t t e e o n G o v e r n m e n t C > p e r a t i o n s . l i o u s e R e p o r t
N o . 9 1 - 1 0 0 4 . U . S . G o v e r n m e n t P r i n t i n g O f f i c e , W a s h i n g t o n .
I 3 a r r o w s , H . L . a n d V . J . K i l m e r .
1 9 6 3 .
P l a n t n u t r i e n t I c . ) s s e s f r o m s o i l s b y w a t e r
e r o s i o n . A d v a n c e s i n A g r o n .
1 5 : 3 0 3 - 3 1 6 .
B l a c k , C . A . 1 9 7 1 .
B e h a v i o r o f s o i l a n d f e r t i l i z e r p h o s p h o r u s i n r e l a t i o n t o w a t e r p o l l u -
t i o n . J o u r . P a p e r N o . J - 6 3 7 3 o f t h e I o w a A g r i e . a n d H o m e E c . E x p . S t a . A m e s .
B o l t o n . E . F . ,
J . W . A y l e s w o r t h , a n d F . R . l l o r e .
1 9 7 0 .
N u t r i e n t l o s s e s t h r o u g h t i l e
l i n e s u n d e r t h r e e c r o p p i n g s y s t e m s a n d t w o f e r t i l i t y l e v e l s o n a B r o o k s t o n c l a y s o i l .C a n a d a J . S o i l S r i . 5 0 : Z 7 5 - 1 , 7 9 .
C a r t e r , ,
D . L .
J . A . B o n d u r a n t ,
a n d C . W . R o b i n s .
1 9 7 1 . W a t e r - s o l u b l e N O 1 - n i t r o g e n ,
P O 4 - p h o s p h o r u s
a n d t o t a l s a l t b a l a n c e s o n a l a r g e i r r i g a t i o n t r a c t . S o i r S c i . S o c .
A m e r . P r o c . 3 5 : 3 3 1 - 3 3 5 .
C o l e , D W a n d S . P . G e s s e l .
1 9 6 5 .
M o v e m e n t o f e l e m e n t s t h r o u g h a f o r e s t s o i l a s
i n f l u e n c e d b y t r e e r e m o v a l a n d f e r t i l i z e r a d d i t i o n s . p . 9 5 - 1 0 4 . I n C . T . Y o u n g b e r g
( E d . ) , F o r e s t - s o i l r e l a t i o n s h i p s i n N o r t h A m e r i c a . O r e g o n S t a t e U n i v e r s i t y P r e s s .
C o r r a l l i S .
C o o k e , C . W . a n d R . J . B . W i l l i a m s .
1 9 7 0 .
L o s s e s o f n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u s f r o m
a g r i c u l t u r a l l a n d . W a t e r T r e a t m e n t a n d E x a m i n a t i o n . 1 9 : 2 5 3 - 2 7 6 . ( G r e a t B r i t a i n ) .
C o o p e r . C h a r l e s F .
1 9 6 9 .
N u t r i e n t o u t p u t f r o m m a n a g e d f o r e s t s . I n E u t r o p h i c a t i o n :
C a u s e s . C o n s e q u e n c e s . C o r r e c t i v e s . N a t i o n a l A c a d e m y o f S c i e n c e s , W a s h i n g t o n .
D . C . p p . 4 . 1 6 - 4 6 3 .
D u l e y , F . L . a n d M . F . M i l l e r .
1 9 2 3 .
E r o s i o n a n d s u r f a c e r u n o f f u n d e r d i f f e r e n t s o i l
c o n d i t i o n s . M i s s o u r i A g r . E x p . S t a . R e s . B u l l . 6 3 , 5 0 p .
F o x , R . L . a n d E . J . K a m p r a t h .
1 9 i 1 .
A d s o r p t i o n a n d l e a c h i n g o f p h o s p h o r u s i n a c i d
o r g a n i c s o i l s a n d h i g h o r g a n i c m a t t e r s a n d . S o i l S c i . S o c . A m e r . P r o c .
3 5 : 1 5 4 - 1 5 6 .
G e r l o f f . G . C .
1 9 6 9 .
E v a l u a t i n g n u t r i e n t s u p p l i e s f o r t h n g r o w t h o f a q u a t i c p l a n t s i n
n a t u r a l w a t e r s . I n E u t r o p h i c a t i o n : C a u s e s , C o n s e q u e n c e s .
C o r r e c t i v e s . N a t i o n a l
A c a d e m y o f S c i e n c e s . W a s h i n g t o n , D . C .
G e s s n e r , F .
1 9 6 0 .
I n v e s t i g a t i o n s o f t h e P h o s p h a t e E c o n o m y o f t h e A m a z o n .
I n t . R e v .
I l y d r o b i o l . 4 5 : 3 3 9 - 3 4 5 .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 132/367
H u f f m a n , E . 0 .
1 9 6 8 .
T h e r e a c t i o n s o f f e r t i l i z e r p h o s p h a t e w i t h s o i l s . O u t l o o k o n A g r i -
c u l t u r e , V o l u m e V , N u m b e r 5 , 2 0 2 - 2 0 7 .
J o h n s t o n , W . R .
F . I t t i h a d i e h , M . D a u m , a n d A . F . P i l l s b u r y .
1 9 6 5 .
N i t r o g e n a n d
p h o s p h o r u s i n t i l e d r a i n e f f l u e n t . S o i l S c i . S o c . . A m e r . P r o c . 2 9 : 2 8 7 - 2 8 9 .
K i l m e r , V i c t o r J . a n d R o b e r t T . J o y c e .
1 9 7 1 . .
F e r t i l i z e r u s e i n r e l a t i o n t o w a t e r q u a l i t y
w i t h s p e c i a l r e f e r e n c e t o t h e s o u t h e a s t e r n U n i t e d S t a t e s . P r o c e e d i n g s , T w e n t y - s e c o n d
A n n u a l F e r t i l i z e r C o n f e r e n c e o f t h e P a c i f i c N o r t h w e s t , B o z e m a n , M o n t a n a . 1 7 3 p .
K u r t z , L . T . 1 9 7 0 .
T h e f a t e o f a p p l i e d n u t r i e n t s i n s o i l s . J . A g r i . F o o d C h e m . 1 8 : 7 7 3 - 7 8 0 .
L a t t e r e l l , J . J . , R . F . H o l t a n d D . R . T i m m o n s .
1 9 7 1 .
P h o s p h a t e a v a i l a b i l i t y i n l a k e
s e d i m e n t s . J . S o i l a n d W a t e r C o n s e r v . 2 6 : 2 1 - 2 4 .
L e e , G . F r e d . 1 9 7 0 .
F a c t o r s a f f e c t i n g t h e t r a n s f e r o f m a t e r i a l s b e t w e e n w a t e r a n d
s e d i m e n t s . L i t e r a t u r e R e v i e w N o .
1 . W a t e r R e s o u r c e s C e n t e r , U n i v e r s i t y o f W i s . ,
M a d i s o n , W i s . 5 0 p .
M a c k e n t h u m , K . M .
1 9 6 5 .
N i t r o g e n a n d p h o s p h o r u s i n w a t e r . U . S . D e p t . H e a l t h , E d u c a -
t i o n , a n d W e l f a r e , P u b l i c H e a l t h S e r v i c e , D i v i s i o n o f W a t e r S u p p l y a n d P o l l u t i o n
C o n t r o l , W a s h i n g t o n , D . C .
M c H a r g u e , J . S . a n d A . M . P e t e r .
1 9 2 1 . T h e r e m o v a l o f m i n e r a l p l a n t - f o o d b y n a t u r a l
d r a i n a g e w a t e r s . K e n t u c k y A g r . E x p . S t a . B u l l . 2 3 7 .
M i l l e r , J . P . 1 9 6 1 .
S o l u t e s i n s m a l l s t r e a m s d r a i n i n g s i n g l e r o c k t y p e s , S a n g r e d e
C r i s t o R a n g e , N e v . , M e x i c o . U . S . G e o l . S u r v . W a t e r - S u p p . P a p e r 1 5 3 5 F : 1 - 2 3 .
N e l s o n , D a r r e l .
1 9 7 1 .
L i t t l e f e r t i l i z e r l o s t i n r u n o f f w a t e r . P r a i r i e F a r m e r , O c t o b e r 2 ,
V o l . 1 4 3 , N o . 1 9 .
O l s e n , S . R . ,
a n d F . S . W a t a n a b e .
1 9 7 0 .
D i f f u s i v e s u p p l y o f p h o s p h o r u s i n r e l a t i o n t o
s o i l t e x t u r a l v a r i a t i o n s . S o i l S c i . 1 1 0 : 3 1 8 - 3 2 7 .
P a t r i c k , W . H . a n d I . C . M a h a p t r a .
1 9 6 8 .
T r a n s f o r m a t i o n a n d a v a i l a b i l i t y t o r i c e o f
n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u s i n w a t e r l o g g e d s o i l s . A d v . i n A g r o n . 2 0 : 3 2 3 - 3 5 9 .
R e m e z o v , N . P . , Y e . M . S a m o y l o v a , I . K . S v i r i d o v a , a n d L . G . B o g a s h o v a .
1 9 6 4 .
( D y n a m i c s a n d i n t e r a c t i o n o f o a . k f o r e s t a n d s o i l ) . P o c h o v . 3 : 1 - 1 3 . T r a n s . i n S o y
S o i l S c i . 1 9 6 5 : 2 2 2 - 2 3 2 .
R u s s e l l , E . W .
1 9 6 1 .
S o i l C o n d i t i o n s a n d P l a n t G r o w t h , 9 t h E d . , p . 4 8 9 . J o h n W i l e y
a n d S o n s , I n c . N . Y .
S a w y e r , C . N .
1 9 5 2 . S o m e n e w a s p e c t s o f p h o s p h a t e s i n r e l a t i o n t o l a k e f e r t i l i z a t i o n .
S e w a g e a n d I n d u s t r i a l W a s t e s .
2 4 : 7 6 8 - 7 7 6 .
S i m o n s o n , R o y W .
1 9 7 0 .
L o s s o f n u t r i e n t s d u r i n g s o i l f o r r n a t i o n . I n N u t r i e n t M o b i l i t y
i n S o i l s : A c c u m u l a t i o n a n d L o s s e s . 0 . P . E n g e l s t a d , E d . S o i l S c i . S o c . o f A m e r . ,
I n c . 1 s A a d i s o n , W i s . , U S A .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 133/367
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 134/367
I
- I N T R O D U C T I O N
1 ) T h e p u r p o s e o f t h i s n o t e i s t o e x a m i n e t h e e x t e n t o f m a n ' s p h o s p h o r u s r e q u i r e m e n t s f r o m
t h e a n g l e o f f o o d r e q u i r e m e n t s .
T h e W e s t E u r o p e a n a r e a h a s b e e n c h o s e n f o r t h i s s t u d y b e c a u s e
o f :
- i t s g r e a t p o p u l a t i o n d e n s i t y ;
-
i t s g e n e r a l l y v e r y i n t e n s i v e a g r i c u l t u r e ;
- t h e e u t r o p h i c a t i o n f o u n d t h e r e ;
t h e s t a t i s t i c s a v a i l a b l e f r o m O E C D s o u r c e s .
T h e m a g n i t u d e o f p h o s p h o r a t e d f o o d r e q u i r e m e n t s c o u l d b e e s t i m a t e d i n t h i s a r e a ; i n p a r t i c u l a r ,
t h e s u p p l y o f P f u r n i s h e d b y m e a t a n d m i l k p r o d u c t s h a s b e e n t h e o b j e c t o f
2 d i s t i n c t a p p r o a c h e s
l e a d i n g t o t h e s a m e r e s u l t s .
I t i s t h u s p o s i b l e t o s h o w h o w m u c h m a n ' s p h o s p h o r u s r e q u i r e m e n t s a r e c h a r a c t e r i z e d . b y t h e i r
g r e a t d i m e n s i o n , w i t h i n e v i t a b l e r e p e r c u s s i o n s o n o u r e n v i r o n m e n t .
T h i s d i m e n s i o n
i s a l l t h e
m o r e c o n s i d e r a b l e a s t h e s u p p l y o f P i n t h e h u m a n d i e t i n v o l v e s p l a n t a n d a n i m a l p r o d u c t i o n
w h i c h i t s e l f g e n e r a t e s w a s t e a n d b y - p r o d u c t s ( c r o p r e s i d u e s , M a n u r e , s e m i - l i q u i d m a n u r e , b o n e s ,
e t c . ) c o n t a i n i n g l a r g e q u a n t i t i e s o f P a n d n e c e s s a r i l y r e t u r n i n g t o t h e n a t u r a l e n v i r o n m e n t .
2 )
I t i s e v i d e n t t h a t m a n ' s p h o s p h o r u s r e q u i r e m e n t s c a n n o t b e m e t w i t h o u t c o n t r i b u t i n g t o
s p r e a d i n g t h i s e l e m e n t , i n t h e e n v i r o n m e n t .
F o o d p h o s p h o r u s r e q u i r e d b y m a n I s s u b j e c t t o v a r i a b l e d e v e l o p m e n t ; i n t h e h i g h l y u r b a n i z e d
W e s t E u r o p e a n a r e a , t h e m a j o r p a r t e n t e r s s u r f a c e w a t e r t h r o u g h s e w e r s .
3 )
M a n i s t h e p o i n t o f p a s s a g e f o r a q u a n t i t y o f P w h i c h :
c a l l s f o r t h e u s e o f m u c h b i g g e r q u a n t i t i e s o f t h e e l e m e n t t o p e r m i t t h e p r o d u c t i o n o f
f o o d o f p l a n t a n d , e s p e c i a l l y , a n i m a l o r i g i n ;
t h e n r e t u r n s t o t h e n a t u r a l e n v i r o n m e n t , m a i n l y i n w a t e r , w i t h a l o c a l p r e s s u r e t h a t
r i s e s w i t h p o p u l a t i o n d e n s i t y a n d t h e d e g r e e a l u r b a n i z a t i o n .
4 )
I n c o n c l u s i o n , r e c o m m e n d a t i o n s a r e m a d e t o r e s t r i c t t h e
p 0 1 1 u t i n g e f f e c t s o f a c t i v i t i e s
b e f o r e a n d a f t e r h u m a n c o n s u m p t i o n , w h i c h a r e r e s p o n s i b l e f o r t h e
g r o w i n g p r o p a g a t i o n o f P i n
o u r e n v i r o n m e n t .
I t w i l l b e a b s o l u t e * n e c e s s a r y t o r e a . e d y t h i s s i t u a t i o n .
S C O P E O F T H 1 S T U D Y
M A N ' S P H O S P H O R U S R E Q U I R E I N A E N T S
A N D T H E I R E F F E C T S O N T H E F . N V I R O N M E N T
R . C . C e r v y , S . P . I . E . P . , P a r i s
T h e s t u d y c o n c e r n s a g r o u p o f c o u n t r i e s w i t h
a b o u t 3 2 0 m i l l i o n p e o p l e o n s l i g h t l y m o r e t h a n
3 m i l l i o n s q u a r e k i l o m e t r e s , w i t h a n a v e r a g e d e n s i t y
o f
1 0 5 i u h a b i t a n t s p e r s q u a r e k i l o m e t r e .
T h e a g r i c u l t u r a l a r e a ( A . A . ) c o v e r s 1 1 5 , 7 4 0 , 0 0 0
h e c t a r e s , o r 3 8 p e r c e n t o f t h e t o t a l a r e a .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 135/367
T h e a n n u a l u s e o f p h o s p h a t i c f e r t i l i z e r s a t p r e s e n t i n v o l v e s s o m e 5 m i l l i o n t o n s o f
P 2 0 3 ' o r
m o r e t h a n 2 m i l l i o n t o n s o f P .
D o s e s a r e s t a l l i n S p a i n a n d P o r t u g a l a n d , t o a l e s A e r e x t e n t ,
i n I t a l y , w h e r e t h e c l i v a t e h a m p e r s g e n e r a l i n t e n s i f i c a t i o n o f s o i l d e v e l o p m e n t ( s e e T a b l e I ) .
I I I - U S E O F P H O S P H A T E F E R T I L I Z E R I N W E S T E U R O P E A N C O U N T R I E S
P h o s p h a t e f e r t i l i z a t i o n i a e x a r i n e d u n d e r t w o a s p e c t s -
i n t e r m s o f t h e d o s e s o f
P 0 5
e m p l o y e d
p e r h e c t a r e o f A . A . p e r y e a r a n d a c c o r d i n g t o a n n u a l p h o s p h a t e f e r t i l i z e r c o n s u m p t i 2 o n e x p r e s s e d
i n k g o f P / i n h a b i t a n t / y e a r .
F i r s t g r a p h - T h e d o s e s o f P 0
u s e d i n e a c h c o u n t r y ( k g / h a A . A . ) a r e l i s t e d i n t h e o r d i n a t e
2 5
a n d p o p u l a t i o n d e n s i t y ( i n h a b i t a n t s / k m 2 ) i n t h e a b s c i s s a .
F o r m o s t c o u n t r i e s ( w i t h t h e e x c e p -
t i o n o f t h r e e - P o r t u g a l , S p a i n a n d I t a l y ) , t h e p o i n t s o b t a i n e d a r e s i t u a t e d a r o u n d a s l i g h t l y
r i s i n g l i n e .
T h e t h r e e M e d i t e r r a n e a n c o u n t r i e s a r e a t l o w e r l e v e l s , a b o u t h a l f t h e v a l u e s f o r
t h e c o u n t r i e s o f t h e f i r s t g r o u p w h i c h h a v e a p o p u l a t i o n d e n s i t y o f t h e s a n e o r d e r .
T h i s g r a p h s h o w s t h a t i n a p p r o p r i a t e l y w a t e r e d c o u n t r i e s w i t h a t e m p e r a t e c l i m a t e t h e p r e s e n t
s u p p l y o f P 2 0 / h a A . A . i s c l o s e t o t h e a n n u a l m a i n t e n a n c e g e n e r a l l y a s s u m e d i n - t h e r a t t e r o f
5
p h o s p h a t e f e r t i l i z a t i o n .
T h e M e d i t e r r a n e a n c o u n t r i e s s h o w h o w m u c h t h e h a n d i c a p o f i n s u f f i c i e n t o r b a d l y d i s t r i b u t e d
r a i n f a l l h a m p e r s t h e a d v e n t o f i n t e n s i v e a g r i c u l t u r e o n t h e t e r r i t o r y a s a w h o l e ( s e e c h a r t
w i t h b r e a k d o w n o f
P 2 0 5
/ h a A . A . ) .
I t F a y
b e c o n c l u d e d t h a t p h o s p h a t e f e r t i l i z a t i o n c h a r a c t e r i z e s m a i n l y a t y p e o f a g r i c u l t u r e a n d
i n c r e a s e s s l i g h t l y w i t h
p o p u l a t i o n d e n s i t y . I n t h e g r o u p o f i n t e n s i v e l y c u l t i v a t e d W e s t
. E u r o p e a n c o u n t r i e s , t h i s f e r t i l i z a t i o n i s a t t w o l e v e l s :
- 4 0 t o 6 0 k g o f P 0 / h a / y e a r i n t h e c e n t r a l a n d n o r t h e r n a r e a s ,
-
1 5 t o 3 0 k g o f P 2 2 0 5 5 / h a / y e a r i n t h e M e d i t e r r a n e a n a r e a .
S e c o n d g r a p h - A n n u a l u s e o f P / i n h a b i t a n t , i n t h e f o r m o f m i n e r a l f e r t i l i z e r s i s l i s t e d i n
t h e o r d i n a t e , w h i l e t h e a b s c i s s a r e m a i n s u n c h a n g e d .
T h e W e s t E u r o p e a n c o u n t r i e s f a l l i n t o s e v e r a l d i s t i n c t g r o u p s :
S p a r a e l y p o p u l a t e d S c a n d i n a v i a ( F i n l a n d h a s b e e n i n c l u d e d i n t h e g r a p h ) ;
A t l a n t i c c o u n t r i e s g r o u p e d a l o n g a h y p e r b o l i c c u r v e w i t h , o n t h e o n e h a n d , t h e c o u n t r i e s
w h e r e a g r i c u l t u r e e x p o r t s p r o d u c t s a n d i s a n i m p o r t a n t s e c t o r o f t h e e c o n o m y , a n d , o n
t h e o t h e r h a n d , t h e h i g h l y i n d u s t r i a l i z e d c o u n t r i e s ;
M e d i t e r r a n e a n c o u n t r i e s g r o u p e d a l o n g a h y p e r b o l i c a r c w h e r e , p o p u l a t i o n d e n s i t y b e i n g
e q u a l , t h e o r d i n a t e s a r e c l e a r l y b e l o w t h o s e o f t h e A t l a n t i c a g r i c u l t u r a l c o u n t r i e s ;
c e n t r a l m o u n t a i n o u s c o u n t r i e s ( S w i t z e r l a n d a n d A u s t r i a ) w h i c h h a v e i s o l a t e d p o s i t i o n s .
I V
D I E T A R Y P H O S P H O R U S R E Q U I R E M E N T S
R e c e n t s t u d i e s h a v e e s t a b l i s h e d t h a t i n W e s t e r n E u r o p e m a n ' s p h o s p h o r u s r e q u i r e m e n t s a r e
w e l l
m a t c h e d b y s u p p l i e s i n t h e d i e t .
T h e v a l u e w h i c h a p p e a r s t o b e m o s t i n l i n e w i t h p r e s e n t h a b i t s i s 1 . 5 g
o f P p e r d a y a n d p e r s o n
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 136/367
P l a n t P r o d u c t i o n
S u p p l y o f P / d a y , i n g
B r e a d
0 . 4 1
N e a t
0 . 2 8
F i s h : 0 . 0 4
P o t a t o e s
0 . 2 0
M i l k
0 . 2 9
V e g e t a b l e s
0 . 1 0
C h e e s e
0 . 0 7
F r u i t
0 . 0 4
E g g s
0 . 0 6
B u t t e r . . . ,
0 . 0 1
0 . 7 5
0 . 7 1
T o t a l . . . .
1 . 5 g o f P / d a y
I n 1 9 6 6 , t h e s u g g e s t e d g l o b a l p r o p o r t i o n w a s 0 . 8 1 g o f P f r o m p l a n t p r o d u c t s a n d 0 . 6 6 g o f
P f r o m a n i m a l p r o d u c t s .
l t i s c e r t a i n t h a t a s h i f t h a s s i n c e o c c u r r e d i n f a v o u r o f m e a t a n d
m i l k p r o d u c t s .
F o r 3 2 0 m i l l i o n c o n s u m e r s , t h i s r e p r e s e n t s a b o u t 1 7 5 , 0 0 0 t o n s o f P i n o n e y e a r , o f w h i c h :
- h a l f c o m e s d i r e c t l y f r o m p l a n t s ,
- 8 2 , 5 0 0 t o n s f r o m a n i m a l p r o d u c t s , a n o
- a b o u t 5 , 0 0 0 t o n s f r o m f i s h e r i e s .
V - P L A N T
A N D A N I M A L P R O D U C T I O N
T a k i n g i n t o a c c o u n t w a s t e a n d b y - p r o d u c t s o f p l a n t p r o d u c t i o n i n t e n d e d f o r h u m a n c o n s u m p t i o n
w h i c h a r e l o s t o r u s e d a s a n i m a l f e e d ( b r a n , m i d d l i n g s , m i s c e l l a n e o u s f o d d e r , e t c . ) , t h e
q u a n t i t y o f P m o b i l i i e d a n n u a l l y b y p l a n t p r o d u c t i o n h a s t o b e e s t i m a t e d a t a
m i n i m u m o f
1 5 0 , 0 0 0 t o n s .
A b o u t o n e - t h i r d o f
t h i s s e r v e s t o f e e d a n i m a l s .
A n i m a l P r o d u c t i o n
M i l k p r o d u c t s a n d e g g s c o r r e s p o n d t o a n a n n u a l s u p p l y o f :
0 . 4 3 g x 3 6 5 x 3 2 0 m i l l i o n s / 5 0 , 0 0 0 t o n s o f P ,
a n d n e a t :
0 . 2 8 g x 3 6 5 x 3 2 0 m i l l i o n s
3 3 , 0 0 0 t o n s o f
P .
O E C D s t a t i s t i c s f o r 1 9 6 9 o n M i l k a n d M i l k P r o d u c t s g i v e t h e
f o l l o w i n g b r e a k d o w n o f E u r o p e a n
d a i r y p r o d u c t i o n :
L i v e s t o c k f e e d
1 3 . 9 m i l l i o n t o n s
B u t t e r
4 3 . 0 8
C h e e s e
1 7 . 3
C o n d e n s e d a n d p o w d e r e d m i l k
5 . 6 6
F l u i d m i l k
3 1 . 9
C r e a m ,
3 . 9 2
M i s c e l l a n e o u s
1 , 1 1
1 1 6 . 8 7 m i l l i o n t o n s
F l u n t p r o d u c t s A n i m a l p r u d u e l s
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I f w e d e d u c t t h e s h a r e o f e g g s ( 7 , 0 0 0 t o n s o f P ) f r o m t h e f i r s t t o n n a g e ( 5 0 , 0 0 0 t o n s ) a n d i f
w e i n c l u d e o n l y c h e e s e , f l u i d m i l k , c r e a m a n d o n e - t h i r d o f p r o c e s s e d m i l k i n h u m a n c o n s u m p t i o n
( b a s e d o n a c o n t e n t o f 0 . 9 g o f P / k g o f m i l k ) , t h e q u a n t i t i e s o f P f u r n i s h e d a n d u s e d a r e i n
e q u i l i b r i u m , a t a b o u t 5
T h e O E C D m e a t s t a t i s t i c s f o r 1 9 6 9 l e a d t o t h e s a v e c o n c l u s i o n .
T h i r t y - t h r e e t h o u s a n d t o n s o f P , w i t h a n a v e r a g e c o n t e n t o f 0 . 1 5 ' 1 0
o f P , c o r r e s p o n d t o t h e
u t i l i z a t i o n o f 2 2 m i l l i o n t o n s o f n e a t . T h e O E C D s t a t i s t i c s g i v e a t o t a l c o n s u m p t i o n o f
2 1 , 7 1 8 , 6 6 0 t o n s ( f o r a p r o d u c t i o n o f 2 0 , 7 2 0 , 0 0 0 t o n s ) .
V I - P E O S P H O R U S R E Q U I R E M E N T S O F A N I M A L S
D a i r y a n d e g g p r o d u c t i o n p o s e s t h e p r i n c i p l e o f a t r a n s f o r m a t i o n o f v e g e t a b l e f e e d p h o s p h o r u s
i n t o a n i m : I I p r o d u c t p h o s p h o r u s .
W h i l e e x c e l l e n t m e t h o d s o f a n i m a l h u s b a n d r y p e r m i t a c o e f f i c i e n t
o f p h o s p h o r u s u t i l i z a t i o n c l o s e t o 2 , i t w o u l d
8 C C M
p r e f e r a b l e t o t a k e 2 . 5 a s t h e a v e r a g e
c o e f f i c i e n t , t h a t i s , 1 2 5 , 0 0 0 t o n s o f P w e r e d i s t r i b u t e d t o a n i m a l s ( f e v a l e d a i r y a n i m a l s a n d
l a y i n g h e n s ) t o m e e t t h e i r p r o d u c t i o n r e q u i r e m e n t s ; m a i n t e n a n c e r a t i o n s h a v e t o b e a d d e d t o
t h i s f i g u r e .
T h e a n n u a l c o n s u m p t i o n o f a b o u t 2 2 m i / l i o n t o n s o f d r e s s e d c a r c a s s e s f u r n i s h e s a b o u t 3 3 , 0 0 0
t o n s o f f o o d p h o s p h o r u s ; b u t t o o b t a i n t h i s q u a n t i t y , t h e a n i m a l s r e q u i r e m u c h m o r e c o n s i d e r a b l e
s u p p l i e s d u r i n g t h e i r l i f e .
P o u l t r y p r o d u c t i o n :
2 , 9 7 0 , 0 0 0 t o n s
- w e i g h t o f P o f l i v e a n i m a l s
3 5 , 0 0 0 t o n s
- w e i g h t o f a l i m e n t a r y P r e q u i r e d : 4 , 2 0 0 , 0 0 0 t o n s ( y i e l d 7 0 % )
x 2 . 5 x 0 . 0 0 7 ( P c o n t e n t o f f e e d )
7 3 , 0 0 0 t o n s
T h i s m e a n s t h a t a c h i c k e n f i x e s a b o u t h a l f o f i t s P i n t a k e i n i t s b o d y ; t h e m a j o r p a r t -
m o r e t h a n 3 0 , 0 0 0 t o n s - i s t o b e f o u n d i n t h e b o n e t i s s u e a n d w a s t e p r o d u c t s .
M e a t p r o d u c t i o n ( s e e T a b l e I I )
T o s i m p l i f y e s t i m a t e s , b e e f a n d v e a l a r e i n c l u d e d i n o n e f i g u r e - 7 , 2 2 0 , 0 0 0 t o n s - a n d
a v e r a g e s l a u g h t e r w e i g h t h a s b e e n f i x e d a t 5 0 0 k g w i t h a y i e l d o f 6 0 " h .
S u c h a n o x o r c o w c o n c e n t r a t e s a b o u t 4 k g o f P i n i t s s k e l e t o n a n d h a s a b o u t
1 k g i n t h e
o t h e r p a r t s o f i t s b o d y .
O n t h e W e s t E u r o p e a n s c a l e , t h i s m e a n s 9 6 , 0 0 0 t o n s o f P i n t h e
b . o n e s a n d 2 5 , 0 0 0 t o n s o f P i n t h e o t h e r t i s s u e s , o f w h i c h m o r e t h a n h a l f s e r v e s h u m a n
c o n s u m p t i o n ( m e a t + o f f a l ) .
B u t 6 , 6 0 0 , 0 0 0 t o n s o f c a r c a s s e s c a l l f o r a u t i l i z a t i o n o f P w h i c h m a y b e p u t a t
1 2 . 5 k g u p t o a w e i g h t o f 4 0 0 k g
a n d
2 . 5 k g t o i n c r e a s e t h e w e i g h t f r o m 4 0 0 t o 5 0 0 k g
t o t a l 1 5 . - k g ,
o r 3 3 0 , 0 0 0 t o n s o f P f o r 2 2 m i l l i o n h e a d .
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3 ) P i g p r o d u c t i o n
E s t i m a t e s m a d e o n a c o m p a r a b l e b a s i s s h o w t h a t a 1 0 0 k g p i g r e c e i v e s 1 , 2 0 0 t o 1 , 3 0 0 g o f P
i n i t s f e e d d u r i n g i t s l i f e ; i t a s s i m i l a t e s a b o u t h a l f o f i t , a n d 4 5 0 g a r e i n i t s b o d y w h e n
s l a u g h t e r e d .
A p p l i e d t o E u r o p e a s a w h o l e , t h i s g i v e s a m i n i m u m o f 1 5 0 , 0 0 0 t o n a o f P i n v o l v e d i n p i g f e e d ,
o f w h i c h 5 0 , 0 0 0 t o n s a r e l a t e r f o u n d , a b o u t t h r e e - q u a r t e r s i n t h e b o n e s a n d w a s t e p r o d u c t s
a n d o n e - q u a r t e r i n t h e e d i b l e p a r t s .
A c o n s i d e r a b l e p e r c e n t a g e o f b o n e s f r o m m e a t f o r h u m a n c o n s u m p t i o n i s u s e d b y v a r i o u s
i n d u s t r i e s .
I n F r a n c e , i t m a y b e e s t i m a t e d t h a t m o r e t h a n o n e - t h i r d o f t h e b o n e s i s c o l l e c t e d
i n t h i s w a y - 1 7 5 , 0 0 0 t o n s , o u t o f a p r o d u c t i o n o f 1 , 6 0 0 , 0 0 0 t o n s o f c a r c a s s e s w i t h a b o u t
5 0 0 , 0 0 0 t o n s o f b o n e s .
P h o s p h o r u s r e c o v e r e d i n t h i s w a y t o t a l s 4 , 0 0 0 t o n s a n d i s u s e d m a i n l y
i n t h e m a n u f a c t u r e o f a n i m a l f e e d .
T h e s a m e p r o p o r t i o n a p p l i e d t o E u r o p e g i v e s 2 1 , 0 0 0 t o n s o f P ,
t h a t i s t o s a y t w o - t h i r d o o f
t h e b o n e s o f s l a u g h t e r e d c a t t l e c a n n o t b e r e c o v e r e d , a n d o n e - t h i r d o f t h e r e m a i n i n g t h i r d i s
a l s o l o s t :
9 ( , 0 0 0
x
2
1 2 1 , 0 0 0 t o n s o f P .
3
3
V I I
- P H O S P h O R U S C A R R I E D A W A Y I N S U R F A C E W A T E R A N D O T H E R L O S S E S
W e s t i l l h a v e o n l y v e r y i n c o m p l e t e i n f o r m a t i o n o n t h e s u b j e c t .
A c c o r d i n g t o o l d e s t i m a t e s
a n d o n t h e b a s i s o f s o m e s e a s o n a l d a t a o n P c o n t e n t i n r i v e r s , t h e q u a n t i t y o f P f r o m F r e n c h
s o i l s w e p t t o w a r d t h e s e a i n s o l u t i o n m a y b e p u t a t 7 , 0 0 0 t o 1 0 , 0 0 0 t o n s a y e a r .
T h i s
t o n n a g e w o u l d i n d i c a t e 0 . 0 4 5 t o 0 . 0 6 7 p p m o f P i n
s u r f a c e w a t e r w h i l e i t s c o n t e n t i n r u r a l
a r c a s g e n e r a l l y r a n g e s f r o m 0 . 0 7 t o 0 . 1 p p m .
T h i s w o u l d m e a n t h a t t w o - t h i r d s o f t h e P c o n t e n t
i n s u r f a c e w a t e r a r e d u e t o r u n o f f a n d d r a i n a g e ,
i n a r e a s f r e e f r o m p o l l u t i o n b y a g g l o m e r a t i o n s
a n d i n d u s t r i e s .
F o r t h e w h o l e o f E u r o p e , w h i c h i s 5 . 5 t i m e s t h e s i z e o f F r a n c e , t h i s
w o u l d a m o u n t t o a l o s s
o f 3 8 , 0 0 0 t o 5 5 , C 0 0 t o n s o f P p e r y e a r .
E s t i m a t e s w i l l b e o n f i r m e r g r o u n d w h e n a l l a n a l y t i c a l r e s u l t s f o r
1 9 7 1 a r e k n o w n .
I f w e p u t t h e a v e r a g e d u r a t i o n o f h u m a n l i f e a t 6 0 y e a r s , 5 , 0 0 0 t o n s a r e
c o n c e n t r a t e d a n n u a l l y
I n c e m e t e r i e s A n d n e c r o p o l i s e s .
B u t t h e b i g t e s t l o s s e s o f P a r c u n d o u b t e d l y d u e t o t h e f o l l o w i n g t w o
f a c t o r s :
N o n - r e c o v e r y o f b o n e s , t h e i r d i s p e r s i o n a n d t h a t o f t h e w a s t e
m a t e r i a l s o f h u m a n n u t r i -
t i o n i n o u r e n v i r o n m e n t : d i s c h a r g e , g a r b a g e , d i r e c t - t o - s e w e r
d r a i n a g e , e t c . T h i s i n v o l v e s
a b o u t 1 8 0 , 0 0 0 t o n s o f P a y e a r , o v e r w h i c h n o c o n t r o l i s
p o s s i b l e a t p r e s e n t .
W e c a n e x p r e s s
t h i s t o n n a g e i n a f i g u r e b u t w e k n o w n o t h i n g a b o u t i t s
s u b s e q u e n t a c t i v i t i e s e x c e p t t h a t t h e y
d o u b t l e s s a c t a s v a r i o u s c a u s e s o f p o l l u t i o n .
I t i s i m p o s s i b l e t o r e t u r n t o t h e s o i l t h e
e n t i r e q u a n t i t y o f P c o n t a i n e d i n a n i m a l
e x c r e m e n t s .
I t i s v e r y d i f f i c u l t t o m a k e a d i v i s i o n b e t w e e n
p h o s p h o r u s a c t u a l l y r e u s e d i n
o r g a n i c m a n u r e a n d
p h o s p h o r u s
l o s t .
I t h a : a l r e a d y b e e n e s t a b l i s h e d t h a t s t r o n g
a n i m a l
c o n c e n t r a t i o n s a r e r e s p o n s i b l e f o r a b n o r m a l l y e n r i c h i n g
u n d e r g r o u n d w a t e r w i t h n i t r a t e s , a n d o n e
c a n e v e n n o w p u t f o r w a r d t h e p r i n c i p l e
o f a p o l i c y o f h y g i e n e i n v i e w o f t h e f a c t t h a t t h e
p h o s p h o r u s o f a n i m a l p r o d u c t i o n f o r m s a m u c h b i g g e r q u a n t i t y
t h a n o f u r b a n a g g l o m e r a t i o n s .
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t h e n e e d o f t r e a t i n g t h e w a s t e w a t e r o f i n d u s t r i a l s t o c k - r a i s i n g b e f o r e i t r e a c h e s
s u r -
f a c e w a t e r ;
t r y i n g t o s p r e a d t h e d e j e c t a c f l i v e s t o c k o n a r e a s o f s u f f i c i e n t s i z e f o r r e u s e o f P b y
p l a n t p r o d u c t i o n , w i t h o u t m i s c a l c u l a t i o n ;
u s e o f c o n c e n t r a t e d d e j e c t a ( p o u l t r y d r o p p i n g s a n d l i t t e r , d r i e d m i x t u r e o f l i q u i d a n d
s o l i d m a n u r e ) t o p r o d u c e o r g a n i c f e r t i l i z e r f o r m a r k e t i n g .
S l a u g h t e r - h o u s e s a n d c a n n e r i e s
R e c o v e r y o f a l l b o n e s a n d w a s t e p r o d u c t s f o r u s e a s a s o u r c e o f m i n e r a l e l e m e n t s ( a n i m a l
f e e d a n d f e r t i l i z a t i o n ) .
C o n s u m p t i o n
S e p a r a t i o n o f b o n e s a n d f o o d w a s t e t o p r e v e n t t h e m f r o m r e a c h i n g s u r f a c e w a t e r ;
l i k e w i s e , t h e a s h e s o f i n c i n e r a t e d h o u s e h o l d g a r b a g e m u s t n o t b e l e f t t o c h a n c e ; p r e -
c a u t i o n s m u s t b e t a k e n s o t h a t t h e y w i l l n o t b e c o m e a s o u r c e o f p o l l u t i o n r e p l a c i n g
t h e p o l l u t i o n t h a t w a s t o b e a v o i d e d .
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1969 and 1969-1970
Country
Number
of
inhabitants
Area
yr2
Inhabitants
per
km2
Asricultural
Area
P2 C5
P
('COO
ho)
AUSTRIA
7 375 COO
24
COO 88
2
779
ha
144 5C0
t
62 800
BELGIUM AND LUXEMBOURG 9 990
OCO 33 100 302 1 834 142 100 64 400
DENMARK 4 910
002 43 000
114 3
023 126 9C0
55
200
IRELAND
2
903
003 70 300
41
4 585
169
ICC
73
500
FRANCE
50
300
OCG
551 500
91 29 234
1
710 2C0
743
600
FED.
REP.
OF GERMANY 50
800
000
248 00C 245
13
996
656
6CC
372
400
ITALY
53
200 033
201
OCC 177
15
557 486
200
211
400
NETHERLANDS 12 900 CO3 33 500 2E5 2
239 107 500
46 700
NORWAY 3
950
000
324
000
12
1
CCO 54 000 23
500
PORTUGAL 8
960 000 92
000
96
4 130 60 900 25 500
SPAIN
33 COO COO 507
COO
55 20 725 295 OCC
171
700
SWEDEN
7 800 OCO
450 CCO 17
3
133 139 200 60 500
SWITZERLAND 6
400
030
41 300 155 1 100 50
900 22 100
UNITED KINGDOM 55
50C
030 244
OCO
227 12
435 469 600
204 200
TOTAL
or
AVERAGE
217 785 COO 3 022 700
105
115 740 4
918 700 2
138
500
_ _
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 143/367
o n n a g e o f P 2 0 5
p e r h a o f e g r i c . a r e a
1 0 0
9 0
8 0
7 0
6 0
5 0
4 0
3 0
2 0
1 0
. . . . . . "
. . . . .
H
. . - - - .
. . - - - -
. . . . . . -
- - - - F
. . . . . - - -
. . . . " - " .
. . .
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a i ) E
. . . - - - -
A
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- - - - - "
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G R A P H - I -
. . . . . . " * " .
. . . . . . . "
C H
. . - - - -
, . . . . " . . .
. . . 0 - - *
0
H S . L
. . - ^ " . . .
. . . . . . . . .
- - - - - -
P o p u l a t i o n d e n s i t y
. . . . . - . . " .
N L
0
2 5 5 0
7 5
1 0 0
1 2 3
1 5 0
1 7 5 2 0 0 2 2 5 2 5 0 2 7 5 3 0 0
3 2 5
3 5 0
3 7 5 4 0 0
. . . . . . " '
D K
. . . . . . . ' .
. . - - - - '
G B
, . . .
. . . - - - .
. . . . - - . . " - .
. . . . . . . ,
- - -
6 - 1
. . . . . . " '
. . . - - - -
. . . . " .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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T o n n a g e o f P h o s p h o r u s
p e r i n l a b i t a n t
2 6
2 5
2 4
2 3
2 2
2 1
2 0
1 9
1 8
1 7
1 6
1 5
1 4
1 3
1 2
1 1
1 0
9
6
5
4
3
2
1
G R A P H - I I -
e D & L
P o p u l a t i o n d e n s i t y
0
2 5
5 0 7 5
1 0 0
1 2 5 1 5 0
1 7 5
2 0 0 2 2 5
2 5 0 2 7 5 3 0 0
3 7 5
3 5 0
3 7 5 4 0 0
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50,000
tons
of
P
found in
animal
feed
20,000
tons
of
P
found
in animal
feed
whereof
2,500
tons of
P
in
offal
QUANTITIES
OF P EMPLOYED FOR HUMAN
FOOD (tons)
(320
million inhabitants)
PLANTS
collected human food
animal feed
to be
supplied
co
soil
drawn
by
plants
250
030
200.000
150
000
E7
500
50
on
(1
Animals ?resent in
livestock
feed
Human
food waste and bones
Poultry
73 000
4 500
3C 500
Cattle
330 CCD
It
000
96 COO
(2
11
500
(- offal
2 500)
Pigs
.
150 000 12 000
39
000
Miscellaneous
and
Offal
67 500 5 000 (3)
25
000
Feed for
Laying
bent,
75 000
7 000
,..
Feed for
milch cows
180 000
43 000
(13
kg/day)
(1)
TOTAL 875 000
(2) 82
500
201
000
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w a s t e
l o s s e s
1 2 5 0 0
7 - %
Q U A N T I r E 5 A N N U E L L E - 5 d e P H O S P H O f f q u i C I R C U L E N T o a n s
l ' O U L 5 T - 0 ( 1 0 P E E N
p o u r C U I P P i l t i l e a B E S O 1 N S
A L 1 M E N T A I N E 5 d e l ' H O M M E
( e n t o n n e s d e P )
c e r n e l e r i e s
5 0 0 0
e x p o r t a t i o n o f
p l a n t p r o d u c t s
1 5 0 0 0 0
a b s o r w i o n o f
v e g e t a b l e f o o d
c r o p s
2 0 0 0 0 0
s u p p l y f ( r p l a n t p r o -
& l e t s f o r i o i m a n f o o d
2 5 0 0 0 0
P s u p p l y o f
f e r l i l i c e r S
2 1 4 0 0 0 0
g e n e r a l e n r i c 1 ) -
m e n t o f s o i l
7 1 5 0 0 0
i i i s p e r s e d i n
e n v i r o n m e n t
1 7 5 0 0 1 - i
0 0 0 1 , f - 1 2 5 0 0
A
I
f . i s h , r i e s 1
5 0 0 0 0
u n u s a b l e b a l a n c e
3 0 0 0 0 0
5 0 0 0 0
f 2 5 0 0 0 0
o t h e r n o n - f o o d
c r o p s
1 0 0 0 0 0
t n a c t i v a l c d P
( 4 -
1 0 - Y .
o f t h e
s u p p l y )
2 0 0 0 0 0
2 0 0 0 0
7 1 0 0 0 0
1 5 5 A U D O
h o r n i i f o o d
1 7 5 0 0 0
1
1 3 1 0 0 0
p o o r s o i l s
a n d
f i x a t i n g s o i l s
1 0 0 0 0 0
.
b o n e s a n d
w a s t e
2 0 1 0 0 0
f e e d r e q u i r e m e n t s
o f a n i m a l s
8 7 5 0 0 0
e x p o r t a t i o n
b y f o d d e r
8 0 0 0 0 0
3 4 1 5 0 0
a b s c p , , , . . , b y
f o d d e r c r o p s
1
0 0 0 0 0 0
r n i n e r a t
c o n d i m e n t
2 0 0 0 0
c o n d i m e n t
m i n e r a l
( p h . n a t . e t
p o 5 o n )
2 5 0 0 0
1 - >
2 0 0 0 0
a n i m a l
d e j e c t a
5 9 1 5 0 0
v a r i . o u s
l o s s e s
2 0 0 0 0
1 , c a r r i e d a . w a y
b y w a t e r
4 0 0 0 0
( I i s s o l v e d
f o r r t l e
4 0 0 0 0
m i n e r a l , o r g a -
n i C a n d a b s o r b e d
f o r m s ,
f
5 0 ' 4
b e \ \
( a c T
o s o i l
2 0 0 0 0 0
I n
2 5 0
i a c k . . " . N \
s O n z )
0 0 0
a v a i l a b l e P , a l l c r o p s
1
6 0 0 0 0 0
s u p p l y f o r f o d d e r
a n d g r a i n s f o r
a n i m a l f e e d
1
2 5 0 0 0 0
a l t k i n t i s
2 6 5 5 0 0 0
- >
1 2 ' A D
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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K s a t u r a t i o n a s a f a c t o r o f K m o b i l i t y
T h e K s e l e o t i v i t y o f a c l a y m i n e r a l c a n b e e x p r e s s e d i n q u a n t i t a t i v e t e r m s a s
s e l e c t i v i t y c o e f f i c i e n t . C a p o n ' s e q u a t i o n i s m o s t l y u a e d t o c a l c u l a t e t h e e e l e c t i v i t y
c o e f f i c i e n t :
K a
.
K 1
J I
C a a + M g a
C a l + M g i
F i g u r e
3
s h o w s t h a t t h e K s e l e c t i v i t y i o d e p e n d e n t o n t h e K s a t u r a t i o n o f t h e
c l a y .
O b v i o u s l y a c e r t a i n
K s a t u r a t i o n o f t h e e x c h a n g e c a p a c i t y i s r e q u i r e d t o h a v e a l l K
s e l e c t i v e B i t e s o c c u p i e d w i t h K i o n s .
B e l o w a c e r t a i n K s a t u r a t i o n t h e e e l e c t i v i t y
c o e f f i c i e n t i n c r e a s e ° r a p i d l y i n d i c a t i n g a h i g h p r e f e r e n c e f o r K o v e r C a + M g a n d
c o r r e s p o n d i n g l y a l o w K c o n c e n t r a t i o n i n e o l u t i o n , w h i c h i e o f p r a c t i c a l c o n a e q u e n c e
i f o n e w a n t ° t o e a t i m a t e K a v a i l a b i l i t y t o p l a n t s o r K m o b i l i t y i n t h e s o i l .
I t i s i n t e r e s t i n g t o n o t e t h a t m o n t m o r i l l o n i t e d o e s n o t s h o w a s i g n i f i c a n t
c h a n g e i n
K s e l e c t i v i t y w i t h c h a n g i n g K s a t u r a t i o n a n d t h a t o v e r t h e w h o l e r a n g e t h e s e l e c t i v i t y
c o e f f i c i e n t i n s i g n i f i c a n t l y l o n e t h a n f o r i l l i t e .
T h i e i s d u e t o t h e f a c t t h a t m o n t -
m o r i l l o n i t e h a s o n l y p l a n a r e x c h a n g e s i t e e ( F i g u r e 1 ) a n d d o e u n o t c o l l a p e e o n a d d i t i o n o f
K , b e c a u s e o f i t s l o w s u r f a c e c h a r g e d e n s i t y .
I n c o n t r a e t t o m o n t m o r i l l o n i t e c h l o r i t e
c l a y e x h i b i t s a v e r y h i g h e e l e c t i v i t y w h i c h i s p r o b a b l y t h o r e a u l t o f a n u n u s u a l l y h i g h
p r o p o r t i o n o f w e d g e s i t e s . A t a g i v e n K e a t u r a t i o n a m o n t m o r i l l o n i t e s o i l h a s t h e r e f o r e
a h i g h e r K c o n c e n t r a t i o n i n t h o ° o i l s o l u t i o n t h a n a n i l l i t e s o i l a n d h e n c e K m o b i l i t y
i s h i g h e r , w h e r e a n t h e r e v e r s e l e t r u e f o r ° o i l s w i t h c h l o r i t e a u d o m i n a n t c l a y m i n e r a l .
F i g u r e 4 d e m o n e t r a t e o t h a t t h o o a m e r e l a t i o n s h i p h o l d s f o r ° o i l s , w h i c h u s u a l / y c o n t a i n
a m i x t u r e o f c l a y m i n e r a l s .
F r o m t h e f o r e g o i n g i t a p p e a r ° t h a t K s a t u r a t i o n i s a n i m p o r t a n t f a c t o r d e t e r m i n i n g
t h e b e h a v i o u r o f K i n s o i l s .
T h e l o w e r t h e K s a t u r a t i o n t h e m o r e t i g h t l y K i s h e l d b y
t h o s o i l , c o t h a t t h e K c o n c e n t r a t i o n i n t h e s o i l s o l u t i o n i s l o w a n d h e n c e t h e K
m o b i l i t y I n
t h e ° o i l i e l o w t o o .
T h i s w o u l d m e a n t h a t a t a g i v e n c o n t e n t o f e x c h a g e a b l e
K a s a n d y
c o i l ( l o w i n o r g a n i c e x c h a n g e c a p a c i t y ) h a s a h i g h e r
K
c o n c e n t r a t i o n i n t h e s o i l
s o l u t i o n t h a n a l o a n o r c l a y s o i l .
F i g u r e
5
d e m o n e t r a t e e t h a t t h i s i s i n d e e d t h e c a n o .
T h e r e f o r e , i n h e a v y
o o i l B t h e r e i n m u c h l e s o
K l o s e
t h r o u g h l e a c h i n g ( T a b . 3 ) , a n d a
s u b s t a n t . i a l d o w n w a r d m o v e m e n t o f f e r t i l i z e r K w o u l d o c c u r i n a l o a m ° o i l
o n l y a t m u c h
h i g h e r d o n e s t h a n i n a s a n d y s o i l .
I t
i e
r a t h e r i n c o n v e n i e n t t o h a v e s e p a r a t e r e g r e w : l i o n s f o r e a c h
t e x t u r a l c l a s s o f
s o i l s .
W o t h e r e f o r e p r e f e r t o p l o t
K
s a t u r a t i o n o f t h e i n o r g a n i c e x c h a n g e c a p a c i t y
i n s t e a d o f e x c h a n g e a b l e
K
c o n t e n t .
T h o n o n l y o n e r e g r e s s i o n l i n e i s o b t a i n e d a n d i t i s
p o s s i b l e t o e s t i m a t e t h e K c o n c e n t r a t i o n i n t h e s o i l e o l u t i o n i f
t h e K s a t u r a t i o n i s
k n o w n ( F i g u r e
6 ) .
V e r t i c a l K m o v e m e n t i n B o i l s
U n f o r t u n a t e l y i t i s n o t a s e a s y t o c a l c u l a t e t h e K m o v e m e n t
d o w n a p r o f i l e e v e n i f t h e
a m o u n t o f w a t e r m o v i n g d o w n w a r d s w e r e k n o w n , b e c a u s e a t a
g i v e n K s a t u r a t i o n t h e
K
c o n c e n t r a t i o n v a r i e e a l s o w i t h w a t e r c o n t e n t
( F i g u r e
8 ) .
U n d e r c o n d i t i o n s o f u n s a t u r a t e d
f l o w t h o c o n c e n t r a t i o n w i l l b e h i g h e r t h a n g i v e n i n F i g u r e
6 , h o w e v e r , t h e a m o u n t o f w a t e r
1 /
K a , C a , M g a
-
e x c h a n g e a b l e c a t i o n s ( m e / 1 0 0 g )
K l ' C a l ' M g 1
-
c a t i o n s i n s o l u t i o n ( m o l e / 1 )
2 /
I t s h o u l d b e s t r e s s e d t h a t o n l y t h e i n o r g a n i c e x c h a n g e
c a p a c i t y h a s t o b e
t a k e n i n t o a c c o u n t w h e n c a l c u l a t i n g t h o K s a t u r a t i o n
o f a s o i l .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 151/367
p e r c o l a t i n g t h r o u g h t h e p r o f i l e w i l l a l s o b e a p p r e c i a b l y l o w e r , s o t h a t t h e o v e r a l l v e r t i c a l
K m o v e m e n t m i g h t s t i l l b e l o w e r t h a n a t o r a b o v e f i e l d c a p a c i t y .
H o w e v e r , t h e f a c t s t i l l
r e m a i n s t h a t m o b i l i t y d e p e n d e o n t h e K c o n c e n t r a t i o n i n t h e s o i l s o l u t i o n b e e e n e e t r a n s p o r t
w i l l t a k e p l a c e i n t h e a q u e o u s p h a s e .
I n m o v i n g d o w n w a r d s t h e e o i l s o l u t i o n w i l l p a s s
t h r o u g h h o r i z o n s w i t h K s a t u r a t i o n s d i f f e r e n t f r o m t h o s e o f t h e t o p s o i l s o t h a t a c o n t i n u o u s
e q u i l i b r a t i o n p r o c e s e w i l l t a k e p l a c e d u r i n g t h e d o w n w a r d m o v e m e n t a n d t h e K c o n c e n t r a t i o n
w i l l c o n t i n u o u s l y c h a n g e .
T h e c o m p o e i t i o n o f t h e l e a o h a t e w i l l c o r r e s p o n d t o t h e K
s a t u r a t i o n o f t h e l a s t l a y e r o f s o i l t h r o u g h w h i c h i t p a s e e s .
A s t h e K s a t u r a t i o n i n t h e
s u b s o i l i s n e a r l y a l w a y s l o w e r t h a n i n t h e s u r f a c e l a y e r s t h o s o i l s o l u t i o n i s g r a d u a l l y
d e p l e t e d o f K s o t h a t t h e d r a i n w a t e r h a s u e u a l l y a r a t h e r l o w K c o n c e n t r a t i o n .
I n F i g u r e 7 t h e K c o n c e n t r a t i o n a t d i f f e r e n t d e p t h s o f 3 p r o f i l e s ( o n e u n f e r t i l i z e d )
i s g i v e n .
I n t h e h i g h l y f e r t i l i z e d a s w e l l a s i n t h e K d e f i c i e n t s o i l t h e K c o n c e n t r a t i o n
b e c o m e a m o r e o r l e u s t h e s a n o b e l o w t h e d e p t h o f
1 m , w h i c h m e a n s t h a t i n t h r e e o f t h e
p r o f i l n e a b o u t t h e e a m e a m o u n t o f K w o u l d b e l e a c h e d , i f t h e e a m e a m o u n t o f w a t e r w o u l d
p e r c o l a t e t h r o u g h e a c h p r o f i l e i r r e s p e c t i v e o f f e r t i l i z i n g p r a c t i c e , o n l y t h e s a n d w o u l d
B u f f e r s i g n i f i c a n t l e a c h i n g l o s s e s .
A s e u m i n g f i e l d c a p a c i t y a n d k n o w i n g t h e a m o u n t o f
p e r c o l a t i n g w a t e r a n d K c o n c e n t r a t i o n o f t h e s o i l s o l u t i o n o n e c a n m a k e a n a p p r o x i m a t e
e s t i m a t e o f h o w m u c h K w i l l m o v e o u t o f
a
e o i l l a y e r ( T a b . 1 ) .
I t i u o b v i o u s t h a t m o r e K
w i l l b e l e a c h e d o u t o f a f e r t i l i z e d p l o u g h l a y e r t h a n o u t o f a s u b s o i l .
H i g h a p p l i c a t i o n e
o f K f e r t i l i z e r w i l l r e s u l t i n a g r a d u a l i n c r e a s e i n K s a t u r a t i o n o f t h e s u b u o i l .
F r o m
t h e p o i n t o f v i e w o f p l a n t n u t r i t i o n t h i s i s r a t h e r a d e s i r a b l e p r o c e s s a s a n e n r i c h m e n t o f
t h e s u b s o i l w o u l d e n s u r e a s u f f i c i e n t n u t r i e n t s u p p l y d u r i n g t i m e s o f d r o u g h t w h e n u p t a k e
f r o m t h o d r y t o p l a y e r i s s e v e r e l y r e a t r i c t e d
( C R I M E
o t a l . 1 9 7 1 ) .
T h i s i e , h o w e v e r ,
a l s o a v e r y s l o w p r o c e s s a s a C t e r
5 0
y e a r ° o f f e r t i l i z i h g p r a c t i c e t h e s u b s o i l s o f o u r a r a b l e
s o i l s h a v e s t i l l a c o n s i d e r a b l y l o w e r K s a t u r a t i o n t h a n t h e i r p l o u g h l a y e r s .
T h i s t h e o r e t i c a l r e a s o n i n g i e c o n f i r e e d b y l y s i m e t e r e x p e r i m e n t e , w h i c h s h o w l e a c h i n g
o f K o u t o f t h e p l o u g h l a y e r , b u t t h i e K i s r e t a i n e d i n t h e e u b s o i l w h i c h l o o s e e o n l y e m a l l
a m o u n t s o f K c o r r e s p o n d i n g w i t h i t a l o w e r K s a t u r a t i o n
( T a b l e 2 , V O M E L
1 9 7 0 ) .
A f u r t h e r i n t e r e u t i n g f a c t e m e r g e s f r o m T a b . 2 :
l e a c h i n g i n t o t h e s u b s o i l
i s l e s s
w h e n t h e s o i l i s f e r t i l i z e d .
E v e n w i t h 2 4 0 k g : < 0 / h a
K m o v e m e n t i n t o t h e s u b s o i l w a s
n e a r l y 3 0
l e s s t h a n w i t h o u t K f e r t i l i z e r , i f t h e r á w a e a n a d e q u a t e N s u p p l y .
S i m i l a r
r e s u l t s h a v e b e e n o b t a i n e d b y J U N O e t a l .
( 1 9 7 0 )
w h o a l s o f o u n d i n t h e i r l o n g t e r m
l y s i m e t e r t r i a l s t h a t f e r t i l i z i n g p r a c t i c e h a s a n i m p o r t a n t i n f l u e n c e o n t h e
d o w n w a r d
m o v e m e n t o f K i n s o i l e ( T a b . ) ) .
E s p e c i a l l y N s u p p l y i e o f i m p o r t a n c e h e r e .
O n w e l l
f e r t i l i z e d s o i l s h i g h e r y i e l d e a r e o b t a i n e d , m o r e n u t r i e n t s a r e t a k e n u p a n d m o r e
w a t e r
i s c o n a u m e d , s o t h a t a s a r e s u l t l e s s n u t r i e n t s a r e t r a n s l o c a t e d t o
d e e p e r l a y e r s .
T h e
p H o f s o i l a e x e r t s a c o n s i d e r a b l e i n f l u e n c e o n K m o b i l i t y , b e c a u s e a t a g i v e n K
s a t u r a t i o n
t h e K c o n c e n t r a t i o n i n c r e a s e s w i t h d e c r e a s i n g p H
( N E M E T H a . U R I =
1 9 7 2 ) .
A s a c o n s e q u e n c e
l e a c h i n g l o s s e s i n c r e a c e s u b s t a n e i a l l y w i t h d e c r e a s i n g p H
( K R A U S E ,
1 9 6 5 , 2 a b . 4 ) .
U n d e r
a r i d c o n d i t i o n s t h e r e a r e o f c o u r e e n o l e a c h i n g l o c e e o , u n l e s s
i r r i g a t i o n i s p r a c t i c e d a n d a
s u r p l u e o f w a t e r o v e r t h o a c t u a l c o n e u m p t i o n i s a p p l i e d
b u t e a l t a c c u m u l a t i o n i n t h e t o p
s o i l .
H e r o t h e s a n e p r i n c i p l e s a p p l y a s f o r t h o d o w n w a r d
m o v e m e n t .
H o w e v e r , t h e r e i s a n
a c c u m u l a t i o n o f t h e m o r e m o b i l e i o n s , e s p e c i a l l y N a .
K c o n c e n t r a t i o n i n s u r f a c e a n d F r o u n d w a t e r
T h e r e i s o n l y l i t t l e i n f o r m a t i o n a v a i l a b l e o n
t h e K c o n c e n t r a t i o n o f s u r f a c e a n d
g r o u n d w a t e r .
B u t f r o m o u r k n o w l e d g e o f t h e b e h a v i o u r o f K i n
s o i l s o n e w o u l d c o n c l u d e t h a t
w i t h t h e e x c e p t i o n o f s a n d y s o i l s t h e r e i s n o i n f l u e n c e
o f
K f e r t i l i z a t i o n o n w a t e r
c o m p o s i t i o n .
T h e K c o n t e n t o f g r o u n d a n d s u r f a c e i s d e p e n d e n t o n
t h e c h e m i c a l a n d m i n e r a l -
o g i c a l p r o p e r t i e e o f t h e s o i l a n d t h e i r p a r e n t
m a t e r i a l ( T O T H A . ,
1 9 6 9 ) .
T h e K c o n t e n t o f
w a t e r f r o m l a n d d r a i n s i s u a u a l l y i n t h e o r d e r
o f 0 . 1
m e / 1
o r l o s s ( W I L L I A M S
1 9 7 0 ,
K I X I T
1 9 6 5 ) .
B e c a u s e o f K e n r i c h m e n t i n t h e t o p l a y e r
f r o m f e r t i l i z e r s u b e t a n t i a l a m o u n t s o f K m a y
b e e x p o r t e d f r o m t h e f i e l d s b y e r o s i o n .
B u t m o s t o f t h i e K w i l l b e b o u n d w i t h i n t h e s o i l
p a r t i c l e s o r i n e x c h a n g e a b l e f o r m .
O n d i l u t i o n t h e K c o n c e n t r a t i o n i n t h e a q u e o u s p h a s e
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 152/367
o f
s u s p e n s i o n w i l l d e c r e a s e r a p i d l y a n d t h e i n i t i a l d i f f e r e n c e b e t w e e n s o i l s o f d i f f e r e n t
K s a t u r a t t , m b e c o m e s n e g l i g i b l e ( F i g u r e 8 ) , s o t h a t n o i m p o r t a n t i n o r e a s e o f t h e K c o n c e n t r a -
t i o n o f d . . . t c h e s a n d r i v e r s b y e r o s i o n i s t o b e e x p e o t e d , b e o a u s e o f t h i s d i l u t i o n f a c t o r .
C o n c l u s i o n s
T h e r e i s l i t t l e d a n g e r o f f e r t i l i z e r K b e i n g c a r r i e d i n t o g r o u n d w a t e r a n d s u r f a c e w a t e r
f r o m a r a b l e f i e l d s w i t h t h e e x c e p t i o n o f h e a v i l y f e r t i l i z e d B a n d y e o i l s .
A l t h o u g h t h e r e i e s o f a r n o i n d i c a t i o n t h a t K c o n t r i b u t e s t o e n t r o p h i c a t i o n a v o i d a b l e
e x p o r t a f r o m t h e a g r i c u l t u r a l l a n d s h o u l d b e a v o i d e d .
T h i s c a n b e d o n e b y a d o p t i n g s o i l
a n d c r o p m a n a g e m e n t p r a c t i c e s t h a t a v o i d u n n e c e s s a r y l o s s e s :
e r o s i o n c o n t r o l b y c o v e r
c r o p s , b a l a n c e d f e r t i l i z a t i o n f o r h i g h y i e l d s , d e e p e n d i n g o f t h e p l o u g h l a t e r t o i n c r e a s e
w a t e r o a p a c i t y ( l e e s d r a i n w a t e r ) , p H c o n t r o l , s p r i n g a p p l i c a t i o n o f f e r t i l i z e r s o n s a n d y
e o i l s ( l e a c h i n g l o s s e s o c c u r d u r i n g w i n t e r a n d e a r l y s p r i n g ) .
L i t e r a t u r e
C a n j e , T . J . a n d A . L . P a g e .
D o w n w a r d m o v e m e n t o f s u r f a c e a p p l i e d p o t a a s i u m a s
1 9 7 0
r e l a t e d t o s o u r c e , s o i l t y p e a n d w a t e r q u a l i t y .
H i l g a r d i a ,
A ó ,
1 4 9 - 1 6 0 .
G r i m m e , R . , K . N e m e t h , a n d L . v . B r a u n e c h w e i g .
S o m e f a c t o r s c o n t r o l l i n g p o t a s s i u m '
1 9 7 1
a v a i l a b i l i t y i n s o i l s .
P r o c . I n t . S y m p . S o i l F e r t . E v a l u a t i o n ,
1 ,
3 3 - 4 3 .
J u n g , J . a n d J . D r e s s e l .
Z u r N ä h r s t o f f a u s w a s c h u n g i m W i n t e r h a l b j a h r 1 9 6 0 / 7 0 .
1 9 7 0
M i t t . D . L . G .
L ,
9 2 0 - 9 2 1 .
K l e t t , M .
D i e B o d e n - u n d g e e t e i n b ü r t i g e S t o f f r a c h t v o n O b e r - f l ä c h e n g e w ä s a e n .
A r b . l a n d w .
1 9 6 5 .
H o c h a c h .
H o h e n h e i m , B d . 3 5 , p . 1 3 5 ,
K r a u s e , H . H .
E f f e c t o f p H o n l e a c h i n g l o s e e s o f p o t a s s i u m a p p l i e d t o f o r e s t
1 9 6 5
s o i l s .
S o i l S c i . S o c . A m e r . P r o c .
? 2 ,
6 1 3 - 6 1 5 .
N e m e t h , K . , K . M e n g e l a n d H . C r i m e .
T h e c o n c e n t r a t i o n o f K , C a a n d M g i n t h e s a t u r a t i o n
1 9 7 0
e x t r a c t i n r e l a t i o n t o e x c h a n g e a b l e K , C a a n d M g .
S o i l S c i . 1 0 9 , 1 7 9 - 1 8 5 .
N e m e t h , K a n d K . G r i m m e .
E f f e o t o f s o i l p H o n t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n K c o n c e n t r a t i o n i n
1 9 7 2
t h e s a t u r a t i o n e x t r a c t a n d K s a t u r a t i o n o f s o i l s .
S o i l S c i ,
i n p r e s s
T o t h , S . J . a n d A . N . O t t .
C o m p o s i t i o n o f s u r f a c e w a t e r s o f N e w J e r s e y i n r e l a t i o n t o
1 9 6 9
B o i l
s e r i e s .
B u l l . N . J . A c a d .
s o i . 1 . 4 ,
2 9 - 3 6 .
T d m e l A .
N ä h r s t o f f e i n w a e c h u n g i n d e n U n t e r b o d e n u n d D U n g e r a t i c k e t o f f u m s a t z ,
d a r g e s t e l l t
1 9 7 0
a n K l e i n l y s i m e t e r v e r e u c h e n .
Z . A c k e r - u n d P f l a n z e n b . , 1 3 2 , 2 0 7 - 2 2 6 .
W i l l i a m s , R . J . B . ,
T h e c h e m i c a l c o m p o e i t i o n o f w a t e r f r o m l a n d d r a i n s
a t S e . m m u n d h a r n a n d
1 9 7 0
W o b u r n , a n d t h e i n f l u e n o e o f r a i n f a l l u p o n . n u t r i e n t l o s s e s .
R e p .
R o t h a m s t e d E x p . S t a t i o n 1 9 7 0 , p a r t 2 , 3 6 - 6 7 .
-
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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Fig.2 Exchange
positions on a clay mineral
(partly
expa
and
chloritised
illite)
planar
(low
K-selectivity)
interlattice
o
/
o
(very
high
K-selectivity)
K
o
cations
other than K
edge
Al-
hydroxy- polymer interstitial
(intermediate
K-sel
interlayers
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F i g . 5
E
C . )
o
o
o
e -
o
F i g . 6
2 . 4
y = 0 . 0 5 4 2 + 0 . 0 8 1 5 x
o s a n d s a n d s i l t y s a n d s
r = 0 . 8 2 x x x
+ s a n d y s i l t a n d l o a m
o
1 0
K - s a t u r a t i o n ( % )
0 = 3 % c l a y
z 2 5 % c l a y
5 0
1 0 0
e x c h a n g e a b l e K ( m g / 1 0 0 g )
o
o
o
4 -
o
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F i g . 7
d e p t h c m
o
o
5 0 -
1 0 0
1 5 0
F i g . 8
1 . 0
o
o
2 0
4 0
6 0
s o i l : w a t e r r a t i o
. ' .
A
- -
-
0 . 5
1
1
1
1
1 . 0
E f f e c t o f d i l u t i o n o n K - c o n c e n t r a t i o n
m e . K / 1
0 - 0 s a n d
( 1 2 m g K / 1 0 0 g )
l o a m
( 4 5 m g K / 1 0 0 g )
A - - - A s a n d y l o a m ( 9 m g
K / 1 0 0 g )
- 7 7
s a n d y l o a m
( n o f e r t , ) ( 3 m g K / 1 0 0 g )
0 . 5
9 , 2
%
K - s a t u r a t i o n
E
o 4 , 3 % K - s a t u r a t i o n
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N U T R I E N T S I N
N A T U R A L W A T E R S
b y
A . A . K l i n g e b i e l
S o i l C o n s e r v a t i o n S e r v i c e , W a s h i n g t o n D . C .
T a b l e o f C o n t e n t s
I n t r o d u c t i o n
F a c t o r s c o n t r i b u t i n e 7 t o p l a n t n u t r i e n t s a n d
p e s t i c i d e s i n s t r e a m o D l a k e s , n d g r o u n d w a t e r
P o t e n t i a l n n t r i e n t a d d i t i o n s f r o m f a r m l a n d
P o t e n t i a l n u t r i e n t a d d i t i o n s f r o m u r b a n a r e a s
P o t e n t i a l n u t r i e n t a d d i t i o n s f r o m l i v e s t o c k f e e d l o t s
P o t e n t i a l a d d i t i o n s f r o m p e s t i c i d e s
F a c t o r s a f f e c t i n r , s o i 1 . a n d w a t e r l o s s e s
C l i m a t e
S o i l e r o d i b i l i t y
L e n g t h a n d p e r c e n t o f s l o p e
S o i l c o v e r
E r o s i o n c o n t r o l p r a c t i c e s
P r e d i c t i n e 7 s o i l l o s s e s n n d s e d i m e n t d e l i v e r y r a t e s
P r e d i c t i n g s o i l l o s s e s
P r e d i c t i n g s e d i m e n t d e l i v e r y r a t i o s
M e t h o d s o C r e d u c i n g n u t r i e n t e n r i c h m e n t o f w a t e r s u p p l i e s
S o i l s u r v e y s
F a r m m a n a g e m e n t p r a c t i c e s
N n n f a r m m a n a g e m e n t p r a c t i c e s
A n i m a l w a s t e d i s p o s a l p r a c t i c e s
M u n i c i p a l w a s t e d i s p o s a l p r a c t i c e s
U s i n 7
R o i l
m a n s t o e v a l u a t e p o t e n t i a l n u t r i e n t
e n r i c h m e n t o f n a t u r a l w a t e r s
S o i l m a p o f t h e w o r l d
S o i l s : m o i s t u r e r e g i m e s
r i l s . r )
S o i l s : n u r f a c e t e x t u r e s
m R p
G e n e r a l p a t t e r n
s c h e m a t i c ) o f a n n u a l w o r l d
p r e c i p i t a t i o n
m a p )
P r i n c i p a l a r e a s o f p r o d u c t i o n o f s e l e c t e d f o o d
a n d f e e d c r o p s ( m a p )
D i s t r i b u t i o n a n d d e n s i t y o f p o p u l a t i o n ( m a P )
S u m m a r y
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P L A N T N U T R I E N T S I N N A T U R A L
W A T E R S 1 /
I n t r o d u c t i o n
T h e
p r e s e n t c o n c e r n a b o u t o u r e n v i r o n m e n t i s o n l y a n e w c h a p t e r i n a s t o r y t h a t g o e s
b a c k m a n y h u n d r e d n o f y e a r s .
A r c h e o l o g i s t s a n d h i s t o r i a n ° h a v e r e c o r d e d d a t a t h a t s h o w
t h A t m a n h a n e x p l o i t e d n a t u r a l r e s o u r c e s f o r c e n t u r i e n .
S o m e a u t h o r s h a v e r e l a t e d t h e
d o w n f a l l o f n a t i o n s t o t h e e x p l o i t a t i o n o f t h e s o i l , w a t e r , a n d p l a n t r e s o u r c e s .
I n n p i t e
o f a l l o r
t h e n e s t a t e m e n t s t h a t h a v e b e e n m a d e i n t h e p a n t , a d v a n c e n i n s c i e n c e a n d
t e c h n o l o g y h a v e a l l o w e d u s t o p r o d u c e m o r e f o o d a n d f i b r e n n d e n j o y a h i g h e r s t a n d a r d o f
l i v i n g t o d a y t h a n a t a n y o t h e r t i m e i n t h e h i s t o r y o f c i v i l i z a t i o n .
W e h R v e m u c h t o l e R r n a b o u t t h e n a t u r e o f e n v i r o n m e n t a l c o n s t r a i n t s .
W e o f t e n
d i s a g r e e A b o u t t h e p e r m i s s i b l e l e v e l s o f n u t r i e n t o o n c e n t r a t i o n i n w a t e r a n d a b o u t t h e
e f f e c t s o n t h e e n v i r o n m e n t o f s o m e f o r m s o f p r o d u c t i o n a n d c o n s u m p t i o n ( O r a t t o ,
1 9 7 1 ) .
T h i s u n c e r t a i n t y f o r c e s u n t o m a k e d e c i s i o n s w i t h o u t h a v i n g a c l e a r i d e a a s t o t h e o u t c o m e
o f o u r a c t i o n n .
F v i d e n c e i s a v a i l a b l e t o s h o w t h a t e x c e s s i v e u s e o f p l a n t n u t r i e n t s c a n b e o n e o f
t h e s o u r c e s o f n u t r i e n t e n r i c h m e n t o f n a t u r a l w a t e r s .
T h i s i n e n p e c i a l l y t r u e i f p o o r s o i l
a n d w a t e r m A n a g e m e n t p r a c t i c e n a r e f o l l o w e d a n d i f f e r t i l i z e r n a r e a p p l i e d w i t h o u t r e g a r d
f o r t h e h a z a r d o f w a t e r p o l l u t i o n .
B u t t h e r e i s n o d o u b t a b o u t t h e t e c h n i c a l f e a s i b i l i t y
o f p r e v e n t i n g s e r i o u s d e g r a d a t i o n o f o u r w a t e r n u p p l i e s .
I n f a c t , t h e p r o s p e c t o f b e i n g
a b l e t o i m p r o v e o u r e n v i r o n m e n t i s r o o d .
M e t h o d s a r e a v a i l a b l e t h a t c a n b e u s e d t o k e e p p l a n t n u t r i e n t l o s s e s d u e t o
r u n O f f
a n d e r o n i o n f r o m r u r a l a n d u r b a n A r e a n a t a n a c c e p t a b l e l e v e l .
B y a p p l y i n g w h a t w e
k n o w , w e c a n m a k e g r e a t s t r i d e s i n r e d u c i n g p o l l u t a n t n i n w a t e r s u p p l i e s .
A g T i c u l t u r e i s f a c i n g a f o r m i d a b l e c h a l l e n g e .
W e m u n t p r o d u c e m o r e f o o d a n d f i b r e
t o f e e d , c l o t h e , a n d p r o v i d e s h e l t e r t o m i l l i o n s o f a d d i t i o n a l p e o p l e i n t h e y e a r n A h e a d
a n d A t t h e s a m e t i m e k e e p A g r i c u l t u r e ' s c o n t r i b u t i o n t o w a t e r p o l l u t i o n t o a m i n i m u m .
W e m u s t , a n d w e c a n , m a i n t a i n
A
s t a n d a r d o f q u a l i t y o f o u r
s o i l ,
w a t e r , a n d p l a n t r e s o u r c e s
t h a t w i l l b e b e n e f i c i a l t o p r e s e n t a n d f u t u r e g e n e r a t i o n s .
D r . N o r m a n F . B o r l a u g t o l d
t h e
o p e n i n g m e e t i n g o f t h e 1 6 t h G o v e r n i n g C o n f e r e n c e o f t h e
F o o d a n d A g r i e u l t u r e O r g a n i z a t i o n i n R o m e a f e w m o n t h n a g o t h a t i f a g r i c u l t u r e
i s d e n i e d
i t n u s e o f f e r t i l i z e r t h e n t h e w o r l d w i l l b e d o o m e d , n o t f r o m c h e m i c a l p o i s o n i n g
b u t f r o m
s t a r v a t i o n ( F A O N e w s ,
1 9 7 1 ) .
U n f e r t i l i z e d s a n e n o l o n g e r c a n p r o v i d e t h e f o o d n e c e s s a r y t o m e e t t h e n e e d s o f
e x p a n d i n g p o p u l a t i o n s ( N e l s o n ,
1 9 7 2 ) .
T o d a y ' s p o p u l a t i o n s h a v e s o e x p a n d e d t h a t f o o d
d e m a n d s c a n b e m e t o n l y b y u s e o f c h e m i c a l f e r t i l i z e r s .
W i t h o u t c o n t i n u e d u s e o f
f e r t i l i z e r s , m o s t d e v e l o p e d n a t i o n s o f t h e w o r l d p r o b a b l y w o u l d b e
u n a b l e t o f e e d e v e n
t h e i r p r e s e n t p o p u l a t i o n s a n d c e r t a i n l y n o t a t t h e a c c u s t o m e d d i e t a r y
s t a n d a r d s t h a t a r e
1 /
A . A . K l i n g e b i e l , D i r e c t o r , S o i l S u r v e y I n t e r p r e t a t i o n o , U S D A , S o i l
C o n s e r v a t i o n
S e r v i c e , W a s h i n g t o n , D . C .
P r e p a r e d f o r F A O C o n f e r e n c e o n t h e E f f e c t s o f I n t e n s i v e
F e r t i l i z e r U s e o n t h e H u m a n E n v i r o n m e n t , R o m e , I t a l y , J a n u a r y
2 5 - 2 8 , 1 9 7 2 .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 162/367
h e a v i l y d e p e n d e n t o n p r o t e i n .
D e v e l o p i n g c o u n t r i e s a r e e v e n m o r e d e p e n d e n t o n u s e o f
c h e m i c a l f e r t i l i z e r s s i n c e f o o d s u p p l i t s i n t h e s e c o u n t r i e s a l r e a d y a r e
n u t r i t i o n a l l y
i n a d e q u a t e a n d p o p u l a t i o n s a r e i n c r e a s i n g m u c h f a s t e r t h a n i n t h e d e v e l o p e d r e g i o n s .
T O
u s e l a r g e r a m o u n t s o f p l a n t n u t r i e n t s w i t h o u t s o m e n u t r i e n t e n r i c h m e n t o f n a t u r a l w a t e r s ,
e s p e c i a l l y w h e r e a h i g h p o t e n t i a l f o r p o l l u t i o n e x i s t e , w i l l r e q u i r e p r o p e r s o i l s e l e c t i o n
a n d t h e u s e o f g o o d s o i l a n d w a t e r m a n a g e m e n t p r a c t i c e s .
H i g h y i e l d i n g c r o p v a r i e t i e s m u c h m o r e t h a n n a t i v e v a r i e t i e s r e q u i r e l a r g e a m o u n t s
o f p l a n t n u t r i e n t s , a l o n g w i t h p e s t i c i d e c o n t r o l , a d e q u a t e w a t e r , a n d i m p r o v e d m a n a g e m e n t .
I n d e v e l o p i n g c o u n t r i e s , a r o u g h r u l o o f t h u m b i s t h a t 1 t o n o f p l a n t n u t r i e n t s
w i l l
p r o d u c e a b o u t 1 0 t o n e o f c e r e a l s o r e n o u e h t o p r o v i d e 2 4 0 0 c a l o r i e s d a i l y t o 4 0 p e o p l e f o r
1 y e a r ( N e l s o n ,
1 9 7 2 ) .
T h e i n c r e a s e d y i e l d s a s c r i b e d t o f e r t i l i z e r s , h o w e v e r , h a v e b e e n
m a d e p o s s i b l e o n l y t h r o u g h c o m b i n i n g f e r t i l i z e r u s e w i t h a c o m p l e x s e t o f o t h e r i n p u t s a n d
i m p r o v e d f a r m i n g p r a c t i c e s ( K e l l o g g ,
1 9 6 0 ) .
E a c h d o l l a r s p e n t o n f e r t i l i z e r i n t h e U . S .
b r i n g u a r e t u r n o f a b o u t $ 2 . 5 0 .
T h i s i s
r e l a t i v e l y l a r g e i n r e l a t i o n t o r e t u r n s a c h i e v e d
f r o m m o s t o t h e r i n p u t s ( N e l s o n ,
1 9 7 2 ) .
A s
a s u b e t i t u t e f o r l a n d ,
1
t o n o f p l a n t n u t r i e n t s o n t h e a v e r a g e i s e q u i v a l e n t
i n p r o d u c t i o n
t o a b o u t 3 . 8 h e c t a r e s ( I b a c h ,
1 9 6 6 ) .
F e r t i l i z e r s u b s t i t u t e s f o r l a b o u r a l s o s i n c e h i g h e r
y i e l d i n g c r o p s i n c r e a s e l a b o u r r e q u i r e m e n t s o n l y a
s m a l l a m o u n t p e r h e c t a r e .
F e r t i l i z e r e ,
a s a r e s u l t , h a v e h a d a m a j o r
i n f l u e n c e o n A m e r i c a n a g r i c u l t u r e a n d o n t h e A m e r i c a n e c o n o m y .
W h R t
w o u l d b e t h e e f f e c t i f f e r t i l i z e r n w o r e n o t u s e d o n s e l e c t e d c r o p s i n c e r t a i n
s t a t e s i n t b e U . S . ;
f o r e x a m p l e , n a y c o t t o n i n T e x a s , w b e a t i n K n n s a s , o r c o r n i n I o w a
( V i e t n ,
1 9 7 1 ) ?
E l i m i n a t i n r f e r t i l i z e r o n c o t t o n i n T e x a s i n
1 9 6 4
w o u l d h a v e r e q u i r e d a n
a c r e a g e i n c r e a s e o f
2 8 . 7 %
t o e u e t a i n p r o d u c t i o n .
E l i m i n a t i n g f e r t i l i z e r o n w h e a t i n
K a n s a s i n
1 9 6 4
w o u l d h a v e r e q u i r e d a 2 0 . 3 % i n c r e a n e i n a c r e a g e t h e f i r n t y e a r t o m a i n t a i n
p r o d u c t i o n .
T o h a v e p r o h i b i t e d f e r t i l i z e r u s e o n c o r n i n I o w a i n
1 9 6 4
w o u l d h a v e r e q u i r e d
a 2 9 % a c r e a e e e x p a n n i o n t o m a i n t a i n p r o d u c t i o n .
F e r t i l i z e r s s u b s t a n t i a l l y r e d u c e o u r l a n d
n e e d s f o r c r o p p r o d u c t i o n .
T h e u s e o f f e r t i l i z e r o n t h e b e t t e r s o i l n w h e r e e r o s i o n
h a z a r d s a r e m i n i m a l p e r m i t o l e a v i n g t h e p o o r e r s o i l s i n p e r m a n e n t g r a n s o r t r e e c o v e r .
O r e e t c o n c e r n h a s b e e n e x p r e s s e d o v e r n e t r i e n t b u i l d u p i n R t r e a m s , l a k e s , r i v e r e ,
a n d r e e e r v o i r s , n o t s o m u c h b e c a u s e o f t h e i n c r e e n e d a n u t r i e n t c o n c e n t r a t i o n p e r s e , b u t
b e c a u s e o f i t s p o s s i b l e p r o m o t i o n o f u n d e s i r a b l e g r o w t h o f a l g a e a n d o t h e r a q u a t i c p l a n t s
( S t a n f o r d , E n g l a n d , a n d T a y l o r , 1 9 7 0 ) .
I n t h i s c o n n e c t i o n n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u s a r e
c o m m o n l y r e g a r d e d a s b e i n g o f p r i m a r y i m p o r t a n c e .
R e t u r n i n g a l l c u l t i v a t e d l a n d t o g r a e s o r t r e e s w o u l d n o t e l i m i n a t e e r o s i o n o r
n u t r i e n t r u n o f f .
N a t u r a l g e o l o g i c e r o s i o n a n d e u t r o p h i c a t i o n t o o k p l a c e o n v i r s i n l a n d e
l o n g b e f o r e t h e y w e r e d i s t u r b e d b y m a n ( W a d l e i g h a n d B r i t t ,
1 9 6 9 ) .
S o i l s d e v e l o p e d f r o m
a l l u v i u m a n d A l s o l a r g e d e p o s i t n o f l o w l a n d p e n t a r e e v i d e n c e o f t h e d i r e c t i o n a n d p o w e r
o f t h e s e n a t u r a l f o r c e s .
T h e b e l i e f t h a t n i t r o g e n a n d p h o e p h o r u n a r e t h e n u t r i e n t s t h a t c o n t r o l o r l i m i t t h e
g r o w t h o f a l g a e a n d o t h e r a q u a t i c l i f e i n c l u d i n g f i s h h a s f o c u s e d m e n h a t t e n t i o n o n t h o s e
e l e m e n t s ( S t a n f o r d , " % g l a n d , a n d T a y l o r ,
1 9 7 0 ) .
O t h e r n u t r i e n t R a r e g e n e r a l l y c o n s i d e r e d
t o b e p r e n e n t n a t u r a l l y i n s u f f i c i e n t q u a n t i t i e e f o r o p t i m u m r o w t h , a l t h o u g h m o l y b d e n u m
m a y b e a n e x c e p t i o n .
H o w e v e r , n o t e n o u g h i n k n o w n o f t h e n u t r i t i o n a l r e q u i r e m e n t s o f a l g a e
o r p h y t o p l a n k t o n a n d h o w t h e s e r e q u i r e m e n t s a r e
i n f l u e n c e d b y f a c t o r s s u c h a s t e m p e r a t u r e ,
l i g h t l e v e l s , c a r b o n d i o x i d e a n d o x y g e n s u p p l y , a n d a c i d i t y .
O v e r 4 0 s p e c i e s o f a l g R e
f i x n i t r o g e n .
F u r t h e r m o r e , n u t r i t i o n a l a n d e n v i r o n m e n t a l r e q u i r e m e n t s o f a l g a e m a y v R r y
e v e n a m o n g s p e c i e s .
W e k n o w l i t t l e a b o u t m o l y b d e n u m l e v e l s i n w a t e r , b u t i t i s k n o w n
t h a t m o l y b d e n u m i s e s s e n t i a l i n t h e n o r m a l l i f e p r o c e s s e s o f m i c r o o r r a n i s m s ,
h i g h e r p l a n t s
a n d a n i m a l s ( S a u c h e l l i ,
1 9 6 9 ) .
R e c e n t e t u d i e s i n d i c a t e t h a t n i t r a t e a b s o r p t i o n i s h a m p e r e d
b y t h e a b s e n c e o f m o l y b d e n u m
( V i e t s a n d H a g e m a n , 1 9 7 1 ) .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 163/367
A n e v a l u a t i o n o f t h e c o n f l i c t i n g e v i d e n c e o n t h e s o u r c e s a n d r o l e o f f e r t i l i z e r
n u t r i e n t s i n w a t e r p o l l u t i o n r e q u i r e s a n u n d e r o t a n d i n g o f t h e b a l a n c e b e t w e e n n u t r i e n t
a d d i t i o n s f r o m s o i l a n d f e r t i l i z e r a n d w i t h d r a w a l s a s a f f e c t e d b y c r o p p i n g e y s t e m o , s o i l
c o n d i t i o n ° , a n d m a n a g e m e n t a n d c l i m a t i c f a c t o r e , e s p e c i a l l y w a t e r ( S t a n f o r d , E n g l a n d , a n d
T a y l o r
1 9 7 0 ) .
T h e c h e m i c a l c o m p o s i t i o n a n d b i o l o g i c a l p r o p e r t i e e o f w a t e r i n a f l o w i n g
s t r e a m o r l a k e a r e i n f l u e n c e d b y v a r i o u e s o i l a n d g e o l o g i c m a t e r i a l s .
R u n o f f f r o m a d j a c e n t
l a n d , e e e p a g e f r o m u n d e r g r o u n d s t r a t a , r u n o f f f r o m f e e d l o t s a n d b a r n y a r d s , d o m e s t i c s e w a g e ,
a n d w a s t e w a t e r f r o m i n d u s t r i a l a n d f o o d p r o c e e e i n g p l a n t s a r e a l l p o t e n t i a l s o u r c e ° o f
n u t r i e n t s t h a t a f f e c t t h e q u a l i t y o f w a t e r .
B e c a u e e n i t r o g e n c o m p o u n d s a r e h i g h l y s o l u b l e , m a n y p e o p l e h a v e a s s o c i a t e d t h e r a p i d
e x p a n s i o n o f f e r t i l i z e r u s e w i t h s u s p e c t e d i n c r e a u e s i n n i t r a t e s i n w a t e r ;
b u t t h e y a r e n o t
n e c e o o a r i l y r e l a t a d .
B e s i d e s t h e n i t r o g e n a d d e d t o s o i l i n t h e f o r m o f f e r t i l i z e r n , o n e m u e t
c o n s i d e r t h e o r g a n i c m a t t e r i n t h e s o i l a n d t h o r a t a a t w h i c h t h i s o r g a n i c m a t t e r i s m i n e r a l -
i z a d .
A t m o s p h e r i c n i t r o g e n i s f i x e d e i t h e r s y m b i o t i c a l l y o r n o n - s y m b i o t i c a l l y .
T h e n i t r o g e n
i n v o l v e d i n c r o p u t i l i z a t i o n a n d l e a c h i n g , t h e n i t r o g e n f i x e d b y a l g a e a n d b y m i c r o - o r g a n i s m ° ,
t h e n i t r o p e n a s e i m i l a t e d b y m i c r o - o r g a n i s m s , a n d t h e n i t r o g e n r e t u r n e d t o t h e a t m o o p h e r e
m u e t a l l b e a c c o u n t e d f o r i f a r e c o r d i s t o b e m a d e o f t h e s o u r c e o f t h e n i t r a t e i n w a t e r .
W h e n p l a n t n u t r i e n t o a r e a p p l i e d i n p r o p e r a m o u n t s a n d t h e r e i e a m p l e m o i n t u r e f o r
c r o p g r o w t h , t h e r e s h o u l d b e v e r y l i t t l e , i f a n y , n i t r a t e o r o t h e r n u t r i e n t l o n n e n f r o m
t h e r o o t z o n e b y l e A e h i n g ( 0 A r m n n , 1 9 ( 9 ) .
I t i n
r e a s o n a b l e t o e x p e c t t h a t w h e r e c r o p s a r e
h a r v e n t e d a n d g o o d n o n n e r v e t i o n p r a n t i c e n a r e f o l l o w e d t h e n i t r a t e l o s e f r o m f a r m i n g s h o u l d
b e n o g r e a t e r t h a n t h e a m o u n t l o s t f r o m f o r e s t e o r g r a s e l a n d .
A l t h o y e b s o m e c o n c e r n h a s b e e n e x p r e n n e d a b o u t p o s s i b l e i n c r e n e e s i n t h e p h o s p h o r u R
c o n t e n t o f w a t e r s b e e a e n e o f g r e a t e r p h o n p h o r u e f e r t i l i z e r u s e , o t h e r p h o s p h o r u s s o u r c e e ,
p a r t i c u l a r l y d e t e r g e n t n A n d e f f l u e n t f r o m n e w a e y d i s p o s a l s y s t e m s , m a y b e f a r m o r e
s i g n i f i c A n t ( S t a n f o r d , E n g l a n d , a n d T a y l o r , 1 9 7 0 ) .
W h e n p h o s p h o r u s i o a d d e d t o t h e n o i l i n t h e f o r m o f f e r t i l i z e r , i t i s r a p i d l y i m m o b i l -
i z e d o n c l n y s o r p r e c i p i t a t e d n o c a l c i u m , A r o n , o r a l u m i n u m p h o n p h a t e n ( S t a n f o r d , E h g l a n d ,
A n d T n y l o r ,
1 9 7 0 ) .
B e c a u s e o f l o w s o l u b i l i t y t h e l o n n o f f e r t i l i z e r p h o s p h a t e ° i n w a t e r i s
n o t s i g n i f i c a n t , e s p e c i A l l y i n r e l a t i o n t o t h e T e a n t i t i e s r e l e a s e d f r o m m u n i c i p a l a n d
i n d u s t r i a l w n s t e s .
P h o n p h o r e e a d d i t i o n s t o w a t e r b o d i e s f r o m a g r i c u l t u r a l l a n d R a r e A l m o s t
w h o l l y a s s o c i a t e d w i t h e r o s i o n .
T h e e e r o s i o n c o n t r o l p r a c t i c e n , w i t h u s e o f f e r t i l i z e r e t o
p r o v i d e g o o d p l a n t c o v e r , m a y r e d u c e r A t h e r t h a n i n c r e A s e w a t e r p o l l u t i o n f r o m p h o n p h o r e s .
T h e r e h a s b e e n l i t t l e c o n c e r n a b o u t t h e i n c r e R s e d u s e o f p o t a s e i u m f e r t i l i z e r : a b e c a u s e
t h e r e A r e n o i n d i n a t i o n o t h n t p o t a s s i u m e n r i c h m e n t o f w a t e r s e n h A n c e s a l g a e g r o w t h
( S t a n f o r d , E e g / a n d , a n d T n y l o r , 1 9 7 0 ) .
T h e i n f l u e n c e o f c a l c i u m , m a g n e e i u m , a n d n u l p h u r
a d d i t i o n o o n c h e m i c a l c o m p o s i t i o n o f w a t e r i n n e g l i g i b l e i n c o m p a r i s o n t o t h e e f f e c t o o f
R o i l s a n d t h e i r p a r e n t m a t e r i a l s o n w a t e r q u a l i t y .
M i c r o - n u t r i e n t s , e x c e p t i n g b o r o n
a p p l i e d a s f e r t i l i z e r , h n v e l i t t l e t e n d e n c y t o m i g r a t e i n t h e s o i l a n d c a n b e i g n o r e d i n
c o n s i d e r a t i o n o f w a t e r q u a l i t y .
T o s o l v e s o m e o f t h e e n v i r o n m e n t a l p r o b l e m o f a c i n g u s t o d a y w e n e e d t o k n o w m o r e a b o u t
w h a t i n h R p p e n i n g .
W e n e e d t o b e a b l e t o i d e n t i f y t h e s o u r c e o f n u t r i e n t s t h a t g e t i n t o
w a t e r n u p p l i e n .
W e n e e d t o k n o w m o r e a h o u t t h e m e f a c t o r s t h R t i n f l u e n c e t h e g r o w t h o f a l g a e
a n d o t h e r u n d e s i r a b l e p l a n t e .
W e n e e d t o k n o w t h e t o l e r a b l e l e v e l s o f c o n c e n t r A t i o n f o r
A l l
k i n d s o f m a t t e r a n d e n e r g y t h a t a r e r e l e v a n t t o m a n a g i n g t h e e n v i r o n m e n t , a n d a t w h a t
l e v e l s o f c o n c e n t r a t i o n t h e p o l l u t a n t s a r e h a r m 1 1 1 1 t o h u m a n e a n d t o a n i m a l s .
R e s e a r c h c a n
p r o v i d e t h e a n s w e r s .
T o e u m m a r i z e b r i e f l y s o m e o f t h e d a t a p r e s e n t e d i n t h i n p a p e r :
i t i s e v i d e n t t h a t
r u r a l n o u r c e e o f p o l l u t i o n a r e s e d i m e n t , p l a n t n u t r i e n t s , a n d a n i m a l
w a s t e s .
N i t r a t e s
d i s o o l v r i n w a t e r a n d a r o c A r r i e d b y s e r f A c e f l o w t o n t r e a m s a n d l A k e s a n d
b y p e r c o l a t i n g
w a t e r t o u n d e r g r o u n d a q u i f e r ° .
C o n t a m i n n t i o n o f w a t e r c a n r e s u l t i f s o i l e n r i c h m e n t b y
n i t r o g e n g r e n t l y e x c e e d n t h e c r o p d e m a n d .
/ t i e e v i d e n t t h A t p h o s p h o r u s a n d p e n t i c i d e e a r e
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 164/367
r e m o v e d i n s u r f a c e w a t e r b y s o i l e r o s i o n a n d t h a t e r o s i o n c o n t r o l m e a s u r e s o n f a r m l a n d
w i l l m i n i m i z e t h i s p o t e n t i a l s o u r c e . o f p o l l u t i o n .
E r o s i o n f r o m w e l l - m a n a g e d g r a o s a n d
w o o d e d a r e a e
i B
n e g l i g i b l e . T h e r e f o r e , i n f a r m a r e a s t h e g r e a t e s t a t t e n t i o n n e e d s t o b e
g i v e n t o r e d u c i n g r u n o f f a n d e r o s i o n f r o m ° o i l s i n r o w c r o p s .
N o n - r u r a l s o u r c e e o f n u t r i e n t s a r e r e c o g n i z e d a s m a j o r w a t e r p o l l u t a n t s .
F a c t o r n C o n t r i b u t i n g t o P l a n t N u t r i e n t s A n d P e s t i c i d e s
i n S t r e a m s , L a k e s , a n d G r o u n d w a t e r
P o t e n t i a l n u t r i e n t a d d i t i o n s f r o m f a r m l a n d :
I n
d e t e r m i n i n g t h e s o u r c e a n d a m o u n t o f
p l a n t n u t r i e n t a t h a t m a y r e a c h s u r f a c e a n d u n d e r g r o u n d w a t e r s u p p l i e s , i t i e n e c e n s a r y
t h a t
t h e p o t e n t i a l s o u r c e o o f p o l l u t i o n b e i d e n t i f i e d a n d c a r e f u l l y e v a l u a t e d .
T h e r e a r e n u m e r o u s r e c o g n i z e d s o u r c e ° o f w a t e r p o l l u t i o n b y t h e n u t r i e n t s n i t r o g e n
a n d p h o s p h o r u s .
U n d e r R e l e c t e d c i r c u m s t a n c e s a n y o n e o f t h e e ° s o u r c e s c o u l d b e a
s i g n i f i n a n t
c o n t r i b u t o r t o w a t e r p o l l u t i o n .
I n t r y i n g t o f i n d a n e w e r s t o t h e w a t e r p o l l u t i o n p r o b l e m , s o m e w r i t e r s a n d s p e a k e r s
h a v e p l a c e d t h e m a j o r b l a m e o n i n c r e a n e d u s e o f c h e m i c a l f e r t i l i z e r s a n d h a v e o v e r l o o k e d
t h e n u m e r o u s o t h e r s o u r c e s o f p o l l u t i o n .
A s n t a t e d e a r l i e r , a c e r t a i n a m o u n t o f r e c y c l i n g
o f n u t r i e n t o t a k e e p l a c e e v e r y d a y i n n a t u r e r e g a r d l e s s o f w h a t w e d o o r d o n ' t d o . T h e
d o c o m p o e i t i o n o f p l a n t A n d a n i m a l w a s t e s i s a p a r t o f n a t u r e i e w a y i f w e a r e t o h a v e p l a n t a ,
a n i m a l s , a n d m a r i n e l i f e o n e a r t h .
T h i s h a s t a k e n p l a c e s i n c e t h e b e g i n n i n g o f l i f e , a s
c a n b e s e e n i n t h e f o s n i l f u e l a n d p e a t d e p o s i t e .
O f c o u r s e , w h e n m a n s t a r t e d t o c u l t i v a t e
t h e s o i l h e s p e e d e d u p t h e d e c o m p o s i t i o n o f t h e o r g a n i c m a t t e r a n d t h e r e m o v a l o f n u t r i e n t s
f r o m t h e s o i l .
R a i n f a l l i t n e l f e o n t a i n n n u t r i e n t e .
N u m e r o u s r e s e a r c h e r s ( T a y l o r , E d w a r d s , a n d
S i m p s o n , 1 9 7 1 ;
G r a t t o , 1 9 7 1 ; a n d B o y l e , 1 9 7 1 ) h a v e r e p o r t e d t h a t l o o s e r q u a n t i t i e s o f
n u t r i e n t o r u n o f f f r o m b o t h f a r m e d a n d u n f a r m e d w a t e r e h e d s t h a n f a l l w i t h t h e r a i n o r
s n o w .
T h e s o i l a n d t h e p l a n t c o v e r a c t t o r e t a i n n u t r i e n t s .
P l a n t n u t r i e n t s i n r a i n w a t e r
v a r y a g r e a t d e a l d e p e n d i n g o n n u m e r o u s f a c t o r s a u c h a s p r e v a i l i n g w i n d s ,
n e a r n e R s t o
o c e a n s , a n d k i n d s o f s o i l a n d v e g e t a t i o n ( A t t i w i l l , 1 9 6 6 ) .
R u n o f f a n d s o i l e r o n i o n a r e m a j o r f a c t o r e t h a t c a r r y p o l l u t a n t s t o w a t e r s u p p l i e s .
F r o m a r e v i e w o f a n u m b e r o f a r t i n l e s o n n i t r o g e n l o s e e s f r o m s o i l s , t h e f o l l o w i n g
s t a t e m e n t s w e r e o e l e c t e d t o R u m m a r i z e t h e a r t i c l e s r e v i e w e d .
N i t r a t e l o s s e s h a v e b e e n m e a s u r e d i n r u n o f f f r o m s l o p i n g s o i l w h e r e a s u r f a c e
a p p l i c a t i o n o f f e r t i l i z e r w a s m a d e b e f o r e a n i n t e n s i v e r a i n , o r w h e r e t h e a p p l i c a t i o n w a s
m a d e o n f r o z e n g r o u n d o r m e l t i n g s n o w ( N e l s o n , 1 9 7 2 ) .
S l o p i n g s o i l s n o t p r o p e r l y
p r o t e c t e d b y r e n i d u e s o r p l a n t c o v e r o r m e c h a n i c a l c o n s e r v a t i o n m e a s u r e s a r e s u b j e c t t o
s e v e r e r u n o f f a n d e r o s i o n .
M o s t n i t r o g e n l o a s e s m e a s u r e d i n r u n o f f a n d e r o s i o n f r o m
c u l t i v a t e d f i e l d s a r e i n t h e f o r m o f o r g a n i c m a t e r i a l a n d p r o b a b l y c o m e m o s t l y f r o m d e c a y -
i n g p l a n t r e s i d u e s a s w e l l a s f r o m t h e n o i l i t s e l f .
M o r e f e r t i l i z e r n u t r i e n t s a r e l o s t b y s o i l e r o n i o n t h a n b y l e a c h i n g
( S m i t h , 1 9 6 7 ) .
P e r c o l a t i o n o f w a t e r t h r o u g h a s o i l p r o f i l e i s e x a g g e r a t e d i n L y s i m e t e r
s t u d i e s w h e n
r u n o f f i s p r e v e n t e d ( K i l m e r ,
1 9 7 1 ) .
L e a c h i n g l o s s o f n i t r a t e s a p p e a r s t o b e s m a l l i n t h e p r e s e n c e
( K i l m e r a n d B a r b e r ,
1 2 7 1 ) .
N o m a i n r e a s o n s f o r t h i s a r e ( a ) t h e
i o n s b y p l a n t s a n d ( b ) l e s s f r e e w a t e r i n t h e s o i l d u e t o
r e m o v a l
s i t u a t i o n e i n v o l v i n g e x c e s s i v e a p p l i c a t i o n s o f n i t r o g e n t o p o r o u s
r a i n f a l l , l e a c h i n g l o s s e s
o f
n i t r o g e n c a n o c c u r .
o f a g r o w i n g c r o p
r a p i d u p t a k e o f n i t r a t e
b y p l a n t s .
H o w e v e r , i n
s o i l s i n a r e a s o f h i g h
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 165/367
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 166/367
i n
1 9 7 1
t h a n i t w a s i n
1 9 6 1
e v e n t h o u g h t h e a m o u n t o f f e r t i l i z e r u s e d h a s
i n c r e a s e d f o u r , .
f o l d d u r i n g t h i n p e r i o d ( A l d r i c h , S . R . ,
U n i v e r s i t y o f I l l i n o i a p e r s o n a l c o m m u n i c a t i o n s ,
1 9 7 1 ) .
T h e e f f e c t o f f e r t i l i z e r n i t r o g e n o n t h e n i t r o g e n c o n t e n t o f a s t r e a m c a n n o t b e
e s t i m a t e d w i t h o u t a P u l l a n a l y s i s o f t h e n i t r o g e n b u d g e t o f t h e w h o l e w a t e r s h e d , i n c l u d i n g
t h e a m o u n t r e m o v e d i n t h e h a r v e s t e d c r o p s a n d t h a t r e t n r n e d t o t h e a r e a a s b y p r o d u c t s o f
d e n i t r i f i c a t i o n . I t i s , h o w e v e r , c l e a r t h a t t h e l o s s i n t h e s t r e a m i e a s m a l l f r a c t i o n o f
t h e w h o l e t u r n o v e r .
T h e p r o b l e m i s t o o c o m p l e x t o d r a w a n y g e n e r a l i z a t i o n s a s t o t h e
s o u r c e o f t h e n i t r a t e .
T h e r e i s n e e d f o r c a r e f u l ' s t u d y t o i d e n t i f y t h e n i t r a t e s o n r c e . '
S t u d i e s i n M i s s o n r i o v e r a p e r i o d o f y e a r s o n f o u r d i f f e r e n t s o i l s s h o w n o e v i d e n c e
o f n i t r a t e m o v e m e n t b e y o n d a d e p t h o f 2 4 4 c e n t i m e t e r s w h e n a m m o n i u m n i t r a t e f e r t i l i z e r
w a s a p p l i e d t o c o n t i n u o u e c o r n p l o t s a t r a t e s o f 1 1 2 A n d 1 3 4 k i l o g r a m s o f n i t r o g e n p e r
h e c t a r e a n n u a l l y ( L i n v i l l e a n d S m i t h ,
1 9 7 0 ) .
W h e n 1 6 8 a n d 2 2 4 k i l o g r a m s o f n i t r o g e n p e r
h e c t a r e w e r e a p p l i e d a n n u a l l y , l e a c h i n g b e l o w 2 4 4 c e n t i m e t e r s w a s v e r y n l i g h t o n v e r y
s l o w l y p e r m e a b l e e o i l s b u t a p p e a r e d t o b e s u b s t a n t i a l o n t h e m o r e p e r m e a b l e s o i l s .
D o w e r A n d W i l c o x ,
1 9 6 9
( K i l m e r ,
1 9 7 1 ) ,
n t n d i e d t h e n i t r a t e c o n t r i b u t i o n f r o m
i r r i g a t e d f e r t i l i z e d l a n d t o t h e u p p e r R i o G r a n d e R i v e r .
O v e r a 3 0 y e a r p e r i o d , w h e n t h e
a p p l i c a t i o n o r n i t r o g e n f e r t i l i z e r i n c r e a s e d f r o m a v e r y ' l o w t o a v e r y h i g h l e v e l , t h e
o v e r a l l n i t r a t e c o n c e n t r a t i o n o f t h e r i v e r d i d n o t i n c r e a s e .
T h i s i n d i c a t e s n o s i g n i f i c a n t
c o n t r i b u t i o n o f n i t r a t e t o t h e r i v e r f r o m n i t r o g e n f e r t i l i z e r .
T h e e i t r n R i n d n s t r y i n n o u t h e r n C a l i f o r n i a n e e m n t o h a v r a d j u s t e d i t s f e r t i l i z e r
i n p u t a c c o r d i n g t o t h e s e n t u d i e s t o a l e v e l t h a t , h i g h y i e l d i n g t r e e s c a n b e m a i n t a i n e d
w i t h g o o d w a t e r m a n a g e m e n t a n d n o t l e a v e a h i g h n i t r a t e l o a d i n t h e d r a i n a g e w a t e r ( P r a t t ,
J o n e e , a n d H u n s a k e r ,
1 9 7 2 ) .
C a l i f o r n i a s c i e n t i s t s S c o t t a n d D u r a n a s c a t o t e d b y G a r m a n ,
1 9 6 9 ,
s a y t h a t A t i l l a g e o f
n a t i v e s o i l s i s p r o b a b l y o n e o f t h e m a s t n i g n i f i c a n t f n c t o r n i n r e l e a s i n g n i t r a t e s t o
u n d e r g r o n r d w a t e r s b e c a n s e o f t h e e n o r m o n s e t o r e o f n i t r o g e n i n t h e o r g a n i c m a t t e r o f
m o s t s o i l s a n d t h e s p e e d w i t h w h i c h n i t r a t e i r r e l e a e e d f r o m o r g a n i c m a t t e r w h e n o x i d a t i o n
i s i n c r e a s e d b y t i l l a g e . "
M o y
a l s o s a y t h a t s o m e M o l l i s o l s i n t h e U . S . m a y c o n t a i n a s
m u c h a s 3 2 , 0 0 0 p o u n d n o f n i t r o g e n i n t h e t o p a c r e f o o t ( 3 6 , 3 6 2 k g p e r h a / 3 0
c m ) .
C o n v e r t i n g
t h i s o v e r t o i t s n i t r a t e e e n i v a l e n t , t h e f i g u r e i s 1 4 0 , 0 0 0 p o u n d n o f n i t r a t e p e r a c r e f o o t
( 1 5 9 , 0 9 0
k g / h a / 1 0 c m ) .
I f o n l y o n e h a l f o f t h i s i s l o s t o v e r a 1 0 0 y e a r p e r i o d , t h e
a v e r a g e a n n u a l l o s s c o n l d a m o u n t t o 3 6 0 p o u n d n o f n i t r a t e s p e r a c r e p e r y e a r
( 4 0 0 k g / h a ) .
T t i s e s t i m a t e d t h n A a l e g u m e c o v e r c a n f i x 1 0 0 p o u n d s o f n i t r o g e n p e r a c r e
( 1 1 3 . 5 k g / h a ) p e r y e a r ( G a r m a n ,
1 9 6 9 ) .
W h e n t h i s p l a n t m a t e r i a l d e c o m p o s e s , t h e n i t r a t e n
c a n c o n t r i b u t e t o p e r c o l a t i n g w a t e r s , a t l e a s t i n a c l i m a t e w h e r e
g r o w t h i s d o r m a n t p a r t
o f t h e y e a r .
I t i s n o t t h e i n t e n t o f t h e a u t h o r t o g o i n t o t h e m a n y d e t a i l s a f f e c t i n g
t h e
a c c u m u l a t i o n o f n i t r a t e i n
R o i l a n d w a t e r .
R e a d e r s a r e r e f e r r e d t o A g r i o n i t u r e H a n d b o o k
4 1 3 ( V i e t s a n d H a g e m a n ,
1 9 7 1 )
r e c e n t l y p u b l i s h e d b y t h e U S D A f o r g r e a t e r i n d e p t h
d i s c u s s i o n o f t h i s t o p i c .
a n y l y s i m e t e r a n d s o i l d r a i n a g e s t n d i e s h a v e
b e e n c a r r i e d o u t o n d i f f e r e n t k i n d s o f
s o i l a n d c r o p p i n g s y s t e m s i n t h e U . S . - L o d e t e r m i n e m o v e m e n t
o f p l a n t n u t r i e n t s i n t h e
s o i l .
A s u m m a r y o f s o m e o f t h e s e s t u d i e s f o l l o w s :
S t u d i e s a t C o s h o c t o n , O h i o , o n u n g l a c i a t e d s o i l s f r o m s a n d s t o n e
a n d s h a l e s h o w e d t h a t
p h o s p h o r u s m o v e m e n t d o w n w a r d b e y o n d t h e p l a n t r o o t s w a s m e a s u r a b l e
a n d a v e r a g e d l e s s t h a n
5
p o u n d s p e r a c r e p e r y e a r ( E d w a r d s a n d H a r r o l d ,
1 9 7 0 ;
a n d H a r r o l d a n d D r e i b e l b i s ,
1 9 5 8 ) .
L e a c h i n g o f n i t r a t e s t o t h e 8 f o o t d e p t h w a s l e n s o n t h e
l y s i m e t e r r e c e i v i n g t h e l a r g e r
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 167/367
a m o u n t e o f n i t r o g e n f e r t i l i z e r b e c a u s e t h e m o r e v i g o r o u s p l a n t e u s e d m o r e w a t e r a n d : r e d u c e d
t h e a m o u n t a v a i l a b l e f o r p e r c o l a t i o n a n d n i t r a t e l e a c h i n g .
T h e a m o u n t a n d t h e c o m p o s i t i o n
o f t i l e d r a i n a g e w a s m e a e u r e d o n f e r t i l i z e d a n d
u n f e r t i l i z e d B r o o k s t o n C l a y i n O n t a r i o , C a n a d a . T h e a v e r a g e n i t r o g e n l o e s a s n i t r a t e f r o m
a l l u n f e r t i l i z e d p l o t s w a s 4 . 4 k i l o g r a m e p e r h e c t s r e p e r y e a r ;
a n d f r o m t h e f e r t i l i z e d
p l o t s , 8 . 1 .
P h o o p h o r u s l o s e w a s . 1 2 a n d
. 1 9
k i l o g r a m s p e r h e c t a r e p e r y e a r , r e s p e c t i v e l y
( V i e t s ,
1 9 7 1 ) .
P h o e p h o r u s d o e n n o t l e a c h e x c e p t f r o m e x t r e m e l y e a n d y s o i l n .
I t i s l o s t m o s t l y t h r o u g h
e u r f e c e e r o H i o n o f s o i l p a r t i c l e s a n d n o i l o r g a n i c m a t t e r ( N e l s o n , 1 9 7 2 ;
a n d T a y l o r , 1 9 6 7 ) .
T h u e G o n e t h a t h a v e r e c e i v e d l a r g e a m o u n t s o f p h o s p h a t e u n d e r c o n d i t i o n e s u s c e p t i b l e t o
s u r f a c e e r o a i o n a r e m o s t a p t t o c o n t r i b u t e p h o s p h o r u e t o t h e s u r f a c e w a t e r s .
T h e r e i s m u c h s p e o u l e t i o n t h a t i n c r e a s e d u s e o f p h o s p h o r u n f e r t i l i z e r s h a s g r e a t l y
i n c r e a s e d t h e p h o n p h o r u s c o n c e n t r a t i o n i n s u r f A c e w a t e r s , a n d t h a t t h i s c o n c e n t r a t i o n
i n c r e R e e i s t h e k e y t o a l g a l b l o o m s a n d e t i m u l a t e d g r o w t h o f a q u a t i c p l a n t e ( C a r t e r ,
B o n d u r a n t , a n d R o b b i n n ,
1 9 7 1 ;
T a y l o r , 1 9 6 7 ;
A n d W a d l e i g h ,
1 9 6 8 ) .
P h o n p h o r u s ( 1 1 0 4 - 0
c o n c e n t r a t i o n e r a n g i n g f r o m 0 . 0 2 t o 0 . 0 5 p o m h A v e b e e n r e p o r t e d a s m i n i m a l f o r s u p p o r t i n g
a l g a l b l o o m e .
A l g a e d o r e q u i r e p h o s p h o r u n f o r g r o w t h a n d r e p r o d u c t i o n , b u t m a n y p e o p l e h a v e
c o n n i d e r e d p h o s p h o r u s a n t h e o n l y k e y t o w a t e r r o l l u t i o n a n d h a v e i e n o r e d o t h e r p o e s i b l e
f a c t o r ° .
T h e f o l l o w i n g s t e d i e n y h o w t h a t t h e l o e n o f p h o s p h o r u s f r o m f e r m l a n d e a r e m i n i m a l
N u m e r o u n s t u d i e e ( S t a n f o r d , E n g l a n d , a n d T a y l o r ,
1 9 7 0 ;
a n d N e l s o n a n d R o m k e n s ,
1 9 7 1 ) ,
h a v e s h o w n t h a t p h o e p h o r u s l o s s e o f r o m c r o p l a n d a r e c e o e e d a l m o n t e n t i r e l y b y e r o s i o n .
P h o e p h o r u n s u p p l i e d t o a s o i l b e c o m e e w a t e r i n n o l n b l e w i t h i n a f e w h o u r e .
U p t o 7 3 0 1 % o f
f e r t i l i z e r p h o s p h o r u n a d d e d t o a s o i l
i n
r 0 0 0 v e r e d b y t h e f i r s t c r o p .
T h e r e m a i n d e r i s
r e n d e r e d i n s o l u b l e o r i n f i x e d b y t h e f o r m a t i o n o f i n e o l u b l e i r o n , a l e m i n u m , o r c a l c i u m
c o m p o u n d s .
E x p e r i m e n t e
w i t h
o o t t o n a n d c o r n i n V i r g i n i a s h o w e d a l o o n o f 1 0 p o u n d s o f p h o s p h o r u s
p e r A c r e p e r y o n r .
U n d e r h i g h e r o s i o n t h e l o n s m a y r e a c h 3 0 t o 5 0 p o u n d s .
O f t h e
p h o s p h o r e n a d n o r h e d o n t h e s o i l c o l l o i d s , o n l y
A
f r a c t i o n
w i l l
h p a v e i l a b l e f o r g r o w t h o f
a q u a t i c p l a n t e , p e r h a p s n o m o r e t h a n 1 0 f 4 .
T h e a v a i l e b l e p h o s p h o r i t e i n l a k e s a n d r i v e r s
f r o m f e r t i l i z e r a n d t h e n o i l p h o s p h o r u m s e l d o m e x c e e d 1 t o
5 p o u n d s p e r a c r e p e r y e a r .
D a t a f r o m w o o d l a n d a n d f e r m l e n d w a t e r s h e d n a t C o n h o o t o n , O h i o , 1 9 6 6 - 1 9 6 9 ( T e y l o r ,
E d w e r d e , a n d S i m p s o n , 1 9 7 1 ) , s h o w t h a t t o t a l n u t r i e n t l o s e e n c e n n o t b e c e l c u l a t e d m e e n i n e e
f u l l y u n l e s s b o t h h y d r o l o e i c a n d c h e m i c a l d a t a e r e a v a i l e b l e b e c a u s e o f t h e h i g h
c o n c e n t r a t i o n s
o r
n n t r i e n t s
f o u n d
i n p e r i o d n o f s l i e h t r u n o f f .
I n f o r m a t i o n o n t h e p h o n p h o r o s c o n e e n t r a t i o n i n i r r i g a t i o n r e t o r n f l o w n i s e x t r e m e l y
l i m i t e d ( C e r i o r , S o n d e r e n t , a n d R o h h i n e ,
1 9 7 1 ) .
C h e e i o a l r e a o t i o n e o f p h o s p h o r u s i n t h e
s o i l i n d i c a t e t h a t p h o n p h o r u s ( P 0 a - P ) c o n c e n t r a t i o n i n s u b s u r f a c e
d r a i n a g e w a t e r s a h o u l d
b e v e r y l o w ( C e r t e r , B o n d u r e n t , a n d R o b b i n s , 1 9 7 1 ) .
T h e s e c o n c e n t r e t i o n s s h o n l d n o t e x c e e d
t h e s o l u b i l i t y
o f t h e v e r i o u s p h o s p h o r u s c o m p o u n d n f o e n d i n t h e s o i l .
J o h n s t o n A n d o t h e r e
r e p o r t e n t h a t t h e a m o e n t o f p h o n p h o r u s r e m o v e d f r o m e n i r r i g a t e d a r e a t h r o u g h t h e
n u b a u r f a c e
d r e i n e g e w a t e r w a s i n s i g n i f i c a n t ( J o h n e o n e t a l . ,
1 9 6 5 ) .
C a r t e r A r d c o w o r k e r s f o o n d t h a t o n l y
3 0
a c r e i r r i e n t e d t r e c t n e e r T w i n F e l l s , I d a h o ,
p h o s p h o r u s ) l e f t t h e t r a c t i n d r a i n a g e w a t e r
2 7 p o u n d s o f p h o n p h o r u s p e r a c r e w a s u s e d o n
( C a r t e r , B o n d u r e n t , a n d R o b b i n s ,
1 9 7 1 ) .
p e r c e n t o f t h e p h o o p h e t e e n t e r i n g a 2 0 0 , 0 0 0 -
i n i r r i g a t i o n w a t e r
( 6 6
p a r t s p e r b i l l i o n o f
( 1 2 p e r t s p e r ' h i l l i o n ) .
A n a v e r a g e o f
c r o p e d u r i n g t h e w a t e r m e A s u r e m e n t y e a r
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 168/367
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 169/367
d e n s i t y l o t s y i e l d e d 1 0 3 t o 1 7 0 p e r c e n t m o r e w i n t e r r u n o f f t h a n l o w d e n s i t y i o t a . C o n o e n t r a -
t i o n s o f s o l i d s i n w i n t e r r u n o f f w e r e a b o u t 1 0 t i m e s g r e a t e r t h a n t h a t f r o m s p r i n g a n d
s u m m e r r u n o f f .
T h e m o v e m e n t o f p o l l u t a n t s i n t h e s o i l u n d e r f e e d l o t s i n a o n e - y e a r p e r i o d
w a s m i n i m a l .
T h e r e i s s t r o n g e v i d e n c e t h a t l i v e s t o c k f e e d l o t s a r e m a j o r s o u r c e s o f n u t r i e n t s
t h a t p o l l u t e s u r f a c e w a t e r s .
C o n t r a r y t o t h e r e s u l t s o b t a i n e d i n t h e N e b r a s k a s t u d y , n i t r a t e n i t r o g e n a s h i g h a s
4 , 6 0 0 p o u n d s p e r a c r e w e r e f o u n d w i t h i n d e p t h s o f 2 0 f e e t o r m o r e u n d e r s o m e c o m m e r c i a l f e e d -
I o t a i n M i s s o u r i ( S m i t h , 1 9 6 3 ) .
A n e v a l u a t i o n o f o v e r 6 , 0 0 0 w a t e r s a m p l e s s h o w e d t h a t a r e a s
w i t h t h e l a r g e s t l i v e s t o c k p r o d u c t i o n s h o w e d t h e h i g h e s t n i t r a t e c o n c e n t r a t i o n .
P r e l i m i n a r y
r e s e a r c h d a t a s h o w t h a t n u m e r o u e f a c t o r s i n f l u e n c e t h e h a z a r d o f p o l l u t i o n f r o m f e e d l o t s .
S o m e o f t h e m a j o r i t e m s a r e k i n d o f s o i l ( e s p e c i a l l y p e r m e a b i l i t y a n d s l o p e ) , c l i m a t e m e t h o d
o f c o l l e c t i o n a n d d i s p o s a l o f r u n o f f f r o m f e e d l o t s , l i v e s t o c k p o p u l a t i o n p e r a c r e a n d p e r
Y e a r , a n d m e t h o d o f d i s p o s a l o f m a n u r e f r o m f e e d l o t s .
Y e t a n o t h e r e o u r c e o f w a t e r p o l l u t i o n i n w i l d l i f e .
S t u d i e s o f L a k e C h a n t a u q u a i n
I l l i n o i s i n d i c a t e t h a t d u c k n a d d 5 . 6 p o u n d s o f p h o n p h o r u s a n d 1 2 . 8 p o u n d s o f n i t r o g e n p e r
a c r e o f l a k e p e r y e a r ( W a d l e i g h a n d B r i t t ,
1 9 6 9 ) .
T h i s a l o n e i n s u f f i c i e n t p l a n t
n u t r i t i o n t o i n d u c e e n t r o p h i c a t i o n .
A s s t a t e d e a r l i e r , t h e r e a r e m a n y p o t e n t i a l s o u r o e n o f n u t r i r n t e n r i c h m e n t t o w a t e r
s u p p l i e s .
E a c h n i t u a t i o n n e e d s t o b e c a r e f u l l y e v I a l u a t e d , t h e m a j o r s o u r c e o f p o l l u t i o n
i d e n t i f i e d , a n d c o r r e e t i v e a c t i o n t a k e n .
P o t e n t i a l a d d i t i o n s f r o m n e s t i c i d e s ;
P e s t i c i d e s a r e u s e d i n a a r i c u l t u r e a s p u r p o n e -
f u l e n v i r o n m e n t a l c o n t a m i n a n t n t o i n c r e a s e p o s t - b e n e f i t r a t i o i n f a v o u r o f t h e f a r m e r a n d
t h e c i t i z e n a s c o n s u m e r n o f f o o d a n d f i b r e .
H o w e v e r , t h e i r u s e h a s b e c o m e a f o c a l p o i n t
i n p n b l i c c o n c e r n f o r t h e p r e s e r v a t i o n o f e n v i r o n m e n t a l q u a l i t y .
T h e y h a v e b e c o m e a n
e s s e n t i a l p a r t o f f a r m t e c h n o l o g y , a n d t h e i r u s e i s t h e i n e v i t a b l e c o n n e r n x e n c P o f t h e
m o n o c u l t u r e a p p r o a c h t o m o d e r n h i g h p r o d u c t i o n a g r i c u l t u r e .
N n m e r o u s a t v a l i e s h a v e b e e n m a d e o n t h e h a z a r d s o f w a t e r p o l l u t i o n b y u s e o f n c o t i c i d e s
o n f a r m l a n d ( H a r r o l d a n d E d w a r d n , 1 9 7 0 ;
W h i t e e t a l . , 1 9 6 7 ;
M e t c a l f , 1 9 7 2 ;
B a r n e t t e t a l . ,
1 9 6 7 ;
a n d S t e w a r t n n d C h i s h o ) m , 1 9 7 1 ) .
T h e n e m a t e r i a l s h a v e b e e n m e a s n r e d i n w a e h o f f f r o m
s o i l s w h e r e t h e y h a v e ' b e e n a p p l i e d .
N o e v i d e n e e w a e f o u n d w h e r e s i m i i f i c a n t a m o u n t s o f
p e s t i c i d e s p e r c o l a t e d t o a n y s i g n i f i c a n t d e p t h i n t h e s o i l .
T h e b a r i c p r i n c i p l e s t h a t a p p l y t o t h e s a f e u s e o f c h e m i c a l f e r t i l i e e r s
a l e o a p p l y
t o p e s t i c i d e s .
I f s o u n d e o n e e r v a t i o n p r a o t i c e n i n e l u d i n g e r o s i o n c o n t r o l a r e f o l l o w e d
a n d i f g o o d j n d a m e n t A n d m a n a g e m e n t a r e u s e d , t h e h a z a r d o f
w a t e r p o l l u t i o n f r o m
a g r i c u l t u r a l a p p l i c a t i o n s o f p e s t i c i d e s i s m i n i m a l .
F a e t o r n A f f e o t i n g S o i l a n d W a t e r L o n n e a
S o i l e r o s i o n s n d r u n o f f a r e m a j o r s o n r c e s o f n u t r i e n t e n r i c h m e n t
o f s u r f a c e w a t e r
s u p p l i e s .
T o r e d u c e t h i s h a z a r d o f w a t e r p o l l u t i o n , t h e r e i s n e e d t o
u n d e r n t a n d t h e
f a c t o r s t h a t i n f l u e n c e e r o s i o n a n d r u n o f f .
T h i e w i l l h e l p n s t o a v n i d t h e u s e o f c r i t i c a l
e r o s i o n a r e a n a s w e l l a s t o m a n a
s u i t a b l e a r e a s f o r t h e c o n s e r v a t i o n o f s o i l , w a t e r ,
a n d p l a n t r e s o u r c e s r e s u l t i n g i n a m i n i m u m . o f w a t e r p o l l u t i o n .
N u m e r o u s i n v e s t i g a t o r s ( S m i t h , 1 9 5 7 ;
W i s c h m e i e r a n d S m i t h , 1 9 5 8 ;
W i s c h m e i e r a n d
S m i t h , 1 9 6 5 ;
W i s c h m e i e r , J o h n n o n , a n d C r o s s , 1 9 7 1 ; a n d W i s c h n e i e r a n d
N a n n e r i n g , 1 9 6 8 )
h a v e f o u n d t h a t t h e f o u r b a s i c f a c t o r s a f f e c t i n g
r u n o f f a n d e r o n i o n a r e ( / ) c l i m a t e ,
e s p e c i a l l y r a i n f a l l i n t e n s i t y a n d a m o u n t , a n d t h e n e a s o n
o f y e a r t h a t r a i n f a l l o c c u r s ;
( 2 ) k i n d o f s o i l ;
( 3 ) l e n g t h a n d p e r c e n t o f s l o p e ;
a n d ( 4 ) c o v e r .
I n a d d i t i o n , s o i l
a n d w a t e r m a n a g e m e n t p r a c t i c e s a l s o a f f e c t l o s n e s
a n d o f t e n m o d i f y o n e o r m o r e o f t h e s e
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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b u t c o m p l e x i n t e r r e l a t i o n b e t w e e n o r g a n i c m a t t e r a n d c l a y .
O n s i l t s , s i l t l o w s , l o a m s ,
a n d s a n d y l o a m n , t h e i n v e r s e r e l a t i o n o f e r o d i b i l i t y t o b o t h a g g r e g r a t i o n i n d e x a n d o r g a n i c
m a t t e r l e v e l w a s n t r o n g , b u t i t s i g n i f i c a n t l y d e c l i n e d a s t h e
c l a y f r a c t i o n b e c a m e l a r g e r
a n d m a y b e i n s i g m i f i c a n t o n c l a y s o i l s .
S t u d i e s ( W i s c h m e i e r , J o h n e o n , a n d C r o s s ,
1 9 7 1 ;
a n d W i s c h m e i e r a n d M a n n e r i n g ,
1 9 6 8 ) ,
s h o w t h a t s o i l s t r u c t u r e g r a d e ( s t r e n g t h ) d i d n o t s i g n i f i c a n t l y a f f e c t e r o d i b i l i t y ;
h o w e v e r , i n f l u e n c e s o f t y p o a n d s i z e o f s t r u c t u r e a p p a r e n t l y w e r e g r e a t e n o u g h t o b e o f
p r a c t i c a l i m p o r t a n c e .
T h e r e w e r e i n d i c a t i o n s t h a t a r e l a t i o n s h i p e x i s t s b e t w e e n s t r u c t u r e
t y p e A n d s i z e a n d s t r u c t u r e , m m d e , a n d s o i l p H , b n t t h e s e i n t e r a c t i o n e f f e c t s c o u l d n o t
b e q u a n t i t a t i v e l y e v a l u a t e d f r o m t h e d a t a .
A s o i l l a y e r , b e l o w t h e s o i l s u r f a c e , t h a t i n s l o w l y o r v e r y s l o w l y p e r m e a b l e c a n
i n f l u e n c e t h e e r o d i b i l i t y o f a s o i l , d e p e n d i n g o n t h e m o i s t u r e c o n t e n t o f t h e s o i l .
F o r
e x a m p l e , n s o i l w i t h a f r a g i p a n o r a c l a y p a n 2 5
c e n t i m e t e r s b e l o w a p e r m e a b l e s u r f a c e
l a y e r p r o b a b l y h a n l i t t l e , i f a r y , e f f e c t o n t h e a m o n n t o f r u n o f f o r e r o s i o n f r o m a
m o d e r a t e a t o m o n r e l a t i v e l y d r y s o i l .
C o n v e r n e l y , i f t h e s a m e s o i l i s s a t u r a t e d w h e n
a r a i n s t o r m c o m e s , t h e e f f e c t i n a p p a r e n t i n d a t a f r o m l o n g - t i m e e r o s i o n s t u d i e s .
T h u s ,
a s o i l w i t h a s l o w l y p e r m e a b l e s u b e o i l m a y b e v e r y e r o e i v e d u r i n g t h o s e p e r i o d e o f t h e y e a r
w h e n t h e u p p e r s o i l l a y e r s a r e s a t u r a t e d .
L e n g t h a n d p e r c e n t o f s l o n e :
T h e r e l a t i o n s h i p o f l e n g 7 t h o f s l o p e a n d s t e e p n e s s o f
n l o p e t o s o i l l o s s . . 4 1 b e
e n w o ; i : : e d o n t m a t h e m a t i c a l l y b y r e s e a r c h w o r k e r s a n d , t h r o u g h
t h e n s a o f f o r m u l a s , p r e d i c t i o n s c a n b e m a d e a b o . A t s o i l l o s s e s t h a t o c c u r o n m i o p e s o f
d i f f e r e n t l e n g t h s a n d g r a d i e n t s ( S m i t h ,
1 9 5 7 ) .
T h e c a p a c i t y o f r u n o f f t o t r a n s p o r t s o i l p a r t i c l e s i n c r e a s e s a p p r o x i m a t e l y a s t h e
f i f t h p o w e r o f i t s v e l o c i t y ; a n d i t n d e t a c h e m e n t c a p a b i l i t y , a s t h e s q u a r e o f i t s
v e l o c i t y ( W i s c h m e i e r , J o h n s o n , a n d C r o a n ,
1 9 7 1 ;
a n a W i s c h m e i e r a n d M a n n e r i n g ,
1 9 6 8 ) .
T h e
f l o w v e l o c i t y o f r u n o f f i n c r e a s e s a s t h e a m o u n t i n c r e a s e s , a s t h e f l o w c o n c e n t r a t e n , o r
a s t h e s l o p e s t e e p e n s .
T h e r e f o r e , t h e e r o s i v e p o t e n t i a l o f r u n o f f i n c r e a s e s n n b s t a n t i a l l y
e i t h e r a s s l o p e l e n g t h e n s o r a s s t e e p n e s s i n c r e a s e s .
T h e s h a p e o f s l o p e m a y a l e o i n f l u e n c e
e r o s i o n l o s a e s .
S o i l c o v e r :
1 4 a n Y c o n t r o l l a b l e , . n r i a b l e s i n f l u e n c e w a t e r i n t a k e b y t h e s o i l , h e l p
p r o t e c t t h e s o i l f r o m r a i n d r o p i m p a c t , o r i n c r e a s e t h e s o i l s a b i l i t y t o r e s i s t d e t a c h m e n t
b y t h e e r o s i v e a g e n t s ( W i n c h m e i e r s n a S m i t h ,
1 9 6 5 ) .
A m o n g t h e m a r e c o v e r , c r o p s e q u e n c e ,
s e e d i n g m e t h o d ,
s o i l t i l l a m ,
d i s p o s i t i o n o r r e s i d n e s , a n d g e n e r a l m a n a g e m e n t l e v e l .
V e g e t a l c o v e r , a m o u n t o f r e s i d u e s o n t h e s v r f a c e , a n d e f f e c t s o f t i l l a g e a n d o t h e r
m a n a g e m e n t p r a c t i o e s c h a n g e a s n g r o w i n g s e n . s o n p r o g e s s e s .
T h e r e f o r e , t h e a m o u n t o f
e r o s i o n t h a t o c c u r s f o r a n a n n u a l o r r u l t i - y e a r c r o p p i n g s y s t e m d e p e n d e o n h o w w e l l t h e
p e r i o d o f g r e a t e s t s o i l p r o t e c t i o n c o i n c i d e s w i t h o c c u r r e n c e o f t h e e r o s i v e r a i n s .
T h e
f o l l o w i n g t a b l e , d e v e l o p e d f r o m
d a t a i n U . S . A g r i c u l t u r e H a n d b o o k 2 8 2 , s h o w s t h e e f f e c t i v e -
n e s s o f p i n n t c o v e r i n r e d u c i n g s o i l l o s s e s i n p e r c e n t b y c o m p a r i n g d i f f e r e n t c r o p p i n g
s y s t e m s w i t h f a l l o w ( b a r e g r o u n d ) .
S o i l
L O r 1 9
R e d u c t i o n i n P e r c e n t
j
C o n t i n u o u n c o r n
( m a i z e ) , c o n v e n t i o n a l
p l a n t a n d t i l l ,
h a r v e s t f o r s i l a g e
5 7
R o t k t i o n c o r n ( m a i z e ) ,
r e s i d u e s l e f t , c o r n ,
R o t a t i o n c o r n ( m a i z e ) ,
r e s i d u e s l e f t , c o r n ,
s p r i n g p l o w ,
c o r n , g r a i n ,
s p r i n g p l o w ,
c o r n , g r a i n ,
c o n v e n t i o n a l p l a n t ,
( s m a l l g r a i n )
2 7
c o n v e n t i o n a l p l a n ' t ,
1 - y e a r m e a d o w 1 2
C o n t i n u o u s c o r n ( m a i z e ) , n o p l o w , n o c u l t i v a t i o n ( m i n i m u m
t i l l a g e ) , p l a n t i n c o r n r e s i d u e , 3 t o n s o f r e s i d u e
G r a s s a n d l e g u m e m e a d o w , g o o d q u a l i t y
R a s e d
o n
f a l l o w ( h a r e s o i / ) a s b e i n g 1 0 0 % .
7
. 0 4
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E r o n i o n c o n t r o l p r a c t i c e e s
W h e n s l o p i n g s o i l i s c u l t i v a t e d a n d e x p o s e d t o c r o o i v e
r a i n n , t h e p r o t e c t i o n o f f e r e d b y t h e p l a n t s i n t h e c r o p p i n g s y s t e m n e e d s t o b e s u p p o r t e d
b y p r a c t i c e s t h a t s l o w t h e r u n o f f w a t e r a n d t h u s r e d u c e t h e a m o u n t o f s o i l i t c a r r i e u
( W i s c h m e i e r a n d S m i t h , 1 9 6 5 ) .
T h e m o r e i m p o r t a n t s u p p o r t i n g p r a c t i c e s f o r c r o p l a n d a r e
c o n t o u r t i l l a g e , s t r i p c r o p p i n g o n t h e c o n t o u r , t e r r a c e a y s t e m s , n t a b i l i z e d w a t e r w a y s ,
a n d m i n i m u m t i l l a g e p r a c t i c e n .
I m p r o v e d t i l l a g e p r a c t i c e n , s o d - b a s e r o t a t i o n s , f e r t i l i z e r
t r e a t m e n t , a n d p r e a t e r q u a n t i t i e s o f c r o p r e s i d u e s l e f t o n t h e s u r f a c e o f t h e e o i l
c o n t r i b u t e m a t e r i a l l y t o e r o s i o n c o n t r o l .
T i l l a g e a n d p l a n t i n g o n t h e c o n t o u r h a v e b e e n e f f e c t i v e i n r e d u c i n g e r o s i o n f r o m
i n d i v i d u a l n t o r m s o f m o d e r a t e t o l o w i n t e n s i t y b u t p r o v i d e l i t t l e p r o t e c t i o n a g a i n n t s e v e r e
s t o r m s t h a t c a u s e e x t e n e i v e b r e a k o v e r n o f t h e c o n t o u r e d r o w e .
C o n t o u r i n g a p p e a r s t o b e
m o n t e f f e c t i v e o n e l o p e s o f l e a s t h a n
7
p e r c e n t .
C o n t o u r s t r i p c r o p p i n g t e a p r a c t i c e i n w h i c h c o n t o u r s t r i p s o f s o d a r e a l t e r n a t e d
w i t h n t r i p s o f r o w c r o p o r s m a l l g r a i n .
T h i s p r a c t i c e h a s p r o v e d t o b e a m o r e e f f e c t i v e
p r a c t i n e t h a n e o n t o u r i n g n l o n e .
A s a r n l e o f t h u m b , i t c a n b e s t a t e d t h a t s o i l l o a s e n
f r o m c o n t o u r s t r i p c r o p f i e l d s w i l l b e a b o u t 5 0 p e r c e n t a s ' , p e a t a n t h o s e f r o m c o n t o u r
t i l l a g e f o r t h e s a m e k i n d s o f e r o p s a n d m a n a g e m e n t .
T e r r a c i n g w i t h c o n t o u r f a r m i n g i n m e r e e f f e c t i v e n s a n e r o e i o n c o n t r o l p r e c t i c e t h a n
s t r i p n r o p p i n g b e c a n s e i t d i v i d e n t h e s l o p e i n t o e e e m e n t s e q n a l t o t h e h o r i z o n t a l t e r r R c e
s p a c i n g .
S o i l l o e n f r o m n o n t o u r e d R n d t e r r a c e d f i e l d n a r e a b o u t t h e s P m e a s t h o s e
f r o m n c o n t o u r e d f i e l d h e v i n e t h e
O P M 0
s l o p e l e n g t h a n t h a t o f t h e t e r r a c e i n t e r v a l .
N u m e r o e e r e s e a r c h w o r k e r n ( M e y e r , W i s c h m e i e r , s n d V o e t e r ,
1 9 7 0 ;
a n d V a n D o r e n a n d
S t a u f f e r , 1 9 4 4 ) h a v e f o u n d t h a t c r o o r e s i d u o s a n d o t h e r f o r m s o f s u r f a c e m u l c h e n a r e
v e r y A f f e c t i v e i n r e d u c i n g s o i l e r o s i o n a n d t h e v e l o c i t y o f r u n o f f .
T h e
e r o s i o n - r e d u c i n g e f f e c t i v e n e s e o f s i x d i f f e r e n t r a t e e
o r
s t r a w m u l c h w a n t e s t e d
o n s o p e n a v e r a g i n g 1 5 p e r e e n t
( M e y e r , W i s c h m e i e r , a n d W i n t e r , 1 9 7 0 ) .
N u l c h r a t e r % o f
o n l y
. 5 6
a n d 1 . 1 2 m e t r i c t o n s p e r h e c t a r e r e d u c e d s o i l l o s s e s t o l e s s t h a n o n e - t h i r d o f
t h o n e f r o m u n m u l c h e d a r e n a d u r i n g a s e r i e s o f i n t e n s e s i m u l a t e d r a i n s t o r m n .
A r a t e o f 2 . 2 4
m e t r i c t o n s p e r h e c t a r e d e c r e a s e d s o i l l o e s t o 1 8 p e r c e n t o f t h a t w i t h n o m u l c h , a n d
r a t e s
o r 4 . 4 8
o r 8 . 9 6
m e t r i n t o n s p e r h e c t a r e r e d u c e d i t t o l e s o t h a n
5
p e r c e n t .
R u n o f f
v e l o c i t y f o r t h e . 5 6
m e t r i n t o n e p e r h e c t a r e r a t e w a s o n e - h a l f t h a t w i t h o u t m e l c h , b u t
h e a v i e r r a t e s d e c r e R n e d v e l o c i t y o n l y e l i g h t l y m o r e .
T h e r e d u c e d v e l o c i t y d u e t o m u l c h i n g
a c c o u n t e d f o r m u c h o f t h e r e s u l t i n g d e c r e a s e i n s o i l e r o n i o n .
A l t h o u g h t h e e m a i l m u l c h
r a t e n g r e a t l y r e d u c e d e r o s i o n , m o r e m u l c h w a s r e q u i r e d t o f u / l y c o n t r o l e r o s i o n
t h a n
w a s r e q u i r e d o n t h e l e s s s t e e p , m o r e p e r m e a b l e s o i l
c o n d i t i o n s t e s t e d i n e a r l i e r s t u d i e s .
M i n i m u m t i l l a g e
i s
a g e n e r a l t e r r t h a t m a y b e a p p l i e d t o a n y o f t h e n u m e r o u s
p r a c t i c e s
t h a t r e q u i r e f e w e r t r i p s a c r o s s t h e f i e l d t h a n a r e r e q u i r e d b y
c o n v e n t i o n a l m e t h o d s o f
p r e p a r i n g a s e e d b e d .
A p l o w e d s u r f a c e l e f t r o u g h a n d c o n t a i n i n g a p p r e c i a b l e p l a n t
r e s i d u e
a l l o w , w a t e r t o i n f i l t r a t e m o r e r a p i d l y , h a s g r e a t e r s u r f a c e a n d p l o w - l a y e r
s t o r a g e , a n d
i s l e a n e a n i l y e r o d e d t h a n a p u l v e r i z e d s o i l s u r f a c e .
T h e a v e r a g e a n n u a l
B o i l
l o n n f r o m n a t u r a l r a i n f a l l o v e r a 5 - y e a r p e r i o d a t L a C r o s s e ,
W i s c o n s i n , o n a F a y e t t e s i l t l o a m , 1 5 p e r c e n t n l o p e , w a e
. 7
o f a t o n p e r a c r e f o r p l o t n
t h a t r e c e i v e d m i n i m u m t i l l a g e c o m p a r e d
w i t h 2 . 9 4
t o n o f o r c o n v e n t i o n a l l y
t i l l e d . p l o t s
W h e n b o t h m e t h o d s w e r e c o n t o u r e d ( M a n n e r i n g a n d
P u r w e l l , 1 9 6 8 ) .
A n o t h e r
s t u d y
o n m i n i m u m t i l l a g e a t C o s h o c t o n ,
O h i o , s h o w e d t h a t a n n u a l s o i l l o e s
o v e r a 2 - y e a r p e r i o d a v e r a g e d
. 5 0
o f a t o n p e r a c r e p e r ' m i n i m u m t i l l a g e c o m p a r e d w i t h
4 . 8 6 t o n s f o r c o n v e n t i o n a l t i l l a g e .
A n o t h e r e r o s i o n c o n t r o l p r a c t i c e w a s e v a l u a t e d a t L a C r o s s e ,
W i s c o n s i n , o n a 1 6 p e r c e n t
s l o p e ( M a n n e r i n g a n d ) 3 u r w e l l ,
1 9 6 8 ) .
T h e a n n u a l n o i l l o s e w a s 2 . 6 t o n e p e r s e r e f o r
i n t e r s e e d i n g i n
6 0 - i n c h
c o r n r o w s c o m p a r e d w i t h
5
t o n s f r o m 4 0 - i n c h r o w s w i t h n o i n t e r -
s e e d i n g .
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P r e d i c t i n g S o i l L o e s e n a d S e d i m e n t D e l i v e r y R a t e s
P r e d i c t i l g e o i l l o a s e s :
S c i e n t i f i c p l a n n i n g f o r s o i l a n d w a t e r c o n s e r v a t i o n r e q u i r e s
k n o w l e d g e o f t h e r e l a t i o n b e t w e e n t h o s e f a c t o r s t h a t c a u s e l o s e o f s o i l a n d w a t e r a n d
t h o s e t h a t h e l p t o r e d u c e s u c h l o s s e s .
T o a i d i n p r e d i c t i n g r a t e e o f
e r o s i o n a n d m e a s u r e e
n e e d e d t o r e d u c e t h o s e l o n u e e , a n
e m p i r i c a l ( ) o i l l o n e e q u a t i o n h a s
b e e n d e v e l o p e d
( W i n c h m e i e r a n d S m i t h ,
1 9 6 5 ) .
M a n y o f t h e f a c t o r s u n e d w e r e
d i s c u e s e d
i n t h e p r e c e d i n g
s e c t i o n o f t h i s p a p e r .
T o p r e d i c t t h e a m o u n t o f s o i l e r o n i o n b y w a t e r o n a n y p a r t i c u l a r f i e l d o r c o n -
n t r u c t i o n e i t e , i t i n n e c e s s a r y t o k n o w ( 1 ) t h e c a p a b i l i t y o f t h e e x p e c t e d r a i n f a l l a n d
r u n o f f t o d e t a c h a n d t r a n e p o r t s o i l p i r t i c l e u , ( 2 ) t h e n a t u r a l e u n c e p t i b i l i t y
o f
t h e n o i l
t o e r o s i o n , a n d
( 3 )
t h e e f f e c t i v e n e e s o f c o v e r a n d m a n a g e m e n t v a r i a b l e s f o r r e d u c i n g t h e
f o r c e ° o f e r o s i o n .
C h a r t e a r d T r a p h s f r o m
w h i c h
t h i s i n f o r m a t i o n c a n b e o b t a i n e d f o r
a n y
p a r t i c u l a r s i t e h a v e b e e n d e v e l o p e d f r o m t h e a n a l y s e n o f e r o s i o n r e s e a r c h o n
4 8
r e s e a r c h
s t a t i o n ° i n 2 6 s t a t e r ) i n t h e U . S . a n d p u b l i n h e d i n A g r i c u l t u r e H a n d b o o k 2 8 2 ( W i n c h m e i e r
a n d S m i t h ,
1 9 6 5 ) .
T h e f o l l o w i n g d i s c u n n i o n o n t h e s o i l l o n s e q u a t i o n c o n t a i n e p e r t i n e n t
i n f o r m a t i o n f r o m t h i s h a n d b o o k f o r p r e d i c t i n r s o i l l o s e e n .
T h e e r o e i o n e q u a t i o n i s :
A - R L S Y C P .
I t e x p r e e e e n n o i l l o n s p e r u n i t a r e n ( A ) a n
a p r o d u o t o f f a c t o r s f o r :
r a i n f a l l ( R ) , s l o p e l e n g t h ( L ) , e l o p e e t e e p n e u e
( S ) , s o i l
e r o d i b i l i t y ( X ) , c r o p p i n g A n d m a n a g e m e n t ( C ) , a n d c o n e e r v a t i o n p r a c t i c e s
( P ) .
T h e n o i l
l o o s p r e d i c t i o n ( A ) i s e n u a l l y o b t a i n e d i n t e r m e o f t o n s p e r a c r e p e r y e a r .
H o w e v e r , i t
c a n b e e a s i l y o b t a i n e d i n i n c h e n o f s o i l o r i n m e t r i c u n i t s a n d f o r a g i v e n m o n t h o r s e a s o n
b y n e l e e t i n g t h e v A l u e n o f K A n d R i n c o r r e s p o n d i n g u n i t s .
N u m e r i c a l v a l e e s f o r e a c h o f t h e s i x f n c t o r n i n
t h e
f o r m u l a h a v e b e e n d e t e r m i n e d
f r o m r e s e a r c h d a t a .
T h e n e v a l u e s d i f f e r f r o m o n e a r e a t o a n o t h e r .
T h e a p p r o x i m C t e
n u m e r i c a l v e l e e s f o r a n y p a r t i c u l a r f i e l d h a v e b e e n d e v e l o p e d .
R a i n f a l l f a c t o r ( R ) .
W h e n
f a e t o r n o t h e r t h a n r a i n f a l l a r e
h e l d
c o n e t a n t , n t o r m e o i l
l o s s e n f r o m c u l t i v a t e d f i e l d s a r e d i r e c t l y p r o p o r t i o n R 1 t o t h e p r o d u e t v e l u e
o f t w o
r a i n e t o r m c h a r a c t e r i n t i c e ;
t o t a l k i n e t i c e n e r e y
o f
t h e s t o r m t i m e s
i t s
m a x i m u m 3 0 - m i n u t e
i n t e n e i t y ( s 7 ) .
T h i n p r o d u c t v a r i a t e i n a n i n t e r a c t i o n t e r m t h a t r e f l e c t s t h e c o m b i n e d
p o t e n t i a l o f r a i n d r o p i m p a c t a n d t e r b u l e n e e o f r u n o f f t o t r a n s p o r t d i s l o d g e d
s o i l p a r t i c l e s
f r o m t h e f i e l d .
A n I e o - e r o d e n t m a p w n s c o m p e t e d f r o m r n i n f n l l d a t a f o r e a c h o f a b o u t
7 , 0 0 0 l o c a t i o n s
f e r n y e v e n l y d i n t r i b u t e d o v e r
3 7
s t a t e s o f t h e e a n t e r n U . S .
T h e I s o - e r o d e n t u w e r e t h e n
p l o t t e d a s i n d i c a t e d b y t h e e e v a l u e s .
F a c t o r s f o r
e l o p e
l e n g t h
a n d g r a d i e n t
1 , 5 ) .
T h e r a t e o f
s o i l
e r o c i o n b y w a t e r i n
a f f e c t e d b y b o t h s l o p e l e n g t h a n d g r e d i e n t
p e r c e n t s l o p e ) .
T h e t w o e f f e c t s h e v r b e e n
e v a l u A t e d n e p a r a t e l y a n d a r e r e p r e s e n t e d i n t h e e r o s i o n e q u a t i o n b y c a p i t a l
L a n d c a p i t a l
S , r e s p e c t i v e l y .
I n f i e l d a p p l i e a t i o n
o r
t h e e q u a t i o n , h o w e v e r , i t i s c o n v e n i e n t t o
c o n n i d e r t h e t w o a s a e i n r l e f a c t o r L S .
T h i n r a t i o f o r s p e e i f i c c o m b i n a t i o n s o f e l o p e
l e n g t h a n d g r a d i e n t A r e t A k e n d i r e c t l y f r o m a c b a r t .
S o i l e r o d i b i l i t y f a c t o r ( 1 . : ) .
T h e s o i l e r o d i b i l i t Y f a c t o r Y i n t h e s o i l l o e n e q e n t i o n
i s a q u e n t i t a t i v e v a l u e e x p e r i m e n t a l l y d e t e r m i n e d .
T h e c r i t e r i a e s e d f o r d e v e l o p i n e t h i c
v a l u e w e r e d i s c u s s e d
e n r l i e r .
F o r a p a r t i c u l a r s o i l i t i n n r a t e o f e r o s i o n p e r e n i a t
o f
e r o s i o n i n d e x f r o m e n i t p l o t s o n t h a t s o n .
T h e s e
v a l u e s a r e
d e t e r m i n e d
f o r e a c h k i n d o f
s o i l a n d
a r e u s e d
i n t h e e q e l t i o n .
A u n i t p l o t i r 7 2 . 6 r e e t l o n g i t h a u n i f o r m
l e n t h w i s o n l o p e o f
9 p e r c e n t
i n
c o n t i n u o e e f e l l o w t i l l e d u p a n d d o w n t h e n l o p e .
T o
e v n l e a t e K f o r s o i l s t h a t d o n n t
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 174/367
u s o a l l y o c , c u r o n a
9
p e r c e n t e l o p e , s o i l l o s s d a t a f r o m p l o t s t h a t m e e t a l l t h e o t h e r
s p e c i f i e d c o n d i t i o n e a r e a d j u s t e d t o
9
p e r c e n t s l o p e b y m e a n s o f t h e s l o p e f a c t o r .
F a c t o r f o r c r o p p i n g a n d m a n a g e m e n t ( C ) .
T h e f a c t o r C i n t h e s o i l l o s e e q u a t i o n i s
t h e r a t i o o f s o i l l o s s f r o m l a n d c r o p p e d u n d e r s p e c i f i c c o n d i t i o n s t o t h e c o r r e s p o n d i n g
l o s e f r o m c o n t i n u o u s t i l l e d f a l l o w .
A b o u t 1 0 , 0 0 0 p l o t y e a r s o f r u n o f f a n d s o i l l o s s d a t a
n e s e m b l e d f r o m
4 7 r e s e a r c h n t a t i o n s a n d 2 4 e t a t e s ( W i e o h m e i e r a n d S m i t h ,
1 9 6 5 )
w e r e
a n a l y z e d t o o b t a i n e m p i r i c a l m e a s o r e m e n t e o f t h e e f f e c t o f t h e c r o p p i n g s y n t e m a n d m a n a g e -
m e n t o n s o i l l o o n w i t h i n e a c h c r o o s t a g e p e r i o d .
T h e e r o n i o n c o n t r o l p r a c t i c e f a c t o r ( P ) .
T h i n f a c t o r i n s i m i l a r t o t h e f a c t o r C ,
e x c e p t t h a t P A e c o u n t o f o r t h e e r o e i o n c o n t r o l e f f e e t i v e n e s s o f s u p e r i m p o s e d p r a c t i c e s ,
s u c h
R f 4
c o n t o u r i n , t e r r a c i n g , a n d n t r i p c r o p p i n g .
T h e f a c t o r P i n t h e e r o s i o n e q u a t i o n
i s t h e r a t i o o f
e o i l
l o e s w i t h t h e e u p p o r t i n g p r a c t i c e t o t h e $ o i l l o n e w i t h u p A n d
d o w n h i l l c u l t u r e .
V a l u e s
o f P f o r v a r i o u n p e r c e n t s l o p e g r o u p s h a v e b e e n d e v e l o p e d .
T h e e m p i r i e a l p n i l l o e s e q u a t i o n u n d e r l y i n g t h i s t e c h n i e n e i n a p p l i n a b l e i n R n y
l o c a t i o n w h e r e n u m e r i c n 1 v a l u e s o f t h e e q u a t i o n f a c t o r s a r e k n o w n o r c a n b e d e t e r m i n e d .
T i c a n b e a n n e f u l t o o l i n h e l p i n g t e n e l e c t a l t e r n a t i v e m e t h o d s f o r r e d u e i n g s o i l l o s o
a n d e r o s i o n .
T h e t a b l e s a n d c h a r t s t h a t h a v e b e e n d e v e l o p e d m a k e t h i s i n f o r m a t i o n r e a d i l y
a v i l a b l e f o r f i e l d n e e .
P r e d i n t i n e o e d i m e n t d e l i v e r y r n t ; o n :
M a n y f a c t o r s i n f l u e n c e n e d i m e n t d e l i v e r y r a t i o s .
S o m e o f t h e s e f n c t o r s a r e t h e t y p e s o f s e d i m e n t s o n r e e s , t h e m a r n i t u d e o f t h e s e d i m e n t
n o u r c e s , c l i m a t e ,
k i n d o f
s o i l , f a c t o r s a f f e c t i n g d e p o s i t i o n , a n d w a t e r s h e d c h a r a c t e r i n t i c s .
C o n s i d e r a b l e s o c c e n s
h a s
b e e n a c h i e v e d t h r m i g h u s e o f e m p i r i c a l n o i l l o s e e q u a t i o n e
t o o b t R i n v a l u e n f o r n h e e t e r o c i o n ( R o P h l , 1 9 ( 2 ) .
S i m i l a r v a l u e s f o r c h a n n e l t y p e e r o n i o n
a r e o b t a i n e d f r o m v o l n m e t r i e m e a n u r e m e n t n i n t e f i e l d o r b y u s e o f
e r o s i o n r a t e s d e v e l o p e d
i n t h e c o u r p e o f r e s e a r c h s t u d i e n .
S e d i m e n t d e l i v e r y r a t i o s R r e a m e a n s o f u s i n g c o m n u t e d e r o s i o n d a t a
t o p r e d i c t s e d i m e n t
y i e l d s a t d e s i r e d p o i n t n w i t h i n a w a t e r s h e d .
A o e d i m e n t d e l i v e r y r a t i o i n a p e r c e n t a g e
r e l a t i o n s h i p
b e t w e e n
t h e s e d i m e n t
y i e l d
A t
A
s p e c i f i e d m e a s e r i n g p o i n t i n a w a t e r s h e d a n d
t h e g r o s s o r t o t a l e r o s i o n o c c u r r i n g i n t h e w a t e r s h e d o p e t r e e n f r o m t h a t p o i n t .
I f
r e s ) i n t i o e n t i m a t e s o f b o t h t h e e r o s i o n n n d t h e s e d i m e n t d e l i v e r y r a t i o n c a n
b e m a d e ,
s e d i m e n t y i e l d s c a n b e p r e d i c t e d w i t h r e a n o n a b l e A c c n r a c y
( R o e h l , 1 9 6 2 ) .
T t i s e s t i m a t e d t h a t s h e e t e r o s i o n g e n e r a l l y p r o d o c e s r o n t o f
t h e
n e d i m e n t l o a d o f
r i v r r n i n a r e n n t h a t a r e p r i m a r i l y a g r i c i l l t n r a l a n d h a v e m o r e
t h a n 2 0 i n c h e s e f
p r e c i p i t a t i o n a n n n a l l y ( U . S . D e p a r t m e n t o f A g r i c o l t u r e , S o i l
C o n s e r v a t i o n S e r v i c e ,
1 9 7 0 ) .
I n m o n t f o r e s t a n d r a i l e r a r e a s w h e r e t h e p r e c i p i t a t i o n i n l e n n
t h a n 2 0 i n c h e n , c h a n n e l t y p e
e r o s i o n u s u a l l y p r o d u c e s m o s t o f t h e s e d i m e n t .
I n a n a l y s i s o f
1 5 7
w a t e r s h e d w o r k p l a n s
h a v i n g a t o t a l c o m b i n e d d r a i n a g e o r e a o f
9 . 7
m i l l i o n a c r e s i n d i c a t e s t h a t , i n g e n e r a l ,
7 3
p e r c e n t o f t h e s e d i m e n t w a p f r o m s h e e t e r o n i o n , 1 0 p e r c e n t
f r o m g u l l y
e r o s i o n , a n d
1 7
p e r c e n t f r o m o t h e r s o u r c e s s u c h n n r o a d e i d e n , s t r e n m b a n k s a n d
f l o o d p l a i n .
O f t h e t o t a l
s e d i m e n t y i e l d
i n t h e U . S . , i t i n e s t i m a t e d t h a t
5 0
p e r c e n t i n f r o m f a r m l a n d , 1 0 p e r c e n t
f r o m f o r e n t a n d r a n g l a n d , 1 0 p e r c e n t f r o m c o n e t r u c t i o n B i t e s ,
A n d 1 0 p e r c e n t f r o m l a n d
r e l a t i v e l y u n d i s t u r b e d b y m a n ( g e o l o g i c
e r o s i o n ) .
A s e d i m e n t d e l i v e r y
r a t i o o f 4 0 p e r c e n t
h a s b e e n u s e d b y S C S t o c a l c u l a t e n a t i o n a l s e d i m e n t y i e l d o f r o m
e s t i m a t e d s o i l l o s s e s f r o m
c r o p l a n d ( U . S . D e p a r t m e n t o f A g r i c u l t u r e , S o i l C o n n e r v a t i o n
S e r v i c e ,
1 9 7 1 ) .
A s t u d y o f 1 1 3 w a t e r s h e d e ( H o e h l ,
1 9 6 2 ;
a n d G l y m p h 4 n d H o l t a n ,
1 9 6 8 ) ,
l o c a t e d i n
h n m i d a r e a e o f t h e U . S . , s h o w e d t h a t s h e e t a n d r i l l e r o s i o n
A c c o u n t e d f o r 9 0 p e r c e n t
o r
m o r e o f t h e s e d i m e n t y i e l d i n
h a l f o f t h e w a t e r s h e d s .
I n a b o u t 2 0 p e r c e n t o f t h e
c a s e s s t u d i e d , h o w e v e r , 5 0
p e r c e n t o r m o r e o f t h e e e d i m e n t
W 1 9
d e r i v e d f r o m T o n i c s .
I n
m o s t i n s t a n c e s o f r e l a t i v e l y l a r g e
s e d i m e n t p r o d u c t i o n f r o m g u l l i e s , w a t e r s h e d s
o f l e e s
t h a n o n e s q u a r e m i l e w e r e i n v o l v o d .
I n t h r e e i n s t a n c e e , s t r e a m c h a n n e l e r o s i o n
c o n t r i b u t e d
m o r e t h a n 4 0 p e r c e n t o f
t h e s e d i m e n t y i e l d .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 175/367
T h u s , m e a a u r e m e n t s i n d i c a t e t h a t e x t r e m e v a r i a t i o n s i n s e d i m e n t y i e l d m a y o c c u r i n a
r e g i o n h a v i n g d i f f e r e n t k i n d s o f l a n d u s e ,
t o p o g r a p h y , o l i m a t e , a n d s o i l .
T h e
r e l a t i v e l y
f l a t a r e a o f n o r t h c e n t r a l I o w a , f o r e x a m p l e , h a s s e d i m e n t y i e l d s o f a b o u t 5 0
t o n e p e r
s q u a r e m i l e p e r y e a r f o r a 1 0 0 - s q u a r e - m i l e w a t e r s h e d , w h e r e a s i n ' t h e r o l l i n g h i l l s o f
w e s t e r n I o w a , s e d i m e n t r a t e s o f a b o u t 6 , 0 0 0 t o n e p e r s q u a r e m i l e p e r y e a r a r e e s t i m a t e d f o r
1 0 0 - s q u a r e - m i l e w a t e r s h e d s ( U . S . C o r p e o f E n g i n e e r s ,
1 9 6 8 ) .
L a n g b e i n a n d S c h u m m , 1 9 5 8 ( H o l e m a n , 1 9 6 A ) , f o u n d t h a t t h e m a x i m u m s e d i m e n t y i e l d i n
t h e U . S . o c c u r n w h e n a n n u a l e f f e n t i v e p r e c i p i t a t i o n i s b e t w e e n 1 0 a n d 1 4 i n c h e s .
T h e
s e d i m e n t y i e l d d r o p p e d s h a r p l y
m e
a n n u a l r a i n f a l l d e c r e a s e d f r o m 1 0 i n c h e s b e c a u s e o f t h e
d e f i c i e n c y
o f
r u n o f f .
O n t h e o t h e r h a n d , s e d i m e n t y i e l d d e n r e a s e d g e n e r a l l y w i t h r a i n -
f a l l a b o v e 1 4 i n c h e n b e c a u n e t h e i n c r e a s e d r a i n f a l l p r o d u c e d n g r e a t e r d e n s i t y o f
v e g e t a t i v e c o v e r
a n d ,
t h e r e f o r e , l a o s e r o s i o n . T I t i a g e n e r a l i z a t i o n m a y o r m a y n o t a p p l y
t o o t h e r e n v i r o n m e n t n o f t h e w o r l d , b u t t h e r e l a t i o n b e t w e e n r a i n f a l l a n d v e g e t a t i v e
c o v e r n e e m s u n i v e r e a l .
T h e v e g e t a t i o n r e f l e c t s r a t h e r e l o s e l y t h e a n n u a l r a i n f a l l
p a t t e r n s , n n d t h e r a t e o f r u n o f f i n t i e d c l o s e l y w i t h p r e c i p i t a t i o n .
S t u d i e s o n e i g h t s m a l l e x p e r i m e n t a l w a t e r s h e d s a t C o e h o c t o n , O h i o , & l o w e d t h a t
c o n n e r v a t i o n f a r m i n . r : p r a c t i c o r e s u l t e d i n n m a l l e r a v e r a g e r a t e s o f r u n o f f a n d m o r e w a t e r
a b n o r p t i o n
( ( n y m p h
a n d H o l t a n ,
1 9 6 9 .
H e r o t h e i v e r n g e a n n u a l p e a k r a t e o f r u n o f f f r o m
l a n d i n c o r n w a e 4 7
p e r c e n t g r e a t e r w i t h o u t c o n e e r v a t i o n p r a c t i c e s t h a n i t w a s w i t h
i m p r o v e d p r a c t i n e u ,
5 5 p e r e e n t g r e a t e r f r o m 1 R n d i n w h e n t , e n d 1 4 p e r c e n t g r e n t e r f r o m
l a n d i n m e a d o w .
I n t o r o s o f t o t a l r u n o f f a m o u n t , l a n d i n e o r n r i t h o u t t r e a t m e n t p r o d u c e d
5 3
p e r c e n t m o r e r u n o f f f r n m ' a y t o O e t o b e r t h a n t h a t w i t h i m p r o v e d p r a c t i c e n ; w h e a t w i t h o u t
t r e a t m e n t p r a n t i e e s p r o d u c e d 1 1 p e r e e n t m o r e r u n o f f f r o m O c t o b e r t o J u l y ;
R n d r u n o f f f r o m
u n t r e a t e d m e a d o w f o r
3 3
c o n s e c u t i v e m o n t h n w a e 1 1 p e r c e n t g r e a t e r t h a n f r o m m e a d o w w i t h
i m p r o v e d
p r a c t i n e s .
F r o m t h e n e d a t a a n d e x p e r i e n c e s i t i n a p p a r e n t t h a t t h e u n i v e r s a l n o i l l o n s e q u a t i o n
c o n b e A
v a l e a b l e t o o l i n e n t i m a t i n g s e d i m e n t d e l i v e r y r a t i o s .
T h e u n e o f e r o s i o n c o n t r o l
. p r r i c t i c e s o n b o t h f a r m
A n d
r o n f a r m l a n d w i l l r e a e n e r u n o f f A n d e r o n l o n f r o m t h e n e a r c a s
a n d i n t r r n r e d u c e t h e a m o u n t o f p e d i m e n t d e l i v e r e d t o n u r f a n e w a t e r a r e a s .
M e t h o d s f o r R e d u e i n g N u t r i e n t F n r i c h m e n t o f W a t e r S u p p l i e s
S o i l s u r v e y n :
O n e o f t h e f i r s t a n d m o s t i m p o r t a n t s t o p s i n t h e d e v e l o p m e n t o f
A
p l a n
t o r e d i c e w a t e r p o l l u t i o n t h r o u g h s o i l e r o e i o n a n d r u n o f f i s t o m a k e a
R o i l
s u r v e y .
S o i l
s a p o a n i n e e d e d i n t e r p r e t a t i o n s p r e p a r e d b y p e d o l o g i s t s p r o v i d e t h e b a e i c
d a t a n e e d e d t o
d e t e r m i n e t h e l o e a t i o n a n d e x t e n t o f e a c h k i n d o f s o i l n n d i t s p o t e n t i a l s a n d l i m i t a t i o n s
f o r v a r i o u s u s e s .
W i t h a s o i l m a p , p l a n o c a n b e d e v r l o p e d t o m i n i m i z e
E m i l
a n d w a t e r
l o s e e s t h r o u g h p r o p e r s o i l e e l e c t i o n A n d t h e a p p l i c a t i o n o f c o n s e r v a t i o n p r a c t i c e s f o r
e a c h
U S P .
7 1 ' . 0 ' u n e o f R o i l r u r v e y s i n t h e b e s t m e t h o d w e h a v e f o r e v a l u a t i n g t h e l a n d r e s o u r c e s
a v a i l a b l e t o p e o p l e ( K l i n g e b i e l ,
1 9 6 7 ) .
S o i l s u r v e y n c a n b e i n t e r p r e t e d t o o h o w t h e
v a r i o u s n i t e r n a t i v r s f o r s a f e u s e A n d t h e p o t e n t i a l f o r t h e p r o d u c t i o n o f p l a n t o .
A c c u r a t e
p r e d i c t i o n s c a n b e m a d e a b o u t s o i l b e h a v i o u r a n d c r o p p o t e n t i a l f r o m a r e a s f o r
w h i c h
s o i l s u r v e y s h a v e b e e n c o m p l e t e d .
W h e r e s o i l s u r v e y s a r e n o t a v a i l n b l e , s a m p l e s a r e a s
c a n b e m a p p e d
a n d t h e d a t a p r o j e c t e d t o s i m i l a r s o i l a r e a s f o r b r o a d g e n e r a l p l a n n i n g .
B y r a t i n g t h e s o i l s a c c o r d i n g t o t h e i r s u i t a b i l i t y f o r
A
p a r t i c u l a r u s e , o n e c a n
d e t e r m i n e t h e a r e a s t h a t a r e w e l l m i l t e d o r p o o r l y s u i t e d f o r t h a t u n e .
S u c h i n f o r m a t i o n
i s u s e f u l t o t h o s e w h o a r e e v a l u a t i n g A r e a s f o r f a r m e r s ,
f o r
f o o d p r o e . e s s o r s , a n d f o r
o t h e r e w h o a r e o e a r c h i n g f o r s o i l s t h a t a r e s u i t a b l e f o r g r o w i n g
c e r t a i n c r o p s .
S o i l
m a p s
c a n a l e o b e u s e f u l f o r t h o n e s e e k i n g s i t e s f o r
r e s i d e n t i a l , i n d u s t r i a l , o r
r e c r e a t i o n a l d e v e l o p m e n t ( S t e e l e ,
1 9 6 7 ) :
S o i l s u r v e y s c a n b e e s p e c i a l l y h e l p f u l i n m a k i n g p r e d i c t i o n s
a b o u t t h e h a z a r d s o f
r u n o f f a n d e r o s i o n .
E r o s i o n i n a n e r i o u s p r o b l e m o n m a n y s l o p i n g
s n i l s , e s p e c i a l l y i n
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 176/367
p l a c e e w h e r e f a r m e r s a n d c o n t r a c t o r s h a v e l e f t t h e s o i l b a r e f o r l o n g p e r i o d s o f t i m e .
S o i l m a p a p r o v i d e a b a s e f o r l a n d u s e p l a n n i n g b y s h o w i n g t h e a r e a e t h a t h a v e t h e
g r e a t e s t p o t e n t i a l f o r e a c h k i n d o f u s e . I n a d d i t i o n , p r e d i c t i o n s c a n b e m a d e a b o u t t h e
s o i l h a z a r d e i n v o l v e ' d i n e a c h k i n d o f u s e .
M o s t c u l t i v a t o r s c a n b e n e f i t f r o m s o m e
d i r e c t a s s i s t a n c e i n d e v e l o p i n g a p l a n f o r t h e i r o p e r a t i o n s a n d f o r c a r r y i n g o u t t h e p l a n
t h a t w i l l p r o v i d e m a x i m u m b e n e f i t s f r o m t h e i r i n v e n t m e n t
a n d a t t h e s a m e t i m e k e e p
s o i l e r o n i o n a n d r u n o f f t o a m i n i m u m .
S u c h t e c h n i c a l a e s i s t a n c e i s b a s e d o n a d e t a i l e d
B o i l
m a p t h a t i n i n t e r p r e t e d t o
s h o w t h e a l t e r n e t i v e u s e s a n d c o m b i n a t i o n n o f p r a c t i c e s f o r w h i c h t h e d i f f e r e n t k i n d s o f
e o i l a r e H u i t e d .
T h e p l a n m e e t b e a r r a n g e d t o t a k e a d v a n t a g e o f t h e e f f e c t s o f t h e
d i f f e r e n t p r a c t i c e n o n e a c h k i n d o f s o i l a n d b e t w e e n f i e l d n w i t h i n t h e f a r m u n i t h a v i n g
d i f f e r e n t k i n d s o f e o i l .
I f w e a r e t o u s e o u r s o i l s e f f i c i e n t l y A n d e f f e c t i v e l y i n t h e y e a r n t o c o m e , w e m u n t
d e v e l o p p l a n o t h a t w i l l e n c o u r a g e t h e p u b l i c t o u s e e o i l r e n o u r c e n c a r e f u l l y a n d
e f f i c i e n t l y f o r t h e b e n e f i t o f p r e n e n t a n d P u t u r e g e n e r a t i o n s .
T h e u s e a n d i n t e r p r e t a t i o n
o f a u o i l n u r v e y i n t h e k e y t o t h i e k i n d o f p l a n n i n g .
D e s p i t e t h p u r g e n t n e e d , i m p r o v e d t e c h n o l o e y i s n o t e a s i l y t r a n e f e r r e d f r o m t e m p e r a t e
r e g i o n s t o t r o p i c a l o n e s ( K e l l o g g a n d O r v e d a l ,
1 9 6 9 ) .
B u t t h e p r i n c i p i e n d a v e l o p e d f r o m
s c i e n t i f i c r e H e a r c h i n t h e s c i e n c e s b a s i c t o n o i l u s e a n d t h e e c h o l a r l y m e t h o d f o r b o t h
b a s i c A n d a d a p t i v e r e n e a r e h c a n b e t r a n s f e r r e d .
T h e b a s i o t a s k o f t h e s c i P n t i n t o r n m a l l
g r o u p o f n e i e n t i s t s i n t e e h n i c a l a s n i s t a n c e i s c o n n e c t i n g t h e b n n i c p r i n c i p l e s
o f t h e
s e i e n c e s r e l e v a n t t o f a m i n e n n d t h e o t h e r n e e t o r s o f a e r i c u l t u r e t o t h e e p e c i f i c n a t u r a l ,
s o c i a l , e e o n o m i e , p o l i t i c a l , a n d r e l i g i o u e e n v i r o n m e n t w h e r e t h e w o r k i n t o b e d o n e .
S e c c e s n r e q u i r e s s c h o l a r e w i t h k n o w l e d e e o f t h e b R n i e p r i n c i p i e n n n d w i t h t h e s k i l l ° t o
w o r k i n v a r i o u n s o c i a l a n d n a t u r a l e n v i r o n m e n t n a n d t o c o m m u n i c a t e w i t h t h e l o c a l p e o p l e .
F a r m m - . n a e e m e n t a m o r t i e e n :
T h e r e i n e v e r y r e a e o n t o b e l i e v e t h a t p l a n t n u t r i e n t l o s s e e
d u e t o r e n o f f o n d e r o e i o n f r o m r u r a l a n d e r b o n a r e A s c a n b e k e p t a t a n a e c e p t a b l e l e v e l
l y a p e l y i n g p r e n e n t l y k n n e n m e t h o d n .
T h e s e i n e l e d e ( 1 )
p r o p e r
s o i l e e l e e t i o n f o r e a c h u s e ,
( 2 ) n e l e c t i o n o f a e o e b i n a t i o n
m a n a g e m e n t p r a c t i c e n i n c l u d i n g t h e u s e o f a e c e p t a b l e
e r o e i o n t h a t
w i l l
g i v e f a v u e r a h l e r e n u l t s , a n d
( 3 )
p r u d e n t u s e o f f e r t i l i z e r , p e s t i c i d e s ,
s m d i r r i g a t i o n w a t e r .
W i t h t h e
u s e o f a s o i l m a p , c e l t i v a t o r n c a n A e l e c t a n d r e n e g e
i n t e n s i v e l y t h o n e n o i l
a r e a s e f f e r i n g t h e l o w e s t p o t e n t i a l f o r e r o e i o n A n d
r u n o f f a n d t h e h i g h e s t p o t e n t i a l
f o r c r o p p r o d e e t i o n .
M a n a g e m e n t p r a n t i c e s c a n
b e
s e l e e t e d t h a t
a r e
b e s t a d a p t e d f o r
e a c h o f t h e d i f f e r e n t k i n d n o f s o i l .
I n t h i s w n y ,
m a r g i n a l n o i l n a n d t h o s e h a v i n g h i e t i
h a n a r d s f o r e r o e i o n a n d r u n o f f c a n b e
a v o i d e d .
F a t a h k i n d o f s o i l h a s a p o t e n t i a l f o r s o m e
u s e .
A s o i l s e r v e y c a n s e r v e
P G
a b l e e p r i n t i n s h o w i n g t h e p o t e n t i a l n a n d l i m i t a t i o n s
o f
e a c h k i n d o f s o i l f o r I m l a y d i f f e r e n t u s e s .
T h e i m p e r t a n c e o f i n t e r a c t i o n e m u s t b e e m p h R s i z e d
( K e l l o g g , 1 9 6 0 ) .
I t i s w a s t e f n l
t o u s e f e r t i l i z e r s w i t h o u t w a t e r o o n t r o l , a d a p t e d p i a n t e , a n d m e a s n r e s
f o r p l a n t p r o t e c t i o n .
T h e p r o p e r n e l e e t i o n o f s o i l a n d w a t e r m a n a g e m e n t p r a c t i c e e f o r a
p a r t i c u l a r I l s e c a n b e n t
b e a c h i e v e d t h r o u g h a r e v i e w o f a v a i l a b l e r e s e a r c h
d a t a a n d l o c a l e x p e r i e n o e .
I n a r e a e
w h e r e l i t t l e i s k n o w n a b o u t t h e s o i l s a n d t h e i r r e s p o n s e t o
m a n a g e m e n t , s i m p l e f i e l d
t r i a l s c a n b e e s t a b l i s h e d t o d e t e r m i n e t h e b e n t c o m b i n a t i o n o f
p r a c t i c e s t o u s e .
T h e e f f e c t i v e n e s s o f t h e v a r i o u s e r o s i o n c o n t r o l p r a c t i c e s w a s
d i s c u s s e d e a r l i e r i n
t h i s p a p e r .
L o e s e s o f n i t r o g e n a n d p h o s p h a t e s c a n b e m i n i m i z e d
t h r o u g h m o r e c a r e f i l l a n d
t h o r o u g h a p p l i c a t i o n o f n e l e c t e d s o i l c o n n e r v a t i o n
a n d w a t e r c o n t r o l p r a c t i e e n .
T h e e e
i n c l u d e t e r r a c i n g a n d c o n t o u r c r o p p i n g , R d e q e a t e p l a n t c o v e r ,
r e t e r n i n g c r o p r e s i d u e e t o
t h e n o i l , a n d u s e o f f o r a g e s a n d o t h e r c l o s e g r o w i n g c r o p s o n
s t e e p e r l a n d s .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 177/367
T h e r e a r e a n u m b e r o f w a y o t o m i n i m i z e n u t r i e n t e n r i c h m e n t o f s u r f a c e w a t e r s
w i t h o u t s a c r i f i c i n g
t h e i m p o r t a n t b e n e f i t e o f f e r t i l i z e r s a n d p r o d u c t i v e a g r i c u l t u r e
( N e l s o n , 1 9 7 2 ) .
O n e i s t o m o r e c a r e f u l l y t a i l o r t h e r a t e e a n d t i m e s o f n i t r o g e n
a p p l i c a t i o n t o b e t t e r f i t t h e n e n d o o f t h e g r o w i n g c r o p s .
T h e m a i n c o n s i d e r a t i o n h e r e
i s t o l i m i t t h e b u i l d u p o f n i t r a t e s d u r i n g t h e p e r i o d o w h e n l e a c h i n g i s l i k e l y . T h i s
c a n b e a c c o m p l i s h e d b y d e l a y i n g l a r g e n i t r o g e n a p p l i c a t i o n n u n t i l t h e g r o w i n g c r o p c a n
u t i l i z e i t , b y u s i n g s m a l l e r a n d m o r e f r e q u e n t a p p l i e a t i o n s , a n d b y b e i n g c a r e f u l n o t t o
a p p l y a m o u n t s h i g h l y i n e x c e s s o f t h a t n e e d e d b y t h e c r o p d u r i n g i t s g r o w i n g s e a e o n .
O n i r r i g a t e d c r o p s , a d d i t i o n a l c a r e i o n e e d e d n o t t o o v e r i r r i e a t e o r l e a c h e x c e s s s a l t a
f r o m t h e s o i l c l u e i n g t h e p e r i o d e w h e n l a r g e a m o u n t s o f n i t r a t e s a r e p r e s e n t .
T h e k i n d s a n d a m o u n t n o f f e r t i l i z e r t o u s e d e p e n d o n t h e s o i l , t h e c r o p t o b e g r o w n ,
t h e o t h e r p r a c t i c e e f o l l o w e d , a n d t h e e x p e c t e d c o s t e a n d r e t u r n s .
T h e t i m e a n d m m o u n t
o f f e r t i l i z e r a p p l i e d i s e s p e c i a l l y c r i t i c a l i n a r e a s o f h i g k e r a i n f a l l a n d l e a c h i n g ,
i n c l u d i n g b o t h t h e c o o l t e m p e r a t e r e g i o n n a n 0 t h e h u m i d t r o p i c s .
P e r t i l i z e r n a r e
e c o n o m i e a l l y e f f e c t i v e o n l y i f t h e c o r r e e t k i n d s a n d a m o u n t e a r e u s e d f o r t h e k i n d s o f
n o i l a n d t h e o r o p n t o b e g r o w n a n d i f t h e p r a c t i c e e n e e d m d t o m e e t t h e o t h e r r e q u i r e m e n t s
f o r a g o o d h a r v e n t a r e a d o p t e d n t t h e f l a m e t i m e .
P r o g r e s e i e b e i n g m a d e i n t h e d e v e l o p m e n t o f s l o w r e l e n n e n i t r o g e n f e r t i l i z e r s
( K e l l o g g a n d O r v e d a l ,
1 9 6 9 ) .
I f t h e s e c a n b e i m p r o v e d t o t h e p o i n t h e r e n i t r o g e n l o
r e l e a s e d a t
a
r a t e t h a t a p p r o x i m a t e o p l a n t r e m o v a l , p o t e n t i a l n i t r o g e n c o n t r i b u t i o n f r o m
t h i n n o u n - e l t o t h e e n v i r o n m e n t m i l d b e r e d u e e d e v e n f u r t h e r .
M e n a g e m e n t p r a c t i c e s s u c h
a s t i m i n g a n d r a t e o f f e r t i l i z a t i o n a n d c o n t r o l o f w a t e r a n d e r o s i o n a r e o f c e e r n e e q u a l l y
i m p o r t a n t i n
r e d u c i n g n i t r o g e n t r e n e e o r t .
F o r t h e r o r t p a r t f e r t i l i z e r n s h o u l d
b e a d d e d
t o t h e n o i l o n l y w h e n p l a n t c a r e a v a i l a b l e t o u t i l i z e t h e n u t r i e n t s .
S u r f a c e a p p l i c a t i o n
c h o u l d n o t b e m a d e w h e n t h e p l a n t s a r e d e m e n t o r w h e n t h e g r o u n d i s f r o z e n o r c o v e r e d
w i t h n n o w .
F e r t i l i s e r s s h o e l d b e i n c o r p o r a t e d i n t o t h e s u r f a c e o f t h e n o i l a n d n o t
p l a c e d o n t h e s u r f a c e w h e r e t h e y c a n b e w a n h e d n w a y w i t h t h e f i r n t r a i n .
T h i s i o e s p e c i a l l y
i m p o r t a n t w i t h n i t r o g e n f e r t i l i a e r n .
T h e u s e o f p e s t i c i d e s h a s b e e e m e a f o c a l p o i n t
i n
p u b l i c c e n c e r n f o r t h e p r e s e r v a t i o n
o f e n v i r o n m e n t a l q u a l i t y ( M e t c e l f ,
1 9 7 2 ) .
T h e y a r e A n e s e e n t i a l p a r t o f f a r m t e c h n o l o g y ,
n n d t h e i r e s e i n e n r e n t i a l f o r m o d e r n l o e , - c e e t , h i g h p r o d u e t i o n a g r i e u l t e r e .
P e n t i c i d e s
w i l l h e u s e d i n t h e f o r e s e e a b l e f u t u r e .
I t i n t h e j u d g m e n t o f t h e U . S . N a t i o n a l A c a d e m y
o f S c i e n c e s ' C o r m i t t e e o n P e r s i s t e n t P e n t i c i d e e ( K e t o a l f , 1 9 7 2 ) , t h a t , f o r m o e t p u r p o s e s ,
n o n e h e m i c a l m e t h o d s o f c o n t r o l a r e n o t e x p e c t e d t o s e p p l a n t t h e u s e o f c h e m i c a l s i n t h e
f o r e e e e a b l e f e t u r e .
T h e r e i n e v e r y r e s e e n t o b e l i e v e t h a t m a n c a n c o n t r o l t h e p e s t s o f G r o p e a n d
a n i m a l s w i t h o u t c e r i o e n j e o p a r d y t o t h e e n v i r o n m e n t ( M e N e w , 1 9 7 7 ) .
O n c e w e s e t t l e d o w n
t o i n t e l l i g e n t r e e s o n i n g a b o u t t h e b r e a d n p e c t r u m o f
o p p o r t u n i t i e s
h e f o r e u n , w e c a n f i n d
s e n s i b l e s o l u t i o n s t o t h e p r o b l e m s a s t h e y a r i s e .
T h e r e a r e t r e m e n d o u n o p p o r t u n i t i e s f o r
d e s i e n o f b e t t e r a n d p a r e r c h e m i c a l n f o r t h e f u t u r e .
F a c t o r s o f e n v i r o n m e n t a l s a f e t y m u s t
b e c o n s i d e r e d a l o n g w i t h p e s t i c i d a l e f f i c i e n c y , a n d t h i s i m p o s e s a g r e a t b u r d e n o n r e s e a r c h
i n g e n u i t y a s w e l l a s i n d u s t r i a l e c o n o m i c s .
A n i n t e n s i v Y s e a r c h m u s t b e i n i t i a t e d f o r n e w p e s t i c i d e s t h a t a r e h i g h l y p e s t
o p e c i f i c , s a f e t o a p p l y , a n d b i o d e g r a d a b l e i n i n d i v i d u a l o r g a n i s m s a n d t h e e n v i r o n m e n t
( M e t c a l f , 1 9 7 2 ) .
M e a l y l e a d s e x i s t e
t h e h o r m o n e m i m i c s o f i n s e c t s , j u v e n i l e , a n d
-
m o l t i n g h o r m o n e s ;
v a r i o e s p h y t o h o r m o n e n ;
a n d v i r a l a n d b a o t e r i a l t o x i n s .
F r o m t h e s e a n d
o t h e r p o t e n t i a l d i s c o v e r i e s a b o u t s i t e s o f a c t i o n s a n d m o d e s o f d e g r a d a t i o n ,
w i l l c o m e t h e
p e s t i c i d e s o f t h e f u t u r e .
A s a n e x a m p l e o f n e w r e n e a r c h , a t e a m l e d b y D r . R o b e r t L . M e t c a l f a t
t h e U n i v e r s i t y
o f I l l i n o i s ( F r e u n d ,
1 9 7 0 - 1 9 7 1 ) d e v i s e d
a n d r e c e n t l y p a t e n t e d a n e w f o r m o f n o n p o l l u t i n g
D D T .
I n a d d i t i o n t o b e i n g a b l e t o b e b r o k e n d o e n b y h i g h e r o r g a n i s m s i n t o
p r o d u c t n t h a t
a r e s a f e t o t h e o r g a n i s m a n d t o t h e e n v i r o n m e n t , t h e n e w
D D T c a n b e p r o d u c e d i n m a n y
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 178/367
f o r m e , e a c h o f w h i c h i u a n a n a l o g u e r e l a t e d t o t h e o l d f o r m o f D D T , t h u s i n e e c t s t h a t
b e c o m e r e s i s t a n t t o o n o f o r m c a n b e d e s t r o y e d b y a n o t h e r .
T h e h a z a r d o f w a t e r p o l l u t i o n o f p e s t i c i d e s t h r o u g h r u n o f f a n d e r o n i o n c a n b e r e d u c e d
b y r o l l o w i n e t h e
S R M O
b a s i c m a n a m e m e n t p r a n t i c e e f o l l o w e d i n t h e u s e o f c h e m i c a l
f e r t i l i z e r s .
N o n f a r m m a n a m e m e n t e r a c t i o e s :
F v i d e n c e b a n b e e n p r e s e n t e d t h a t s h o w s t h a t e l o p i n g
n o i l n i n e r c o n e t r u n t i o n f o r r o a d n a n d b e i l d i n e n
c a n h e a
m a j o r n o e r c e o f p o l l e t i o n t o
s e r f n e e w a t e r .
F r e n i o n a n d e e d i m e n t a t i o n c a n h e c o n t r o l l e d i n t h e s e a r e a s b y t h e a p p l i c a t i o n o f
p r a c t i c A l c o m h i n a t i o n e n r t h e f o l l o w i n g t e c h n i c a l p r i n c i p l e n ( R i n e l e r a n d i t u m p h r y s ,
1 9 7 1 ) .
T o r e d u c e e r o n i o n p o t e n t i e l ;
f i t d e v e l o p m e n t p l a n t ; t o t h e k i n d n o f s o i l , l e n d s c a p e
f e a t u r e s , a n d v e g e t s t i v e e o v e r ;
t o
r e t a r d r u n o f f a n d e r o s i o n ; r e t a i n a n d p r o t e e t n a t u r a l
v e g e t e t i o n w h e r e v e r f e a e i b l e d e r i n g d e v e l o p m e n t ; p r o t e c t s t r u c t u r a l m e a s u r e s
t o
a c c o m m o d a t e
t h e i n c r e a s e d r u n o f f e a u n e d b y d a m a g e o f s o i l n n d n u r f a c e c o n d i t i o n s ; i n s t a l l
p e r e n n e n t v e g e t n t i v e
R n i
s t r u c t u r a l e r n e i o n c o n t r o l a n d w a t e r d i s p o s a l m e t h o d n a e e o o n a s
p r a c t i e a l i n t h e d e v e l o p m e n t s t a g e ; m A i n t A i n
p l a n n e d v e g e t e t i v e R n d e t r u c t u r a l i m p r o v e m e n t
t o i n n e r e t h e i r e f f e c t i v e n e s n .
k n a l t e r n a t i v e m e t h o d t o t h e u s e n f v e g e t a t i o n
i n t h e a r p l i e n t i n n o f m e l e h f o r
i m m e d i a t e p r o t e c t i o n w h e r e f i n a l g r e d i n g i n n n t c o m p l e t e d ( 1 i e y e r , W i n c h m e i e r , A n d
D a n i e l ,
1 9 7 1 ) .
T w o t o n e o f s t r a w
p e r
A c r e a f f o r d a m p l e p r e t e n t i o n . I f f i n a l g r a d i n g
i s
n o m p l e t e d
i n l a t e C A l l o r w i n t e r , t h e a r e a & m e l d b e n e l c h e d i m m e d i a t e l y a n d t h e n e e e d e d a t t h e
p r o p e r t i m e w i t h g r e e n e n e l e e u m e s p e c i e e a d a p t e d t o t h e a r p a .
M u l n h c a n e i t h e r b e
r e e n v e d o r w o r k e d i n t o t h e s o i l
a f t e r i t i s n o l o n e r ? ' n e e d e d f o r p r o t e c t i o n .
T h e
a p p l i e a t i o n o f a e p h a l t r e l c h e e a n d e t h e r n g e n t s m u y a n s i n t i n n t a b i l i z a t i o n , p a r t i o n l a r l y
d u r i n g p e r i o d s n f h i g h i n t e n n i t y r a i n f a l l .
T h e h y d r o m m t h o d o f
a p p l y i n g f e r t i l i z e r , s e e d ,
a n d m e l e h , i e e f r e c t i v e t i e r i n g t h e g r o w i n g s e e n e n .
k n i m e l w a s t e d i n e e n a l p r a e t i e e e s
T n o e r c o n e e r n a b o u t
p o l l u t i n g
t h e e n v i r o n m e n t , w e
h a v e n o t t e k e n f u l l e d v e n t e e e o r t h e g r o a t c a p a n i t y n f o e r n o i l n t o a b a c i + w s n t e
m a t e r i e l s ( ( a r i n o n R n d M e n z i e s , 1 9 7 0 ) .
5 ° 1 1 c a n a b e o r b e r e a n i c
w n s t n n a n d b i o l o g i c a l l y
b r e a k t h e m i n t o c o m p n e n d e t h e t c e n r e e n t e r t h e n a t u r a l c y c l e o f p l a n t a n d a n i m a l l i f e .
T h P s o i l c a n P i n o a c t a s a l i v d n e r i l t e r f o r m a n y
o r
t h P i n e r g a n i e p o l l u t n n t s .
C a u t i o n
m u e t b e t P k e n t o R v r i d
d a m a g i n e : e o i l n b y a p p l y i n g a n o e n t e t h e t e x c e e d t h e r o i l s ' c e p a c i t y
t o R b n o r b O p e n . e f f l e e n t e .
P r o p e r l y p l a n n e d l a n d ' r e a s v n e d f o r w a s t e d i n p n s a l c a n s e r l e
u n e f e l p e r p o n e n a s f e r e e n b e l t s r ) r f o r n r r i r n 1 t , A r R 1 p r o d n c t i o n ( W e b b e r ,
1 9 7 1 ) .
P e e : d i - m e t e s h o w n t h e t r u n o r f f r o m c o n c e n t r a t e d l i v e n i o n k r e e d l o t e c a n b e a m a j o r n o u r c e
o f p o l l e t i e n t o s e r f e e e w a t e r s .
1 T h e e e a n d o t h e r r e l a t e d p r o b l e m s c a n b e p r e v e n t e d i f
a n i m a l f e e d l o t s a r e l o c a t e d i n a r e a n l e e s p r o n e t o r u n o f f t h a t r e l e a e e s w a s t e s d i r e c t l y
t n n t r e e m n o r t o
R i r
m o v e m e n t s t h R t c a r r y t h e o d o e r s t o r e s i d e n t i a l a r e P . n .
T h e m o s t n a t i n f a e t n r y e o l u t i n n
f e r
a n i r e l w a s t e i n e l u d e s s o m e t y p e
o f
i n i t i a l t r e a t -
m e n t f e l l o w e d b y d i s p e n a l o n l n n d ( L o e h r , 1 9 7 2 ) .
P o n n i b l e i n i t i a l t r e a t m e n t m e - t h a t - r e
i n c l u d e a e r a t e d l i e r u i d s y s t e m n a t u r a l
d r y i r r e
s y s t e r e , r u n o f f c o n t r o l m e a e e r e s , e n d
w a s t e h o l d i n g v n i t n .
I n o v e r a l l e n i m a l w a s t e m a n a g e m e n t a l l a n p e e t n o f t h e p r o d e c t i o n
s c h e m e o b c e l d b e e v a l u a t e d f o r i n t e r e e t i o n s a n d t r a d e o f f s i n o r d e r t o
e e t a n a c c e p t a b l e
e n v i r o n m e n t f o r t h e p u h l i c
a n d a n
a d e q u a t e p r o f i t f o r t h e p r o d u c e r .
T h e d e s i e n
o f
a r e n o f f c o n t r o l f A n i l i t y f o r a l i v e n t n e k f e e d l o t m u n t
i n c l e d e s o m e
m e a n n o f h a n d l i n e t h e e o l i d a s w e l l a s t h e l i q u i d
w a s t e ( G i l b e r t m o n e t a l . ,
1 9 7 1 ) .
S e t t l e a b l e H o l i e s e h o u l d b e r e m o v e d f r o m r u n o f f b e f o r e i t r e a c h e s a
l i q u i d d e t e n t i o n p o n d
t o a v o i d o v e r l o a d e d a n a e r o b i c c o n d i t i o n n a n d t o p r e v e n t l o s s
o f l i q u i d n t o r a g e c a p a c i t y .
T h e d e n i g n v o l u m e o r l i q u i d
d e t e n t i o n
p o n d e w i l l d e p e n d
o n t h e c l i m a t e , a r e a a v a i l a b l e ,
R n d m e t h o d o f d i s p o s R l .
I f t h e e f f l u e n t i s t o b e u e e d f o r c r o p i r r i g a t i o n , t h e t y p e o f
p l a n t m u e t h e c a r e f e l l y n e l e e t e d b e e a u n e o f t h e s a l t c o n t e n t
o f t h e
e f f l e e n t .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 179/367
S o i l n c i e n t i s t A . E a r l B r i c k o o n
( 1 9 7 1 ) o f M i c h i g a n S t a t e U n i v e r s i t y d e v e l o p e d a s i m p l e
w a s t e t r e a t m e n t s y s t e m t h a t r e m o v e s
9 9 . 8 %
o f t h e p h o s p h a t e a n d
9 9 . 5 %
o f t h e n i t r o g e n f r o m
a n i m a l w a s t e a . T h e s y s t e m i s b a n i c a l l y
a m o u n d o f n o i l
4
f e a t h i g h , 2 5 f e e t w i d e , a n d o f
a n y l e n g t h t o p p e d w i t h l i m e s t o n e a n d p e t o n a b a r r i e r t h a t i s ' i m p e r m e a b l e t o w a t e r .
L i q u i d w a n t e n a r e e p r e a d o n t o p o f t h e m o u n d w i t h a s p r i n k l e r s y s t e m .
T h e ° o i l i n t h e m o u n d d e c o m p o s e n o r g a n i c m a t e r i a l s i n t o c a r b o n d i o x i d e a n d w a t e r .
T h i s l a y e r a l s o c o n v e r t s a l l n i t r o g e n i n t h e w a n - t o t o n i t r a t o , w h i c h i s t h e n c a r r i e d
w i t h t h e w a t e r t o t h e b o t t o m l a y e r .
A t t h e b o t t o m t h e r i t r a t e n a r e c h a n g e d i n t o n i t r o g e n
g a s , w h i c h i s r e l e a n e d b a c k i n t o t h e a t m o n p h e r e .
W a o t e m a t e r i a l a d d e d t o t h e s y c t t e m h a d
a n a v e r a g e n i t r o g e n c o n c e n t r a t i o n o f 3 4 0 p a r t s p e r m i l l i o n .
W a t e r c o m i n g o u t o f t h e
s y n t e m h a d o n l y t w o p a r t s p e r m i l l i o n n i t r o g e n , w h i c h m e a n a t h a t
9 9 . 8 %
o f t h e n i t r o P e n
h a d
b e e n r e m o v e d .
E r i c k s o n s a y s t h i s n y s t e m i s a b o u t 4 0 . t i m e s m o r e e f f i c i e n t t h a n s p r e a d i n g l i q u i d
m a n u r e o n c u l t i v a t e d f i e l d n , p a s t u r e n , o r w o o d s a n d d e p e n d i n g o n t h e p l a n t s t o h a r v e s t
t h e n u t r i e n t n .
A l t h o u b a c r e a t d e a l i n n o w k n o w n a n d m u c h c a n b e d o n e t o r e d u c e w a t e r p o l l u t i o n
f r o m l i v e s t o c k f e e d l o t s , t h e r e i n n e e d f o r a d d i t i o n a l r e s e a r c h .
M o r e n e e d s t o b e k n o w n
a b o u t m e t h o d s a n d s a f e r a t e s o f a p p l i c a t i o n o f w a s t e s t o t h e s o i l a n d i t o i n f l u e n c e o n
g r o w i n g p l a n t s .
I n a d d i t i o n , n e w m e t h o d n f o r t h e d i o p o s a l o f l a r g e q u a n t i t i e s o f w a s t e a
n e e d t o b e i n v e s t i g a t e d .
M n n 4 c i p a l ' a n t e d i s n o n a l p r a c t i c e s :
E v i d e n e e p r e n e n t e d e a r l i e r n h o w e d t h a t m a n y
m n n i c i p a l w a s t e d i s p o s a l p l a n t a d u m p l a r g e c r t n t i t i e o o f n u t r i e n t e i n t o n t r e n n s a n d l a k e s .
S t r a i e s h a v e b e e n u n d e r w p . y i n n e v e r a ] , p l a c e o i n t h e U . S . t o e v a l u a t e m e t h o d s o f a p p l y i n g
s e w a g e
e f f l u e n t f r o m m u n i c i p a l p l a n t e t o w o o d l a n d a r e a n a n d t o c u l t i v a t e d f i e l d s .
A g o o d e x a m p l e o f h o w t r e a t e d s e w a g e e f f l u e n t s c a n b e u s e d . o n t h e l a n d i s
t h e s y s t e m
d e v e l o p e d
b y Y a r d o s a n d a s s o c i a t e s
( 1 9 7 0 )
n t P e n n s y l v a n i a S t a t e U n i v e r s i t y ( C a r l s o n a n d
M e n z i e s , 1 9 7 0 ) .
T h e o b j e c t i v e s o f t h e s e a t e d i e s w e r e t o r e t u r n s e w a g e n u t r i e n t s t o t h e
l a n d , r e s t o r e g r o u n d w a t e r , n v n i d s t r e a m p o l l u t i o n , a n d e l i m i n a t e t h e n e e d f o r a d d i n g
c h e m i c a l f e r t i l i z e r t o c r o p l a n d .
T h e s y s t e m i n v n l v e s u n i n g t h e w a t e r a n d n u t r i e n t s i n
s e w a g e e f f l u e n t o n f o r e s t R n d c u l t i v a t e d c r o p o .
Y i e l d s o f t r e a t e d c u l t i v a t e d a n d f n r e s t
c r o p n w e r e a b o u t d o s b l e
t h o s e
n o t r e c e i v i n g t h e e f f l n e n t .
T h e d a t a i n d i c a t e t h a t t h e
s y s t e m , m o d i f i e d t o s u i t l o c a l c o n d i t i o n s ,
b o l d s
r e a l p r o m i s e f o r s o l v i n g w a s t e d i s p o s a l
p r o b l e m s , e n p e c i a l l y i n n m a l l e i t i e n n n a v i l l a g e s .
S e w a g e e f f l u e n t s
h a v e b e e n a p p l i e d
t o
l a n d i n F U r o p e f o r u p
t o 1 0 0 y e a r s ,
a n d a t
s e v e r a l c i t e s i n t h e U . S . a p p l i c a t i o n s h a v e b e e n i n p r o g r e s s f o r o v e r
5 0
y e R r s ( C a r l s o n
a n d M e n z i e s ,
1 9 7 0 ) .
T h e c o m p o s i t i o n o f t h e e f f l r e n t s h a s b e e n v a r i a b l e , a n d t h e
a p p l i c a t i o n r a t e s o n a d r y w e i g h t b R e i n h a v e r a n g e d f r o m l e s s
t h a n 9 0 0 k i l o g r a m s p o r
h p n i s , s n t n n v r r 9 0 , 0 0 . 0
r n r 3 1 e e t R r e .
I n g e n e r a l , t h e r e h a s b e e n v e r y l i t t l e
0 . 4 , i n i n n
o f h a r m f u l e f f e c t s
o n c r o n s n r s o i l s .
O n e o f t h e d a n g e r s i n t h P u s e o f m u n i c i p a l w a s t e s t h a t n e e d s
t o b e e v a l u a t e d m o r e
c a r e f u l l y i s
t h e e f f e c t
o f t o x i c m e t a l s o n r o i l s
a n d p l a n t
g r o w t h .
I n r e v i e w o f
t h e
i m p o r t a n o e o f t o x i c m e t a l s i n s o i l s , L a g e r w e r f f ,
1 9 6 7
( C a r l s o n a n d
M e n z i e s , 1 9 7 0 ) ,
w a r n s t h a t i t
i s
p o s o i b l e f o r a n u m b e r o f t h e s e m e t a l s t o e n t e r t h e f o o d
c y c l e b y w a y o f t h e s o i l .
C o p p e r , z i n c , a n d n i e k o l c a n b e , a n r o b l e m t h r o u g h t o x i c i t y t o
c r o p p l a n t o .
C a d m i u m a n d l e a d , o n t h e o t h e r h a n d ,
m a y b e h a z a r d o n n t o m a n a n d . a n i m a l s
e a t i n g t h e c r o p .
C a d m i u m i s
o f c o n c e r n b e c a u s e i t i s a b s o r b e d r e a d i l y b y m a n y s p e c i e s
o f p l a n t s .
C a d m i u m c a n b e a b s o r b e d i n t b e b o d y a n d h a s b e e n r e l a t e d t o
c a r d i o v a s c u l a r
d i s t n r b a n c e s a n d d e g r a d a t i o n o f c e r t a i n b o d y t i s s u e s .
L e a d a c c e m u l a t e s i n
t h e
s n r f a c e s o i l ( C a r l e e n s l v i Y e n z i e s , 1 9 7 0 ) .
. 7 o s t r e s e a r c h
d a t a s u a T s t
t h a t p l a n t c o n t a m i n a t i o n o c c u r s b y l e a d d e n o n i t i o n
f r o m t h e a t m o n p h e r e .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 180/367
H o w e v e r , t h e r e i s e o m e e v i d e n c e t h a t l e a d t r a n s l o c a t e n f r o m r o o t t o n h o o t .
U n f a v o u r a b l e
e f f e c t s o f t o x i c m e t a l s o n p l a n t s g e n e r a l l y c a n b e a l l e v i a t e d b y k e e p i n g t h e s o i l p H a b o v e
6 . 5 . A l s o t h e o r g a n i c m a t t e r i n s o i l o r i n t h e s l u d g e t e n d s t o r e d u c e t h e t o x i c i t y o f
m e t a l
t o p l a n t e .
T h e r e h a e b e e n c o n c e r n a l e o a b o e t m e t h y l a t e d m e r c u r y i n t h e e n v i r o n m e n t .
T h e r e f o r e t h e m e r c u r y c o n t e n t o f t h e s e s l u d g e n n e e d s t o b e e v a l u a t e d .
T h e s o i l c a n s e r v e a s a g o o d m e d i a f o r r e o y c l i n g w a o t e e , b u t c a r e m u s t b e t a k e n t h a t
r u n o f f o r s o i l p e r c o l a t i o n d o e e n o t c o n t a m i n a t e w a t e r s u p p l i e s .
U s i n g S o i l M a p s t o E v a l u a t e P o t e n t i a l N u t r i e n t
E n r i c h m e n t o f N a t n r a l W a t e r s
T h e m a t e r i a l s d i s c u s s e d t h i s f a r h a v e d e a l t l a r g e l y w i t h f a c t o r s a f f e e t i n g n u t r i e n t
e n r i c h m e n t o f n a t u r a l w a t e r
a n d m e t h o d s t h n t c a n b e u e e d t o r e d u c e t h i s p r o b l e m .
T h e
i n t e n t i n t h i s n e c t i o n i n t o s h o w b o w r e n e a r c h d a t a a n d e x p e r i e n c e c a n b e p r o j e c t e d f r o m
o n e n r e a t o a n o t h e r t h r o u g h t h e U s e o f e o i l m a p s a n d t o P h e w p o w , g e n e r a l r e l a t i o n e h i p s
o f b r o a d s o i l r e g i o n s o f t h e w o r l d t o h a z a r d s o f w a t e r p o l l e t i o n .
S o i l m a p s w i t h a p p r o p r i a t e i n t e r p r e t a t i o n n c a n b e v e r y u m e f n l i n p r e d i c t i n g a r e a s
o f p o t e n t i a l p o i l a n d p l a n t n u t r i e n t l o n e e n , n o m e o f w h i c h m a y c o n t r i b u t e t o w a t e r
p o l l u t i o n .
I n a d d i t i o n , t h e y p r o v i d e a b a n i n f o r s e l e c t i n g a l t e r n a t i v e m e a s u r e s f o r
a v o i d i n g o r f o r o v e r o o m i n g t h o e o h a z a r d s r e l a t e d t o w a t e r p o l l u t i o n .
S i x e m o l l - n c a l e m a p s ( a p p r o x i m a t e l y 1 - 5 0 , 0 0 0 , 0 0 0 ) h a v e b e e n p r e p n r e d b y t h e S o i l
G e o g r a p h y U n i t o f t h e S o i l C o n s e r v a t i o n S e r v i c e , U S D A , 1 9 7 1 .
T h e n e m a p e a r e t o o s m a l l
a n d t o o g e n e r a l f o r p l a n n i n g p u r p o u e s b e t c a n s e r v e a s e x a m p l e e t o s h o w s o m e o f t h e
k i n d o o f i n t e r p r e t n t i o n e t h a t c a n b e m a d e f r o m m o r e d e t a i l e d s o i l m a e s t h a t a r e a v a i l a b l e
l o c a l l y .
S o i l m a p o f t h e w o r l d :
T h i n m a p s h o w s t h e g e n e r a l d i s t r i b u t i o n o f s o i l s c l n n e i f i e d
a t t h e h i g h e r c a t e g o r i c a l l e v e l e ( o r d e r , s u b o r d e r , g r e a t g r o u p ) o f t h e n e w c l a s s i f i c a t i o n
s y e t e m r e c e n t l y d e v e l o p e d b y t h e S o i l C o n e e r V a t i o n S e r v i c e , U S D A ( S o i l G e o g r a p h y U n i t ,
1 9 7 2 1
a n d S o i l S u r v e y S t a f f , 1 9 7 2 ) .
O n l y t h e m o n t e x t e n s i v e a r e a e o f s o i l o r d e r n , a n d
t h e d o m i n a n t s e b o r d e r n a n d g r e a t g r o u p s w i t h i n t h e m , a r e e h o w n .
F o r t h i p d i s c u s s i o n , a n a b b r e v i a t e d l e g e n d i d e n t i f y i n g o r d e r s a n d d o m i n a n t n u b o r d e r s
i s p r o v i d e d o n t h e m a p .
A c c o r d i n g l y , t h e l e g e n d e x p l a i n s o n l y t h e f i r s t t w o c h a r a c t e r s
o f t h e t h r e e - c h a r a e t e r s y m b o l s .
H o w e v e r ,
t h e
c o m p l e t e l e e r n d f o r t h e p u b l i s h e d m a p w i l l
p r o v i d e e x p l e n a t i o n s o f t h e t h r e e - c h a r a c t e r s y m b o l s a n d b r i e f d e f i n i t i o n s o f t h e o r d e r s
a n d s u b o r d e r s a p p e a r i n g a s m a p p i n g u n i t s o n t h i s m a p .
F o r m o r e c o m p l e t e d e f i n i t i o n n
o f t h e c o m p o n e n t e o f m a p p i n g u n i t s , t h e r e a d e r s h o u l d r e f e r t o S o i l T a x o n o m y - - A
B a s i c
S y e t e m o f S o i l
C l a s s i f i c e t i o n
f o r U s e i n M a k i n g a n d I n t e r p r e t i n g S o i l S u r v e y s , n o w i n
p r e s s ( S o i l S u r v e y S t a f f , 1 9 7 2 ) .
I n f o r m a t i o n a b o u t t h e o r d e r s a n d e e b o r d e r s p r o v i d e d i n t h e c o m p l e t e
l e g e n d i n c l u d e s
a v a r i e t y o f d a t a , s u c h a n s o i l m o i s t u r e r e g i m e s , s o i l
t e m p e r a t u r e r e g i m e s , b a s e n u p p l y ,
a n d n o i l t e x t u r e .
M o r e s p e c i f i c i n f o r m a t i o n a b o u t s o i l p r o p e r t i e s c a n b e o b t a i n e d f r o m
i n f o r m a t i o n i n f e r r e d f r o m m a p p i n g e n i t s i d e n t i f y i n g s o i l s a t t h e g r e a t g r o u p
l e v e l .
T h i s s o i l m a p , a s w i t h n 1 1 b a n i c s o i l m a p s m a d e i n t h e U n i t e d S t a t e s b y t h e
N a t i o n a l
C o o p e r a t i v e S o i l S u r v e y , p r o v i d e s t h e b a n i c s o i l s d a t a n e e d e d
f o r m a k i n g m e a n i n g f u l
i n t e r p r e t a t i o n s .
I n d i v i d u a l s o i l p r o p e r t i e s o r i n t e r p r e t a t i o n n o f c o m b i n a t i o n n o f
s o i l
p r o p e r t i e s t a k e n f r o m a b a s i c m a p c a n b e a s e e m b l e d i n a l e g e n d
a n d a m a p p r e p a r e d t h a t
c a n h e u s e f ) 1 1 f o r s p e c i f i c p u r p o s e s .
F r o m t h e b a s i c s o i l m a p m a n y d i f f e r e n t k i n d s o f
i n t e r p r e t a t i o n s c a n b e m a d e , s u c h a s o i l w e t n e s s ,
1 3 0 1 1
t e x t u r e , s o i l t e m p e r a t u r e , o r e s n i c
s o i l s , h i g h n b r i n k - e w e l l s o i l s , s o i l p e r m e a b i l i t y ,
a n d t h e p o t e n t i a l p r o d u c t i v i t y o f
d i f f e r e n t p l a n t s .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 181/367
O n e e x a m p l e o f h o w a s o i l m a p c a n b e u s e d t o p r o j e c t r e s e a r c h d a t a a n d e x p e r i e n c e i s
d e m o n s t r a t e d b y a s t u d y n a d e i n M i s s o u r i ( L i n v i l l e a n d S m i t h ,
1 9 7 1 ) . T h i s s t u d y s h o w s
t h a t n i - t r a t e d i d n o t m o v e d o w n n e d e e p o r n e f e e t i n s o i l s w i t h s l o w l y p e r m e a b l e s u b s u r f a c e
l a y e r n ( A q u i o A r g u i d o l l s a n d U d o l l i c A l b a v a l f s ) a n i t d i d i n p e r m e a b l e s o i l s ( T y p i c
H a p l u n d o l l s ) .
T h u e , t h e p o t e n t i a l f o r g r o a n d w a t e r c o n t a m i n a t i o n i s m u c h g r e a t e r o n
p e r m e a b l e s o i l s t h a n o n e l o w l y p e r m e a b l e s o i l s .
T h e d a t a o b t a i n e d f r o m t h i s s t u d y a p p l y
e q u a l l y w e l l t o o t h e r a r e a s h a v i n g s i m i l a r s o i l a n d c l i m a t i c c o n d i t i o n n .
S o i l s : m o i s t u r e r e g i m e s ( m a p ) :
B y e v a l u a t i n g t h e d i f f e r e n t m o i s t u r e r e g i m e s e x p r e a s e d
i n t h e n e w s o i l c l a s s i f i c a t i o n e y e t e m ( S o i l S u r v e y S t a f f ,
1 9 7 2 ) ,
i t i s p o s s i b l e t o c o m b i n e
t h e 1 2 0 d i f f e r e n t k i n d s o f e o i l s h o w n o n t h e b a s i c s o i l m a p i n t o e i x s o i l m o i s t u r e
c a t e g o r i e n . n e s e e a t e e n r i e s a r e s h o w n a t t h e n o i l
l e a a n d
a e ( 1 ) e o i l e t h n t a r e w e t a l l f o r n e n r l y
e l l y r a r , ( 2 ) s o i l s t h a t a r e m o i e t a l l y e a r , ( 1 ) s o i l a t h a t a r e u e u a l l y m o i s t b u t d r y f o r p e r i o d s
a m o u n t i n g t o l e a s t h a n
3
m o n t h s p e r y e a r ,
( 4 )
n o i l s t h a t n r n m o i s t p a r t o f t h e y e a r a n d
d r y f o r p e r i o d s a m o u n t i n g t o m o r e t h a n 3
m o n t h e p e r y e a r , ( 5 ) s o i l n t h a t a r e m o i e t d u r i n g
w i n t e r a n d d r y d u r i n g s u m m e r , a n d ( 6 ) e o i l s t h a t a r e
d r y
a l l y e a r a n d a r e s e l d o m m o i s t .
T h i s k i n d o f a m a p a l o n e o r i n c o m b i n a t i o n w i t h o t h e r d a t a c a n s h o w p o t e n t i a l f o r
d i f f e r e n t k i n d s o f p l a n t p r o d u c t i o n , n e e d f o r i r r i g a t i o n , t r a f f i c a b i l i t y , d u s t h a z a r d ,
p o t e n t i a l g r o u n d w a t e r c o n t a m i n a t i o n t h r o u g h l e a c h i n g , a n d h a z a r d o f e o i l e r o e i o n a n d
r e n o f f .
a n y a p p l i c a t i o n n c a n b e m e d e o f t h i s k i n d o f m a p .
S e v n r a l a r e q u i t e o b v i n e a a s
t h e y r e l a t e t o n u t r i e n t l o e s e s a n d w a t e r p o l l u t i o n .
S o n o t h a t a r e d r y a l l o r
m o s t o f
t h e y e a r a r r n o t l i k e l y t o h e p o t e n t i a l s o u r c e s o f h i F h p l a n t n u t r i e n t l o s e n e x c e p t
p o s s i b l y i f t h e n o i l n a r e i r r i g a t e d a n d t h e m a n a g e m e n t p r a c t i c e e a r e p o o r . T h i s i n
g e n e r a l w o u l d i n c l u d e i t e m e e h o w n i n t h e l e g e n d a s m a p p i n g u n i t s 5 a n d 6 .
O v e r
2 5
p e r c e n t
o f
t h e s o i l e a r f n c e o f t h e w o r l d i s i n t h i s g r o u p i n g .
S o i l s i n e a t e g n r y 4 t h a t a r e m o i s t p a r t o f t h e y e A r a n d d r y
f o r
m o r e t h a n 9 0 d a y s
m a y p r e s e n t p r o b l e m s , e s p e c i a l l y i n h o t e l i m a t e e w h e r e h i g h i n t e n s i t y r a i n s o c o u r o v P r
s h o r t p e r i o d s o f t i m e , r e s u l t i n g i n m e c h e r o e i o n A n d r u n o f f .
A l s o , d n r i n g t h e d r y B e a s o n
.
p l a n t e d i e o r a r e d o r m a n t a n d d o n o t u F e u p n i t r a t e a c c u m u l a t e d i n t h e s o i l .
A r a b l e e o i l s i n c a t e g o r y 2 a n d
3
a r e p o t e n t i a l s o u r c e s o f p l a n t n u t r i e n t l o s s e s i f
r o d s o i l m a n a g e m e n t p r a c t i c e s a r e n o t f o l l o w e d .
S o m e o f t h e a r a b l e s o i l s i n c a t e g o r i e e 1 ,
2 , a n d . k a r e p o t e n t i a l f o r g r o u n d w a t e r
c o n t a m i n a t i o n t h r o u g h p e r c o l a t i o n i f g o o d m a n a g e m e n t i s n o t u s e d .
S o i l s : s u r f a c e t e x t u r e e ( m a p l :
S u r f a c e s o i l t e x t u r e c a n b e a n i m p o r t a n t s o i l
p r o p e r t y w h e n e v a l u a t i n g e a c h
i t e m n a s
t r a f f i c a b i l i t y , i n f i l t r a t i o n ,
w o r k a b i l i t y o f s o i l ,
p l a n t e e l e o t i o n , a n d w i n d a n d . w a t e r e r o n i o n h e z a r d e .
R e s e a r c h r e e a l t s r e p o r t e d e a r l i e r
b y W i s e h n e i e r
e t a l . , 1 9 7 1 ,
s h o w a v e r y c l o s e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n s u r f a c e s o i l t e x t u r e
a n d s o i l e r o d i b i l i t y .
A p e t e n t i a l e r o s i o n i n d e x n a p c o u l d b e p r e p a r e d b y r e l a t i n g o o i l
t e x t u r e a n d o t h e r i m p o r t a n t s o i l p r o p e r t i e s ( o r g a n i c m a t t e r , s o i l s t r u c t u r e , s o i l
p e r m e a b i l i t y , s o i l m i n e r a l o g y ) w i t h t o t a l e n e r e v e x e r t e d b y r a i n f a l l .
G e n e r a l p a t t e r n ( s e h e m a t i c ) o f a n n u a l w o r l d p r e c i p i t a t i o n ( m a p ) :
T h i s r a p s h o w s
a n n u a l p r e c i p i t a t i o n s e p e r i m p o s e d o n a m a p s h o w i n g s a r f a c e s o i l t o r t u r e n .
T h e c o m p o s i t e
m a p r e l a t e s t o f a c t o r s t h a t a r e e n p e c i a l l y i m p o r t a n t i n e v a l u a t i n g t h e n o t e n t i a l e r o s i o n
h a z a r d o f b a r e s o n .
A l t h o a g h r a i n f a l l i n t e n s i t y i s a b e t t e r i n d e x f o r e v n l u n t i n g
t h e t o t a l e n e r g y e x p e n d e d d u r i n g a
r a i n s t o r m
( W i s c h m e i e r a n d S m i t h ,
1 9 6 5 ) ,
t h e r e i s a
r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t o t a l p r e c i p i t a t i o n a i n d t o t a l e n e r g y . e x p e n d e d .
I t w o u l d b e r e a s o n a b l e t o a s s u m e f r o m t h e e v i d e n c e p r e n e n t e d e a r l i e r i n t h i s p a p e r
t h a t , b y k e e p i n g
A l l
o t h e r f a c t o r s c o n s t a n t , t h e g r e a t e s t e r o s i o n p o t e n t i a l w o u l d o c c a r
i n t h o s e a r e a s h a v i n g t h e h i e t e s t r e i n f a l l a n i w i t h c o i l s w i t h a s i l t o r s i l t l o a m s u r f a c e
t e x t e r e .
S a n a y e o i l e w i t h v a r y s l o w l y p e r m e a b l e s u b s u r f a c e l a y e r s
P J D O
h a v e a h i g h
e r o s i o n p o t e n t i a l .
T h e l e a s t e r o e i v e s o i l s a r e t h o s e w i t h l e s s t h a n 1 0 i n c h e n o f
p r e c i p i t a t i o n a n d a m a n d y o r c l a y e y e n a r f a c e .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 182/367
B y o h t a i n i n c c l i m a t i c d a t a f r o m l o c a l s t a t i o n s t o s h o w t o t a l e n e r c y f r o m r a i n f a l l a n d
r e l a t i n g t h e s e d a t a t o k i n d s o f s o i l , a m a p c o u l d b e p r e p a r e d n h o w i n c t h o s e s o i l a r e a s
h a v i n g a s l i g h t , m o d e r a t e , o r s e v e r e e r o s i o n L a z a r d .
E r o s i o n i n d e x ( F 7 ) v a l v e s s h o w n i n t a b l a 1 w e r e e s t i m a t e d f o r n e l e o t e d l o c a t i o n s i n
t h e w o r l d i n a n a t t e m p t t o s h o w , i n a v e r y g e n e r a l ? m y , v a l u e s f o r t h e f i v e r a i n f a l l
r e g i m e s e h o w n o n t h e n c h e m a t i c w o r l d p r e c i p i t a t i o n m a p .
T h e s e w e r e e n t i m a t e d f r e e n o r m a l
m o n t h l y p r e c i p i t a t i o n a n d n o r m a l m o n t l y n u m b e r o f d a y o w i t h m e a s u r a b l e p r e c i p i t a t i o n
( N e w h a l l , F r a n k l i n , U . S . D e p a r t m e n t o f A g r i c u l t u r e , S o i l C o n s e r v a t i o n S e r v i c e - - p e r s o n a l
c o m m u n i c a t i o n s ,
1 9 7 2 ) .
T a b l e 1 .
E n t i m a t e d P r o n i o n I n d e x ( F . I . )
V a l v e s 2 /
O v e r 8 0 " P V P
6 5 1
B o m b a y , I n d i a
8 6 1
B e l e m , B r a z i l
8
3 5 4 2 /
0 - 0 " P P T
B i r m i n g h a m , A l a b a m a ( U S A )
3 3 1
C o r r i e n t e s , A r g e n t i n a
, /
x ) . - 4 o P F T
1 3 6 = j
D e n M o i n e o , I o w a ( U S A )
2 5 2
K a n o , N i g e r i a
1 0 - 2 0 " P P T
8 1
M a l a g a , S p a i n
8 9
J a n i n , J o r d a n
L e s s 1 0 " P P T
6 5
N g u m i , N i g e r
2 4
C i u d a d L e r d o , M e r c o
F o r l o c a t i o n o u t s i d e o f t h e U n i t e d S t a t e s t h e p o s t u l a t e d w i t h i n m o n t h
d i s t r i b u t i o n
o f
s t o r m r a i n f a l l a m o u n t s w a n c a l c u l a t e d u s i n c t h e g a m m a
d i s t r i b u t i o n f o r s t o r m r a i n f a l l .
T h e k i n e t i c e n e r g y E w a s c o m p u t e d u o i n g
t h e s t o r m t o t a l a n d t w i c e e t o r m a v e r a g e r a i n f a l l .
T h e s h o r t i n t e r v a l i n t e n e i t y
w a s a f u n c t i o n ( 1 / 2 )
o f
s t o r m n i z e .
T h e n e p a r a t e p r o d u c t e o f E I v a l u e f o r e a c h
p o s t u l a t e d s t o r m w e r e s u m m e d o v e r t h e y e a r t o g e t t h e E l i n d e x .
T a k e n f r o m A g r i c u l t u r e H a n d b o o k 2 8 2 .
T h e l i m t e d d a t a i n T a b l e 1 s h o w t h a t a r e l a t i o n n h i p e x i s t s b e t w e e n
t o t a l p r e c i p i t a t i o n
a n d t h e e r o o i o n i n d e x .
R e c o c n i z i n g t h e l i m i t a t i o n s o f t h e s e d a t a
( W i n c h m e i e r a n d S m i t h ,
1 9 5 8 ) t
o n e c a n c l a s s i f y t h e p o t e n t i a l e r o n i o n a r e a s
o f
t h e w o r l d i n f i v e b r o a d c l a s s e s :
h i g h
o v e r 8 0 " ) , m o d e r a t e l y h i g h
( 4 0 - 8 0 " ) , m o d e r a t e ( 2 0 - 1 0 " ) , m o d e r a t e l y l o w ( 1 0 - 2 0 " ) , a n d
l o w ( l e e n t h a n 1 0 " ) .
A r e a e o f h i g h p o t e n t i a l e r o s i o n h a z a r d t h a t a r e b e i n g
c u l t i v a t e d a r e a l s o m o s t l i k e l y
t o
b e a r e a s
w i t h a h i c h p o t e n t i a l
f o r
n u t r i e n t e n r i c h m e n t o f n a t u r a l w a t e r s .
M a n y
m e a n i n g f u l i n t e r p r e t a t i o n s a n d p r o j e c t i o n n a b o u t n o i l e r o s i o n
a n d n u t r i e n t e n r i c h m e n t o f
w a t e r s i n a n a r e a c a n b e m a d e f r o m e p e c i f i c s o i l a n d c l i m a t i c
d a t a .
P r i n c i p a l a r e a n o f p r o d u c t i o n o f s e l e c t e d f o o d a n d
f e e d
c r o p s ( m a p ) :
T h i e m R p s h o w s
w h e r e m o s t o f t h e w o r l d ' o p r i n c i p a l f o o d a n d
f e e d
c r o s a r e
' r o n i n r e l a t i o n t o t h e m a j o r
k i n d s o f s o i l .
P a t a p r e s e n t e d e a r l i e r i n t h i s p a p e r s h o w t h a t w i t h
t h e e x c e p t i o n o f p a d d y
r i c e / m o s t o f t h e s e d i m e n t o r i g i n a t i n g i n r u r a l n r e R o C o m e s
f r o m c ' , I l t i v e . t e d s o i l s .
B y
r e l a t i n c l a n d i n c u l t i v n t i o n t o c l i m a t e a n d . t o k i n d n o f s o i l ,
i t i s p o s s i b l e t o l o c a t e
t h o e e a r c a s w h e r e p o t e n t i a l l o s s e n o f s o i l , w a t e r , a n d
p l a n t n u t r i e n t s
n e e d e d b y
p l a n t s a r e
R a i n f a l l R e g i m e
E s t . F . I .
L o c a t i o n
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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h i g h a s w e l l a s s h o w p o t e n t i a l s o u r c e s o f u o i l a n d n u t r i e n t e n r i c h m e n t o f s u r f a c e w a t e r s .
A r e a n o f m o d e r a t e t o h i g h r a i n f a l l w i t h s o i l s t h a t a r e m o d e r a t e t o r a p i d i n p e r m e a b i l i t y
a r e p o t e n t i a l s o u r c e s o f n u t r i e n t l o n s e s t h r o u g h p e r c o l a t i o n .
T h e s o i l a r e a s n o w i n
c u l t i v a t i o n t h a t h a v e m o d e r a t e t o s e v e r e e r o R i o n h a z a r d s a r e t h e o n e s t h a t n e e d s p e c i a l
( = n e r v a t i o n p r a c t i c e r ; t o
p r e v e n t s o i l a n d r n n o f f r i c h i n n u t r i e n t n f r o m e n t e r i n c s u r f a c e
w a t e r s a n d b e c o m i n g p o l l u t a n t s .
D i o t r i b u t i o n a n d d e n s i t y o f n o p n l a t i o n ( n a o ) :
T h i s m a p s h o w s t h r e e c l a n e s o f
p o p u l a t i o n d e n o i t y ( l o w , m o d e r a t o , a n d h i g h ) p e r e q u a r e m i l e a n d p e r s q u a r e k i l o m e t e r
s u p e r i m p o s e d o n a g e n e r a l s o i l m a p . M i c h p o p u l a t i o n d e n s i t y a r e a s p r e n e n t m a j o r w a t e r
p o l l u t i o n h a z a r d s b e c a n s e o f ( 1 ) h i g h r u n o f f a n d e r o s i o n f r o m c o n n t r u c t i o n a n d b u i l t u p
a r e a n , ( 2 ) w a s t e s f r o m m u n i c i p a l e e w a g e d i s p o s a l s y s t e m s a n d f r o m f o o d p r o c e s s i n c i
c h e m i c a l a n d o t h e r i n d u s t r i a l p l a n t n a r e u s u a l l y d n m p e d i n n e a r b y
s t r e a m s , a n d ( 3 )
a r a b l e
B o n e n e a r l a r g e c i t i e n a r e u s n a l l y f a r m e d i n t e n n i v e l y .
S a f e ' d i s p o s a l o f
w a s t e r ; i n h i g h
p o p u l a t i o n d e n e i t y a r e n n i n e s p e c i a l l y d i f f i c u l t i n a r e a s o f h i g h r a i n f a l l .
M o r e
a t t e n t i o n n e e d o t o b e g i v e n t o t h e u s e o f n o i l n a n a m e d i u m f o r t h e d i s p o s a l n n d r e -
c y c l i n g o f w n n t e s . S o i l
a r e a s t h a t a r e s a f e f o r t h i a n n e c a n b e s e l e c t e d t h r o u g b t h e u s e
o f a d e t a i l e d s o i l m a p .
S o i l m r i p s c a n a l s o b e n e e d a s a c u i d e i n s e l e c t i w , s i t e s f o r
h o m e s , b n i l d i n c n , a n d r o a d s .
I n t h i u w a y , s o i l s i l l
u i t e d f o r t h e o e u s e s c a n b e a v o i d e d
t h e r e b y n a v i n e , l a r g P n u m R o f m o n e y i n m a i n t e n a n c e c o s t e .
S n m m a r y ,
b e o f t h e f i r s t a n d m o s t i m p o r t a n t s t e p s i n t h e d e v e l o p m e n t o f a p l a n t o i m p r o v e
t h e
e n v i r o n m e n t b y r o d u e i n g s o i l e r o s i o n a n d r u n o f f i n t o h a v e a n i n v e n t o r y
o f t h e s o i l
r e s o u r c e s .
S o i l m a p s p r e p a r P d b y p e d e l o g i s t s w i t h n e e d e d i n t e r p r e t a t i o n s p r o v i d e b a s i c
s o i l s d a t a n e e d e d t o d e t e r m i n e t h e l o c a t i o n a n d e x t e n t o f e a c h d i f f e r e n t k i n d o f n o i l a n d
a n d i t s p o t e n t i a l f o r v a r i o u n u n e n .
P l a n o c a n b e d e v e l o p e d t o M i t i m i z e n o i l a n d w a t e r l o n n e s t h r o u g h p r o p e r
n o i l . s e l e c t i o n ,
a n d c o n s e r v a t i o n p r n c t i c e s c a n t h e n b e a p p l i e d .
N u t r i e n t l o s o e m c a n b e h e l d t o v e r y l o w
l e v P l s b y u s i n g k n o w n c o n s e r v a t i o n p r a c t i c e s .
A l t h o n : i h t h e a p p l i c a t i o n o f p r e n e n t l y k n o w n
m e t h o d n c a n r e d u c e g r e a t l y t h e p r e s e n t r a t e o f w a t e r p o l l u t i o n , n e w r e s e a r c h
i s n e e d e d t o
d e v e l o p b e t t e r m e t h o d s f o r t h e
d i e p o n a l o f t h e c r e a t e r
q u a n t i t i e s o f h u m a n , a n i m a l , a n d
i n d u s t r i a l w a n t e s t h a t w i l l b e p r o d u c e d i n t h e y e a r s a h e a d .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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L i t e r a t u r e C i t e d
A n d e r s o n , O . B .
S o i l e r o n i o n - - a m e n a c e t o u r b a n - f r i n g e c o n n e r v a t i o n .
J . S o i l a n d W a t e r
1 9 6 5
C o n s e r v .
( 4 ) : 1 8 4 - 1 8 5 .
A n d e r s o n , P . W . , a n d J . L . M c C a l l .
U r b a n i z a t i o n ' e e f f e c t o n e e d i m e n t y i e l d i n N e w J e r s e y .
1 9 6 8
J . S o i l a n d W a t e r C o n s e r v .
2 3 : ( 4 ) :
1 4 2 - 1 4 4 .
A n o n y m o u s .
S y s t e m r e m o v e n p h o s p h o r u s , n i t r o g e n f r o m w a s t e s .
S o i l s a n d C r o p s 2 4 ( 3 ) t 2 3 .
1 9 7 1
A n o n y m o u n .
C o n t r o l o f a g r i c u l t u r o - r e l a t e d p o l l u t i o n , a r e p o r t t o t h e p r e s i d e n t n e b m i t t e d
1 9 6 9 b y t h 0 S e c r e t a r y o f A g r i n u l t u r e a n d t h e D i r e c t o r o f t h e O f f i c e o f
S c i e n r e a n d T e c h n o l o g y , 1 0 2 p p .
A t t i w i l l , P . M .
T h e c h e m i c a l c o m p o s i t i o n o f r a i n w a t e r i n r e l a t i o n t o c y c l i n g o f n u t r i e n t s
1 9 6 6
i n m a t u r e e e c a l y p t e s f o r e s t .
P l . S o i l
2 4 : 3 9 0 - 4 0 6 .
B a r n e t t , A . P . , E . O . D i n e k e r , a n d F . C . R i c h a r d s o n .
E v a l u a t i o n o f m u l c h i n g m e t h o d n f o r
1 9 6 7
e r o s i o n c o n t r o l o n n e w l y p r e p a r e d a n d n e e d e d h i g h w a y b a c k s l o p e s .
A g r o n . J o e r .
5 9 : 8 3 .
B a r n e t t , e t a l .
L o s e o f 2 1 4 - D i n w a n h o f f f r o m c u l t i v a t e d f a l l o w l a n d .
W e e d s 1 5 ( 2 ) : 1 3 3 - 1 3 7 .
1 9 6 7
B e r g s t r o m , R o b e r t E . L a n d - u s e p r o b l e m s i n I l l i n o i n .
E n v . G e o l o g y N o t e s , N o .
4 6 , p p . 5 - 6 .
1 9 7 1
B o y l e , R . H .
T h e H u d n o n R i v e r l i v e n .
A u d u b o n
7 3 ( 2 ) : 1 4 - 5 8 .
1 9 7 1
B r o w n , M . A .
L e a c h i n g l o n n e n o f n i t r o g e n .
T e n n . V a l l e y A u t h . , S o i l s a n d F e r t . R e s . B r a n c h ,
1 9 6 5
M u n c i e S h o a l s , A l a . , T e n h . R e p . T 6 5 - 1 , 1 0 p p .
C a r i n o n , C . W . , a n d J . D . M e n z i e s .
U t i l i z a t i o n o f u r b a n w a s t e c i n c r o p p r o d n c t i o n . B i o
1 9 7 0
S c i . 2 1 ( 1 2 ) :
5 6 1 - 5 6 4 .
C a r t e r , D . L . , J . A . B o n d u r a n t , a n d C . W . R o b b i n s .
W a t e r - n o l u b l e N O 3 - N i t r o g e n , P O 4 - P h o s p h o r u s ,
1 9 7 1
a n d t o t a l s a l t b a l a n c e s n n a l a r g e i r r i g a t i o n t r a c t . S o i l S c i . S o c .
A m e r . P r o n .
3 5 N I 1 1 1 - 3 1 5 .
C r o n s , O . E . , A . P . M a z u r a k , a n d L . C h e s n i n . A n i m a l w a s t e u t i l i z a t i o n f o r p o l l u t i o n a b a t e m e n t .
1 9 7 1
N e b . A r r . E x p . S t a . P a p e r N o .
7 1 - 9 0 6 .
D i s e k e r , E . G . , a n d E . C . R i c h a r d s o n .
E r o s i o n r a t e s a n d c o n t r o l m e t h o d o o n h i g h w a y c u t o .
1 9 6 2
T r a n n . o r
t h e A S A R
5 ( 2 ) : 1 5 3 - 1 5 5 .
E d w a r d e , W . M . , a n d L . L . H a r r o l d .
A g r i c u l t u r a l p o l l u t i o n o f w a t e r b o d i e o .
O h i o J . o f S c i .
1 9 7 0
7 0 ( 1 ) : 5 0 - 5 6 .
F o o d R n d A g r i c u l t u r e O r g a n i z a t i o n o f U . N .
F A O N e w n ( a b o u t N o r m a n E . B o r l a u g ' s s p e e c h a t
1 9 7 1
1 6 t h G o v e r n i n g C o n f . o f F A O , R o m e , I t a l y ) . F A O L i a i s o n O f f i c e f o r
N o r t h A m e r i c a , W a s h i n g t o n , D . C .
F r e u n d , E r i c C .
W h a t i n t h i s t h i n g c a l l e d p o l l e t i o n ? ' U n i v . o f I l l . , D e p t . o f U r b e n
1 9 7 0 - 1 9 7 1
a n d R e g . P l . N e w s l e t t e r 1 1 ( 1 , 2 , 1 ) : 1 - 1 4 .
G a r m a n , N . H .
S o m e n i t r o g e n f a n t s a n d f a l l a c i e s .
P r e s . A n n u a l T e n n . P e r t . S h o r t C o u r s e ,
1 9 6 9
N a s h v i l l e ,
T P n n . ( 1 2 p p . , m i m e o . ) .
G i l b e r t o o n , C . B . , e t a l .
R e n o f f , n o l i d w a o t e s , a n d n i t r a t e m o v r m e n t o n b e e f f e e d l o t n .
1 9 7 1
J . W a t e r P o l l . C o n t r o l F e d .
4 3 ( 3 ) : 4 8 3 - 4 9 3 .
G l y n p h , L . M . , a n d H . N . H o l t a n .
L a n d t r e a t m e n t i n a g r i c u l t u r a l w a t e r s h e d h y d r o l o g y
1 9 6 9
r e s e a r n h , p p .
4 5 - 6 8
i n E f f e c t s o f W a t e r n h e d C h a n g e s o n S t r e e n f l o w
W a t e r R e o . S y m p o s i u m N o . 2 , U n i v . o f T e x a s , A u s t i n .
G r a t t o , C h a r l e s P .
I s s u e n i n e n v i r o n m e n t a l q u a l i t y .
J . S g i l a n d W a t e r C o n s e r v . 2 6 ( 2 ) :
1 9 7 1
4 4 - 4 6
H a r m e s o n , R . H . , P W S o l l o , e n d T . F . L a r e o n .
T h e n i t r e t e s i t u a t i o n i n I l l i n o i s .
J . A m e r .
1 9 7 1
W a t e r
7 4 o r k s A s s o c . 6 3 ( 5 ) : 1 0 1 - 3 1 0 .
H a r r o l d , L . L . , a n d P . R . 7 ) r e i b e l h i s .
E v o l v a t i o n o f a g r i c u l t u r a l h y d r o l o g y b y m o n o l i t h
1 9 5 8
l y r i m e t e r s .
U . S . D e p .
A g r . T e c h . B u l l .
1 1 7 9 , p . 1 6 6 .
H a r r o l d , L . L . , a n d W . M . F i l w e r d o .
W e t e r s h e d s t u d i e o o f a g r i c u l t n r a l p o l l u t i o n .
O h i o R e p .
1 9 7 0
5 5 ( 4 ) : 8 5 - 8 6 ,
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 185/367
R o l e m a n , J o h n N .
T h e s e d i m e n t y i e l d o f m a j o r r i v e r s o f t h e w o r l d .
W a t e r R e s o u r c e s R e s .
1 9 6 8
1 ( I ) : - f l 7 . - 7 1 7 .
1 " c a c h , D . B .
F e r t i l i z e r u s e
i n t h e U . S .
U . S . D e p . J 1 , 1 0 . , E . R . S . ,
A g r o n . E c o n . R e p . N o .
9 2 .
1 9 6 6
J o h n s t o n ,
1 9 6 5
K e l l o g g ,
1 9 6 0 .
K e l l o g g ,
1 9 6 9
K i l m e r ,
1 9 7 1
K i l m e r ,
1 9 7 1
K l i n g e b i e l , A . A .
1 9 6 7
L i n v i l l e , K e n n e t h
1 9 7 0
L o e h r , R . C .
1 9 7 2
M a m n e r i n g , J . V . ,
1 9 6 8
M c N e w , G e o r g e
1 9 7 2
M e t c a l f , R o h e i
1 9 7 2
M e y e r , L . D . ,
1 9 7 1
M i n e r ,
. R . ,
1 9 6 6
N e l s o n ,
1 9 7 1
N e l s o n , L . B .
1 9 7 2
P r a t t ,
1 9 7 2
1 9 7 1
R o e h l , J o h n
1 9 6 2
S a u c h e l l i ,
1 9 6 9
S m i t h ,
1 9 5 7
e t a l . N i t r o g - e n e n d p h o s p h o r u s i n t i l e d r a i n a g e e f f l u e n t .
S o i l S c i . S o c .
A m e r . P r o c .
2 8 7 - 2 8 9 .
C h a r l e s E .
T h e r o l e
o f
f e r t i l i z e r s i n a
c h a n g i n
a g r i c u l t u r e . O f f . P u b . A s s o c .
o f ; l i n e r . P o r t . C o n t r o l O f f i c i a l s , N o . 1 2 1 , p p .
3 7 - 4 5 .
C h a r l e s E . ,
a n d
A r n o l d
C . O r v e d a l . P o t e n t i a l l y a r a b l e s o i l s o f t h e w o r l d a n d
c r i t i c a l m e a s u r e s
f o r t h e i r u s e , i n A d v . i n A g r o n . 2 1 : 1 0 9 - 1 7 0 .
V i c t o r J .
S o u r c e s o f n i t r a t e .
C o m m . o n n i t r a t e a c c r . n u l a t i o n . ( 1 5 p p . , m i m e o . ) .
V i c t o r J . , a n d
J a m e s C . B n r b e r .
F e r t i l i z e r u s e a n d m i s u s e , 1 7 p p . , i n s y m p o s i u m :
N i t r o r e n i n S o i l a n d W a t e r , H e s p e l e r , O n t a r i o .
L a n d r e s o u r c e s a v a i l a b l e t o p e o p l e i n t h e U . S . P r o c . 1 6 t h A n n u a l
M t g .
A g r . R e s . I n s t i t . , N a t . R e s . C o u n c i l , W a s h i n g t o n , D . C . , p p . 2 3 - 5 5 .
N . a n d G e o r g e E . S m i t h .
N i t r a t e c o n t e n t o f s o i l c o r e s f r o m c o r n p l o t s
a f t e r r e p e a t e d n i t r o g e n f e r t i l i z a t i o n .
S o i l S c i , 1 1 2 ( 4 ) :
2 4 9 - 2 5 5 .
A n i m a l w a s t e m a n a e m e n t - - p r o b l e m s R n d g u i d e l i n e s f o r s o l u t i o n s .
J . E n v i r o n .
Q w a l i t y 1 ( 1 ) : 7 1 - 7 8 .
a n d R . E . B u r w e l l .
T i l l a g r m e t h o d s t o r e d u c e r u n o f f a n d e r o s i o n i n t h e
C o r n 3 e l t .
A g r . I n f . B u l l . N o . 3 ; . 0 .
L .
I n t e r r e l a t i o n s h i p s b e t w e e n a g r i c u l t u r a l c h e m i c a l s a n d e n v i r o n m e n t a l
q u a l i t y
i n p e r s p e c t i v e . J . E n v i r o n . Q u a l i t y 1
( 1 ) : 1 8 - 2 2 .
L .
A g r i c u l t u r a l c h e m i c a l s i n r e l a t i o n t o e n v i r o n m e n t R 1 q u a l i t y :
i n s e c t i e i d e s
t o d a y a n d t o m o r r o w .
J . E n v i r o n . Q u a l i t y 1 ( 1 ) : 1 0 - 1 4 .
W . H . W i s c h m e i e r ,
a n d W . H . D a n i e l . E r o s i o n , r u n o f f , a n d
r e v e g e t a t i o n o f
d e n M e d c o n s t r u c t i o n n i t e s . T r a n s . o f t h e A S A E 1 4 ( 1 ) : 1 3 8 - 1 4 1 .
e t a l .
C a t t l e
f e e d l o t r u n o f f i t s n a t u r e a n d v n r i a t i o n .
W a t e r P o l l .
C o n t r o l F e d . J . 3 8 ( 1 0 ) : 1 5 8 2 - 1 9 1
( C A 6 7 : 4 6 9 9 1 k ) .
a n d M . J A . B o r k e n n .
T r a n n r o r t o f p h o s p h o r u s i n s u r f a c e r u n o f f .
P u r d u e
P a p e r
N o .
3 9 6 8 ,
p p . 2 1 5 - 2 2 4 .
A g r i c u l t u r a l c h e m i c a l s i n r e l a t i o n t o e n v i r o n m e n t a l q u a l i t y
c h e m i c a l
f e r t i l i z e r s , p r e s e n t a n d f u t u r e .
J . E n v i r c n . Q u a l i t y 1 ( 1 ) : 1 - 6 .
P . F . , W . W . J o n e n ,
a n d V . E .
N u n s a k e r .
N i t r a t e i n d e e p s o i l p r o f i l e s i n r e l a t i o n t o
f e r t i l i z e r r a t e o a n d l e a c h i n g v o l u m e .
J . E n v i r o n . q u a l i t y 1 ( 1 ) : 9 7 - 1 0 2 .
T . A . , a n d C . R . H u m p h r y s . S o i l e r o s i o n i n a n u r b a n i z i n g w a t e r s h e d .
M i c h . S t a t e
U n i v . A P 7 r . E x p . S t a . , N a t u r a l R e s o u r c e s
R e s . R e p . 1 3 3 ,
1 1 P P .
W .
S e d i m e n t s o u r c e a r e a s , d e l i v e r y r a t i o s n n d i n f l u e n c i n g m o r p h o l o g i c a l
f a c t o r s . I . A . 3 . H . P u b . N o . 5 9 ,
C o r m . o f L a n d E r o s i o n , p p . 2 0 2 - 2 1 3 .
V i n c e n t .
T r a c e e l e m e n t s i n n g r i c u l t u r e .
V a n N o s t r a n d R h e i n o l d C o . ,
N e w Y o r k , 2 1 8 p p .
D . D .
F a c t o r s a f f e c t i n g r a i n f a l l
e r o s i o n a n d t h e i r e v a l u a t i o n .
T r a n s . G e n e r a l
A s s e m b l y o f I n t e r n a t i o n a l U n i o n o f G e o d e s y a n d G e o p h , y s i c s A s s e m b l y ,
T o r o n t o , C a n a d a , V o l . 1 ,
r p . 9 7 - 1 0 7 .
P o l l u t i o n p r o b l e m s :
h o w m u c h i s a g r i c u l t u r e t o b l a m e :
A g r .
N i t r o g e n N e w i a
1 8 ( 9 ) : 3 2 - 3 6 , 3 . 8 - 4 0 ( F A 1 - 7 1 6 ) .
A r e f e r t i l i z e r c r e a t i n g p o l l n t i o n p r o b l e m s ?
S o i l a n d A m e r . P u t u r e , P r o c .
2 2 n d A n n u a l
M t c s . o f S o i l C o n s e r v . S o c . A m . , D e s N o i n s , I o w a .
C . B . E n . r 7 l a n d , a n d A . W . T a y l o r .
F e r t i l i z e r u s e a n d w a t e r q u a l i t y .
U . S .
D e p . A g : r . , A M 4 1 - 1 0 , 1 9 p l ) .
S o i l s u r v e y i n t e r p r e t a t i o n a n o i t 9 u s e .
F A O S n i l s B u l l . N o . a , 6 8 p p .
D . K . R . , a n d D . C h i s h o l m .
L o n T - t e m
p e r s i s t e n o e o f B I C , D D T A n d C h l o r d a n e i n a
s a n d y l o r t m s o i l .
C a n . J . S o i l S c i . 5 1 : 3 , 7 9 - 1 S .
B . A . ,
F . G . V i e t n , a m i G . L . q u t c h i n s o n .
A 7 r i c u l t u r e ' s e f f e c t o n n i t r a t e n o l l u t i o n
o f f : r o u n r t o r .
J . S o i l
C o n s c r v . 2 1 ( 1 ) : 1 3 - ' 5 .
B . A . , e t a l .
N i t r a t e a n , .
o t . ' 7 o r
n o n - . . . t a r t s % : n c , o r f i o l s a n d f e d l o t s .
7 n v i r o n . S o i .
1 : 7 3 6 . - 7 3 7 .
S m i t h , G . R .
1 9 6 8
S m i t h , G . E .
1 9 6 7
S t a n f o r d , C .
1 9 7 0
S t e e l e , J . G o r d o n .
1 9 6 7
S t e w a r t ,
1 9 7 1
S t e w a r t ,
1 9 6 8
S t e w a r t ,
1 9 6 7
D . W .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 186/367
T a y l o r , A . W .
P h o s p h o r u a a n d w a t e r p o l l u t i o n .
J . S o i l a n d W a t e r C o n s e r v .
2 2 : 2 2 8 - 2 3 1 .
1 9 6 1
T a y l o r , A . W . , W . M . E d w a r d s , a n d E . G . S i m p a o n .
N u t r i e n t s i n e t r e a m s d r a i n i n g w o o d l a n d
1 9 7 1
a n d f a r m l a n d n e a r C o s h o c t o n , O h i o .
W a t e r R e a o u r c e s R e a .
7 ( 1 ) :
8 1 - 8 8 .
U . S . D e p a r t m e n t o f A g r i c u l t u r e .
U S D A E n v i r o n m e n t a l Q u a l i t y I e s u e P a p e r o n S e d i m e n t
1 9 7 1
( 7
p p . , m i m e o . ) .
U . S . D e p a r t m e n t o f A g r i c u l t u r e , S o i l C o n a e r v a t i o n S e r v i c e .
E e t i m a t e s o f e o i l l o a s e s o n
1 9 7 1
o r o p l a n d b a s e d o n c o n a e r v a t i o n n e e d a i n v e n t o r y .
S o i l C o n a e r . S e r .
A d v . A g r o n .
2 ( 3 p p . , m i m e o . ) .
U . S . D e p a r t m e n t o f A g r i c u l t u r e , S o i l C o n e e r v a t i o n S e r v i c e , S o i l S u r v e y ( i n p r e s o ) .
S o i l m a p o f t h e w o r l d , ' m a l e 1 : 5 0 , 0 0 0 , 0 0 0 .
U . S . D e p a r t m e n t o f A g r i c u l t u r e , S o i l C o n a e r v a t i o n S e r v i o e , S o i l S u r v e y ( i n p r e p a r a t i o n ) .
S o i l t a x o n o m y - - a b a s t o a y s t e m o f e o i l o l a s e i f i c a t i o n f o r u s e i n
m a k i n g a n d i n t e r p r e t i n g a o i l a u r v e y s .
V a n D o r e n , C . A . , a n d R . S . S t a u f f e r .
E f f e c t o f c r o p a n d s u r f a o e m u l c h e s o n r u n o f f , u o i l
1 9 4 4
l o s a e s , a n d s o i l a g g r e g a t i o n . S o i l 3 c i . S o c . A m e r . P r o o . 8 : 9 8 0 1 0 1 .
V i o e , R . B . , H . P . O u y , a n d G . E . F e r g u n o n . S e d i m e n t m o v e m o n t i n a n a r e a o f s u b u r b a n
1 9 6 9
h i g h w a y c o n s t r u c t i o n , S c o t t R u n B a s i n , F a i r f a x C o u n t y , V a . ,
1 9 6 1 - 6 4 .
G e o l . S u r . W a t e r - S u p p l y P a p e r 1 5 9 1 - E .
V i e t o , F . O .
W a t e r q u a l i t y i n r e l a t i o n t o f a r m u s e o f f e r t i l i z e r . B i o S c i . 2 1 ( 1 0 ) : 4 6 0 4 6 7 .
1 9 7 1
V i e t a , P . O . , a n d R . H . H a g e - n a n .
F a c t o r a a f f e c t i n g t h e a c c u m u l a t i o n o f n i t r a t e i n s o i l ,
1 9 7 1
w a t e r a n d p l a n t a . U . S . D e p . A g r . H d b k . N o .
4 1 3 , 6 3 p p .
W a d l e i g h , C . H .
W a s t e s i n r e l a t i o n t o a g r i c u l t u r o a n d f o r e a t r y .
U . S . D e p . A g r . M i c o . P u b .
1 9 6 8
N o . 1 0 6 5 , 1 1 2 p p .
d a d l e i g h , C . H .
T h e a p p l i c a t i o n o f a g r i c u l t u r a l t e c h n o l o g y .
S o i l , W a t e r a n d S u b u r b i a
1 9 6 7 ( C o n f . P r o o . ) U . S . D o p . A g r . a n d U . S . D e p . H o u s i n g a n d U r b a n D e v e l .
p p . 4 1 - 5 3 .
W a d l e i g h , C . H . , a n d C . S . B r i t t .
C o n a e r v i n g r e n o u r c e s a n d m a i n t a i n i n g a q u a l i t y . e n v i r o n m e n t .
1 9 6 9 J . S o i l a n d W a t e r C o n a e r v . 2 4
( 5 ) : 1 7 2 - 1 7 5 .
d o b b e r , L . R .
A n i m a l w a a t e s .
J . S o i l a n d d a t e r C o n a e r v . 2 6 ( 2 ) : 4 7 - 5 0 .
1 9 7 1
d h i t e , A . W . , e t a l .
A t r a z i n e l o s a e o f r o m f a l l o w l a n d c a u s e d b y r u n o f f a n d e r o s i o n .
1 9 6 7
E n v i r o n . S o l . a n d T e o h . 1 :
7 4 0 - 7 4 4 .
d i a c h m e i e r , d . H . , C . B . J o h n e o n , a n d B . V . C r o s s .
A e o i l e r o d i b i l i t y m o n o g r a p h f o r f a r m l a n d
1 9 7 1 a n d c o n s t r u c t i o n o i t e s .
J . S o i l a n d W a t e r C o n s e r v .
2 6 ( 5 ) : 1 8 9 - 1 9 2 .
d i e c h m e i e r , W i l l . , a n d J . V . M a n n e r i n g .
A e l a t i o n o f s o i l p r o p e r t i e s t o i t s e r o d i b i l i t y .
1 9 6 8
S o i l S o i . S o c . A m e r . 3 3 : 1 3 1 - 1 3 7 .
d i u c h m e i e r , d . H . , a n d D . D . S m i t h .
P r e d i c t i n g r a i n f a l l - e r o e i o n l o s o e s f r o m c r o p l a n d e a s t
1 9 6 5 o f t h e R o c k y M o u n t a i n e .
U . S . D e p . A g r . H d b k . N o .
2 8 2 , 4 7 p p .
d i e c h m e i e r , W . H . , a n d D . D . S m i t h .
a a i n f a l l e n e r g y a n d i t a r e l a t i o n s h i p t o s o i l l o s e .
1 9 5 8
T r a n s . A m o r . O e o p h y a i o a l U n i o n
3 9 ( 2 ) : 2 8 5 - 2 9 1 .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 187/367
T H E E X T E N T A N D E F F E C T S O F A T M O S P H E R I C P O L L U T I O N O N S O I L S
S v a n t e O d o i n
D e p a r t m e n t o f S o i l S o i e n o e , C o l l e g e o f A g r i c u l t u r e , 7 5 0 0 7 U p p s a l a , S w e d e n .
M a n ' s a c t i v i t i e s t a k e p l a c e m a i n l y i n a t h i n l a y e r o f a i r n e a r t h e g r o u n d , a n d b o t h
d i r e c t a n d i n d i r e c t e m i s s i o n s i n t o t h e a i r g i v e r i s e t o l o c a l , r e g i o n a l o r e v e n g l o b a l
d i s t r i b u t i o n o f m a n - m a d e p r o d u o t s .
R a d i o a c t i v e s u b s t a n c e e , i n s e c t i c i d e s , h y d r o c a r b o n s ,
h e a v y m e t a l s a n d e x h a u s t p r o d u c t s f r o m i n d u s t r i e s a n d u r b a n a r e a s a r e t h u s e m i t t e d i n t o
t h e a t m o s p h e r e a n d t h e y m a y b e d i s t r i b u t e d a l l o v e r t h e G l o b e .
T h i s w i d e s p r e a d
d i s t r i b u t i o n i s n o w a w e l l - k n o w n f a c t f o r s o m e c o m p o u n d s s u c h a s r a d i o a c t i v e i s o t o p e s ,
c h l o r i n a t e d h y d r o c a r b o n s ( D D T ) a n d l e a d .
F o r o t h e r s u b s t a n c e s t h e d i s t r i b u t i o n p a t t e r n
i s m o r e l o c a l - o r s e e m s t o b e m o r e l o c a l d u e t o l a c k o f A . n f o r m a t i o n .
I n t h e l o n g r u n ,
h o w e v e r , a l l e m i s s i o n s w i l l b e g l o b a l l y d i e t r i b u t e d .
A l l e l e m e n t s a n d c o m p o u n d e i n t h e a t m o s p h e r e a r e c y c l i n g b e t w e e n t h e a i r a n d t h e
g r o u n d ( s o i l a n d w a t e r ) .
I f t h e c y c l i n g s p e e d i s h i g h , t h e r e s i d e n c e t i m e i n t h e a t m o s p h e r e
m u s t b o l o w a n d t h e d i s t r i b u t i o n a r e a f r o m t h e s o u r c e w i l l b e s m a l l .
O n t h e o t h e r h a n d ,
t h e a m o u n t o f f a l l o u t w i l l b e h l g h a n d e f f e c t s ( i f a n y ) w i l l s h o w u p i n a s h o r t t i m e .
S i n c e t h e r e s i d e n c e t i m e f o r d i f f e r e n t a i r p o l l u t a n t s v a r i e s f r o m h o u r s t o y e a r s , w e h a v e
a c o r r e s p o n d i n g v a r i a b i l i t y w i t h r e s p e c t t o t h e a m o u n t o f f a l l o u t a n d t h e d i s t r i b u t i o n a l
p a t t e r n s .
T h e a i t u a t i o n i s c o m p l i c a t e d n o t o n l y d u e t o t h e s p e c t r u m o f m e t e o r o l o g i c a l
f a c t o r s b u t a l s o t o t h e v a r i a t i o n o f t h e s i n k p r o c e s s e s , e . g . r a i n o u t a n d w a s h O u t , s o i l
c o n d i t i o n s , t y p e o f v e g e t a t i o n e t c .
T o s o m a e x t e n t t h e p r o b l e m s o f a i r p o l l u t i o n a n d
r e l p t e d e f f e c t e o n s o i l s a n d w a t e r s c a n b e t r e a t e d t h e o r e t i c a l l y .
T o b e o n s a f e g r o u n d i n
a s p e c i f i c c a s e , h o w e v e r , w e s t i l l h a v e t o h a n d l e t h e p r o b l e m e x p e r i m e n t a l l y , e . g . b y d a t a
f r o m e n m p l i n g n e t w o r k s .
I n E u r o p e a n d m o r e e p e c i f i c a l l y i n S w e d e n d i f f e r e n t n e t w o r k s
h a v e b e e n c o n t i n u o u n l y o p e r a t i n g s i n c e
1 9 5 2 .
T h e f o l l o w i n g i s o f i n t e r e s t f o r t h i s
c o n f e r e n c e :
T h e E u r o p e a n n e t w o r k f o r t h e c h e m i s t r y o f a i r a n d p r e c i p i t a t i o n .
T h e S c a n d i n a v i a n n e t w o r k f o r t h e c h e m i e t r y o f l a k e s a n d r i v e r w a t e r .
T h e S w e d i s h n e t w o r k f o r t h e d e t e r m i n a t i o n o f p e s t i c i d e s i n n a t u r a l
s o i l s .
T h e S w e d i s h n e t w o r k f o r t h e d e t e r m i n a t i o n o f h e a v y m e t a l e a n d t h e c h e m i s t r y
o f n a t u r a l s o i l s .
I n a d d i t i o n t o t h e s e n e t w o r k s , w h i c h h a v e t h e p u r p o s e o f c h e c k i n g
t h e c h e m i c a l
q u a l i t y o f o u r e n v i r o n m e n t a n d i t s c h a n g e s w i t h t i m e , o t h e r s t u d i e s a r e
c o o r d i n a t e d s u c h
a s d e t a i l e d s y n o p t i c s t u d i e s , l o c a l s t u d i e s a r o u n d a
s i n g l e p o i n t s o u r c e , s t u d i e e o f
a r t i f i c i a l l y p o l l u t e d s o i l s e t c .
O n e o f t h e g r e a t e s t a i r p o l l u t i o n p r o b l e m s i n E u r o p e
a t p r e e e n t - S U L P H U R I N A I R A N D P R E C I P I T A T I O N - h a s b e e n
t r e a t e d a l o n g a l l t h e s e l i n e a a n d
t h e r e s u l t w i l l b e p r e s e n t e d b y S w e d e n a t t h e U N C o n f e r e n c e ' o n t h e h u m a n
e n v i r o n m e n t a s a
C a s e S t u d y .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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1 .
T H E C H E M I C A L C L I M A T E
T h o a t m o s p h e r e c o n t a i n e n o t o n l y a n u m b e r o f g a s e s t h a t a r e C h e m i c a l l y m o r e o r l e e s
i n e r t b u t a l s o a l a r g e n u m b e r o f s u b s t a n c e s ( n o r m a l l y a t l o w c o n c e n t r a t i o n s ) w h i c h a r e
h i g h l y r e a c t i v e b o t h w i t h i n t h e a t m o e p h e r e a n d w i t h s o i l , w a t e r a n d v e g e t a t i o n .
E v e r y t h i n g
r e l a t e d t o t h e s e c h e m i c a l l y a c t i v e s u b e t a n c e s i s i n c o r p o r a t e d i n t o t h e t e r m " T h e c h e m i c a l
c l i m a t e " .
B e f o r e t h e i n d u s t r i a l p e r i o d t h e c h e m i c a l c l i m a t e w a s m o r e o r l e s s c o n s t a n t a n d
t h e r a t e o f c h a n g e o f a n y c h e m i c a l p a r a m e t e r w i t h t i m e w a s p r o b a b l y i n t h e o r d e r o f l e s o
t h a n 1 0 - 1 % p e r y e a r .
S i n c e t h e c y c l i c a n d r a n d o m v a r i a t i o n w i t h i n a y e a r i s a p p r o x i m a t e l y
3
o r d e r o f m a g n i t u d e l a r g e r , t i m e t r e n d s o f n a t u r a l o r i g i n w a s n o t l i k e l y t o b e d e t e c t e d
e x p e r i m e n t a l l y .
A t p r e s e n t t h e s i t u a t i o n i s q u i t e d i f f e r e n t . F r o m t h e d a t a o f t h e a t m o s p h e r i c c h e m i c a l
n e t w o r k ( c f . F i g u r e 1 ) w e h a v e n o w t i m e s e r i e s s i n c e
1 9 5 4
o r e a r l i e r o f 1 0 e l e m e n t s .
S o m e
o f t h e e e e l e m e n t s s h o w v e r y m a r k e d a n d o o n e i s t e n t c h a n g e s w i t h t i m e .
T h e c h e m i c a l c l i m a t e
i s a p p a r e n t l y r a p i d l y c h a n : T i n
a t p r e s e n t .
T h i s
w i l l
e f f e c t t h e e n v i r o n m e n t i n m a n y
r e e p e o t e , p o u i t i v e l y o r n e g a t i v e l y , d e p e n d i n g o n t h e k i n d o f s u b s t a n c e a n d w h i c h p a r t o f
t h e
e n v i r o n m e n t
t h a t i s a f f e c t e d . A n i n c r e a s e o f a m m o n i a , f o r e x a m p l e , i s b e n e f i c i a l t o
p l a n t l i f e b u t i s t e c h n i o a l l y d e t r i m e n t a l d u o t o i n c r e a s e d s t r e s s c o r r o s i o n .
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F - . N : 7 1 1 - ` c
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F i g u r e 1 .
T h e d o t e o n t h e m a p d e n o t e t h e s a m p l i n g s t a t i o n s o f t h e E u r o p e a n
a t m o s p h e r i c
c h e m i c a l n e t w o r k .
A l l t h e s t a t i o n s a r e n o t a d m i n i s t r a t i v e l y c o o r d i n a t e d .
I n s o m e l o c a l
a r e a B t h e n e t w o r k d e n o i t y i s m u c h l a r g e r .
S a m p l i n g t i m e i s o n e m o n t h f o r b o t h a i r a n d
p r e c i p i t a t i o n .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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N I T R O G E N ( N O
A N D N H 3 )
A n e l e m e n t o f g r e a t b i o l o g i c a l i n t e r e s t i s n i t r o g e n .
T h e a d d i t i o n o f n i t r o g e n ( N O , a n d
N H I ) f r o m t h e a t m o s p h e r e t o s o i l s , l a k e s
a n d r i v e r s d e t e r m i n e s t o s o m e e x t e n t t h e
p r o j
d u d t i v i t y o f t h e s e s y s t e m s .
B y i n c r e a s i n g f a l l o u t t h e s y s t e m s w i l l b e
m o r e e u t r o f i c .
A s
c a n b e
s e e n f r o m F i g u r e 2 t h e f a l l o u t o f N O 1 N ( a s K g
p e r h e a b r e a n d y e a r ) i s s t e a d i l y
i n c r e a s i n g d u r i n g t h e m e a s u r i n g p e r i o d .
T h g v a r i a t i o n b e t w e e n s u c c e s s i v e
y e a r s i e m o r e o r
l e a s s y n c h r o n o u s , w h i c h i l l u s t r a t e s t h e o f f e c t
o f t h e p h y s i c a l c l i m a t e .
T h e n a t u r a l b a c k -
g r o u n d
v a l u e f o r t h e n o n p o l l u t e d s i t u a t i o n
s e e m s t o b e a r o u n d 0 . 5 K g N O 1 N p e r h e c t a r e a n d
y e a r .
T h e p r e s e n t d a y v a l u e a t t h e S o u t h w e s t e r l y p a r t o f S c a n d i n a v i a
( P i ,
A s ) i s a r o u n d
3 K g , a n i n c r e a s e b y a f a c t o r o f 6 .
I n n o r t h e r n S w e d e n ( F o , R o ) , b e i n g m o r e r e m o t e
f r o m
t h e e m i s s i o n a o u r c e s , t h e c o r r e s p o n d i n g f a o t o r i s
a r o u n d
4 .
A
k g N O 3 - N p e r h a a n d y e a r
O
1 9 5 5 1 9 6 0
1 9 6 5
1 9 7 0
F i g u r e 2 .
T h e c u r v e s s h o w t h o y e a r l y i n c r e a s e o f n i t r a t e N i n t h e y e a r l y p r e c i p i t a t i o n .
T h e i n c r e a s e i s l a r g e s t i n t h e S o u t h o f S c a n d i n a v i a ( P 1 , A s ) .
T h e p e c u l i a r b e h a v i o u r o f
t h o G e r m a n s t a t i o n H o h a s n o t y e t b e e n e x p l a i n e d .
T h e o b s e r v e d e f f e c t i s m o s t l i k e l y d u e t o t h r e e m a n m a d e s o u r c e s : t h e i n o r e a s o d b u r n i n 6
o f f o s s i l e f u e l s , t h e c o n v e n t o s o f 1 1 2 t o N O x b y h i g h t e m p e r a t u r e e n g i n e s a n d t h i r d l y t h e
l a r g o i n c r e a s e i n t h e
U s e
o f n i t r o g e n f e r t i l i z e r s . A b o u t 8 m i l l i o n
t o n s
o f n i t r o g e n
f e r t i l i z e r s i s c o n s u m e d a n n u a l l y i n E u r o p e a n d t h i s f i g u r e i n c r e a s e s a p p r o x i m a t e l y b y
7 %
p e r y e a r .
A n a l m o s t e q u a l l y l a r g e i n c r e a s e i n t h e f a l l o u t d a t a h a s b e e n o b s e r v e d a t a p a r t
o f t h e s t a t i o n s o f t h e a t m o s p h e r i c c h e m i c a l n e t w o r k .
T h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h c u s e o f f e r t i l i z e r N a n d t h e f a l l o u t o f f i x e d n i t r o g e n i s
v i s u a l i z e d i n F i g u r e
a .
T h e m a p o f t h e a n n u a l u s e o f f e r t i l i z e r N p e r u n i t a r e a o f e a c h
c o u n t r y i s f a i r l y c o n g r u e n t w i t h t h a t o f t h e f a l l o u t .
T h e c e n t r e o f t h e e m i s s i o n c o i n c i d e s
w i t h t h a t o f t h e d e p o s i t i o n .
I f f e r t i l i z e r N s h o u l d b e t h e o n l y s o u r c e t o t h e f a l l o u t N
o n e c a n c o m p u t e , t h a t a p p r o x i m a t e l y 3 V , , o f t h e f e r t i l i z e r N i s a d d e d a n n u a l l y t o t h e
a t m o a p h e r e i n o n e f o r o o r a n o t h e r .
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6
4
1 - . . . . .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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F i g u r e
3 .
T h e l e f t m a p s h o w s t h e d i s t r i b u t i o n o f t h e U s e o f f e r t i l i z e r - N i n E u r o p e .
F i g u r e s a r e g i v e n i n K g p e r y e a r a n d h e c t a r e f o r e a c h c o u n t r y . T h e r i g h t m a p s h o w s t h e
d i s t r i b u t i o n p a t t e r n o f t h e f a l l o u t o f n i t r o g e n ( N O 3 a n d N } 1 3 ) .
F i g u r e s i n t h e D a m e u n i t .
N o t e t h e s i m i l a r i t y i n t h e p a t t e r n o f t h e i s o l i n e a .
I n m a n y l a k e s a n d n a t u r a l s o i l s , t h e a m o u n t a n d a v a i l a b i l i t y
o f f i x e d n i t r o g e n i s a
l i m i t i n g f a c t o r i n t h e p r o d u c t i o n o f o r g a n i c m a t t e r .
T h e r e f o r e g r o w t h c o n d i t i o n s o u g h t t o
b e i m p r o v e d o n f o r e s t s o i l s d u e t o t h e i n c r e a s e d f a l l o u t
o f f i x e d n i t r o g e n .
H o w e v e r , t h i e
i s n o t k n o w n f o r t h e p r e s e n t a n d o t h e r f a c t o r s o f t h e c h e m i c a l
c l i m a t e s u c h a s t h e i n -
c r e a s i n g a c i d i t y o f a i r a n d p r e c i p i t a t i o n m a y b e c o u n t e r a c t i n g t h e e x p e o t e d
i n c r e a s e o f
g r o w t h r a t e .
T h e r e p o r t e d i n c r e a s e o f t h e e u t r o p h i o s t a t e o f l a k e s a n d r i v e r s i n S w e d e n
a n d N o r w a y m a y , o n t h e o t h e r h a n d , b e a n e f f e c t o f t h e i n o r e a n e d f a l l o u t o f
N .
H o w e v e r ,
s p e c i f i c s t u d i e s i n t h e s e r e s p e c t s h a v e n o t b e e n m a d e y e t .
S U L P H U R
T h e e m i s s i o n o f s u l p h u r i n t o t h e a t m o s p h e r e b o t h i n c o n n e c t i o n w i t h v a r i o u s i n d u s t r i a l
p r o c e s s e s , t h e p r o d u o t i o n o f e n e r g y a n d f o r h e a t i n g p u r p o s e s h a s p r o v e d t o b e
a m a j o r
e n v i r o n m e n t a l p r o b l e m i n E u r o p e , p a r t , o f U S a n d o t h e r h i g h l y i n d u s t r i a l i z e d
a r e a s . I n
E u r o p e , t h e s u l p h u r e m i t t e d i n t o t h e a i r b y h u m a n a c t i v i t i e s m a k e a
u p a p p r o x i m a t e l y 8 0 % o f
a t t o t a l l y e x i s t s o v e r t h a t a r e a .
S u l p h u r o c c u r s i n t h e a t m o s p h e r e m a i n l y a s
S O 2 ' H 2 S O 4 a n d H 2 3 a n d t h e a v e r a g e l i f e t i m e
f o r t h e a e c o m p o u n d s i n t h e a t m o s p h e r e v a r i e s f r o m 2 t o
4
d a y s .
T h e c o r r e s p o n d i n g t r a n s p o r t
d i s t a n c e i s m o r e t h a n 1 0 0 0 k m .
T h e m a n y a u l p h u r s o u r c e s i n E u r o p e w i l l t h u s " c o o p e r a t e " i n
f o r m i n g a c h e m i c a l c l i m a t e w h e r e s u l p h u r p l a y a a d o m i n a n t r o l e .
T h e a c i d i c c h a r a c t e r o f m o s t s u l p h u r o u s c o m p o u n d s g i v e s r i s e t o a v a r i e t y o f d a m a g e s .
C o n c e n t r a t i o n e f f e c t s s h o w u p o n
h u m a n
h e a l t h , d e t e r i o r a t i o n o f m e t a l s a n d b u i l d i n g m a t e r i a l s
a n d o n v e g e t a t i o n .
A c u t e d a m a g e s o n p l a n t a r 7 ; w e l l k n o w n i n m a n y i n d u s t r i a l a r e a s .
A t h i g h
c o n c e n t r a t i o n s t h e c e l l s a r e p l a s m o l y z e d ; a t l o w e r c o n c e n t r a t i o n s a d e s t r u c t i o n o f t h e
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c h l o r o p h y l l o c c u r ° .
D i r e c t c h l o r o p h y l l d a m a g e t h r o u g h t h e e f f e o t o f s u l p h u r d i o x i d e e x i s t e
e v e n o u t s i d e a r e a s o f a c u t e d a m a g e ° .
P l a n t e a n d d e c i d u o u s t r e e s w i t h a r a p i d a n n u a l c i r c u l a - ,
t i o n o f t h o c h l o r o p h y l l s u b u t a n c e s s h o u l d t h e r e f o r e n o t b e a f f e o t e d i n t h e s a m e
w a y a s
c o n i f e r o u s t r e c e .
F o r t h o u e t r e e s t h e c u m u l a t i v o e f f e c t o f ( s u l p h u r d i o x i d e l o a d s t o a
d e e t r u c t i o n o f t h e c h l o r o p h y l l e i n c e t h e l i f e t i m e o f t h e n e d d l e e i s u p t o
7
y e a r s .
L i c h e n s t v a r e a l s o p r o v e d t o b e a o e n e i t i v e i n d i c a t o r o f e u l p h u r d i o x i d e i n t h e a i r . A t
i n o r e a u e d c o n t e n t , t h e l i c h e n e d i e
( c h l o r o p h y l l d e a t h o f
t h e c r o e n a l g a e o f t h e l i c h e n e ) .
S u c h s t u d i e s c a n
t h e r e f o r e
b e m a d e
t o e v a l u a t e t h e d i e t r i b u t i o n o f a i r p o l l u t i o n .
T h e
e u u c e p t i b i l i t y o f l i c h e n ° h a n a l s o a p r a c t i c a l o i d e .
L a r g e p a r t u
o f
t h e m o u n t a i n s a t h i g h e r
l a t i t u d e s a r e c o v e r e d b y l i c h e n e . I n r e c e n t y e a r ° t h e g r o w t h
o f t h e
r e i n d e e r l i c h e n h e n
b e e n r e d u c e d .
I f t h i u i s r e l a t e d t o a g e n e r a l a c i d i f i c a t i o n o f a i r a n d p r e c i p i t a t i o n t h e
r e i n d e e r h u s a n d r y w i l l b e a t d a n g e r i n t h e s e a r e a ° .
T h e a c c u m u l a t e d e f f e c t o f t h e f a l l o u t o f e s p e c i a l l y H 2 5 0 , w i l l a f f e c t a r a b l e l a n d , f o r e e t
e o i l u , l a k e a a n d r i v e r a .
O n t h e o t h e r h a n d e u l p h u r i s a n e e i l e n t i a l e l e m e n t i n p l a n t l i f e a n d
o n e c o u l d b e l i e v e , t h a t a n i n c r e a s e o f t h e f a l l o u t o f ( s u l p h u r e h o u l d b e b e n e f i c i a l t o p l a n t
l i f e .
I n S w e d e n , h o w e v e r ,
t h e
a d d i t i o n o f e u l p h u r h a s h a d n o p o e i t i v e e f f e c t i n t h i a r e s p e o t .
T h e i n c r e a o e d f a l l o u t o f u u l p h u r h a s , o n t h o w h o l e , c o n s e q u e n t l y a n e g a t i v e e f f e c t o n t h e
e n v i r o n m e n t .
F i g u r e
4
i l l u e t r a t e n t h e f a l l o u t p i c t u r e o f e u l p h u r o v e r E u r o p e i n
1 9 5 7
a n d
1 9 6 3 .
T h e r e
l e a g e n e r a l i n c r e a u e i n t h e o u l p h u r c o n c e n t r a t i o n i n t h e y e a r l y p r e c i p i t a t i o n b e t w e e n t h e e °
t w o y e a r s .
F o r S c a n d i n a v i a t h e f i g u r e n w e r e a l m o e t d o u b l e d .
T h e
g e n e r a l
d i e t r i b u t i o n p a t t e r n ,
h o w e v e r , i s f a i r l y s i m i l a r b e t w e e n t h e t w o y e a r s a n d r e f l e c t e t o s o m e e x t e n t t h e p o s i t i o n o f
t h e d i f f e r e n t e m i s o i o n a r e a n .
T h e l o n g - r a n g o t r a n s p o r t t o t h e o u t e r a r e a s
o f
E u r o p e i s w e l l
r e c o g n i z e d f o r t h o y e a r
1 9 6 3 .
.
t s ;
1 9 5 7
) .
%
.
- , t
t
1
0 . 5 - 0 . 7
0 , 7 - 1 , 0
1 . 0 - 1 . 4
S > 2 . 0
F i g u r e
4 .
T h e m a p s s h o w t h o d i s t r i b u t i o n a l p a t t e r n i n E u r o p e o f t h e y e a r l y c o n c e n t r a t i o n
o f o u l p h u r i n p r e c i p i t a t i o n .
S d e n o t e s o n l y m a n - m a d e o u l p h u r .
F i g u r e s a r e g i v e n i n m g p o r
l i t r e .
C h a n g e s i n t h e f a l l o u t o f s u l p h u r b y p r e c i p i t a t i o n
d u e
t o i n c r e a s e d e m i s s i o n i n t o t h e
a t m o s p h e r e
( 3 %
p e r y e a r ) d o e o n o t p r o c e e d s m o o t h l y .
A c t u a l l y t h e f a l l o u t v a r i e s c o n s i d e r -
a b l y f r o m y e a r t o y e a r , w h i c h i n d i c a t e s t h a t s u l p h u r i e e f f e c t i v e l y c o u p l e d
w i t h s o m e o t h e r
s o u r c e - s i n k r e s e r v o i r f o r o u l p h u r .
B o t h o o i l e a n d w a t e r s c o n t a i n
l a r g e
a m o u n t o f e u l p h u r
p e r u n i t
a r e a
a n d e x c h a n g e r e a c t i o n ° w i l l t a k e p l e p e b e t w e e n t h e e e r e s e r v o i r s a n d t h e
a t m o o p h e r e .
D u r i n g w e t c o n d i t i o n s H 2 3 w i l l b e f o r m e d i n t h e s o i l a n d e m i t t e d t o t h e
a t m o e -
p h e r e .
A f t e r o x i d a t i o n i t w i l l b e b r o u c h t b a c k t o t h e s o i l a n d w i l l b e m e a s u r e d a s a n
a p p a r e n t i n c r e a s e o f t h e f a l l o u t .
S u l p h u r i n t h u s m o r o o r l e s e c o n t i n u o u s l y l o o p i n g b e t w e e n
t h e a t m o e p h e r e a n d t h e s o i l a n d t h e y e e r l y f a l l o u t i s t o e o m e e x t e n t a
f u n c t i o n o f t h e n u m b e r
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 192/367
o f l o o p s .
E x a m p l e s o f t h e y e a r l y c o n c e n t r a t i o n o f s u l p h u r i n p r e c i p i t a t i o n
a r e
g i v e n i n
F i g u r e 5 .
N J ' S
/ 9 6 0
1 9 6 5
/ 9 7 0
F i g u r e
5 .
T h e c u r v e s s h o w
t h e i n c r e a n e o f t h e s u l p h u r c o n t e n t o f t h e y e a r l y p r e c i p i t a t i o n
a t T y i n D e n m a r k a n d P 1 a n d A r i n S w e d e n .
T h e t h i c k l i n e o g i v e t h e a p p r o x i m a t e t r e n d s f o r
t h e p e r i o d
1 9 5 5 t o 1 9 7 0 .
T h o u g h v a r i a b l e i n t i m e t h e f a l l o u t o f s u l p h u r d o e s a c t u a l l y i n c r e a s e w i t h t i m e .
T h i s
i s w e l l r e c o g n i z e d f r o m c h a n g e s o f t h e s u l p h u r c o n t e n t i n t h e S w e d i s h r i v e r s y s t e m s , w h i c h
h a v e b e e n i n t e r m i t t e n t l y i n v e s t i g a t e d s i n c e
1 9 0 9 .
A t h r e e f o l d i n c r e a s e h a s o c c u r r e d s i n c e
t h a t y e a r a n d i n S o u t h S w e d e n t h e d i s c h a r g e s b y t h e r i v e r s h a v e i n c r e a s e d f r o m
7
t o 2 2 k g
S p e r h e c t i t r c a n d y e a r .
S i n c e t h e m a n - n a d e s u l p h u r m a i n l y i n b r o u g h t t o t h e s o i l a s S O 2 o r
H 2 S 0 , b u t l e a v e s t h e s o i l a s a s a l t , c o n s i d e r a b l e a m o u n t s o f c a t i o n s m u s t b e e x t r a c t e d f r o m
t h e ¿ o i l .
D a t a i n t h i s r e s p e c t a r e a l s o o b t a i n e d f r o m t h e S w e d i s h w a t e r c h e m i c a l n e t w o r k .
A c o n s e q u e n c e o f t h i s i s t h a t t h e s o i l w i l l b e l e s o f e r t i l e .
T H E A C I D I T Y O F A I R A N D P R E C I P r r A T I O N
E x c e s o a c i d s i n p r e c i p i t a t i o n s u c h a s H 2 S 0 A , H C 1 a n d H N O I
l e a d s
t o i t a a c i d i f i c a t i o n -
t h e p H - v a l u e d e c r e a s e s .
F i g u r e 6
s h o w s
t h e d i a t r i b u t i o n o f
h e a c i d i t y o f t h e a n n u a l
p r e c i p i t a t i o n i n E u r o p e f o r
1 9 5 6 , t h e
f i r s t y e a r i n w h i c h a r e g i o n a l m a p p i n g w a s p o s s i b l e .
A l t h o u g h t h e n o t w o r k o f s t a t i o n s w a s n o t c o m p l e t e l y d e v e l o p e d a t t h a t t i m e , i t c a n b e s e e n
t h a t a n a c i d i f i c a t i o n c e n t r o w i t h a p 3 1 - v a l u e l e s o t h a n 5 . 0 o c c u r s o v e r e a s t e r n
E n g l a n d ,
H o l l a n d a n d B e l g i u m .
L a r g o p a r t a o f S c a n d i n a v i a h a d a l m o s t n e u t r a l p r e c i p i t a t i o n .
I n 1 9 5 9 ,
t h e s i t u a t i o n h a d m a r k e d l y c h a n g e d .
T h e " l o s s ' t h a n O H
5 . 0
a r e a " h a d e x t e n d e d
g r e a t l y , p a r t i c u l a r l y i n a n o r t h - e a s t e r l y d i r e c t i o n .
A n e w a c i d ° l a s s , l e e s t h a n p H
4 . 5 ,
h a d n o w o c c u r r e d o v e r n o r t h e r n G e r m a n y , H o l l a n d a n d B e l g i u m .
T h e a v a i l a b i l i t y o f R u s s i a n
d a t a f o r t h e y e a r s
1 9 5 8 - 1 9 6 1
h a s n a d o i t p o s s i b l e t o e s t a b l i s h t h e p o s i t i o n o f t h e " e p i -
c e n t r o " o f t h e a c i d i f i c a t i o n ( H o l l a n d , B e l g i u m a n d W .
G e r m a n y ) .
A s c a n b e a e o n o n t h o m a p s f r o m
1 9 6 1
a n d 1 9 6 6 , t h i s e p i c e n t r o d i d n o t c h a n g e i n p l a c e ,
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 193/367
b u t t h e a c i d i f i c a t i o n w a s c o n s t a n t l y i n c r e a a i n g o u t w a r d s .
F r o m
1 9 6 1
t h e a n n u a l p r e c i p i t a t i o n
w i t h i n t h e c e n t r e h a d a n a c i d i t y o f l e s o t h a n p H 4 . 0 .
T h i s i a o u c h a h i g h a c i d i t y t h a t
c o r r o a i o n w i l l b e h i g h l y
i m p r o v e d .
D i r e c t v e g e t a t i o n d a m a g e s c a n a l s o b e e x p e c t e d , p a r t i -
c u l a r l y a i n c e o c c a s i o n a l p e r i o d o o f p r e c i p i t a t i o n h a v e a n a o i d i t y a r o u n d p H 3 .
I n o n o c a s e
p H 2 . 8 w a s a c t u a l l y m e a s u r e d i n S w e d e n .
F i g u r e 6 .
T h e m a p a s h o w t h e d i s t r i b u t i o n a l p a t t e r n o f t h e y e a r l y a v e r a g e p H - v a l u e i n t h e
p r e c i p i t a t i o n .
N o t e t h e i n c r e a s e d a c i d i t y i n C e n t r a l E u r o p e a n d o v e r m o s t p a r t o f
S c a n d i n a v i a . T h e e i t u a t i o n i s s o m e w h a t m o r e a c i d i n
1 9 7 0
i n c o m p a r i s o n w i t h
1 9 6 6 .
O n t h e m a p f r o m
1 9 6 6 ,
i t c a n b e s e e n h o w t h o a c i d i t y h a 4 e x t e n d e d a c r o s s S o a n d i n a v i a .
S o u t h - w e s t e r n a n d c e n t r a l S w e d e n a n d a o u t h e r n N o r w a y i n p a r t i c u l a r w e r e e x p o s e d t o h i g h l y
i n c r e a s e d a c i d i f i c a t i o n .
I f w e d i s r e g a r d t h i u e f f e c t a s b e i n g d u o t o c l i m a t i c f l u o t u a t i o n a ,
t h i n t r e n d h a s n o t c h a n g e d u p t o 1 9 7 0 .
I n s i m i l a r i t y w i t h a u l p h u r t h e a n n u a l m e a n p H - v a l u e
o f t h e p r e c i p i t a t i o n v a r i e a f r o m y e a r t o y e a r .
T h e n e g a t i v e t r e n d i s n e v e r t h e l e a a v e r y
c l e a r .
T h i s i s
i l l u s t r a t e d i n F i g u r e 7 .
T h o N o r w e g i a n s t a t i o n s a t K i s e a n d A s s h o w a m o r e
n e g a t i v e p H - t r e n d t h a n t h e S w e d i s h s t a t i o n s .
T h i s m a y
b e d u e t o l o c a l e m i s s i o n s f r o m O s l o
a n d t o t h e t o p o g r a p h y o f t h e s u r r o u n d i n g m o u n t a i n s .
M o s t n e t w o r k s t a t i o n s i n E u r o p e h a v e a
n e g a t i v e p H - t r e n d .
S t a t i o n s f a r a w a y f r o m t h e i n d u s t r i a l i z e d h e a r t o f E u r o p e a r e a l m o s t
u n a f f e c t e d a s f a r a s w e k n o w a t p r e s e n t .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 194/367
F i g u r e 7 .
p H m e a s u r e m e n t ( ' a t t h e s t a t i o n s o f t h e a t m o s p h e r i c c h e m i c a l n e t w o r k s h o w d e c r e a s -
i n g v a l u e s f o r t h e m o o t o f E u r o p e .
T h e p o i n t o o n t h o c u r v e s a r e a n n u a l m e a n v a l u e ° .
T h e
s t a t i o n ° K e a n d A s a r e s i t u a t e d i n N o r w a y , t h e r o o t i n S w e d e n .
E m i s a i o n s i n t o t h e a t m o s p h e r e o f a c i d i f y i n g e u b s t a n c e s s u c h a s a u l p h u r d i o x i d e ,
s u l p h u r i c , a c i d , h y d r o c h l o r i c a c i d a n d n i t r i o a c i d g i v e a l e o t h e a i r a n a c i d i c c h a r a c t e r .
I n m a n y c a e c a , t h e a i r i n m o r e " a g g r e s s i v e " t h a n t h e p r e c i p i t a t i o n .
I t h a z b e e n f o u n d , f o r
e x a m p l e , i n s t u d i e a o f t h e r u s t f o r m a t i o n o n i r o n p l a t e s , t h a t t h e d o w n w a r d s i d e o f t h o
p l a t e s i n c e r t a i n p l a c e s c o r r o d e s m o r e t h a n t h e u p w a r d a u r f a o e .
R e l a t i v e l y , p r e c i p i t a t i o n
c a n h a v e a c l e a n s i n g e f f e c t l T h i n a p p l i e s a l s o t o b u i l d i n g s .
T h e g r e a t e s t d a m a g e ( ) a r e
o f t e n f o u n d i n p r e c i p i t a t i o n p r o t e c t e d p o s i t i o n ( ' s u c h a s u n d e r g u t t e r s , b a l c o n i e a , w i n d o w -
s i l l s e t c .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 195/367
B o t o p s s t r o m m e n
8 ° / .
7 , 4
7 , 0
6 , 6
K l o r a l v e n
1 0 %
P i . 7 - u r e 8 .
T h e d i a g r a m s g i v e e x a m p l e ° o f p } { - c h a n g e ° ( t r e n d a n d a m p l i t u d e ) o v e r t h e l a a t
5
y e a r s f o r f o u r l a k e - r i v e r a y : I t e m s i n S w e d e n .
T h e n e g a t i v e p 1 1 - t r e n d ° e n u r e a l e o a t a l l
t h e o t h e r r i v e r n y u t e m a b e i n c , e x a m i n e d .
T h e a c i d i t y o f a i r a n d p r e c i p i t a t i o n h a z w i d e n p r e a d e f f e c t o .
B u i l d i n g o , b r i d g e ° a n d
o t h e r t e c h n i c a l c e m s t r a c t i o n o a r e s u b j e c t t o c o r r o s i o n a n d o t h e r m a t e r i a l d e t e r i o r a t i o n ; t h e
h e a l t h o f g a n a n d a n i m a i s j o i m p a i r e d w i t h i n t h e m o o t a f f e c t e d a r e a s ; d i r e c t d a m a g o a 0 0 0 u r
o n m i c r o - o r : a n i : ; m a a m i b i h ( r p l a n t ; i n d i r e c t l y , t h e a u p p l y o f n u t r i e n t u t o t h n p l a n t o w i l l
b e d e p l e t e d b y a c i d l e a c h i n r : o f t h e n o i l ; a n d f i n a l l y l a k e e a n d r i v e r e b e c o m e a c i d i f i e d ,
w h i c h a f f e c t ( ) g r o w t h a n d r e p r o d u c t i o n o f f i a h .
Y e a a u r e m e n t e i n a l a r ; : e n u m b e r o f S w e d i o h l a k n a A n d r i v e r a s h o w t h a t t h e p 1 1 - v a l u e h a s
d r o p p e d a o r i n i T t h e y e r r o 1 9 6 5 - 1 9 7 0 .
C h a n r e o h a v e b e e n g r e a t e a t o n u o u t h e r n a n d c e n t r a l
S w e d e n - t h a t i n t o
s z v ,
w i t h i n t h e a r e a w h e r e t h e p r e c i p i t a t i o n i o m o s t a c i d .
T h e r e i s
c o n u e n u n n t l y a c l e a r c o n n e c t i o n b o t h i n t i m e a n d i n s p a c e b e t w e e n t h n p H o f t h e p r e c i p i t a t i o n
a n d t h e p H o f r i v e r w a t e r a .
F i g u r e 8 g i v e a e x a m p l e a o f t h e v a r i a t i o n o m o n t h b y m o n t h o f t h e
p H - v a l u e o f a o m e o f t h e e x a m i n e d r i v e r a .
T h e n e g a t i v e t r e n d f o r t h e w , w a t e r o y a t e m a i n v e r y
c l e a r .
F x i e t i n g f l u c t u a t i o n a a r e p a r t l y d u o t o v a r i a t i o n i n b i o l o g i c a l a c t i v i t y d u r i n g t h e
y e a r , a n a p a r t l y t o t h e v a r i a t i o n b n t w e e n s u r f a c o w a t e r d r a i n a g e a n d g r o u n a w a t e r
d r a i n a g e ,
t h e r e s e r v o i r c h a r a c t e r i o t i c n o f t h e w a t e r a y n t o m , i n d u s t r i a l d i o c h a r g e a e t c .
I n t h e c a n e o f l a k e V E l n o r n , t h e w a t e r i n a c i d i f i e d a t a r a t e o f 2 3 p e r c e n t p e r y e a r , a n d
I n t h e r i v e r K l a r a l v e n a t 1 0 p e r c e n t .
T h e v e w a t e r c o u r a e s h a v e b e c o m e t w o t o f o u r t i m e s
m o r e a c i d w i t h i n a p e r i o d o f o n l y f i v e y e a r s .
I t i s o f i n t e r e s t t o n o t e t h a t a w a t e r n y s t e n
a s l a k e g a l a r e n 1 . 8 a c i d i f i e d a t a u c h a h i r h r a t n a s 1 2 p e r c e n t a y e a r .
T h e d r a i n a g e a r c a
o f l a k
t l a r e n i s i n f a c t c a l c a r e o u s w h i c h a h o u l d n e u t r a l i z e t h e a c i d p r e o i p i t a t i o n .
T h e
l a r g e w a t e r n u r f a c e o f l a k n
t l a r e n ( 1 1 p e r c e n t ) a n d a l s o t h a t o f D o t o r p o s t r U m m e n ( a b o u t
8
p e r c e n t ) m a y h a v e t h e e f f e c t t h a t a c o n s i d e r a b l e a m o u n t o f
a c i d a f a l l s d i r e c t l y o n t h e
l a k e n u r f a c e .
T h e e f f e c t o f a c i d w a t e r
c a n b e n o
s t r o n g t h a t f i s h w i l l f l e e f r o m t h e n ( ) w a t e r
e y s t e m n o r t h a t u p a w n w i l l n o t h a t c h o u t .
L a k e s a n d r i v e r s . m o r e p e r m a n e n t l y a c i d i f i e d a r e
u s u a l l y e m p t y o f f i s h .
A c i d p r e c i p i t a t i o n f a l l i n g o n o o i l s l e a d a o n o n e h a n d t o a d e p l e t i o n o f t h e n u t r i e n t
s u p p l y i n t h e n o i l , o n t h e o t h e r t o r e d u c e d p H - v a l u e s .
T h i s i n t u r n w i l l i n f l u e n c e t h e
s o l u b i l i t y o f d i f f e r e n t n u t r i e n t e l e m e n t s a n d a l s o t h e m i c r o b i o l o g i c a l l i f e i n t h e
o o i l .
I n t h e l o n g r u n , t h e p H - v a l u e o f t h e s o i l w i l l b e a d a p t e d t o t h a t o f
t h e p r e c i p i t a t i o n ,
a r o u n d p H 4 . 2 .
T h e t i m e n c a l e f o r t h i a p r o c e o a o f a d a p t a t i o n c a n n o t
b e g i v e n a t p r e n e n t ,
1 9 6 9
A r
9 6 5
1 9 6 7
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 196/367
s i n c e i t d e p e n d e o n m a n y s o i l f a o t o r s w h i c h h a v e n o t y e t b e e n i n v e e t i g a t e d .
S i n c e t h e h y d r o g e n
i o n h a s a v e r y h i g h a d s o r p t i o n e n e r g y o n t h e s o i l c o l l o i d s , o t h e r c a t i o n e s u c h a s s o d i u m ,
p o t a s e i u m , c a l c i u m a n d m a g n e s i u m w i l l b e a d e o r b e d b y i o n e x c h a n g e a n d w a s h e d o u t b y t h o p r e -
c i p i t a t i o n .
T h o c o n t e n t o f a d s o r b e d c a t i o n e i n p o d s o l i z e d f o r e e t a o i l s i s r a t h e r n m a l l a n d
a m o u n t s t o o n l y 1 , 2 0 0 t o 2 , 0 0 0 k g / h a .
T h e t u r n o v e r t i m o f o r t h e e e c a t i o n s d u o t o t h e f a l l -
o u t o f a c i d s
c a n
b e c a l c u l a t e d t o b e a r o u n d 1 5 0 y e a r s . T h i e m e a n e t h a t t h e b a s e c o n t e n t f a l l s
t o 5 0
p e r c e n t a f t e r a b o u t 1 0 0 y e a r s , t o 2 5 p e r c e n t a f t e r 2 0 0 y e a r s a n d s o
o n .
T h e
p r o c e s o
w i l l n o t f o l l o w t h i s m a t h e m a t i c a l r e l a t i o n s h i p e x a c t l y , s i n c e w e a t h e r i n g o f t h e ° o i l m i n e r a l s
w i l l r e l e a s e a c e r t a i n a m o u n t o f b a s e s , w h i c h c o m p e n e a t e s t h e l o e s e a .
A n i n v e e t i g a t i o n o f
S c a n d i n a v i a n f o r e e t s o i l s w a e m a d e i n
1 9 7 0 .
S o m e o f t h e r e s u l t e a r e g i v e n i n F i g u r e
9 .
F i g u r e
9 a
D i s t r i b u t i o n p a t t e r n
f o r p l l o f f o r e s t s o i l s
i n S w e d e n a n d N o r w a y .
N o t e t h e c o n t i n u o u s
z o n e o f v e r y a c i d
s o i l s a l o n g t h e
S c a n d i n a v i a n b o r d e r
f a c i n g C e n t r a l E u r o p e .
P H
{ 7 - 7 1 M i l l
3 4 - & V : . 4 0
F i g u r e 9 b
D i o t r i b u t i o n p a t t e r n
f o r t h e d e g r e e o f b a s e
s a t u r a t i o n ( t h e a m o u n t
o f c a t i o n s a d s o r b e d t o
s o i l p a r t i c l e s a s p e r -
c e n t a g e o f t h e t o t a l
a m o u n t t h a t c a n b e a d
s o r b e d ) i n f o r e s t s o i l e
i n S w e d e n a n d N o r w a y .
E . . 1 1 P 2 E T D
. 1 0
1 0 . - 2 0
. 7 0 %
C c % o .
K l u r p l o r c e p a t . t y
M I T . 7 7 7 1
, ( 7 7 _ 1 2
. 7 1 7
F i g u r e
9 c
D i s t r i b u t i o n p a t t e r n
f o r t h e d e g r e e o f c a l -
c i u m B a t u r a t i o n i n f o r e s t
s o i l s i n S w e d e n a n d
N o r w a y .
L o w C a c o n t e n t ,
l e s s t h a n
W ,
o p c u r s
w i t h i n t h e s a m e c o a s t a l
a r e a s p e c i f i c a l l y d e -
n o t e d o n t h e p r e v i o u s
m a p s .
T h e i m p o v e r i s h m e n t o f f o r e s t s o i l s m u s t b e c o n s i d e r e d . a l o n g t e r m r e a l i t y a n d i s o f
c o u r s e r e l a t e d t o t h e r o t a t i o n p e r i o d o f f o r e s t t r e e s , i n S c a n d i n a v i a f r o m
7 5 t o 1 2 0 y e a r s .
T h e p r e s e n t f o r e s t g e n e r a t i o n w i l l t h u s b e s u b j e c t t o a r e d u c e d s u p p l y o f c a l c i u m , m a g n e s i u m
a n d p o t a s s i u m , w h i c h w i l l c a u B e p o o r e r t r e e g r o w t h .
P a r t i c u l a r l y t h o s e p a r t s o f S w e d e n a n d
N o r w a y w i t h l a r g e a m o u n t s o f a c i d p r e c i p i t a t i o n w i l l b e m o s t s u s c e p t i b l e .
S p e c i a l a t t e n t i o n
s h o u l d a l s o b e g i v e n t o t h e f a c t t h a t q u i t e l a r g e f o r e s t a r e a s i n
S c a n d i n a v i a
a l r e a d y h a v e
a v e r y l o w c o n t e n t o f b a s e s ( c f . F i g . 9 b
c ) .
T h o b a s e e a t u r a t i o n f i g u r e i s a c t u a l l y l o s e
t h a n 1 0 / , ; ; - t h a t i s t o s a y t h a t m o r e t h a n 9 0 p e r c e n t o f t h o b a s e c a t i o n s a l r e a d y c o n s i s t o f
h y d r o g e n i o n s .
T b e m a r g i n s a r e c o n e e q u e n t l y v e r y s m a l l .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 197/367
2 .
T H E A C C U M U L A T I O N O F C H L O R I N A T E D H Y D R O C A R B O N S I N S O I L S
I t i o n o w a w e l l - k n o w n f a c t t h a t m a n y o r g a n o c h l o r i n e e a r e f o u n d a l m o s t i n e v e r y p a r t
o f t h e w o r l d .
T h i s m u s t b e d u e t o a l a r g e - a c a l e a t m o s p h e r i c t r a n a p o r t a n d r e d i s t r i b u t i o n
o f t h o s e p e s t i c i d e s s i n c e t h e y a r e u s e d m o r e c o m m o n l y o n l y i n t h e t r o p i c a l a n d t h e t e m p e r a t e
z o n e a o f t h e w o r l d .
T h e f a l l o u t o n B o i l s m a y e v e n t u a l l y l o a d t o a c o n t i n u o u s a c o u m u l a t i o n .
S o m e y e a r o b a c k t h e a n n u a l u s e o f D D T i n t h e w o r l d w a s a p p r o x i m a t e l y 2 0 0 0 0 0 t o n o a n d
t o t a l l y a b o u t 2 m i l l i o n t o n u h a v e b e e n e m i t t e d i n t o n a t u r e .
D u e t o t h e l o n g r e a i d e n c e t i m e
o f
D D T
i n s o i l s
( 5
t o 1 5 y e a r s ) a c o n s i d e r a b l e p a r t o f t h e t o t a l o u t p u t i s a t i l l u n d e r -
c o m p o r i e d , a n d , d u e t o i t a v o l a t i l i t y , D D T w i l l u t a r t a g l o b a l c y c l i n g .
I n 1 9 6 6
w e s t a r t e d a n i n v e s t i g a t i o n o n t h o c h l o r i n a t e d h y d r o - c a r b o n s i n n a t u r a l s y s t e m e ,
s u c h a s s o i l s , s e d i m e n t o a n d r i v e r w a t e r s a n d u o m e m o u l t s w i l l b e p r e s e n t e d a t t h i s c o n f e r -
e n c e .
S o f a r o n l y s o i l s h a v e b e e n s t u d i e d i n d e t a i l .
S o i l a f r o m a b o u t 4 0 0 l o c a l i t i e s h a v e
b e e n s a m p l e d a n d a n a l y s e d .
T h e y r e p r e s e n t m o s t t y p e s o f S w e d i o h o o i l a w i t h r e g a r d t o o r i g i n ,
e n v i r o n m e n t a l f a c t o r o , a n d t h e u s e o f t h e s o i l s o u c h a s , c u l t i v a t e d E m i l e , p a s t u r e a n d
f o r e o t ° o i l s .
S a m p l e s h a v e a l s o b e e n t a k e n a t d i f f e r e n t d e p t h u i n o r d e r t o s t u d y t h o
v e r t i c a l d i s t r i b a t i o n p a t t e r n .
T h e f o l l o w i n g o r g a n o c h l o r i n e s w e r e i n v e s t i g a t e d : L i n d a n e ,
A l d r i n e , D i e l d r i n e , D D 2 , D D D
a n d
D D E .
A f t e r t h o d i s c o v e r y o f t h e p o l y c h l o r i n a t e d b i p h e n y l o
( P C B ) b y D r . J e n s e n , t h e c a c o m p o u n d s w e r e a l s o i n c l u d e d i n t h e d e t e r m i n a t i o n s .
T h o f r e q u e n c y d i a t r i b u t i o n s o f a l l d a t a o f t h e t o p s o i l a r e g i v e n i n F i g u r e 1 0 .
T h e
c o n c e n t r a t i o n l e v e l ° a r e l o g a r i t h m i c a l l y s p a c e d . T h e c u l t i v a t e d c o i l o ( u p p e r d i a g r a m ) p o e m
t o c o n a i s t o f t w o d i f f e r e n t d i s t r i b u t i o n f u n c t i o n a .
O n e i s c e n t e r e d a r o u n d 6 n g / c E m i l , a n d
t h e o t h e r a r o u n d 1 2 5 n g / g s o i l w h e r e t h e f i r o t r e l a t e s t o u n t r e a t e d a n d t h e o t h e r t o D D T -
t r e a t e d s o i l s .
T h e l o w l e v e l d i o t r i b u t i o n f u n c t i o n w i l l t h e n r e p r e o e n t c o i l s t h a t h a v e n o t
b e e n t r e a t e d w i t h D D T ,
a n d t h o o c c u r r e n c e o f c h l o r i n a t e d h y d r o - c a r b o n o i n t h e s e s o i l s m u s t
b e a r e o u l t o f a n a t m o s p h e r i c t r a n s p o r t f r o m e i t h e r a d j a c e n t f i e l d s o r r e m o t e s o u r c e o .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 198/367
; 2 2 0 0
T O
3 2 0 0 r h n
1 2 . 5
1 2
5 0
; 0 0 6 4 ) 0
F i r r . u r e 1 0 .
T h e d i a g r a m s s h o w t h e f r e q u e n c y d i s t r i b u t i o n O f
D D T f o r t h r e e d i f f e r e n t s o i l
t y p e s .
P 3 . e t u r e a n d f o r e s t s o i l s , n o t b e i n g t r e a t e d w i t h D D T , s h o w i n c r e a s i n g v a l u e s i n
r e l a t i o n t o u n t r e a t e d c u l t i v a t e d s o i l s .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 199/367
T h e f r e q u e n c y d i u t r i b u t i o n f r o m p a s t u r e e o i l a i o u n i m o d a l ( m i d d l e d i a g r a m ) .
T h e h i g h e s :
f l g u r e u a m o u n t t o a l m o o t 8 0 0 n g / g c o i l .
' r h o
m o o t p r o b a b l e v a l u e i s a r o u n d 2 5 n d / g a v i l .
T n i s f i g u r e i s h i g h e r t h a n t h e c o r r e s p o n d i n g f i g u r e f o r u n t r e a t e d , c u l t i v a t e d s o l l o
( 6 n g / g
u o i l ) .
T h i s i n d i c a t e a t h a t p a u t u r o s o i l e p r o v i d e m o r o f a v o u r a b l e c o n d i t i o n o f o r a c c u m u l a t i o n
t n a n c u l t i v a t e d s o i l e , o r t h a t t h e r a t e o f r e m o v a l o f t h o o r g a n o c h l o r i n e e f r o m t h e s o i l b y
d e c o m p o s i t i o n o r e v a p o r a t i o n i o r e d u c o d .
A m o n g u n t r e a t e d s o i s , t h o u e w h i c h a r e l e a a t e x p 0 0 0 d t o o u n s h i n e a n d h i g h t e m p e r a t u r e ,
h a v e t h e h i g h e u t f i g u r e u .
T h i u i u e h o w n b y t h e f r e q u e n c y d i o t r i b u t i o n f o r f o r e s t s o i l e ( l o w e r
c u r v e ) .
T h e m o s t f r e q u e n t v a l u o o a p p e a r a r o u n d
5 0 n g / g u o i l .
O n l y a f e w v a l u e w e x c e e d
4 0 0 n g / g a o i l .
H o w e v e r , i t i u r a t h e r s u r p r i u i n g t o f i n d t h a t , o n t h a a v e r a g e , t h e h i g h e s t
f i g u r e u a r e f o r f o r e e t E m i l e .
T h e y h a v e n o t b e e n t r e a t e d w i t h o r g a n o o h l o r i n e u , a n d t h o
s a m p l i n g w e r e m o s t l y f a r a w a y f r e e f a r m i n g a r e a s .
C o n c e e , u e n t l y , t h e o c c u r r e n c e o f L i n d a n e
a n d : A y r i n f o r e e t e o i l e m u u t b e d u o t o b o t h a l a r g e s o a l e a t m o e p h e r i c t r a n e p o r t a n d a l o w
d e c o m p o u i t i o n r a t e o e i n g t o l o w e x p o a u r e .
P o
s u m m a r i z e : U n t r e a t e d S w e d i u h s o i l s c o n t a i n d i f f e r e n t k i n d a o f o r g a n o c h l o r i n e s , w h o e e
c o n c e n t r a t i o n s
i n c r e a s e w i t h d e c r e a s i n g e x p o o u r e .
T h o s i t u a t i o n f o r D D T a n d L i n d a n e i s
t a b l e d b e l o w .
S o i l T y p e
M o s t f r e q u e n t c o n c e n t r a t i o n , n g / g
1 E D D T
L i n d a n e
C u l t i v a t e d s o l o
6
8
P a e t u r e s o d a
2 5
2 0
F o r o c t u o i l a
5 0
4 0
T h e p e r s i s t e n c e o f t h e o r g a n o c h l o r i n e s i n s o i l o v a r i o s w i t h
b o t h t y p e o f
c o m p o u n d
a n d
s o i l c o n d i t i o n ° .
W e a c o u m o a f i g u r e o f
5 y e a r s
t o b e r o a u o n a b l e f o r S w e d i s h c o n d i t i o n ° .
B y m o a n u o f t h i e f i g u r e
a n d
a s c u m i n g a n a n n u a l S w e d i s h c o n o u m p t i o n o f 5 0 t o n s o f
D D T ( b e f o r e
t h e b a n o f D ) T ,
J . J a n u a r y
1 9 7 0 )
w e m a y e e t i m a t e t h e e x p o c t o d a m o u n t i n S w e d i e h
u o i l o u n d e r
s t e a d y o t a t e c o n d i t i o n ' s .
W e t h e n o b t a i n a f i g u r e o f a p p r o x i m a t e l y 2 5 0 t o n s .
O n t h o a c o u m p -
t i o n t h a t
t h e r c e i o
n o " s i n k " w h a t s o e v e r , t h e t o t a l a m o u n t
o f D D T u s e d i n S w e d e n s i n c e i t u
i n t r o d u c t i o n
h e r e , c a n
1 ) e e e t i m a t e d t o a b o u t 6 0 0 t o n s .
C o n o e q u e n t l y t h e e x c e c t e d o m o u n t m a y
v a r y b e t w e e n 2 5 0 a n d 6 0 0 t o n o .
O n t h e o t h e r h a n d , t h e a c t u a l a e o u n t o f c h l o r i n a t e d
h y d r o c a r b o n s i n S w e d i s h o o i l s c a n b e
f a i r l y w e l l d e t e r m i n e d
f r o m o u r p r e e e n t d a t a .
T h e f i g u r e s l i o t e d b e l o w r e f e r t o a ° o i l d e p t h
o f 1 5 c m .
S o i l t y p e
' L D D T , t o r l o
L i n d a n e , t o n o
C u l t i v a t e d o o i l s
1 , 0 0 0
1 3 0
P a a t u r e s o i l s
5 0
3 0
F o r e o t u o i l e
1 , 3 0 0
7 0 0
T o t a l f o r a l l
B o t h : 3
2 , 3 5 0
8 6 0
I n a d d i t i o n t o t h e a b o v e f i g u r e e , c e r t a i n
d e p o u i t s o f
? D T a n d
L i n d a n e o c c u r
i n
s e d i m e n t s
a n d i n d e e p e r e o i l l a y e r a .
E o p e c i a l l y t h e 3 h o r i z o n i n p o d e o l i o s o i l a
e h o w a o c u m u l a t i o n ,
p r o b a b l y d u o t o
t h e h i g h a d e o r p t i o n
o n i r o n o x i d e s .
F r o m o u r p r e s e n t d a t a w e c a n o n l y
e s t i m a t e t h e d e p o s i t o i n t h e e u b o o i l
( b e l o w 1 5 c m ) .
T h e y a m o u n t t o r o u g h l y
5 5 0
t o n s o f
D D T a n d 2 5 0 t o n e
o f L i n d a n e .
T h e r e 1 8 a v e r y g r e a t d i f f o r e n c e h e t w e o n
t h e a m o u n t o f
2 - e D D T
a c t u a l l y f o u n d i n S w e d i s h
s o i l u , a r o u n d
2 , 9 0 0 t o n u , a n d t h e a m o u n t t h a t c o u l d
b e
e x p e c t e d , a r o u n d 2 5 0
t o n o .
C o n s e q u e n t l y ,
t h e r e m u o t
b e s o m e s o u r c e o f
t h e o r g a n o c h l o r i n e o
o t h e r t h a n d i u e e m i n a t i o n w i t h i n t h e
c o u n t r y
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 200/367
T h e o n l y e x p l a n a t i o n i s , t h a t c o n s i d e r a b l e a t m o o p h e r i c f a l l o u t
o c c u r e b o t h a s d i r e c t a d s o r p -
t i o n f r o m t h e a i r a n d a s w a s h o u t b y p r e c i p i t a t i o n .
W e
h a v e
a c t u a l l y f o u n d D D T a n d i t s
m e t a b o l i t i e s i n s n o w d u r i n g a p e r i o d o f t h e y e a r w h e n D D T h a s d e f i n i t e l y
n o t b e e n u s e d o u t -
d o o r s i n S w e d e n .
I n o r d e r t o a c c o u n t f o r a n e x c e s s o f
D a r , i n S w e d i a h e o i l e , a m o u n t i n g t o 2 , 6 5 0 t o n e
( 2 , 9 0 0 m i n u u 2 5 0 ) t h e a n n u a l a t m o s p h e r i o
i n f l o w c a n
b e e a t i m a t e d t o b e a b o u t 6 0 0 t o n s .
T h i e
i s o f c o u r t : t o a r a t h e r r o u g h f i g u r e , s i n c e , o n t h e o n e h a n d , t h e e u t i m a t e s
a r e b a s e d o n t h e
a s u u m p t i o n
t h a t t h e p r e u e n t c o n c e n t r a t i o n s i n S w e d i a h s o i l e a r e a t a s t e a d y s t a t e , a n d
o n
t h e o t h e r , o n a n a v e r a g e f i g u r e f e r t h e d e c o m p o u i t i o n r a t e i n s o i l s .
A s y e t w e d o n o t
k n o w
t o w h i c h e x t e n t t h e s e a s s u m p t i o n a a r o c o r r e c t .
A n e t w o r k o f s t a t i o n ° h a s n o w b e e n o r g a n i z e d
i n o r d e r t o s t u d y
b o t h
t h e a t m o s p h e r i c f a l l o u t o f t h e o r g a n o c h l o r i n e s a n d t h e ¡ s u b s e q u e n t
a c c u m u l a t i o n i n S w e d i s h s o i l s .
T h i s n e t w o r k w i l l b e i n o p e r a t i o n f o r m a n y y e a r o .
F r o m t h e a b o v e i t i s a l e a r t h a t S w e d e n i s a s i n k a r e a , a n d e o u t h e r n c o u n t r i e s a r e s o u r c e
a r r a s f o r t h e o r g a n o c h l o r i n e u .
W e m a y l o o k u p o n t h e s i t u a t i o n a s i f a g l o b a l d e s t i l l a t i o n
o c c u r r e d a l o n g a t e m p e r a t u r e g r a d i e n t .
I f t h i s i s c o r r e c t , t h e n a c o n c e n t r a t i o n g r a d i e n t
m u u t a p p e a r w i t h i n S w e d e n , s i n c e t h e c o u n t r y e x t e n d s f r o m
5 5 t o 6 9
d e c r e e s N o r t h .
T h i s c a n
b e
c h e c k e d b y p l o t t i n g t h e d a t a f o r u n t r e a t e d s o i l : 3 ( p a s t u r a a n d f o r e s t s o i l s ) a g a i n s t
l a t i t u d e .
T h e r e s u l t o a r e e i v e n i n F i g u r e 1 1 .
E a c h d o t r e p r e s e n t u t h e a v e r a g e f o r 1 0 t o
2 0 s o i l s a m p l e s w i t h i n t h e s a n e l a t i t u d e .
l b
S A .
A n s :
I .
i t - o o
F i a - u r e 1 1 .
T h e c u r v e ° i l l u s t r a t e t h e e f f e c t o f i n c r e R s i n g a c c u m u l a t i o n o f L i n d a n e a n d
/ D X r e s p e c t i v e l y a t n o r t h e r n l a t i t u d e s .
T h e u s e o f t h e s e s u b s t a n c e ° i n N o r r l a n d i s a l m o s t
n e g l i e i b l e .
T h e r e i s s o m e s c n t t e r i n t h e d a t a , e s p e c i a l l y f o r D D T , w h i c h m a y a r i s e f r o m i n h o m o g e n e i t i e s
i n t h e s a m p l i n g d e n s i t y .
U n d o u b t e d l y , h o w e v e r , t h e o r g a n o c h l o r i n e s a r e e n r i c h e d t o t h e N o r t h .
F u r t h e r o a m p l i n g i o n o w i n p r o g r e s s t o v e r i f y t h e s e r e s u l t o o n
a n
e x t e n d e d l a t i t u d i n a l s c a l e .
T h e c u r v e s i n F i g u r e 1 1 d o n o t n e c e s e a r i l y i n d i c a t e a n i n c r e a e i n g f a l l o u t n o r t h w a r d s .
O n l y
o n s u c h a n u n r e a l i e t i c a s s u m p t i o n a s t h a t D D T i s i n j e c t e d i n t o t h e o t r a t o s p h e r e , t h i s w o u l d
b e t r u e .
M o s t p r o b a b l y t h e c u r v e s r e f l e c t t h e e f f e c t o f f a l l i n g t e m p e r a t u r e a n d i n c r e a e i n g
d u r a t i o n o f t h e ¡ s n o w a n d f r o n t p e r i o d o t o w a r d s t h e N o r t h .
S i n c e t h e o r g a n o c h l o r i n e s a r e
v o l a t i l e a n d f a i r l y r e s i s t a n t t o m i c r o b i o l o g i c a l d e c o m p o s i t i o n u n d e r a e r o b i c c o n d i t i o n o ,
t h e c l i m a t i c c o n d i t i o n o n o t e d a b o v e w i l l g i v e r i s e t o t h e ' o b s e r v e d e f f e c t .
T h e e n r i c h m e n t o f o r g a n o c h l o r i n e s a t n o r t h e r n l a t i t u d e s c a n n o t b e u n i q u e f o r S c a n d i n a v i a .
T h e s a m e p r o c e d u r e m u s t t a k e p l a c e a l s o i n o t h e r p a r t s o f t h e w o r l d ,
e . g . N o r t h A m e r i c a a n d
t h e U S S R .
W i t h a n a n n u a l c o n u u m p t i o n o f a p p r o x i m a t e l y 2 0 0 , 0 0 0 t o n s o f D D T i n t h e t r o p i c a l a n d
t e m p e r a t e z o n e s o f t h e w o r l d , t h i s g l o b a l t r a n s p o r t a n d r e d i s t r i b u t i o n s h o u l d b e
b o t h
v e r y
e x t e n n i v e a n d
c o n t i n u o u s .
T h e a c c u m u l a t i o n i n t h e N o r t h w i l l ¡ s t e a d i l y i n c r e a s e , a n d b i o l o g i c a l
e f f e c t s m a y b e c o m e a p p a r e n t i n t h e f u t u r e .
T h e p r o c e s e c a n
o n l y b e
s t o p p e d b y a g l o b a l b a n
o n D D T .
o w , ' o n e
/
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 201/367
A P P E N D I X
N O 3 - N
I N D I F F E R E N T F O O D - S T U F F S
A s u r v e y o f t h e c o n t e n t o f n i t r a t e i n d i f f e r e n t k i n d s o f S w e d i s h f o o d - s t u f f s h a s b o e n
u n d e r t a k e n d u r i n g D e c e m b e r
1 9 7 1 .
O n l y v e g e t a t i v e f o o d - s t u f f s w e r e i n v e s t i g a t e d .
T h e
m a t e r i a l c o n s i s t e d o f f r e c h , f r o z e n a n d
c a n n e d v e g e t a b l e s .
T h e d a t a a r e g i v e n i n t h e t a b l e
b e l o w .
N o o f
- p p m o f f r e s h w e i g h t
M o s t o f t h e l i s t e d v e g e t a b l e s a r e g r o w n i n S w e d e n e x c e p t t h e I s b e r g - l e t t u c e , w h i c h i n
i m p o r t e d f r o m I t a l y , S p a i n o r U S A , a n d o r d i n a r y l e t t u c e w h i c h i s i m p o r t e d f r o m H o l l a n d .
T h e b i g v a r i a t i o n o f t h e
N O 3 - I T c o n t e n t i n s p i n a c h
i s c l e a r l y r e l a t a d t o d i f f e r e n t
c a n n i n g f a c t o r i e s .
F a c t o r y A
F a c t o r y D
F 7 . c t o r y C
7 e a m p l e s
6 s a m p l e s
3
s a m p l e s
1 8 1 p p m
m e a n r 4 6 - 2 2 8
P m
6 9 P
m e a n
3 6 4 - 5 4 1
3 1 0 p m m e a n 2 9 5 - 3 2 4
T h e c o n t e n t o f N 0 , 4 N m a y v a r y c o n s i d e r a b l y f o r d i f f e r e n t p a r t s o f a p l a n - t .
T h e f o l l o w -
i n g e x a m p l e c a n b e
g i 4 e n .
L e t t u c e , i n n e r m o s t
l e a v e s 1 9 0 p p m
L e t t u c e , i n t e r m e d i a t e
3 5 0 P P m
L e t t u c e , o u t e r
1 0 5 0 p p m
K i n d o f m a t e r i a l e t c .
s a m p l e s
N O 3 1
C e r e a l s
3
0
M a i z e f r o z e n
1
1 3
T o m a t o
2
1 3
C a u l i f l o w e r
2
1 4
P o t a t o
1
1 5
S w e e t p e p p e r
5
1 6
D o r e c o l e ( n o t f e r t i l i z e d )
2
1 7
C a b b a g e
3
1 7
M u s h r o o m ( n o t f e r t i l i z e d )
3 1 7
O r e e n p e a f r o z e n
4 1 9
C u c u m b e r
2
2 4
R e d C a b b a g e
3
2 4
B r u s s e l s s p r o u t s f r o z e n
4
2 7
A p p l e p u r é e ( b a b y f o o d )
3
2 8
M i x e d v e g e t a b l e s
"
4
3 5
C a r r o t p u r d e
I f
3
3 7
F r e n c h b e a n f r o z e n
3
5 9
C a r r o t d r i n k ( b a b y - f o o d )
5
6 0
B r o c c o l i f r o z e n
3
( 5 5 - 1 0 0 )
7 8
B o r e c o l e
2
1 0 3
I s b e r g l e t t u c e
7
( 7 8 - 1 1 5 )
1 0 4
S p i n a c h
w i t h h a n
( b a b y - f o o d )
4
1 0 7
S p i n a c h f r o z e n
1 6
( 1 4 6 - 5 4 1 )
3 1 3
D i l l f r o z e n
2
4 9 0
L e t t u c e
1 6
( 1 0 9 - 1 2 2 2 )
5 5 4
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 202/367
C h a n g e s i n A c i d i t y o f t n e
P r e c ; p i t a t i o n , P e r i o d 1 9 5 7 - 1 9 6 5 ( b y P r o f .
v a n t e C d e n ,
T h e m a p s s h o w t h e y e a r l y a v e c e s b a s e d o n m o n t h l y m e a s u r e m e n t s a t
t h e
s t a t i o n s m a r k e d
b y b l a c k d o t s .
T h e p o l l u t a n t e a r e s p r e a d b y w i n d f r o m
t h e ' v a r i o u s e m i s s i o n s o u r c e s s u c h a s
t h o s e i n t h e R u h r a r c a o f C e r m a n y o r i n s o u t h - e a s t e r n E n e l a n d .
T h e s u l p h u r - d i o x i d e ( S 0 2 ) e m i t t e d w i t h i n d u s t r i a l s m o k e i s c o n v e r t e d
i n t h e a t m o s p : i e r e
t o s u ) p h u r i c a c i d ,
a d
a s
s u c h
r e p r e s e n t s a n a c u t e d a n g e r f o r t h e e n t i r e b i o l o g i c e n v i r o n m e n t .
A r e s e a r c h t e a m i s a t p r e s e n t i n v e s t i g a t i n g
t h i s p r o b l e m a n d t h e f i n d i n g s w i l l b e p a r t o f t h e
S w e d i s h c o n t r i b u t i o n t o t h e U N C o n f e r e n c e o n t h e H u m a n
E n v i r o n m e n t i n 5 t o c k h o l m . J u n e 1 9 7 2 .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 203/367
L A O
A M T U D E S ; j 0 : ; G E 1 ' N I N O
P M T I C I D E S
L . E . T u r t l e
P l a n t P r o d u c t i o n
a n d
P r o t e c t i o n D i v i s i o n '
P A O , P . o m e
I n t r o d u c t i o n
S o m e e x p l a n a t i o n i s n e e d e d f o r t h e i n c l u s i o n o f a t a l < o n t h i s s u b j e c t i n a S y m p o s i u m
p r i m a r i l y c o n c e r n e d w i t h f e r t i l i z e r s .
I u n d e r s t a n d t h a t i t w a s f e l t t h a t f u t u r e a c t i v i t i e s
a n d s t u d i e s r e l a t i n g t o f e r t i l i z e r u a n d t h e e n v i r o n m e n t m i g h t b e n e f i t f r o m a k n o w l e d g e o f e x -
p e r i e n c e i n t h e p e s t i c i d e s f i e l d .
A t t h e o u t s e t
N e
c a n a c c e p t t h a t t h e r e a r e a n u m b e r o f s i m i l a r i t i e s .
S o m e o f t h e s e c a n
b e l i s t e d a s f o l l o w s : -
B o t h f e r t i l i z e r s a n d p e s t i c i d e s a r e a g r o c h e m i c a l s
b e i n g u s e d i n i n c r e a s i n g a m o u n t s a n d
w h i c h a r e e s s e n t i a l L o i n c r e a s i n g a g r i c u l t u r a l p r o d u c t i v i t y t h r o u g h o u t t h e w o r l d .
B o t h a r e r e s p o n s i b l e
f o r
e n v i r o n m e n t a l
c h a n g e s o f
s o m e k i n d .
B o t h
a r o s u b j e c t e d t o p u b l i c d i s c u s s i o n a n d c r i t i c i s m o n
t h e
l a t t e r g r o u n d s .
I n b o t h c a s e s m u c h o f t h e c r i t i c i s m
i s
n o t b a s e d o n o b j e c t i v e s t v . d y o f t h e a v a i l a b l e
f a c t s .
E o w e m e r , t h e r e a r e i m p o r t a n t d i f f e r e n c e s .
T h e m o s t s t r i k i n g i s t h a t p e s t i c i d e s b y t h e i r
v e r y n a t u r e a r e t o x i c
w h e r e a s f e r t i l i z e r s g e n e r a l l y 4 r e n o t .
S o m e p e s t i c i d e s a r e ' t o x i c t o
o n l y a v e r y n a r r o w r a n g e
o f
s p e c i e s ; o u t m o s t o f t h e m a r e
m o r e o r
l e s s t o x i c t o a w i d e r a n g e ,
w h i c h o f t e n i n c l u d e s m a n . v i d o t h e r n o s - p e n t s p e c i e s .
A u a , r e s u l t , o v e r t h e y e a r s , t h e r e h a v e
b e e n h n m e r o u s p o i s o n i n g s a n d f a t a l i t i e s f r o m p e s t i c i d e s .
T h e f a c t
t h a t
t h e s e i n c i d e n t s h a v e
o f t e n f o l l o w e d f a i l u r e s t o t a k e s i m p l e p r e c a u t i o n s - a m o n g s t p a c k e r s , d i s t r i b u t o r s a n d u s e r s ,
h a s l e d t o
s t r i c t e r s u p e r v i s i o n a n d c o n t r o l b y a u t h o r i t i e s
i n
m a n y c o u n t r i e s .
S i m i l a r l y , t h e
c c r u r r e n c e o f r e s i d u e s i n f o o d s h a s r a i s e d d o t t s , s t i m u l a t e d m u c h r e s e a r c h
a n d l e d t o t h e
i n t r o d u c t i o n o f
t o l e r a n c e l e v e l s a n d o t h e r r e s t r i c t i o n s .
I n s h o r t , i t h a s l o n g b e e n
a c c e p t e d
t h a t n e w p e s t i c i d e s s h o u : d o n l y b e i n t r o d u c e d a f t e r c r i t i c a l a s s e s s m e n t o f t h e p o s s i b l e r i s k s
a n d
t h a t s u b s e q u e n t l y t h e y a r e o n l y u s e d u n d e r a d e q u a t e t e c h n i c a l s u p e r v i s i o n .
T h i s l e a d s t o a d e s c r i p t i o n o f t h e F A O P e s t i c i d e s P r o g r a m m e s i n c e i t i s d e s i g n e d e s s e n t i a l l y
t o e n s u r e s a f e t y i n t h e i n t r o d u c t i o n a n d u s e
o r
p e s t i c i d e s .
F A O P e s t i c i d e s P r o g r a m m e
T h i s d o e n n o t r e f e r t o a p r o g r a n n e d e s i g n e d L o i n c r e a s e t h e 1 : s e o f p e s t i c i d e s :
t h e r e i u
n o s u c h p r o g r r i m m e :
F A O ' s a c t i v i t i e s
I n
t h e p l a n t p r o t e c t i o n f i e l d o n l y l e a d t o a n y i n c r e a s e s
i n
u s e o f p e s t i c i d e s i n s o f a r a s s t u d i e s a n d a d v i s o r y
a c t i v i t i e s o f t h e r e s p e c t i v e b i o l o g i s t s ,
a t h e a d q u a r t e r s o r i n t h e f i e l d , l e a d t o r e c o m m e n d a t i o n s t h a t
p e s t i c i d e s r a t h e r t h a n o t h e r
c o n t r o l m e t h o d s a r e a p p r o p r i a t e f o r t h e p a r t i c u l a r
c o n d i t i o n s .
T h e F A O P e s t i c i d e s
P r o g r a m m e
c o m m e n c e d i n
1 9 5 9
a n d f o l o w e d a p e r i o d d u r i n g w h i c h i n u m b e r o f f a t a l i t i e s h a d o c c u r r e d
a m o n g s t
f i e l d a p p l i c a t i o n s .
T h e a c c i d e n t s w e r e l a r g e l y d u e
t o
u n s a t i s f a c t o r y p r a c t i c e s i n t h e
. . 1 : 3 e o r
s o m e r e c e n t l y i n t r o d u c e d p e s t i c i d e s o f r e l a t i v e l y
h i g h a c u t e t o x i c i t y , a n d i t w a s f e l t t h a t
g o v e r n m e n t s n e e d e d g u i d a n c e .
I n 1 9 6 2 a n i n t e r g o v e r n m e h t a l c o n f e r e n c e
o n
t h e u s e o f p e s t i c i d e s
i n i E r i c u l t u r e
W j u
h e l l i n R o m e a n d F A O s u b s e q u e n t l y e s t a l i s h e d a p r o g r a : n m e
a i m e d t o r a i s e
s t a m d a r d s i n s u p e r v i s i o n a n d u s e o f p e s t i c i d e s .
C r o u p s o f e x p e r t s w e r e
f o r m e d
t o a d v i n e o n
s p e c i f i c a s p e c t s o f t h e s u b j e c t .
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O n e g r O u p o f e x p e r t u d e a l i n g w i t h t h e o f f i c i a l c o n t r o l o f p e s t i c i d e s h a s d r a w n u p a d v i -
e e r y p a p e r s a n d p r e p a r e d a
l i s t
o f e t a n d a r d s p e c i f i c a t i o n s t o h e l p g o v e r n m e n t s i n t h e i n a u -
g u r a t i o n a n d a d m i n i s t r a t i o n o f s c h e m e e f o r s u p e r v i s i n g t h e i n t r o d u c t i o n a n d u s e o f p e o t i c i d e s .
S u c h s c h e m e a a r e n o r m a l l y b a e e d o n t h e p r i n c i p l e t h a t p e e t i c i d e s s h o u l d n o t b e u s e d u n l e s s
t h e y a r e f i r e t r e g i s t e r e d w i t h t h e a u t h o r i t i e s .
A d v i c e h a s b e e n p r o v i d e d f r o m H e a d q u a r t e r s
a n d c o n s u l t a n t a h a v e m a d e v i a i t s t o v a r i o u e c o u n t r i e s r e q u i r i n g a e s i e t a n c e o n t h i s
s u b j e c t .
F u r t h e r m o r e , t h e a d v i c e h a s a l w a y s b e e n t h a t D e p a r t m e n t u o f H e a l t h a n d o f A g r i c u l t u e e s h o u l d
b o t h b e i n v o l v e d .
A n o t h e r g r o u p o f e x p e r t a w h i d h m e e t u j o i n t l y w i t h a W H O g r o u p o f e x p e r t s o n a n i n t e r -
d i e c i p l i n a r y b a s i s , h a s b e e n c o n c e r n e d w i t h r e a i d u e s o f p e a t i c i d e s i n f o o d s .
E a c h y e a r
i t c o n e i d e r s t h e a v a i l a b l e d a t a o n t h e o c c u r r e n c e o f r e s i d u e a o f p a r t i c u l a r
p e s t i c i d e s i n
f o o d s t u f f u .
I t e t a s k i s t o a e s e s s t h e d a t a c r i t i c a l l y a n d , w h e n t h e d a t a a r e a d e q u a t e ,
t o m a k e r e c o m m e n d a t i o n s f o r t o l e r a n c e s , o r a c c e p t a b l e r e s i d u e l i m i t s , w h i c h a r e
c o n s i d e r e d
e u i t a b l e f o r g e n e r a l a d o p t i o n f o r c o m m o d i t i e e m o v i n g f r o m o n e c o u n t r y t o a n o t h e r .
W h e n t h e g r o u p f i n d o t h a t t h e d a t a a r o i n a d e q u a t e , a t t e n t i o n i s d r a w n t o t h e d e f i c i e n -
c i e e a n d t o t h e k i n d o f r e s e a r c h t h a t n e e d u t o b e d o n e i n o r d e r t o r e m e d y t h e : 1 .
S o m e
r e c o m m e n -
d a t i o n e a r e m a d e o n a t e m p o r a r y o r c o n d i t i o n a l b a s i s p e n d i n g t h e c o n d u c t o f f u r t h e r r e s e a r c h
t o c l e a r u p d o u b t s a b o u t s p e c i f i c p o i n t s w h i c h a r e l i s t e d .
T h e r e p o r t s o f t h i s g r o u p n u m m a -
r i e e t h e d a t a c o n s i d e r e d .
S u b s e q u e n t l y , t h e r e c o m m e n d a t i o n u f o r m a x i m u m a c c e p t a b l e l e v e s
o r t o l e r a n c e o f o r m t h e b a a i s o f i n t e r - g o v e r n m e n t a l d i s c u u u i o n e w h i c h a r e o r g a n i z e d u n d e r
t h e j o i n t F A O / W H O C o d e x A l i m e n t a r i u s C o m m i s s i o n w i t h a v i e w t o b u i l d i n g u p a s e r i e s o f i n t e r -
n a t i o n a l l y a g r e e d t o l e r a n c e l e v e l s .
T h e s e p a r t i c u l a r a c t i v i t i e s a r e c o n c e r n e d w i t h r e u i d u e s
i n f o o d .
: : e v e r t h e l e s s , i n
1 9 6 9
c h e g r o u p e x p r e s s e d
s o m e
u n e a s i n e s s r e g a r d i n g t h e d i s t r i -
b u t i o n o f D D T i n t h e e n v i r o n m e n t w i t h c o n u e q u e n t i a l o c c u r r e n c e s i n f o o d ; a n d i t r e c o m m e n d e d
t h a t " i t u u s e s h o u l d b e r e s t r i c t e d t o c i r c u m s t a n c e s i n w h i c h t h e r e a r e n o e a t i s f a c t o r y a l t e r -
n a t i v e s " .
T h e t h i r d g r o u p o f e x p e r t ' ) s e t u p f o r t h e 1 1 3 6 2 C o n f e r e n c e h a s b e e n c o n c e r n e d w i t h t h e
i n c r e a s i n g o c c u r r e n c e o f u t r a i n s o f p e s t o t h a t a r e r e s i s t a n t t o t h e p e u t i c i d e s f o r m e r l y u n e d .
T h i e l a t t e r p r o b l e m n e e d u t o b e t a c k l e d n o t o n l y t o e n s u r e a c o n t i n u o u s b a s i s f o r c o n t r o l -
l i n g p e u t s p e c I e n b u t a l s o t o o v e r c o m e t h e t e n d e n c y o f f a r m e r s t o a p p l y m o r e p e s t i c i d e s t o
o v e r c o m e r e s i s t a n c e w h e n i t o c c u r s .
A n o t h e r e x p e r t c r o u p h a s b e e n c o n c e r n e d w i t h p r o m o t i n g r e s e a r c h p r o g r a m m e s f o r t h e
c o n t r o l o f m a j o r p e s t s b y t h e i n t e g r a t i o n o f a l l m e t h o d n o f p e e t c o n t r o l , i n c l u d i n g
b i o l o -
g i c a l a n d c h e m i c a l m e t h o d o , b a s e d o n e c o l o g i c a l c o n s i d e r a t i o n s .
P a r t i c u l a r a t t e n t i o n h a s
b e e n p a i d t o t h e d e v e l o p m e n t o f i n t e g r a t e d p r o c e d u r e s f o r t h e c o n t r o l o f p e s t s o f
c o t t o n
b e c a u e e t h i s i o a c r o p o n w h i c h e x c e e e i v e a m o u n t s o f p e s t i c i d e s h a v e
o f t e n b e e n a p p l i e d ,
s o m e t i m e s o n l y t o p r o v i d e a s e u r a n c e a g a i n u t p o o s i b l e a t t a c k b y p e s t s .
T h e g e n e r a l c o n c e p -
t i o n o f t h i s p a r t o f t h e p r o g r a m m e , t h e r e f o r e , i s t o m a k e c u r e
t h a t p e s t i c i d e s a r e o n l y u s e d
w h e r e t h e y a r o r e a l l y n e e d e d .
A i d t o D e v e l o p i n g C o u n t r i e s
F A O i u r e s p o n s i b l e f o r p r o j e c t s d e s i g n e d t o i m p r o v e c o m p e t e n c e i n
t h e c o n t r o l o f p e s t o
i n m a n y c o u n t r i e s .
T h e s e p r o j e c t s n o r m a l l y a r e b r o a d i n c o n c e p t i o n , c o n t a i n i n g
m a j o r i n p u t s
i n e n t o m o l o g y , p l a n t p a t h o l o g y a n d
s i m i l a r b i o l o g i c a l s u b j e c t s .
S o m e i n c l u d e a s s i s t a n c e i n
s e t t i n g u p p r o c e d u r e s f o r r e c u l a t i n g t h e i n t r o d u c t i o n
o f n e w p r o d u c t s .
O t h e r s a r e s u b s t a n -
t i a l l y c o n c e r n e d w i t h t h e a b i l i t y t o m e a n u r e p e s t i c i d e
r e s i d u e s .
T h e s e a r e m a i n l y c o n c e r n e d
w i t h r e s i d u e s i n f o o d s b u t t h e f a c i l i t i e s
d e v e l o p e d a r e b e i n g e m p l o y e d f o r m a k i n g m e a s u r e -
m e n t s i n v a r i o u n o t h e r e n v i r o n m e n t a l m a t e r i a l s
s u c h a s n o i l a n d w a t e r .
B u t r e s o u r c e e f o r
t h i s w o r k a r c l i m i t e d a t p r e s e n t a n d i t i s h o p e d t o
i n c r e a s e t h i s a c t i v i t y , e i n c e d a t a o n
t h e a c t u a l o c c u r r e n c e o f r e s i d u e s a r e e s s e n t i a l t o a n y
r a t i o n a l c o n s i d e r a t i o n o f t h e i r i m -
p o r t a n c e i n a n y p a r t i c u l a r c i t u a t i o n .
T h e n e e d f o r m e a s u r e m e n t s i s b y n o m e a n s c o n f i n e d
t o f o o d s a n d m a t e r i a l s o f t e r r e s t r i a l o r i g i n s .
T h e F i s h e r i e s D e p a r t m e n t o f F A O i s v e r y
i n t e r e s t e d i n m e a e u r i n g t h e o c c u r r e n c e o f r e s i d u e s i n
f i s h a n d w a t e r a n d t h e F A O T e c h n i c a l
C o n f e r e n c e o n M a r i n e P o l l u t i o n h e r e i n R o m e
( D e c e m b e r
1 9 7 0 )
p a i d m u c h a t t e n t i o n t o m o n i t o r -
i n g o f t h e o c c u r r e n c e o f r e s i d u e s i n t h e
m a r i n e e n v i r o n m e n t .
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A t t i t u d e s o n S o m e I t / p o r t a n t P o i n t s
W e r e c o g n i z e t h a t p e e t i c i d e s h a v e s o m e t i m e s b e e n a p p l i e d w i t h o u t s u f f i c i e n t s t u d y o f
n e e d a o r o f a l t e r n a t i v e s ; a l s o t h a t c o m e o r g a n o - c h l o r i n e p e s t i c i d e s a r e m o r e p e r s i s t e n t t h a n
i s n e e d e d t o c o n t r o l s o m e o f t h e p e n t u
a g a i n u t
w h i c h t h e y a r e u s e d a n d t h a t t h e i r r e s i d u e e
h a v e b e c o m e d i s t r i b u t e d w i d e l y i n t h e e n v i r o n m e n t .
N e v e r t h e l e s s , m a n y w i d e l y r e p o r t e d o t a t e -
m e n t o o n t h i s s u b j e c t c a n n o t b e a u c t a n t i a t e d w h e n e x a m i n e d o b j e c t i v e l y a n d i n
t h e l l g h t o f
t h e f a c t s .
F o r t h i s r e a s o n , i t i s e n s e n t i a l t o a s s e s s e u c h i n f o r m a t i o n o b j e c t i v e l y a n d c r i -
t i c a l l y o n
a n
i n t e r - d i s c i p l i n a r y b a s t o b e f o r e d e c i d i n g o n a n y n e c e s s a r y a c t i o n .
I n d e c i d i n g o n a c t i o n s u c h a n t h e w i t h d r a w a l o f a c h e a p a n d w i d e l y u s e d p r o d u c t f u r t h e r -
m o r e , i t i u n o c e n s a r y t o t a k e i n t o a c c o u n t t h e v a r i o u s l i k e l y c o n s e q u e n c e s , s u c h a n a n y n e w
h a z a r d s o r a n y e c o n o m i c o r - o n t h e D D T q u e s t i o n - a n y s o c i a l e f f e c t s w h i c h m i g h t f o l l o w .
F A O i n f o l l o w i n g o u c h a p o l i c y , w h i l u t e n c o u r a g i n g r e s e a r c h ' a n d o t h e r a c t i v i t i e s l e a d i n g
t o t h e a d e P t i o n o f s a t i s f a c t o r y a l t e r n a t i v e e .
W i t h i t s m u l t i p l e r e s p o n s i b i l i t y f o r t h e p r o -
m o t i o n o f p r o d u c t i v i t y i n a g r i c u l t u r e , f o r t e c h n i c a l a s s i e t a n c e i n d e v e l o p i n g c o u n t r i e s a n d
f o r t h o m a i n t e n a n c e o f s t a n d a r d s o f q u a l i t y i n f o o d a n d w i t h i t e b a c k g r o u n d o f e x p e r i e n c e
i n a s s e m b l i n g e x p e r t s o n a m u l t i - d i s c i p l i n a r y b a s i u , i n m y v i e w F A O i s w e l l s u i t e d t o p r o v i d e
o b j e c t i v e I n f o r m a t i o n a n d a d v i c e o f t h i s k i n d .
I n o u m m a r y , t h e a c t i v i t i e n o f F A O i n t h e p e e t i c i d e f i e l d h a v e b e e n l a r g e l y d i r e c t e d t o
t h e e n c o u r a g e m e n t o f h i g h e r n t a n d a r d n o f o c i e n t i f i c a n d t e c h n i c a l e u p e r v i n i o n o f i n t r o d u c t i o n
a n d u s e .
A l t e r n a t i v e m e t h o d e o f p e n t c o n t r o l a r e e n c o u r a g e d a n d a n y e x c e s s i v e u s e n d i s -
c o u r a g e d w h e r e v e r p o s s i b l e .
B y i n c r e a e i n g t h e t e c h n i c a l a n d o c i e n t i f i c i n p u t , w e a r e c o n -
f i d e n t t h a t i t w i l l c o n t i n u o t o b e p o u n i b l e t o c o n t i n u e t o m a k e f u l l u s e o f p e s t i c i d e s i n
a g r i c u l t u r a l p r o d u c t i o n t h r o u g h o u t t h e d e v e l o p i n g w o r l d .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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2 ( 1 C T S O F T H E A P P L I C A T I O N O F I N O R G A N D ; A N D O R G A N I C
M A N U R E Z O N T H Z M A R K E T Q U A L I T Y A N D O U T H E B I O L O G I C A L V A L U E O F
A G R I C U M U R A L P R O D U C T S
W . S c h u p h a n
D i r e c t o r F e d e r a l I n s t i t u t e f o r Q u a l i t y R e u e a r c h o f P l a n t P r o d u c t s
G e i s e n h e i m / R h e i n g a u - F e d e r a l R e p u b l i c o f G e r m a n y
T h i s m e e t i n g i s c o n o e c r a t e d t o a a u b j e o t " E f f e c t ° o f I n t e n s i v e F e r t i l i z e r U s e o n t h e
H u m a n E n v i r o n m e n t " .
P a s t o f i t w i l l b e m y s p e c i a l t h e m e .
T h e t e r m " h u m a n e n v i r o n m e n t " a f f o r d s - a t l e a a t f o r m y p a p e r - a n i n t r o d u c t o r y d e f i n i -
t i o n .
I t m a y b e g i v e n f i r a t :
I n o u r o p i n i o n t h i a c o n c e p t i o n c o m p r e h e n s e s n o t o n l y t h o " s u r r o u n d i n g s " o f m e n i n i t s
n a r r o w e c o l o g i c a l s e n a e ( c l i m a t e , m i c r o c l i m a t e , a o i l , s u b a o i l ,
g r o u n d w a t e r , t o p o g r a p h y ) b u t
a l a o h u m a n f o o d i n t e r m o o f f o o d - p l a n t o g r o w n u n d e r o e r t a i n e c o l o g i c a l c o n d i t i o n s , a n d -
i n
o u r s p e c i a l c a s e - t r e a t e d w i t h h i g h a m o u n t s o f f e r t i l i z e r n .
T h e p h y s i o l o g i c a l o r i n
e x c e p t i o n e v e n p o t e n t i a l t o x i o c o n s e q u e n c e f o r m e n v i a t h e s o t r e a t e d f o o d - p l a n t s a r e
a l e o
a u b j e c t t o t h i a c o n c e p t .
T h i s s t a t e m e n t w e h a v e t o b e a r i n m i n d f o r t h e f o l l o w i n g a r g u m e n t o a n d e x p e r i m e n t a l
r e s u l t o .
A g r i c u l t u r a l a n d h o r t i o u l t u r a l p r o d u c t i o n o f p l a n t s u s e d a s h u m a n f o o d c a n b e r e g a r d e d
f r o m a t l e a s t t w o p r i n c i p a l v i e w p o i n t s .
T h o f i r a t ,
" E c o n o m i c s "
- b a n e o f e v e r y p r o d u c t i v i t y - i a o n e o f i t . I t i n n o m e w h a t c o n f r o n t e d w i t h t h e a e c o n d
v i e w p o i n t ,
" H u m a n N u t r i t i o n a n d H e a l t h "
s c a r c e l y c o n s i d e r e d a n d m o s t l y n e g a t e d b y m a n y r e p r e a e n t a t i v e a o f A g r i c u l t u r e a n d H o r t i -
c u l t u r e ( 1 ) .
O n t h e f i r s t l o o k t h i s c o n f r o n t a t i o n
o f l e a r n e d e x p e r t a i n n u t r i t i o n a l a c i e n c e
T h e " n u t r i t i o n a l " g r o u p o f e x p e r t a h a s f o
t h e i r a n t i q u a t e d o p i n i o n , m a x i m u m y i e l d o
p r o d u c t i o n .
B O C M G
r a t h e r s t r a n g e b u t i t i s n o t i n t h e v i e w
o r f r o m t h e w e l l k n o w n c o n s u m e r ' s s t a n d p o i n t .
u g h t t h e o t h e r g r o u p , a g r i c u l t u r i s t ° , i n r e f u s i n g
u g h t t o b e t h e r e a l , t h e o n l y a i m o f m o d e r n p l a n t
F o o d - p l a n t o o r t h e i r p r o d u c t s - f r u i t , v e g e t a b l e s , p o t a t o e s - a r e e a t e n p r e f e r e n t i a l l y
b e c a u s e o f t h e i r h i a h " b i o l o g i c a l v a l u e " b a s e d o n d i e t e t i c a n d h e a l t h k e e p i n g p r o p e r t i e e .
T h i n i n t o t a l l y d i f f e r e n t w i t h f o o d d e r i v e d f r o m a n i m a l s .
T h i a f o o d i s u s e d c h i e f l y a n b a s i c s o u r c e s o f p r o t e i n a n d f a t o f f e r i n g t o t h e c o n a u m e r
h i g h ¡ c a l o r i e s .
W e k n o w n o w a d a y s t h a t p l a n t p r o d u c t s s e r v e a s a v a l u a b l e s o u r c e o f h e a l t h
k e e p i n g p r o p e r t i e s ( 1 , 2 ) .
F u r t h e r m o r e , f o o d - p l a n t s a r e r e g a r d e d a s e f f e c t i v e d i e t e t i c h e l p a g a i n s t t h e d i s e a s e e
o f c i v i l i z a t i o n , e a p . t h o s e o f t h e h e a r t , b l o o d v e s s e l s a n d c i r c u l a t i o n w i t h f a t a l t e r m i n a -
t i o n ( 1 , 2 ) .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 207/367
V a r i o u a r e s e a r c h w o r k e r h a v e p r o v e d t h a t t h e s u p p l y o f a n i m a l p r o t e i n r a l e a d t h e l e v e l
o f c h o l e a t e r o l i n t h e e e r u m , w h e r e a n t h e s u p p l y o f p r o t e i n d e r i v e d f r o m p l a n t - f o o d l o w e r e d
i t s i g n i f i c a n t l y ( 1 , 2 ) .
A o c o r d i n g t o H o l t m e i e r ' s e x p e r i m e n t a l r e s u l t a ( 1 ) s o d i u m a n d c h l o r i n e i n N a C 1 a r e j o i n t l y
r e s p o n e i b l e f o r t h e d e v e l o p m e n t o f o e d e m a a n d r i s e o f b l o o d p r e s s u r e i n e e e e n t i a l h y p e r t o n y .
I n a n y l i v i n g o r g a n i s m , p l a n t o r a n i m a l , p o t a n o i u m i s a n t a g o n i o t i c t o s o d i u m a c c o r d i n g t o
e h y e i o l o g i c a l f u n c t i o n o f b o t h c a t i o n s i n t h e l i v i n g c e l l .
M e n e e l y t I l d c o - w o r k e r s ( 1 ) f o u n d i n n i n e e x p e r i m e n t o t o d e t e r m i n e t h e l o n g e v i t y o f
9 4 5
r a t o t h a t w i t h i n c r e a s i n g o r a l a p p l i c a t i o n s o f N a C 1 t h e a y s t o l i c b l o o d p r a t : P u r e , t h e
s e r u m c h o i c e - t a x - 0 1 , t h e t o t a l e x c h a n g e a b l e b o d y - P o d i u m a n d e l e c t r o c a r d i o g r a p h i c a b n o r m a l i t i e e
i n c r e a e e d .
I f b y s u p p l y i n g K C 1 t h e r a t i o o f K
N a
1
: 1 w a s a t t a i n e d , t h o c o n a e q u e n c e
w a s a n a s t o n i s h i n g p r o l o n g a t i o n o f t h e a v e r a g e l o n g e v i t y .
W i t h h i g h e r a p p l i c a t i o n s o f N a C 1
t h e h i g h b l o o d p r e e s u r e c o u l d b e n o r m a l i z e d
a i n b y e u p p l y K C 1 .
F r o m F i g u r e e 1 a n d 2 i t w i l l b e e e e n t h a t a n i m a l f o o d n , i n p a r t , h a v e v e r y h i g h c o n t e n t a
o f N a a n d C l a n d t h a t t h e s e v a l u e ° a r e n o t b a l a n c e d b y c o r r e e p o n d i n g l y h i g h v a l u e c o f K .
T h i s
i s p a r t i c u l a r l y a c u t e i n h a d d o c k , i n c h e e s e ( E h m e n t a l e r ) , i n m a y o n n a i o e a n d i n b u t t e r .
K o r e o v e r , e g g e a n d m i l k d o n o t h a v e e u c h a f a v o u r a b l e p r o p o r t i o n o f ( N a + C l )
K a u m o a t
p l a n t p r o d u c t o .
I n f o o d - p l a n t e o r t h e i r c o m p o n o n t o r g a n s , r i p o p e a s , l e n t i l a a n d s p i n a c h s t a n d o u t a b o v e
a l l o t h e r r e p r e o e n t a t i v e s b y t h e i r h i g h p o t a s s i u m c o n t e n t o a n d r e l a t i v e l y l o w P o d i u m a n d
c h l o r i n e .
A l o o o u r m a j o r f o o d - o t u f f , t h e p o t a t o , h a z a f a v o u r a b l e p r o p o r t i o n , a n w e l l a s
m o a t k i n d e o f f r u i t .
I n t h i s i t m u o t b e t a k e n i n t o a c c o u n t t h a t - a c c o r d i n g t o o u r r e c e n t e x p e r i m e n t a l
r e s a l t e - b y a t t r a c t i v e m e t h o d ° , c o o k i n g w i t h p l e n t y o f w a t e r , b y t h r o w i n g a w a y t h e w a t e r
u s e d i n c o o k i n g , a n d b Y e t r o n g e c a o o n i n g w i t h c o o k i n g G a l t , a n u n f a v o u r a b l e p a r t i a l d i s p l a c e -
m e n t o f t h e m i n e r a l n m e n t i o n e d c a n t a k e p l a c e t o t h e d e t r i m e n t o f p o t a a e i u m .
T h i s e m p h a s i z e s
t h e g r e a t v a l u e o f p r e s e c d v e g e t a b l e - a n d f r u i t - j u i c e o f o r d i e t e t i c p u r p o s e ° .
F u r t h e r m o r e
a n d t h a t w i l l b e p r o v e d l a t e r o n f e r t i l i c i n g h a s a d i s t i n c t i n f l u e n c e o n c o n t e n t s o f p o t a s e i u m
i n f o o d - p l a n t s .
T h e c a m e i s t r u e t o M a g n e o i u m .
S u f f i c i e n t a m o u n t s o f M g i n o u r f o o d a v o i d
h e a r t t r o u b l e : 3 a n d c i r c u l a t i o n d i s o r d e r s ( 3 ) .
T h e r e f o r e , i t e e e m s n e c e s s a r y t o I n c t h a t c r i t e r i a o f t h e " B i o l o g i c a l V a l u e " o f f o o d - p l a n t o
c o m p r e h e n a i n g n u t r i t i o n a l a n d h e a l t h k e e p i n g p r o p e r t i e e p r e v a i l i n a g r i c u l t u r a l p r o d u c t i o n
o v e r a " c o e m e t i c l i k e " r e v i e w o f q u a l i t y a s f o u n d i n " s t a n d a r d s " o f f r u i t
a n d v e g e t a b l e s .
T h e s a m e a t t i t u d e i e n e c e e s a r y t o w a r d o n e - s i d e d m e : I n u r e s t o a t t a i n t h e h i g h e s t y i e l d o v e r
p o s o i b l e ( 4 ) .
T h i e i n n o t o n l y a " p r e o u m p t i o n o f f a c t " b u t a s t a t e m e n t o f h i g h e v i d e n c e .
T h i e m a y b e
p r o v e d n o t o n l y b y e x p e r i m e n t a l r e s u l t o g i v e n l a t e r o n b u t a l u o b y c o n c l u s i o n s
f r o m a n a l o g y
t o w a r d p r o d u c t o o f t e c h n i q u e .
T w o q u e s t i o n s a r i s e i n t h i a r e s p e c t :
I o t h e a t t e m p t t o c o t a b l i e h a n a n a l o g y b e t w e e n
t e c h n i c a l a n d a g r i c u l t u r a l p r o d u c t s
p e r m i s o i b l e ?
C a n o r i t e r i a f o r q u a l i t y i n m a c h i n e e , m o t i v e
f u e l s , a n d l u b r i c a t i n g o l i o , e . g .
p o w e r , u e e f u l l i f e , p r o d u c t i v i t y a n d c a p a c i t y
f o r r e s i n t i n g p r e m a t u r e w e a r , l o g i c a l l y
b e a p p l i e d t o f o o d - p l a n t e s e r v i n g m e n a s b e a r e r o f e n e r g y
a n d h e a l t h k e e p i n g p r o p e r t i e e
T h e s e q u e s t i o n s m u s t b e a n s w e r e d i n t h e a f f i r m a t i v e
i f o n e t a k e s a s a b a n i a t h e a f o r e m e n t i o n e d
c l a i m ° o f t h e c o n a u m e r t o n u t r i t i o u u f o o d e t u f f s
u n a d u l t e r a t e d b y f o r e i g n s u b s t a n c e s a n d
a u s u m e s t h i s t o b e g e n e r a l l y
a p p l i c a b l e .
T h i s c o n c l u s i o n i o c o g e n t , s i n c e f o o d f o r t h e h u m a n
o r g a n i o m o h o u l d e n s u r e f o r t h e b o d y a m a x i m u m a n i a n
l o n g l a s t i n g a n p o o n i b l e s t a n d a r d o f
e f f i c i e l n e y w i t h o u t p r e m a t u r e " w e a r i n g o u t " , s e r v i n g ,
i n a o e n o e , a s p r e v e n t i v o t h e r a p y .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 208/367
C o n i e n / s o f N a , C I
d e r i v e d f r o m
m g . p e r 1 0 0 g .
1 - / a z e l n u f s
G r e e n p e a s
O n i o n s
P e a c h e s
L e / l u c e *
M a c a r o n i , v e r m i c e l l i , e l c .
P u m p k i n
,
m e l o n
C u c u m b e r
K o h l r a b i l e a v e s
P o / a l o e s 4 -
A s p a r a g u s
T o m a t i o e s
B e a n s , g r e e n *
P e a r s
C h e r r i e s
R e d c u r r a n t ' s
S i r o w b e r r i e s
A p p l e s
W i n e g r a p e s
A p r i c o t ' s
1
a n d I < i n p r o d u c t ' s
p ( a o i s
f r e s h p r o d u c t
N a - t t p o r D a m i = = =
C l - 4
c = I r t m m ' I . 3 1 1
c p : z = s r i s l i
4 L w a - 2 1 : m
r w z r z i m s s o m e
e t n i r e e s
G o o s e b e r r i e s
P l u m s
O r a n g e s
T h e p l a n t p r o o ' u c t s m a r k e d ( * l o r e r e p r e , s e n t a t i v e a v e r a g e v a l u e s f r o m 3 5 1 0 6 5
a n a l y s e s ( l e t t u c e , g r e e n b e a n s ) o r 1 2 9 - 2 0 6 ( p o t a t o e s ) . T h e m a t e r i a l w a s d e r i v e d
f r o m l o n g - t e r m v a r i e t y , l o c a l i t y o n o ' f e r t i l i z e r e x p e r i m e n t s T h e o t h e r a n a l y t i c a l
v a l u e s o r e t o k e n f r o m K N I P P I N G a n d L o o s E N ( 6 1 . ( i ) )
C . )
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 209/367
P E ;
C o n / e n t s o f N a , C l a n d K
i n p r o d u c t s
d e r i v e d f r o m a n i m a l s
m g .
p e r 1 0 1 2 g f r e s h p r o d u c t
c b
e t ,
t
N A
- t
: z z ,
C I )
'1
= 1
C Z )
C - . )
t Z )
0
0
0
4 : )
r
- 7 I I
1 . . 4
a S ,
H a d d o c k
- - . . M a y o n n a i s e
N , "
1
S . C K . V
P E m m e n / a / c h e e s e
N a ' r
a k i
k i d n e y
O x / i
v e r .
B e e f , l e a n
E g g s
P o r k . , m e d i u m f a t
/ V , / k , f r e s h
_ F I - 7 . : : ; = " r a 2 2 0 = 1 1 6 0 5 ( 1 1 1
1 E 2 '
' ' ' ' , 4 " a 2 4 : 1 1
P e a s , r i p e
S p i n a c h *
R o l l e d o a l s
C a r r o t s *
R y e f l o u r ( d a r k )
k l 1 - ? e a l f l o u r ( w h i l e )
L e n l i l s
E n d i v e
C a u l i f l o w e r
K o h l r a b i ( t u b e r s )
W h i l e c a b b a g e *
S a v o y c a b b a g e * .
T h e p l a n ' p r o d u c t s m a r k e d " ; a r e r e p r e s e n / a / / v e
a v e r a g e v a l u e s f r o m 3 5 t o 6 5
a n a l y s e s ( w h i l e c a b b o q e , c a r r o t s ) O r 7 2 9 - 2 0 6 ( s a v o y s , s p i n a c h ) . T h e
m a t e r i a l ' a s
o ' e r i v e d f r o m l o n 9 - l e r m v a r i e t y , l o c a l / / y a n d f e r t i l i z e r e x p e r i m e n t ' s . T h e
o t h e r a n a l y t i c a l
v a l u e s a r e t a k e n f r o m K N I P P I N G a n d L O O S E N ( c i t . ( . 1 1 )
" a r r :
i r i a k i f 2 a - z L ,
) 1 7 7 7 . 1 L - T . 7 1 1
F 5 0 1 " 3 1 5 E i e t r a m m u s i
- I r t . ' m ' i = m t e 2 2 2 2 a l l
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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T h e r e f o r e , t h e c o n e u m e r ' s c l a i m t o " s o u n d f o o d " i s t h e f o c a l p o i n t a n d i s f u l l y
j u e t i f i e d .
I t i s e x p e c t e d o f t h e p r o d u c e r a n d o f t h e t r a d e r t h a t t h i s r e q u i r e m e n t b e
B a t i k : f l e d .
I t i e w e l l k n o w n t h a t M a x i m u m Y i e l d h a s b e e n s i n c e a b o u t o n e o e n t u r y u t m o s t t h o o n l y
c r i t e r i o n f o r e s t i m a t i n g f e r t i l i z e r - t r i a l s .
N o f u r t h e r s c o p e c a r r i e d a n y i m p o r t a n t w e i g h t
i n a g r i c u l t u r a l c h e m i s t r y .
T h e r e f o r e , t w o q u e s t i o n e a r i s e f o r o t h e r s c o p e s :
t h a t u m p i r e c r i t e r i a f o r e s t i m a t i n g O p t i m u m B i o l o g i c a l V a l u e d o e x i s t ?
W h a t h a p p e n s t o t h e B i o l o g i c a l V a l u e o f f o o d - p l a n t s w h e n t h e y i e l d - f o r c e d
b y e x c e e d i n g f e r t i l i z e r o u p p l y - r o a c h e s i t s M a x i m u m ?
H e r e a g a i n w h a t i u
s e r v i n g a s u m p i r e c r i t e r i a t o j u d g e t h e e e r e s u l t s ?
T h e f i r e t q u e s t i o n c a n b e a n s w e r e d a s f o l l o w s :
' r h o t e r m " B i o l o g i c a l V a l u e " e m b r a c e s t h e n u t r i t i o n a l v a l u e o f a f o o d - p l a n t , i t s
w h o l e s o m e n e s s i n c l u d i n g f l a v o u r a n d i t s v a l u e f o r t h e m a i n t e n a n c e o f h u m a n h e a l t h .
A s a
c o m p l e x t e r m i t c a n n o t b e d e f i n e d w i t h r e f e r e n c e t o t h e p r e s e n c e o f a f e w c h e m i c a l s u b -
s t a n c e s i n t h e p l a n t .
I t i s o n l y b y n u t r i t i o n a l e x p e r i m e n t s t h a t i t c a n b e c h a r a c t e r i z e d
s u f f i c i e n t l y .
T o a c e r t a i n e x t e n t i t r e p r e s e n t s t h e s u m o f a l l c h e m i c a l s u b s t a n c e s w i t h
a p o s i t i v e a c t i o n w h i c h a r e p r e s e n t i n t h e c o n t e n t s , w h e r e a s t h o s e w i t h a n e g a t i v o a c t i o n
l o w e r t h e l e v e l o f t h o f i n a l q u a l i t y a s e e e u m e n t ( 1 ) .
T h e m a j o r i t y o f t h o c h e m i c a l c o n t e n t s o f a f o o d - p l a n t , o r t h o s o o f a p l a n t p a r t u e e d
a n f o o d , a r e p r e s e n t q u a n t i t a t i v e l y i n d i f f e r e n t o r d e r s o f m m n i t u d e , r e p r e o e n t e d r o u g h l y
i n t h e f o l l o w i n g e x p a n d i n g r a n g e : t r a c e e l e m e n t s , e o s e n t i a l o i l s , v i t a m i n s , m i n e r a l s u b -
s t a n c e s , s u g a r , f a t t y o i l u , p r o t e i n a n d s t a r c h .
T h e s e s u b s t a n c e e p r e s e n t i n t h e c o n t e n t s
a r e p a r t l y o f a n i n o r g a n i c , p a r t l y o f a n o r g a n i c n a t u r e ; t h e y e x e r t a p o s i t i v e o r n e g a t i v e
a c t i o n o n t h e m a i n t e n a n c e o f h u m a n h e a l t h a n d a r e n e u t r a l , s y n e r g i c o r a n t a g o n i s t i c t o o n e
a n o t h e r .
I n s p i t e o f t h i o a b u n d a n c e o f c h e m i c a l s u b u t a n c e s w h i c h m a k o e u p t h e B i o l o g i o a l V a l u e ,
w e c a n n e v e r t h e l e s s p i c k o u t c e r t a i n e u b s t a n c e s c o n t a i n e d i n t h e p l a n t p r o d u c t o w h i c h a r e
p r e s e n t i n s u c h a h i g h c o n c e n t r a t i o n t h a t t h e y d e c i s i v e l y d e t e r m i n e t h e B i o l o g i c a l V a l u e
o f t h e i r o a r e e r .
T h i s c a n o v e n b e t h e r o l e o f o n e s i n g l e s u b o t a n c e - a n d c e r t a i n l y i n a
p o o i t i v e o r n e g a t i v e d i r e c t i o n ; w i t h o t h e r f o o d s t u f f u t w o o r s e v e r a l o f s u c h d e t e r m i n i n g
s u b s t a n c e s m a y b e p r e s e n t , e . g . i n c a r r o t s ( 3 - c a r o t e n e a n d s u g a r , i n a p p l e s v i t a m i n C a n d
a f a v o u r a b l e r e l a t i o n s u g a r / a c i d .
T h e s e c o n d q u e s t i o n i s r e l a t e d t o a c o m p l e x w h i c h i s r a t h e r d i f f i c u l t t o d i s e n t a n g l e .
I t c a n b e a n s w e r e d i n c o m b i n a t i o n w i t h t r i a l a ( o u t d o o r s a n d i n d o o r s ) w i t h r i e i n g a m o u n t s
o f f e r t i l i z e r s .
D i s c u s s i n g t h e p r o b l e m o f m a n u r i n g i n g e n e r a l , F . S c h e f f e r
( 5 )
t o o k t h e f o l l o w i n g
s t a n d i n
1 9 6 0 :
" A t t h i s p o i n t w e h a v e e s t a b l i s h e d t h a t t h e b e s t m e a n s o f i m p r o v i n g b o t h y i e l d a n d
q u a l i t y i s a b a l a n c e d m a n u r i a l t r e a t m e n t " .
H e a d d e d m o r e p r e c i s e l y " a b a l a n c e d o p t i m u m
c o m b i n e d m a n u r i a l t r e a t m e n t - o r g a n i c a n d i n o r g a n i c . "
W e a g r e e w i t h S c h e f f e r ' s s t a t e m e n t a n d c a n c o n f i r m i t b y o u r e x p e r i m e n t a l e x p e r i e n c e
s i n c e
1 9 3 7 .
I n 1 9 3 0 S c h e u n e r t a n d h i s c o - w o r k e r s
( 6 , 7 ) ,
i n a n e x p e r i m e n t w i t h s i x g e n e r a t i o n s o f
r a t s l a e t i n g f o r t w e n t y - e i g h t m o n t h s - t h e r e w e r e i n a l l o v e r 1 0 0 0 r a t s i n e a c h g r o u p
-
e s t a b l i s h e d t h e f o l l o w i n g :
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 211/367
R a t s w h o o e f o o d w a s d e r i v e d f r o m p l o t e t r e a t e d w i t h i n o r g a n i c f e r t i l i z e r o , w e r e m o r e
f e r t i l e a n d
l i v e d l o n g e r .
L i k e w i s e t h e y h a d t h e a d v a n t a g e o v e r t h e c o n t r o l g r o u p i n t h e
n u m b e r o f t h e i r o f f s p r i n g , w h i l e g r o w t h a n d
u p b r i n z i n g
r e m a i n e d w i t h i n t h e m a m e b o u n d s a s
w e r e o b e e r v e d f o r r a t s
w h o s e
f o o d h a d r e c e i v e d n o i n o r g a n i c f e r t i l i z e r .
T h e s o l i t a r y c a s e
o f c a n c e r t h a t o c c u r r e d
d u r i n g
t h e c o u r s e o f t h e e x p e r i m e n t w a s i n
a f e m a l e r a t o f t h e f i r e t g e n e r a t i o n a t t h e " g r e y o l d a g o " o f 2 1 / 2 y e a r s a n d t h i s c a n
c o r r e s p o n d t o
a
h u m a n a g e o f a b o u t 7 0 y e a r s ( 7 ) .
A g e n u i n e m a l i g n a n t t u m o u r ( o a r c o m a ) w a e
f o u n d o n t h e k i d n e y o f t h i e l i t t l e f e m a l e w h o b e l o n g e d t o t h e
g r o u p
" w i t h o u t i n o r g a n i c
f e r t i l i z e r " .
A c c o r d i n g t o t h e r e p o r t s
o f
t h e r e s e a r c h w o r k e r t h e e u r v i v o r a o f t h i s g r o u p
w e r e
n o t
s o
h e a l t h y i n o t h e r r e a p e c t s a s t h e s u r v i v i n g a n i m a l s o f t h e g r o u p " w i t h i n o r g a n i c
f e r t i l i z e r s " , w h o s h o w e d
a
g r e a t e r r e s i s t a n c e
o
i n f e c t i o u s d i s e a s e s .
F r o m t h e p o i n t o f
v i e w o f
e x p e r i m e n t a l t e c h n i q u e s o m e f a n d a m e n t a l o b j e c t i o n m u a t b e
r a i s e d t o t h i a e x p e r i m e n t .
T h e p r o d u c t o u s e d f o r f o o d i n t h e c o n t r o l s e r i e s c a r n e p a r t l y
f r o m u n m a n u r e d , p a r t l y f r o m I d o l o g i c a l l y d y n a m i c m a n u r e d e x p e r i m e n t a " o r w e r e d e r i v e d f r o m
e x p e r i m e n t a l p l o t s w h i c h l i k e w i s e h a d n o t r e c e i v e d f e r t i l i e e r e " ( 7 ) .
T h e q u a n t i t i e s o f
o e r e a l a f e d i n b o t h o f t h e s e r i e s t o b e c o m p a r e d d i d n o t s h o w a l o c a l i t y i n c o m m o n w i t h t h o e e
f r o m
d i f f e r e n t f e r t i l i z e r t r e a t m e n t s .
C e r e a l s o f t h e s e r i e s " w i t h f e r t i l i z e r e c a r n e f r o m
a l o c a l i t y w h i c h d i f f e r e d f r o m t h a t o f t h e c e r e a l s o f t h e s e r i o s " w i t h o u t f e r t i l i z e r s " .
S i n c e i n f o r m a t i o n a l , e o u t t h e v a r i e t i e e a s w e l l a s t h e e t a t i e t i c a l s i g n i f i c a n c e o f t h e
e x p e r i m e n t a r e l a c k i n g , t h e s e e x p e r i m e n t s a r e o f l i t t l e e c i e n t i f i o v a l u e .
L o n g - t e r m f e r t i l i z e r e x p e r i m e n t e w i t h d i f f e r e n t k i n d a o f v e g e t a b l e s w h i c h w e r e c a r r i e d
o u t d u r i n g t h e y e a r s 1 9 3 6 - 4 4 a t G r o s s b e e r e n n e a r B e r l i n ( F i g . 3 ) a n d a t W e i h e n s t e p h a n n e a r
M u n i c h u n d e r
e x a c t l y
d e f i n e d c o n d i t i o n s ( 8 ,
9 ,
1 0 ) f o r t h e m o s t p a r t e h o w e d t h a t w i t h t h e
c o m b i n e d t r e a t m e n t f a r m y a r d m a n u r e + I I P K w e r e o b t a i n e d t h e h i g h e s t y i e l d s , t h e b e e t m a r k e t -
a b l e
c r o p s ,
a n d
i n t h e b i o c h e m i c a l e v a l u a t i o n , n o t h i g h e r p r o t e i n , c a r o t e n e , v i t a m i n C a n d
c o n t e n t e o f m i n e r a l s , b u t l o w e r s e , e a r c o n t e n t e , t h a n w i t h f a r g y a r d m a n u r e a l o n e .
I n d i e t a r y
s t u d i e s c a r r i e d o u t i n c o n n e c t i o n w i t h
t h e s e
e x p e r i m e n t s d i f f e r e n c e s i n t h e f e r t i l i z e r
t r e a t m e n t o h a d n o e f f e c t o n t h e n u t r i t i o n a l s t a t u s a n d o n t h e h e a l t h o f a d u l t s .
I n a a
e x p e r i m e n t i n i n f a n t n u t r i t i o n t h e s e r i e n " F a r m y a r d . m a n u r e + N P K , h o w e v e r , i n t h r e e d i f f e r e n t
e x p e r i m e n t s p r o v e d s u p e r i o r
i n c o m p a r i e o n
w i t h f a r m y a r d m a n u r e a l o n e , o b v i o u e l y a s a r e e u l t
o f t h e h i g h e r c o n t e n t s o f v i t a m i n s a n d m i n e r a l s
o f
t h e p r o d u c t s .
T h i s s u p e r i o r i t y r e f e r s t o
t h e a v e r a g e d a i l y g a i n i n w e i . e h t , t h e c o n t e n t s o f v i t a m i n C a n d o f c a r o t e n e i n t h e b l o o d , t o
t h e t e e t h i n g , t o t h e r e d b l o o d p i c t u r e a n d t o t h e e e r u m i r o n .
h o w e v e r ,
e v e n t h e H e e x p e r i m e n t s , w h i c h w e r e a n a l y s e d s t a t i o t i c a l l y a n d w e r e c a r r i e d o u t
u n d e r e x a c t l y d e f i n e d c o n d i t i o n s f o r o e v e r a l y e a r s , s u f f e r f r o m d e f e c t s w h i c h c a n b e s e e n i n
t h e b r e v i t y o f t h e d u r a t i o n o f t h e i n d i v i d u a l e x p e r i m e n t .
T h e s e , a s w e l l a s e x p e r i m e n t s w i t h n i t r o g e n a n d p o t a s s i u m d e e c r i b e d l a t e r , a t p r e s e n t
p e r m i t t h e f o l l o w i n g c o n c l u s i o n t o b e d r a w n :
T h e B i o l o g i c a l V a l u e o f o u r f o d d e r a n d f o o d - p l a n t e i n n o t i m p a i r e d w h e n t h e
d r e s s i n g s o f o r g a n i c a n d i n o r g a n i c m a n u r e s a r e a o c u r a t e l y a d j u s t e d t o t h e p h y H i o l o g i c a l
r e q u i r e m e n t o f
t h e
p l a n t , n o t h a t t h e r e
i s
n e i t h e r a d e f i c i e n c y o f a n u t r i e n t n o r o v e r -
m a n u r i n g ( e . g .
w i t h l i q u i d m a n u r e o r w i t h n i t r o g e n o u s m a n u r e ) .
W i t h v e g e t a b l e u a c o m b i n e d t r e a t m e n t
( o r g a n i c b a e a l +
a d d i t i o n a l i n o r g a n i c
f e r t i l i z e r s ) g i v e e t h e b e s t r e s u l t e .
T h e y i e l d , e x t e r n a l a p p e a r a n c e a n d
. 1 i o l o g i c a l
V a l u e a r e t h e n a t a n o p t i m u m .
I n t h e f i e l d o f p l a n t n u t r i t i o n t h e e r y o f " o n l y n a t u r a l " h a z n o j u s t i f i c a t i o n
o n
a
s o i e n t i f i c b a e i o .
T h e s e l o n g - t e r m f e r t i l i z e r e x p e r i m e n t e i n G e r m a n y l u r i n g ; t h e y e a r s 1 9 3 6 - 1 9 4 4
w e r e c a r r i f d
o u t i n a b a l a n c e d o p t i m e m c o m b i n e d m a n u r i a l t r e a t m e n t - o r g a n i c a n d i n o r g a n i c . F . S c h e f f e r
( 5 )
s i g n i f i e d
1 9 6 0
s u c h a f e r t i l i z i n g e x p e r i m e n t a s i d e a l .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 212/367
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 213/367
W h a t h a p p e n s a m f a r a s t h e B i o l o g i c a l V a l u e o f f o o d - p l a n t s i s c o n c e r n e d w h e n e x p e r i m e n t s
o t h e r t h a n t h e a f o r e m e n t i o n e d t o u c h m o r e t h e a c t u a l s i t u a t i o n i n a g r i c u l t u r e : u h o r t a g e i n
o r g a n i c m a n u r e , r e l a t i v e l y l o w c o n t e n t s o f h u m u s i n t h e s o i l a n d . h i g h a m o u n t s o f i n o r g a n i c
f e r t i l i z e r s u p p l y t o v e g e t a b l e s ( 4 ) .
W e h a v e d o n e q u i t e a l o t o f w o r k i n t h i s d i r e o t i o n ( 4 ,
p . 1 1 - 1 5 ) .
S i g n i f i c a n t r e s u l t a
w i t h a g r e a t n u m b e r o f v e g e t a b l e s i n c l u d i n g p o t a t o e s w i l l s u p p o r t o u r f o l l o w i n g a t a t e m e n t a
g i v e n i n c l o t : 4 e c o n n e c t i o n t o t h e f o l l o w i n g e x p e r i m e n t s .
1 .
N i t r o e e n
N o n e o f t h e p l a n t e o m a j o r n u t r i e n t s e q u a l e o r e v e n a p p r o x i m a t e l y r e s e m b l e s n i t r o g e n i n
i t s p h y s i o l o g i c a l b e h a v i o u r .
N i n n e c e e a a r y i n t h e
f i r s t p l a c e a s a n i n t e g r a t i n g c o n e t i t e e n t
o f t h e
p r o t e i n ,
e s s e n t i a l f o r l i f e , a s w e l l a s t h e c h l o r o p h y l
a n d t h e n i a c i n e o f t h e V i t a m i n
B - g r o u p .
A m a r k e d d e f i c i e n c y o r a n e x c e a s o f a n o p t i m u m N - d r e s s i n g , w h i e h i s o p e c i f i c f o r e v e r y
g e n u e o r e v e n f o r e v e r y c u l t i v a r o f p l a n t n , g i v e r i s e t o p h y s i o l o g i c a l d i s t u r b a n c e s w h i c h
e x e r c i s e
e f f e c t e o n t h e q u a l i t y o f f o o l - p l a n t s , N - P e r t i l i z i n e 1 5 n e c e s e a r y f o r g e t t i n g y i e l d s
o n a c o m m e r c i a l s c a l e , i n d i s p e n s a b l e f o r s u f f i c i e n t f o o d c u : 1 ? p l y e c p e c i a l l y o n b e h a l f o f t h e
p o o e l a t i o n o f u n . d e v e l o p e d 0 o u n t z , l o s , a n d e s s e n t i . , . . 1 f o r i m r o v ì n g s K 4 r k e t q u a l i t y a n d B i o l o g i c a l
T h i s r e f e r s o n l y t o a n o r r e e l e n p p l y o f n i t r o g e n .
A n e x c e s e o f N g i v e n b y t h e c u l t i v a t o r
w i l l i n c r e a s e y i e l d t o a m a x i m u m , b u t m a y i n d u c e s i m u l t a n e o u s l y a l a c k i n M a r k e t Q u a l i t y a n d
a l o s e o f n u t r i t i o n a l v a l u e .
A c c o r d i n g t o a s p e c i a l i n v e s t i g a t i o n o f m i n e i n 1 9 7 1 ( 4 ) a c a t a l o g u e o f d e t r a c t i o n e i n
q U A L I T T o f f o o d - p l a n t s m a y b e s e t u p .
S h o r t a g e o f t i m e d o e o n o t a l l o w t o g o i n a n y
d e t a i l s :
E X C E 3 3 O F N I T R O 3 E N c a u s e s f i r e t o f a l l q u i t e a n u m b e r o f n o n - p a r a s i t i c " d i e e a e o e " a s
l e s a e n i e g t h e r e s i s t n c e a g a i n e t m e c h a n i c a l d a m a g e a t h a r v e o t a n d d u r i n g t r a n s p o r t i n p o t a t o e s ,
a r e d u e t i o n i n f a v o u r a b l e p r o p o r t i o n a o f . g r a d e d f r u i t a n d v e g e t a b l e s , l o e e e s o f f l a v o u r a n d
a b o v e a l l a d e c l i n e i n k e e p i n g d u r i n g w i n t e r s t o r a g e .
F u r t h e r m o r e , t o o m u c h n i t r o g e n e t i m u l a t e e
p a r t i c u l a r l y c e r t a i n
d i s e a s e s o f p l a n t o a s r u e t ,
d o w n y m d l d e w , s e p t o r i a , a n d b o t r y t i o a n d
i n s e c t s
a s l i c e a n d m i t e e ( 4 ) .
T h i e a f f o r d e m o r e a p p l i c a t i o n o f p e s t i c i d e u .
I n c o n e e q u e n c e w a m a y g e t m o r e p e u t i c i d e
r e s i d u e ° i n a n d o n f o o d - a n d f o d d e r - c r o p e l e a d i n g - b e o i d e o t h e p h y s i o l o g i c a l d e c r e a s e o f
i m p o r t a n t n u t r i e n t s b y t h e e x c e s e o f n i t r o g e n - t o a f u r t h e r l o w e r i n g o f t h e N u t r i t i o n a l
V a l u e , d u e t o t o x i c r e e i d u e e a n d t h e i r m e t a b o l i t e s ( 4 ) .
T h e p r i n c i p a l p a t h w a y a s m e n t i o n e d m a y
b e d e m o n s t r a t e d b y F i g . 4 .
N i t r o ; : e n
i 2
c o n e e l u e n t l y i n t h e s a m e w a y a p r o m o t e r o r d e t r a c t o r o f q u a l i t y :
E x c e s s i v e
n i t r o g e n s u p p l y a l o o r e e u l t s i n
a d e c l i n e o f
c h e m i c a l c o n s t i t u e n t s i m p o r t a n t t o n u t r i t i o n a n d
h e a l t h a n d o n t h e
o t h e r h a n d
i n a n a u g m e n t a t i o n i n b i o g e n i c t o x i c a n t s t o u n d e s i r a b l e
l e v e l s ,
a s N i t r a t e / N i t r i t e i n p l a n t e .
F u r t h e r m o r e , t o o m u c h n i t r o g e n i n m a n u r i n g l e a d e t o a d e c r e a s e
i n c o n t e n t a o f
m e t h i o n i n e , t h o i m p o r t a n t , e s R e n t i a l a m i n o a o i d , a n d c o n s e q u e n t l y o f t h e
B i o l o g i c a l V a l u e
o f p r o t e i n ( E A A - I n d e x ) a s a h o w n i n T a b l e 1 .
U n d e s i r e d i n c r e a o e s i n c o n t e n t s
o f F r e e A m i n o A c i d s a n d o f e n z y m e a c t i v i t y a r e a l o o n o t e w o r t h y .
B e y o n d t h a t c o n t e n t s o f d r y m a t t e r , t o t a l s u g a r , V i t a m i n C , e s e e n t i a l o i l o a n d - a m o n g s t
t h e m i n e r a l a - p o t a s s i u m ,
m a g n e s i u m , a n d
p h o s p h o r i c a c i d a r e d e c r e a o e d b y a n e m c e e s o f
n i t r o g e n s u p p l y .
I n b a r l e y d e e t i n e d f o r b r e w i n g a n d i n s u g a r b e e t h i g h a m o u n t ° o f n i t r o g e n a r e d e t r i m e n t a l
a s r e g a r d s t e c h n o l o g y .
H i g h a m o a n t e o f n i t r a - t e i n e p i n a c h m a y b e p o t e n t i a l h e a l t h h a z a r d e t o
i n f a n t e c a u s i n g m e t h e m o g l o b i n e m i a w h e n n i t r a t e i s r e d u c e d t o t o x i c n i t r i t e .
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D e f i c i e n c y
1
m o r e
N - F E R T I L I Z A T / O N
O p t i m u m
L a c k i n
Q u a l i t y
S C H E M E
m o r e
F i g u r e 4
A p p l i c a t i o n o f
P e s t i c i d e s / h a
P e s t i c i d e - R e s i d u e s
i n F o o d - a n d F o d d e r -
C r o p s
P l a n t D i s e a s e
a n d P e s t s
m o r e
L o 3 s o f
N u t r i t i o n a l v a l u e
A c c o r
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N T r i a l w i t h S P I N A C H
( C u l t i v a r : M a t a d o r N )
( P l o t s 1 0 m 2 , c o n c r e l e f r a m e s ,
G E L S E N H E I M
Y i e l d : 1 6 . 5 . 1 9 6 0 )
( x ) B a s 1 : 5
F r e s h m a t t e r
N - S u p p l y
M e i h i o n i n e
%
S i g n i f i c a n c e
( A A 3 n d e x
8 E A A
7 E A A
( M e t h r o n i n - . - 0 )
r . ' D P . t x 4 )
t
p
N o
0 , 0 1 7
0 , 2 4 7 2
4 7
3 , 8 3
< 0 , 0 5
N 1
0 , 0 1 9
0 , 3 0 7 1 4 7
2 , 2 6 >
4 0 5
0 , 0 1 8
0 , 3 3
7 1
4 7
2 7 , 0 8
< 4 0 0 1
N 3
4 0 0 7
4 1 3
6 0
4 5
9 , 4 4
< 0 , 0 0 1
N 4
4 0 0 3
0 , 0 6 5 4
4 4
( x )
D r y m a l t e r
T a b l e 1
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N o w , l e t u s s e e s o m e m o u l t s o f e x p e r i m e n t e i n o r d e r t o e l u c i d a t e t h e p o t e n t i a l d a n g e r
o f a n e x c e s s o f n i t r o g e n i n f e r t i l i z a t i o n .
T h e r e s u l t a a r e m o n t l y
a t t a i n e d i n l o n g - t o r m
t r i a l e .
T h e r e f o r e t h e y h a v e a h i g h s i g n i f i c a n c e .
I n o u c h e x p e r i m e n t s w i t h p o t a t o e s ( 1 2 , 1 6 ) w e w e r e a b l e t o s h o w t h a t e x c e e s i v e l y h e a v y
a p p l i c a t i o n s o f N u p t o 2 0 0 k g N / h a c a u s e i n f a c t h i g h g a i n s i n y i e l d a n d i n c r u d e p r o t e i n
b u t o n l y a r e t a r d i n g g a i n i n p u r e p r o t e i n .
I n c o n s e q u e n c e - a n d t h a t i s b y n o m e a n t : n u r p r i e -
i n g - t h e c u l m i n a t i n g p o i n t o f t h e c u r v e e h o w i n g t h e o p t i m u m o f t h o B i o l o g i c a l V a l u e o f
p r o t e i n e q u a l s o n l y a N - u u p p l y a s l o w a s 5 0 k g N / h a . ( S e e F i g . 4 a )
H u n n i u u a n d c o - w o r k e r u ( 1 7 ) f o u n d i n t r i a l u i n B a v a r i a w i t h d i f f e r e n t p o t a t o - c u l t i v a r e
d u r i n g t h e y e a r s
1 9 6 4 - 1 9 6 9
t h a t a N - s u p p l y o f 1 2 0 - 1 3 0 k g N / h a a t t a i n e d a n o p t i m u m m o u l t i n
y i e l d o n m o a t o f t h e e i t e n .
A d e c r e a s e o f t h e " i n t r i n s i c " q u a l i t y c o u l d n o t b e o b u e r v e d
w i t h i n t h i e r a n g e .
O n t h o o t h e r h a n d N o r w e g i a n p o t a t o t r i a l e w i t h
3 c u l t i v a r e c a r r i e d o u t i n
1 9 6 3 - 1 9 6 8
b y
R . E n t : e a n d R . B a e r u g ( 1 8 ) o n 4 l e v e l s o f n i t r o g e n 5 0 , 1 0 0 , 1 5 0 a n d 2 0 0 k g / h a g a v e t h o
f o l l o w i n g r e a u l t s :
N i t r o g e n f e r t i l i z e r i n c r e a s e d t h e e n z y m a t i c g r e y i n g o f p r o - p e e l e d p o t a t o e u a n d
t h e d i u c o l o u r a t i o n a f t e r c o o k i n g .
T h e f l a v o u r ( t a n t o ) o f t h e c o o k e d p o t a t o e s w a s a f f e c t e d b y n i t r o g e n f e r t i l i z e r :
T h o h i g h e r t h e a m o u n t o f f e r t i l i z e r t h e l o w e r t h e f l a v o u r ( t a u t ( ) ) s c o r e .
T h e i n f l u e n c e o f n i t r o g e n o n t h e t e x t u r e o f c o o k e d p o t a t o e o w a s n e g a t i v e
e x c e p t f o r s l o u g h i n g w h e r e t h e e f f e c t w a s p o u i t i v e .
T h e p r o t e i n c o n t e n t w a s s t r o n g l y a f f e c t e d b y n i t r o g e n f e r t i l i z e r .
T h e ' i n c r e a n e
i n c r u d o p r o t e i n w a s s u b o t a n t i a l ( a b o u t 4 0 p e r c e n t i n s e r i e n C ) w h e n t h e n i t r o g e n
a p p l i c a t i o n w a s i n c r e a n e d f r o m 5 0 t o 2 0 0 k g o f N p e r h a .
P a n t u r e n n o r m a l l y r e c e i v e h e a v y d r e s s i n g a w i t h N - f e r t i l i z e r .
C . L e e a n d c o - w o r k e r s
( 1 9 )
r e c e n t l y f o u n d t h a t g r a n a w h i c h w a s g r o w n i n N - f e r t i l i z e r e x p e r i m e n t s c a u s e d g o i t e r i n r a t s
w h e n a m o u n t s o f 4 5 0 k g N / h a h a d b e e n a p p l i e d t o t h e g r a n s l a n d p l o t s .
" I t w a n s u g g e s t e d
t h a t n i t r a t e i s p a r t l y , b u t n o t e n t i r e l y r e n p o n u i b l e f o r t h e c h a n g e s a s n o c i a t e d w i t h
i n t e n e i v e n i t r o g e n f e r t i l i z a t i o n . "
I n t e r d e p e n d e n c e b e t w e e n t h e h e r b i c i d e 2 , 4 - D a n d N - f e r t i l i z e r e i n c r o p s h a n b e e n a l u o
o b s e r v e d .
P r e s e n c e o f 2 , 4 - D c a u n e d - e q u a l t o h i g h
N - f e r t i l i z a t i o n - s i g n i f i c a n t l y h i g h e r
c o n t e n t s o f n i t r a t o i n p l a n t s c o m p a r e d w i t h t h e c o n t r o l . ( 2 0 ) .
F i g . 5 e l u c i d a t e s t h e r e n u l t s o f a n e x p e r i m e n t i n p o t s w i t h i n c r e a n i n g a m o u n t e o f n i t r o g e n .
r h i s e x p e r i m e n t w i t h c o r n - s a l a d ( V a l e r i a n e l l a o l i t o r i a L . ) w a s c a r r i e d o u t i n a p h y t o t r o n e .
I t s h o w s i n i t s a n a l y t i c a l f i n d i n g s c o r r e l a t i o n a b e t w e e n y i e l d , d r y m a t t e r , c r u d e p r o t e i n ,
f r e e a m i n o a c i d s , a n d t h e B i o l o g i c a l V a l u e o f p r o t e i n c a l c u l a t e d a s E A A - I n d e x a c c o r d i n g t o
B . L . O n e r ( 1 2 ) .
I t c a n b e t a k e n f r o m t h e g r a p h t h a t y i e l d , c o n t e n t e o f c r u d e p r o t e i n a n d
f r e e a m i n o a c i d s ( n o t v e r y u e o f u l f r o m a n u t r i t i o n a l p o i n t o f v i e w ) a r e s i m u l t a n e o u e l y r i s i n g
w i t h m o u n t i n g s u p p l y o f n i t r o g e n i n f o r t i l i z a t i o n .
B u t p r o t e i n q u a l i t y ( E A A - I n d e x ) a l r e a d y
r e a c h e d i t e o p t i m u m w i t h o n l y 0 . 2 g N / p o t .
I t i n a l e o w e l l k n o w n t h a t N - f e r t i l i z i n g g i v e s
r i s e t o n d e c r e a s e i n d r y m a t t e r .
T h i s i n t r u e i n a r a n g e b e t w e e n 0 . 1 a n d 0 . 4 g N / p o t .
I n G e r m a n v i n i c u l t u r e a s w e l l a s i n E u r o p e a n g r o w i n g c e n t e r s o f o u t d o o r a n d i n d o o r c r o p s
o f v e g e t a b l e s t h e a p p l i c a t i o n o f n i t r o g e n h a n b e e n c o n n i d e r a b l y i n c r e a s e d s i n c e a b o u t 2 0 y e a r s
( P i g . 6 ) .
T h i s g a v e r i s e t o a m o r e o r l e e : : n e v e r o p o l l u t i o n o f g r o u n d w a t e r w i t h n i t r a t o s , t o
h i g h o o n t e n t n o f n i t r a t e i n f o o d - a n d f o d d e r - p l a n t o a n d t o h a z a r d s i n h u m a n h e a l t h u n k n o w n
b e f o r e a u i t m a y b e s h o w n i n a e c h e m e ( F i g . 7 ) .
S o m e y e a r s e g o u p t o 1 5 0 m g o f n i t r a t o / 1
a n d e v e n m o r e w a s f o u n d i n t h e g r o u n d w a t e r o f t h e
e i o p e e a n d
p l a t a s n u r r o u n d i n g t h e t w o
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y i e l d s
d z / b a
4 4 0 -
2 0
4 0 0 -
8 0 -
6 0 -
4 0 -
2 0
3 0 0
8 0 -
6 0 -
4 0
F A A - . 7 n a ' e x
6 F A A
6 5 -
8 0 -
7 5 -
7 0 -
6 5 -
6 0 -
5 5 -
5 0 -
4 5 -
D i f i e r e n i i a l H a n u r i n 9
B a s i c / * i n u r i n g
P O T A T O E S
C u l t i v a r : B o n a "
H o h e n h e i r n / 9 5 4 i
o
i m m , s o w . O O w . ° P .
o
O
N o p i K i N / P e g t N 2 P 1
b
t i b o
r b o l
s o
s o s o
. . * " . P u r e P r o l e i n
B i o l o g i c a l V a l u e
( E A A - . 7 n c l e x )
C ; ; 1 1 1 1 1 1 4 1 1 1 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
F i g . 4 a
C r u d e P r o t e i n
s w o p
M O W O P P
c i f :
m ,
O / 9 7 3
- 1 1
N 3 P k
2 0 0
1 1 0 0
I s g / h a
. 5 0
9
7
5
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3 0 0 9 / 1 0 0 P l a n I s
Y i e l d
2 0 0 -
1 5 , 0
1 0 0
-
1 4 , 0
7 1 3 , 0
0
1 2 , 0
1 4 0
5
' 4
D r y H a l l e r
1 6 , 0
0
, Z
F r e e
. 4 1 1 7 7 / . / 7 0 A C / C / S
( r e / O l e d l o L e u c i n e
i n % C r u d e P r o t e i n )
F i g . 5
C o r n S a l a d
Y i e l d e d 1 1 - 1 0 - 1 9 6 6
Y / e l d
g N / M h i s c h e r l i c h - P o t s
0 2 0 , 3 0 , 4
r -
r
0 , 5
P h y l o i r o n - C u l t u r e
0 , 6
C r u d e P r o t e i n
2 , 5
- 2 , 4 .
- 2 , 3 1
- 2 , 2
- 2 , 1
- 2 , q
1 , 4
1 , 6
B i o l o g i c a l V a l u e
o f P r O k i n
( F A A - I n c / e x
- 8 0
8 E A A ) -
0 , 7
0 , 6
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1 5 0
1 K y r F E W T / L I Z E R S P E R 1 - / E K T A R
1 4
0 1
A G R I C U L T U R A L A R E A S
1 3 0 .
1 2 0 1
1 1 0 ,
N L
w
T h e N e l h e r l a n d s
L
w
L u x e m b o u r g
B
B e l g i u m
P
F r a n c e
9 0
1
F R G . . . F e d e r a l R e o u b l i c J = I t a l y
o f G e r m a n y
. 3 0 ,
2 0 1 , . . . . . . . , w w w w , w w w w . o
1 0 1 4 ° 1
9 0
8 1 "
-
7 0
6 1 1
P 2 0 5
S O .
4 0
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_ _ _ _
3 0
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2 0
1 0
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0 0 1
7 )
6 0 .
5 0 .
4 0
1 0 0 .
9 0
8 0
7 0
H 2 4 0
6 0
S O
3 0
2 0
1 0 1
0
t
I
- . 7
B e g i n o f i n f o n t
7 , / '
A I L
m e l h e m c g l o b b n o m o g - >
i n ? h e F R O o i l e r
f e e d i n g w i t h s p i n a c h
,
-
. . . . . . 0
- . < 7 . 1 m m 3
'
I /
B
X - 7
1 9 3 5 / 3 8 3 8 / 3 9 S g ( r f
5 1 / 5 2
5 2 / 5 3 5 3 4 4 ' 5 4 4 5 5 V . 5 6 S . 6 4 7 5 a 8
5 %
6 1 / 6 2
6 2 1 4 3 6 4 4 6 4 4 5 6 5 4 6 6 4 7
, 3 . 6
3
F R G
L
'
x - " '
A R C
)
x
X A d -
) ( . . . r
L
) 4 :
r
X . m . A X X - X
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C i r c u l a / i o n o f N i t r o g e n i n N a t u r e a n d P o t e n t i a l H a z a r d s
o c c u r i n g w i t h a n o n - q u a l i f i e d N - F e r t i l i z a / i o n .
( A c c o r d i n g l o V / S C H O P H A N )
A T M O S P H E R E
V o l %
2 0 , 9 9
0 , 9 4
0 , 0 3
O x y g e n
N o b l e g a s e s C c 2 r b o n d i o x y c l e
7 8 , 0 4
N i t r o g e n
E x t r a c t i o n
L o s s
N ( D e n / f r i f i c a l i o r ? )
n a t u r a l
s y n t h e t i c
/ / i / c 4 c / e r -
s h o w e r
P r o d u c l i o n o f
N i f r o f e - P e r /
i l i z e r s
f r o m
N i / c o g e n i n I h e
N I T R A T E s u p p l y
g r e a t g r e a t s m a l l
r
M e t h e m o g l o b i n e m i a
I ( C y c n o s i s
A N I M A L
( D a i r y c a I t i e )
F E R
1
D u n ( f e r m e n t e d )
L i u r d
L T T 1 =
m a n u r e
I =
F a e c e s
m i n e r a l
o r g a n i c
\ F - - - C o m p o s t
# W c d e r - l P s e o s t
H e a d a c h e ,
H o a s e a O l o r p r ' x v o
r o a d
d e r t v e a '
a m m a l s :
e s
-
A D U L T
J n f a n t
H i g h N i t r a / e - ( N i t r i t e - )
W a s l e f r o m R a n t s f l
C o n t e n t s
I M P
M O
F o d d e r - a n d F o o d P l a n t s
m a n u r e d e x c e s s i v e l y
w i t h N
1 ' * . 3 .
S O I L
C R O I J A I D I A / A T E R
W e l l - a n d
T a p w a l e r
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 221/367
G e r m a n ¡ s t r e a m s " R h e i n " a n d " M o s e l " .
T h i s w a t e r , p o l l u t e d b y n i t r a t e s d e r i v e d f r o m
N - f e r t i l i z a t i o n o f c r o p s , m u o t b e u s e d a s d r i n k i n g w a t e r , m i x e d w i t h s o m e w h a t l e s s o r
n o t c o n t a m i n a t e d g r o u n d w a t e r o f o t h e r s i t e s .
P r e s e n c e
o f
h i g h c o n t e n t s o f n i t r a t e s i n p l a n t s a s a r e o u l t o f e x c e s o i v e a m o u n t s o f
N - f e r t i l i z e r o m a y b e d a n g e r o u o t o h u m a n h e a l t h .
P l a n t e s u c h a s s p i n a c h p r e f e r e n t i a l l y
% w e d i n G e r m a n y f o r f e e d i n g i n f L n t s , c a u s e d s e v e r e h a z a r d s t o c h i l d r e n ' s h e a l t h i n
1 9 5 9 , 1 9 6 1 , 1 9 6 3 a n d 1 9 6 4 .
A n u m b e r o f i n f a n t s i n H a m b u r g , K i e l a n d B e r l i n s u f f e r e d f r o m
c i r c u l a t i o n t r o u b l e s a n d m e t h e m o g l o b i n e m i a a f t e r b e i n g f e d w i t h o p i n a c h c o n t a i n i n g h i g h
a m o u n t s o f n i t r a t e .
i t r a t e c a n b e c o n v e r t e d t o h i g h l y t o x i c n i t r i t e b y t h e a i d o f
b a c t e r i a o r b y e n z y m a t i c c o n v e r s i o n s d u r i n g l o n g t r a n s p o r t s .
T h e o a m e c o n v e r s i o n c a n
e v e n t u a l l y t a k e p l a c e i n s t o r a g e o f o p i n a c h b e f o r e c o o k i . n g o r p r o c e s s i n g r e s p e c t i v e l y , a s
a r e o u l t o f k e e p i n g c o c k e d s p i n a c h u n d e r r o o m t e m p e r a t u r e .
A s d e m o n s t r a t e d
i n F i g .
8 w e f o u n d i n s e v e n y e a r s ' t r i a l s
w i t h i n c r e a u i n g a m o u n t s o f
n i t r o g e n t o s p i n a c h c o r r e s p o n d i n g l y h i g h y i e l d s a i m u l t a n e o u $ l y a c c o m p a n i e d b y r i a i n g
c o n t e n t $ o f n i t r a t e . I n G e r m a n t e x t b o o k s o f v e g e t a b l e s ( 2 1 , 2 2 ) i t i s p o i n t e d o u t t h a t
a n a m o u n t
o f 3 0 - 1 0 0 k g
N / h a w i l l b e a n o r m a l s u p p l y t o t h e s p i n a c h p l a n t .
I n t h i s r a n g o
t h o c o n t e n t s o f n i t r a - t e a r e f o u n d s t i l l t o l e r a b l e .
S o m e
y e a r a a g o , m u c h h i g h e r c o n t e n t s
w e r e f o u n d i n s p i n a c h p r o d u c t i o n o f a G e r m a n d e e p - f r e e z i n g i n d u s t r y u s i n c v e r y h i g h a m o u n t s
o f N .
T h i s i n d u s t r y g r e w a n e w h i p . h y i e l d i n g s p i n a c h c u l t i v a r o f a s t e e p g r o w t h - t y p e
s u i t a b l e f o r m e c h a n i c a l h a r v e s t i n g . T h e N - u p p l y e x c e e d e d i n t h i s c a s e e v e n 3 0 0
l i e
N / h a .
I t m a y b e t a k e n f r o m t h e g r a p h ( F i g .
8 ) t h a t t h i s p r o c e d u r o w i l l c o n s e q u e n t l y l e a d t o v e r y
h i g h c o n t e n t s o f n i t r a t e i n s p i n a c h d e t r i m e n t a l t e i n f a n t a .
I t h a s b e e n r e c o m m e n d e d ( 2 3 ) t o t r e a t o u c h a s p i r t a C h , w h i c h h a d b e e n g i v e n v e r y h i g h
a m o u n t s o f N i t r o g e n , i n a s p e c i a l w a y .
W a t e r - o o l u b l e
n i t r a t e ¡ s h o u l d b e r e m o v e d f r o m
s p i n a c h b y e x c e e d e d b l a n c h i n g . L o u s e s o f w a t e r - s o l u b l e c o m p o u n d s o f n u t r i t i v e v a l u e i n c l u d -
i n z v i t a m i n s a n d m i n e r a l s , e . g . p o t a s s i u m a n d m a g n e s i u m w o u l d b e u n d e s i r e d c o n s e q u e n c e s
a s s e e n i n
1 P i g . 9 .
I t c o u l d b e t a k e n f r o m F i g . 8 t h a t e a c h o f o a r e x p e r i m e n t s
w i t h
s p i n a c h r e c e i v e d f r o m
1 9 6 0 t o 1 9 6 3 e a c h y e a r o n e o f t h e f o l l o w i n g
a m o u n t s o f n i t r o g e n : 0 , 6 0 , 1 2 0 , I A ) a n d
2 4 0 k g / h a .
I n
1 9 6 4
t h e e x p e r i m e n t s w e r e c h a n c e d t o t h e f o l l o w i n c l e v e l s o f N : 0 , 8 0 k g / h a
( n o r m a l n i t r o r e n l e v e l r e c o m m e n d e d f o r s p i n a c h i n v e g e t a b l e t e x t b o o k o ) , 1 6 0 , 2 4 0 a n d
3 2 0 k g / h a .
T h e n e c o m p a r a b l e f i n d i n g s o n t h e s a m e s i t e w e r e o b t a i n e d o v e r a p e r i o d o f s e v e n
y e a r s , p r o d u c i n g s i F m i f i c a n t r e s u l t o .
A c c o r d i n g t o I o i g .
1 0 , i n c r e a s e d a m o u n t s o f N - f e r t i l i z e r s h a d a n e g a t i v o i n f l u e n c e o n
t h e
s u g a r
a n d a s c o r b i c a c i d c o n t e n t s o f s p i n a c h i n b o t h t e s t g r o u p o .
O n t h e
o t h e r
h a n d t h e
m e a n m e a s u r e o f t h e c a r o t e n e c o n t e n t s h a r d l y c h a n g e d .
I t m a y b e t a k e n f r o m F i g . 1 1 t h a t m i n e r a l °
r e a c t i n a p e c u l i a r m a n n e r i n s p i n a c h .
T h e
c a t i o n p o t a s o i u m
o c c u r r i n g i n s p i n a c h i n
r e l a t i v e l y l a r g e a m o u n t ° d e c r e a c e s s t r o n g l y w h e n
i n f l u e n c e d b y h i g h e r a m o u n t o o f s u p p l i e d n i t r o g e n .
T h i s i s i n c o n t r a s t t o
N a , w h i c h
i n c r e a s e °
c o n s i d e r a b l y w i t h i n c r e a s e d n i t r o g e n f e r t i l i z a t i o n .
E x p e r i m e n t s w i t h s p i n a c h i n 1 9 6 6 o n t h e s a m e p l o t s , n o w i n p a r t i a l o h a d e , l e d t o t h e
f o l l o w i n g r e s u l t s ( F i g . 1 2 ) : S h a d i n g w a ; ; r e m a r k a b l y a s s o c i a t e d w i t h a l o u s i n y i e l d a n d a
d e c l i n e i n c o n t e n t o f t o t a l s u g a r b u t w i t h a s t e e p r i s e o f n i t r a t e . I t h a s n o t b e e n t a k e n
i n t o t h e g r a p h t h a t a s c o r b i c a c i d a n d a l l m i n e r a l s w e r e d i m i n i o h e d
b y p a r t i a l s h a d i n g , t o o .
2 .
P o t a s s i u m
I n f u r t h e r e x p e r i m e n t s w i t h i n c r e a s i n g a m o u n t s o f K - f e r t i l i v . e r s t o s p i n a c h o n b o t h m u c k -
a n d e a n d y s o i l s w e f o u n d r a t h e r a p e c u l i a r r e s u l t : a l t h o u g h w e c a v e i n o u r 8 t r i a l s p o t a s h -
m a g n e s i a s u l p h a t e a n K - s o u r c e , c o n t e n t s o f m y ; n e r l i u n d e c r e a s e d c o n s i d e r a b l y a n s e e n i n F i g . 1 3 .
T h e d e p l e t i o n o f M 7 , t o w a r d s t h e c o n t r o l ( K 0 ) v m s K 1 - 2 0 , i n K 2
- 2 9 1 S a n d i n K 3 e v e n
- 3 5 5 .
A s e x p e c t e d c o n t e n t s o f p o t a n n i u m r i s e w i t h
i n c r e a s e d K - e u p p l y ( F i g . 1 4 ) .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 222/367
d z / h a
3 5 0
3 0 0
2 5 0 -
2 0 0 -
1 5 0
1 0 0 -
5 0
S P I N A C k i
( E a r l y )
E x p e r i m e n i s w i l l ? i n c r e a s i n g N - P l o t s ( f r a m e d )
. . . . % % N
1 9 6 1
1 9 6 0
2 . . 9 . . 6 2 0 / 9 6 6
, 1 9 6 4
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Y i e l d c i z / h a
N i f r a t i e - N
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1 9 6 1
. 1 9 6 3
1 9 6 2 1 9 6 4 ,
B a s i c M a n u r i n g ;
P , 0 5 : 1 9 6 0 , 1 9 6 1 , 1 9 6 4 - 6 6 - 1 2 0 k g / h o
K 2 0 2 0 0 k g / h a
1 9 6 2 , 1 9 6 3 - 6 0 k g / h a
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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SPINACH (Cullivar
Friiremona"). LOSSES
of
valuable
consIdu
in
BLANCH/NO
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reference
lo
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of N-SUPPLY.
A. Spinach fresh /00 %
13.
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8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 224/367
S P / / V A C H ( E a r l y ) E x p e r i m e n t ' s w i t h N - F e r t i l i z e r s
P l o t s f r a m e o ' )
M e a n s o f 4 y e a r ' s
c a t e i v a f i o n 1 9 6 0 - 6 3
( 0 , 6 0 , f 2 4 1 0 0 , 2 4 0 1 ( g N / h a )
1 4 C 7 1 S u g a r
M e a n s o f 3 y e a r ' s c u l t i v a / i o n 1 9 6 4 - 6 6
( 0 , 8 0 , 1 6 4 2 4 0 , 3 2 0 k g N / h a )
4 9 1 -
0 , 5 1 -
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7
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1 1 8 0
2 4 0
8 0
1 6 0
3 2 0 k g N / h a
F .
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8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 225/367
4 6 1 7 1
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P l o t ' s ( f r a m e d )
M e a n s o / 4 y e a r s . c o l l i v a / i o n 1 9 6 0 - 6 3
( 0 , 6 0 , 1 2 0 , 1 8 0 , 2 4 0 A l N / h a )
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I l e a a s o f 3 y e a r ' s c u l l i v a l i o n 1 9 6 4 - 6 6
( 0 , 8 4 1 6 0 , 2 4 0 , 3 2 0 k 9 N / h a )
N a
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6 0
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1 6 0
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8 ' '
2 4 0
X
3 2 0 k g N / h a
0 , 1 0 0
0 , 0 9 0
4 0 8 0
0 , 0 7 0
0 , 0 6 0
0 , 0 5 0
0 , 0 4 0
0 , 0 3 0
4 0 2 0
0 , 0 1 0
0 , 0 0 2
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 226/367
F i g . 1 2
S P / A / A C I - - / ( E a r l y )
C u l t i v a r : F r ú h e m c n a - R
E x p e r i m e n t s w i t h N - F e r t i l i z e r s
H a r v e s t ;
1 7 5 . 1 9 6 6
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3 0 0 -
2 5 0 -
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1 5 0 -
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7 % . . \ 7 ° . P L r y \
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N i t r a t e - N
m g / 1 0 0 g
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x - ^
- - - - X
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 227/367
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S P / N A C H
Y n c r e a s i n g * S u p p l y . . A . 1
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S a n d y S o i l
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0 , 1 0 0 -
0 , 0 9 0 - 1 1 9 6 9 4 3 '
0 , 0 8 0 -
0 , 0 7 0 -
0 , 0 6 0 -
Q 0 5 0 -
0 , 0 4 0
0 0 3 0 -
7 9 6 7 , ,
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2 4 0
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 228/367
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K 2
K 3
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0 , 4 0 0
0 , 3 0 0
0 , 2 0 0
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 229/367
D i s c u s s i o n
T h e s e r e s u l t s o f a d e t r i m e n t a l i n f l u e n c e o f h i g h f e r t i l i z e r d r e s s i n g t o i m p o r t a n t
n u t r i e n t s o f f o o d - p l a n t s h a v e t o b e B e e n i n c o n n e c t i o n w i t h c o r r e s p o n d i n e , i n c r e a s e s o f
b i o g e n i o t o x i c a n t s a s w e l l a s w i t h l o s s e s o f v a l u a b l e m i n e r a l s a n K a n d M g i n m o d e r n m e t h o d s
o f p r o c e s s i n g o f v e g e t a b l e s a s d e m o n s t r a t e d i n F i g .
9 .
I t h a s a l n o t o b e a r i n m i n d t h o d a n g e r o u s t w o - e d g e d r o l e o f n i t r o g e n g i v e n i n e x c e s s u p o n
p r o d u c t i o n o f m a x i m u m y i e l d s i m u l t a n e o u s l y p r o m o t i n g p o u t s a n d d i s e a s e s a n d i n c o n s e q u e n c e
t o x i c p e s t i c i d e r e e i d u e s f r o m i n c r e a s e d p l a n t t r e a t m e n t w i t h p e s t i c i d e s .
T h e q u e n t i o n a r i c o s i f l o s s e s o f i m p o r t a n t n u t r i e n t s , c h i e f l y o f m i n e r a l s i n f o o d - p l a n t s
m a y a l r e a d y i n f l u e n c e m e n ' s h e a l t h w h o s e l i v i n g c o n d i t i o n s , W h o s e c u a t o m s o f e a t i m g h a v e
c o n s i d e r a b l y b e e n c h a n g e d w i t h c r o w i n g p r o s p e r i t y s i n c e a b o u t ' 2 0 y e a r s .
S h o u l d t h a t b e
p a r t l y t h e o r i g i n o f a g r o w i n g i n c r e a s e o f " d i s e a s e s o f c i v i l i z a t i o n " a s c i r c u l a t i o n a n d
h e a r t t r o u b l e s ?
N o w a d a y s w e k n o w t h a t a s u f f i c i e n t o r a l s u p p l y o f m i n e r a l s s u c h a s K a n d
K a ; p l a y a n o u t s t a n d i n g r o l e i n t h e p h y s i o l o g y a n d p a t h o l o p : y o f t h e s o - c a l l e d " d i s e a s e s o f
c i v i l i z a t i o n " ( 3 ) .
A r e w e a b l e t o d e c i d e t h o s e q u e s t i o n s b y o u r e x p e r i m e n t e o n f o o d - p l a n t s .
C e r t a i n l y n o t .
I n o r d e r t o p r o v e t h i s l o n g - t e r m t r i a l s o n n o n w o u l d b e n e c o s s a r y . B u t w e c a n a n s w e r t h e c e
q u e s t i o n s t o a c e r t a i n e x t e n t i n t h e a f f i r m a t i v e . M e n e e l y ' s
e x p e r i m e n t s ( 1 ) w i t h 9 4 5 r a t a
c a v e a l r e a d y a c o n v i n c i n g u v i d e n c e o f h o w s u f f i c i e n t s u p p l y o f K i s a b l e t o b a l a n c e t h e
r e l a t i o n o f X t o M a , o n e s i d e d l y i n f l u e n c e d b y N a C i i n a l l o u r m e a l s , w i l l s a v e h e a l t h a n d
l o n g e v i t y - a t l e a s t o f r a t s .
A n o t h e r a s p e c t , i m p o r t a n t t o p r o d u c t i o n o f f o o a i n g e n e r a l , s e e m ) t o m e n o t e w o r t h y .
A s a h i g h
f e r t i l i z e r s u p p l y o f N a n d K t o f o o d - p l a n t s i n o r l a r t o g a i n m a x i m u m y i e l d i s
s o m e w h a t u u S p o c t a s r e g a r d 6 M a r k e t q u a l i t y a n d B i o l o g i c a l V a l u e o f p r o d u c t s w e m a y c a l l f o r
a n a d e q u a t e r e a u c t i o n i n y i e l d a t l e a s t i n a l l o u r v e g e t a b l e s i n c i v a i n g p o t a t o e s . C e r t a i n l y
t h i s c l a i m w o u l d e n r a g e t h e a g r i c u l t u r a l
e c o n o m i s t s .
B u t o n
t h e o t h e r h a n d a n e n t i r e l y
s e n s e l e s s o v e r p r o d u c t i o n
i n t h e
C o m m o n M a r k e t , s a n c t i o n e d b y e c o n o m i s t s , w o u l d e n r a g e a n o t h e r
g r O u p . E x p e r t s o f n u t r i t i o n a n d m e n w i t h c o m m o n s e n s e a s t a x - p a y e r s c a n n o t u n d e r s t a n d t h a t
o v e r - p r o d u c e d c o m m o d i t i e s a r e d e s t r o y e d t o t h e i r e x p e n s e .
I b e l i e v e t h A t m y s l o g a n c r e a t e d i n 1 9 6 1
w h e n t h e G e r m a n e d i t i o n o f m y b o o k " Z u r Q u a l i t a t
d e r N a h r u n g s p f l a n z e n " w a s p u b l i s h e d i a a c t u a l l y m o r e j u s t i f i e d t h a n e v e r :
" A c c e p t a b l e a p p e a r a n c e i s d e m a n d e d t o d a y ,
H i g h n u t r i t i v e v a l u e t o m o r r o w . "
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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N O 3 - N
I N D I F F E R E N T F O O D - S T U F F S
A s u r v e y o f t h e c o n t e n t o f n i t r a t e i n d i f f e r e n t k i n d s o f
S w e d i s h f o o d - s t u f f s h a s b o o n u n d e r t a k e n d u r i n g D e c e m b e r 1 9 7 1 .
O n l y v e g e t a t i v o f o o d - s t u f f s w e r e i n v o s t i g a t e d . T h e m a t e r i a l
M o s t o f t h e l i a t u d v e g a L a b i o s a r e
g r o w n i n
S w e d e n
e x c e p t
t h e
I s b e r g - l e t t u c e , w h i c h i s i m p o r t e d f r o m I t a l y , S p a i n o r U S A , a n d
o r d i n a r y l e t t u c e w h i c h i s i m p o r t e d
f r o m H o l l a n d .
T h e
b i g
v a r i a t i o n o f t h e N O 3 - 1 , 1 c o n t e n t i n s p i n a c h
i s e l o a r l y
r e l a t e d t o d i f f e r e n t c a n n i n g - f - a c t o r i o s .
F a c t o r y A
7 s a m p l o s 1 3 1 p p m m e a n
1 4 6 - 2 2 1 3
_ , I . . .
1 3
6 - " - 4 6 9 - " -
3 6 4 - 5 4 1
C 3 1 0 - " -
2 9 5 - 3 2 4
T h e
c o n t e n t o f
N O 3 - N m a y v a r y
c o n s i d e r a b l y f o r d i f f e r e n t p a r t s
o f a p l a n t . T h e
f o l l o w i n g e x a m p l e c a n 1 3 e . g i v e n .
L e t t u c e , i n n e r m o s t
l e a v e s
, i n t e r m e d i a t e
- " -
,
o u t e r
1 9 0 p p m
3 5 0 - ' -
1 0 5 0 - " -
C o m p i l e 3 b y J o h a n B e r t . h o l m , A g r i c u l t u r a l C o l l e g e o f 2 w e d e n , U p p u a l a .
c o n s i s t e d o f f r e s h , f r o z e n a n d c a n n o d v e g e t a b l e s . T h u d a t a a r e
g i v e n i n t h u
t a b l a
b e l o w .
K i n d o f m a t e r i a l e t c
N o o f s a m p l e s
N O 3 - N ' p p m
o f f r u s h
w e i g h t
C e r e a l s
3
0
M a i z e
f r o z e n
1
1 3
T o m a t o
2
1 3
C a u l i f l o w e r
2
1 4
P o t a t o
1 1 5
S w e e t p e p p e r
5
1 6
B o r e c e l e ( n o t f e r t i l i z e d ) 2
1 7
C a b b a g e
3
1 7
M u s h r o o m ( n o t f e r t i l i z e d )
3
1 7
G r e e n p e a f r o z e n
4 1 9
C u c u m b e r
2
2 4
R e d C a b b a g e
3
2 4
B r u s s e l s s p r o u t s f r o z o n
4
2 7
A p p l e p u r d e ( b a b y f o o d )
3
2 0
M i x e d v e g e t a b l e s - " -
4
3 5
C a r r o t p u r e d
- " -
3
3 7
F r e n c h b e a n f r o z e n
3 5 9
C a r r o t d r i n k ( b a b y - f o o d )
5
6 0
B r o c c o l i f r o z e n
3
( 5 5 - 1 0 0 )
7 2
B o r e c o l e
2
1 0 3
I s b e r g l e t t u c e
7
( 7 8 - 1 1 5 )
1 0 4
S p i n a c h w i t h h a m ( b a b y - f o o d )
4
1 0 7
S p i n a c h f r o z o n
1 6
( i 4 6 - 5 4 1 ) 3 1 3
D i l l f r o z e n 2
4 9 0
L e t t u c e i 6
( 1 0 9 - 1 2 2 2 ) 5 5 4
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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R e f e r e n o e s
S c h u p h a n , W . :
Z a r ' : 1 1 . a 1 i t a t d e r N e l i r t u l , g s p f l a n z e n . B L V - V e r i a g s g e o . , M u n c n e n , a o n n , W i e n
1 9 6 1
D e r . - 1 9 6 5 - N u t r i t i o n a l V a l u e o f C r o p s a n d P l a n t u . F a b o r & F a b e r ,
L o n d o n .
D e r a . - 1 9 6 6 - J a c o n 6 P r o d u k t 6 w P o c h o d z e n i a r o n i n n o g o .
P a n e t w o w e
W y d a w n i c t w o H o l n i c z e i L e n e , W a r s c h a u .
D e r s . - 1 9 6 8 - C a l i d a d y V a l o r N u t r i t i v o d e l o s A l i m e n t o s V e g e t a l e s .
E d i t o r i a l A c r i b i a , S a r a g o s s a .
S c h u p h a n , W . :
F o o d - P l a n t s - f r o u h , p r e p a r o d , p r o c e s s e d - i n R e l a t i o n t o S t a n d a r d s o f
O c t . 1 9 7 2
L i v i n g a n d D i s e a s e s o f C i v i l i v - a t i o n p r e p a r e d f o r 7 t h C o n g r e s o
c i g D i u g ,
; e s t - B e r l i n .
H o l t m e i e r , H . J . : M a g n e s i u m s t o f f w e c h s e l s t ö r u n g e n u n d H e r z i n f a r k t . I n : H o r ' z i n f a r k t u n d
1 9 6 9
S c h o c k - H a r m s e n u n d H e i l m e y o r . O . T h i e m e - V e r l a , S t u t t g a r t , 1 1 0 - 1 4 2 .
S c h u p h a n , W . :
D i e P r o b l e m a t i k d l i n c u n g s b e d i n g t e r H o c h s t e r t r g e a u s p h y t o c h e m i s c h e r u n d
1 9 7 0
e r r i a h r u n g o p h y s i o l o g i s c h e r S i c h t . q u a l . P l a n t . e t M a t e r . V e g . 2 0
3 5 - 6 8 .
5 ,
S o h e f f e r , F . :
M i n e r a l d ü n g e r - W e g b e r e i t e r d o u A u f a t i e g o . M i t t . d e r D L O 1 ) 0 .
1 5 1 2
1 9 6 0
S c h e u n e r t , A . , ' O b e r d i e W i l r k u n g f o r t 6 e s e t z t e r V e r f ü t t o r u n g v o n N a h r a n g a m i t t e l n , d i e m i t
S a c h s e u n d
u n d o h n e k U n u t l i c h o D u n g u n g g e z o g e n B i n d . B i o c h e m . Z . 2 7 4 , 3 7 2
S p e c h t :
1 9 3 4
S c h e u n e r t , A . : V e r g l e i c h e n d e U n t e r o . d e r p h y e i o l o g i s c h e n W i r k + m g e n f o r t g e s e t z t o n C e n u s a e s
1 9 3 5
v o n N a h r u n g s m i t t e l n , d i e m i t u n d o r n e H a n d e l s i u n g e r g e z o , 7 e n e i n l .
A n g o w . C h e m ,
4 2
D o a t , F . H .
I r o e r R r n a h r u n g o v e r s u o h e m i t v e r e c h i e d e n g o d u n g t e n G e m u s e n I I I . D i e
u n d W . S c h u p h a n i E r r a n g 2 . , 1 - 2 7
1 9 4 4
S c h u p h a n , W . ,
F . H . D e p t u n d
H . S c h o t o l a
1 9 4 0
W e n d t , H . e t
1 9 3 8
S c h u p b a n , W .
1 9 6 1
S c h u p h a n , W .
1 9 5 9
S c h u p h a n , W . :
1 9 6 5
S c h u p h a n , W .
u n d
H . S c h l o t t m a n
1 9 6 5
s i n e k r i t i s c h e S t e l l u n c m a h m e v o n A g r i k u l t u r c h e m i e u n d M o d i z i n z u r ? r a e
d e r a l l e i n t g e n
S t a l l m i n t d U n g u n g b e i G e m u s e , T o i l A
u n d T e i l B . D i e
E r n a r u n g ,
5 ,
2 9 - 3 7 ; 3 7 - 4 2 .
a l U l c e r 2 : 1 1 . 1 r a n g s v e r e u c h e m i t v e r s c h i e d e n
g e d U n g t e n G e m ü s e n . D i o
E r n ' h r u n g , 3 4 .
5 3 - 6 9
-
M e t h i o n i n c e h a l t u n d E i w e i s a q u a l i t a t v o n B l a t t p f l r u i z e n i n A b h a n g i g k e i t
v o n d o r S t i c k a t o f f d ü n g u n g .
( Z e a l . P l a n t . o t M a t e r . V e g . 8
2 6 1 - 2 8 3
D e r E i n f l u e s e i n o r n t e i g e n d e n
N - D ü n g - A n g
a u f d e n G e h a l t a n e s s e n t i o l l e n
A m i n o u 7 L u r o n u n d a u f d i o B i o l o g i s c h e E i w e i s a w e r A i g k o i t v o n K a r t o f f e l n
( E A S - I n d e x m a c h B . L . O s e r ) . Z . P f l a n z e n e r n . , D u n g . , B o d e n k d e . 1 4 . 2 . ( 1 3 1 ) ;
1 - 1 4
F r t r a g s b i l d u n g u n d E r z e u g u n g
w e r i g e b e n d e r I n h a l t s - u n d S c h a d a t o f f e i n
A b h a n g i g k e i t v o n d o r N - u n d
S o n d e r h e f t , L a n d w . F o r o c h u n g 1 2 ,
1 9 5 - 2 0 5
N - U b e r d u n g u n g a m s U r e a c h e h o h e r N i t r a t - u n d N i t r i t g e h a l t e d e g S p i n a t a
S p i n a c i a o l e r a c e a
L . ) i n i h r e r B e z i e h u n g z u r S a u g l i n g s - M e t h a m o g l o b i n m i o
U n t e r s u c h u n g e n a n f r i s c h e m , t r a n s p o r t i e r t e m u n d t i e f g e f r o m n e m S p i n a t ) .
Z . L e b e n s m i t t e l - U n t e r s u c h . u . - r o r a c h . 1 1 1 L 7 1 - 7 5 .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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1 5 . S c h u p h a n , W .
B i l d u n g v o n N i t r a t u n d N i t r i t i m
p f l a n z l i c h e n
S t o f f w e c h e e l . B i b l . " N u t r i t i o
1 9 6 9
e t D i e t a " ,
N o . 1 1 ; 6 .
S y m p . S t u d i e n g r a p p e E u r o p . E r n h r u n g s w i s a e n e c h a f t l e r ,
D a d S e d e n 1 9 6 7 .
V e r l o g S . K a r g e r , B a s e l , N o W Y o r k .
S c h u p h a n , W .
u n d
I . W e i n m a n n
1 9 5 9
H u n n i u s , W .
a n d c o -
w o r k e r s
1 9 7 1
D i e K a r t o f f e l a l e h o c h w e r t i g e E i w e i s e q u o l l e n a c h E r g e b n i s s o n v o n E r n a h r u n g s v e r
a u c h o n u n d v o n B a u s t e i n a n a l y o e n . D i e N a h r u n g
8 1 ) 7 - 8 7 6 .
Z u r H e A l e d e r S t i c k s t o f f d l i n g u n g i c e K o n s u m : c a r t o f f e l b a u .
B a y e r .
L a n d w . J b .
4 8 , R . 4 , 4 0 7 - 4 2 0 .
1 8 . E n g e , R . a n d
E f f e c t s o f h e a v y n i t r o g e n f e r t i l i z e r d r e s s i n g s a n d c r o p s r o t a t i o n s o n
R . 3 a e r u g :
y i e l d a n d q u a l i t y p r o p e r t i e s o f t a b l e p o t a t o e s I I . J o i n t R e p o r t f r o m t h e
1 9 7 1
F a r m G r o p e I n s t . ( N o 1 8 2 ) a n d
t h e I n s t . o f F e r t i l i z a t i o n a n d S o i l M a n s 4 3 e -
m e n t ( N o . 6 9 ) o f N o r w a y , 1 - 2 0
1 9 . L e e , C . a n d
E f f e c t s o f n i t r o g e n f e r t i l i z a t i o n o n t h e T h y r o i d f u n c t i o n o f r a t o f e d
c o w o r k e r s 4 0 ; ) o r c h a r d g r a s o d i e t s . J . o f N u t r i t i o n
1 2 2 ,
N o . 1 0 , 1 1 2 1
1 1 2 6 .
1 9 7 0
2 0 . H i r a n o , C h i s a t o S t u d i e s
o n
t h o n u t r i t i o n a l r e l a t i o n s h i p s b e t w e e n L a r v a e o f c h i l o
1 9 6 4 e u p p r e s s a l i s W a l k e r a n d t h e r i c e p l a n t , w i t h o p e c i a l r e f e r e n c e t o r o l e
o f n i t r o g e n i n n a t r i t i o n
o f l a r v a e . T h e B u l l e t i n o f t h e
N a t i o n a l I n s t .
o f A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s , S e r i e s C , N o . 1 7 , 1 0 3 - 1 2 0 .
2 1 . B o c k e r D i l l i n g e n , J :
H a n d b u c h
d e o g e e a m t e n C e m u e e b a u e e . 5 . A u f l . V e r l a g P . P a r e y , B e r l i n ,
1 9 5 0
H a m b u r g ,
2 2 . H o s s l i n , R . , G e m u s e b a u
E r z e u g u n g u n d A b s a t z . B L V V o r l a g o g e o . ,
M u n c h e n , B a a e l ,
W i e n ,
T h . S t e i b a n d
F . M a p p e a
1 9 6 4
2 3 . R i c h t e r , E .
E i n f l u s s d e s W a s o e r b l a n c h i e r e n s a u f d e n N i t r a t g e h a l t v o n S p i n a t . Z .
u n d
L e b e n o m i t t e l U n t e r s . u . F o r e c h . 1 4 1 ,
2 7 5 - 2 7 6 .
S . H a n d k e t
1 9 6 9
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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H E S E A H G H O N T H E E F F E C T O F I N T E N S I V F , F E R T I L I Z E R n E O N
H U M A N E N V I R O N T s I E N T T N 1 3 1 . 3 1 / J A H I A
I . O a r b o u c h e v & N . M i t r e v a
N . P o u s h k a r o v I n o t i t u t e o f S o i l S c i e n c e , S O F I A
I n t h e c o u r s e o f t h e l a s t 1 0 y e a r s , a g r i c u l t u r e i n B u l g a r i a h a s m a d e a m a r k e d p r o g r e s a
a s r e g a r d s i n t e n s i f i c a t i o n o f p r o d u c t i o n .
F e r t i l i z e r u n
e
p r o v e d t o b e o n e o f t h e m o s t
i m p o r t a n t f a c t o r s o f i n t e n s i f i c a t i o n o f p r o d u c t i o n .
T h e a v e r a g e a m o u n t o f N F K a c t i v e
s u b s t a n c e s i s a t p r e s e n t 1 8 0 - 2 0 0 k g p e r h a , i . e . 1 5 0 - 1 8 0 k g p e r h a f o r c e r e a l s a n d 2 5 0 - 3 5 0 k g
p e r h a f o r c a s h c r o p s , f r u i t t r e e s a n d v e g e t a b l e s .
I n a c c o r d a n c e w i t h t h e p l a n s f o r
f u r t h e r d e v e l o p m e n t o f i n t e n s i v e f a r m i n g
( 1 9 7 5 )
t h e a b o v e q u o t e d a v e r a g e a m o u n t
f o r t h e
c o u n t r y w i l l i n c r e a s e t o 2 5 0 k g p e r h a .
I t i s w e l l k n o w n t h a t B u l g a r i a i e o n e o f t h e g r e a t e s t p r o d u c e r s o f v e g e t a b l e s , f r u i t
a n d g r a p e s f o r f r e s h c o n s u m p t i o n .
T h i s h a s m a d e o u r G o v e r n m e n t a n d t h e r e s e a r c h o r g a n i -
z a t i o n s t a k e m e a s u r e s t o f i n d a s o l u t i o n t o t h e p r o b l e m o f a n y p o s s i b l e p o l l u t i o n o f
h u m a n e n v i r o n m e n t a s a r e s u l t o f i n t e n s i v e f e r t i l i z e r u s e .
T w o r e s e a r c h i n s t i t u t e s a r e i n v o l v e d a t ' p r e s e n t i n t h e w o r k c a r r i e d o u t o n
t h a t
p r o b l e m :
t h e I n s t i t u t e o f H y g ' _ e n e a t t h e M i n i s t r y o f H e a l t h a n d t h e
N .
P o u s h k a r o v
I n s t i t u t e o f S o i l S c i e n c e a t t h e M i n i s t r y o f A g r i c u l t u r e a n d F o o d I n d u s t r y .
T h e r e s e a r c h
w o r k c a r r i e d o u t s o f a r c o n c e r n s m a i n l y t h e e f f e c t o f n i t r o g e n f e r t i l i z e : r e .
T h e r e a r e
t w o r e a s o n s f o r t h i s : l . t h e n i t r o g e n c o m p o u n d s a r e m o b i l e ;
t h e y a r e a p p l i e d i n l a r g e
a m o u n t s a n d p e n e t r a t e e a s i l y t o g r o u n d w a t e r s u s e d f o r d r i n k i n g a n d i r r i g a t i o n ;
2 . t h e
n i t r a t e s i n t r o d u c e d i n t o t h e h u m a n b o d y w i t h f o o d a n d w a t e r c a u s e a d i s e a s e c a l l e d
m e t a h e m o g l o b i n e m i a i n b a b i e s 3 . a n d r u m i n a n t s 4 . ;
a c c o r d i n g t o s o m e m e d i c a l r e s e a r c h
t h e y a r e a l s o t h e r e a s o n f o r e n d e m i c g o i t e r ( 6 ) .
L y o c h e v ( 1 ) , f r o m t h e I n s t i t u t e o f H y g i e n e , h a s s t u d i e d t h e e f f e c t o f N f e r t i l i z e r s
o n t h e c o n t e n t o f n i t r a t e s i n d r i n k i n g w a t e r .
T h e r e s u l t s o b t a i n e d a r e g i v e n i n F i g . 1 .
I t i s o b v i o u s t h a t t h e r e e x i s t s a c o r r e l a t i o n b e t w e e n t h e a m o u n t o f f e r t i l i z e r s a p p l i e d
d u r i n g t h e
1 9 5 3 - 1 9 6 6
p e r i o d a n d t h e p e r c e n t a g e o f w a t e r c o n t a i n i n g n i t r a t e s i n t h e d i s t r i c t s
o f S o f i a , P l e v e n , V i d i n a n d P l o v d i v ( t h e c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t i n e q u a l t o 0 . 8 5 ) .
B u t t h e
o o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t o f t h e n o n s t a n d a r d a m o u n t s ( 3 0 m g p e r 1 ) i s 0 , 5 4 , w h i c h s h o w s t h a t t h e
a m o u n t o f n i t r a t e s i n t h e w a t e r i s s t i l l l o w .
I r r e s p e c t i v e o f a l l t h a t , t h e p o s i t i v e c o r r e l a t i o n e x i e t i n g b e t w e e n t h e a m o u n t o f
f e r t i l i z e r s i n t r o d u c e d a n d t h e c o n t e n t
o r
n i t r a t e a i n d r i n k i n g w a t e r i n a v e r y s e r i o u s
w a r n i n g .
V e g e t a b l e s a n d f o d d e r c r o p s g r o w n i n d i f f c r o n t r e g i o n s o f t h e c o u n t r y h a v e b e e n t h e
o b j e c t o f a n o t h e r s t u d y r e l a t e d t o t h e s a n e p r o b l e m .
o f a r , i t h a s b e e n e s t a b l i s h e d t h a t
u n d e r t h e c l i m a - t i c c o n d i t i o n s
o r
t h e c o u n t r y ,
a
l o w h i m i d i t y a n d a h i g h s o l a r r a d i a t i o n ,
a c o m p a r a t i v e l y s m a l l p o s s i b i l i t y e x i s t e d f o r a c c u m u l a t i o n o f t o x L c a m o u n t s o f n i t r a t e s
i n t h e p l a n t s .
T h e r e s u l t s o b t a i n e d f r o m t h e s t u d i o s c a r r i e d o u t b y s c i e n t i f i c w o r k e r s
i n P l o v d i v a r e g i v e n i n T a b l e 1 .
I t i s o b v i o u s t h a t t h e a m o u n t o f n i t r a t e s i s w i t h i n t h e
r a n g e o f t h e a d m i s s i b l e c o n t e n t o f n i t r a t e s .
S i m i l a r s t u d i e s h a v e b e e n c a r r i e d o u t a t t h e
I n s t i t u t e o f H y g i e n e o n s p i n a c h s a m p l e s t a k e n f r o m t h e : r i r k e t i n b o f i a ;
T h e a v e r a g e a m o u n t
e s t a b l i s h e d i s 1 2 m g p e r 1 0 0 g o f f r e s h p r c d u c t ( 2 ) , i . e . b e l o w t h e a d m i s s i b l e r a t e
( 5 0 m g p e r 1 0 0 g o f f r e 1
A
P r O d t . )
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 234/367
I t i s w e l l k n o w n t h a t t h e t o x i c a m o u n t u o f n i t r a t e o a r e o h i e f l y a c c u m u l a t e d i n t h e
p r e u e n c e o f a h i g h h u m i d i t y a n d a l o w t e m p e r a t u r e , w h i c h
o c o u r
d u r i n g t h e a u t u m n v e g e t a t i o n
p e r i o d ( 9 ) .
A c c o r d i n g t o t h e d a t a o b t a i n e d a t t h e I n s t i t u t e o r : i y g i e n e f r o m i n v e s t i g a -
t i o n u w i t h s p i n a c h g r o w n d u r i n g l a t e a u t u m n a t t h e r a t e o f 1 2 0 k g o f n i t r o g e n p e r h a , t h e
a m o u n t o f n i t r a t e w a s 1 1 3 m g p e r 1 0 0 g o f f r e u h w e i g h t .
O t h e r e a m p l e s f r o m g l a s s h o u s e s
g a v e a c o n t e n t o f 3 8 2
m g
p e r 1 0 0 g o f f r e s h w e i g h t .
T h e s p e c i a l e x p e r i m e n t s c a r r i e d o u t a t t h e N . P o u s h k a r o v I n o t i t u t e o f S o i l ä c i o n c e
w i t h l e t t u c e s h o w t h a t f e r t i l i z e r ° a p p l i e d l a t e i n a u t u m n h a v e p r o v o k e d a m a r k e d i n c r e a s e
i n n i t r a t e c o n t e n t ( F i g . 2 ) . T h e d a t a o b t a i n e d f r o m a n a l y e e e o f v e g e t a b l e s a m p l e o t a k e n
f r o m t h e m a r k e t i n 8 o f i e i n D e c e m b e r s h o w e d a n i n c r e a s e d a m o u n t o f n i t r a t e s ( T a b l e 2 ) .
T h e p u r p o s e o f o u r e x p e r i m e n t s w a s t o f i n d w a y s t o o v e r c o m e t h e n i t r a t e a c c u m u l a t i o n
i n v e g e t a b l e s a n d f o d d e r c r o p s .
O n e o f t h e w a y e i s t o d e c r e a s e n i t r o g e n f e r t i l i z e r r a t e s
b u t t h i e i s a c o n t r a d i c t i o n ' c . o t h e m a i n t a s k
o f
i n c r e a s i n g o r o d u c t i e n .
T h e o t h e r
t r e n d i n
t o i m p r o v e t h e s y n t h e t i c a n d m e t a b o l i c p r o c e n s e s i n t h e p l a n t s .
I t i o w e l l
k n o w n , t h a t b e e i d e u t h e e f f e c t o f s o l a r r a d i a t i o n a n d h u m i d i t y , t h e c a t a l y t i c e f f e c t o f
u o m e c h e m i c a l e l e m e n t e i s a l e o o f s o m e i m p o r t a n c e .
T o t h i s e n d p o t e x p e r i m e n t s w i t h m a i z e
a n d
l e t t u c e w e r e ( l e t u p w i t h c i n n a m o n i c f o r e s t
s o i l .
T h e f o l l o w i n g r a t e u
o f
n i t r o g e n f e r t i l i z e r s a s a m m o n i u m n i t r a t e w e r e s t u d i e d :
0 , 2 5 0 , 1 7 5 , 5 0 0 , 1 0 0 0 , 2 0 0 0 a n d 4 0 0 0 m g p e r k g o f s o i l .
T h e l a t t e r w e r e c o m b i n e d w i t h
t h r e e l e v e l s o f o t h e r e l e m e n t s a s a b l a n k e t t r e a t m e n t , n o t e d
d o w n
a s B 1 a n d 1 1 2 a n d 3 3
C o m b i n a t i o n s o f t w o m o r e l e v e l s o f t r a c e e l e m e n t s h a v e a l s o b e e n u s e d 1 7 ; i t h l e t t u c e a n d o n e
w i t h m a i z e , n o t e d d o w n a s T 1 a n d T , ( T a b l e 3 ) .
T h e e l e m e n t s w e r o i n t r o d u o e d i n t o t h e s o i l
n o p u r e c h e m i c a l s . G r a m o x o f i e w a e t e s t e d a s a g r o w t h r e g u l a t o r i n a n o t h e r e x p e r i m e n t a t
t h e r a t e o f 0 . 0 0 1 5 m l p e r k g o f s o i l .
T h e c o n t e n t o f n i t r a t e e w a s d e t e r m i n e n a t t h e u t a g e
o f t h e 7 t h - 9 t h l e a f i n a i r - d r y m a t e r i a l ( 7 ) .
R e u u l t o
T h e d a t a o b t a i n e d u h o w e d t h a t t h e c o n t e n t o f n i t r a t e o i n c r e a g e d
w i t h t h e i n c r e a s e o f
t h e n i t r o g e n f e r t i l i z e r r a t e s .
A s r e g a r e m a i z e t h e l i m i t o f t h e t o x i c a m o u n t o f n i t r a t e s ,
i . e . 0 . 7 7 p e r c e n t o f N O
a f t e r H a r k e r a n d K a m e y ( 5 ) w a s r e a c h e d a t t h e r a t e o f 5 0 0 m g o f
p e r k g o f s o i l .
I n l e i t u c e , t h e r a t e o f 2 5 0 - 5 0 0 m g o f N p e r k g o f s o i l i n c r e a s e d t h e
c o n t e n t o f n i t r a t e s t w i c e o r e v e n t h r i c e a s c o m p a r e d t o t h a t i n m a i z e (
i n t h i s c a s e t h e
d i f f e r e n c e i n s e a s o n c o u l d h a v e b e e n t h e r e a e o n f o r s u c h a n i n c r e a e e ) .
A t t h e r a t e o f
4 0 0 0 m g o f t i p e r k g . o f
s o i l
t h e p e r c e n t a g e o f n i t r R t e i n m a i z e w a s 1 . 6 5 p e r c e n t a n d i n
l e t t u o e , 1 . 8 6 p e r c e n t o f d r y m a t t e r , o r i n o t h e r w o r d s , v e r y c l o e e t o t h e l e t h a l l i m i t
f o r r u m i n a n t s a c c o r d i n g t o t h e a b o v e q u o t e d a u t h o r s .
T h e d a t a o b t a i n e d o h o w e d t h a t w h e n m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t u w e r e c o m b i n e d t h e c o n t e n t
o f n i t r a t e s d e c r e a s e d ( T a b l e 4 )
.
I f t h e a v e r a g e a m o u n t o f n i t r a t e s i n t h e l e t t u c e a t
B , a n d T n w a s t a k e n a s 1 0 0 i t w a s c o n s i d e r a b l y l o w e r a t B a n d 8 1 .
T h u e ,
i f n o t r a c e
e i e m e n t e % e r e i n t r o d u c e d ( T 0 ) a n d t h e b l a n k e t t r e a t m e n t w á o B , t l i e c o n t e n t o f n i t r a t e n
d e c r e a s e d b y 7 p e r c e n t a s c o m p a r e d t o t h e
c a o e
o f 1 3 , ;
W h e n r a c e e l e m e n t s w e r e i n t r o d u c e l
w i t h T 1 a d e c r e a e e o f 3 6 p e r c e n t w a s p r e o e n t a n d w i t h
4 8 p e r c e n t .
T h e d a t a g i v e n i n T a b l e
5
e h o w t h a t w h e n h i g h r a t e s o f m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t n w n r e
c o m b i n e d , t h e l a r g e s t d o o r - e a u ° i n n i t r a t e c o n t e n t a t 2 0 0 0 m g t r e a t m e n t w a s o b s e r v e d .
T h e
e f f e c t o f t r a c e e l e m e n t e p r o v e d t o b e h i g h e r w i t h m a i z e . t h a n w i t h l e t t u c e .
T h e c o n t e n t o f n i t r a t e s i n m a i z e d e c r e a s e d i n t h e p r e g e n c e o f a c o m b i n a t i o n o f 3 a n d
g r a m o x o n e f o r a l l t h e r a t e s o f n i t r o g e n f e r t i l i z e r s ( a v e r a g e o f 1 4 p e r c e n t ) ( F i g . 4 ) .
N o u u c h s t a b l e e f f e c t
w a s o b s e r v e d w i t h l e t t u c e ( F i g .
5 ) .
P u r t h e r e x p e r i m e n t o a r e n e e d e d
i n t h i s r e s p e c t .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 235/367
T h e e x p e r i m e n t o c a r r i e d o u t a l u o s h o w e d t h a t
* . n e
d e u r e a s e o f n i t r a t e e , a s a r e o u l t
o f t r e a t m e n t e w i t h m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t s , d i d n o t a f f e c t t h e d e c r e a s e o f t o t a l n i t r o g e n
( F i g . 6 a , b ) .
C o n c l u s i o n s
T h e r e s u l t s o b t a i n e d f r o m t h e s e f i r e t e x p e r i m e n t o o n t h e p r o b l e m m a k e u s t h i n k t h a t
t h e d e c r e a s e o f n i t r a t e s i s d u e t o t h e i n t e n e i f i c a t i o n o f t h e m e t a b o l i c p r o c e s e e e I n t h e
p l a n t s ;
t h e i n t e r a c t i o n o f m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t s p r o v o k e e a h i g h e r d e c r e a s e o f n i t r a t e s .
T h e r e f o r e , t h e m a i n c o n c l u s i o n t h a t c o u l d b e d r a w n i n t h a t n u t r i t i o n E h o u l d b e w e l l
b a l a n c e d i n o r d e r t o p r e v e n t n i t r a t e a c c u m u l a t i o n i n t h e p l a n t a .
F u r t h e r m o r e , w i t h t h e i n c r e a s e i n t h e a m o u n t o f n i t r o g e n f e r t i l i z e r s a c t u a l l y u s e d
a c e r t a i n i n c r e R s e c a n b e o b s e r v e d i n t h e d a n g e r o f a c c u m u l a t i o n o f n i t r a t e e i n c o m e
c r o p s , o u c h a s v e g e t a b l e s a n d f o d d e r .
T h e t h i r d c o n c l u u i o n c o n c e r n s d r a i n a g e w a t e r s a n d i t i n d i c a t e s t h e n e c e s s i t y f o r
c o m p l e t e e r o s i o n c o n t r o l t o p r e v e n t b o t h s o l i d a n d l i q u i d r u n - o f f o f t h e s o i l .
O U T L O O K O N F U T U R E R E S E A R C H W O R K O N T H E E F F E C T O F
I E R T E L I Z E R U S E O N H U M A N E 1 i V I R O N 2 . M N T I N
B U L G A R I A
A n u m b e r o f s t a t e a g e n c i e s h a v e b e e n s e t u p r e c e n t l y i n B u l g a r i a t o
c o n t r o l : b o t h
t h e p r a c t i c a l m e a e u r e s r e q u i r e d a n d s c i e n t i f i c r e s e a r c h w o r k o n h u m a n e n v i r o n m e n t .
T h e I n s t i t u t e o f S o i l ' S c i e n c e i s i n c h a r g e o f r e s e a r c h
o n c o i l c o n s e r v a t i o n a n d
p l a n t p r o t e c t i o n f r o m h a r m f u l e u b o t a n c e e t h a t c o u l d b e t a k e n u p f r o m t h e s o i l .
T h i s
w o r k i s c o o r d i n a t e d w i t h t h e i n v e s t i g a t i o n s o a r r i e d o u t b y t h e i n e t i t u t e s u n d e r t h e
M i n i s t r y o f H e a l t h , t h e M i n i s t r y o f H e a v y I n d u e t r y a n d t h o M i n i e t r y o f F o r e s t s a n d
C o n t r o l o f H u m a n E n v i r o n m e n t .
A c c o r d i n g t o p l a n s , r e s e a r c h w o r k o n s o i l o o n s e r v a t i o n a n d p l a n t p r o t e c t i o n s h o u l d
p r o c e e d a l o n g t w o m a i n l i n e o :
S t u d y o f e n v i r o n m e n t i n g l a e s h o u s e s a n d i n t h e f i e l d s R e r e g a r d s a c c u m u l a t i o n o f
h a r m f u l s u b s t a n c e e i n v e g e t a b l e s a n d f o d d e r c r o p s a n d e e p e c i a l l y a s r e g a r d s n i t r a t o s
u n d e r t h e e f f e c t o f f e r t i l i z e r a p p l i c a t i o n .
I n t h i s c o n n e c t i o n t h e r e s h o u l d b e e s t a b l i s h e d m e t h o d s o f i n t e n u i f i c a t i o n o f
m e t a b o l i s m a n d p h o t o s y n t h e s i e w i t h a v i e w t o a c h i e v i n g a m a x i m u m u s e o f n i t r o g e n f o r
s y n t h e s i z i n g o f u s e f u l o r g a n i c m a t t e r .
T h a t a s p e c t i s i n f a c t a c o n t i n u a t i o n a n d e x t e n s i o n
o f t h e a l r e a d y i n i t i a t e d w o r k , s o m e r e s u l t ° o f h i c h h a v e b e e n r e p o r t n d a t t h i s s e s s i o n .
T h e o t h e r a o p e c t o f t h e w o r k c o n c e r n e c o m p l e t e e r o n i o n c o n t r o l o n d i f f e r e n t
w a t e r n h e d s a n d t h e i n t r o d u c t i o n o f a m o d e r n s y s t e m o f l a n d u s e i n d i f f e r e n t r e g i o n s o f
t h e c o u n t r y w i t h r e s p e c t t o t h e
M R X I M U M
u s e o f f e r t i l i z e r n a n d
m i n i m u m a m o u n t s
o f o o l i d
a n d l i q u i d r u n - o f f p e r m i t t e d , t h e l a t t e r b e i n g t h e r e a s o n f o r f i l l i n g r i v e r s a n d d a m s
w i t h o o z e a n d p o l l u t i n g t h e m w i t h s o i l m a t e r i a l a n d w a t e r
c o n t a i n i n c a
h i g h c o n t e n t
e f r e s i d u a l a m o u n t e o f n i t r o g e n , p h o o p h o r u e , p o t a s e i u m , h e r b i c i d e s a n d p e s t i c i d e s .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 236/367
A c c o r d i n g t o t h e p r o j e c t , i t i s e n v i s a g e d t h a t r e u e a r c h w i l l
b e i n c l u d e d o n p r e v e n t i o n
o f p o l l u t i o n r e e u l t i n g f r o m t h e e l u r r y e m i t t e d b y l a r g o a n i m a l - : b r e e d i n g f a r m u ( i n t h e n e a r
f u t u r e h u n d r e d s o f l a r g e f a m e , w i l l b e c o n e t r u c t e d i n B u l g a r i a e a c h
o n e f o r s e v e r a l
m i l l i o n b r o i l e r a , 1 5 - 2 0 t h o u s a n d l i v e s t o c k , a b o u t 1 0 0 0 - 1 5 0 0 c o w s a n d 5 0 - 8 0 t h o u s a n d p i g e
f o r f a t t e n i n g ) .
T h e s t u d y w i l l i n c l u d e i n v e s t i g a t i o n s o n e r o s i o n c o n t r o l , t h e w a s h i n g a w a y o f s o i l
a n d c h e m i c a l s u b s t a n c e s b y t h e g r a v i t y
o f w a t e r , t h e p e n e t r a t i o n o f d i f f e r e n t p o l l u t i n g
e u b e t a n c e s i n d r a i n a g e w a t e r i n t o t h e g r o u n d w a t e r s w h i c h a r e u e e d e i t h e r f o r d r i n k i n g
a n d i r r i g a t i o n o r f o r w a t e r s u p p l y t o r i v e r s a n d d a m p . q b e c o m b i n e d m a n a g e m e n t , b i o l o g i c a l
a n d e n g i n e e r i n g p r a c t i c e s o f e r o e i o n c o n t r o l a n d p o l l u t i o n o f t h e e n v i r o n m e n t s h o u l d b e
u t u d i e d .
F o u r w a t e r s h e d s h a v e a l r e a d y b e e n u e l e c t e d c o v e r i n g 1 0 - 4 0 t h o u u a n d h a ;
t h e y
a r e u n d e r t h e s u p e r v i s i o n o f t h e r e s e a r c h o r g a n i s a t i o n , a s w e l l a s t h e M i n i s t r y o f
A g r i c u l t u r e a n d F o o d I n d u s t r y a n d t h e M i n i u t r y o f F o r e s t e a n d C o n t r o l o f H u m a n E n v i r o n m e n t .
T h e N . P o u s h k a r o v I n s t i t u t e o f S o i l S c i e n c e p l a y s a n i m p o r t a n t r o l e i n p l a n n i n g a n d
s t u d y i n g t h e e f f e c t o f t h e a p p l i c a t i o n o f d i f f e r e n t e r o e i o n c o n t r o l p r a c t i c e u a n d c o n t r o l
o f p o l l u t i o n .
T h i e p r o j e c t i s i n c l u d e d i n o n e o f t h e p r o g r a m m e s o f t h e U N D P / F A O p r o j e c t
4 7 2
B U L 6 :
S t r e n g t h e n i n g o f t h e N i k o l a
P o u e h k a r o v
I n s t i t u t e o f S o i l S c i e n c e i n S o f i a .
R E F E R E N C E
n b O t i e B 1 .
C . n a y H i T p y A o B e H a
H I M , C O R E , 1 9 6 9 .
H o l i n n w E t a 3 . ,
1 , i . A m 1 r u 1 e B a .
r p a z i H a p c . : B o ,
/ 4 ,
1 9 6 9 .
C y d 6 o n a l
r i 4 T V I e H a
1
c a m i T a p o a ,
1 0 , 1 9 6 2 .
A g r i c u l t u r e I n f o r m a t i o n B u l l e t i n N o
2 9 9 ,
A g r i c u l t u r a l R e s e a r c h
S e r v i c e , U S D A ,
1 9 6 5 .
H a r k e r K . W . , K a m a y A . M . , V i e l e m e y e r u n d S e y f a r t h , A l b r e c h t T h a e r -
A r c h i v , B d .
9 ,
H . 9 , 1 9 6 5 .
H e t t c h e O . , S t a d t e h y g i e n e , 8 , 1 9 6 8 .
M e t h o d e n b u c h B d . I V , N e u m a n V e r l a y , B e r l i n , 1 9 5 3 .
S a c h e e R . , Z e i t e c h r . f . g e s a m t e H y g i e n e u n d i h r e C r e n z g e b i e t e , 1 2 ,
4 1 1 9 6 6 .
W r i g h t M . J . a n d D a v i s o n K . L . A d v a n c c a i n A g r o n o m y , v . 1 6 , 1 9 6 4 .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 237/367
T a b l e I
N I T R A T E S I N S O W S
C R O P S
T a b l e 2
C O N T E N T O P N I T R A T E S I N S O M E V E G E T A B L E S
C r o p s
N O c o n t e n t i n p e r c e n t
j
o f d r y m a t t e r
1 .
A l f a l f a , I I o u t
( s t a g e o f b l o s s o m i n g )
0 . 2 2
2 .
C o o k ' s f o o t
( s t a g e o f t a s s e l i n g )
0 . 3 9
3 .
M a n g e l w u r z e l
( l e a v e s )
0 . 6 5
4 .
M a i z e
( s t a g e o f 1 2 t h l e a f ) 0 . 3 7
5 .
M a i z e
( a f t e r v e g e t a b l e s )
0 . 4 5
i
C r o p s
N O 3
c o n t e n t i n m g p e r 1 0 0 g
o f f r e s h w e i g h t
1 .
C a b b a g e I
1 7
2 .
C a b b a g e I I
4 4
3 .
L e e k a
1 8
4 .
S p i n a c h
I
7 1
5 .
S p i n a c h
I I
5 7
6 .
S p i n a c h I I I
: 3
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 238/367
T a b l e 3
B L A N K E T T R E A T M E N T
T a b l e 4
D E C R E A S E O F N I T R A T E S A S A R E S U L T O F I N T E R A C T I O N
B E T W E E N M A J O R A N D T R A C E E L E M E N T S
N u t r i e n t s a n d o t h e r e l e m e n t o I n g p e r k g o f s o i l
P
K
C a
M g
S
N a
C l
B 1
2 2
1 . 2 8
0 . 2 5 1 . 0 0 . 0 6 0 . 0 5
B 2
4
4
2 . 5 6
0 . 5
1 . 5
0 . 1 2
0 . 1 0
B . .
8
5 . 1 2
1 . 0
2 . 0
0 . 2 4
0 . 2 0
T r a c e e l e m e n t o i n m g p e r k g o f s o i l
P o
M o
M n
a
I
F e
C u
T 1
1 . 5 0 . 1
2 . 5 6 0 . 1 3 0
1
T 2
4 . 5
1 . 0
7 . 0
1 2 0 . 3
6 0
2
L e v e l o f
S a l a d
M a i z e
t r a c e
e l e m e n t s
L e v e l o f m a j o r e l e m e n t o
( T )
B 2
B 1
2
B 3
T o
T 1
T 2
1 0 0
1 0 2
9 1
9 1 .
8 5
7 3
6 6
5 2
1 0 0
5 7
9 6
6 0
8 1
6 1
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 239/367
T a t ' l e
I N T E R A C T I O N A T 2 0 0 0 M O O F N H 4 N O 3
L e v e l o f
3 a l a d
N O c a
L e v e l o f
M a i z e
N O
t r a c e
e l e m e n t o
1 5 1
2
B 3
t r a c e
e l e m e n t o
B 1
B 2
B 3
T c
1 . 3 9 1 . 3 0 1 . 0 8
1 . 1 4 1 . 1 0
0 . 9 3
1 . 4 2 1 . 1 8
0 . 9 2
1
0 . 6 5
0 . 6 8
0 . 7 0
T 2
1 . 2 7
1 . 1 4
0 . 7 3
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 240/367
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 241/367
E F F E C T O F M A J O R A N O T R A C E E L E M E N T S O N C O W : 1 N T
O F N I T R A T E S I N S A L A D C R O P
2 3 0
N F E R T I L I Z 1 R l h M O / K O O F S O I L
2 0 0
, T J
1 6 0
4
2
1 2 0
o -
- - - - - - - - - -
c c
6 .
8 0
o
a t
4 0
o
N F E R T I L I Z E R I N 1 1 0 / K 0 O F S O I L
F I G . 3
E F F E C T O F G R A M O X O N E O N C O N T E N T O F
N I T R A T E S
I N M A I Z E
C R O P
1 3 0 0
3 0 0 0
4 6 0 0
N F E R T I L I T E R I N F I G / K O O f S O I L
F I G
F 1 1 1
8 3
8 3 4 T 2
B e
8 . 2
T i
O
a o c
1 0 Ó 0
2 0 0 0
4 0 0 0
5 0 0
1 0 0 0
2 0 0 0
4 0 0 0
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 242/367
1 8 0
1 2 0
B O
4 0
o
o
B O O
1 0 0 0 2 0 0 0
4 0 0 0
f E R T t L 1 Z E R I N M O / K 0 O F S O I L
o
E F F E C T O F G N A M O X O N E O N C O N T E N T 0 1 - N I T R A T E S
I N S A L A D C R O P
5 0 0 0
1 0 0 0 2 0 0 0 4 0 0 0
B 1
N P E R 1 ' 1 1 . 1 2 E R I N M G / D O T
- - - - , 8 3 4 - 0 , 0 m a x o n
F I G E
1 3 2 4 . I
2 9 0 5 0 0 1 0 0 0 2 0 0 0 4 . 0 0 0
o
B 2
N r E R T I L i Z E R I N N 1 0 / P O T
I G O
2 1 2 0
9 0
4 0
o
1 3 2 5 ,
- - - -
8 2
0 . 0 n e
5 0 0
1 0 0 0
2 0 0 0
4 0 0 0
F E R T I L I Z E R I N h i p / K 0 O F S o I L
F 1 0 . 5
R E L A T I V E A M O U N T O F N I T P A T E S . I N T O T A L N I T R O G E N I N M A I Z E C R O P
o
B Y
9 2
T
4
2
o
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 243/367
T H L M A I N S O U B C F ; 3 O P E U T R O P H I C A T I O N O F I N L A N D W A T E R S W I T H S P E C I A L R E F E R E N C E T O T H E
C O H P A R A T I V E M A G N I T U D
0 1 0 P O L L U T I O N S O U R C E S
O . J a a g
C O N T E N T S
A .
T h e p r o g r e s s i v e d e t e r i o r a t i o n o f S w i s s l a k e s a n d r i v e r s a n d
o u r s t r u g g l e t o k e e p w a t e r s c l e a n
P h o s p h o r u s a n d n i t r o g e n
T h e s t r u g g l e a g a i n s t e u t r o p h i n a t i o n
B .
T h e A B C s o f w a s t e w a t e r p u r i f i c a t i o n
C o l l e c t i n g a n d c o n d u c t i n g w a s t e w a t e r t h r o u g h a e e w e r a g e
s y s t e m
W a n t o w a t o r t r e a t m e n t
S e d i m e n t a t i o n o r p r i m a r y s e t t l i n g t a n k
S l u d g e d i g e s t i o n
S e c o n d a r y w a e t e w a t e r t r e a t m e n t
5 . 1 .
T h e t r i c k l i n g f i l t e r
5 . 2 .
A c t i v a t e d s l u d g e s y s t e m
T e r t i a r y t r e a t m e n t : R e m o v a l o f m a i n e u t r o p h y i n g s u b s t a n c e s
C o n c l u s i o n
C .
T h e c o n t r i b u t i o n o f a g r i c u l t u r e t o w a r d e u t r o p h i c a t i o n i n S w i t z e r l a n d
I n t r o d u c t i o n
A m o u n t s o f n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u s c o n t a i n e d i n w a t e r a n d
o r i g i n a t i n g f r o m l a n d u t i l i z e d b y a g r i c u l t u r e a n d f o r e e t r y
2 . 1 .
D i r e c t m c a o u r u s e f f e c t e d u n d e r n a t u r a l c o n d i t i o n s i n t h e
c a t c h m e n t a r e a s o f v a r i o u s r e c e i v i n g w a t e r s
2 . 1 . 1 .
T h e A l p t a l
2 . 1 . 2 .
T h e L a k e o f A l p n a c h
2 . 1 . 3 .
T h e L a k e o f S a r n e n
2 . 1 . 4 .
T h e r i v e r s y s t e m L i n t h L i m m a t
2 . 1 . 5 .
T h e L a k e o f R a l l w i l
2 . 1 . 6 .
T h e L a k e o f M o r a t
2 . 1 . 7 .
T h e L a k e o f P f : i f f i k o n a n d t h e G r e i f e n e e e
2 . 2 .
R e c a p i t u l a t i o n o f t h e r e s u l t e
2 . 3 .
l A y s i m e t e r t e s t s
2 . 3 . 1 .
A f e w r e s u l t s o f S w i g s l y s i m e t e r t e s t s
2 . 3 . 2 . D i s c u s s i o n o f t h e l y e i m e t e r t o s t e
2 . 3 . 2 . 1 .
P h o s p h o r u s l e a c h i n g s
2 . 3 . 2 . 2 .
N i t r o g e n l e a c h i n g e
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 244/367
C o n t ' d
C .
T h e c o n t r i b u t i o n o f a g r i c u l t u r e t o w a r d e u t r o p h i c a t i o n i n S w i t z e r l a n d
R e l a t i v e s h a r e o f t h e a g r i c u l t u r a l c o n t r i b u t i o n i n t h e t o t a l n u t r i e n t
l o a d i m p o s e d o n s o m e S w i s s l a k e s , a n d t h e c o n s e q u e n c e s t h a t r e a u l t
t h e r e f r o m
C o n s u m p t i o n a n d a p p l i c a t i o n o f f e r t i l i z e r s
P o s s i b l e a g r i c u l t u r a l m e a o u r e s t o r e d u c e t h e s u p p l y o f n u t r i e n t s
i n t o w a t e r b o d i e s
F i n a l c o n s i d e r a t i o n s a b o u t p h o s p h o r u e a n d o t h e r p l a n t n u t r i e n t s
e c o n o m y .
A c k n o w l e a g m e n t
H a v i n g w o r k e d a t o n e h a n d w i t h l a m n o l o g i c a l p r o b l e m o o n a c o n s i d e r a b l e
n u m b e r o f S w i s s
r i v e r o a n d l a k e H f o r m a n y y e a r s a n d
o n t h e o t h e r
h a n d d e a l t
w i t h
p r o b l e m e a n d . m o d e r n a s p e c t o
a n d t e c h n i q u e u o f s o l i d w a s t e u t r e a t m e n t , r e u t i l i z a t i o n a n d d i e p o s a l i n
S w i t z e r l a n d a n d
a b r o a d , a t w a s a h o n o u r a n d a p l e a e u r e f o r m e t o a c c e p t y o u r
i n v i t a t i o n
t o p r e p a r e r e p o r t o
o n b o t h t h e o e t o p i c s a s m y c o n t r i b u t i o n t o y o u r
p a n e l m e e t i n g t o b e h e l d f r o m j a n u a r y 2 5
t o 3 0 , 1 9 7 2 , i n R o m e .
T h e r e f o r e ,
I c o l l e c t e d t h e r e a u l t s s u m m a r i z e d i n q u i t e a l o t o f r e p o r t s
a n d
l e c t u r e s
I h a d w o r k e d o u t i n t h e c o u r s e o f t h e l a e t d e c a d e s ' .
-
T h e n , d u r i n g t h e f a l l
o f 1 9 7 1
I b e c a m e a w a r e t h a t t w o c o m p r e h e n e i v e r e p o r t o w e r e b e i n g
d r a f t e d i n o u r I n s t i t u t e , t h e o n e w o r k e d o u t b y t h e d a r e c t o r s o f
t h e W H O
I n t e r n a t i o n a l R e -
f e r e n c e C e n t e r , M r . D . S t i c k e l b e r g e r a n d M r . H . R . W a s m e r e n t i t l e d " S u r v e y o f S o l i d W a o t e s
M a n a g e m e n t P r a c t i c e s " , t h e o t h e r p r e p a r e d f o r O L C D b y D r . R . G a c h t e r , F I A W A C , a n d D r . O . J . P u r r e r ,
S w i s o F e d e r a l R e s e a r c h I n e t i t u t e f o r A g r i c u l t u r a l C h e m i s t r y
a t
L i e b e f e l d B e r n e e n t i t l e d
" D e r B e i t r a g d e r L a n a w i r t s c h a f t z u r E u t r o p h a e r u n g d e r G e w a e s e r i n d e r S c h w e i z " .
S i n c e w e a l l f e l t t h a t d o u b l e w o r k o n t h e s a m e s u b j e c t s h o u l d
b e
a v o i d e d , t h e s e a u t h o r s
a l l o w e a m e t o a d a p t t h e i r r e p o r t s i n a m a n n e r t o b e u s e f u / f o r t h e p r e s e n t p a n e l m e e t i n g .
T h e r e f o r e , m a n y e l e m e n t s o f m y r e p o r t h a v e b e e n t a k e n f r o m t h e m e n t i o n e d p a p e r o w h i c h r e p r e -
p e n t a n a n a l y s i s
a s w e l l
a s a
s y n t h e s a s o f t h e t o t a l o f t h e a p p r o p r i a t e e x p e r i e n c e a v a i l a b l e
t o d a y .
I w o u l d l i k e t o e x p r e s s m y b e s t t h a n k s t c D . S t i c k e l b e r g e r , H . R . W a s m e r , R . G a c h t e r a n d
O . J . F u r r e r f o r h a v a n g a l l o w e d m e t o u s e t h e i r e x c e l l e n t s t u d i e s .
8 6 0 0 D U b e n a o r f , 2 0 . 1 . 1 9 7 2
P r o f . D r . O .
J 4 : 4 - 6
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 245/367
A .
T H E P R O G R E S S I V E D E T E R I O R A T I O N O F S W I S S L U C E S A N D R I V E R S A N D
O U R S T R U G G L E T O
K E E P W A T E R S C L E A N .
W h e n B o r n e 1 5 0 0 0 y e a r s a g o t h e A l p i n e g l a c i e r s r e c e d e d , t h e w a t e r s o f t h e l a k e s t h a t
f o r m e d w e r e s o c l e a r t h a t e v e r y p e b b l e c o u l d b e s e e n a t t h e b o t t o m .
S e l f - p u r i f i c a t i o n ,
a f a c u l t y i n h e r e n t i n e v e r y b o d y o f w a t e r , o a s i l y e l i m i n a t e d a l l o r g a n i c m a t t e r
t h a t
d e v e l o p e d n a t u r a l l y o r w h i c h w a s a i s c h a r g e d f r o m t h e & L o r e n ; t h a n k o t o t h i e c o n t i n u o u s
p r o c e s s o f m i n e r a l i z a t i o n o u r l a k e o a n d r i v e r s w e r e k e p t c l e a n .
I t w a o o n l y w h e n t h e p r o l i f e r a t i o n o f p o l l u t a n t s r e a c h e d d i s c o n c e r t i n g p r o p o r t i o n s
o w i n g t o o r c ' e a d i n g c i v i l i z a t i o n a n d i n d u s t r i a l i z a t i o n t h a t t h e d e t r i m e n t a l e f f e c t s o n
o u r w a t e r s b e c a m e a p p a r e n t .
T h i o l e d t o a c a t a s t r o p h i c d e t e r i o r a t i o n i n t h e c h e m i c a l
a n d b i o l o g i c a l e q u i l i b r i u m o f o u r l a k e s a n d r i v e r e , a d e v e l o p m e n t w h i c h n a d e i t m o r e
a n d m o r e d i f f i c u l t t o e u p p l y i n d u s t r y a s w e l l a s r e s i d e n t i a l a r e a s w i t h a r i n k i n g a n d s e r v i c e
w a t e r ; f i s h p o p u l a t i o n o w e r e d e c i m a t e d , a n d b a t h i n g a n d a w i m m i n g b e c a m e d a n g e r o u s a s a
r e o u l t o f b a c t e r i a l c o n t a m i n a t i o n .
A l l E u r o p e a n c o u n t r i e s w e r e b e s e t b y t h i s b l i g h t , a n d S w i t z e r l a n d l o o k e d o n w i t h
a p p r e h e n s i o n a s i t o p r e a d t o t h e w a t e r s o f t h e U S A , L a t i n A m e r i c a , J a p a n a n d p r a c t i c a l l y
a l l a r e a s o f t h e c i v i l i z e d w o r l d .
W a t e r p o l l u t i o n s o o n b e c a m e a w o r l d - w i d e p r o b l e m o f
p a r a m o u n t i m p o r t a n c e .
S w i t z e r l a n d b e g a n t h e s t r u g g l e t o p r e s e r v e i t s w a t e r s a s e a r l y a s t h e 1 9 2 0 e ; e x p e r t e
r e s o r t e d t o a l l t h e w a y s a n d m e a n s a v a i l a b l e t o w a r n t h e n a t i o n o f t h e i m m i n e n t d a n g e r ;
n a t i o n a l a n d c a n t o n a l l e g i u l a t i o n w a s s e t u p t o e n a b l e u s t o d o b a t t l e
o n t h e b r o a d e s t
f r o n t p o o s i b l e .
P r i v a t e a o s o c i a t i o n s f o r t h e c o n s e r v a t i o n o f o u r w a t e r s f o r m e d i n n u m e r o u s E n r o p e a n
c o u n t r i e s .
F i n a l l y t h e s e n a t i o n a l a e s o c i a t i o n e m e r g e d t o c o n s t i t u t e t h e E u r o p e a n F e d e r a t i o n
f o r t h e P r o t e c t i o n o f W a t e r s .
I n
1 9 6 5 ,
a f t e r t h e i n t e r n a t i o n a l c o n g r e o s e s i n L o n d o n
a n d T o k y o a n d l a t e r i n M u n i c h a n d P r a g u e , t h e I n t e r n a t i o n a l A s s o c i a t i o n o n W a t e r P o l l u t i o n
R e s e a r c h , w h i c h h e l d i t s 5 t h c o n g r e s s i n S a n F r a n c i s c o a n d H a w a i i i n
1 9 7 0 ,
w a s s e t u p .
W a t e r c o n e u m p t i o n i n a l l D c r o p e a n c o u n t r i e s , l i k e i n t h e U S A , i s c o n s t a n t l y o n t h e
r i s e a n d i s n o w i n c r e a o i n g a t t h e D a m e r a t e a s t h a t o f p o p a l a t i o n a n d i n d u s t r i a l e x p a n s i o n .
r m o s t p r e s s i n g t a s k i s t h e r e f o r e t o p r e s e r v e o u r n a t u r a l w a t e r s u p p l y , o u r l a k e s ,
r i v e r s a n d g r o u n d w a t e r .
T h e f i r o t m e c h a n o - b i o l o g i c a l w a t e r p u r i f i c a t i o n p l a n t i n S w i t z e r l a n d b e c a m e o p e r a t i v e
i n t h e y e a r 1 9 1 6 .
H o w e v e r , i t w a o o n l y a f t e r t h e 1 9 3 0 s a n d p a r t i c u l a r l y a f t e r t h e
i m p l e m e n t a t i o n
o f t h e
F e d e r a l A c t f o r t h e P r o t e c t i o n o f W a t e r s a g a i n o t P o l l u t i o n i n
1 9 5 5
t h a t t h e c o n s t r u c t i o n o f c e w a g e a n d i n d u s t r i a l w a s t e w a t e r p u r i f i c a t i o n p l a n t o f o l l o w e d
i n r a p i d s u c c e s e i o n .
T o d a y t h e r e a r e - I a m p l e a s e d t o s a y - e o m e 4 0 0 c e n t r a l m e c h a n o -
b i o l o g i c a l p u r i f i c a t i o n p l a n t s i n o p e r a t i o n , 1 0 0 u n d e r c o n o t r u c t i o n , a n d c o n o t r u c t i o n
c r e d i t h a s a l r e a d y b e e n a p p r o v e d f o r a n a d d i t i o n a l 1 0 0 w a s t e w a t e r p u r i f i c a t i o n a n d w a s t e s
d i s p o s a l p l a n t s , a l l f o r S w i t z e r l a n a ' s s m a l l a r e a o f 1 6 0 0 0 s q u a r e m i l e s .
A t p r e s e n t
a p p r o x i m a t e l y 5 0
7 ,
o f t h e S w i s o p o p u l a t i o n a s w e l l a s i t s i n d u s t r y a r e c o n n e c t e d t o
m o d e r n p u r i f i c a t i o n p l a n t u .
U p u n t i l n o w m o r e t h a n 3 b i l l i o n S w i s s f r a n c s o r r o u g h l y
1 b i l l i o n U S d o l l a r s h a v e a l r e a d y b e e n s p e n t o n t h e o e p l a n t o a n d t h e n e c e s o a r y s e w e r a g e
s y s t e m s .
B y t h e t i m e t h e f i r e t r o u n d i n o u r f i g h t t o p r e s e r v e o u r w a t e r s w i l l b e w o n ,
c l o s e t o 1 0 b i l l i o n S w i o s f r a n c s o r a b o u t 2 1 / 2 b i l l i o n U S d o l l a r s w i l l h a v e b e e n d i o -
b u r s e d f o r s e w e r a g e s y s t e m s a n d p a r i f i c a t i o n p r o g r a m m e s f o r d o m e s t i c a n d i n d u s t r i a l
w a s t e w a t e r .
T h i s i o a v e r y h i g h s u m f o r a c o u n t r y w i t h n o t v e r y m u c h m o r e t h a n s i x
m i l l i o n i n h a b i t a n t s .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 246/367
A t p r e s e n t w a e t e w a t e r p u r i f i c a t i o n i n c l u d e s p r i m a r y t r e a t m e n t ( s e d i m e n t a t i o n ) a n d
b i o l o g i c a l t r e a t m e n t e i t h e r w i t h t r i c k l i n g f i l t e r s o r a c c o r d i n g t o t h e a c t i v a t e d s l u d g e
s y s t e m .
T h e d e t e r i o r a t i o n i n o u r n a t u r a l w a t e r s d e s c r i b e d a b o v e i s d u o t o w h a t w e c a l l
e u t r o p h i c a t i o n .
T h e p h e n o m e n o n o f e u t r o p h i c a t i o n i n o u r w a t e r s a s I m e n t i o n e d b e f o r e s h o w s i t o e l f
i n t h e s i l t i n g o f r i v e r s a n d l a k e s a s w e l l a e i n t h e i r o v e r p r o d u c t i o n o f a l g a e a n d
w e e d s .
E v e n t h o u g h m u c h o f t h e p r o c e s s r e m a i n s u n c l e a r , w e c a n b e t t e r u n d e r s t a n d t h e o e
e f f e c t e b y c o n e i d e r i n g t h e p h y s i o l o g i c a l l a w o o f p l a n t l i f e .
O u r k n o w l e d g e i s s t i l l
e s p e c i a l l y f r a g m e n t a r y w i t h r e s p e c t t o t h e r o l e o f t r a c e e l e m e n t s , w h i c h i n f l u e n c e t h e
.
p r o d u c t i o n c y c l e o f a b o d y o f w a t e r .
U n c e r t a i n t y b e g i n s w h e r e i t c a n b e e s t a b l i s h e d
t h a t l a k e o h a v e " t u r n e d " , d e s p i t e t h e a b s e n c e o f a n o b v i o u s c a u s e f o r t h e d i s t u r b a n c e
i n t h e i r c h e m i c a l a n d b i o l o g i c a l b a l a n c e .
F o r e x a m p l e , w h a t w e r e t h e c a u s e s f o r t h e
s u d d e n a p p e a r a n c e i n 1 8 2 5 o f t h e B u r g u n d e r b l u t
a l g a e i n t h e L a k e o f M o r a t ( M u r t e n s e e ) -
i m b a l a n c e t r i g g e r e d b y w a s t e w a t e r f r o m a n u m e r i c a l l y s m a l l p o p u l a t i o n w i t h o u t i n d u s t r y
w o r t h y o f m e n t i o n ?
B u t t h e m a s s i v e d e v e l o p m e n t o f o t h e r s p e c i e s o f a l g a e , p r e v i o u s l y u n k n o w n l o c a l l y ,
c o n f r o n t s u s w i t h t h e s a m e r i d d l e .
A t p r e s e n t , L i e b i g a n d M i t s c h e r l i c h ' s l a w s o n p l a n t
n u t r i t i o n o f f e r t h e o n l y e x p l a n a t i o n , a s c r i b i n g e u t r o p h i c a t i o n t o s u b s t a n c e s w h i c h c a u s e
e x p l o e i v e v e g e t a l g r o w t h a s s o o n a s t h e n u t r i e n t s h a v e r e a c h e d a m i n i m a l c o n c e n t r a t i o n ,
e i t h e r t h r o u g h g r a d u a l o r s u d d e n e n r i c h m e n t . F r o m p r e v i o u s l y c o n d u c t e d i n v e s t i g a t i o n s
i t c a n b e s e e n t h a t i t i s u o u a l l y t h e c o n t e n t o f p h o s p h o r u s s a l t s w h i c h i n a t t h e e o u r c e
o f t h e e u t r o p h i c a t i o n o f o u r w a t e r s .
A s a r u l e , n i t r o g e n c o m p o u n d s a r e p r e s e n t i n s u c h
l a r g e q u a n t i t i e s t h a t a f u r t h e r i n c r e a s e o f t h e i r c o n c e n t r a t i o n c o u l d h a r d l y h a v e t h e
e f f e c t o f a d d i t i o n a l l y f a v o r i n g p r o d u c t i o n .
A m o n g t h e m a i n e u t r o p h i c m a t e r i a l s , t h a t i s , t h e v a r i o u s o x i d i z e d e l e m e n t s i n n i t r o g e n
a n d p h o e p h o r u s , t h e f o l l o w i n g m e a n v a l u e s a r e f o u n d i n S w i s s w a t e r s :
N o r m a l l y p r e s e n t i n m g / l i t e r
i n l a k e e
r i v e r s
s t r e a m s
p u r e g r o u n d w a t e r
A m m o n i a
N H 4
+
0 - 0 . 1 ( t o 1 )
0 . 0 1 - 1
0 . 0 1 - 1
0 - 0 . 0 5
N i t r a t e
N O 2 -
0 . 0 - 0 . 0 5
0 - 0 . 0 5
0 - 0 . 1
0 - t r a c e s
N i t r a t e
N O 3 -
0 - 1
u p t o . 2
u p t o 1 0
u p t o 1 0
P h o s p h a t e
P ° 4
0 - 0 . 5
0 - 1
0 - 1
u p t o 0 . 0 5
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 247/367
T h e s e a r e i n s i g n i f i c a n t c o n c e n t r a t i o n s ; y e t t h e y s u f f i c e t o t r i g g e r t h e p r o l i f e r a t i o n
o f t h e f l o r a t h a t s e r v e s t h e a n i m a l p l a n k t o n a n d , i n t u r n , t h e h i g h e r f a u n a , a s f o o d .
N i t r o g e n c o m p o u n d s a l r e a d y g a t i n t o o u r w a t e r s t h r o u g h r a i n , f o r a l t h o u g h n i t r o g e n ,
w h i c h c o m p r i s e s 8 0 % o f t h e a t m o s p h e r e i n c h e m i c a l l y v e r y i n a c t i v e , e l e d t r i c d i e c h a r g e s
i n t h e a i r f r o m o x y g e n a n d n i t r o g e n c o m p o u n d s t h a t a c c u m u l a t e i n u m a l l q u a n t i t i e s i n t h e
w a t e r a n d s o i l .
F a r g r e a t e r a m o u n t s o f n i t r o g e n a r e d i s c h a r g e d i n t o o u r l a k e s a n d r i v e r s
f r o m d o m e s t i c a n d i n d u s t r i a l w a s t e w a t e r s a n d e s p e c i a l l y f r o m t h e e f f l u e n t s o f p u r i f i c a t i o n
p l a n t e .
I n a d d i t i o n , t h a n k s
t o t h e o x y g e n p r e e e n t i n s o i l a n d w a t e r , n i t r o g e n i s a b s o r b e d b y
b a c t e r i a o f v a r i o u s k i n d s a n d b y t h e u b i q u i t o u s b l u e - g r e e n a l g a e .
O u r c a m p a i g n a g a i n s t e u t r o p h i c a t i o n m u s t t h e r e f o r e b e a i m e d a t r e s t r i c t i n g t h e
a d d i t i o n o f
p h o e p h o r u e
c o m p o u n d s a s m u c h a s p o s s i b l e . .
B u t h o w d o t h e b a s i c n u t r i e n t s
u s e d b y t h e f a r m e r t o f e r t i l i z o h i s c r o p s g e t i n t o o u r w a t e r s ?
I t i s n o t d i f f i c u l t t o
e s t a b l i s h w h i c h e u t r o p h y i n g m a t e r i a l s c o m e f r o m s e w a g e t r e a t m e n t p l a n t s a n d t o d e t e r m i n e
t h e i r e x a c t a m o u n t s a n d c o n t e n t .
I t i s m u c h l e s s s i m p l e - i f n o t i m p o s s i b l e - h o w e v e r ,
t o j u d g e t h e a f f l u x o f p h o e p h o r u e a n d n i t r o g e n c o m p o u n d s r e s u l t i n g f r o m a g r i c u l t u r a l
f e r t i l i z a t i o n o r e v e n f r o m t h e b r e a k d o w n a n d d i e s o l u t i o n o f m o u n t a i n r o c k , b o t h s o u r c e s
w h i c h c o n t r i b u t e t o t h e e u t r o p h i c a t i o n
o r
w a t e r i n a d r a i n a g e a r e a .
A s t h e y a r e d i f f i c u l t
t o q u a n t i f y , t h e a c c r e t i o n o f t h e s e n u t r i e n t s c a n o n l y b e e s t i m a t e d ; n e v e r t h e l e s s w e k n o w
t h a t , a s a w h o l e , t h e a m o u n t t h e y r e p r e e e n t i e a s g r e a t a s o r g r e a t e r t h a n t h e m e a s u r a b l e
n u t r i e n t e f r o m s e w a g e p l a n t s .
D e s p i t e t h i s u n c e r t a i n t y , m a n y S w i s s m u n i c i p a l i t i e s - e s p e c i a l l y t h e C a n t o n s ' o f
Z u r i c h a n d B e r n e - d e c i d e d t o d e m a n d a s c o m p l e t e a r e m o v a l o f p h o e p h o r u s c o m p o u n d s a s
p o n s i b l e f r o m t h e w a s t e w a t e r o f a e w a g e p l a n t s , a t l e a e t i n t h e c a t c h m e n t a r e a o f l a k e s
( t e r t i a r y t r e a t m e n t ) .
A t p r e s e n t , t h e e u t r o p h i c a t i o n o f r i v e r a i s c a u s i n g u s a l m o s t
n o c o n c e r n b e c a u s e t h e e q u i l i b r i u m o f t h e i r w a t e r s i s n o t b e i n g d i s t u r b e d .
I n d e e d , a
g r e a t o r g a n i c l o a d i e n e c e s s a r y t o p r o d u c e a u h a r p r e d u c t i o n i n t h e o x y g e n c o n t e n t o f a
b o d y o f r u n n i n g w a t e r .
L e t u s f i r s t c o n s i d e r t h e m o s t i m p o r t a n t n u t r i e n t e l e m e n t s f o r p l a n t s .
A .
1 P h o o p h o r u s a n d n i t r o g e n
P h o s p h o r u s i s p r e s e n t i n s o i l i n t h e f o r m o f p h o s p h a t e s , v a r i o u s f o r m s o f a p a t i t e s
a s w e l l a s t r i - , d i - , a n d m o n o c a l c i u m p h o s p h a t e .
O r g a n i c p h o s p h o r i c c o m p o u n d s s u c h a s
p h y t i n a n d n u c l e a r a c i d s , a b e o r b a b l e b y p l a n t s , h a v e a l s o b e e n f o u n d i n t h e s o i l .
P h o s p h o r i c c o m p o u n d s i n d i f f e r e n t s o i l e r e a c h c o n c e n t r a t i o n s o f 0 t o 0 . 3 % .
N i t r o g e n c o m p o u n d s a r e p r a c t i c a l l y n o n - e x i s t e n t i n t h e o r i g i n a l r o c k .
T h e y g e t i n t o
t h e s o i l w i t h p r e c i p i t a t i o n f r o m t h e a t m o e p h e r e o n t h e o n e h a n d a n d a s p r o d u c t s o f t h e
d e c o m p o s i t i o n o f o r g a n i c s u b s t a n c e s o n t h e o t h e r h a n d .
I n o u r e o i l n i t r o g e n c o m p o u n d s
s h o w v a l u e s o f 0 . 1 5 t o 1 . 5 % .
N i t r o g e n i s m a i n l y p r e s e n t i n a n o r g a n i c f o r m , i n o r g a n i s m s
l i v i n g i n t h e s o i l .
T h e i r b i o m a s s c a n b e c a l c u l a t e d b y m u l t i p l y i n g t h e q u a n t i t y o f
n i t r o g e n b y 2 0 .
I n i t e i n o r g a n i c f o r m , n i t r o g e n i s p r e s e n f a s a m m o n i a o r n i t r a t e , w h i c h
a r e a d s o r b e d a t s o i l c o l l o i d s o r w h i c h c i r c u l a t e w i t h s o i l - w a t e r .
W a s h o u t i s c o n s i d e r a b l e
i n b a r e s o i l , b u t c a n b e r e d u c e d t o 1 / 1 0 b y g r o w i n g p l a n t e .
T h i s f a c t i s o f r a t h e r g r e a t
i m p o r t a n c e i n r e s p e c t t a t h e e u t r o p h i o a t i o n o f n a t u r a l w a t e r s .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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A . 2 . T h e s t r a g g l e a g a i n o t e u t r o p h i c a t i o n
d p e r d a y h a v e b e e n c a l c u l a t e d t o b e 1 3 g N a n d
a r e s o l u b l e .
I n s y n t h e t i c d e t e r g e n t e d i f f e r e n t
r a g e w e c a n v a l u e t h e c o n t e n t o f s y n t h e t i c d e t e r g e n t s
R e p u b l i c t h e p r o d u c t i o n o f d e t e r g e n t a c o n t a i n i n g
a n d
1 9 6 G ,
a n d t h e i n c r e a s e
h a s n o t s l o w e d d o w n i n
T h e d i s c h a r g e o f P f r o m d e t e r g e n t s i s q u a n t i t a t i v e l y s u f f i c i e n t t o e x p l a i n t h e e x t r a -
o r d i n a r y i n c r e a s e i n t h e p l a n k t o n d e v e l o p m e n t i n t h e L a k e s o f C o n s t a n c e a n d G e n e v a
i n
r e c e n t y e a r s .
F o o d p r o c e e s i n g i n d u s t r i e s a l s o d i s c h a r g e p h o s p h o r i c a n d n i t r o g e n o u s m a t e r i a l s .
F u r t h e r e o u r e e n o f n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u s a r e a t r e e t c l e a n s i n g a n a r u n - o f f f r o m
s t r e e t H , e q u a r e o a n d h i g h w a y o .
A c c o r a i n g t o f i g u r e s f r o m t h e U n i t e d S t a t e s , s t r e e t
r u n - o f f c o n t a i n o a p p r o x i m a t e l y 4 t i m e s m o r o n i t r o g e n a n d 2 t i m e s m o r e p h o s p h o r u s t h a n
t h e w a t e r ( ' r o n r i v e r s .
I n f o r e s t r e g i o n s
a n
a v e r a g e o f 0 . 8 8 g / m 2 o f n i t r o g e n a n d 0 . 1
g / m 2
o f p h o s p h o r u s a c c u m u l a t e ; t h e s e i n d i c a t i o n H c o r r e e p o n d t o 7 a n d
3 %
r e s p e c t i v e l y o f t h e
a m o u n t s f o u n d i n d o m e s t i c w a s t e w a t e r i n t h e s a m e r e g i o n e .
B .
T H E A B C s O F W A S T E W A T E R P U R I F I C A T I O N
T h e h u m a n e x c r e t a p e r c a p i t a a n
1 . 4 g P , o f w h i c h 8 8 % N a n d
5 8
% P
p o l y p h o s p h a t e s a r e u s e d .
A s a n a v e
a t 7 - 1 2 % P .
I n t h e G e r m a n F e d e r a l
p h o o p h a t e o h a s d o u b l e d b e t w e e n
1 9 5 9
r e c e n t y e a r s .
I t i s i n k e e p i n g w i t h h i s i n n a t e n e e d f o r o r d e r a n d c l e a n l i n e s e t h a t m a n r e m o v e a
a l l t h e w a s t e s h e p r o d u c e s i n t h e c o u r s e o f h i s d a i l y a c t i v i t i e e ; h i s m a i n c o n c e r n , i s
t o a v o i d n u i e a n c e e a n d d e t r i m e n t t o h i s s u r r o u n d i n g s a s
f a r a s p o s s i b l e .
V e r y e a r l y i n t h e h i s t o r y o f m a n k i n d i t w a s r e c o g n i z e d t h a t t h e s o l i d a n d l i q u i d
w a e t e s p r o d u c e d b y m a n a n d
a n i m a l a
c o n t a i n e d c h e m i c a l o l e m e n t s t h a t h a d n a t u r a l f e r t i l i z i n g
v a l u e a n d c o u l d e n h a n c e t h e y i e l d o f a l l t y p e n o f c r o p e .
I n r u r a l r e g i o n s , h u m a n a n d
a n i m a l w a o t e s w e r e t h e r e f o r e c a r e f u l l y c o l l e c t e d i n c e s s p o o l e a n d m a n u r e a i t e h e o .
I n t h i s
w a y h u m a n a n d a n i m a l e x c r e m e n t e c a n s u p p l y t h e p l a n t n u t r i e n t s t h a t m u s t b e r e t u r n e d t o
t h e s o i l a f t e r h a r v e e t i n a .
N o t
s o v e r y l o n g
a g o t h e f e c a l m a t t e r g e n e r a t e d i n t h e c i t i e s w a s c o l l e c t e d i n
c o n t a i n e r ° a n d o p r o a d o n a r a b l e l a n d ; i n Z u r i c h , i n f a c t , t h i e t y p e o f d i s p o n a l w a s
c o n t i n u e d u n t i l t h e b e g i n n i n g o f t h i s c e n t u r y .
I n t h e m e a n t i m e , h o w e v e r , t h e f l u s h t o i l e t
w a s i n v e n t e d , w h e r e b y t h e e x c r e m e n t s a r e d i l u t e d , l o o s i n g t h e i r v a l u e a s a f e r t i l i z e r .
N e v e r t h e l e s s i t p r o v e d t o b e e a s i e r t o r e m o v e w a s t e m a t e r i a l f r o m h o u s e s a n d c o m m u n i t i e s
o n a c o n t i n u a l b a n j o t h r o u g h a s e w e r a g e e y e t e m .
B u t w h e r e w a o i t t o b e d i e c h a r g e d ?
T h e
e a s i e s t w a y w a s t o d i s c h a r g e i t d i r e c t l y i n t o t h e n e a r e s t r e c e i v i n g b o d y , r i v e r o r l a k e .
T h u s t h e h o u s e h o l d . a n d c o m m u n i t y w e r e k e p t c l e a n a n d o r d e r l y , b u t m a n h a a r e c k o n e d w i t h o u t
h i s h o o t .
T h e p o l l u t a n t s i n t h e w a s t e w a t e r c o n t a m i n a t e d t h e r e c e i v i n g b o d y t o s u c h a n
e x t e n t t h a t i n c r e a s i n g l y i n t o l e r a b l e c o n d i t i o n s d e v e l o p e d .
W a t e r p o l l u t i o n i n v o l v e s h y g i e n i c d a n g e r e a s a r e n u l t o f
t h e b a c t e r i a i n t h e w a s t e -
w a t e r , w h i c h c a n c a u s e i n f e c t i o n s i n m a n a n d a n i m a l s s u c h a n t y p h u n , p a r a t y p o i d , d i a r r h e a ,
c h o l e r a a n d o t h e r d i s e a s e s , p o s e i b l y e v e n p o l i o . O t h e r c o n s e q u e n c e s o f w a t e r p o l l u t i o n a r e :
o x y g e n d e p l e t i o n e n p o c i a l l y i n t h e d e e p l a y e r o o f o u r l a k e s ; f u n g i f o r m a t i o n i n r i v e r b e d s
t h r o u g h u n s i g h t l y , s l i m y s t r a n d s t h a t c o v e r p l a n t s a n d r o c k s ; o d o r n u i e a n c e a n d t o x i c
g a s e s s u c h a s s u l f u r d i o x i d e , a m m o n i u m a n d m e t h a n e .
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S i n c e
B a n d
i o c a r r i e d a l o n g i n t h e w a s t e w a t e r o h a n n o l , p r e s e n t i n g a d a n g e r f o r p u m p s
a m i o t h e r m a c h i n e r y a n d f o r d i g e u t i o n i n t h e d i g e s t i o n c h a m b e r , i t m u s t b e r e m o v e d i n a
s a n d t r a p .
F a t s a n d o i l , w h i c h a l e o i m p e d e t h e p u r i f i c a t i o n p r o c e e s , m u e t b e r e m o v e d
a s f a r a s p o s s i b l e i n a n o i l s e p a r a t o r .
T h i s o o n e i s t e o f d e e p c h a n n e l s
f r o m
w h i c h a i r
i s p r e o o e d .
T h o a i r b u b b l e s c a r r y t h e o i l a n d f a t t y m a t e r i a l t o t h e s u r f a c e o f t h e w a t e r
w h e r e i t i s s k i m m e d o f f .
3 . 3 . S e d i m e n t a t i o n o r p r i m a r y s e t t l i n g t a n k
N e x t t h e w a s t e w a t e r i s c h a n n e l e d t o a r o u n d o r r e c t a n g u l a r
p r i m a r y
s e t t l i n g t a n k
w h e r e
t h e h e a v i e r o o l i d w a o t e s c a n s e t t l e .
T h e
s l u d g e e
t h a t a c c u m u l a t e , c a l l e d p r i m a r y s l u d g e s ,
a r e r e m o v e d f r o m t h i n t a n k a n d p u m p e d t o t h e d i g e s t o r c h a m b e r b e f o r e a n a e r o b i o
d e c o m p o s i t i o n
s t a r t s .
I t i o i m p o r t a n t
t o
t r y t o
r e t a i n a s m a t c h o o l i d w a s t e m a t e r i a l i n t h e s e t t l i n g t a n k
a s p o s o i b l e i n o r d e r t o e l i m i n a t e a s m u c h f e c a l m a t t e r a s p 0 0 0 i b l e ; y e t ,
o n t h e o t h e r h a n d ,
t h i s i n s t a l l a t i o n m u n t n o t t a l c o u p m o r e o p a c e t h a n a b o o l u t e l y n e c e s s a r y .
T h e e f f e c t o o f o e d i m e n t a t i o n i n t h e p r i m a r y s e t t l i n g t a n k a r e a l l t h e g r e a t e r , t h o
l o n g e r t h e w a s t e w a t e r i n k e p t t h e r e .
A l o n g e r r e t e n t i o n t i m e , h o w e v e r , p r e a u p p o s e s l a r g e r
i n s t a l l a t i o n o , w h i c h , i n t u r n , e n t a i l g r e a t e r f i n a n c i a l o u t l a y .
T h u e t h e d e s i g n o f t h e
p l a n t m u s t b o c a l c u l a t e d s o t h a t o p t i m u m u t i l i t y c a n b e o b t a i n e d w i t h t h e l e a p t p o s s i b l e
c o n s t r u c t i o n l a y o u t .
O p t i m u m c o n d i t i o n s , h o w e v e r , d i f f e r f r o m c o u n t r y t o c o u n t r y a n d e v e n
f r o m m u n i c i p a l i t y t o m u n i c i p a l i t y .
T h e
m e a n t i m e o f p a o o a g e
o f t h e w a o t e w a t e r i n a s e t t l i n g
t a n k , f o r i n s t a n c e , v a r i e s f r o m l e s s t h a n o n e h o u r t o t w o o r o v e n m o r e h o u r s .
T h e a m o u n t o f o p a c e
a v a i l a b l e a n d a n u m b e r o f o t h e r c r i t e r i a w i l l d e t e r m i n e t h e d e s i g n
o f t h o p r i m a r y t r e a t m e n t i n s t a l l a t i o n s , t h a t i s , w h e t h e r t h e t a n k i s t o b e r o u n d o r r e c t a n g u l a r ,
s h a l l o w o r d e e p .
B . 4 . S l u d g e d i g e o t i o n
I n t h e d i m o o t o r t h e e l u d g e g o e s t h r o u g h a p r o c e s o o f a n a e r o b i c f e r m e n t a t i o n , u n d e r
t h e e x c l u s i o n o f a i r , d u r i n g w h i c h d i g e s t o r g a s
( 2 / 3 m e t h a n e
1 / 3
C O 2 ) i s p r o d u c e d .
T h e
c a l o r i f i c v a l u e o f t h i a g a s , w h i c h i e c o l l e c t e d i n a g a s o m e t e r , i s
6
0 0 0 k e a l / m 3 , t h a t o f
t h e g a s o u p p l i e d b y t h e u t i l i t y s e r v i c e e i s o n l y 3 5 0 0 k c a l / m 3 .
S l u d g e r e t e n t i o n t i m e i n t h e d i g e s t o r d i f f e r e .
F o r m e r l y , t h r e e t o f o u r m o n t h s h a d
b e e n c o n e i d e r e d n e c o n s a r y t o k i l l o f f p a t h o g e n s a n d i n t e s t i n a l w o r m e g g s . R e c e n t l y , h o w e v e r ,
d i g e c t i o n t i m e h a s b e c o m e s h o r t e r a n d s h o r t e r s o
t h a t s l u d g e s
t o d a y a r e k e p t i n t h e
d i g e o t i o n c h a m b e r f o r o n l y a f e w w e e k ° .
O f c o u r s e , o l u d g e s a r e s t i l l m o r e h y g i e n i c , t h e
l o n g e r t h e d i g e o t i o n p e r i o d , b e c a u e e t h e i n t e s t i n a l w o r m e g g s , d u e t o t h e i r h a r d o u t e r
s h e l l , a r e e x t r e m e l y r e s i e t a n t t o e x t e r n a l i n f l u e n c e s .
T h e d i g e o t e d o l u d g e i o p r a c t i c a l l y o d o r l e n o a n d c a n n o t d e c o m p o s e a n y f u r t h e r .
S i n c e
t h e o r g a n i c a l l y b o u n d e l e m e n t s f o u n d i n u r i n e a n d e x c r e m e n t s a r e p r e s e n t i n a m i n e r a l
f o r m i n t h e s l u d g e , i t i s v a l u a b l e
a s a
f e r t i l i z e r a n d s o i l i m p r o v e r .
B e c a u s e o f t h e
h i g h p h o s p h o r u s c o n t e n t i n d i g e s t e d s l u d g e , f a r m e r s h a v e a d d e d i t t o l i q u i d m a n u r e , w h i c h
c o n t a i n s m o s t l y n i t r o g e n a n d p o t a s s i u m .
D e s p i t e t h e a d v a n t a g e o o f
s l u d F e ,
r e o i s t a n c e h a n o f l a t e b e e n b u i l d i n g u p a g a i n s t i t o
a p p l i c a t i o n .
T h e v e t e r i n a r y a n d m i l k h y F i e n i e t e , f o r e x a m p l e , c a l l e d u n d i g e o t e d e l u d e . °
u n h y g i e n i c a n d t r a c e d d a m a g e o b s e r v e d i n c h e e s e p r o d u c t i o n a s
w e l l a s w o r m
d i e e a s e s a m o n g
g r e a t p a r t e o f t h e p o p u l u t i o n b a c k t o
o e w a g e s l u d g e . A s a r c u u l t , t h e S w i r l s r e g u l a t i o n s
f o r t h e d e l i v e r y o f d a i r y p r o d u c t s o f
1 9 5 4
f o r b a d e t h e u n o o f
s e w a g e s l u d g e i n
a g r i e u l t u r e
d u r i n g t h e v e g e t a t i o n p e r i o d , t h a t i s , f r o m M a r c h t o O c t o b e r .
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A s a r e s u l t o f t h e e ° t e c h n o l o g i c a l m i s t a k e s i n w a t e r m a n a g e m e n t ,
t h e n e c e s s i t y o f
b o t h m e c h a n i c a l a n d b i o l o g i c a l t r e a t m e n t w a u r e a l i z e d .
B u t w h a t , i n f a c t , d o e u b i o l o g i c a l w a n t e w a t e r t r e a t m e n t m e a n ?
T h e o b j e c t i n t o
r e m o v e t h e p o l l u t a n t u t h a t a r e n o t e l i m i n a t e d i n t h e p r i m a r y u e t t l i n g t a n } t h r o u g h b i o l o -
g i c a l t r e a t m e n t i n e u c h a w a y t h a t t h e s e l f p u r i f y i n g c a p a c i t y o f t h e w a t e r c a n c o p e w i t h
t h e w a t e r d i s c h a r c e d f r o m t h e p l a n t w i t h o u t d i f f i c u l t y .
T h e
o r g a n i c a n d i n o r g a n i c w a s t e y a t e r i a l e i n t h e r a w w a e t e w a t e r t h a t f l o w s f r o m t h e
p r i m a r y o e t t l i n g t a n k t o t h e u e c o n d a r y t r e a t m e n t t a n k m u o t b e m i n e r a l i z e d s o
t h a t
o n l y
A
v e r y s m a l l a m o a n t o f p o l l u t a n t s r e n a i n e i n t h e w a p t e w a t e r t r e a t m e n t p l a n t ' s e f f l u e n t .
A n u m b e r o f p r o c e u e e n a r e p o s s i b l e f o r t h e b i o l o g i c a l t r e a t m e n t o f w a e t e w a t e r :
a g r i c u l t u r a l u t i l i z a t i o n a n d i r r i g a t i o n o r s p r a y i r r i g a t i o n ;
f i e l d i r r i g e t i o n m e t h o d ;
0 )
° o i l f i l t r a t i o n ;
t r i c k l i n g f i l t e r m e t h o d ;
e u b m e r c e d t r i c k l i n c f i l t e r r - m e t h o d ;
t h e c l a n e i c a l a c t i v a t e d e l e d c e p r o c e s e ; t o t a l o x i d a t i o n , i n e t a l l a t i o n e
a n d p l e n t s w i t h r e l a t i v e l y l o n g r e a c t i o n p e r i o d s f o r w h i c h s e v e r a l e y s t e m e
h a v e b e e n e v o l v e d ;
0
o x i d a t i o n p o n d ° .
T h e
f i r o t a n d
s e c o n d
p r o c e e e e e h a v e b e e n u e e d a b r o a d , c o p e c i a l l y i n G e r m a n y , e i n c e
t h e m i d d l e o f t h e l a a t c e n t u r y .
S o i l f i l t r a t i o n h a s b e e n p r e c t i s e d m a i n l y i n t h e U n i t e d
S t a t o e .
A l l 3
m e t h o d s h e v e a r o u e e d v a r y l i t t l e i n t e r e s t i n S w i t z e r l a n d b e c a u u e o f t h e
l a c k o f l a n d e v a i l a b l e .
B . 5 . 1 .
T h e
t r i c k l i n g f i l t e r
A c c o r d i n g t o f o l k l o r e , " t h e p r o c e s s o f R e i f p u r i f i c a t i o n i n c o m p l e t e d a f t e r
t h e
w a t e r h a s f l o w n o v e r t h c s e v e n t h e t o n e " . I t w a u o n t h e b e e l i e o f t h i e p r i n c i p l e t h a t t h e
E n g l i e h m a n , J . C o r b e t t , i n v e n t e d t h e t r i c k l i n g f i l t e r .
T h e t r i c k l i n g f i l t e r
f i e l e
o f t h e c i t y o f S t . G a l l i n S w i t z e r l a n d w a e o n e o f t h e f i r e t
b i o l o g i c e l t r e a t m e n t i n e t a l l a t i o n e f a r a n d w i d e . A t r i c k l i n c f i l t e r c o n s i s t e o f l a y e r s o f
f i s t s i z e d r o c k s o f v a r i o u s m e t e r i a l e ( l i m e s t o n e , l a v a e l a t e n , a r t i f i c i a l e t o n e a n d o t h e r
r a t e r i a l ) .
T h e e e l a y e r o a r e h e a p e d o n t o p o f a c r a t e t h a t i s p e r v i o u e t o a i r a n d w a t e r .
S o m e w h a t l a r c e r r o c k s a r e p l a c e d d i r e e t l y o v e r t h e g r a t o i n o r d e r t o f a c i l i t a t e t h e
p a s s a g e o f a i r a n d w a t e r .
T h e t o p l a y e r e h o u l d a l s o h a v e c o e r e e r m a t e r i a l t o p r e v e n t
f u n g i g r o w t h a n d t h e f o r m a t i o n o f p u d d l e s .
T h e e n t i r e i n e t a l l a t i o n c a n b e s u r r o u n d e d b y
a w a l l t o i n c r e e z e t h e m o v e m e n t o f a i r c u r r e n t e a n d r e t a i n w a r m t h .
T h e t r i c k l i n g f i l t e r
c a n b e c o v e r e d t o p r e v e n t t h e p n y c h o d a , t h e f i l t e r M o o , f r o m f l y i n g o f f .
I n t h i s c a s e ,
h o w e v e r , t h e i n u t e l l a t i o n m u s t b e v e n t i l a t e d a r t i f i c i a l l y .
: l a e t e w a t e r c o n t a i n e b a c t e r i a i n g r e a t q u a n t i t i e e . S i n c e t h e y f i n d u n l i m i t e d q u a n t i t i e n
o f f o o d t h e y d e v e l o p a n d m u l t i p l y
v e r y q u i c k l y
b y e p l i t t i n g , d e c o m p o n i n g a n d m i n e r a l i z i n g
t h e p o l l u t a n t ° . c o m p l e x m o l e c u l a r
e t r u c t u r e c t h r o u c h t h e
a g e n c y o f e n e y m e s t h a t a r e f o u n d
i n e p e c i f i c f e r m e n t a t i o n n y n t e m e .
F r o m t h e s e b i o e h e m i c a l p r o c e n e e s t h e b a c t e r i a d r a w t h e
e n e r e v t h e y n e e d f o r l i f e .
T h e s e b a c t e r i a a s w e l l a 8 m i o r o o r c a n i e m s , f u n g i , m a c r o -
o r g a n i s m e a n d a l e - : a e k k o t t l e O n t h e e u r f a c e o f t h e t r i c k l i n g f i l t e r r o c k , f o r m i n g w h a t i s
c a l l e d b i o l o g i c a l u l i m e .
T h e w a s t e w a t e r f r o m t h e p r i m a r y e e t t l i n g t a n k i s e v e n l y
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T h e s l u d g e r e m o v e d f r o m t h e a c t i v a t e d s l u d g e t a n k i s
t a k e n t o t h e s e c o n d a r y s e t t l i n g
t a n k f o r t r e a t m e n t .
P a r t o f t h e a c t i v a t e d s l u d g e t h a t s e t t l e s h e r e i s l e d b a c k t o t h e
a e r a t i o n t a n k , w h i l e t h e e x c e e e o l u d g e , c a l l e d o e c o n d a r y s l u d g e , i e
m i x e d w i t h t h e p r i m a r y
s l u d g e i n t h e d i g e s t o r .
D u r i n g t h e m e c h a n i c a l a n d b i o l o g i c a l t r e a t m e n t p r o c e e e e o t h e p o l l u t a n t s i n t h e w a o t e -
w a t e r a r e m i n e r a l i z e d .
T h u e t h e m a i n e l e m e n t s o f t h e o r g a n i c c o m p o u n d s a r e n o w f o u n d i n
t h e f o r m o f C O 2 , w a t e r , m i n e r a l n i t r o g e n c o m p o u n d o , s u l p h a t e s , p h o e p h a t e s e t c .
T h e s e
c o m p o u n d s , h o w e v e r , c a n i n t u r n a c t a s n u t r i e n t e i n l a k e e a n d r i v e r s w h e r e t h e y e t i m u l a t e
a l g a e g r o w t h .
T h e e u t r o f y i n g m i n e r a l s f r o m w a s t e w a t e r t r e a t m e n t e f f l u e n t a m u s t b e r e m o v e d
i f o u r l a k e o a n d r i v e r e a r e t o b e s a v e d .
R e c e n t t e s t e h a v e r e v e a l e d t h a t i t i s m a i n l y p h o e p h o r u s t h a t t r i g g e r s o f f e u t r o -
p h i c a t i o n .
T h i s r e c o g n i t i o n a l l o w s u s t o h o p o t h a t o n c e p h o o p h o r u a c o m p o u n d e w i l l h a v e
b e e n r e m o v e d f r o m t r e a t m e n t p l a n t e f f l u e n t s a s c o m p l e t e l y a s p o o e i b l e , w e w i l l h a v e c o m e
t h a t m a c h c l o s e r t o o u r u l t i m a t e g o a l : w a t e r p o l l u t i o n c o n t r o l .
B . 6 . T e r t i a r y t r e a t m e n t : R e m o v a l o f m a i n e u t r o p h y i n g s u b s t a n c e s
P h o s p h o r u s c o m p o u n d e c a n b e r e m o v e d t h r o u g h t h e a d d i t i o n o f f e r r i c c h l o r i d e , a l u m i n i u m
E r 4 h a t e o r l i m e t o t h e b i o l o g i c a l t r e a t m e n t b a s i n o f
a
o e w a g e t r e a t m e n t p l a n t .
T h e s a n e
t h i n g c a n b e d o n e i n a s p e c i a l i n s t a l l a t i o n b u i l t b e h i n d t h e f i n a l s e t t l i n g b a s i n .
N a t u r a l l y t h i s r a i s e s c o n s t r u c t i o n c o s t s , b u t t h e c o s t s o f t h e p r e c i p i t a t i n g a g e n t s u s e d
a r e e v e n h i g h e r .
W e a r e n o t y e t o e r t a i n o f t h e g r o w t h l i m i t i n g e f f e c t s
o f
n i t r o g e n c o m p o u n d a , b u t i t
i s q u i t e p o o s i b l e t h a t t h e r e m o v a l o f n i t r a t e s f r o m o u r w a t e r s w i l l b e r e q u i r e d s o o n e r
o r l a t e r .
F o r t h i e r e a e o n a t t e m p t n a t d e n i t r i f i c a t i o n a r e b e i n g m a d e i n a n u m b e r o f
p l a c e s .
M a n y
c o l l e a g u e s e v e n p r o p o s e d t h a t t h e p h o s p h o r u s a n d n i t r o g e n c o m p o u n d s i n
s e w a g e t r e a t m e n t p l a n t o f f l u e n t u b e e l i m i n a t e d s i m u l t a n e o u s l y .
D e n i t r i f l e a t i o n c a n b e a c c o m p l i s h e d a r t i f i c i a l l y b y c h a n n e l i n g w a s t e w a t e r i n t o a n
o x y g e n f r e e s y s t e m w h e r e t h e n i t r a t e r e d u c e s i t s e l f t o m o l e c u l a r n i t r o g e n , w h i c h e s c a p e s
a s a g a s i n t o t h e a t m o u p h e r e .
H o w e v e r , I k n o w o f n o t r e a t m e n t p l a n t s o f a r , i n w h i c h a
d e n i t r i f i c a t i o n p r o c e s s o f t h i s n o r t i s b e i n g c a r r i e d o u t .
W h a t h a s b e e n s a i d , s u g g e s t o t h a t n i t r o g e n c o m p o u n d s m u s t b e r e g a r d e d a s p a r t i a l l y
r e s p o n s i b l e f o r t h e e u t r o p h i c a t i o n o f o u r w a t e r s
e v e n i f t h i s h a s n o t b e e n p r o v e d
a n d t h a t t h e a m o u n t s
o r
n i t r o g e n s h o u l d i d e a l l y b e k e p t t o a m i n i m u m .
T h u o t h e r e d e v e l o p a
a n i n e v i t a b l e c o n t r a d i c t i o n b e t w e e n d e m a n d a n d m e a s u r e s t o u t e p u p
p r o d u c t i o n o n t h e o n e
h a n d , a n d t h e c a m p a i g n a g a i n s t e u t r o p h i c a t i o n o n t h e o t h e r .
T h e r e i s n o d o u b t t h a t n i t r o g e n
f e r t i l i z e r ° s t i m u l a t e t h e p r o d u c t i o n o f f o o d t o a v e r y c o n s i d e r a b l e e x t e n t .
O u r t a s k i s
t h u s t o u s e a l l m e a n s a t o u r d i s p o s a l t o a t t a i n m a x i m u m c r o p y i e l d a t h r o u g h n i t r o g e n f e r t i -
l i z a t i o n , w h i l e s i m u l t a n e o u s l y k e e p i n g t h e n i t r o g e n e n r i c h m e n t o f o u r w a t e r s t o a m i n i m u m
t o a v o i d t h e u n f a v o r a b l e e f f e c t e o f e u t r o p h i c a t i o n .
N i t r o g e n c o m p o u n d s a r e m o r e e a s i l y w a s h e d o u t o f f e r t i l i z e d s o i l t h a n p h o s p h o r u s
c o m p o u n d s .
I n a p p l y i n g b o t h c h e m i c a l a n d f a r m y a r d f e r t i l i z e r e c a r e s h o u l d t h e r e f o r e b e
t a k e n , i f o n l y i n t h e m o e t b a s i c i n t e r e n t o f t h e f a r m e r , t o a v o i d t h e l o s e o f n i t r o g e n
a n d i t s b e i n g c a r r i e d d i r e c t l y i n t o t h e w a t e r .
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N a t u r a l w a t e r s , r i v e r a , l a k e s a n d i n d i r e c t l y g r o u n d w a t e r r e c e i v e a n d d i e s o l v e e u t r o -
p h y i n g s u b e t a n c e s f r o m
c o n c e n t r a t e d e f f l u e n t s f r o m w a s t e w a t e r p u r i f i c a t i o n p l a n t s
f r o m c o m m a n i t i e s a n d i n d u s t r i e s ( c o n c e n t r a t e d d i a c h a r g e )
a g r i c u l t u r a l f e r t i l i z a t i o n
t h e a i r
d r a i n a g e a r e a s o f c u l t i v a t e d g r o u n d a
r u n o f f f r o m h i g h w a y s , r o a d s , s t r e e t s , s q u a r e s a n d o t h e r s o u r c e e
( d i f f u s e d i s c h a r g e ) .
O b v i o u s l y t h e f o r m e r s o u r c e s a r e r e l a t i v e l y e a s y t o g n g e w h i l e t h e l a t t e r ° n e e c a n o n l y
b e r o u g h l y e v a l u a t e d i n r e s p e c t t o q u a n t i t y .
B . 7 . C o n c l u s i o n
F r o m t h e s e w e r a g e s y s t e m a n d a g r i c u l t u r e t h o f o l l o w i n g a m o u n t s a c c u m u l a t e p e r m 2 / y e a r
1 . 6 6 e
N a n d 0 . 1 7 g P .
O u r e x p e r i e n c e w i t h s e v e r a l l a k e s , f o r e x a m p l e t h e L a g o d i T o v e l ( I t a l y ) , Z e l l e r S e e
( A u s t r i a ) , L a k e W a s h i n g t o n ( U S A ) g i v e e u s r e a e o n t o b e l i e v e t h a t c o n d i t i o n ° c a n b e m o r e
f a v o u r a b l e i n e o m e c a s e s .
T h e L a k e o f Z u r i c h h a s a l s o s h o w n s i g n s o f i m p r o v e m e n t , a s w a s
t o b e e x p e c t e a c i n c o a l l m u n i c i p a l i t i e e a l o n g t h e l a k e w i l l s o o n h a v e c o m p l e t e b i o l o g i c a l
t r e a t m e n t a n d s o m e p r a c t i s e p h o s p h a t e e l i m i n a t i o n a l r e a d y n o w .
I n d e e d , o x y g e n c o n d i t i o n s i n t h e l o w e r l a y e r s o f t h e L a k o o f Z u r i c h h a v e i m p r o v e d i n t h e
p a n t f e w y e a r s , a n d t h e m a s s i v e d e v e l o p m e n t o f a l g a e a n d w e e d s h a s e t o p p e d .
L e t u s h o p e
t h a t t h i e i m p r e s s i o n w i l l b e c o n f i r m e d a n d p r o v e t o b e o f a p e r m a n e n t n a t u r e .
I n a y c a s e ,
t h i s i s n o t i m e t o d e s p r l i r , i t i s o u r d u t y t o d o o u r u t m o s t t o e u p p o r t a n d a c c e l e r a t e t h e
i m p r o v e m e n t o f o u r w a t e r s . W e m u s t n o t b e d e t e r r e d b y t h e h i g h c o s t e e n e r g e t i c a c t i o n
e n t a i l s .
I f t h e t o w n s o f Z u r i c h a n d W i n t e r t h u r a t f i r s t f o l l o w e d t h e a d v i c e o f f o r e i g n e x p e r t o
a n d r e a l i z e d o n l y t h e p r i m a r y o r m e c h a n i c a l s t a g e o f w a s t e s p u r i f i c a t i o n t h r o u g h s e d i m e n t a t i o n ,
t h e s e c o m m u n i t i e s n e v e r t h e l e s o B o o n f e l t c o m p e l l e d t o t r e a t t h e o v e r f l o w f r o m t h e p r i m a r y
s e t t l i n g t a n k b i o l o g i c a l l y .
W h e t h e r t r e a t e d i n t r i c k l i n g f i l t e r s o r u s i n g t h e a c t i v a t e d s l u d g e s y s t e m t h e d e g r e e
o f m i n e r a l i z a t i o n i s v e r y p a t i s f a c t o r y , c o r r e s p o n d i n g t o a
9 0 5 ;
r e d u c t i o n i n t h e b i o -
c h e m i c a l o x y g e n d e m a n d a n d m o r e . H o w e v e r , d u r i n g t h i e p r o c e s s n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u a a r e
t r a n s f o r m e d t o a n i n o r g a n i c s t a t e a n d t h u s p r o v i d e a s o u r c e o f n o u r i s h m e n t t o t h e m i c r o -
s c o p i c a n d m a c r o s c o p i c p l a n t l i f e a s n i t r a t e e , p h o s p h a t e s , s u l p h a t e s a n d o t h e r o x i d i z e d
c o m p o u n d s . T h e s e e l e m e n t s m u s t t h e r e f o r e b e e l i m i n a t e d a s f a r a s p o s s i b l e i n t h e t h i r d
s t a g e o f p u r i f i c a t i o n .
S o m e a n g g e s t i o n a f o r e l i m i n a t i n g n i t r o g e n d a t o b a c k t o t h e e n d o f t h e 1 9 2 3 s , b u t i t
w a s n o t u n t i l v e r y r e c e n t l y t h a t d e f i n i t e , e a t i e f a c t o r y s o l u t i o n s c o u l d b e f o u n d .
O n e o f
o u r m a i n p r o b l e m s i s p r e c i p i t a t i n g p h o s p h o r u e c o m p o u n d s f r o m s e w a g e p l a n t e f f l u e n t ° b y
a d d i n g a c h e m i c a l p r e c i p i t a n t .
I r o n s a l t e , e s p e c i a l l y f e r r i c c h l o r i d e , a l u m i n i u m s u l p h a t e
a n d l i m e a r e m a i n l y u s e d t o t h i e e n d .
L i m e h a s p r o v e d t o b e a n e x c e l l e n t f l o c c u l a n t b u t h a e a n u n d e s i r a b l y h i g h p H a n d
f o r m s v o l u m i n o u s e l u d g e s t h a t a r e d i f f i c u l t t o d e h y d r a t e .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 257/367
I r o n s a l t e a n d a l u m i n i u m H u l p h a t e h a v e p r o d u c e d b e t t o r r e s u l t s .
W i t h a p p r o x i m a t e l y
2 0 0 t o 2 5 0 m g a l u m i n i u m e u l p h a t e / l i t e r
9 5 1 ;
o f t h e t o t a l p h o s p h o r u s
o r u p t o
9 9 % o f t h e
P h o o p h a t e p h o s p h o r u e c a n b e r e m o v e d , l e a v i n g o n l y 0 . 0 6 m g P / l i t e r .
U n t i l n o w , h o w e v e r , i r o n p r e c i p i t a t i o n h a s a c h i e v e d t h o b e s t r e s u l t s .
T w o m e t h o d s
h a v e ' o s e n p r o p o s e d :
p h o a p h o r u s c o m p o u n d s c a n b e p r e c i p i t a t e d b y a d d i n g F e C 1 3 t o t h e a c t i v a t e d
s l u d g e s o t h a t t h e i r o n p h o e p h a t e f a l l s i n t o t h e s e w a g e s l u d g e s a n d i s
c a r r i e d t o t h o d i g e s t i o n c h a m b e r ( t h e r e i s n o d a n g e r - t h a t t h e y m i g h t d i s -
e o l v e i n t h e a n a e r o b i c m e d i u m )
o r
i r o n p r e c i p i t a t i o n c a n b e p r o v i d e d f o r i n a b a s i n l o c a t e d b e h i n d
t h e s e c o n d a r y s e t t l i n g t a n k .
1 0 m g / l i t e r o f F e ( i n t h e f o r m o f
P e C 1 3 ) g e n e r a l l y o u f f i c e t o r e d u c e t h e p h o s p h o r u s
c o n c e n t r a t i o n
t o 0 . 6 5
m g .
H i g h e r c o n c e n t r a t i o n s o f i r o n y p t o 3 0 m g / l i t e r )
c a n i n c r e a s e t h e r a t e o f e l i m i n a t i o n
t o 9 2 ; ' , 0
w i t h a r e s i d u a l i r o n
c o n c e n t r a t i o n
o f 0 . 5
m g / l i t e r .
P r e c i n i t a t i o n a l t e r t h e f i n a l s e d i m e n t a t i o n b a o i n i s m o r e e f f e c t i v e b u t e n t a i l s
m o r e c o n s t r u c t i o n a n d o p e r a t i n g c o e t s s i n c e a n a d d i t i o n a l t r e a t m e n t t a n k a n d m o r e c h e m i c a l a
a r e n e e d e d .
T h e c a n t o n o f Z u r i c h h a s r e c o m m e n d e d p h o s p h a t e p r e c i p i t a t i o n f o r a l l c o m m u n i t i e e
a l o n g t h e l a k e .
F o r t u n a t e l y o t h e r c a n t o n o a r e f o l l o w i n g t h i e e x a m p l e i n t h e b e l i e f t h a t
a l l m e a n s s h o u l d b e m o b i l i z e d t o e n h a n c e t h e s e l f - p a r i f i c a t i o n c a p a c i t y o f t h e i r w a t e r s .
N i t r o g e n c o m p o u n d s a r c m o r e d i f f i c u l t t o e l i m i n a t e w i t h i n t h e f r a m e w o r k o f c o n v e n t i o n a l
. p u r i f i c a t i o n m e t h o d e t h a n p h o s p h o r u s .
I t i s o u r g r e a t m i s f o r t u n e t h a t t h e r e m o v a l
o f
e u t r o p h y i n g e l e m e n t s i e n o t a l w a y s
e n o u g h t o p r o t e c t o u r l a k e s a n d r i v e r s a g a i n s t d e t e r i o r a t i o n .
P e s t i c i d e s , f u n g i c i d e s ,
g r o w t h - s t i m u l a t i n g s u b s t a n c e e , h o r m o n e s a n d o t h e r a c t i v e o l e m e n t e a r e f i n d i n g t h e i r w a y
i n t o o u r w a t e r s i n e v e r - i n c r e a e i n g q u a n t i t i e s .
W e m u s t f i g h t a g a i n s t t h e a c c u m u l a t i o n o f
t h e e e e u b e t a n c e e p r e a e n t i n w a s t e w a t e r o r i n t h e r a n - o f f f r o m l a n d u e e d f o r a g r i c u l t u r e
a n a f o r e s t r y .
T h e f i g h t a g a i n u t w a t e r p o l l u t i o n e n t a i l e a v e r y s i g n i f i c a n t f i n a n c i a l l a y o u t f o r
S w i t z e r l a n d a s w e l l a s a l l i n d u s t r i a l i z e d c o u n t r i e s .
T h e o u t c o m e o f t h i o s t r u g g l e i s n o t
a t a l l c e r t a i n .
H o w e v e r , a i n c e h e a l t h y w a t e r i s o u r m o s t f u n d a m e n t a l n e e d , w o m u s t d o a l l
w i t h i n o u r p o w e r t o p r o t e c t o u r e n d a n g e r e d e n v i r o n m e n t .
A n e w m e n a c e t o w a t e r i s t h e t e m p e r a t u r e i n c r e a s e c a u p e d b y d i s c h a r g e s o f c o o l i n g
w a t e r a f t e r u s e b y t h e c o n v e n t i o n a l o r a t o m i c p o w e r p l a n t s .
T h i s t h e r m a l p o l l u t i o n o f t h e
r e c e i v i n g w a t e r s i s s t i l l s o m e t h i n g n e w , b u t i t w i l l p r o b a b l y g r e w i n t o o n e o f t h e m a j o r
p r o b l e m s o f w a t e r p r o t e c t i o n .
I n a n y c a s e , e x t r e m e l y s o u n d r e g u l a t i o n s r e g a r d i n g t h e
t h e r m a l l o a d t h a t c a n b e b o r n e b y w a t e r w i l l h a v e t o b e s e t u p o n t h e b a s e
o f
w i d e r a n g e
a n d l o n g t e r m t h i n k i n g .
A r e c o r d i n g o f t h e p r e s e n t s t a t e o f t h e S w i s s l a k e s a n d r i V e r s h a s a l r e a d y s t a r t e d .
T h i s
" s t a t u s q u o " w i l l , a s s o o n a s a n u m b e r o f a t o m i c p o w e r p l a n t s h a v e b e e n p u t i n s e r v i c e ,
e n a b l e u s t o d e f i n e a n d p r e v e n t t h e d e t r i m e n t a l e f f e c t s o f t h e r m a l p o l l u t i o n f r o m t h e
p o i n t e o f v i e w o f b i o l o g y , c h e m i s t r y , f i e h i n g , e t c .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 258/367
C .
T h T C O N T R 1 1 3 U T I C N O F A G R I C U L T U R R T O W A R D 7 U T R 0 P H I C A T I 0 N
I N S W I T Z E R L A N D
C . 1 . I n t r o d u c t i o n
S c i e n t i f i c p h y t o p h y s i o l o g y h a s t a u g h t u e h o w
b y m a i n t a i n i n g o p t i m a l e x t e r n a l
c o n d i t i o n s a n d b y p r o v i d i n g t h e p l a n t s w i t h o p t i m a l n u t r i t i o n
a g r i c u l t u r a l y i e l d s c a n b e
i n c r e a s e d t o a m a x i m u m a s r e e , a r d e b o t h q u a n t i t y a n d q u a l i t y .
T h i s , a s w e l l a e t h e
e x p e r i e n c e a c q u i r e d i n t h e c o u r s e o f y e a r s , h a s g r a d u a l l y b r o u g h t d e e p c h a n g e s i n t h e
p r a c t i c e o f c u l t i v a t i o n .
T h a n k e t o t h e s e n u a t i o n a l r e s u l t e o f r e s e a r c h s t u d i e s e f f e c t e d
b y t h e m o d e r n p h y t o p h y s i o l o g i s t s , a m o n g w h i c h w e f i n d t h e n a m e s o f S A C H S , P F E F F E R ,
L I E B I G , M I T S C H E R : J C H a n d , m o r e
r e c e n t l y , V O I S I N , w e n o w k n o w t h e c h e m i c a l e l e m e n t s t h a t
a r e i n d i s p e n s a b l e f o r t h e n o r m a l d e v e l o p m e n t o f p l a n t s , t h o s e t h a t c a u s e p l a n t s t o d e v e l o p
m o r e f u l l y a n d a l s o t h o e e t h a t a r e l i a b l e t o h a r m o r e v e n d e s t r o y p l a n - t e .
P r o p e r
d o s a g e
i s o f c o u r s e v e r y i m p o r t a n t , i . e . t h e q u a n t i t a t i v e r a t i o b e t w e e n t h e d i f f e r e n t e l e m e n t o ,
a s w e l l a s c o n s i d e r a t i o n o f e y n e r g i s m s , a n t a g o n i s m s a n d o l i g o d y n a m i c a l e f f e c t s .
3 a s i n g u p o n s u c h f i n d i n g s , a n e w e c i e n c e h a s d e v e l o p e d
a s r e g a r d s a p p l i c a t i o n o f
f e r t i l i z e r s ; i t i n c l e d e e c o n s i d e r a t i o n o f t h e r e g i o n a l a n d l o c a l c l i m a t i c c o n d i t i o n s ,
a s
w e l l a s o f t h e l o c a l s o i l c h a r a c t e r i s t i c s .
T h e r a p i d l y s p r e a d i n g e u t r o p h i c a t i o n o f a l a r g o n u m b e r
o f
w a t e r b o d i e s
i 8
d o u b t l e e s
d u e t o t h e u n n a t u r a l l y i n c r e a s e d i n t r o d u c t i o n o f n u t r i e n t s .
A m o n g t h e m a c r o n u t r i e n t e
f o u n d i n l a k e s , p h o e p h o r u s a n d o o m e t i m e s n i t r o g e n t o o
w e r e i d e n t i f i e d a s t h o m i n i m u m
f a c t o r s .
S i n c e b o t h ' . . h e s e e l e m e n t s , t o g e t h e r w i t h p o t a s s i u m ,
a r e t h e p r i n c i p a l i n g r e d i e n t s
o f a n o r g a n i c f e r t i l i z e r s , i t m a y l o g i c a l l y b e a e s u m e d t h a t , i n a d d i t i o n t o
t h e c o m m u n a l
. a n d a g r i c u l t u r a l w a e t e w a t e r s , l o s e e s o f n u t r i e n t s f r o m i n t e n s i v e l y
c u l t i v a t e d a r e a e f i n a l l y
r e a c h t h e w a t e r b o d i e s a n d c o n t r i b u t e t o t h e i r e u t r o p h i c a t i o n .
T h e s u p p l y o f n u t r i e n t s i n w a t e r b o d i e s
m a y o r i i n a t e
f r o m t h e a t m o e p h e r e
f r o m s o i l s n o t i n f l u e n c e d b y
m a n ( n a t u r a l b a s i c c h a r g e )
f r o m s o i l s u t i l i z e d b y a g r i c u l t u r e a n d f o r e s t r y
f r o m w a e t o w a t e r s .
P r e c i p i t a t i o n s r e a c h w a t e r b o d i e s e i t h e r d i r e c t l y
o r i n d i r e c t l y v i a e u r f a c e o r u n d e r g r o u n d
e f f l u e n t s .
I f t h e y f a l l o n u r b a n a r c a s ( r o a d e ,
s q u a r e e , r o o f s ) o r u n p r o d u c t i v e l a n d a n d
w a t e r e u r f a e e s , t h e i r c o n t r i b u t i o n t o w a r d e u t r o p h i c a t i o n
i s d i r e c t , o w i n g t o t h e i r c o n t e n t
i n p h o e p h o r u s a n d n i t r o g e n c o m p o u l v l s .
I n S w i t z e r l a n d , s u c h a r c a s t a - c e u p a s u r f a c e o f
a p p r o x i m a t e l y 1 0 0 0 0 k m 2 .
T h e r e m a i n i n g 3 1 0 0 0 k m 2 o r 7 6
o f t h e t o t a l s u r f a c e a r e
p r o d u c t i v e l a n a .
N u t r i e n t s d i 3 u t e d i n r a i n w a t e r a n d f a l l i n g
o n l a n d u t i l i z e d b y a g r i -
c u l t u r e a n d f o r e s t r y f e r t i l i z o t h e e v i l i n t h e
s a m e w a y a s d o e e e l e m e n t a r y n i t r o g e n f i x e d
b y t h e s o i l b a c t e r i a .
U n f o r t u n a t e l y , n o d a t a i s a v a i l a b l e o n t h e c o n c e n t r a t i o n o f
n i t r o g e n
a n d p b o e p h o r a s i n r a i n w a t e r i n S w i t z e r l a n d .
S u c h d a t a w o u l d e n a b l e u e t o e v a l u a t e t h e
i m p o r t a n c e o f t h i s s o u r c e o f n u t r i e n t s i n o u r c o u n t r y .
T h e i n e v i t a b l e n e g l i g e n c e o f t h i s
s o u r c e o f n u t r i e n t s r e s u l t e i n a s l i g h t o v e r e e t i m a t i o n o f , t h e
p r o p o r t i o n
o f n u t r i e n t s
b r o u g h t i n t o w a t e r b o d i e s b y a g r i c u l t u r e , i n
o u r e v a l u a t i o n o f t h e r e l a t i v e
c o n t r i b u t i o n s
f r o m a g r i c u l t u r e a n d f r o m w a s t e w a t e r s .
T h e e s t i m a t i o n o f
t h e
c o n t r i b u t i o n f r o m w a s t e w a t e r s i s b a s e d
o n t h e f o l l o w i n g d a t a :
n i t r o g e n
1 2 g p e r c a p i t a a n d d a y
p h o s p h o r u s
3 g p e r c a p i t a a n d d a y .
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A s r e g a r d s p h o e p h o r u e , a b o u t h a l f t h i s a m o u n t c o m e s f r o m d e t e r g e n t s .
T h e l e a c h i n g a n d e r o o i o n o f n u t r i e n t s d e p e n d o o n v a r i o u s f a c t o r s e u c h a s t o p o g r a p h y ,
t y p e o f s o i l , c l i m a t e , c u l t i v a t i o n
m e t h o d s e t c .
C . 2 . A m o u n t s o f n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u s c o n t a i n e d i n w a t e r a n d
o r i g i n a t i n g f r o m l a n d u t i l i z e d b y a g r i c u l t u r e a n d f o r e s t r y .
C . 2 . 1 .
D i r e c t m e a s u r e s e f f e c t e d u n d e r n a t u r a l c o n d i t i o n s i n t h e
c a t c h m e n t a r e a s o f v a r i o u s r e c e i v i n g w a t e r s .
T h i s s t u d y w a s b a s e d o n t h e f o l l o w i n g p u b l i c a t i o n s :
P r e a l p i n e a r e a :
K e l l e r , H . M . ( 1 9 7 0 )
D e r E i n f l u s s d e r W a e s e r m e n g e a u f d e n C h e m i s m u s
k l e i n e r R u c h e , b e o b a c h t e t i n k l e i n e n E i n z u g s g e b i e t e n i m
A l p t a l S z ;
D i s s e r t a t i o n E T H Z ü r i c h N r .
4 5 6 2 .
K r u m m e n a c h e r , T .
D i e M i h r e t o f f b i l a n z d e s A l p n a c h e r S e e s ;
D i s s e r t a t i o n E T H Z ü r i c h , i n V o r b e r e i t u n g .
E a w a g
( 1 9 5 5 )
I n v e s t i g a t i o n o n t h e L a k e S a r n e n b a s i n ; u n p u b l i s h e d .
E a w a g
( 1 9 5 9 )
D i e V e r u n r e i n i g u n g v o n L i n t h u n d L i m m a t ;
u n v e r ö f f .
C e n t r a l P l a t e a u :
A m b ü h l , H . ( 1 9 6 0 )
D i e 1 ; h r s t o f f z u f u h r z u m H a l l w i l e r S e e ; S c h w e i z
Z . H y d r o l . , 2 2 .
E a w a g ( 1 9 6 0 )
D e r M u r t e n s e e ; u n v e r ö f f e n t l i c h t .
P l e i s c h , P .
( 1 9 7 0 )
D i e H e r k u n f t e u t r o p h i e r e n d o r S t o f f e b e i m
P M f i k e r S e e
u n d G r e i f e n s e e ; V i e r t e l j a h r e s c h r . M a t f . G e s . , Z ü r i c h , 1 1 5 .
2 . 1 . 1 .
I n f l u e n c e o f t h e w a t e r v o l u m e o n t h e c h e m i s t r y o f b r o o k s ,
a s o b s e r v e d i n s m a l l c a t c h m e n t a r e a s i n t h e A l p t a l ( C a n t o n S c h w y z ) .
D u r i n g
a
p e r i o d o f t w o y e a r s , K e l l e r t o o k s a m p l e e - g e n e r a l l y e v e r y w e e k - f r o m f o u r
b r o o k s a n d s i m u l t a n e o u s l y d e t e r m i n e d t h e m o m e n t a r y r u n - o f f o f e a c h b r o o k a t t h e t i m e o f t h e
s a m p l i n g .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 260/367
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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O n t h e b a s i s o f c o r r e l a t i o n a n a l y s i s , t h e f o l l o w i n g v a l u e s f o r t h e l o s s o f n u t r i e n t e
t h r o u g h l e a c h i n g a n d e r o s i o n f o r t h e d i f f e r e n t t y p e s o f l a n d u s e c o u l d b e d e t e r m i n e d :
T a b l e
6
2 . 1 . 4 . T h e r i v e r s y s t e m L i n t h - L i m m a t
I n M a r c h
1 9 5 9
a t s e v e r a l p o i n t s o f t h e r i v e r s y s t e m L i n t h - L i m m a t s a m p l e s w e r e t a k e n
c o n t i n u o u s l y o v e r a p e r i o d o f 2 4 h o u r s .
S i n c e t h e u p p e r p a r t o f t h e r i v e r L i n t h i s c e r t a i n -
l y n o t c h a r g e d w i t h a n y w a s t e w a t e r , t h e r e i s a n o p p o r t u n i t y r o r t h e
e s t i m a t i o n o f n u t r i e n t
.
l o s s e s i n p r e a l p i n e a n d a l p i n e s o i l s .
F o r t h i s c a t c h m e n t a r e a o f 7 5 . 7 k m 2 ( 3 % f o r e s t s ,
5 . 5 %
m o u n t a i n p a s t u r e s a n d
9 1 . 5 %
u n p r o d u c t i v e l a n d w i t h r o c k s a n d g l a c i e r s ) , t h e f o l l o w i n g
r e s u l t s w e r e f o u n d a s r e g a r d u t h e l o a d s a t a s p e c i f i c r u n - o f f o f 0 . 3 3 7
.
1 0 6 m 3 / k m 2 p . a . :
2 . 1 . . 5 .
S u p p l y o f n u t r i e n t s i n t o t h e H a l l w i l e r S e c
T h e a i m o f t h i s s t u d y w a s t o m e a s u r e t h e t o t a l s u p p l y o f n u t r i e n t s i n t o t h e H a l l w i l e r
S e e a n d t o a n s w e r t h e q u e s t i o n s a s t o w h e t h e r t h o n u t r i e n t l o a d r e s u l t i n g f r o m n a t u r a l
p r o c e s s e s a n d f r o m t h e a g r i c u l t u r a l u t i l i s a t i o n o f f e r t i l i z e r s w o u l d b e l o w e n o u g h t o p r e -
v e n t f u r t h e r e u t r o p h i c a t i o n p r o v i d e d t h e i n f l o w o f w a s t e w a t e r s w e r e s t o p p e d c o m p l e t e l y .
F o r t h i s p u r o o s e , d u r i n g o n e y e a r , 6 0 s t a t i s t i c a l l y a p p o r t i o n e d s a m p l e s w e r e t a k e n ,
a c c o r d i n g t o a f i x e d s c h e d u l e , a t d i f f e r e n t h o u r s a n d s e a s o n s , f r o m s i x a f f l u c n t s r e c o g n i z e d
a s b e i n g t h e c h i e f n u t r i e n t s u p p l i e r s . A t t h e s a m e t i m e , t h e r a n - o f f o f t h e s a i d a f f l u e n t s
w a s d e t e r m i n e d .
T h e o n l y a f f l u e n t f o u n d t o b e s u i t a b l e f o r t h e d e t e r m i n a t i o n o f t h e e x p e c t e d n u t r i e n t
l o a d w a s t h e M e i s t e r s c h w a n d e r V i l l a g e S t r e a m w h i c h , i n s p i t e o f i t s r e l a t i v e l y l a r g e
c a t c h m e n t a r e a ( 8 . 1 k m 2 ) , c a r r i e d
a
w e a k w a s t e w a t e r l o a d
( 0 . 9
k m 2 o f t h e c a t c h m e n t a r e a
c o n s i s t e d i n f o r e s t s a n d a b o u t 0 . 5
k m 2 i n c o n s t r u c t e d a r e a s ) .
T o t a l N d i s s o l v e d
m g / 1
k g / k m 2 p . a .
T o t a l P d i s s o l v e d
/ 1 1 . g / 1
k g / k m 2 p . a .
F o r e s t s
0 . 6
8 4 0
3 4
M e a d o w s w i t h o u t
f e r t i l i z e r s
1 . 1 9
1 6 5 0
'
5 4
7 4
P a s t u r e e w i t h
f e r t i l i z e r s
1 . 4
1 9 4 0
7 4
1 0 2
/ L W / 1
k g / k m 2 p . d .
P h o s o h a t e - P
N i t r a t e + N i t r i t e
1 0
3 0 0
0 . 0 0 9 2
0 . 3 0 3 8
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M i n i m a l c o n c e n t r a t i o n s w o r e a l w a y s m e a s u r e d a t
6 a . m . .
A M M E H L c o n c l u d e d f r o m i t t h a t
t h e t o t a l l o a d m a y b e c o n s i d e r e d a s e q u i v a l e n t t o t h e ' n a t u r a l ' l o a d i n t h e e a r l y m o r n i n g
h o u r s .
O n t h e b a s e o f t h i s s u p p o s i t i o n t h e p h o s p h a t e l o a d c o n t r i b u t e d b y a g r i c u l t u r e a n d
f o r e s t r y w a s c a l c u l a t e d a s f o l l o w s :
a g r i c u l t u r a l P O 4 P l o a d
.
2 4 . 0 k g P / k m 2 p . a .
k m 2 p . a .
S i n c e h o w e v e r t h e r u n o f f o b s e r v e d w a s h i r t e r t h a n 0 . 0 9 8
m 3 / s e c i n a b o u t
5 0 %
o f t h e
c a s e s a n d c o n s i d e r i n g t h a t t h o l o a d i s n o t p r o p o r t i o n a l t o t h e r u n o f f , t h e e f f e c t i v e l o a d
h a d t o b e s m a l l e r t h a n 4 2 . 0 k g P O 4 P / k m 2 p . a .
A c c o r d i n g t o t h e f i n d i n g s o f t h e t h o r o u g h s t u d y e f f e c t e d , t h e p h o s p h a t e l o e s o f t h e
s o i l i n t h e c a t c h m e n t a r e a u n d e r o b s e r v a t i o n w o u l d l i e b e t w e e n 2 4 . 0 a n d 4 2 . 0 k g
P O 4 7 P / k m 2 p . a .
T h e n i t r a t e ' c o n c e n t r a t i o n s w e r e b u t v e r y s l i g h t l y i n f l u e n c e d b y t h e t i m e o f d a y a n d
p r a c t i c a l l y n o t a t a l l b y t h e r u n o f f .
T h i s r e s u l - 0 , i n c o n f o r m i t y w i t h t h e c a t c h m e n t a r e a
o f t h e S a r n e r S e e , a r e i n a l i n e a r d e p e n d e n c e b e t w e e n t h e n i t r a t e l o a d s a n d t h e r u n o f f
( I l l u s t r a t i o n
4 ) .
A t a n a v e r a g e r u n o f f o f 0 . 0 9 8 m 3 / s e c , t h e n i t r a t o l o a d a m o u n t s t o
3 6 5 x 2 0 k g N
2 0 k g N / d a y o r
.
9 0 0 k g N O 3 N / k m 2 p a
8 . 1 k m 2
2 . 1 . 6 .
T h e L a k e o f M o r a t
E l e v e n r i v e r s i n t h e c a t c h m e n t a r e a
o r
t h e 1 , a k e o f M o r a t w e r e e x a m i n e d b e t w e e n
D e c e m b e r 1 ,
1 9 5 4
a n d N o v e m b e r 2 8 ,
1 9 5 5 a t i n t e r v a l s o f t w o w e e k s .
O n t h e s u p p o s i t i o n t h a t a b o u t o n e t h i r d o f t h e p o p u l a t i o n w a s a t t a c h e d
t o
t h e s e w e r a g e
s y s t e m a n d t h a t t h e w a s t e w a t e r s o f t h e r e m a i n i n g t w o t h i r d s h a d n o i n f l u e n c e o n t h e r e c e i v i n g
w a t e r s
o r i f s o , o n l y b y w p v o f t h e f e r t i l i z e r s u t i l i z e d b y a g r i c u l t u r e
t h e c o n t r i b u t i o n
b y a g r i c u l t u r e t o t h e c h a r g e o f t h e r e c e i v i n g w a t e r s w a s e v a l u a t e d a s f o l l o w s :
P l o s s o f t h e
s o i l :
2 5
3 0 k g / k m 2 p . a .
N l o e s o f t h e s o i l :
1 5 0 0
2 0 0 0 k g A m 2 p . a .
( T h e c o n t r i b u t i o n u f t h e
p o p u l a t i o n g e n e r a l l y
i 3
a s s u m e d a s t o
b e 3
g P a n d 1 2 g N p e r c a p i t a / d a y . )
I n t h e m a m e s t u d y t w o s m a l l s t r e a m s e v i d e n t l y n o t i n f l u e n c e d b y w a s t e w a t e r s w e r e a l s o
e x a m i n e d .
T h e n u t r i e n t l o a d s c o n t r i b u t e d b y a g r i c u l t u r e w e r e f o u n d t o b e a s f o l l o w s :
T a b l e 7
C a t c h m e n t a r c a
.
s u r f a c e
k m 2
P 0 . I ' l o a d
k g 7 k m 2 p . a .
N O N l o a d
k g 7 k m 2 p . a .
t o t a l N l o a d
k g / k m 2 p . a .
R i v i r e d e F o r e l
L ö w e n b e r g b a c h
2 . 0
4 . 3
3 9 . 5
3 1 . 0
2 8 0
7 0 4 0
2 5 9 0
2 4 9 0
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I n
1 9 6 7
a n d 1 9 6 B P L E I S C H m a d e m o n t h l y s a m p l i n g s i n 3 2 a f f l u e n t s o f t h e p f ä f f i k e r S e e
a n d t h e C r e i f e n s e e a n d a t t h e s a n e t i m e e v a l u a t e d t h e i r r a n - o f f i n o r d e r t o d e t e r m i n e t h e
a m o u n t s o f n u t r i e n t s s u p p l i e d i n t o t h e t w o l a k e s .
S e v e n o f t h e
3 2
c a t c h m e n t a r e a s w e r e n o t o r b u t v e r y t h i n l y p o p u l a t e d ,
2 0 t h a t t h e
n u t r i e n t l o a d w a s p r a c t i c a l l y d u e o n l y t o a g r i c u l t u r e a n d f o r e s t r y :
T a b l e
8
A v e r a g e c o n c e n t r a t i o n e a n d a n n u a l l o a d o o f t h e d i f f e r e n t c a t c h m e n t a r e a s .
2 . 1 . 7 .
O r i g i n o f t h e e u t r o o h i s i n g m a t t e r i n t h e P a f f i k e r b e a n d i n t h e
G r e i f e n s e e
C . 2 . 2 . R e c a p i t u l a t i o n o f t h e r e s u l t o
I n o r d e r t o p e r m i t a c o m p a r i s o n b e t w e e n t h e
r e s u l t s
o b t a i n e d b y t h e d i f f e r e n t a u t h o r s
t h e c o n c e n t r a t i o n s ( l o a d s ) o f d i s s o l v e d p h o s p h o r u s c o m p o u n d s h a d t o b e p a r t l y e v a l u a t e d
f r o m t h e d a t a g i v e n f o r o r t h o p h o s p h a t e a n d t o t a l p h o s p h o r u s .
T h e f o l l o w i n g
f o r m u l a w a s
a p p l i e d :
( d i s s o l v e d P )
( P O 4 - P ) + ( t o t a l P i n
r a w
w a t e r )
2
T h u s c a l c u l a t e d v a l u e s a r e l i s t e d b e t w e e n b r a c k e t s i n T a b l e 9 .
I l l u s t r a t i o n s
5 a n d 6 s h o w t h e s p e c i f i c s u p e r f i c i a l n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u s l o a d s
i n r e l a t i o n t o t h e p a r t s o f t h e c a t c h m e n t a r e a e x p l o i t e d b y a g r i c u l t u r e .
I f " a " r e p r e s e n t s t h e s p e c i f i e s u p e r f i c i a l
n u t r i e n t l o s s o f
t h e p a r t o f t h e a r e a n o t
e x p l o i t e d b y a g r i c u l t u r e a n d " b " t h e c u l t i v a t e d s u r f a c e e , t h e n u t r i e n t l o s s " Y " o c c u r r i n g
t h r o u g h l e a c h i n g a n d e r o s i o n i n a n a r e a o f m i x e d e x p l o i t a t i o n w i l l b e e i t h e r
Y ( 1 - X ) a + X b o r
Y
.
a
4 -
( b - a ) X
.
" X " i s t h e r e l a t i v e p o r t i o n o f s u r f a c e e x p l o i t e d b y a g r i c u l t u r e ( X < 1 ) .
P O 4 - P
c o n c .
/ l i g / 1
_
P 0 A - P
l o i a d
k g / k m ? . a
1 1 0 3 - N
c o n c ,
m g / 1
1 . 0 3 - I ,
l o a d
k g / k m 2 . a
N H 4 - N
c o n o .
m g / 1
y
N H 4 - N
l o a d
k e k m 2 . a
a n o r g . N
l o a d
k e k m 2 . a
( 1 )
1 7 1 0
4 . 7
2 7 5 0
0 . 0 4 2 3
2 7 7 3
( 2 )
2 0
1 5
3 . 2
2 3 8 0 0 . 0 4
2 8
2 4 0 8
( 3 )
7
4 . 4
1 . 4
8 8 0 0 . 0 3
1 9
8 9 9
( 4 )
3 0
2 2 . 5
2 . 5 1 8 8 0
0 . 1 3
9 5
1 9 7 8
( 5 )
1 7
9 . 7
2 . 5
1 4 3 0
0 . 0 7
4 0
1 4 7 0
( 6 )
7 3 . 5
2 . 1
1 0 5 0
0 , 0 7
3 5
1 0 8 5
( 7 )
2 3
1 6 . 3
2 . 6
1 8 6 0
0 . 0 6
4 3
1 9 0 3
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D i v i s i o n i n t o o n l y t w o t y p e s o f u t i l i z a t i o n , w i t h o u t c o n s i d e r a t i o n o f t h e f e r t i l i z a t i o n
p r a c t i c e s , t y p e o f c u l t i v a t i o n ( p a s t u r e e , m e a d o w s , f i e l d s ) , c l i m a t i c a n d t o p o K r a p h i c c o n -
s i d e r a t i o n s , i O O f c o u r s e a v e r y r o u e h d i s t i n c t i o n a n d d o e s n o t c c r r e s p o n d e n t i r e l y w i t h t h e
e f f e o t i v e c o n d i t i o n s r e i g n i n g i n t h e a r e a .
: I o w e v e r - a t l e a e t a e r e g a r d s p h o s p h o r u s - t h e c o n c o r d a n c e i s q u i t e s u r p r i s i n g .
T h e
p h o s p h o r u s
l o s s e s f r o m f o r e s t a r e a s a r e p r a c t i c a l l y n i l i n t h e P r e a l p o a s w e l l a s i n t h e
C e n t r a l P l a t e a u .
T a b l e
9
T y p e o f u t i l i z a t i o n a n d n u t r i e n t l o e e e s f r o m w a t e r
f r o m v a r i o u s a r e a s o f t h e C e n t r a l P l a t e a u .
B u t i f t h e c a t c h m e n t a r e a i s 1 0 0 % u t i l i z e d b y a g r i c u l t u r e t h e p h o s p h o r u s l o s s t o b e
e x p e c t e d
w i l l
b e a p p r o x i m a t e l y 3 5 k g P / k m 2 . a o n t h e P l a t e a u a n a a p p r o x i m a t e l y 7 0 k g P / k m 2 . a
i n t h e P r e a l p s .
T h e h i g h e r P h o s p h o r u s l o s s e s f r o m P r e a l p i n e s o i l s a r e m a i n l y d u e t o t h e
h i g h e r r u n - o f f s b o u n d w i t h m o r e i n t e n s i v e e r o s i o n .
I n t h e P r o a l p i n e a r e a s , t h e n i t r o g e n l o a s e s f r o m s u r f a c e s u t i l i z e d b y f o r e s t r y
a m o u n t t o a p p r o x i m a t e l y 8 2 k g N / k m 2 . a a n d t h e l o s s e s f r o m s p e c i f i c a l l y a g r i c u l t u r a l s o i l s
a r e a b o u t 1 6 3 4 k g N / k m ? . . a .
A s s e e n i n i l l u s t r a t i o n
6 , t h e i n c r e a s e o f
t h e
s u r f a c e s u t i l i z e d
b y a g r i c u l t u r e i s b o u n d w i t h a m o r e r a p i d i n c r e a e e o f t h e n i t r o g e n l o a d s i n t h e P r e a l p i n e
a r e a t h e n o n t h e C e n t r a l P l a t e a u ( I l l u s t r a t i o n
5 ) .
C o n s i d e r a t i o n s h o u l d h o w e v e r b e g i v e n
t o t h e f a c t t h a t t h e d e t e r m i n a t i o n s w e r e e f f e c t e d a t d i f f e r e n t a l t i t u d e s .
T a k i n g s e p a r a t e l y
t h e A l p t a l a r e a ( a l t i t u d e o f t h e a r c a : a p p r o x i m a t e l y 1 1 0 0 - 1 5 0 0 m a b o v e s e a l e v e l ) a n d t h e
C a t c h m e n t
a r e a
u >
o
,
N
c z
- ,
e
u t i l i z a t i o n
b y
b y
N s r i -
f o r e s t r y
c u l t u r e
c " .
` ` ; 4 ' ,
d i s s o l v e d p h o s p h o r u s
/ u g P / 1
k g P / k m 2 . a
d i s s o l v e d n i t r o g e n
i
m e N / 1
k g N / k m 2 . a
)
H a l l w i l e r s e e
M e i r r A r s c h w a n d e r
D o r f b a c h
0 . 3 8
8 3 1 1
5 9 - 1 0 3
2 4 . 0 - 4 2 . 0
2 . 3 7
9 0 0
M u r t e n s e e
0 . 6 5 5
L e C h a n d o n
7 4 . 2
2 5 . 8 3 7 . 6 - 4 6
2 5 - - ) 1 . 7 - 2 . 2 1 1 2 0 - 1 4 3 0
R i v i b r e d e F o r e l
9 5 . 7
4 . 3
6 0
3 9 . 5
3 . 9 5
2 5 9 0
L ö w e n b e r g b a c h
8 8 . 8
1 1 . 2
4 7
3 1
3 . 8 0
2 4 9 0
C r e i f e n s e e -
P f f f i k e r s e e
T o r f r i e t a b f l u s s
0 . 5 8
5 3
4 7
2 4
1 4
. 7
2 7 3 3
U n t e r w i e s b a c h
M u r h o t z b a c h
0 . 7 1
0 . 6 2
5 9
2 9
4 1
7 1
2 8
7
' . , 2 d
4 . 1
N
( 1 . 4 )
2 4 0 8
8 9 9
S e e w i e s e n a b f l u s s
0 . 7 5
1 0 0
0
3 5
2 6 . 5
( 2 . 6 )
1 9 7 8
A a w i e s e n a b f l u s s
0 . 5 7
8 5
1 5
2 2
1 2 . 6 )
( 2 . 6 )
1 4 7 0
J u n g h o l s b a c h
0 . 5 0
5
9 5
1 4
( 7 )
( 2 . 9
1 0 8 5
S c h u l h a u s b a o h
0 . 7 1 6 7
3 3
2 8
( 1 9 . 7 )
( 2 . 7 1 9 0 3
i
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 266/367
S a r n e r S e e a r e a ( 5 0 0 - 1 7 0 0 m
a b o v e s e a
l e v e l ) , w e f i n d t h a t t h e n i t r o
n l o s e s f r o m n u r f a c a a
u t i l i z e d o p R c i f i c a l l y b y f o r o o t r y i n t h e A l p t a l a m o u n t t o
1 4 5
k g N / k m a , w h e r e a a t h e y a t t a i n
3 0 0 k g
N / k e " . . a
i n t h e S a r n e r S e o a r e a .
T h e e q u a t i o n f o r t h e s t r a i g h t l i n e o f r e g r e s e i o n
r e g a r d i n g t h e S a r n e r S e c a r o a o n l y w o u l d b e
Y .
3 0 1 . 5 + ( 1 5 4 7 . 4 - 3 0 1 . 5 ) X .
T h e r e i o a d e n s e s c a t t e r i n g o f t h e v a r i o u e v a l u e e r e g a r d i n g t h e m e a s u r e s o f n i t r o g e n
l o a s e n f r o m C e n t r a l P l a t e a u n o i l o a r o u n d t h e
c a l c u l a t e d
e t r a i g h t l i n e o f r e g r o o p i o n .
B u t
i t i s q u i t e e v i d e n t t h a t t h e n i t r o g e n l o s s e s a r e h e a v i e r o n t h e C e n t r a l P l a t e a u t h a n
i n t h e
P r e a l p i n o a r e a f r o m o u r f a c e s a e n i g n e d t o t h e m a m e t y p e o f u t i l i z a t i o n .
T h e h e a v y u t r a y i n g
o f t h e v a l u e s a r o u n d t h e e t r a i g h t l i n e o f r e g r e e e i o n m a y b e e x p l a i n e d b y t h e f a c t t h a t t h e
a g r i c u l t u r a l a u r f a c o s o n t h o P l a t e a u a r e o f m u c h m o r e h e t e r o g e n o u s
c o m p o n i t i o n ( f a r m i n g
o f v a r i o u s ° r o p e , s e e d e d g r a s o l a n d , n a t u r a l g r a s o l a n d , p a s t u r e s ) t h a n i n t h e
P r e a l p s
( n a t u r a l g r e s s l a n d
a n d
p a s t u r e e ) .
F o r a r e a u o n t h e C e n t r a l P l a t e a u , t h e n i t r o g e n l o u u c s f r o m s u r f a c e u t i l i z e d e p e c i f i -
c a l l y f o r f o r e s t r y a m o u n t t o a b o u t 9 6 0 k g / k m 2 p . a . , w h e r e a s t h e n i t r o g e n l o s s c o f r o m p u r e l y
a g r i c u l t u r a l n u r f a c e s a m o u n t t o 2 1 0 0 k g N / k m 2 p . a . .
T h e h i g h e r n i t r o g e n l o s o e n f r o m f o r e o t
u u r f a c e s a t l o w e r a l t i t u d e e
a r e d u o t o a m o r e i n t e n s i v e b i o l o g i c a l n i t r o g e n c o n v e r s i o n .
I t m a y b e s a i d i n
c o n c l u s i o n t h a t t h e f o l l o w i n g a v e r a g e l o e n e s
o f
d i s s o l v e d n i t r o g e n
a n d p h o n p h o r u s c o m p o u n d s a r e t o b e e x p e c t e d i n p u r e l y
a g r i c u l t u r a l
a r e a o :
T h e n u t r i e n t l o a d o o f f l o w i n g w a t e r b o d i e s d o n o t d e p e n d e o l e l y o n t h e d i o s o l v e d
o r s o l u b l e n u t r i e n t s
p r e f i e n t
i n t h e s o i l o f t h e c a t c h m e n t a r e A , b u t a l s o o n t h e s p e c i f i c
r u n - o f f :
l o a d = c o n c e n t r a t i o n x r u n - o f f .
O n t h e o t h e r h a n d . , t h e c o n c e n t r a t i o n m a y d e p e n d ( p h o s p h o r u s , 1 1 1 u s t r a t i o n u
7 , 2 a n d
3 )
o r n o t d e p e n d ( n i t r o g e n , I l l u s t r a t i o n s 1 M d . 4 ) o n
t h e r u n - o f f .
: e u t i t i s q u i t e c e r t a i n
t h a t i t e a w a y s d c p e n e e o n t h e a m o u n t o f d i s s o l v e d o r
s o l u b l e n u t r i e n t s p r e s e n t i n t h e o o i l .
I n
o r d e r t o e l i m i n a t e t h e i n f l u e n c e o f t h e d i f f e r e n t r u n - o f f e i n t h e a r c a s e x a m i n e d ,
w e h a v e , i n i l l u s t r a t i o n e y a n d
8 , s h o w n
t h e c o n c e n t r a t i o n i n f u n c t i o n o f t h e t y p e o f
s o i l
u t i l i z a t i o n . I t c a n t h u s
b e s e e n t h a t t h e a v e r a g e n u t r i e n t c o n c e n t r a t i o n e
i n c r e a s e o n
t h e t o t a l s u r f a c e o f t h e c a t c h m e n t a r c a a s i n e r e a s e e
t h e p o r t i o n o f t h e n r e a e x p l o i t e d b y
a g r i c u l t u r e , t h a t t h e c o n c e n t r a t i o n s o f d i s n o l v e d p h o e p h o r u e
c o m p o u n d s f r o m
s u r f a c e s
n u o i g n e d t o t h e s a m e t y p e o f u t i l i z a t i o n a r e p r a c t i c a l l y e q u i v a l e n t o n t h e P l a t e a u a n d i n
t h e P r e a l p i n e A r e a , a n d t h a t t h e n i t r o g e n c o n c e n t r a t i o n e o n t h e P l a t e a u a r e e v e n c o n s i d e r a b l y
h i g h e r t h a n i n t h e P r e a l p i n e u r e a .
I f , i n t h i s c a n o t o o , w e s h o u l d r e e o r t t o l i n e a r r e p r e s e n t a t i o n t o s h o w t h e d e p e n d e n c e
o f t h e c o n c e n t r a t i o n n f r o m t h e p o r t i o n o f t h e t o t a l
c a t c h m e n t a r e a a e s i g n e d t o a g r i c u l t u r a l
u s e ,
i t m i g h t b e t h a t t h e p h o o p h a t e c o n c e n t r a t i o n e o f w a t e r b o d i e s i n s u r f a c e u t i l i z e d b y
f o r e s t r y w o u l d b e n e g l e c t e d i n c o m p a r i s o n w i t h t h e e h o u r h a t e c o n c e n t r a t i o n s i n p u r e l y a g r i -
c u l t u r a l ¡ t r e a t ) .
k g t / k m 2 p . a .
k g P / k m 2 p . a .
P r e a l p i n e A r e a 1 6 3 4
,
6 9
C e n t r a l P l a t e a u
2 1 0 0
3 5
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 267/367
T h e r e a r e t w o r e a s o n e f o r t h e f a c t t h a t , i n s p i t e o f t h e l e s s
i n t e n s i v o u s e o f
p h o o p h o r u s f e r t i l i z e r s i n t h e P r e a l p s o n s u r f a c e s a s s i g n e d t o
t h e
o a m e t y p e o f u t i l i z a t i o n ,
t h e p h o s p h o r u s
c o n c e n t r a t i o n e
o f t h e r e c e i v i n g w a t e r s a r e o v e n s l i g h t l y h i g h e r i n t h i s
a r e a t h a n o n t h e P l a t e a u :
T h e p h o s p h o r u s e o n t e n t o f t h e o o i l i s b u t i n s i g n i f i c a n t l y i n f l u e n c e d
b y t h o a p p l i c a t i o n o f f e r t i l i z e r s .
i n p r e a l p i n e a r e a s , t h e p h o o p h o r d e c o m p o u n d s a r e
n o t
o n l y l e a c h e d
b y t ) r e c o l a t i o n , b u t
t h e y
a r e a l s o u a r r i o d a w a y b y e r o s i o n .
T h i s
t h e o r y i o c o n f i r m a d b y t h e f a c t t h a t , o n t h e P l a t e a u , t h e p h o o p h a t e
c o n c e n t r a t i o n s d e c r e a s e ( d i l u t i o n ) a s i n c r e a s e s t h e r u n o f f
( i l l u s t r . 2 a n d 3 ) , w h e r e a o i n P r c a l p i n e a r e a s t h e y , o n t h e c o n t r a r y ,
s h o w a s l i g h t t e n a e n c y t o w a r d i n c r e a s i n g ( e r o s i o n ) ( I l l u s t r a t i o n
1 ) .
S i n c e t h e n i t r a t e c o n c e n t r a t i o n s a r e l a r g e l y d e p e n d e n t o n t h e r u n o f f
( I l l u s t r a t i o n s
1 a n d 4 ) , t h e h i g h e r c o n c e n t r a t i c n o f o u n d i n t h e P l a t e a u s t r e a m ° a r e
m o s t p r o b a b l y d u e t o
a l a r g e r a m o u n t o f d i s s o l v e d o r s o l u b l e n i t r o g e n
c o m p o u n d s i n t h e e o i l r e s u l t i n g f r o m
a m o r e i n t e n s i v e m i c r o b i o m o b i l i z a t i o n a n d
f r o m a m o r e i n t e n s i v e u s e o f n i t r o g e n f e r t i l i z e r s .
C . 2 . 3 .
L y e i m e t o r t e s t s
T h e a m o a n t o f l i x i v i a t e d n u t r i e n t s c a n b e d e t e r m i n e d w i t h t h e h e l p o f l y s i m e t e r s .
T h e a m e u n t o f n u t r i e n t s w h i c h i s w a s h e d o u t o f t h e s o i l a n d g e t s i n t o w a t e r b o d i e s i e
g e n e r a l l y h i g h e r , t h e l i g h t e r ( s a n d i e r ) , s h a l l o w e r a n d r i c h e r i n n u t r i e n t t h e s o i l , t h e
w e t t e r t h e c l i m a t e , t h e m o r e i n t e n s i v e t h e a p p l i c a t i o n o f f e r t i l i z e r @ a n d t h e w e a k e r t h e
g r o w t h ( r o o t f o r m a t i o n ) o f t h e p l a n t o .
2 . 3 . 1 . A f e w r e a u l t s
o f
S w i s o l y s i m e t e r t e s t s
T a b l e 1 0 r e c a p i t u l a t e s t h e r e s u l t s o f t e s t e e f f e c t e d w i t h a c a n d y a n d l o a n - e o i l w h i c h
w a s
/ Z E 7 T R N u m u s a n d s h o w e d a n e u t r a l r e a c t i o n .
S i n c e t h e d e p t h o f t h e o o i l l a y e r i n t h e
l y s i m e t e r s u s e d w a s o n l y a b o u t
4 5
c m , t h e v a l u e s f o r r u n o f f a n d l e a c h i n g w e r s r e l a t i v e l y
h i g h .
I t w a s f o u n d t h a t p l a n t a t i o n ( o f
a
g r a s s m i x t u r e ) c o n s i d e r a b l y r e d u c e d t h e r u n o f f ,
e s p e c i a l l y i n o u m n e r , a n d l e J ; F e r e d t h e l i x i v i a t i o n o f n i t r o g e n .
T h e c o p i o u s
a p p l i c a t i o n s
o f l i q u i d 7 ; I n u r e ( 1 7 5 m 3 / h a p . a . ) i n t e n e i f i e d t h e g r o w t h o f t h e p l a n t s , i n c r e a s e d t r a n s p i r a -
t i o n a n d
r e d u c e d t h e r a n o f f s .
O w i n g t o
t h H
c o p i o u s a p p l i c a t i o n s o f n i t r o g e n t o g e t h e r
w i t h t h e l i q u i d m a n u r e ( 3 1 5 k g N / h a p . a . ) , t h e l i x i v i a t i o n s o f n i t r o g e n w e r e s o m e w h a t i n -
c r e a s e d , t h o u g h t h e y d i d n o t , b y f a r , a t t a i n
t h e
v a l u e s d e t e r m i n e d i n t h e l y s i m e t e r o
w i t h -
o u t p l a n t i n g a n d w i t h o u t a p o l i c a t i o n s o f f e r t i l i z e r s .
T h e h i g h e r v a l u e s w e r e m e a s u r e d
p r i n c i p a l l y i n t h e c o u r s e o f t h e s e c o n d y e a r o f t h e t e e t s , i n p l a c e o w h e r e t h e g r a s s
g r o w t h w u s i m p e d e d .
T h e p h o s p h o r u o l o s s e s w e r e s l i g h t ( a p p r o x i m a t e l y 0 . 4 k g / h a p . a . ) a n d
w e r e i n f l u e n c e d n e i t h e r b y t h e a p p l i c a t i o n e o f f e r t i l i z e r s , n o r b y t h e
p l a n t i n g o f g r a s s .
T a b l e 1 1 s h o w s t h e r e e u l t o f a s i m i l a r l y o i m e t e r t e s t e f f e c t e d h o w e v e r w i t h a h e a v i e r
a n d c I E F e T T ö i l .
I n t h i o c a s e , t h e p h o s p h o r u s l o s s e s w e r e v e r y e l i g h t a n d w e r e b e l o w t h e
d e t e r m i n a b l e l i m i t ( a t t h e t i m e t h e t e s t w a s
m a d e ) .
O w i n g
t o t h e h i g h e r w a t e r r e t e n t i o n
c a p a c i t y
o f
t h e s o i l , t h e r u n o f f s w e r e l o w e r .
S i n c e t h e g r a s o i n t h e
l y s i m e t e r s
w i t h
c o p i o u o a p p l i c a t i o n ° o f l i q u i d m a n u r e g r e w r i c h l y , t h e n i t r o g e n l e a c h e r ) , i n o p i t o o f t h e
i n t e n a i t y o f t h e m a n u r i n g
( 3 6 5
k E : N / h a p . a . ) , w e r e r a t h e r , l o w e r
t h a n i n
t h e l y c i m e t e r s
w i t h o u t f e r t i l i z e r s a n d w i t h g r a s s a n d m u c h l o w e r t h a n i n t h e l y o i m e t e r s w i t h o u t f e r t i l i z e r s
a n d w i t h o u t g r a s s .
T h o y e a r l y c u r v e s r e p r e s e n t i n g t h e n i t r o g e n
l i x i v i a t i o n s i n
l y o i m e t e r s
w i t h o u t g r a s s , a s w e l l a s t h e c u r v e s r e p r e s e n t i n g t h e
a m o u n t s o f
p r e c i p i t a t i o n a n d p e r c o -
l a t i o n w a t e r a n d t h e t e m p e r a t u r e a r e s h o w n i n 1 1 1 u o t r a t i o n 1 3 .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 268/367
T a b l e 1 0
L y s i m e t e r t e s t s , O e r l i k e n , S e r i e s I 1 9 2 3 & 1 9 2 4 -
s o i l : s a n d y l o a m , p H . 7 . 2 , 1 . 2 9 % h u m u s ,
t o r t u r o :
5 7
5 0 / U m .
L y s i m e t e r : 5 0 x 5 0 x 5 0 c m , s y s t e m G E E R I N G .
T h e i m p o r t a n c e o f v e g e t a t i o n a e r e g a r d s t h e r e d u c t i o n o f t h e n i t r o g e n l o s s e s i s a g a i n
s h o w n c l e a r l y i n T a b l e 1 2 .
D u r i n g t h e m a i n g r o w t h p e r i o d , t h e l i x i v i a t i o n o f n i t r o g e n
i s c o n s i d e r a b l y s l i g h t e r i n t h e l y s i m e t e r s w i t h g r a s s t h a n i n t h e o t h e r s ( s t a b l e m a n u r e ) .
T h i s i s a l s o s h o w n i n I l l u s t r a t i o n 1 4 .
T h e l y s i m e t e r t e s t s s h o w e d r e p e a t e d l y t h a t c o n s i d e r a b l e a m o u n t s o f n i t r o g e n a r e
w a n h e d o u t o f t h e l y s i m e t e r e w i t h o u t a p p l i c a t i o n o f f e r t i l i z e r s a n d w i t h o u t g r a s o . T h i s i s
p a r t l y d u e t o t h e m o b i l i z a t i o n o f o r g a n i c n i t r o g e n c o m p o u n d s i n t h e h u m u s i n g r e d i e n t s o f t h e
s o i l .
I l l u s t r a t i o n 1 5 s h o w s h o w t h e m o b i l i z a t i o n o f n i t r o g e n i s i n c r e a s e d b y s o i l l o o s e n i n g .
P r o c e s e
V e g e t a t i o n
v
a
0
b
g r a s s
c
g r a o s
F e r t i l i z a t i o n
c o m m e r c i a l f e r t . W M
0
0
1 3 6
( a v e r a g e o f
2
y e a r s ) l i q u i d m a n u r e
m J / h a
0
0
1 7 5
W a t e r b a l a n c e ( a v e r a g e o f 2 y e a r s )
S u m m e r
p r e c i p i t a t i o n s m m 6 2 7
6 2 7
6 2 7
r u n o f f
m m
3 6 4
2 6 9
2 0 3
i n % o f t h e p r e c i p i t .
5 8
4 3
3 2
W i n t e r
p r e c i p i t a t i o n s m m
4 0 5 4 0 5 4 0 5
r u n o f f
m m
3 8 3
3 8 2
3 5 4
i n % o f t h e p r e c i p i t .
9 5
9 4
8 7
Y e a r
p r e c i p i t a t i o n s m m
1 0 3 2 1 0 3 2
1 0 3 2
r u n o f f
m m
7 4 7
6 5 1
5 5 7
i n % o f
t h e p r e c i p i t .
7 2
6 3
. 5 4
P h o s p h o r u s b a l a n c e
0
0
2 0 . 7
p p l i c a t i o n o f f e r t i l i z e r s
k g / h a
d e p l e t i o n t h r o u g h c r a s s
k g / h a
0
9 . 8
2 7 . 9
l e a c h i n g
k g / h a
m g / h a
0 , 4 4
5 9
0 . 3 5
5 4
0 . 3 9 ,
7 0
N i t r o g e n b a l a n c e
0
0 3 1 5
p p l i c a t i o n o f f e r t i l i z e r s
k g / h a
d e p l e t i o n t h r o u g h g r a s a k g / h a 0
4 1 . 0
1 4 7 . 5
l e a c h i n g
k g / h a
1 1 7 . 3
1 6 . 4
4 5 . 3
m g / h a 1 5 . 7
2 . 5
8 . 1
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 269/367
T a b l e 1 1
L y s i m e t e r t e s t o . , O e r l i k o n ,
S e r i e s I I
1 9 2 6 & 1 9 2 7
S o i l : c l a y e y l o a m , p H . 5 . 6 , 1 . 6 3 % h u m u s ,
t e x t u r e :
7 7 %
5 0 / U m .
L y s i m e t e r : 5 0 x 5 0
x 5 0 c m , s y s t e m G E E R I N G .
P r o c e s e
V e g e t a t i o n
a
0
b
g r a s s
c
g r a s s
F e r t i l i z a t i o n
c o m m e r c i a l f o r t .
k g / h a
0 0
1 3 6
( a v e r a g e o f 2 y e a r s )
l i q u i d m a n u r e
m i / h a
0 0
1 4 8
W a t e r b a l a n c e ( a v e r a g e o f 2 y e a r s )
S u m m e r
p r e c i p i t a t i o n s
m m
7 8 0
7 8 0
7 8 0
r u n o f f
m m
3 3 8
2 8 9
1 3 8
i n % o f t h e p r o c i p i t .
4 3 3 7
1 8
W i n t e r
p r e c i p i t a t i o n s m m
4 0 4 4 0 4
4 0 4
r u n o f f
m m 1 2 0
3 0 0 2 6 2
i n % o f t h e p r e c i p i t .
7 9 7 4
6 5
Y e a r
p r e c i p i t a t i o n s m m
1 1 8 4
1 1 8 4 1 1 8 4
r u n o f f
m m
6 5 8
5 8 9
4 0 0
i n % o f t h e p r e c i p i t .
5 6
5 0
3 4
P h o s p h o r u s b a l a n c e
o
o
2 4
p p l i c a t i o n o f f e r t i l i z e r s
k g / h a
d e p l e t i o n t h r o u g h g r a s s
k g / h a
0
4 . 6
2 4
l e a c h i n g
k g / h a
t r a c e s
t r a c e s
t r a c e s
m g / h a
t r a c e s
t r a c e s
t r a c e s
N i t r o g e n b a l a n c e
0
o
3 6 5
p p l i c a t i o n o f f e r t i l i z e r s
k g / h a
d e p l e t i o n t h r o u g h g r a s s
k g / h a
o
2 6
1 5 6
l e a c h i n g
k g / h a
8 5 . 8
2 9 . 2 2 3 . 8
m g / h a
1 3
5
6
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 270/367
T a b l e 1 2
N i t r o g e n l e a c h i n g u a n d c r o p l o s s e s i n t h e p e r i o d
b e t w e e n S e p t e m b e r 1 0 ,
1 9 3 1 a n d N o v e m b e r 1 , 1 9 3 2
i t e s u l t s o f l y s i m e t e r t e s t s , a f t e r C E E R I N G ( k g / h a )
2 . 3 . 2 .
D i s c u s s i o n o f t h e l y s i m e t e r t e s t s
P h o s p h o r u s a n d n i t r o g e n a r e t h e p r i n c i p a l n u t r i e n t s t h a t a r e r e s p o n s i b l e f o r t h e
e u t r o p h i c a t i o n o f w a t e r b o d i e s .
T h e c o n t r i b u t i o n o f a g r i c u l t u r e t o w a r d e u t r o p h i c a t i o n
c o n s i s t s i n
c o m m e r c i a l f e r t i l i z e r s
f a r m m a n u r e
w a s t e s ( s i l o l i q u o r , h a r v e s t r e s i d u e s e t c . )
s u s c e p t i b i l i t y t o e r o s i o n b e c a u s e o f t h e s o i l e x p l o i t a t i o n
a n d m o b i l i z a t i o n o f n u t r i e n t s .
T h e r e a r e i n p r i n c i p l e t w o w a y s b y
w h i c h
t h e n u t r i e n t s a r e b r o u g h t i n t o w a t e r b o d i e s :
b y p a R i n g t h r o u g h t h e s o i l = l e a c h i n g
b y p a s s i n g o n t h e s u r f a c e o f t h e s o i l
r u n o f f , e r o s i o n .
I t i s p o s s i b l e , b y m e a n s o f t h e l y s i m e t e r t e s t s , t o d e t e r m i n e t h e n u t r i e n t s t h a t g e t i n t o
w a t e r b o d i e s v i a l e a c h i n g .
w i t h o u t
T e a t m e t h o d
v e t 7 e
r y e
w h e a t
t a t i o n
N i t r o g e n s u p p l y i n f o r m o f s t a b l e m a n u r e
u n t i l t h e h a r v e s t :
9 2 . 0 9 2 . 0
_
9 2 . 0
l o s s e s o f n i t r o g e n a s N H 3
t h r o u g h p e r c o l a t i o n
l o s s e s o f n i t r o g e n a s N O -
t h r o u g h p e r c o l a t i o n
1 2 . 1
9 2 . 7
1 1 . 8
1 5 . 4
1 2 . 6
3 6 . 5
n i t r o g e n d e p l e t i o n t h r o u g h t h e c r o p s
3 6 . 7
4 0 . 1
t o t a l n i t r o g e n l o s s e s o f t h e s o i l
1 0 4 . 8
6 3 . 9
8 9 . 2
,
N i t r o g e n l o s s e s t h r o u g h p e r c o l a t i o n
b e f o r e t h e m a i n g r o w t h p e r i o d
( 7
m o n t h s ) 3 0 . 3 1 9 . 5
2 7 . 6
N i t r o g e n l o s s e s t h r o u g h p e r c o l a t i o n
d u r i n g t h e m a i n g r o w t h p e r i o d
( 3 / 2 m o n t h s )
7 4 . 5 7 . 7
2 1 . 5
N i t r o g e n l o s s e s t h r o U g h p e r c o l a t i o n
a f t e r t h e h a r v e s t , u n t i l t h e e n d o f
O c t o b e r ( 3 m o n t h s )
6 4 . 6
5 4 . 0
5 5 . 1
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 271/367
T a b l e 1 3
P h o s p h o r u s a n d n i t r o E e n a m o u n t o i n t h e p e r c o l a t i o n w a t e r
o f l y s i m e t e r s a n d i n r a i n - w a t e r , i n
k g / h a , a v e r a g e o f
t h e y e a r s 1 9 5 3 t o
1 9 5 6 ;
a l t e r L O W e t a l .
T a b l e 1 / .
S o i l c o n t e n t i n t o t a l p h o s p h o r u s ( m g / k g ) i n
1 9 5 9 ,
d e t e r m i n e d
i n t h e p e r m a n e n t t e s t s a t B a r n f i e l d ; A f t e r C O O K E e t a l .
2 . 3 . 2 . 1 .
P h o s p h o r a s l e a c h i n E e
E x c e p t i n e x t r e m e s a n d y s o i l s - w h i c h p r a c t i c a l l y d o n o t e x i s t i n S w i t z e r l a n d -
p h o s p h o r u s i n v e r y f i r m l y f i x e d i n t h e s o i l , n o t h a t v e r y
s m a l l a m o u n t s o n l y a r e l e a c h e d
a w a y .
I n t h e l y s i m e t e r t e s t s e f f e c t e d i n S w i t z e r l a n d t h e p h o s p h o r u s l e a c h i n g n e v e r s u r -
p a s s e d
0 . 5
k g p / h r i ( i n s p i t e o f t h e c o n s i d e r a b l e r u n - o f f s ) .
T h e i n f l u e n c e o f b o t h
m a n u r i n g a n d c u l t i v a t i o n a p p e a r e d t o b e n e g l i g i b l e .
T h e p h o s p h o r u s l o s s e s t h r o u g h
l e a c h i n g w o u l d t h e r e f o r e b e l o w e r t h a n t h e l o s s e s c a u s e d b y p r e c i p i t a t i o n s .
A c c o r d i n g
t o t h e m e a s u r e s e f f e c t e d b y L O W n t a l . , t h e a m o u n t o f p h o s p h o r u s b r o u g h t i n t o t h e u o i l
b y p r e c i p i t a t i o n s i n a p p r o x i m a t e l y 1 . 0 k g / h a .
E v e n a n u n m a n u r e d s o i l r e c e i v e s c o n s i d e r a b l e a m o u n t s o f p h o s p h o r u s .
I n S w i t z e r l a n d ,
t h e p h o s p h o r u s c o n t e n t i n a s o i l l a y e r
o r 1 2 0 c m
c a n b e e x p e c t e d t o a m o u n t t o A b o u t
4 ' 0 0 0 - 1 0 ' 0 0 0 k g P / h a .
T h e a d d i t i o n a l a m o u n t o f 2 0 - 7 0 k g P / h a p . a . i n f o r m o f f e r t i l i z e r s
b r o u g h t i n t o t h e s o i l i n a r e a s o f c u l t i v a t i o n m i g h t s e e m r e l a t i v e l y n e g l i g i b l e .
W e s h o u l d
L y s i m e t e r
F a l l o w
G r a s s
C l o v e r
R i n - w a t e r
N O 3 - N
8 2 . 0
0 . 7
3 7 . 0
3 . 1
N H 1 1 - - N
4 . 2
0 . 3
1 . 4
9 . 4
P
2 . 3
0 . 9
1 . 3
1 . 0
D e p t h o f t h e
s o L _
Y e a r l y a p p l i c a t i o n
o f f e r t i l i z e r s
p e r h a , s i n c e 1 3 4 5
0
3 5 t
3 5
t m A n u r e
3 3 k g P
m a m a r e
+ 3 3 k g P
0 - 2 2 5
6 6 9
1 2 6 3
1 8 7 7
1 2 0 6
3 2 5
3 0 0
4 5 3
6 0 0
7 5 3
5 0 6
3 0 0 - 3 7 5
4 2 5
4 9 8
5 9 2 4 7 5
3 7 5 - 6 5 0
4 1 2
4 2 8
4 7 4
4 0 0
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 272/367
n o t f o r g e t h o w e v e r t h a t t h e p h o s p h o r u e c o n t a i n e d i n f e r t i l i z e r u
i s
m u c h m o r e s o l u b l e ; i t i a
r e l a t i v e l y q u i c k l y f i x e d i n t h e e o i l a n d d o e s n o t p e n e t r a t e v e r y d e e p l y i n t o i t .
I n t h i e
c o n n e c t i o n , t h e r e s u l t e o f E n g l i e h t e a t s c o n s i s t i n g i n a p p l i c a t i o n o o f f e r t i l i z e r e m a d e o v e r
a n e x t r e m e l y l o n g p e r i o d a r e m o s t i n t e r e s t i n g .
T h e d a t a g i v e n i n t a b l e 1 4 f o r t h e p h o s p h o r -
u s
c o n t e n t s f o u n d i n v a r i o u e d e p t h u a f t e r m a n u r i n g d u r i n g a p e r i o d o f m o r e t h a n a c e n t u r y
s h o w s t h a t a b o u t 9 0 p e r c e n t o f p h o s p h o r u e a m o u n t s i n t r o d u c e d w e r e r e t a i n e d i n t h e u p p e r
2 2 c m o f t h e s o i l .
S i m i l a r o b s e r v a t i o n s w e r e m a d e b y G I S I G E R i n s o i l s u n d e r n a t u r a l m e a d o w s
a n d o r c h a r d e a n d e v e n i n h e a v i l y o v e r - m a n u r e d g a r d e n s o i l ° ( T a b l e 1 5 ) .
I t m a y b e c o n c l u d e d t h e r e f r o m t h a t t h e e o i l a c t s a s a n e f f i c i e n t b a r r i e r a g a i n s t
p h o e p h o r u s l o e s e e t h r o u g h l e a c h i n g .
E v e n i n t e n s i v e a p p l i c a t i e n o f p h o s p h o r u s f e r t i l i z e r s
h a r d l y i n c r e a s e d t h e l o u p e s .
I t h o w e v e r r e m a i n s p o s s i b l e t h a t c o n s i d e r a b l e a m o u n t s o f
p h o e p h o r u e b e b r o u g h t i n t o w a t e r b o d i e s t h r o u g h s u p e r f i c i a l r u n - o f f e a n d e o r s i o n ( e r o s i o n
o f s o l u b l e f e r t i l i z e r e s h o r t l y a f t e r a p p l i c a t i o n , e r o s i o n o f e a r t h f r o m t h e t o p l a y e r o f
t h e s o i l e n r i c h e d w i t h p h o s p h o r u s ) .
T a b l e
1 5
D i s t r i b u t i o n o f o r t h o p h o s p h o r i c a c i d a n d p o t a s h a t
v a r i o u s d e p t h s i n t h e s o i l ; a f t e r O I S I O E R
2 . 3 . 2 . 2 .
N i t r o g e n l e a c h i n g s
T h e b i n d i n g o f n i t r o g e n i n t h e a o i l o c c u r s i n m a n y d i f f e r e n t w a y s .
T h e m a j o r p a r t i s
o r g a n i c a l l y b o u n d t o h u m i c s u b s t a n c e s a n d t h e r e f o r e c a n n o t b e w a s h e d
a w a y . N i t r o r n i n f o r m
o f N N A + a n d N O 3 -
i s
a v a i l a b l e t o t h e p l a n t s a n d e u b j e c t t o l e a c h i n g , a l t h o u g h N H 4 * a s
c a t i o R c a n b e a b s o r b e d b y c l a y a n d i e t h e r e f o r e m u c h l e s s s u b j e c t t o l e a c h i n g t h a n N O 3 - .
U n d e r g o o d c o n d i t i o n ° o f h u m i d i t y a n d t e m p e r a t u r e a n d u n d e r t h e i n f l u e n c e o f b i o l o g i c a l
a c t i v i t y , t h e t r a n s f o r m a t i o n o f n i t r o g e n i n t h e s o i l i s i n t e n s e .
T h e o r g a n i o a l l y b o u n d
n i t r o g e n i n h u m i c o u b e t a n c e s a n d i n d e a d v e g e t a l m a t t e r i s m o b i l i z e d ( c o n v e r t e d i n t o
a m m o -
n i u m a n d n i t r a t e )
a n d t h e n a s s i m i l a t e d b y t h e p l a n t s o r e l s e l e a c h e d
a w a y .
N i t r a t e c a n b e
r e d u c e d i n t o e l e m e n t a r y n i t r o g e n b y d e n i t r i f i z i n g b a c t e r i a , s o t h a t i t i s l o o t f o r t h e
s y s t e m s o i l / p l a n t .
O n t h e o t h e r h a n d , n i t r o g e n b i n d i n g b a t t e r i a , b l u e - g r e e n a l g a e a n d
f u n g i c a n b i n d t h e n i t r o g e n c o n t a i n e d i n a i r a n d t h u e r e - c i r c u l a t e i t
i n t o t h e e y s t e m .
I n a d d i t i o n , n i t r o g e n c o m p o u n d s c o n t a i n e d i n t h e a t m o s p h e r e
a r e b r o u g h t i n t o t h e s o i l b y
r a i n - w a t e r o r t h r o u g h d i r e c t a m m o n i a a b s o r p t i o n .
D e p t h o f t h o
l a y e r
c m
.
G a r d e n s o i l
2 s
t e : ° 3
m g
e
p
.
O r c h a r d
2 0 5
K 2 0
t e s t
' I
m g
N a t u r a l m e a d o w
P 2 0 5
1 ( 2 0
t e a t e m g p
0 - 5
1 6 5
2 2 2 5
1 2 2 1
8
5 -
1 0
1 8 0
2 0
1 3
5
3
6
1 0 - 2 0
1 6 0
1 2
1 0
3
2
8
2 0 - 3 0 1 2 0
4 , 5
7 1 , 5 - 2 0 , 5
3 0 - 5 0
2 0
3 . 8
n o t
- 1
0 , 1
5 0 - 8 0
0 - 2
0 , 5
d e t e r m i n e d
n o t d e t e r m i n e d
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 273/367
T h e a b o v e m e n t i o n e d p r o c e s s e s w h i c h a r e n o t n e c e s s a r i l y i n f l u e n c e d d i r e c t l y b y
a g r i c u l t u r a l p r a c t i c e e s h o u l d b e t a k e n i n t o c o n s i d e r a t i o n i n ' t h e e v a l u a t i o n o f t h e c o n -
t r i b u t i o n b y a g r i c u l t u r e t o w a r d e u t r o p h i c a t i o n o f w a t e r b o d i e u a m r e g a r d s n i t r o g e n .
T h e
r e s u l t s o f t h e a b o v e m e n t i o n e d l y s i m e t e r
t e s t s c a n b e r e c a p i t u l a t e d a s f o l l o w s :
D u r i n g t h e
v e e e t a t i o n p e r i o d , c o n e i d e r a b l y l e u e n i t r o g e n i s l e a c h e d
a w a y f r o m f a l l o w l a n d t h a n f r o m c u l t i v a t e d ° o i l ° .
T h e a c t i v e r o o t s
a b s o r b t h e e n n i l y l e n c i l a b l e n i t r a t e v e r y r a p i d l y .
E v e n q u i t e h e a v y n i t r o g e n m a n u r i n g
a s w e l l i n f o r m o f c o m m e r c i a l
f e r t i l i z e r s a s i n f o r m o f f a r m m a n u r e n e e d n o t r e s u l t i n c o n s i d e r a b l e
n i t r o g e n l e a c h i n g ° , p r o v i d e d t h a t w e l l b a l a n c e d m a n u r i n g
( n o t o n e s i d e d )
p r o c n r e c a n i n t o n o i v e v e g e t a t i o n a n d t h a t
t h e
a p p l i c a t i o n o o f
n i t r o r e n
f e r t i l i z e r s a r e m a d e a t p e r i o d o w h e n
t h e p l a n t o a r e a b l e t o a o s i m i l a t e t h e m .
T h u n i t r o g e n l e a a h i n g ° u n d e r l e g u m i n o u s
c r o p o
w i l l
b e c o n e i d e r a b l y
m o r e t h a n t h o s e o c c u r r i n g u n d e r c r a s s f o r i n u t a n c e , b e c a n n e
a l a r g e a m o u n t o f n i t r o g e n i e m o b i l i z e d w h e n t h e r o o t s c o v e r e d
w i t h n o d u l e b a c t e r i a ( n i t r o g e n a s e i m i l a t i o n ) d i e ¡ a w a y .
S o i l l o o s e n i n g a c t i v n t e o n i t r o g e n m o b i l i z n t i o n
w h i c h o f t e n r e o u l t n
i n
c o n o i d e r a b l y i n c r e a s e d n i t r o g e n l e a c h i n g n , o w i n g t o t h e i n -
e u f f i c i e n t p l a n t c o v e r .
I t i n f o r t u n a t e t h a t o p t i m a l m a n u r i n g p r n c t i c e s i n a e T i c u l t u r e ( a p p l i c a t i o n s m a d e
i n p r o p e r d o n e n
a n d a t p r o p e r i n t e r v a l s ) a r o a l o o o p t i m a l a n r e g a r d e t h e n u t r i e n t l o a d
i m p o s e d o n w a t e r b o d i e s .
W h e n w e n p o a k o f o p t i m a l m a n u r i n g p r a c t i c e s , w e
m e a n
i n t h e
f i r s t p l a c e t h a t t h e d o s e s e h o u l d b e a d p a t e d t o t h e a s s i m i l a t i o n c a p a c i t y o f t h e c r o p s
a n d t h a t , e e p e c i a l l y a s r e r a r d e n i t r o g e n , t h e a p p l i c a t i o n s s h o u l d n e v e r b e m a d e m a s o i v e l y ,
b u t b y d e g r e e s a n d i n s e v e r a l p o r t i o n s .
N i t r o g e n a p p l i c a t i o n s n h o u l d n e v e r b e m a d e
o h o r t l y
b e f o r e t h e v e g e t a t i o n p a u s o i n w i n t e r a n d e a c h a p p l i c a t i o n o h o u l d b e c a r e f u l l y
d o s e d i n c o n s i d e r a t i o n o f t h o d e p t h o f t h e o o i l l a y e r .
T h e r i n k o f l e a c h i n g s i s v e r y
g r e a t i n ° h a l l o w s o i l . I t i s o u r e l y
n o t i n
t h e i n t e r e n t o f a g r i c u l t u r e t h a t a p a r t o f
t h e n i t r o g e n f e r t i l i z e r s b e l e a c h e d a w a y i n s t e a d o f b e n e f i t i n g t h e c r e p e .
I n t h e e v a l u a t i o n
o f t h e c o n t r i b u t i o n b y a g r i c u l t u r e t o w a r d t h e e u t r o p h i c a t i o n o f w a t e r b o d i e o , n o r e g a r d s
n i t r o g e n , t h e a m o u n t o o f n i t r o g e n
p e r h a w h i c h a r e b r o u g h t i n t o t h e s o i l b y p r e e i p i t a t i o n s
s h o u l d n o t b e n e g l e c t e d .
A c c o r d i n g t o m e o s u r e n
e f f e c t e d , t h e y
v a r y b e t w e e n
5 a n d 2 8 k g
V i l a a n d t h e a v e r a g e v a l u e w o u l d b e a p p r o x i m a t e l y 2 0 k g .
T h i n l i e s i n t h e o c o p o o f
n i t r o g e n t o n n e s
d u o t o p e r c o l a t i o n
i n a r e n o o f i n t e n n i v e c u l t i v a t i o n ( 1 0
4 0 k g / h a ) .
T h e
n i t r o g e n
l o n s e o
d u e t o
r u n o f f a n d e r o o i o n s h o u l d b e
n d d e d t o t h e a b o v e v a l u e , f o r t h e y
a l o e c o n t r i b u t e t o t h e
n u t r i e n t l o a d i m p o n e d o n w a t e r b o d i e n ,
t h o u g h
t h e y c a n n o t b e d e -
t e r m i n e d b y m e a n s o f t h e l y s i m o t e r t e s t a .
C . 3 . R e l a t i v e o h a r o o f t h e
a g r i c u l t u r a l
c o n t r i b u t i o n i n t h o t o t a l
n u t r i e n t l o a d i m p o s e d o n c o m e S w i s o l a k e s , a n d t h o c o n s e q u e n c e s
t h a t r e e u l t t h e r e f r o m
T h e p o r c e n t u a l o h a r o o f a g r i c u l t u r e i n t h e t o t a l n u t r i e n t l o a d o f l a k e o i s i n f l u e n c e d
n o t o n l y b y c l i m a t i c a n d t o p o g r a p h i c a l c o n d i t i o n e , b u t a l e o , t o a v e r y l a r g e m e a e u r e , b y
t h e d e n s i t y o f p o p u l a t i o n a n d t h e t y p o o f n g r i c u l t u r a l u t i l i e a t i o n p r a c t i s e d i n t h o c a t c h -
m e n t a r e a .
I t c a n b e ° e o n i n T a b l e 1 6 a n d I l l u n t r a t i o n
9 t h a t , a t a v e r a g e p o p u l a t i o n d e n e i t i e s o f
5 0 t o 1 5 0 i n h a b i t a n t s p e r k m 2 , t h e o h a r e o f t h e n i t r o g e n i n t r o d u c e d v i a w a a t e w a t e r i s
u n d e r
3 5 p e r c e n t , w h e r e a s t h e n h a r e o f t h e p h o o p h o r u o i n t r o d u c e d v i a w a s t e w a t e r a m o u n t s t o
5 0 7 5 p e r c e n t o f t h e t o t a l n u t r i e n t l o a d .
T h e r e m a i n i n g
2 5 5 0
p e r c e n t a s r e g a r d s
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 274/367
p h o s p h o r u a a n d
6 5
p e r c e n t a s r e g a r d s n i t r o g e n a r e , f o r t h e m a j o r p a r t , l e a c h e d o r e r o d e d
f r o m c u l t i v a t e d a n d n a t u r a l s o i l s .
T h e n i t r o g e n l o s a e s f r o m s o i l s u t i l i z e d b y a g r i c u l t u r e a r e a p p r o x i m a t e l y 1 6 3 0 k g
/ k m 2 p . a . i n , t h o P r e a l p i n e a r e a a n d
2 5 0 0 k g - N / k m 2
p . a , o n t h e C e n t r a l P l a t e a u , T h e c o r r e s -
p o n d i n g p h o a p h o r u s l o o s e s a r c a p p r o x i m a t e l y
7 0
k g P / k m 2 p . a . i n t h e P r e a l p i n e a r e a a n d
3 5
k g P / k m 2 p . a . o n t h e P l a t e a u .
I n p e r c e n t a g e o f t h e a n n u a l a m o u n t s o f c o m m e r c i a l f e r t i -
l i z e r s b r o u g h t i n t o t h o s o i l , t h e l o s s e s a m o u n t t o a b o u t 1 6 -
2 5 p e r c e n t a s r e g a r d s n i t r o g e n
a n d 0 . 7 - 1 . 4 p e r c e n t a s r e g a r d s p h o s p h o r u n .
T h i s d a t a a n d t h e f a c t t h a t a r e l a t i v e l y s m a l l p a r t o f t h e p h o s p h o r u s , b u t a c o n -
s i d e r a b l e p a r t o f t h e n i t r o g e n i n t r o d u c e d i n t o t h e l a k e s , c o m e f r o m s o i l a i n t h e c a t c h m e n t
a r e a , s h o u l d n o t m i s l e a d u s i n t o g i v i n g m o r e i m p o r t a n c e t o t h e n i t r o g e n . l o a d c o n t r i b u t e d
b y a g r i c u l t u r e t h a n t o t h e p h o e p h o r u s l o a d o f t h e s a m e o r i g i n .
T h e t r o u b l e s o m e a r t i f i c i a l e u t r o p h i c a t i o n i s n o t a n e c o n o m i c a l , b u t a l i m n o n l o g i c a l
p r o b l e m b a s e d o n t h e l a w s d i s c o v e r e d b y L I E B I G a n d M I T S C H E R L I C H .
A l g a e , p r o v i d e d t h e i r g r o w t h i s w e l l - b a l a n c e d , a s s i m i l a t e n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u s i n
t h e w e i g h t r a t i o o f
7 :
1 . T h e N : P r a t i o o f f l o w i n g w a t e r s v a r i c e r e g i o n a l l y .
I t i n
a p p r o x i m a t e l y 3 0 i n t h e P r e a l p i n e a r e a a n d 8 0 o n t h e P l a t e a u .
I n b o t h t y p e s o f w a t e r b o d i e e
i t i s c o n s i d e r a b l y m o r e t h a n
7
:
1 .
T h i s m e a n s t h a t t h e g r o w t h o f a l g a e i n s u c h b r o o k s
a n d r i v e r s i s l i m i t e d b y t h e p h o s p h o r u s s u p p l y .
T h a n k s t o t h e i r r e l a t i v e l y h i g h p h o s p h o r u s c o n t e n t ( 5 0 p e r c e n t o f
t h e p h o s p h o r u s c o m -
p o u n d s c o m e f r o m d e t e r g e n t e ) , t h e N : P r a t i o o f w a s t e : w a t e r s i s q u i t e l o w , n a m e l y a b o u t
4 :
1 .
A c c o r d i n g t o w h a t w a s s a i d p r e v i o u s l y , t h e g r o w t h o f t h e a q u a t i c p l a n t s w o u l d b e ,
i n t h i s c a s e , l i m i t e d b y t h e n i t r o g e n s u p p l y .
T a b l e 1 6
S h a r e o f w a s t e w a t e r s i n t h e t o t a l n u t r i e n t l o a d o f e o m e S w i s s l a k e s
C a t c h m e n t a r c a
o f t h e
d e n s i t y o f
p o p u l a t i o n
i n h . / k m 2
p h o s -
n i t r o -
p h o r u s
g e n
R e f e r e n c e
L a k e o f Z u r i c h
8 6
5 3
2 4
T H O M A S c i t .
L a k e o f Z u r i c h
6 7
3 3
E A W A G c i t .
L a k e o f M o r a t
8 9
5 2 6
E A W A G
L a k e o f H a l l w i l
1 2 5 5 0
5
A M B U E H L
A l p i n o R h i n e S t r e a m
3 9
5 3 - 6 6
2 6
V O L L E N W E E E R
L a k e o f M u z z a n o
1 0 0 0
9 5
s o
V O L L M W E I D E R
L a k e o f M u z z a n o
9 8
E A W A G
I n k w i l e r S e a
7 0 6 5 2 2 E A W A G
G r e i f e n s e e
4 3 0
7 4
3 8
P L E I S C H
M a u e n s e e 3 5
5 0
1 5
E A W A G
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 275/367
I n I l l u s t r a t i o n 1 0 , w e n a d o a n e v a l u a t i o n o f t h e N :
P r a t i o i n t h e r e c e i v i n g w a t e r
i n f u n c t i o n o f t h e d e n s i t y o f p o p u l a t i o n a n d t h e t y p e o f l a n d u t i l i z a t i o n
i n t h e c a t c h m e n t
a r e a , f o r r e g i o n e i n t h e P r e a l p e a n d o n t h o P l a t e a u .
T h e e e t i m a t i o n s w e r e b a s e d o n t h e
a u p p o s i t i o n t h a t t h e w a s t e w a t e r s w e r e d i s c h a r g e d i n t o t h e r e c e i v i n g w a t e r
w i t h o u t p r e v i o u s
p a r i f i c a t i o n .
I n t h e c a s e o f w a e t e w a t e r s p r e v i o u n l y t r e a t e d i n a m e c h a n o b i o l o g i c a l
p l a n t
w i t h r o u g h l y t h e s a m e e l i m i n a t i o n r a t e s f o r b o t h p h o s p h o r u e a n d n i t r o g e n c o m p o u n d s ,
t h e
c u r v e s w o u l d c u t t h e 7
: 1
l i m i t a t e v e n h i g h e r p o p u l a t i o n d e n s i t i e s .
S i n c e t h e a l g a e
g r o w t h i n l a k e G i s l i m i t e d c h i e f l y b y t h e p h o s p h o r u s s u p p l y . , e f f o r t s a r e
b e i n g m a d e i n
S w i t z e r l a n d t o r e m o v e a d d i t i o n a l
p h o s p h o r u s
c o m p o u n d s f r o m w a s t e w a t e r s b y s u b j e c t i n g t h e m
t o t e r t i a r y p u r i f i c a t i o n .
T h e e l i m i n a t i o n r a t e o f a u c h p l a n t s b e i n g 5 0 p e r c e n t f o r
n i t r o g e n a n d 9 0 p e r c e n t f o r
p h o s p h o r u s
c o m p o u n d s , t h e N
P r a t i o i n t h e e f f l u e n t w o u l d
i n c r e a s e u p t o a p p r o x i m a t e l y 2 0
: 1 .
A c c o r d i n g l y , t h e N :
P r a t i o i n t h e r e c e i v i n g w a t e r
w o u l d n e v e r a g a i n f a l l b e l o w 2 0
:
1 .
I t s h o u l d m o r e o v e r b e n o t e d t h a t p h o o p h o r u s c o m p o u n d s ,
p a r t i c u l a r l y u n d e r a e r o b i c c o n d i t i o n s , a r e r e t a i n e d i n t h e o e d i m e n t s o f l a k e s t o a l a r g e r
e x t e n t t h a n n i t r o g e n c o m p o u n d s , s o t h a t N :
P r a t i o i n t h e l a k e s w o u l d s h i f t e v e n m o r e t o
t h e a d v a n t a g e o f
n i t r o g e n .
; i e t h e r e f o r e , t h o u g h b y d i f f e r e n t c o u r s e , c o m e t o t h o s a m e
c o n c l u s i o n a s V O L L E N W I . : I D N R , n a m e l y t h a t i u n d e r S w i e s c o n d i t i o n s a n d a t a n a v e r a g e p o p u l a t i o n
d e n s i t y o f a b o u t 1 5 0 i n h a b i t a n t e p e r k m ' ( c o n c e n t r a t e d p r i n c i p a l l y o n t h e
P l a t e a u ) , t h e
m i n i m a l g r o w t h s u b s t a n c e i n l a k e s i s r e a l l y p h o s p h o r u s a n d n o t n i t r o g e n .
D i r e c t c o n f i r m a t i o n
o f t h i s a f f i r m a t i o n w a s f o u n d i n t h e r e s u l t s o f a n a l y s e s e f f e c t e d a t t h e L a k e o f L u c e r n e .
T h i s m e a n s t h a t , a l t h o u g h t h e n i t z o g e n l o s s e s o f t h e s o i l m a y b e q u i t e c o n s i d e r a b l e f r o m t h e
e c o n o m i c a l p o i n t o f v i e w , i t i s t h e l e s o c o n s i d e r a b l e p h o s o h o r u s l o s s e e o f t h e s o i l t h a t
p r o v i d e t h e m a j o r c o n t r i b u t i o n t o w a r d e u t r o p h i c a t i o n o f w a t e r b o d i e s .
I n c o n n e c t i o n w i t h
t h e p r o b l e m o f e u t r o p h i c a t i o n , m o r e i m p o r t a n c e e h o u l d t h e r e f o r e b e g i v e n t o t h e p h o s p h o r u s
l o s s e s t h a n t o t h e n i t r o g e n l o s s e s .
V 0 L L 7 N N E I D E R e n d e a v o u r e d t o d r a w t h e l i m i t s b e t w e e n
o l i g o t r o p h i c , m e s o t r o p h i c a n d
e u t r o p h i c l a k e G .
T h e a v e r a g e d e p t h ( v o l u m e / s u r f a c e o f t h e l a k e ) a n d t h e s p e c i f i c c h a r r r e
o f t h e l a k e i n b i o a c t i v o p h o s p h o r u s c o m p o u n d s ( i n t r o d u c t i o n / s u r f a c e ) w e r e t a k e n i n t o c o n -
s i d e r a t i o n i n t h e s e i n v e e t i q a t i o n s .
T h e d a t a r e g a r d i n g t h e c h a r g e l i m i t a i s
s h o w n i n
I l l u s t r a t i o n 1 1 .
T h e p h o s p h o r u s s u b p l y i n t o a l a k e ( P s ) i a p r o p o r t i o n a l t o t h e s u r f a c e o f t h e c a t c h R e n t
a r e a ( S c ) a n d
t h e
p h o s p h o r u e e x p o r t s p e c i f i c p e r s u r f a c e u n i t ( P E ) .
P s
- S C
P E ( i )
T h e " e n v i r o n m e n t a l f a c t o r " ( f e ) i s a n o t i o n i n t r o d u c e d i n l i m n o l o g y b y O H L E .
I t
i n d i c a t e s h o w m a n y t i m e s t h e s u r f a c e o f t h e l a k e ( S L ) i s c o n t a i n e d i n t h e s u r f a c e o f t h e
c a t c h m e n t a r e a ( S c ) .
f e
S C
( 2 )
7
h
3
a k
y d i v i d i n g t h e e q U a t i o n ( 1
b y t h e a u r f a c e o f t h e l e ( S L ) w e o b t a i n t h e s p e c i f i c
p h o s p h o r u s l o a d o f t h e l a k e ( P S
a s i n f l u e n c e d b y f e a n d P E
S I ,
P s
f e
p E
S
I n r l l u s t r a t i o n 1 2 , t h e t o l e r a b l e p h o s p h o r u s e x p o r t s p e c i f i c p e r a u r f a c e u n i t f r o m t h e
c a t c h m e n t a r c a , a s i n f l u e n c e d b y t h e a v e r a g e d e p t h o f t h e l a k e i s n o t e d
f o r v a r i o u s f e .
T h i s d a t a w a a s e t u p i n c o n s i d e r a t i o n o f t h e c h a r g e l i m i t s f i x e d b y V O L L E M E I I E R .
A c c o r d i n g
t o V O L L E N W 7 U D D . 1 1 4 t h e p h o s p h o r u s e x p o r t f r o m t h o c a t c h m e n t a r e a i n a m o u n t s l i a b l e t o h a r m
t h e l a k e i s t s g i c e a s m u c h a s t h e t o l e r a b l e e x r o r t .
( 3 )
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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I n T a b l e 1 7
t h e e n v i r o n m e n t a l f a c t o r s , t h e a v e r a g e d e p t h , a s w e l l a s t h e t o l e r a b l e
a n d h a r m f u l p h o s p h o r u s e x p o r t a s p e c i f i c p e r s u r f a c e u n i t f r o m t h e c a t c h m e n t a r e a , a r e
i n d i c a t e d f o r a n u m b e r o f
3 W i e 8 l a k e s :
T a b l e 1 7
C o m p a r i s o n o f t h i s d a t a w i t h t h e e x p e c t e d p h o s p h o r u s l o s s e s o f t h e s o i l ( i l l u s t r a t i o n a
6 & 7 )
s h o w s t h a t t h e t o l e r a b l e a m o u n t o f p h o s p h o r u s e x p o r t e i n t h e m a j o r p a r t o f t h e
l a k e s h a s a l r e a d y b e e n a t t a i n e d o r s u r p a s s e d t h r o u g h - h e i n t r o d u c t i o n s f r o m t h i s s o u r c e
a l o n e .
W e h o w e v e r k n o w t h a t t h e p h o s p h o r u s l o s s e s o f t h e s o i l a r e o n l y a p a r t o f t h e t o t a l
p h o s p h o r u s c h a r g e i m p o s e d o n t h e l a k e .
I f w e c o u n t
3
g P p e r c a p i t a a n d
d a y ,
w e o b t a i n
t h e f o l l o w i n g a d d i t i o n a l c h a r g e c o n t r i b u t e d b y w a s t e w a t e r s , a s i n f l u e n c e d b y t h e d e n s i t y
o f t h e p o p u l a t i o n ( k g P / k m 2 p . a . ) :
T a b l e 1 8
,
f o
A v e r a g e
d e p t h
m
P h o s p h o r u s e x p o r t f r o m
t f i e c a t c h m e n t a r e a
t o l e r a b l e h a r m f u l
u p t o
o v e r
k g P L k m 2 . a . k g P p m 2 - a .
,
L a k e o f A e g e r i
7 . 1
4 9
3 4
6 8
L a k e o f C o n o t a n c e
2 0 . 1
1 0 0
2 0
4 0
L a k e o f D r i e n z
3 8 . 1
1 7 4
1 5
3 0
L a k e o f G e n e v a
1 3 . 6
1 5 4
3 8
7 6
G r e i f e n s e e
1 9 . 4
1 9
7
1 4
L a k e o f M o r a t
2 5 . 6
2 2
6
1 2
L a k e o f M f f i k o n
1 2 . 1
1 9
1 2
2 4
L a k e o f L u c e r n e
1 9 . 6
1 0 4 2 0
4 0
P o p u l a t i o n
d e n s i t y
i n h . / k m 2
P h o s p h o r a e
m e c h a n o b i o l o g i c a l
p l r i f i c a t i o n
3 0 c i ;
,
e l i m i n a t i o n t h r o u g h :
a d d i t i o n a l t r e a t m e n t
8 5 f o
9 5 %
1 0
5 0
1 0 0
2 0 0
. 7 . 7
3 8 . 5
7 7 . 0
1 5 4 . 0
,
1 . 6 5
0 . 5 5
8 . 2 5
2 . 7 5
1 6 . 5
5 . 5
3 3 . 0
1 1 . 0
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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I f t h e w a s t e w a t e r s a r e s u b j e c t e d t o m e c h a n o b i o l o g i c a l p u r i f i c a t i o n o n l y , i t m u s t
b e r e c k o n e d t h a t t h e n o x i o u s l i m i t w i l l b e s u r p a s s e d i n m o e t o f t h e l a k e s , e v e n , t h o u g h
t h e p o p u l a t i o n d e n s i t y m a y b e a s l o w a s 5 0 i n h . / k m 2 .
G e n e r a l l y s p e a k i n g , t h o p o s s i b i l i t y o f m a i n t a i n i n g l a k e s i n t h e i r o l i g o t r o p h i c s t a t e
o r o f r e s t o r i n g t h e m t o t h e i r o l i g o t r o p h i c e t a t e i n a r e a e w h e r e t h e p o p u l a t i o n d e n e i t y i s
h i g h e r t h a n 5 0 i n h . p e r k m 2 i e o n l y g i v e n i f t h e r a t e o f p h o s p h o r u s e l i m i n a t i o n f r o m w a s t e
w a t e r s s u r p a e o e e
8 5
p e r c e n t . I n a r e a s w h e r e t h e d e n s i t y o f p o p u l a t i o n i s h i g h e r t h a n
1 0 0 i n h i k m 2 , e v e n t h e p h o e p h o r u e e l i m i n a t i o n r a t e o f 9 5
p e r c e n t w i l l , m o o t o f t e n , n o t
b r i n g g o o d r e s u l t s , u n l e e s a d d i t i o n a l m e a e u r e e a r e a p p l i e d i n v i e w o f a f u r t h e r r e d u c t i o n
o f t h e p h o s p h o r u e l o u s e s f r o m a g r i c u l t u r a l s o i l s .
0 . 4 . C o n e u m p t i o n
a n d a p p l i c a t i o n o f f e r t i l i z e r s
T h e a m o u n t ° o f f e r t i l i z e r s r e c o m m e n d e d f o r a p p l i c a t i o n i n S w i o s a g r i c u l t u r e
a r e s h o w n
i n T a b l e 1 9 .
T h e d a t a i s t a k e n f r o m t h e S w i s s D i r e c t i v e s f o r U s e o f F e r t i l i z e r s , s e t u p
b y t h e S w i s s A g r i c u l t u r a l R e e e a r c h I n s t i t u t e e a n d p u b l i e h e d b y t h e
S W i 8 8
A s s o c i a t i o n o f
A g r i c u l t u r a l A d V i s o r e , i n 1 9 6 6 .
T h e n i t r o g e n a m o u n t s a r e i n t e n d e d f o r s o i l s h a v i n g a
m e d i u m h u m u s c o n t e n t ( 2 - 5 % ) ; t h e p h o e p h o r u e a m o u n t s a r e i n t e n d e d f o r s o i l s w i t h ,
a s w e l l
a s w i t h o u t e u f f i o i e n t s u p p l y :
T a b l e 1 9
A m o u n t e o f f e r t i l i z e r s r e c o m m e n d e d i n c a s e n o f a r m m a n u r e
i s a d d e d .
R e c o m m e n d e d d o s e s p e r h a a n d p . a .
N
P
( P 2 0 5 )
s u f f i c i e n t
s u p p l y
i n s u f f i c i e n t '
s u p p l y
P e r m a n e n t g r a e s l a n d
( P l a t e a u )
4 0 8 0
3 5 - 5 2
( B 0 - 1 2 c )
0 - 2 6
( 0 - 6 0 )
T e m p o r a r y g r a s s l a n d
4 0 - g o
3 5 - 5 2
( 8 0 - 1 2 0 Y
0 - 3 5
( 0 - 8 0 )
P o t a t o e s
8 0 - 1 2 0
2 6 - 3 5
( 6 0 - 8 o )
0 - 2 6 ( o - 6 0 )
S u g a r b e e t
8 0 - 1 2 0
3 5 - 4 4
( 8 0 - 1 0 0 )
0 - 3 5
( 0 - 8 0 )
C e r e a l s
0 - 1 0 0
1 7 - 2 6
( 4 0 7 6 0 ) 0 - 1 7
( 0 - 4 0 )
P e a s
0
1 7 - 3 5
( 4 0 - 8 0 )
0 - 1 7
( 0 - 4 0 )
T o b a c c o
4 0 8 0
2 6 - 4 0
( 6 0 9 0 )
0 - 2 6
( 0 - 6 0 )
M a i z e f o r e n s i l a g e
1 4 0 - 1 8 0
3 0 - 4 0
( 7 0 - 1 0 0 )
0 - 3 0
( 0 - 7 0 )
G r a i n m a i z e
1 2 0 - 1 6 0
2 6 - 4 0
( 6 0 - 1 0 0 )
o - 2 6
( a - 6 0 )
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 278/367
C , 5 . P o s s i b l e a g r i c u l t u r a l m e a s u r e s t o r e d u c e t h e e u p p l y
o f
n u t r i e n t s i n t o w a t e r b o d i c e
F r o m w h a t h a s b e e n s a i d p r e v i o u e l y w e n o w k n o w t h a t t h e e u t r c p h i o a t i o n o f o u r l a k e s
a n d r i v e r s i s c a u s e d i n t h e f i r s t p l a c e b y p h o e p h a t e c o m p o u n d s .
W e s h o u l d t h e r e f o r e
p r i m a r i l y t e n d t o w a r d r e d u c i n g t h e s u p p l y o f p h o s p h o r u s i n t o l a k e s .
A s a h o w n b y t h e r e s u l t e o f l y s i m e t e r t e s t s , a p p l i c a t i o n s o f p h o s p h o r u s
f e r t i l i z e r s
a p p e a r t o h a v e b u t a n i n s i g n i f i c a n t i n f l u e n c e o n p h o s p h o r u s
l e a c h i n g .
N e v e r t h e l e s e , v a r i o u s
o b s e r v a t i o n s s h o w t h a t t h e c o n c e n t r a t i o n o f d i s s o l v e d p h o e p h o r u s c o m p o u n d s i n c r e a s e s
( I l l u s t r a t i o n 1 ) w i t h t h e v e l o c i t y o f f l o w .
T h i s i s d u e t o e r o e i o n o f t h e t o p l a y e r o f
e o i l s t r e a t e d w i t h s o l u b l e p h o s p h o r u s .
T h e f o l l o w i n g t e c h n i c a l m e a s u r e s c a n h e l p t o r e d u c e
t h e p h o s p h o r u a l o a d i m p o s e d o n w a t e r b o d i e s ;
P r e v e n t i o n o f l o u s e e d u e t o e r o s i o n b y p u t t i n g p l a n t s t o g r o w
o n t h e p a r t i c u l a r p i e c e o f g r o u n d .
F a l l o w p e r i o d e i n c r o p
f a r m i n g c a n b e a v o i d e d b y i n t e r m e d i a t e c u l t u r e s o f f o d d e r p l a n t s
o r b y g r e e n m a n u r i n g .
A f f o r e s t i n g o f a l l s t e e p a n d e a s i l y e r o d a b l e a r e a s , p a r t i c u l a r l y
i n t h e A l p n .
A v o i d a n c e o f o v e r g r a z i n g o f p a s t u r e s i n o r d e r t o m a i n t a i n t h e
t u r f w h i c h p r o t e c t e t h e g r o u n d a g a i n a t e r o s i o n .
T h e s p r e a d i n g o f f e r t i l i z e r s o n p a s t u r e s f r o m a i r p l a n e s i s n o t
r e c o m m e n d e d , i n a r e a s w h e r e t h e r e i s a n y c h a n c e o f s t e e p a n d e a s i l y
e r o d a b l e g r o u n d b e i n g i n c l u d e d .
C r o p f a r m i n g
s h o u l d
n o t b e p r a c t i s e d o n s t e e p s i t e s .
P a r t i c u l a r a t t e n t i o n s h o u l d b e g i v e n t o p r o t e c t i o n a g a i n s t e r o s i o n
i n i n t e n s i v e c u l t u r e ( f o r e x a m p l e i n v i t i c u l t u r e ) .
M u l c h i n g ,
w i t h c o m p o s t f o r i n s t a n c e , o r g r e e n m a n u r i n g a r e r e c o m m e n d e d . A l l
a p p l i c a t i o n s o f f e r t i l i z e r s s h o u l d b e r e d u c e d t o a r e a s o n a b l e
m e a s u r e , a n d t h e f e r t i l i z e r s s h o u l d b e p l o u g h e d i n t o s o i l o r s p r a y e d .
N o a p p l i c a t i o n s o f f e r t i l i z e r s s h o u l d b e m a d e o n w e l t o r f r o z e n s o i l e .
T h e f o l l o w i n g a d m i n i s t r a t i v e a n d r e g u l a t i v e m e a s u r e s a r e m o r e o v e r r e c o m m e n d e d :
T r a i n i n g a n d a d v i s i n g o f a g r i c u l t u r a l p o p u l a t i o n s w i t h a v i e w t o i n c r e a s i n g
t h e i r c o r r n i r e h e n s i o n o f e n v i r o n m e n t a l p r o b l e m e .
S e t t i n g u p o f c u l t i v a t i o n
a n d
m a n u r i n g p r o g r a m m e s i n c o n n e c t i o n
w i t h r e g i o n a l p l a n n i n g .
A d j u s t m e n t o f t h e s u b v e n t i o n p o l i c y t o t h e i n t e r e s t s o f w a t e r
p r o t e c t i o n .
S e t t i n g u p o f l i m i t e o f t o l e r a n c e f o r p h o s p h o r u s c o n c e n t r a t i o n s
i n w a t e r f l o w i n g f r o m a g r i o u l t u r a l a r e a s .
S u p e r v i s i o n o f l i q u i d m a n u r e p i t s a n d o f i n s t a l l a t i o n s f o r c o l l e c t i n g
d u n g a n d s i l o l i q u o r a s r e g a r d s t h e i r i m p e r m e a b i l i t y .
A l l a u t h o r i z a t i o n s g r a n t e d f o r l i v e s t o c k r a i s i n g o n a n i n d u s t r i a l s c a l e
s h o u l d b e a c c o m p a n i e d b y s p e c i a l p r e s c r i p t i o n s r e g a r d i n g t h e s i z e
o f t h e l i q u i d m a n u r e p i t s a n d t h e g u a r a n t e e i n g o f a m a r k e t f o r t h e
l i q u i d m a n u r e .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 279/367
C . 6 . F i n a l c o n s i d e r a t i o n s a b o u t p h o o p h o r u e a n d o t h e r p l a n t n u t r i e n t s e c o n o m y
T h e d i s c o v e r y o f L I E B I U a n d o t h e r l e a d i n g p l a n t p h y s i o l o g i s t e h a d g i v e n f e r t i l i z e r
p r o d u c t i o n u n e x p e c t e d i m p e t u s .
I t w a s h o p e d t h a t t h e w e i g h t y t e a k o f f e e d i n g a c o n s t a n t l y
i n c r e a s i n g w o r l d p o p u l a t i o n c o u l d b e s o l v e d t h a n k e t o a r t i f i c i a l f e r t i l i z e r a .
H o w e v e r ,
t h e s e s o a r i n g h o p e e w e r e e o o n d a s h e d ; d o u b t , d i s a p p o i n t m e n t a n d f i n a l l y r e s i g n a t i o n
s e t i n ,
f o r t h e a h o r t c o m i n g e o f a r t i f i c i a l f e r t i l i z e r a h a d b e c o m e p a i n f u l l y a p p a r e n t .
A g r i c u l t u r a l
e x p e r t s h a d f a i l e d t o
p a y
s u f f i c i e n t h e e d t o o n e c a r d i n a l r u l e , t h a t i s , t h a t a w e l l - b a l a n c e d
q u a n t i t a t i v e r a t i o b e t w e e n t h e v a r i o u e e l e m e n t e i n t h e s o i l a n d t h e p e r c e n t a g e o f
o r g a n i c
m a t t e r h a d t o b e m a i n t a i n e d l e s t t h e i n i t i a l l y o b t a i n e d , i n c r e a e e i n c r o p y i e l d a l o w d o w n
a n d f i n a l l y e v e n r e g r e s s .
A m o n g g a r d e n e r s a r i a f a r m e r s a m o v e m e n t f o r t h e a p p l i c a t i o n o f b i o l o g i c a l f a r m i n g
m e t h o d s w a s e t a r t e d ; t h e o e c i r e l e o c a r n e o u t a g a i n s t t h e e x c e s a i v e u s e o f a r t i f i c i a l
f e r t i l i z e r s .
T h i s r e c o g n i t i o n g r a d u a l l y s p r e a d t o c o n e u m e r e , w h o l e o a l e r s a n d f i n a l l y
v e g e t a b l e f a r m e r s .
A t t h e s a m e t i m e , a v e g e t a r i a n t r e n d b e c a m e f e l t , a d e v e l o p m e n t w h i c h
a g r i c u l t u r a l p r o d u c e r s w e r e o b l i g e d t o h e e d a n d c a t e r t o .
T h e p r o p o n e n t s o f b i o l o g i c a l f a r m i n g m e t h o d s f o r w a r d e d g u i d e l i n e o f o r o c i e n t i f i c a l l y
s o u n d e o n c u l t i v a t i o n a n d f e r t i l i z a t i o n ; p r i m e i m p o r t a n c e i s g i v e n t o t h e o p t i m u m c o m ,
p o s i t i o n o f t h e a o i l ' s b i o c e n o s i e .
B i o l o g i c a l f a r m i n g m e t h o d s a r e o f t e n d o u b t e d a n d e v e n
v i e w e d w i t h s u s p i c i o n , h o w e v e r , i n d i c a t i o n s m a k e i t m o r e a n d m o r e c l e a r t h a t t h e r e i s m u c h
t o b e l e a r n t f r o m b i o l o g i c a l f e r t i l i z a t i o n .
T h e i m p r o v e m e n t s o b t a i n e d t h r o u g h b i o l o e i c a l
f a r m i n g c a n n o t e i m p l y b e o h r u g g e d o f f .
A n o t h e r t h e o r y o n t h e f e r t i l i z a t i o n o f p l a n t c u l t u r e s h a s n o w b e e n e v o l v e d t o
c o m p l e m e n t L I E D I O ' s p r a c t i c a l l y u n c o n t e s t e d l a w o f t h e r e q u i s i t o s m i n i m u m a m o u n t o f f e r t i -
l i z e r t o b e u e e d .
T h i s n e w t h e o r y s e t s a c e i l i n g t o f e r t i l i z e r a p p l i c a t i o n a n d a l l o w s t h a t
e x c e s s i v e a m o u n t s l e a d t o a . r a p i d d r o p i n n r o p y i e l d a s w e l l a s q u a l i t a t i v e a n d , q u a n t i t a t i v e
d a m a g e t o p l a n t s .
V O I S I N a n d P H . M A T I L E , a p l a n t p h y s i o l o e i o t f r o m t h e S w i e e F e d e r a l I n s t i t u t e o f
T e c h n o l o g y , w a r n e d a g a i n n t t h o o n e - s i d e d u s e o f a r t i f i c i a l f e r t i l i z e r .
I t c a n t h e r e f o r e
b e e x p e c t e d t h a t a r t i f i c i a l f e r t i l i e e r p r o d u c t i o n a n d t h e u s e o f p h o s p h o r u s a n d n i t r o g e n
s a l t s w i l l i n f u t u r e l o s e i n i m p o r t a n c e .
F o r w a t e r p o l l u t i o n c o n t r o l , t h i s w i l l . c o r t a i n l y
b e a w e l c o m e d e v e l o p m e n t .
I n t h i s r e p o r t s u m m a r i z i n g t h e r e c o m m e n d a t i o n s m a d e a t t h e N o r k s h o p o n G l o b a l E c o l o g i -
c a l P r o b l e m s h e l d i n M a d i s o n i n J u n e 1 9 q 1 , P r o f . D . H . H A S L E R s t r e s e e d t h e i m p o r t a n c e o f
r e d u c i n g w o r l d p h o s p h o r u o c o n s u m p t i o n , w h i c h i s m a i n l y c e n t e r e d a r o u n d f e r t i l i z e r s .
I n
v i e w o f t h e f a c t t h a t t h e r a p i d l y i n c r e a s i n g w o r l d p o p u l a t i o n w i l l r e q u i r e m o r e
f o o d , t h u s
p l a c i n g a g r e a t e r s t r e s s o n f e r t i l i z e r p r o d u c t i o n , a l l a v a i l a b l e a o u r c e o m a e t b e h u a b a n d e d
w i t h g r e a t c a r e .
T h e s e m i n e r a l s a l t o , w h i c h i n r a i n w a s h e e o u t o f f e r t i l i z e d e o i l a n d
w h i c h a c t a s a e u t r o p h i e i n g a g e n t i n s u r f a c e a n d g r o u n d w a t e r , a r e t a k e n t o t h e s e a w h e r e
t h e y a r e p r e c i p i t a t e d a n d c o n s e q u e n t l y l o s t t o m a n k i n d .
A . D . H A S L E R f u r t h e r m o r e o u g g e e t e d t h a t p h o s p h o r u s b e r e c y c l e d b y w a s t e w a t e r p r e c i p i -
t a t i o n s o t h a t t h i s v a l u a b l e r a w m a t e r i a l i s n o t e q u a n d e r e d .
T h e p a r t i c i p a n t e a t t h e w o r k s h o p a l s o c a l c u l a t e d t h a t t h e d w i n d l i n g p h o s p h o r u s s u p p l y
w i l l b e d e p l e t e d i n l e s s t h a n 1 0 0 y e a r s .
P h o s p h o r u s - b e a r i n g r o c k i n a n e x c e l l e n t s o u r c e
o f t h i s e l e m e n t a n d m o t t h e r e f o r e b e p r o t e c t e d a g a i n s t i r r e s p o n s i b l e e x p l o i t a t i o n .
I t m u a t b e b o r n e i n m i n d t h a t p h o s p h o r u s , n i t r o g e n a n d o t h e r m i n e r a l
a a l t s w i l l b e
n e e d e d f o r t h e p r o d u c t i o n o f n y n t h e t i c d e t e r g e n t e a n d f e r t i l i z e r o f o r m a n y , m a n y y e a r s
t o
c o m e .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 280/367
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 281/367
0 , 2
0 , 1 5
0 , 1
0 , 0 5
m g / L P
o
1
1
o
0 , 1
o
o
W a s s e r f ü h r u n g
I l l . 2
P h o s p h a t e
c o n c e n t r a t i o n o f
t h e V i l l a g e
B r o o k a t M e i s t e r -
s c h w a n d e n , i n f u n c t i o n o f t h e ' r u n - o f f .
D o r f b c r c h M e i s t e r s c h w a n d e n
P h o s p h a t k o n z e n t r a t i o n /
W a s s e r f í i h r u n g
o
o
o
o
m 3 / s
0 , 4
o
0 0 0 t
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o 8
\
o
o
0
o
o o
o
o
o
o
0
0
o
o
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 282/367
2 , 5
0 , 5
k g P / T o g
o
0
D o r f b a c h M e i s t e r s c h w a n d e n
P h o s p h a t - T r a n s p o r t /
V i a s s e r I c e h r u n g
o
o
o
o
0 I
0 /
0 0
o
0 0
0
o
6 7 , z .
o
o
o
o
7 :
%
o
0 , 1
0 , 2
1 N a s s e r f ü h r u n g
o
3
P h o s p h a t e l o a d o f
t h e V i l l a g e B r o o k a t M c i s t e r e c h w a n d e n ,
I n f u n c t i o n o f t h e r u n - o f f .
o
3
m i
/ s
0 , 4
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 283/367
D
3
m / s
0 , 1
0 , 2
0 , 3
0 , 4
W a s s e r r i i h r u n g
I l l . 4
' N i t r a t e l w i d o f t h e V i l l a g e B r o o k a t M e i s t e r s c h w a n d e n , i n
f u n c t i o n o f t h e
r u n - o f f .
1 6 0 k 9 N / T a g
o
1 4 0
D o r f b o c h M e i s t e r s c h w a n d e n
N i t t a , - T r a n s p o r t
/
W a s s e r f c : i h r u n g
i 0 0
8 0
6 0
4 0
o
o
o
i r ) o
c 4 . c l e r
o
° o
o
2 0
- 9
o
o
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 284/367
1 0 0 0
6 0 0
2 0 0
k g N / k r n 2 y e a r
1 4 0 0
2 0
4 0
6 0
8 0 1 0 0 %
a g r i c u l t u r a u s e d a r e a
8 2 , 4 t ( 1 6 3 4 , 4 - 8 2 , 4 ) x
r =
0 , 8 7 1
2 0
4 0
6 0
8 0
1 0 0 %
a g r i c u l t u r a l u s e d a r c a
I l l . 5
L o a d s o f d i s s o l v e d p h o s p h o r u s a n d n i t r o g e n c o m p o u n d s i n
f u n c t i o n o f t h e r e l a t i v e s h a r e o f t h e a g r i c u l t u r a l a r c a
I n t h e t o t a l s u r f a c e o
t h e c a t c h m e n t a r e a , i n t h e P r e a l p s .
k g P / k m 2 y e a r
S w i s s p r e a l p s
8 0
6 0
y =
3 , 6 + ( 6 8 , 9 + 3 , 6 ) x
r
=
0 , 8 2 8
4 0
2 0
o 0
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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k g P / k m 2 y e a r
4 0 _
3 ° -
2 0 _
1 0 _
2 4 0 0 _
2 0 0
1 6 0 0
1 2 0 0
8 0 0
4 0 0
y = 0 , 2 3 + ( 3 5 , 2 3 0 2 3 ) x
r 0 , 8 6 7
2 0
4 0
6 0
8 0 1 0 0 %
a g r i c u l t u r a l u s e d a r e a
k g N / k m 2 y e a r
2 8 0 0 _
y
9 5 9 + ( 2 1 0 2
9 5 9 ) x
r -
0 , 5 2 6
S w i s s p l a t e a u
2 0
4 0
6 0
8 0 1 0 0 %
a g r i c u l t u r a l u s e d a r e a
I l l . 6
t h e s a m e f o r t h e C e n t r a l P l a t e a u .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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p g P / 1
8 0
6 0
4 0
2 0
y
7 4 , 4 7 x
6 , 5
r
0 , 8 3 7
S w i s s p r e a l p s
4 0
6 0
8 0
1 0 0 7
a g r i c u l t u r a l u s e d a r e a
2 0
4 0
6 0
8 0
1 0 0
a g r i c u l t u r a l u s e d
a r e a
I l l . 7
C o n c e n t r a t i o n s o f d i s t ; o l v e d p h o n p h o r u s a n d n i t r o f ; e n c o m -
p o u n d s i n s t r e a m s o f t h e l ' r e a l p . i n e a r e a , i n f u n c t i o n o f
t h e r e l a t i v e s h a r e o f t h e a g r i c u l t u r a l a r e a i n t h e t o t a l
s u r f a c e o f t h e c a t c h m e n t a r e s .
y
1 , 9 5 x
0 , 0 0 7
r
0 , 9 1 4
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http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 287/367
4 0
2 0
I
m g N / I
4
r
[
(
i r
r
r
1
T
1
2 0
4 0
6 0
8 0
1 0 0 %
a g r i c u l t u r a l u s e d a r e a
y .
1 , 1 4 x + 2 , 0 7
r
. 0 , 3 3 6
a
s
s
e
h l . a
t h e s a m e f o r s t r e a m s o n t h e
C e n t r a l P l a t e a u .
s
s
I
2 0
4 0
6 0
8 0
1 0 0 4
a g r i c u l t u r a l u s e d a r e a
p g P / I
S w i s s p l a t e a u
8 0 _
s
y -
4 7 , 9 1 x
+
3 , 1 3
6 0
r
.
0 , 6 6 2
s
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http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 288/367
100_
80_
60
40_
20_
Phosphorus
e
0
4
0
0
0
o
100
80_
60_.
40_
20_
Nitrogen
00
o
o/
200
400
600
800
1000
200
400
inh./
km2
M. 9
Percentual
share of waste
waters in the
phosphorus and
nitrogen charge
imposed on
a
number
of
Swiss
lakes,
in
function
of the density
of population in
the
catchment area.
The
curves were calculated on the
following
bases:
phosphorus losses
waste
waters
of
the
soil
phosphorus 3g
P/capita
day 40 kg
P/km2p.a.
nitrogen 12g
N/capita - day
1400
kg
N/km2p.a.
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http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 289/367
(11.10
Swiss
plateau
N/P
20_
10_
7_
100
200 300
400 500 600
inhlki-n2
Expected
N
:
P
ratio in flowing
waters, in
function of
the
type of land utilization
and of the density of
population.
90 of the surface for a6ricultura1 utilization
50
%
of
the
surface for agricultural utilization
Swis
I
00 200
300
4
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 290/367
g
M . 2 y
6 , 1
e u t r o p h i c l a k e s
o l i g o t r o p h i c l a k e s
s
i i i I i
I
1
1 0
1 0 0
3 0 0
m o a n d e p t h
1 1 1 . 1 1
C h a r g e l i m i t e f o r b i o a c t i v e p h o s p h o r u s c o m p o u n d s , i n f u n c -
t i o n o f T h e a v e r a g e d e p t h o f t h e l a k e ( a c c . t o V O L L E N 4 E I D E R ) 4
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 291/367
k g
P i l o - n 2
y e a r
0
. . - T . - - - - - . 1
I
A v e r a g e D e p t h o f l a k e
1 1 1 . 1 2
T o l e r a b l e p h o s p h o r u s e x p o r t s p e c i f i c p o r u n i t o f
s u r f a c e
f r o m t h e c a t c h m e n t a r e a o f l a k e s , i n f u n c t i o n o f t h e a v e r a g e
d e p t h
o f a l a k e .
T h e n u m b e r s o f t h e l i n e s , 5 - 4 0 ,
i n d i c a t e
t h e e n v t r o n m e n t a l . f a c t o r , r e , a s d e s c r i b e i i n e q u a t i o n ( 2 ) i n
t h e t e x t .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 292/367
1 1 1 . 1 3
t n . i l l
S i i c K s t o u
5 , c o n w o , s s t o .
' s
-
- °
- - a r i m
i l A l .
r c o i s t m . . . o
5 ( M A W A S S I I I
U p p e r p a r t : N i t r o g e n c o n t e n t o f t h e p e r c o l a t i o n w a t e r
i n
l y s i m e t e r s w i t h o u t
v e g e t a t i o n ( a v e r a g e
v a l u e f o r a p e r i o d
o f 1 3 y e a r s ) ;
L o w e r
p a r t : M o n t h l y a v e r a g e o f t h e d a y - t i m e
t e m p e r a t u r e a t
Z u r i c h , a d a v e r a g e a m o u n t o o f p r e c i p i t a t i o n a n d p e r c o l a t i o n
w a t e r .
U X M
I I
I I
I V
V
V I V I I
V I L
/ '
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http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 293/367
k g / h a N
1 0
6
1 1 1 . 1 4
N i t r o g e n l o s s e s i n p e r c o l a t i o n w a t e r s f r o m a
G o i l
c o n -
s i s t i n g i n b r o w n e a r t h w i t h a l o w h u m u s c o n t e n t . T h e m e a -
s u r e s w e r e e f f e c t e d o n o n e p a r t o f t h e s o i l w h i c h w a n l e f t
u n c u l t i v a t e d a n d o n a n o t h e r p a r t w h i c h w a s p l a n t e d w i t h
w i n t e r c e r e a l s . ' L ' h e d a t a c o n c e r n s l y s i m e t e r t e s t s ( L V R X V I /
X V I I , 1 9 6 0 t o 1 9 6 2 , O e r l i k o n ) . T h e d a t a g i v e n f o r O c t o b e r
c o n c e r n s m e a s u r e s e f f e c t e d d u r i n g t h e s e c o n d p a r t o f t h e
m o n t h ( a c e . t o G E E R I N G ) .
1 , 1
0 1 1 1
T n r . B . . e , . o
l ì
I T N
N T
N N
1 1
I I I
I V
V
V I
1 1 1 . 1 5
G r o u n d l o o s e n i n g a n d n i t r o g e n m o b i l i s a t i o n .
' I t
I l
: J r
, x 1
o n o
X
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 294/367
R e f e r e n c e s
A m b u e h l , H .
D i e N W h r u t o f f z u f u h r z u m H a l l w i l o r e e e .
C h e m i e c h o U n t e r s u c h u n g e n a n s e i n e n
1 9 6 0
Z u f l U e e e n . - S c h w e i z . Z . R y d r o l . , 2 2 ,
B r u g g e r , H .
S t a t i e t i s c h e n H a n d b u o h d e r S c h w e i z e r i s c h e n L a n d w i r t e c h a f t .
V e r b a n d e d r u c k e r e i
1 9 6 8
B o r n .
C o o k e , G . W . a n d R . J . B . W i l l i a m e L o e n o f N i t r o g e n a n d P h o s p h o r u a f r o m a g r i c u l t u r a l l a n d .
1 9 7 0
W a t e r T r e a t m e n t a n d E x a m i n a t i o n 1 9 , 2 5 3 - 2 7 6 .
C o p p e n e t , M .
R ó s u l t a t e d e d o u z e a n n S e e d ' o b e e r v a t i o n s l y s i m A t r i q u e s h Q u i m p e r
( 1 9 5 4 - 1 9 6 5 ) 1
1 9 6 9
A n n . a g r o n . 2 0 ( 2 ) ,
E A W A O
D e r M u r t e n s e e .
S e i n g e g e n w n r t i g o r c h e m i s c h - b i o l o g i a c h e r Z u e t a n d .
D i e H o r k u n f t
1 9 6 0
d e r e u t r o p h i o r o n d o n S t o f f e .
S e e e a n i e r u n g - S c h u t z v o r V o r u n r e i n i g a n g ;
n i c h t p u b l i z i e r t .
E A W A G
B e r i c h t U b e r d o n g e g e n w n r t i g e n Z u n t a n d d e s L a g h e t t o d i M u z z a n o u n d d i e M 8 g -
1 9 6 3
l i c h k e i t e n e i n e r S a n i e r u n g ; n i c h t p u b l i z i e r t .
E A W A G
B e r i c h t U b e r d o n g e g e n w g r t i g e n Z u a t a n d d e s I a k w i l e r e e e e , d i e g o t r o f f e n e n
1 9 7 0
S a n i e r u n g e m a n e n a h m o n u n d d i e B o l U f t u n g ; n i c h t p u b l i z i o r t .
E A W A G
Z w i s c h e n b e r i c h t U b e r d e n g e g e n w r t i g e n Z u e t a n d d e s H a u e n s e e s , d i e g e t r o f f e n e n
1 9 7 1
S a n i e r u n g u m ' a e s n a h m e n u n d d i e A u s w i r k u n g e n d e r T i e f o n w a e s e r a b l e i t u n g ;
n i c h t p u b l i z i e r t .
E i d g e n ö s s i s c h o o S t a t i e t i e c h e e A m t - H a u p t e r g e b n i n e e d e r L a n d w i r t e c h a f t e z n h l u n g v o m
1 9 7 0
3 0 . J u n i 1 9 6 9 .
D i e V o l k s w i r t o c h a f t , 6 .
G a e c h t e r , R .
P h o e p h o r h a u e h a l t u n d p l a n k t i e c h e P r i m n r p r o d u k t i o n i m V i e r w a l d s t n t t e r e e e
1 9 6 3
( H o r w e r B u c h t ) . - S c h w e i z . Z . H y d r e l . , 3 0 .
G a e c h t o r , R . a n d J . F u r r e r
D e r B e i t r a g d e r L a n d w i r t s c h a f t z u r D u t r o p h i e r u n g d a r G e w n n e e r
1 9 7 1 i n d e r S c h w e i z ; u n p u b l i s h e d
O a e c h t e r , R .
1 9 7 1
,
E . S z a b o , A .
-
D i o l o k a l e B e e i n f l u s s u n g e i n e s s t e h e n d e n G e w n e s e r n
d u r c h v i n e p u n k t f ö r m i g e A b w a s n e r b e I n s t u n g ; e i n d i r o k t e r N a c h w e i s d e r w a c h a t u m a -
b e g r e n z e n d e n W i r k u n g d e s P h o s p h o r n i m V i e r w a l d e t n t t e r s e e . -
S c h w e i z . Z .
R y d r o l . ,
3 3 .
G i e i g e r , L .
L a n d w i r t e c h a f t u n d D ü n c e r w i r t s c h a f t i n d e r
S c h w e i z .
-
V e . C o n g r b o m o n d i a l
7 . M c i 1 9 6 4
d e s f e r t i l i o a n t e . Z i i r i c h , 4 .
G o e r i n g , J .
L y e i m e t e r - V e r a u c h e .
L a n d w . J a h r b . S c h w e i z .
1 9 4 3
G e e r i n g , J .
E r g e b n i e u e d e r O e r l i k o n e r 1 , y o i m o t e r v e r s u c h e .
B e r i c h t o d . S c h w e i z . B o t . G e e .
1 9 4 3 5 3
A .
G e e r i n g , J .
D U n g u n g s m a e a n a h m e n z u r E r t r a g e s t e i g e r u n g .
M i t t . f . d . S c h w e i z . L a n d w . 1 2 .
1 9 6 7
G e r i c k o , S . u n a B . K u r m i c e
P f l a n z o n n A r R t o f f o i n d e n a t m e s p h g r i n c h e n N i e d e r e c h l i i c e n .
1 9 5 6 D i e P h o s p h o r e g u r e 1 7 ( 5 / 6 ) .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 295/367
H a s l e r , A .
P r o b l e n e d e r D U n g e r w i r t s c h a f t u n t e r b e s o n d o r e r B e r ü c k s i c h t i i r u n g d e r H o f d ü n g e r .
1 9 6 9
S c h w e i z . L a n d w . M o n a t s h e f t e ,
6 7 .
H a s l e r , D . H .
C y c l e o o f P h o s p h o r u s , S u l f u r a n d N i t r o g e n ; u n p u b l i s h e d .
1 9 7 1
J a a g , O .
T h e A B C s o f W a s t e W a t e r P u r i f i c a t i o n .
S w i s s A s s . o n W a t e r a n d A i r P o l l .
1 9 6 0
C o n t r o l .
L o w , A . J . a n d 4 . R . A r m i t a g e T h e c o m p o s i t i o n o f t h e l e a c h a t e t h r o u g h c r o p p e d a n d u n c r o p p e d
1 9 7 0
s o i l s i n l y e i m e t e r a c o m p a r e d w i t h t h a t o f t h e r a i n .
P l . S o i l 3 3 .
M a t i l e , P h .
G r e n z e n d e r D U n e r w i r t o c h a f t . O r g a n . L a n d b a u , 2 .
1 9 6 7
O h l e ,
W .
N i i h r o t o f f a n r e i c h e r u n g d o r G e w Z i o n e r d u r c h D ü n g o m i t t e l u n d M e l i o r a t i o n e n .
1 9 6 5
M U n c h n o r B e i t r n g e , 1 2 .
P l o i s c h , P .
D i e H e r k - u n f t e u t r o p h i e r e n d e r S t o f f e b e i m P f n f f i k e r u n d G r e i f e n e e e .
1 9 7 0
V i e r t e l j a h r s o c h r i f t d e r N a t u r f o r s c h e n d e n G e s o l l o c h a e t i n Z ü r i c h , 1 1 5 .
S t a d e l m a n n , P .
S t i c k s t o f f k r e i s l a u f u n d P r i m g r p r o d u k t i o n i m m e o o t r o p h e n V i e r w a l d s t ä t t e r s e e
1 9 7 1
( H o m e r B u c h t ) u n d i m e u t r o p h e n R o t e e e , m i t b e s o n d e r e r B e r U c k s i c h t i g u n g
d e s N i t r a t s a l s l i m i t i e r e n d e n P a k t o r s . S c h w e i z . Z . H y d r o l . ,
3 3 .
T h o m a s , E . A .
E m p i r i s c h e u n d e x p e r i m e n t e l l e U n t e r s u c h u n g e n z u r K e n n t n i o d e r M i n i m u m s t o f f e
1 9 5 3
i n 4 6 S e e n d e r S c h w e i z u n d a n g T e n z e n d e r G o b i e t e .
S c h w e i z . V e r . G a o -
& W a s s e r f a c h m . , 2 .
V o i s i n
F e r t i l i z e r A p p l i c a t i o n .
C r o o p y L o c k w o o d , L o n d o n .
1 9 6 3
V o l l e n w e i d e r ; R . A .
D i e w i s e e n s c h a f t l i c h e n G r u n d l a g e n d e r S e e n u n d F l i e s s g e w n s s e r e u t r o p h i e -
1 9 6 8
r u n g , u n t e r b e s o n d e r e r B e r ü c k s i c h t i g u n g d e s P h o o p h o r s u n d d e s S t i c k o t o f f e
a l e E u t r o p h i e r u n g s f a k t o r e n . G E C D / D A S / C S I / 6 3 . 2 7 .
U m e l , A l . N l i h r s t o f f e i n w a s c h u n g i n d e n U n t e r b o d e n u n d D ü n g e r s t i c k s t o f f u m s a t z , d a r g e o t e l l t
1 9 7 0
a n K l e i n l y s i m e t e r v e r s u c h e n .
Z . A c k e r u . P f l a n z e n b a u , 1 3 2 .
Z u b e r , R .
P f l a n z e n n H h r o t o f f e a u o d e r A t m o o p h n r e .
M i t t . L e b e n o m .
R y g . , B e r n
( 6 ) .
1 9 6 2
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 296/367
E U T R O P I I I C A T I O N O F I N L A N D W A T E R S W I T H S P E C ; I A L R E F E R E N C E
T O T H E I N F L U E N C E O F A G R I C U L T U R A L P R A C T I C E S , I N C L U D I N G
T H E U S E O F F E R T I L I Z E R S
D . J . H a l l i d a y
I C I - A g r i c u l t u r a l D i v i s i o n , P l a n n i n g a n d C o - o r d i n a t i o n D e p a r t m e n t
T h e r e h a s b e e n i n c r e a s i n g p u b l i c c o n c e r n i n r e c e » t y e a r s a s t o w h e t h e r t h e p r e s e n t
g e n e r a t i o n r n a y b e f a i l i n g i n i t s d u t y t i ) p o s t e r i t y t h r o u g h e x c e s s i v e a n d p e r h a p s i r r e v e r s i -
b l e p o l l u t i o n o f t h e e n v i r o n m e n t , p a r t i c u l a r l y t h r o u g h t h e i n c r e a s i n g i n d u s t r i a l i z a t i o n a n d
u r b a n i z a t i o n o f h u m a n s o c i e t y . T h i s c o n c e r n h a s b e e n e x p l o i t e d b y j o u r n a l i s t s , a n d o t h e r s ,
w h o h a . v e g a i n e d p u b l i c i t y b y e x a g g e r a t e d a n d e m o t i o n a l p r e s e n t a t i o n o f h a l f - t r u t h s . I n
t h i s c o n t e x t f e r t i l i z e r s h a v e s o m e t i m e s b e e n m e n t i o n e d a s a c o n t r i b u t o r y c a u s e o f c o n -
t a m i n a t i o n o f n a t u r a l w a t e r s . T h e a i m o f t h e p r e s e n t p a p e r i s t o g i v e a s b a l a n c e d a v i e w
a s p o s s i b l e o f t h e f a c t s a s t h e y a r e k n o w n t o d a y , b a s e d m a i n l y o n e x p e r i e n c e f r o m
N o r t h e r n E u r o p e .
/ t m u s t b e s t r e s s e d a t t h e o u t s e t t h a t t h e a n i o u n t o f v e r i f i a b l e : s c i e n t i f i c i n f o r m a t i o n o n
t h i s s u b j e c t i s l i m i t e d a . n d t h a t c o n t i n u i n g r e s e a r c h i s n e e d e d , i n v o l v i n g m u l t i - d i s c i p l i n a r y
c o l l a b o r a t i o n b e t w e e n a g r i c u l t u r i s t s , s o i l s c i e n t i s t s , w a t e r a u t h o r i t i e s , a n a l y t i c a l c h e m i s t s
a n d e c o n o m i s t s o n t h e o n e h a n d , a n d e n v i r o n m e n t a l i s t s , e c o l o g i s t s a n d s o c i a l s c i e n t i s t s o n
t h e o t h e r .
T h e r e a r e t w o d i s t i n c t a s p e c t s o f t h e s u b j e c t w h i c h i t i s d e s i r a b l e t o c o n s i d e r s e p a r a -
t e l y : t h e f i r s t , w h i c h m a y b e d e s c r i b e d u n d e r t h e g e n e r a l h e a d i n g o f " e u t r o p h i c a t i o n " , a n d
t h e s e c o n d , t h e c h e m i c a l c o m p o s i t i o n o f s u r f a c e a n d e r o u n d . v a t e r s , w i t h p a r t i c u l a r r e f e r -
e n c e t o h o u s e h o l d w a t e r s u p p l i e s .
' 1 ' h e t e r m " e u t r o p h i c 7 - i t i o n " r e f e r s t o t h e e n r i c h m e n t o f w a t e r s b y n u t r i e n t s w h i c h c a n
d i r e c t l y f e r t i l i z e t h e g r o w t h o f a q u a t i c p l a n t s a n d a l g a e . T h i s i s a n a t u r a l a n d b e n e f i c i a lp r o c e s s w h i c h o c c u r s p r i n c i p a l l y i n t a k e s a n d i m p o u n d e d w a t e r s . A n e w l y f o r m e d l a k e
b e g i n s a s a b o d y o f c l e a r , n e a r l y s t e r i l e w a t e r . G r a d u a l l y s t r e a m s f r o m i t s s u r r o u n d i n g s
b r i n g i n n u t r i e n t s u b s t a n c e s a n d t h e i n c . r e a s i n g f e r t i l i t y g i v e s r i s e t o a n a c c u m u l a t i n g
g r o w t h o f a q u a t i c o r g a n i s m s . W i t h o u t n u t r i e n t s t h e r e w o u l d b e n o a q u a t i c l i f e . W i t h a n
e x c e s s o f n u t r i e n t s , o r o t h e r i m b a l a n c e i n t h e e c o l o g i c a l s y s t e m , t h e r e c a n a r i s e a n e x -
c e s s i v e g r o w t h , o r " b l o o m " , o f a l g a e a n d o f h i g h e r p l a n t s . T h i s , i f f o l l o w e d b y a p e r i o d
o f d e c a y d u r i n g w h i c h d e c o m p o s i n g v e g e t a b l e m a t t e r r e m o v e s o x y g e n f r o m t h e w a t e r a t
a r a t e f a s t e r t h a n i t c a n b e r e a b s o r b e d , c a n c a u s e i m p l e a s a n t t a s t e s a n d o d o u r s , d e a t h o f
f i s h a n d r e d u c t i o n i n w a t e r q u a l i t y , s o m e t i m e s t o t h e e x l e n t o f r e n d e r i n g i t u n f i t f o r r e -
c r e a t i o n a l p u r p o s e s a n d p u b l i c w a t e r s u p p l y
C e r t a i n a l g a e m a y a l s o t h e m s e l v e s p r o d u c e
t o x i n s .
T h e p r o c e s s o f e u t r o p h i c a t i o n h a s , i n m a n y a r e a s , b e e n a c c e l e r a t e d b y t h e i n t e r v e n t i o n
o f m a n , a s a r e s u l t o f b o t h a g r i c u l t u r a l a n d i n d u s t r i a l a c t i v i t i e s b u t a l s o v e r y l a r g e l y
t h r o u g h t h e r a p i d g r o w t h i n h u m a n p o p u l a t i o n . I t i s i m p o r t a n t t o d i s t i n g e i s h b e t w e e n
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 297/367
e u t r o p h i c a t i o n a n d d i r e c t p o l l u t i o n , t h e l a t t e r t e r m b e i n g u n d e r s t o o d t o r e f e r t o t h e d i s c h a r g e
o f t o x i c m a t e r i a l s o r t h o s e r e q u i r i n g e x c e s s i v e q u a n t i t i e s o f o x y g e n f o r t h e i r d e c o m p o s i t i o n .
I t i s i m p o r t a n t a l s o t o a p p r e c i a t e t h a t t h e c o n d i t i o n s f o r t h e d e v e l o p m e n t o f a l g a l g r o w t h
a r e s t i l l n o t f u l l y u n d e r s t o o d a n d t h a t n u t r i e n t s u p p l y i s n o t a l w a y s t h e d o m i n a n t f a c t o r .
A l t h o u g h , f o r e x a m p l e , 0 . 0 1 m g / l i t r e t e n d s t o b e r e g a r d e d a s ' t h e c r i t i c a l l e v e ] f o r p h o s -
p h o r u s . m a n y l a k e s w i t h l e a s p h o s p h o r u s h a v e " b l o o m e d " a n d o t h e r s N . e i t h m u c h m o r e h a v e
n o t .
M o r e o v e r , s o m e s o u r c e s o f n u t r i e n t s e x i s t i n d e p e n d e n t l y o f m a n ' s a c t i v i t i e s . t x a m p l e s
a r e n i t r o g e n i n r a i n ; s y m b i o t i c f i x a t i o n o f a t m o s p h e r i c n i t r o g e n b y m i c r o - o r g a n i s m s ; 1 8 9 0 -
c i a t e d w i t h t h e r o o t n o d u l e a o f l e g u m i n o u s p l a n t s a n d c e r t a i n n o n - l e g u m i n o u s s p e c i e s ; n o n -
s y m b i o t i c f i x a t i o n o f n i t r o g e n b y f r e e l i v i n g s o i l b a c t e r i a a n d b l u e - g r e e n a l g a e ; a n d t h e r e -
l e a s e o f n u t r i e n t s b y p l a n t d e c o m p o s i t i o n a n d t h e b r e a k d o w n o f o r g a n i c m a t t e r i n s o i l ,
w h i c h f i n d t h e i r v . - a y i n t o w a t e r c o u r s e s b y d o w n w a r d l e a c h i n g t h r o u g h t h e s o i l o r b y r u n -
o f f o r e r o s i o n . N i t r o g e n f r o m t h e s e s o u r c e s i n l a k e s a n d r i v e r s , e x c e p t i n h a r d r o c k a n d
h i g h l a n d a r e a s , i s o f t e n w e l l a b o v e t h e g e n e r a l l y a c c e p t e d c r i t i c a l l e v e l f o r a l g a l g r o w t h
o f 0 . 3 n i g / l i t r e .
A g r i c u l t u r e c o n t r i b u t e s t o e u t r o p h i c a t i o n m a i n l y t h r o u g h t h e e f f e c t s o f c u l t i v a t i o n a n d
c r o p p i n g p a t t e r n s o n t h e a b o v e p r o c e s s e s , b u t a l s o t h r o u g h t h e e f f e c t s o f l i v e s t o c k h u s -
b a n d r y a n d t o a r e l a t i v e l y s m a l l e x t e n t t h r o u g h t h e a d d i t i o n o f n u t r i e n t s t o t h e s o i l
i n
f e r t i -
l i z e r s a n d m a n u r e s .
L y s i m e t e r s s e t u p a t R o t h a m s t e d E x p e r i m e r g a l S t a t i o n i n 1 8 7 0 A l l o w e d t h a t d r a i n a g e
f r o m u n c r o p p e c l . w e e d - f r e e s o i l , n o t r e c e i v i n g a n y f e r t i l i z e r . r e m o v e d a n a v e r a g e o f 3 5
k g N / h a f r o m 1 8 7 8 t o 1 9 0 5 , o f w h i c h o n l y 5 - 6 k g N / h a f e l l i n r a i n ; i n 1 9 1 9 t h e d r a i n a g e
l o s s w a s s t i l l a v e r a g i n g 2 3 k g N O 3 - N / l i a a n n u a l l y . D u r i n g t h e e a r l i e r p e . r i o d t h e d r a i n a g e
w a t e r c o n t a i n e d o n a v e r a g e 9 . 8 m g N O - N / I i I r e , r a n g i n g { r o i l s ' 7 . 9 m g i n F e b r u a r y t o I L
m g i n S e p t e n - I b e r ; i n 1 9 6 9 ( t h e
1 i u n d r e d 4 1
y e a r t h e
f o l l o w e d s o i l s w e r e l e a c h e d ) t h e d r a i n -
a g e b e t v . n . e n A p r i l a n d N o v e m b e r c o n t a i n e d o n a v e r a g e 5 m g N O 3 - N / l i t r e . D r a i n a g e f r o m
t h e c l a s s i c a l B r o a d b a l k c o n t i n u o u s w h e a t e x p e r i m e n t a t R o t h a r n s t e d d u r i n g 1 8 6 6 t o 1 8 7 3
c o n t a i n e d a n a v e r a g e o f 4 - 5 m g N O - N / l i t r e f r o r n u n m a n u r e d p l o t s a n d 1 2 m g / l i t r e f r o m
p l o t s r e c e i v i n g f a r m y a r d m a n u r e ( 3 5 t o n s / h a ) .
F i g u r e 1 , w h i c h i n d u e t o D r . N i l s B r i n k , s h o w s i n a s i m p l i f i e d f o r m t h e g a i n s a n d
l o s s e s o f n i t r o g e n i n S w e d i s h a g r i c u l t u r e , w h i c h m a y b e r e g a r d e d a s a c h a r a c t e r i s t i c
p a t t e r n f o r a d e v e l o p e d c o u n t r y . T h e s i g n i f i c a n t f e a t u r e i n t h i s d i a g r a m i s t h a t t h e a m o u n t
o f n i t r o g e n g o i n g i n t o n a t u r a l w a t e r s w a s a b o u t 1 0 , 0 0 0 t o n s a n n u a l l y f r o m s e w a g e e f f l u e n t
a n d d i g e s t e d s l u d g e b u t o n l y 6 . 4 0 0 t o n s b y l e a c h i n g f r o m t h e s o i l , t o v . . h i c h 1 5 0 . 0 0 0 t o n s
a n n u a l l y w e r e a p p l i e d a s f e r t i l i z e r s a n d 1 3 5 , 0 0 0 t o n s i n f a r m y a r d m a n u r e a n d o t h e r a n i m a l
e x c r e t a . D r . B r i n k ' s f i g u r e s f o r p h o s p h a t e s i m i l a r l y s h o w e d a b o u t 8 , 0 0 0 t o n s P 0 _ a n n u a l -
l y g o i n g i n t o n a t u r a l w a t e r s f r o m s e w a g e d i s p o s a l b u t o n l y 7 0 0 t o n s f r o m t h e
s o i f , ? o w h i c h
/ 1 5 , 0 0 0 t o n s a n n u a l l y w e r e a p p l i e d a s f e r t i l i z e r s a n d Z 8 , 5 0 0 t o n s i n f a r m e - a r d m a n u r e e t c .
T h e s e f i g u r e s a p p l y t o c . o n d i t i o n s o f t e m p e r a t e a g r i c u l t u r e w h e r e f e r t i l i z e r s w e r e u s e d a t
r a t e s s u p p l y i n g a r o u n d 5 0 k g N a n d 3 5 k g 1 ) 2 0 5 p e r h e c t a r e o f a g r i c u l t u r a l l a n d .
C r o p h u s b a n d r y
L o s s e s o f n u t r i e n t s f r o m t h e s o i l t o a u r f a c e a n d g r o u n d w a t e r s a r i s e f r o m e r o s i o n ,
r u n - o f f , d r a i n a g e ( i . e . o u t f l o w t h r o u g h f i e l d d r a i n s e t c . ) , a n d d o w n w a r d p e r c o l a t i o n t o
d e e p e r l a y e r s . L o s s e s b y c r o s i o n c a n b e m i n i m i z e d b y t h e a d o p t i o n o f r e c o m m e n d e d s o i l
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Ç.
.so 000
cr.
_ .
Volow
7'5000
Lout
to otmosoNro
215000
Crop& 157-00C
Fe, mirerd
Sewage
1
I
L
tochlog 6
40.7
I
Manur
135
000
Slado 3 500
NITROGEN BALANCE
FOR SWED.ISH
AGRICULTURE
(tons N/year)
1
1
ANIMALS 5
WAN
OIL
11
CROPS
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c o n s e r v a t i o n p r a c t i c e s . I n a r e a s w i t h m o d e r a t e r a i n f a l l , r u n - o f f w a t e r f r o m w e l l - f a r m e d
l a n d i s u s u a l l y l o w i n n u t r i e n t s ; t h o u g h h e a v y r a i n o n s l o p i n g l a n d , s h o r t l y a f t e r a p p l i c a -
t i o n o f f a r m y a r d m a . n u r e o r f e r t i l i z e r s , c a n s o m e t i m e s c a u s e q u i t e s e r i o u s l o s s e s b y r u n -
o f f . E x t e n s i v e s t u d i e s h a v e b e e n m a d e o f l o s s e s o f n u t r i e n t s i n d r a i n a g e w a t e r . I n g e n e r a l ,
l e a c h i n g i s l e s s f r o m h e a v y s o i l s t h a n f r o m l i g h t , p e r m e a b l e s b i l s a n d d e p e n d s o n w e a t h e r
c o n d i t i o n s , p a r t i c u l a r l y t h e t i m i n g a n d q u a n t i t y o f r a i n f a l l . A n i m p o r t a n t f a c t o r i s t h e a b i -
l i t y o f t h e r o o t s o f g r o w i n g c r o p s t o t a k e u p s o l u b l e n u t r i e n t s i n t h e s o i l a s t h e y b e c o m e
a v a i l a b l e f r o m m i n e r a l i z a t i o n o f s o i l ' s r e s e r v e s o r f r o m f e r t i l i z e r s a n d m a n u r e s . L o s s e s
o f n u t r i e n t s b y l e a c h i n g a r e g r e a t e s t f r o m f r e s h l y - t i l l e d , u t i c r o p p e d s o i l s a n d l e a s t f r o m
p e r m a n e n t g r a s s l a n d . L e a c h i n g l o s s e s f r o m s o i l s u n d e r c l o s e l y p l a n t e d c r o p s w i t h e x t e n -
s i v e r o o t s y s t e m s a r e l e s s t h a n t h o s e f r o m s o i l s u n d e r g r a p e v i n e s O r f r u i t c r o p s w i t h
r e l a t i v e l y l i t t l e r o o t g r o w t h , o r u n d e r w i d e l y s p a c e d c r o p s w i t h i n t e r - r o w c u l t i v a t i o n .
F o r t h e s a m e r e a s o n , l o s s e s t e n d t o b e l e s s u n d e r a u t u m n - s o w n c e r e a l s t h a n u n d e r s p r i n g -
s o w n c r o p s .
T h e c o r r e c t t i m i n g o f f e r t i l i z e r a p p l i c a t i o n t o t i l l a g e c r o p s i s o b v i o u s l y a n i m p o r t a n t
c o n s i d e r a t i o n , a s t o o e a r l y a p p l i c a t i o n w i l l r e s u l t i n q u a n t i t i e s o f s o l u b l e n u t r i e n t s b e i n g
a t r i s k i n t h e s o i l f o r a n u n n e c e s s a r i l y l o n g t i m e , u n l e s s t h e c l i m a t i c c o n d i t i o n s a r e s u c h
t h a t l e a c h i n g i s u n l i k e l y d u r i n g t h i s p e r i o d . I t i s f o r t u n a t e t h a t c o r r e c t a p p l i c a t i o n o f f e r t i -
l i z e r s i n r e s p e c t o f q u a n t i t y , M e t h o d a n d t i m i n g i s i n t h e b e s i . e c o n o m i c i n t e r e s t o f t h e
f a r m e r s a s w e l l a s m i n i m i z i n g t h e p r o p o r t i o n o f a p p l i e d n u t r i e n t s l o s t b y l e a c h i n g .
I n t h e c a s e o f n i t r o g e n , t h e g r o w i n g o f l e g u m i n o u s c r o p s s u c h a s p e a s , b e a n s a n d
c l o v e r s c a n r e s u l t i n m o r e n i t r o g e n b e c o m i n g a v a i l a b l e f o r l e a c h i n g , a n d l o s s e s c a n b e
p a r t i c u l a r l y h i g h , f o r e x a m p l e , s h o r t l y a f t e r p l o u g h i n g - i n a c l o v e r - r i c h s w a r d .
Q u a n t i t a t i v e D a t a o n L e a c h i n g o f N i t r o g e n a n d P h o s p h a t e
f r o m A g r i e u l t t a r a l L a n d
A c o m p r e h e n s i v e r e v i e w o f U K i n f o r m a t i o n o n l o s s e s o f n i t r o g e n a n d p h o s p h a t e f r o m
a g r i c u l t u r a l l a n d v , , a . s g i v e n b y C o o k e a n d W i l l i a m s a t t t h e S y m p o s i u m o n E u t r o p h i c a t i o n
h e l d b y t h e S o c i e t y f o r W a t e r T r e a t m e » t a n d F x a r n i n a t i o n i n L o n d o n , M a r c h 1 9 7 0 , P a r t i -
c u l a r r e f e r e n c e w a s m a d e t o s . t i ¡ d i e s o f n i t r a t e s i n f i e l d d r a i n a g e a t R o t h a r n s t e d , W o b u r n
a n d S a x m u n d h a r n a n d t o l y s i m e t e r e x p e r i m e n t s a t I t o t h a r n s t e d a n d a t C r a i b s t o n e , n e a r
A b e r d e e n . T h e y c o n c l u d e d t h a t d r a i n a g e f r o m w e l l - f a r m e d a r a b l e l a n d i n E n g l a n d w i l l
c o n t a i n o n a v e r a g e 1 0 m g N O 3 - N p e r l i t r e ; l e a c h i n g o f N f r o m t h e d e c s y o f r o o t s a n d p l a n t
r e s i d u e s i s g r e a t e s t d u r i n g w i n t e r , b u t e x t r a n i t r a t e i s l i a b l e t o a p p e a r i n d r a i n a g e d u r i n g
w e t p e r i o d s i n s p r i n g i f f e r t i l i z e r n i t r o g e n i s a p p l i e d b e f o r e c r o p s a r e s u f f i c i e n t l y d e v e l -
o p e d t o
t a k e i t u p . L i g h t l a n d l o s e s n i t r a t e t o g i v e d r a i n a g e w i t h l a r g e r a n d m o r e c o n s t a n t
n i t r a t e c o n c e n t r a t i o n s d u r i n g t h e y e a r t h a n h e a v y l a n d . L o s s o f n i t r a t e i n d r a i n a g e f r o m
p r o d u c t i v e l a n d c a n n o t b e p r e v e n t e d , h o w e v e r , b e c a u s e m o r e n i t r o g e n w i l l b e m i n e r a l i z e d
f r o m s o i l r e s e r v e s a n d c r o p r e s i d u e s b y m i c r o b i a l a - t i o n t h a n a r a b l e c r o p s c a n t a k e u p a t
s o m e t i m e s o f t h e y e a r . T h e y a l s o n o t e d t h a t d u r i n g w e t p e r i o d s i n s u m m e r s o m e n i t r a t e
m a y o c c u r i n d r a i n a g e f r o m g r a z e d g r a s s l a n d b e c a u s e t h e l a r g e r c o n c e n t r a t i o n s o f n i t r o g e n
i n u r i n e p a t c h e s m a y e x c e e d t h e c a p a c i t y o f t h e s o i l a n d c r o p t o a b s o r b i t .
C o o k e a n d W i l l i a m s o b s e r v e d t h a t s o l u b l e p h o s p h a t e f e r t i l i z e r s a r e l e a c h e d d o w n s o i l
p r o f i l e s i n p o d z o l s d e v e l o p e d f r o r n B a g s h o t B e d s c o n t a i n i n g o n l y 1 - 2 % c l a y ; p h o s p h o r u s
f r o m 2 0 s u c c e s s i e v e y e a r s o f h e a v y d r e s s i n g s d f a r m y a r d m a n u r e h a s p e n e t r a t e d i n t o t h e
s u b s o i l o f l i g h t l a n d a t W o b u r n ; n o o t h e r e x a m p l e s h a v e b e e n f o u n d o f s o l u b l e p h o s p h a t e s
p e n e t r a t i n g d e e p l y e n o u g h
i n
a r a b l e s o i l s t o r e a c h d r a i n a g e s y s t e m s , b u t s o m e m a y
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p e n e t r a t e o v e r a p e r i o d o f y e a r s o n p e r m a n e n t g r a s s . D r a i n a g e f r o m a r a b l e C h a l k y B o u / d e r
C l a . y s o i l a v e r a g e d 0 . 0 7 m g P / 1 , a n d f r c ) m O r e e n s a n d s o i l i n B e d f o r d s h i r e 0 . 1 7 m g P / 1 .
O c c a s i o n a l l y h i g h e r c o n c e n t r a t i o n s h a v e b e e n r e c o r d e d , p r o b a b l y f r o m c o n t a m i n a t i o n b y
a n i m a l e x c r e t a , b u t w e r e n e v e r a s s o c i a t e d w i t h f e r t i l i z e r a p p l i c . - . a t i o n s .
A p a p e r w a s p r e s e n t e d a t t h e s a m e S y m p o s i u m b y T o m l i n s o n o f J e a l o t t ' s H i l l R e s e a r c h
S t a t i o n , o n t r e n d s i n n i t r a . t e c o n c e n t r a t i o n s i n E n g l i s h r i v e r s a n d i n f e r t i l i z e r u s e . I n m o s t
o f C h e 1 7 r i v e r s s t u d i e d d u r i n g t h e p e r i o d 1 9 5 3 t o 1 9 6 1 n i t r a t e c o n c e n t r a t i o n s d i d n o t i n c r e a -
s e s i g n i f i c a n t l y d e s p i t e t h e s u b s t a n t i a l i n c r e a s e i n f e r t i l i z e r u s e . E v e n i n t h o s e c a s e s w h e r e
s i g n i f i c a n t i n c r e a s e s o c c u r r e d t h e i n c r e a s e . s w e r e n o t d r a m a t i c . C o r r e l a t i o n s c o u l d n o t
u s u a l l y b e d r a w n b e t w e e n n i t r o g e n o u s f e r t i l i z e r u s e a n d t h e n i t r a t e c o n t e n t o f t h e r i v e r s
a n d t h e a u t h o r s u g g e s t e d t h a t t h i s i s b e c a u s e m o s t o f t h e n i t r a t e l e a c . h e d f r o m t h e s o i l
c o m e s
f r o m t h e l a r g e r e s e r v e s o f s o i l . N a n d n o t d i r e c t l y f r o m a d d e d f e r t i l i z e r s .
A p a p e r b y A r m i t a g e , a l s o o f J e a i o t t ' s H i l l R e s e a r c h S t a t i o n , w a s p r e s e n t e d a t
a
S y m p o s i u m o n P o l l u t i o n C o n t r o l o r g a n i z e d b y t h e C h e m i s t r y D e p a r t m e n t o f t h e U n i v e r s i t y
o f I v l a n c h e s t e r I n s t i t t i t c - o f S c i e n c e a n c l T e c h n o l o g y i n J a n u a r y / 1 9 7 1 , i n w h i c h e m p h a s i s w a s
p l a c e d o n t h e e x p e r i m e n t a l w o r k a t J e a l o t t ' s H i l l a n d e l s e w h e r e i n t h e U K , u s i n g l y s i m e t e r s
t o i n v e s t i g a t e l o s s e s o f n u t r i e n t s b y ' f i e l d d r a i n a g e a n d t h e e f f e c t s o f f e r t i l i z e r s o n t h e l e v e l
o f n i t r a t e i n r i v e r w a t e r . M e n t i o n w a . s m a d o o f t h e s t u d i e s b y L o w a n d A r m i t a g e ( P l a n t &
S o i l
1 9 7 0 , 3 3 , ' 3 9 3 - 4 1 1 ) i n w h i c . h t h e d r a i n a g e f r o m f a l l o w , c l o v e r - a n d g r a s s c r o p p e d l y s i -
m e t e r s o v e r a 4 i / 4 - y e a r p e r i o d , n o t r e c e i v i n g a . n y n i t r o g e n o u s f e r t i l i z e r , a v e r a g e d r e s -
p e c t i v e l y 1 1 8 , 4 f ) a n d 3 k g N / h a / y e a r . T h e s e e x p e r i m e n t s h a v e b e e n e x t e n d e d i n 1 9 7 1 t o
i n c l u d e a l l - g r a s s s w a r d s r e c e i v i n g i n c r e a s i n g l e v e l s o f n i t r o g e n u p t o a p p r o x i m a t e l y 6 7 5
k g N / h a / y e a r .
A b i b l i o g r a p h y o n l o s s o f n i t r o g e n f e r t i l i z e r b y l e a c h i n g w a s p u b l i s h e d b y t h e C o m m o n -
w e a l t h H u r e a u o f S o i l s i n M a y 1 9 7 1 ( S e r i a l N o . 1 4 5 8 ) . E a r l i c : r b i b l i o g r a p h i e s r e l a t o d t o
m o v e m e n t o f s o i l a n d f e r t i l i z e r n i t r o g e n i n s o i l ( N o . 9 2 0 ) , N a t : d P l o s s e s f r o m s o i l b y
l e a c h i n g a n d e r o s i o n ( N o . 1 0 8 9 ) , c h e m i c a l c o m p o s i t i O n o f d r a i n a g e a n d g r o u n d w a t e r ( N o .
1 1 9 5 ) , a n d r a t e o f n u t r i e n t c y c l i n g i n e c o s y s t e m s ( N o s . 6 8 3 a n d 1 1 9 9 ) .
L y s i m e t e r s t u d i e s a t R s , N o r w a y , 1 9 : 3 8 - 4 3 , v J e r e r e p o r t e d b y O d e l i c n a n d V i d m e
( M e l d . N o r g . L a n d l i r . I M g s k 1 9 4 5 , 2 5 . 2 7 3 - 3 6 2 ) . L y s i r n e t e r s c r o o n e d w i t h p o t a t o e s
r e c e i v e d a p p r o x i m a t e l y 5 9 k g f e r t i l i z e r N p e r h e c t a r e a n n u a l l y o r d o u b l e t h a t a m o u n t i n
a l t e r n a t e y e a r s . A b o u t t l . v o - t h i r d s o f t h e a p p l i e d f e r t i l i z e r N w a s r e c o v e r e d i n t h e c . r o p .
O v e r a 5 - 7 y e a r p e r i o d t h e l e a c h i n g o f a p p l i e d f e r t i l i z e r N a m o u n t e d t o 5 % a n d 0 . . 3 %
r e s -
p e c t i v e l y . T h e p r o p o r t i o n t h a t w a s n o t r e c o v e r e d e i t h e r i n t h e c r o p o r i n t h e d r a i n a g e
w a t e r , a n d t h e r e f o r e r e m a i n e d i n t h e s o i l o r g a n i c m a t t e r o r w a s l o s t t o t h e a t m o s p h e r e ,
a m o u n t e d t o 2 9 t o 3 5 % .
L y s i m e t e r s t u d i c . s a t t h e S t a t e E x p e r i m e n t a l S t a t i o n a t . A s k o v , D e n m a r k , w e r e d e s -
c r i b e d b y K o f o e d a n d L i n d h a r d ( T i d s s k r . P l a n t e a v l . 1 9 6 8 , 7 2 , 1 1 7 - 4 3 7 ) . G r a s s - c r o p p o d
l y s i r n e t e r s r e c e i v e d c a l c i u m n i t r a t e a n n u a l l y a t r a t e s a . v h i c h a v e r a g e d 1 8 3 k g N
p e r h e c -
t a r e p e r y e a r o v e r a 9 - y e a r p e r i o d . T o t a l N l e a c h e d d u r i n g t h i s p e r i o d , w h i c h i n c l u d e d
N f r o m t h e s o i l r e s e r v e s a n d f r o m p r e c i p i t a t i o n , f i x a t i o n b y m i c r o - o r g a n i s m s
e t c . a s
w e l l a s f e r t i l i z e r N , a m o u n t e d t o b e t w e e n 5 a n d 1 0 k g N / h a / y e a r o n 5 s o i l s . T h i s c o m p a r e d
w i t h u p t a k e b y t h e c r o p o f 1 2 0 t o 1 9 0 k g N / h a / y e a r . H i g h e r l e a c h i n g l o s s e s a v e r a . g i n g 3 1
t o 4 3 k g N / h a / y e a r w e r e o b s e r v e d o n 4 o t h e r s o i l s , a s s o c i a t e d p a r t i c u l a r l y w i t h c r o p
f a i l u r e i n s o n - t e s e a s o n s o n t h e h i g h - m o o r p e a t a n d s a n d y s o i l s . A r e f e r e n c e
w a s a l s o
m a d e t o e a r l i e r l y s i r n e t e r s t u d i e s i n D e n t - n a r k c o n d u c t e d b y I v e r s e n ( T i d s s k r . P l a n t e a v l .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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1 9 4 3 , 4 7 , 6 6 - 6 9 ) . I t i s n o t e w o r t h y t h a t a n a l y s i s o f s a m p l e s o f d r a i n a g e w a t e r f r o m v a r i o u s
p a r t s o f D e n m a r k i n 1 9 6 9 s h o w e d a n a v e r a g e a n n u a l l o s s o f n i t r o g e n b y l e a . c h i n g f r o m t h e
p r e d o m i n a n t l y s a n d y s o i l s o f J u t l a n d o f a b o u t 2 0 k g N O 3 - N p e r h e c t a r e , v i r t u a l l y t h e s a m e
o
a m o u n t a s h a d b c v n o b s e r v e d i n s t u d i e s a t A s k o v a n d a n e i g h b o U r i n g f a r m , J e j l u n d g a r d ,
s o m e 4 5 y e a r s e a r l i e r ( T i d s s k r . P l a n t e a v l . 3 4 ,
7 5 5 ) , d e s p i t e t h e f a c t t h a t D a n i s h a g r i c u l -
t u r a l p r o d u c t i o n h a d m u l t i p l i e d s e v e - t r a l - f o l d d u r i n g t h e i n t e r v e n i n g p e r i o d a n d t h e a v e r a g e
r a t e o f u s e o f f e r t i l i z e r n i t r o g e n h a d i n c r e a s e d f r o m a b o u t 5 k g t o o v e r 8 0 k g N p e r h e c t a r e .
B a l a n c e s h e e t s d r a w n u p b y L i n d h a r d ( T i d d s k r . f o r L a n d 6 k a n o m i 1 9 7 0 , N o . 2 , 6 4 - 7 6 ;
1 9 7 1 , N o , 3 , 2 3 7 - 2 5 3 ) f o r t h e w h o l e o f D e n m a r k i n d i c a t e t h a t t h e t o t a l o f l e a c h i n g l o s s o f
n i t r o g e n f r o m D a n i s h s o i l s i n 1 9 6 6 a m o u n t e d t o 5 4 , 0 0 0 t o n s N , c o m p r i s i n g 2 7 , 0 0 0 t o n s
i n t h e d r a i n a g e w a t e r a n d 2 7 , 0 0 0 t o n s d o w n w a r d p e r c o l a t i o n , c o m p a r e d w i t h 1 9 2 , 0 0 0 t o n s
N a p p l i e d i n f e r t i l i z e r s a n d 1 9 8 , 0 0 0 t o n s N i n a n i m a l m a n u r e s . C o r r e s p o n d i n g f i g u r e s f o r
t h e p h o s p h o r u s b a l a n c e i n 1 9 6 8 s h o w e d o n l y 1 , 0 0 0 t o n s P l e a c h e d , c o m p a r e d w i t h 5 2 , 0 0 0
t o n s a p p l i e d i n f e r t i l i z e r s a n d a n o t h e r 5 2 . , 0 0 0 t o n s i n a n i m a l m a n u r e s . T h e t w o b a l a n c e
s h e e t s a r e s u m m a r i z e d b e l o w :
L e a c h i n g l o s s e s t h u s a m o u n t e d t o a p p r o x i m a t e l y 1 0 p e r c e n t o f a l l a d d i t i o n s o f N t o t h e
s o i l a n d 1 p e r c e n t o f a l l a d d i t i o n s o f P .
C h r i s t e n s e n ( I l e d e s e l s k a b e t s T i d s s k r 1 9 7 0 , N o . 3 , 5 0 - 6 0 ) h a s p o i n t e d o u t t h a t , a l t h o u g h
t h e s u r f a c e a n d d r a i n a g e w a t e r a l w a y s c o n t a i n s n i t r a t e , t h e g r o u n d w a t e r i n D e n m a r k c o n -
t a i n s p r a c t i c a l l y n o n i t r a t e . T h i s m u s t b e d u e t o r e d u c t i o n o f n i t r a t e a s t h e w a t e r
P h o s p h o r u s b a l a n c e f o r
5 4 0
D a n i s h s o i l s , 1 9 6 8
B a l a n c e f i x e d i n s o i l
4 4 0
1 0 0
( t h o u s a n d t o n s P )
A d d i t i o n s
R e r n o v a l s
F e r t i l i z e r s
5 2
H a r v e s t e d c r o p s
5 0
A n i m a l m a n u r e s
5 2
L e a c h i n g l o s s
1
S e e d
1
B u r n t s t r a w
3
1 0 8
5 1
B a l a n c e f i x e d i n s o i l
5 7
N i t r o g e n b a l a n c e f o r D a n i s h s o i l s , 1 9 6 6 ( t h o u s a n d t o n s N )
A d d i t i o n s
R e r n o v a l F t
F e r t i l i z e r s
1 9 2
H a r v e s t e d c r o p s
3 3 o
A n i m a l m a n u r e s
1 9 8
A n - i m o n i a l o s s
4
S e e d
5
D e n i t r i f i c a t i o n l o s s
4 6
M i c r o - o r g a n i s m s
1 0 0
1 . e a c h i n g l o s s e s ;
D r a i n a g e
2 7
P r e c i p i t a t i o n
4 5
P e r c o l a t i o n
2 7
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p e r c o l a t e s d o w n w a r d s t h r c - i u g h t h e
s o i l .
W r i t i n g i n V a x t - N d r i n g s - N y t t
1 9 6 6 , 2 2 ( 3 ) ,
1 - 9 , P r o f e s s o r S . L . J a n s s o n o f t h e
R o y a l A g r i c u l t u r a l C o l l e g e o f S w e d e n e s t i m a t e d t h a t i n g e n e r a l 7 0 % o f f e r t i l i z e r N
a p p l i e d t o a c e r e a l c r o p i s t a k e n u p b y t h e c r o p ( 3 5 % i n t h e g r a i n , 1 7 % i n t h e s t r a w a n d
1 8 % i n p l a n t r e s i d u e s i n t h e s o i l ) , 2 5 % i s a b s o r b e d i n t h e
s o i l
o r g a n i c m a t t e r a n d o n l y
a f a i r l y s m a l l p r o p o r t i o n , a r o u n d 5 % i s l o s t b y l e a c h i n g , d e n i t r i f i c a t i o n a n d e v a p o r a t i o n .
A n a l y s i s O f c l r a i n w a t e r f r o m c u l t i v a t e d s o i l s i n v a r i o u s p a r t s o f S w e d e n b y P r o f e s s o r
L . W i k l a n d e r s h o w e d a n a v e r a g e o f 8 . 5 m g N a n d 0 . 0 1 9 m g P p e r l i t r e i n d r a i n a g e f r o m
s o i l s i n S k á n e , t h e m o s t h e a v i l y f e r t i l i z e d r e g i o n , c o n - i p a r e d w i t h a n
a v e r a g e
o f 1 . 1 m g N
a n d O . 0 2 2 m g P p e r l i t r e i n d r a i n a g e f r o m
s o i l s
i n N o r r b o t t e n , o n e o f t h e l e a s t f e r t i l i z e d
d i s t r i c t s , ( G r u n d f b r b d t t r i n g ,
1 9 7 0 ,
N o . 2 3 , 1 1 7 - 1 4 1 ) . F e r t i l i z e r u s e i n 1 9 6 8 / 6 9 a v e r a g e d
1 0 6 k g N , 7 6 k g
P 2 0 5 ,
8 2 k g K . 0 p e r h e c t a r e i n S k a n e a n d 2 4 k g N ,
2 8
k g P 2 0 , 3 0 k g
K 0 p e r h e c t a r e i n N o r r b o t t e n .
D
S e v e r a l a r t i c l e s o n t h e s u b j e . c t o f e u t r o p h i c a t i o n a n d w a t e r q u a l i t y i n r e l a t i o n t o f e r t i -
l i z e r u s e w e r e r e c e n t l y p u b l i s h e d i n t h e D u t c : h j o u r n a l S t i k s t o f O c t o b e r 1 9 7 1 , V o l . 6 , N o . 6 9 .
K o l e n b r a n d e r s h o w e d t h a t t h e a n n u a l c o n t r i b u t i o n o f r u r a l a n d u r b a n
a r e a s t o e u t r o p h i c a -
L i o n i n t h e N e t h e r l a n d s a v e r a g e d 5 4 k g N a n d 1 6 . 8 k g
P 2 0 5 p e r h e c t a r e
o f u t i l i z e d a g r i -
c u l t u r a l l a n d , o f w h i c h 3 2 k g N a n d
0 . 6 k g
P 2 0 5
c a m e v i a t h e s o i l a n d t h e r e m a i n d e r f r o m
s e w a g e a n d k i t c h e n w a s t e s . I n a n e a r l i e r p a p e r . K o l e n b r a n d e r ( N e t h . J . A g r i e . R e s .
1 9 6 9 ,
1 7 , 2 4 6 - 2 5 5 )
i n d i c a t e d t h e a n n u a l l e a c h i n g l o s s o f n i t r o g e n f r o m a r a b l e a n d g r a s s l a n d i n
t h e N e t h e r l a n d s , w h e n d r a i n a . g e w a s
3 5 0
r n m / y e a r ,
t o
b e 5 8 a n d 1 3
k g
N / h a r e s p e c t i v e l y ,
m a d e u p a s f o l l o w s :
N l e a c h e d ( k g
N / b a )
F r o m a r a b l e l a n d
F r o m g r a s s l a n d
S o i l
4 1
F e r t i l i z e . r
1 2 ( o u t o f 9 0 a p p l i e d )
( o u t o f 2 0 0 a p p l i e d )
A n i m a l m a n u r e
5 ( o u t . o f 1 0 0 a p p l i e d )
4 ( o u t o f 1 0 0 a p p l i e d )
T o t a l
5 8
1 3
T h e a m o u n t o f f e r t i l i z e r N t h a t w a s l e a c h e d a v e r a g e d 4 p e r c e n t f o r t h e
c o u n t r y a s a w h o l e ,
2 1 / 2 p e r c e n t f o r c l a y s o i l s a n d 5
p e r c e n t f o r s a n d y s o i l s .
R e s u l t s o f t h e l o n g - t e r r n l y s i r n e t e r s t u d i e s c o n d u c t e d f o r
m a n y y e a r s a t t h e B A S F
L i m b u r g e r h o f E x p e r i m e n t a l S t a t i o n a n d o f o t h e r e x p e r i m e n t s i n t h e G e r m a n F e d e r a l
R e p u b l i c h a v e b e e n d e s c r i b e . d b y D r . J . J u n g w h o s e g e n e r a l c o n c l u s i o n i s t h a . t u n d e r f i e l d
c o n d i t i o n s l e a c h i n g
l o s s e s o f
a p p l i e d f e r t i l i z e r n i t r o g e n w o u l d n o t o n a v e r a g e e x c e e d
a b o u t 5 p e r e . e n t .
I 3 e n e f i t s f r o m F e r t i l i z e r U s e
I t i s
h a r d l y n e c e s s a r y , i n v i e w o f t h e p r e d o m i n a n t p o s i t i o n a . t t a c h e d t o f e r t i l i z e r s
a s
a n a g r i c u l t u r a l i n p u t i n F A O ' 8 I n d i c a t i v e W o r l d P l a n f o r A g r i c u l t u r a l D e v e l o p m e n t , t o
d r a w a t t e n t i o n t o t h e m a j o r r o l e p l a y e d b y f e r t i l i z e r s i n i n c r e a s i n g w o r l d f o o d s u p p l i e s
a n d i n l o w e r i n g t h e u n i t c o s t o f p r o d u c t i o n . T h e r e i s p e r h a p s , h o w e v e r ,
s o m e a d v a n t a g e
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t o b e g a i n e d b y c o n s i d e r i n g c e r t a i n o t h e r l e e s o b v i o u s b e n e f i t s a r i s i n g f r o m f e r t i l i z e r u s e .
B y i n c r e a s i n g y i e l d s o f t i l l a g e c r o p s p e r h e c t a r e , f o r e x a m p l e , f e r t i l i z e r u s e e n a b l e s a
g i v e n l e v e l o f p r o d u c t i o n t o b e a c h i e v e d f r o m a r e d u c e d a r e a u n d e r t i l l a g e , t h u s r e d u c i n g
t h e l o s s o f p l a n t n u t r i e n t s b y n a t u r a l c a u s e s . P a r t i c u l a r l y o n g r a s s l a n d , b u t a l s o o n t i l l a g e
c r o p s , t h e u s e o f f e r t i l i z e r s r e s u l t s i n a n i n c r e a s e d c o n t r i b u t i o n f r o m p l a n t r o o t s a n d
c r o p r e s i d u e s t o t h e o r g a n i c m a t t e r c : o n t e n t o f t h e s o i l , t h u s m a i n t a i n i n g a . n d i m p r o v i n g
t h e l e v e l o f s o i l f e r t i l i t y ( s e e , f o r e x a m p l e , a l i t e r a t u r e r e v i e w o n t h i s s u b j e c t b y D . J .
H a l l i d a y i n J e a l o t t ' s H i l l R e s e a r c h S t a t i o n B u l l e t i n N o . 8 , J a n u a r y 1 9 5 0 ) . A n o t h e r i n t e r -
e s t i n g a s p e c t , f o r w h i c h t h e a u t h o r i s i n d e b t e d t o h i s B e l g i a n c o l l e a g u e i n t h e C e n t r e
d ' E t u d e d e l ' A z o t e , M r . J . B u r n o t t e , i s t h e i n c r e a s e d c o n v e r . s i o n o f a t m o s p h e r i c C O 2 t o
o x y g e n a s a r e s u l t o f t h e i n c r e a s - e d p h o t o s y n t h e t i c a c : t i v i t y t h r o u g h i n c r e a s e d p l a n t g r o w t h .
I n B e l g i u m , f o r e x a m p l e , i t h a s b e e n e s t i m a t e d t h a t a v i r t u a l d o u b l i n g o f n i t r o g e n a n d
p h o s p h a t e u s e , c o u p l e d w i t h a r a t h e r s m a l l i n c . r e a s e i n t h e u s e o f p o t a s h , o v e r a n i n t e r v a l .
o f 1 5 y e a r s h a s r e s u l t e d i n t h e p r o d u c t i o n o f o x y g e n . . s u f f i c i e n t f o r a n e x t r a 3 m i l l i o n p e o p l e
a n d a n e q u i v a l e n t d i r n i n u i t i o n i n a t m o s p h e r i c c a r b o n d i o x i d e . .
C o n c l u s i o n
T h e p r e s e n t p a p e r h a s i n d i c a t e d t h a . t t h e c o n t r i b u t i o n o f n u t r i e n t s f r o m f e r t i l i z e r s
a p p l i e d t o a g r i c u l t u r a l l a n d t o i n l a n d w a t e r s a n d r i v e r s i s g e n e r a l l y s m a l l i n r e l a t i v e l y
h e a v i l y - p o p u l a t e d d e v e l o p e d c o u n t r i e s i n r e l a t i o n t o t h e c o n t r i b u t i o n f r o m s e w a g e e f f l u e n t s
f r o r n u r b a n a r e a s . T h e c . o n t r i b u t i o n i s s m a l l e r f r o m g r a s s l a n d t h a n f r o m l a n d u n d e r t i l l a g e
c r o p s a n d i s s m a l l e r f r o m h e a v i e r t h a n f r o m l i g h t e r s o i l s . I t c a n b e m i n i m i z e d b y a p p l y -
i n g f e r t i l i z e r s c o r r e c t l y a t t h e r i g h t t i m e a n d i n t h e r i g h t q u a n t i t y . I n t h i s r e s p e c t f a r m e r ' s
a n d e n v i r o n m e n t a l i s t s ' i n t e r e s t s c o i n c i d e . A g a i n s t t h i s s r n a l l n e g a t i v e e f f e c t o f f e r t i l i z e r s
m u s t b e s e t t h e v e r y r e a l b e n e f i t s o f f e r t i l i z e r u s e , b o t h d i r e c t a . n d i n d i r e c t . M o r e o v e r ,
t h e i n c r e a s e i n t h e n u t r i e n t c o n t e n t o f w a t e r s w h i c h r e s u l t s f r o r n t h e u s e o f f e r t i l i z e r s o n
a g r i c u l t u r a l l a n d i s r a r l e y a c r i t i c a l f a c t o r i n e u t r o p l a i c a t i o n , i n t h e n a r r o w e r s e n s e o f
" b l o o r n s " o f a l g a e , e x c e p t o c c a s i o n a l l y i n h a r d r o c k - a n d h i g h l a n d a r e a . s . T h e f a c t o r s i n -
f l u e n c i n g t h e s e " b l o o m s " a r e s t i l l n o t f u l l y u n d e r s t o o d a n d r e q u i r e f u r t h e r s t u d y .
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R e f e r e n c e s
T H E P R E S E N T P R O B L E M S O F W A S T E D I S P O S A L A N D T H E
F U T U R E W A ' S T E M A N A G E M E N T I N E U R O P E
O . J a a g
C O N T E N T S
1
H o w t o t a c k l e t h e s o l i d w a s t e s p r o b l e m
P l a n n i n g o f w a s t e d i s p o s a l f a c i l i t i e s
T h e m a i n s y s t e m s o f s o l i d w a s t e s d i s p o s a l
3 . 1 O p e n d u m p i n g
3 . 2
C o n t r o l l e d t i p p i n g o r s a n i t a r y l a n d f i l l
3 . 3
C o m p o s t i n g
3 . 4
I n c i n e r a t i o n
C o s t i n g a n d c o n c l u s i o n
N e w c o n c e p t s
5 . 1
P o s s i b i l i t i e s o f s l u d g e d i s p o s a l
5 . 2
I n f l u e n o e o f h a r d l y o r n o n d e g r a d a b l e o r g a n i c c o m p o u n d s
5 . 3
I n f l u e n c e o f i n o r g a n i c c o m p o u n d s
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e i e w e ' e r ,
: . : . 1 : 1 1 ( 2 1 2 , N T ; n
E u n o P L :
O . J a a g
W h e r e p e o p l e l i v e a n d w o r k , w a s t e s a r e g e n e r a t e d i n a s o l i d , l i q u i d a n d
g a s e o u s f o r m .
T o k e e p o u r e n v i r o n m e n t h e a l t h y a n d e n j o y a b l e , t h e s e w a s t e s m u s t b e d i s p o s e d o f i n s u c h
a
w a y t h a t t h e y a r e n o t o b j e o t i o n a b l e f r o m a n a e e t h e t i o o r h y g i e n i c p o i n t o f v i e w , o r
c a u s e i m m i s s i o n s , o r h a r m t h e h e a l t h a n d l i f e o f m a n k i n d i n
a n y w a y .
T o p r o v i d e a d e q u a t e r e f u s e r e m o v a l , t h e c i t i e n e s t a b l i s h e d a c o l l e c t i o n s e r v i c e , a n d
t h e i n d u s t r y p r o v i d e d m o r e h y g i e n i c a n d m o r o e f f i c i e n t c o l l e c t i o n v e h i c l e e w h i c h a r o e t i l l
i m p r o v e d .
A q u e s t i o n n a i r e e l a b o r a t e d l a t e l y r e v e a l e d t h a t
i n
p r a c t i c a l l y a l l E u r o p e a n
c o u n t r i e e t h e d u t y t o d i s p o s e o f s o l i d , l i q u i d a n d s l u d g y w a s t e s i n a n o n - o b j e c t i o n a b l e
w a y r e a t e w i t h t h e c o m m u n i t i e s a n d i n d u s t r i e s .
1 .
H o w t o t a c k l e t h e n o l i d w a s t e s p r o b l e m
T h e d u t y t o p r o t e c t o u r h a b i t a t i n v o l v e e t h e f o l l o w i n g p a r t i c u l a r a n d i n e v i t a b l e
m e a e u r e s :
t h e p r o t e c t i o n a n d , w h e r e n e c e s s a r y , t h e p u r i f i c a t i o n o f o u r w a t e r s b y
t r e a t i n g t h e s e w a g e f r o m r e s i d e n t i a l a r e a s a n d i n d u s t r i e s b e f o r e i t i s d i s c h a r g e d i n t o
a r e c e i v i n g w a t e r b o d y ; t h e e l i m i n a t i o n o f n o l i d w a s t e s , i . e . d o m e s t i c r e f u s e , s t r e e t
r e f u n n , w a s t e o i l ,
v a r i o u s i n d u s t r i a l w a t e r s , a n i m a l c a r c a s e e e a n d c o n f i s c a t e s w i t h o u t
h a r m i n g t h e h u m a n e n v i r o n m e n t , a n d f i n a l l y t h e r a w a n d d i g e s t e d s l u d g e t h a t a c c u m u l a t e s
i n t h e s e w a g e t r e a t m e n t p l a n t s ;
t h e p r o t e c t i o n o f a i r a n d s o i l a g a i n e t e x c e s s i v e n o i e e
a n d o t h e r i m m i s s i o n s
o f
a l l k i n d s .
T h e n e e d f o k - o r d e r a n d c l e a n l i n e s s h a s , w i t h t h e p a l m i n g o f t i m e , u n d e r g o n e v a r i o u s
c h a n g o s .
T h u s o u r t a s k m u s t b e a d a p t e d t o t h e c i r c u m s t a n c e s , p a r t i c u l a r l y i n t i m e s l i k e
o u r s , w h e r e o n t h e o n e h a n d t h e n e e d f o r a m e n i t i e s i e e x t r e m e l y g r e a t a n d s c e n e t o b e
i n c r e a s i n g , a n d o n t h e o t h e r h a n d , t h e m a s s p r o d u c t i o n i n d u s t r y f l o o d s t h e m a r k e t w i t h
c o m m o d i t i e s o f a l l k i n d s , k i t c h e n d i s h e e , r a d i o a n d t e l e v i s i o n s e t s , w a s h i n g m a c h i n e s ,
r e f r i g e r a t o r s a n d c a r s o f v a r i o u s m a k e s .
T h i e e n t a i l e u n i m a g i n a b l e w a s t e t h a t t h e
c o m m u n i t i e s a n d r e g i o n e m u s t d e a l w i t h i n a n e c o n o m i c a l w a y a n d , i f p o s e i b l e , w i t h o u t
p o l l u t i n g t h e h u m a n e n v i r o n m e n t .
T h e r a p i d e c o n o m i c d e v e l o p m e n t t h a t b e c a m e a p p a r e n t
a f t e r t h e l a s t w o r l d w a r , a s w e l l a s a u t o m a t i o n a n d t h e a c c e l e r a t e d g r o w t h o f t h e
p o p u l a t i o n b r o u g h t a b o u t a n e w a v a l a n c h e o f w a e t e , t h e e n d o f w h i c h c a n n o t y e t b e f o r e s e e n .
D u r i n g t h e l a s t 1 5 y e a r s , t h e v o l u m e o f d o m e s t i c r e f u s e h a s d o u b l e d o r e v e n t r i p l e d .
T h i e d e v e l o p m e n t i s d u e p a r t i c u l a r l y t o a n a b u n d a n c e
o f
p a c k a g i n g m a t e r i a l i n t o w n a n d
c o u n t r y .
T h i s m e a n n t h a t t h e w a y t o t r e a t s o l i d w a s t e m u e t b e a d a p t e d t o t h e c h a n g i n g
r e q u i r e m e n t ° a n d t h e g i v e n c i r c u m s t a n c e s .
T h i e p r o - s u p p o s e s t h a t t h e c o m p e t e n t a u t h o r i t i e s
a d a p t t h e i r p o l i c y t o t h e r a p i d d e v e l o p m e n t o f s c i e n c e a n d t e c h n o l o g y t o t h e a d v a n t a g e
o f
a l l
t h o e e I n v o l v e d .
T h i e h o w e v e r r e q u i r e s c o n t i n u o u s i n f o r m a t i o n , d o c u m e n t a t i o n a n d d i s c u s s i o n
i n o r d e r t o c h o o s e t h e b e e t t e c h n i c a l m e a n ° t h a t c o m p e t i t i o n o f f e r s .
T h e p r o b l e m o f w a s t e d i s p o s a l i e a v e r y i m p o r t a n t o n e , b e c a u s e w e m u s t t a k e d e c i s i o n s
a b o u t t h e o r g a n i z a t i o n o f t h e c o l l e c t i o n , t h e t r e a t m e n t , t h e p r o c e s e i n g f o r r e - u a e a n d
f i n a l l y t h e c o m p l e t e d i a l : 1 ( 3 n e l o f t h e u s e l e s s r e m a i n i n g m a t e r i a l .
F o r c o l l e c t i o n a n d t r a n s p o r t a t i o n , t h e m u n i c i p a l c l e a n s i n g d e p a r t m e n t s h a v e f o u n d
s o l u t i o n s w h i c h f o r t h e i r p u r p o s e s w e r e p r a c t i c a b l e .
T h e p r o b l e m o f t h e d i s p o s a l o f
c o l l e c t e d w a s t e i s a l r e a d y a m u c h m o r e d i f f i c u l t o n e .
I n t h i s r e e p e o t , w e h a v e s e v e r a l ,
f u n d a m e n t a l l y d i f f e r e n t p o e s i b i l i t i e s :
a ) O p e n d u m p i n g , b ) C o n t r o l l e d t i p p i n g ( s a n i t a r y
l a n d f i . l 1 ) ,
0 ) C o m p o s t i n g , d . ) I n c i n e r a t i o n .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 306/367
T h e p r i n c i p a l f a c t o r s t o b e c o n s i d e r e d i n d e t e r m i n i n g f u t u r e n e e d s f o r s o l i d w a s t e s
m a n a g e m e n t a r e i n d u s t r i a l d e v e l o p m e n t , p o p u l a t i o n g r o w t h a n d l a n d p l a n n i n g .
F o r e c a s t s
a r e u s u a l l y d e v e l o p e d o n a r e g i o n a l o r i n t e r - r e g i o n a l b a s i s .
A t a l l e v e n t s c l o e e c o o p e r a t i o n b e t w e e n t h e a u t h o r i t i e s e n g a g e d i n w a t e r a n d
w a s t e w a t e r m a n a g e m e n t a n d t h o s e o c c u p i e d w i t h s o l i d w a n t s d i s p o s a l i n i n d i s p e n s a b l e .
F i g u r e
1 r e p r e s e n t s a s u r v e y o n t h e p r o c e n s i n g c h a n n e l s i n w a s t e s d i s p o s a l .
T h e f i r s t t a s k c o n s i s t s i n d e t e r m i n i n g t h o r o u g h l y t h e a m o u n t o f m u n i c i p a l , i n d u s t r i a l
a n d a g r i c u l t u r a l w a s t e t o b e d i e p o s e d o f p e r y e a r o r p e r w e e k i n t h e c o u r s e o f t h e d i f f e r e n t
s e a s o n s .
I n d u s t r i a l w a s t e s e u r v e y s h a v e t o b e c a r r i e d o u t i n a c c o r d a n c e w i t h t y p i c a l p r o d u o t i o n
p r o g r a m m e s a n d e v e r y e f f o r t m u s t b e m a d e t o o b t a i n d a t a o n p r o d u c t i o n r a t e s a s w e l l a s d a t a
o n w a o t e s g e n e r a t i o n .
W a s t e s f r o m a g r i c u l t u r a l a c t i v i t i e s i n d i c a t e s t r o n g s e a s o n a l v a r i a t i o n s a n d c h a n g e i n
q u a n t i t y f r o m o n e y e a r t o t h e o t h e r .
P l a n n i n g _ o f
w a s t e d i e p o s a l f a c i l i t i e s
T h e u s u a l d e s i g n p e r i o d s f o r w a s t e d i s p o s a l f a c i l i t i e s v a r y f r o m 1 0 t o 4 0 y e a r s .
I n o r d e r t o m a k e t h e b e s t o f t h e i n v e s t e d m o n e y i t i s a d v i s a b l e t o s e c u r e t h e a r e a
n e c e s s a r y f o r t h e t r e a t m e n t o f t h e r e f u s e a C t e r 2 0 y e a r n .
T h e s u r f a c e f o r a s e c o n d
f u r n a c e a n d / o r a s e c o n d c o m p o s t i n g i n s t a l l a t i o n b e i n g a l r e a d y a t h a n d , t h e e n l a r g e m e n t
o f t h e p l a n t c a n b e p r o j e c t e d i n t i m e .
F u r t h e r m o r e , t w o s e t s o f t r e a t m e n t m a c h i n e s
a r e p r e f e r a b l e i n o r d e r t o e n s u r e t h e r u n n i n g o f t h e p l a n t i n c a s e o f a b r e a k d o w n o f
o n e s e t .
M e t h o d s f o r s a m p l i n g p r o c e d u r e s , d e t e r m i n a t i o n o f t h e m o i s t u r e
c o n t e n t ,
s e p a r a t i o n
i n t o w a s t e f r a c t i o n e , ' r e f u s e c o m p o n e n t e a n a l y s i s , h e a t i n g - v a l u e d e t e r m i n a t i o n a r e t h e
m o s t i m p o r t a n t p a r a m e t e r s w h i c h d e t e r m i n e t h e c h o i c e o f t h e f i n a l m e t h o d o f t r e a t m e n t .
T h e h e a t i n g v a l u e i n c r e a s e s w i t h t h e g r o w i n g p e r c e n t a g e o f c a r d b o a r d , p a p e r a n d
e s p e c i a l l y o f p l a s t i c s i n t h e r e f u s e .
P o l y v i n y l - c h l o r i d e ( P V C ) v e r y r a p i d l y i n c r e a s i n g
i n v o l u m e i n t h e r e f u s e o f t e n c a u s e s c o r r o a i o n d a m a g e s o n b o i l e r s .
C o m b u s t i o n r e s i d u e s
f r o m i n c i n e r a t i o n s h o u l d n o t c o n t a i n a n y f e r m e n t a b l e m a t t e r a n d t h e w a t e r s o l u b l e c o m p o u n d s
s h o u l d b e s i n t e r e d i n t h e s l a g .
T h e m a i n s y s t e m s o f s o l i d w a e t e s d i s p o s a l
3 . 1
O p e n d u m p i n g h a s b e c o m e a v e r y w i d e s p r e a d m e t h o d i n r e c e n t y e a r s , w h i c h o f t e n
c o n t a m i n a t e d a n d d i s f i g u r e d t h e c o u n t r y s i d e a n d e v e n p o l l u t e d t h e a i r w i t h a m e l l e f r o m
s u c h d u m p s .
I t h a s b e e n g e n e r a l l y r e c o g n i z e d t h a t t h i s m e t h o d o f w a s t e d i s p o s a l c a n
n o l o n g e r b e a p p l i e d .
3 . 2
A f u r t h e r s t e p i n w a s t e d i s p o s a l h a s b e e n t a k e n i n F r a n c e a n d i n G r e a t B r i t a i n
w i t h t h e s y s t e m o f c o n t r o l l e d t i p p i n g o r s a n i t a r y l a n d f i l l .
T h i s m e t h o d i s m o r e
c o m p l i c a t e d a n d m o r o c o s t l y , s i n c e i t r e q U i r e s s p e c i a l m a c h i n e e a n d p e r s o n n e l , b u t i t
p r o t e c t s t h e d e p o e i t s u r f a c e s a n d t h e s u r r o u n d i n g s f r o m p r a c t i c a l l y a l l i m m i e e i o n s , a n d
m o r e o v e r , i t u s e s l a n d w h i c h h a s s o f a r b e e n u n p r o d u c t i v e .
3 . 3
C o m p o s t i n g
A s f a r a s w a e t e e m a n a g e m e n t i s c o n c e r n e d w e l i v e i n a c l o s e d
e n v i r o n m e n t , w h i c h c o m p r i s e e s o i l , w a t e r a n d a i r .
D i s p o e a l o f w a s t e s m e a n s d i e c h a r g i n g
t h e m i n t o o n e o r m o r e o f t h e s e s e c t o r s o f t h e b i o s p h e r e .
T h u s , p r o p e r w a s t e s m a n a g e m e n t
i n v o l v e s d e c i d i n g w h i c h o f t h e s e s e c t o r s c a n a c c e p t r e f u s e w i t h o u t d e t r i m e n t .
4 0 t o 8 0 %
o f d o m e s t i c r e f u s e c o n s i s t e o f f e r m e n t a b l e m a t t e r , w h i c h c a n b e t r a n s f o r m e d i n t o c o m p o s t .
U n f o r t u n a t e l y t h e s e p l a i n r e l a t i o n s a r e n o t a s s i m p l e a s t h e y m a y s e e m .
T h e t e c h n i c a l ,
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 307/367
Sewage
sludge
r-
Drying
Agricultural
use
Drying
Thickening
Processing
Processing
Channels
in
Wastes Disposal
Domestic Traje
refuse wastes
Composting
Oily
sludges
Processing
Wfh grate Incineration
Without gro fe
relgure 1
Processing
V
Tipping
Industrtl
Anima
sludges
WOVE
Proc s
ITKI
uS tr 101
u
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 308/367
b i o l o g i c a l a n d m a r k e t i n g p r o b l e m s w e r e o f t e n u n d e r e s t i m a t e d a n d l e d t o s u b s e q u e n t
d i a i l l u s i o n m e n t .
M a t u r e c o m p o s t , a p p l i e d
p r o p e r l y , h a s a m a n i f o l d i n f l u e n c e o n c u l t i v a t e d e o i l
f o r
e x a m p l e p r e v e n t i n g w a t e r a n d w i n d e r o s i o n , r e t a i n i n g s o i l m o i s t u r e d u r i n g d r y p e r i o d s a n d
m a n y o t h e r p o s i t i v e e f f e c t s .
T h e b e e t k n o w n a n d m o s t t h o r o u g h l y t e a t e d f i e l d o f c o m p o s t a p p l i c a t i o n i s t h a t o f
v i t i c u l t u r e .
S i n c e t h e v i n e s a r e o f t e n c u l t i v a t e d o n a s l o p e , p r e v e n t i o n o f e r o s i o n p l a y s
a v e r y i m p o r t a n t p a r t . F u r t h e r m o r e c o m p o s t i s w e l c o m e i n h o r t i c u l t u r e , c u l t i v a t i o n o f
v e g e t a b l e s , f r u i t c u l t u r e , t r e e n u r e e r y a n d f o r e e t r y .
A v e r y i n t e r e s t i n g u s e f o r w a s t e c o m p o s t i s p i g b r e e d i n g .
P i g s a r e o f t e n a n e m i c .
I n H o l l a n d s p e c i a l l y t r e a t e d c o m p o s t h a s b e e n g i v e n t o p i g l e t s f o r s o m e t i m e a l r e a d y n o a
s o u r c e o f i r o n .
A c c o r d i n g t o t h e r e a u l t s o b t a i n e d b y a d d i n g c o m p o s t m i x t u r e s w i t h
v a r i o u s p r e p a r a t i o n s r i c h i n i r o n , t h e a n e m i a a n d d i a r r h o e a i n p i g l e t s c a n b e p r e v e n t e d
a n d w e i g h t i n c r e a s e s t i m u t a t e d m o r a e f f e c t i v e l y a n d c h e a p e r w i t h m a t u r e c o m p o s t t h a n w i t h
o t h e r p r e p a r a t i o n s t e n t a d .
C o m p o s t i n g h a s c a u s e d m u c h d i s s i l l u s i o n m e n t f o r m a n y r e a s o n s , b u t a f t e r a l l i t s t i l l
r e p r e s e n t s t h e m o s t s i g n i f i c a n t p o s e i b i l i t y f o r t h e u s e o f w a s t e i f d o n e p r o p e r l y .
I n d e e d
w e a l l k n o w t h a t a g r i c u l t u r e i s i n n e e d o f h u m u s , a n d t h e r e i s n o w a y o f p r o d u c i n g h u m u s
m o r e e c o n o m i c a l l y .
A r e a s o n a b l e s e l l i n g p r i c e c o v e r s p a r t o f t h e e x p e n d i t u r e a , a n d
c o m p o s t t r e a t e d g r o u n d s m a y a b s o r b a c e r t a i n p e r c e n t a g e o f t o x i c i n d u s t r i a l m i n e r a l r e f u e e ,
w h i c h c a n n o t b e d i e p o s e d o f o t h e r w i s e ,
b u t m a r k e t i n g m u s t b e p l a n n e d o n a l o n g t e r m b a s i s .
3 . 4
I n c i n e r a t i o n .
I t h a n
b e e n r e c o g n i z e d a t a v e r y e a r l y s t a g e t h a t b i g c i t i e s ,
p a r t i c u l a r l y w h e n t h e y a r e
s i t u a t e d i n d e n s e l y p o p u l a t e d c o n g l o m e r a t i o n s c a n n o t a p p l y
t h e a b o v e m e n t i o n e d m e t h o d s f o r
t h e i r w a s t e p r o b l e m .
T h e r e f o r e , t h e y c h o s e t h e m o s t
r a d i c a l w a y o f w a s t e d i s p o s a l , i . e . i n c i n e r a t i o n .
I n f a c t , n u m e r o u s c i t i e s a l l o v e r t h e
w o r l d h a v e o p t e d f o r t h i s m e t h o d , w h i c h w a s t o t h e i r a d v a n t a g e .
T h i s d e v e l o p m e n t h a s b e e n
c o n s i d e r a b l y p r o m o t e d b y t h e a v a i l a b i l i t y o f i n c i n e r a t o r s a n d p o w e r f u l m a c h i n e r y .
S u p p l i e r s o f s e v e r a l c o u n t r i e s h a v e f o r d e c a d e s b e e n e n g a g e d i n a h e a l t h y c o m p e t i t i o n w i t h
e a c h o t h e r o f t h i s m a r k e t .
D e p e n d i n g o n t h e l o c a l a n d r e g i o n a l c i r c u m s t a n c e s , t h e c o m p e t e n t a u t h o r i t i e s a r e l e f t
w i t h t h e c h o i c e o f i n c i n e r a t i o n w i t h o r w i t h o u t u t i l i z a t i o n o f t h e e n e r g y g e n e r a t e d .
T h i s
e n e r g y c a n b e u s e d f o r t h e p r o d u c t i o n o f h e a t , s t e a m o f e l e c t r i c p o w e r ( F i g u r e 2 ) .
T h e f a o t t h a t t h e r e a r e s e v e r a l p o s s i b i l i t i e s o f w a e t e d i s p o s a l s e r v e s o u r p u r p o s e
e x t r e m e l y w e l l , s i n o s t h e a m o u n t o f w a s t e p r o d u c e d t o d a y c o u l d h a r d l y b e a b s o r b e d b y
a g r i c u l t u r e .
W e h a v e t o s e e k t h e o p t i m a l s o l u t i o n f o r e a c h i n d i v i d u a l c a s e a n d i t s s p e c i a l
c i r c u m s t a n c e s .
T h i s r e q u i r e s
r e s e a r c h i n v a r i o u s f i e l d s a s w e l l a s p u b l i c a t i o n o f i t s
r e s u l t s i n t h e a u t h o r i z e d g r o u p s .
C o n c e r n i n g t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f c o m b u e t i b i l i t y t h e t h r e e c o m p o n e n t w a t e r , a s h a n d
c o m b u s t i b l e s d e t e r m i n e t h e h e a t i n g v a l u e o f w a s t e .
T h e t h r e e c o m p o n e n t d i a g r a m ( F i g u r e
3 )
s h o w s i n s i d e t h e h a t c h e d a r e a t h e r a n g e o f r e f u s e c o m p o s i t i o n i n w h i c h c o m b u s t i o n c a n b e
m a i n t a i n e d w i t h o u t a d d i t i o n a l f u e l ,
b u t i n f a c t , i n c i n e r a t i o n w i l l n e v e r b e a p r o f i t a b l e
b u s i n e s s . I n d e e d , t h e p r o c e e d a d e r i v e d f r o m t h a s a l e o f t h e w a s t e h e a t d o e s n o t c o v e r
t h e p r i m e c o s t s o f t h e i n c i n e r a t i o n p l a n t d i e r e g a r d i n g t h e c o l l e c t i n g s e r v i c e .
T h i s f a c t
i s r e l e v a n t e v e n f o r t h e t i g g e s t p l a n t s .
I f h e a t r e c o v e r y i n n o t e c o n o m i c a l t h e h e a t p r o d u c e d b y i n c i n e r a t i o n m u s t b e d e s t r o y e d .
P l a n t o o f t h i s c h a r a c t e r a r e f r e q u e n t l y u s e d f o r i n c i n e r a t i n g t h e n c r e e n r e e i d u e o f c o m p o s t -
i n g i n a t a l l a t i o n s a n d m u n i c i p a l i n c i n e r a t o r s w i t h c a p a c i t i e s b e l o w 1 0 0 t o n s p e r d a y .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 309/367
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M e a n Y e a r l y
C a l o r i f i c
P o w e r s i n c e
1 9 5 5 f o r S w i t z e r l a n d
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8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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R e f u g e i n c i n e r a t i o n w i t h h e a t r e c o v e r y w i l l p r o b a b l y n e v e r b e s e l f - s u p p o r t i n g .
W h e n c o m p a r i n g t h e r e s u l t s o f w a s t e s d i s p o s a l b y i n c i n e r a t i o n w i t h t h o s e b y c o m p o s t i n g ,
i t i s o b v i o u o t h a t t h e s o i l c o n d i t i o n e r " c o m p o s t " c a n n o t b e r e p l a c e d b y a n y o t h e r m e a n s ,
w h e r e a e h e a t i s p r o d u c e d c h e a p e r a n d e a s i e r f r o m f u e l .
T h e d e c i s i o n o f w h e t h e r a n i n c i n e r a t i o n p l a n t s h o u l d b e b u i l t w i t h o r w i t h o u t h e a t
r e c o v e r y d e p e n d s c h i e f l y o n t h e l o c a l c o n d i t i o n s . T h e m o s t f a v o u r a b l e c o n d i t i o n s f o r h e a t
r e c o v e r y a r e g i v e n w h e n t h e i n c i n e r a t i o n p l a n t c a n b e e s t a b l i s h e d w i t h i n t h e p r e m i s e s o f
a p o w e r s t a t i o n .
T h e m o s t c o n v e n i e n t w a y t o d e l i v e r t h e r m a l e n e r g y f o r i n d u s t r i a l p u r p o s e s i s t o
l o c a t e t h e i n c i n e r a t i o n p l a n t i n t h e n e i g h b o u r h o o d o f a h e a t - t a k i n g i n d u s t r y .
T h e h e a t
m u e t b e t a k e n a l l y e a r r o u n d a n d t h o i n c i n e r a t i o n p l a n t o u g h t t o b e b u i l t v e r y c l o s e t o t h e
i n d u s t r y . A n o t h e r p o s s i b i l i t y o f u o i n g t h e h e a t p r o d u c e d d i r e c t l y i s t h e f e e d i n g o f a
l o n g - d i a t a n c e h e a t i n g s y s t e m .
I n s t e a d o f u s i n g t h e t h e r m a l e n e r g y p r o d u c e d f o r t h e g e n e r a t i o n o f e l e c t r i c i t y ,
h e a t i n g p u r p o s e s o r i n s t e a d o f w a o t i n g t h e h e a t , t h e r e s u l t i n g e n e r g y m a y b e u n e d f o r d r y i n g
t h e s l u d g e g e n e r a t e d i n a s e w a g e t r e a t m e n t p l a n t .
F o r t h i a p u r p o n e a h e a r t h f u r n a c e , w h e n
m u n i c i p a l a n d i n d u s t r i a l r e f u s e , p u m p a b l e s e w a g e s l u d g e a n d w a s t e o i l s m a y b e i n c i n e r a t e d
s i m u l t a n e o u s l y , i s s u i t a b l e .
S e w a g e s l u d g e s t u r n t o s o l i d w a s t e ( ) w h e n t h e y a r e d e w a t e r e d o r t h i c k e n e d . - T h e
c o m b u s a t i o n o f w a s t e o i l , s l a u g h t e r h o u s e w a s t e s a n d d e a d a n i m a l e p r e s u p p o s e ° s p e c i a l
m e c h a n i c a l d e v i c e s i n t h e f u r n a c e . - A s t o i n d u s t r i a l e l u d g e s a n d f u r t h e r n o n c o m b u e t i b l e
w a s t e e l i k e g a l v a n i c r e s i d u e , l a c q u e r s , v a r n i s h r e m o v e r s e t c . , i t h a s b e e n e h o w n t h a t t h e s e
s u b s t a n c e ° a r e a b s o r b e d t o a c e r t a i n d e g r e e i n t h e c o m p o s t i n g p r o c e s s , a l t h o u g h i t h a s n o t
y e t b e e n p r o v e d w h e t h e r c o m p o s t w i t h t h e a d d i t i o n o f i n d u s t r i a l e l u d g e e i n s u i t a b l e f o r
c u l t i v a t i n g f o o d - p l a n t e .
C o s t i n g a n d c o n c l u e i o n
M u c h d a t a h a v e b e e n c o l l e c t e d t o f i n d a c o m m o n d e n o m i n a t o r f o r c o m p a r i n g t h e i n v e s t -
m e n t a n d o p e r a t i n g c o s t e b e t w e e n t h o t h r e e m a i n w a y s o f w a s t e d i s p o s a l , i . e . l a n d f i l l i n g ,
c o m p o s t i n g , i n c i n e r a t i o n .
T a k i n g i n t o c o n e i d e r a t i o n t h e n u m e r o u e c o n s t i t u e n t s w h i c h i n t e r f e r e i n t h e v a r i o u s
t e c h n i c a l e p i t o m e a n d t h e d i f f e r e n t l o c a l c o n d i t i o n e i t h a s s h o w n t h a t m e a n v a l u e s c a n
h a r d l y b e s o t u p e v e n f o r o n e s i n g l e c o u n t r y . H o w m a n y m o r e d i f f i c u l t i e e m u s t a r i s e i n
e v a l u a t i n g t h e s e c o s t e o n a n i n t e r n a t i o n a l b a s i s . E a c h o f t h e a b o v e m e n t i o n e d t h r e e
p o e s i b l e w a y s o f w a s t e m a n a g e m e n t o h o u l d b e c a l c u l a t e d s e p a r a t e l y , t a k i n g i n t o a c c o u n t t h a t
t h e t o t a l i t y o f w a s t e s m u s t b e d i n p o s e d o f .
U n t i l r e c e n t l y i n E u r o p e a n y s u g g e n t i o n o f r e - u s i n g r e f u e e
W R B
t h o u g h t o f a s
u n r e a s o n a b l e , r e m i n i s c e n t o f w a r t i m e s .
B u t m o r e a n d m o r e i t h a s b e c o m e a p a r t i c u l a r
c o n c e r n t o a l l t h e p e o p l e o f o u r g e n e r a t i o n w h i c h i s i n e v i t a b l y c o m p e l l e d t o k e e p o u r
e n v i r o n m e n t c l e a n a n d p r e v e n t d i e a e t e r l a t e r .
N e w c o n c e p t s
N e w c o n c e p t s i n w a e t e w a t e r t r e a t m e n t a n d c o m b i n a t i o n s o f c o n v e n t i o n a l a n d p h y s i c a l -
c h e m i c a l p r o c e e s e s w i l l h a v e a d e c i s i v e i n f l u e n c e o n t h e t r e a t m e n t a n d d i s p o s a l o f
m u n i c i p a l a n d i n d u s t r i a l s l u d g e s .
I t e q u a l i t a t i v e a n d q u a n t i t a t i v e c o n s e q u e n c e s c a n n o t
a t p r e s e n t b e e v a l u a t e d . W e a r e s t i l l f o r c e d t o r e l y m o r o o n c o n j e c t u r e t h a n o n f a c t s .
T h i s c h a p t e r o o v e r s a r e v i e w o f t h e p r e s e n t s t a t e - o f - t h e - a r t i n s l u d g e d i s p o e a l . A
d i s c u s s i o n o f f u t u r e p r o b l e m s o f s l u d g e d i s p o s a l i s b a s e d o n t h i s a n d f o r e s e e a b l e n o w
t r e a t m e n t m e t h o d s .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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5 . 1
P o s s i b i l i t i e s o f e l u d g e d i e p o s a l
A n a e r o b i c s t a b i l i z a t i o n ( d i g e s t i o n ) o f m u n i c i p a l s l u d g e s a n d e u b s e q u e n t
a p p l i c a t i o n o f s t a b i l i z e d s l u d g e t o a g r i c u l t u r a l l a n d a r e e t i l l t h e m o s t c o m m o n l y u s e d
t r e a t m e n t a n d d i s p o s a l m e t h o d s .
T h i s p r a c t i c o i e n o t o n l y e c o n o m i c a l b u t a l s o m o o t
r e a e o n a b l e f r o m a b i o l o g i c a l p o i n t o f v i e w s i n c e w a s t e s a r e r e i n t e g r a t e d i n a
n a t u r a l
c y c l e .
I f r e u s e o f l i q u i d , o r p o s s i b l y p a s t e u r i z e d , s l u d g e i n a g r i c u l t u r e i e n o t f e a s i b l e
t h e f o l l o w i n g a l t e r n a t i v e s
m a y
b e t a k e n i n t o c o n s i d e r a t i o n :
d i s p o s a l i n e u i t a b l e s i t e e
c o m b i n e d c o m p o s t i n g i n b o t h m u n i c i p a l r e f u e e a n d s e w a g e s l u d g e
p r o c e e s i n g t o f e r t i l i z e r
s l u d g e i n c i n e r a t i o n o r c o m b i n e d r e f u s e / s l u d g e i n c i n e r a t i o n
T h e
o p e r a t i n g c o s t s o f a l l t h e s e a l t e r n a t i v e e , h o w e v e r , a r e c o n e i d e r a b l y
h i g h e r b e c a u e e
e l u d g e m u s t b e d e w a t e r e d o e e v e n d r i e d .
T h e s a n e p r o c e s e e e u s e d f o r m u n i c i p a l s l u d g e s
c a n b e a p p l i e d i n t h e t r e a t r e n t
o f n o n - t o x i c o r g a n i c i n d u s t r i a l a n d t r a d e w a n t e s .
D e w a t e r e d
i n o r g a n i c s l u d g e s a r e d i s p o s e d o f i n s p e c i a l d i s p o s a l s i t e s .
5 . 2
I n f l u e n c e o f h a r d l y o r n o n d t g r a d a b l e o r g a n i c c o m p o u n d s
A d i e t i n c t i o n m e e t b e m a d e b e t w e e n t h e e f f e c t s o f n o n d e g r a d a b l e o r g a n i c c a r b o n
c o m p o u n d s o n t h e o n e h a n d a n d i n o r g a n i c c o m p o u n d s , i . e . m e t a l l i c s a l t e o n t h e o t h e r h a n d .
V e r y l i t t l e
i s
k n o w n a b o u t t h e e f f e c t s o f h a r d l y d e g r a d a b l e o r g a n i c c a r b o n
c o m p o u n d s u p o n a e r o b i c a n d a n a e r o b i c e n v i r o n m e n t s ,
s o i l
a n d p l a n t g r o w t h .
E x p e r i e n c e h a s
s h o w n t h a t o t h e r s o l u b l e m a t e r i a l s i n t e r f e r e w i t h t h e d i g e o t i o n p r o c e s s .
A s t h e s e
s u b s t a n c e s a r e o n l y p a r t i a l l y b r o k e n . d o w n d u r i n g d i g e s t i o n , o p e r a t i n g d i f f i c u l t i e s c a n
b e e x p e c t e d i n d e w a t o r i n g a n d p o s s i b l y i n t h e a g r i c u l t u r a l u s e o f s u c h e l u d g e e .
J u s t a s l i t t l e i s k n o w n a b o u t t h e i n f l u e n c e o f d e t e r g e n t e .
N e w l y d e v e l o p e d ,
a e r o b i c a l l y d e g r a d a b l e d e t e r g e n t s d o n o t c a u s e t h e w e l l k n o w n p r o b l e m a o f
" h a r d " d e t e r g e n t s .
B u t i t h a s b e e n s h o w n t h a t t h e s e s o f t d e t e r g e n t e a r e a s r e s i s t a n t t o a n a e r o b i c
d i g e s t i o n
a s h a r d d e t e r g e n t s .
T h e r e f o r e , t h e p o s e i b i l i t y o f d i g e s t o r p r o b l e m s e t i l l e x i e t s .
F u r t h e r -
m o r e t h e i n f l u e n c e o f s o f t d e t e r g e n t s o n d o w a t e r i n g a n d t h e p o e s i b l e e f f e c t s o n a g r i c u l t u r e
a r e u n k n o w n .
T h e o e f e w e x a m p l e s e v i d e n t l y
l e a d t o t h e a s s u m p t i o n t h a t a e r o b i c s l u d g e t r e a t -
m e n t p r o c e s s e s , e u c h a s w e t o x y d a t i o n m i g h t b e u s e d i n s t e a d o f a n a e r o b i c p r o c e e n e e i n
t h e
f u t u r e .
E x p e r i m e n t o h a v e s h o w n t h a t m o s t o r g a n i c c a r b o n c o m p o u n d s c a n b e b r o k e n d o w n . I n
a d d i t i o n , s u c h e l u d g e s a r e e a s i e r t o d e w a t e r e s p e c i a l l y a f t e r t h e r m a l c o n d i t i o n i n g .
5 . 3
I n f l u e n c e o f I n o r g a n i c C o m p o u n d u
A E I
r e g a r d s i n o r g a n i c m a t e r i a l s , t h e d i s c u s s i o n i s r e e t r i c t e d t o
m e t a l l i c s a l t s
t h a t a r e d i s c h a r g e d ( a f t e r i n s u f f i c i e n t i n - p l a n t t r e a t m e n t ) i n t o m u n i c i p a l w a s t e w a t e r
s y s t e m ° a n d u l t i m a t e l y i n t o o p e n w a t e r b o d i e s .
T h e
e v e r i n c r e a s i n g a m o u n t s o f m e t a l l i c
s a l t s i n m u n i c i p a l s l u d g e s c a u s e d i g e s t o r p r o b l e m a a n d , e v e n t u a l l y ,
d i f f i c u l t i e e i n
a g r i c u l t u r e .
P r o m i s i n g p r o c e s s e s f o r t h e e l i m i n a t i o n o f m e t a l l i c s a l t a h a v e b e e n
d e v e l o p e d b y S o n t h e i m e r .
E l i m i n a t i o n s h o u l d n o t b e c a r r i e d o u t i n w a s t e w a t e r t r e a t m e n t
p l a n t e , b u t a t t h e s o u r c e , i . e : i n i n d u s t r i a l p l a n t s a n d f a c t o r i e s , a s c o n c e n t r a t e d w a t e r s
a r e m u c h e a e i e r t o p r o c e s s t h a n
d i l u t e o n e s .
C o n s e q u e n t l y , m o r e r e s t r i n g e n t r e q u i r e m e n t s
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 312/367
f o r i n d u s t r i a l e f f l u e n t s w i l l b e n e c e s s a r y i n t h e f u t u r e .
I n t h e l i g h t
o f l o n g - t e r m
e f f e c t s
w e c a n n o t t o l e r a t e t o x i c m a t e r i a l s f r o m i n d u s t r y i n m u n i c i p a l s l u d g e s s i n c e t h e t r e a t m e n t
a n d r e - i n t e g r a t i o n o f t h e s e d o m e s t i c s l u d g e s i n t o a n a t u r a l c y c l e w o u l d b e m a d e d i f f i c u l t o r
e v e n i m p o s s i b l e , t h e r e b y b e c o m i n g a n u n j u s t i f i a b l e b u r d e n f o r t h e t a x p a y e r .
R e f e r e n c e s
B r a u n R .
E f f e c t s o f h a r d l y , ; ( ' n o n - d o g r a d a b l e c o m p o n e n t s i n t h e t r e a t m e n t a n d
1 9 7 1
d i s p o s a l o f w a s t e w a t e r s l u d g e .
U n p u b l i s h o d .
S t i c k e l b e r g e r , D . a n d H . R . W a s m e r . S u r v e y
o f s o l i d w a a t e s .
M a n a g e m e n t
P r a o t i o e s .
1 9 7 1
U n p u b l i s h e d .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 313/367
1 1 .
L i t e r a t u r e
E U T R O P H I C A T I O N P R O N A G R I C U L T U R E W I T H S P E C I A L R E F E R E N C E
T O F E R T I L I Z E R S A N D A N I M A L W A S T E
b y
C . J . K o l e n b r a n d e r
I n s t i t u t e f o r S o i l F e r t i l i t y
G r o n i n g e n , N e t h e r l a n d o
C o n t e n t s
I n t r o d u c t i o n
P r e s e n t F e r t i l i z e r C o n s u m p t t o n
1 .
F u t u r e T r e n d n i n F e r t i l i z e r C o n s u m p t i o n
L e a c h i l y ' , o n 4 e n
4 . 1
A m o u n t o f D r a i n a g e W a t e r
4 . 2
L e a c h i n g L o o r :
o f N i t r o g e n
4 . 2 . 1 T t : l a g e L a n d
4 . 2 . 1 . 1
N - L o s s f r o m S o l i O r g a n k c M a t t e r
1 . 2 . 1 . 2
N - L o s s f r o m F e r t i l i z e r
4 . 2 . 2
G r a s n l a n d
4 . 2 . 1
C r o p R o t a t i o n
4 . 2 . 4
T i m e o f A p p l i c a t i o n
4 .
L e a c h i n g i o n
o f P h o s p h o r u s
1 . 1 - 1
T y p e o f S o i l
4 . 1 . 2
E f f e c t o f P - f e r t i l i z e r A p p l i c a t i o n
n o l l
E r o s i o n
5 . 1
W t n d F r o n t o n
5 . 2
W a t e r E r o n t o n
5 . / .
R u n - O f f
P o l l u t i o n b y A n i m a l W a n t e
6 . 1
D i r e c t P o l l u t i o n o f t h e S u r f a c e W a t e r
6 . 2
D u m p i n g a n d I r r i g a t i o n w i t h A n i m a l W a s t e
E v a l u a t t o n o f A g r i c u l t u r a l C o n t r i b u t i o n
L I E I L 2 . 2 2 = 1 1 ' 1
P r a c t i c a l R e m e d i e s
O .
s L i m n
r y
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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I n t r o d u c t i o n
E u t r o p h i c a t i o n i s t h e n u t r i e n t e n r i c h m e n t o f w a t e r s w h i c h f r e q u e n t l y r e s u l t s i n a n a r r a y
o f s y m p t o m a t i c c h a n g e s , a u c h a s i n c r e a s e d p r o d u c t i o n o f a l g a e a n d o t h e r a q u a t i c p l a n t s , d e t e -
r i o r a t i o n o f f i s h e r i e s , g e n e r a l d e t e r i o r a t i o n o f w a t e r q u a l i t y a n d o t h e r r e s p o n s e s w h i c h a r e
o b j e c t i o n a b l e o r i m p a i r w a t e r u s e .
A m o n g t h e p l a n t n u t r i e n t s r e s p o n e i b l e f o r e u t r o p h i c a t i o n , p h o s p h o r u e a n d n i t r o g e n h a v e
b e e n f o u n d t o b e t h e m o s t i m p o r t a n t e l e m e n t s .
T h e g e n e r a l v i e w i s t h a t p h o e p h o r u e i e g e n e -
r a l l y t h e l i m i t i n g f a c t o r . H o w e v e r , L e g g e a n d D i n g e l d e i n
( 1 9 7 0 )
a r e o f t h e o p i n i o n t h a t
c a r b o n a c e o u s m a t e r i a l i s a l s o a d o m i n a n t f a c t o r .
W e a h a l l i n t h i s r e p o r t n o t e n t e r i n t o t h e q u e e t i o n o f l i m i t i n g f a c t o r s w h i c h l e a
p r o b l e m f o r l i m n o l o g i s t s .
W i t h p h o s p h o r u s a n d n i t r o g e n a s m a i n f a c t o r a i n e u t r o p h i c a t i o n i t i s o b v i o u s t o t h i n k
a b o u t a g r i c u l t u r e i n h i g h l y d e v e l o p e d c o u n t r i e s , u s i n g h i g h a m o u n t s o f n i t r o g e n a n d p h o s -
p h o r u s i n c r o p p r o d u c t i o n a s a m a i n s o u r c e o f i n c r e a s i n g e u t r o p h i c a t i o n .
I n t h i s r e p o r t i t w i l l b e a t t e m p t e d t o g i v e a n ( q u a n t i t a t i v e ) a n a l y e i s o f f a c t o r s w i t h
r e s p e c t t o t h e c o n t r i b u t i o n o f a g r i c u l t u r e .
P r t e e n t F e r t i l i z e r C o n s u m p t i o n
I n C a n a d a , F i n l a n d , N o r w a y a n d S w e d e n a v e r y s m a l l p a r t o f t h e t o t a l a r e a i s c u l t i v a t e d
l a n d , ( 3 - 8 % ) .
T h i s c o n t r a s t o w i t h t h e U n i t e d K i n g d o m w h e r e 8 0 % o f t h e t o t a l a r e a i s f a r m -
l a n d .
A b o u t 7 0 %
o r
t h e M e m b e r c o u n t r i e s o f t h e 0 . E . C . D . h a v e a n a r e a o f c u l t i v a t e d l a n d o f
a b o u t 4 5 - 7 0 % o f t h e t o t a l l a n d a r e a .
F r o m t h e F . A . O . r e p o r t F e r t i l i z e r e
( 1 9 6 9 )
i t c a n b e c a l c u l a t e d t h a t c u l t i v a t e d l a n d
i n
t h e 0 . E . C . D . c o u n t r i e s r e c e i v e e a n ( w e i g h t e d ) a v e r a g e a m o u n t o f 2 5 k g N / h a / y a n d 1 0 k g
P / h a / y .
H o w e v e r , i n m a a y c a s e s p e r m a n e n t g r a s e l a 0 i s n o t f e r t i l i z e d .
T h e r e f o r e , i t i s o f m o r e
i n t e r e s t t o k n o w f e r t i l i z a t i o n o n a r a b l e l a n d . ; w h i c h a l s o c a n b e c a l c u l a t e d f r o m t h e F . A . O .
r e p o r t .
I t w a s f o u n d t h a t
6 5 % o f t h e a r a b l e l a n d r e c e i v e a 0 - 8 0 k g N / h a , 2 5 %
r e c e i v e s 8 0 - 1 2 0
' k g N / h a a n d 1 0 % r e c e i v e e 1 2 0 - 1 6 0 k g N / h a .
T h e a e c o n d g r o u p ( 8 0 - 1 2 0 k g N / h a ) r e p r e s e n t e a p p r o x -
i m a t e l y a n o p t i m u m f o r t i l l a g e l a n d .
W h e n o n t i l l a g e l a n d m o r o n i t r o g e n i s a p p l i e d ( 1 2 0 - 1 6 0 k g N / h a ) , h e r e i s a n i n d i c a t i o n
f o r t h e p r e s e n c e o f t e m p o r a r y g r a m o i n t h e r o t a t i o n b e c a u s e i n m o d e r n g r a s s l a n d m a n a g e m e n t
a m o u n t s o f 1 7 5 - 2 2 5 k g N / h a a r e p o s s i b l e a s s h o w n b y T a b l e I .
A l e o p h o e p h o r u s a p p l i c a t i o n
( p e e T a b l e I ) e n c o m p a s s e s a w i d e r a n g e i n W e e t E u r o p e r u n n i n g f r o m 1 5 - 8 0 k g P / h a .
H o w e v e r ,
t h e a v e r a g e a p p l i c a t i o n i n a f o u r - y e a r r o t a t i o n o f c e r e a l s , p o t a t o e s a n d a u g a r b e e t s o f 1 2 8 k g
P / h a i s i n r e a a o n a b l y g o o d a g r e e m e n t w i t h r e m o v a l i n h a r v e s t o f 1 0 8 k g P / h a .
F o r g r a u s l a n d , t h e r e m o v a l d e p e n d s s t r o n g l y o n t h e t y p e o f g r a s s l a n d m a n a g e m e n t .
T h e P -
a p p l i c a t i o n h e r e i s s u f f i c i e n t f o r a p r o d u c t i o n o f 1 0 t o n s / h a d r y m a t t e r .
F r o m t h e e e r e s u l t a i t i e e v i d e n t t h a t a c t u a l n i t r o g e n f e r t i l i z e r c o n s u m p t i o n i n a g r i -
c u l t u r e i n c o m p a r i s o n w i t h t h e o p t i m u m i s r e l a t i v e l y l o w a n d t h a t a v e r a g e p h o s p h o r u s a p p l i -
c a t i o n i s i n a r e a s o n a b l y g o o d a g r e e m e n t w i t h r e m o v a l i n h a r v e s t .
1 /
i n c l u d i n g t e m p o r a r y g r a s s
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 315/367
(3)
TabIe I
Annual Nitroxren
and
Phosnhorus
Anclication on Tillage
Land
and Grassland
EKcLuded
Canada
Removal ca1cu1a7ed
on
a
yield
of
4.6
t/ha
cereals,
40
t/ha potatoes,
50
t/ha
n
of hay of
5t
dm/ha
Phosphorus
Cata
from :
Peivv
P Icg/ha/y
Country
Region or System
Cereals
Potatoes S.beet Grass
Te
Canada Prairie
Prov. 13
-
- -
11
Ontario
25
- -
25
FO
Alberta
-
_
_
75
II
Atlantic
Prov. 50
105 - -
Bei
,2.,iur2
aarrage Jiaramont
38 35 35 35
France
Average
(3)
26 29 44 15
.,
..
Netherlands
Nord
Limou3in
-
-
,
18
-
-
42
-
33
-
-
20
weden
So:uthern Centre
-
-
.
I IP
North
-
- - -
6 -
...witzerland
15 21 30 32
I
United Kingdom
Strip Grazing -
- -
-
11
,
Extensive Grazing
- - -
-
I
11
Ara/31e Land 23
80
53
24
Average.
applicat;on
"-)
24 41
39
25
Average re:::oval (2)
20
24 44
14
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 316/367
F u t u r e T r e n d s i n F e r t i l i z e r C o n e u m p t i o n
W i t h H e b e r t a n d G r a f f i n ( 1 9 ( 1 ) w e m a y e x p e c t t h a t o n t i l l a g e l a n d w i t h a n i t r o g e n f e r -
t i l i z e r l e v e l o f 8 0 - 1 2 0 k g N / h a t h e r e w i l l n o t b e a n y e p e c t a c u l a r i n c r e a a e i n f e r t i l i z e r
c o n e u m p t i o n b e c a u s e t h e o p t i m u m y i e l d h a s b e e n r e a c h e d a l r e a d y .
O n l y h i g h e r y i e l d s c a n b e
o b t a i n e d b y i m p r o v e m e n t o f v a r i e t i e s a n d s t a t e o f h e a l t h o r b y p r e v e n t i n g l o g g i n g b y t h e u s e
o f C . C . C .
T h i s m i g h t i n c r e a a o t h e n i t r o g e n c o n e u m p t i o n i n t h e l o n g t e r m .
I /
u t 6 5 %
o f t h e l a n d
r e c e i v e d 0 - 8 0 k g N / h a .
H e r e a r e g o o d p o s s i b i l i t i e s f o r i n c r e a s -
i n g y i e l d s a n d f e r t i l i z e r c o n s u m p t i o n , w h e n n a t u r a l c o n d i t i o n s a r e n o t l i m i t i n g f a c t o r s .
I n d r y r e g i o n s , f o r i n s t a n c e , i r r i g a t i o n h a s t o b e d e v e l o p e d f i r e t .
W h i l e t h e r e i s u n d e r i d e a l c o n d i t i o n s o n 6 5 % o f t h e t i l l a g e l a n d a p o s s i b l e m e a n m a x -
i m u m i n c r e a s e o f a b o u t 6 0 k g N / h a ( f r o m 4 0 - 1 0 0 k g N / h a ) , i n g r a e e l a n d t h e i n c r e a t i e w i l l b e
m u c h h i g h e r . C o o k e ( 1 9 7 1 ) i s o f t h e o p i n i o n t h a t
3 5 0
k g N / h a i n l u y e i s a r e a l p o o s i b i l i t y
a n d 2 5 0 k g N / h a o n g r a e s l a n d g r a z e d b y d a i r y c o w s .
A l b e r d a ( 1 9 7 1 ) c o r n e o t o t h e c o n c l u e i o n
t h a t g r a i l s p r o d u c t i o n o f 2 0 t o n o d r y m a t t e r p e r h a i s e v e n p o e e i b l e a t a b o u t 5 0 0 k g N / h a / y ,
a n d w i t h o u t s e r i o u s l o s s e s b y l e a c h i n g .
H o w e v e r , i n e s t i m a t i n g f e r t i l i z e r n e e d , e o p e c i a l l y o f p h o s p h o r u s a n d p o t a e n i u m , w e a l s o
h a v e t o k e e p i n m i n d t t a t a c e r t a i n a m o u n t o f p l a n t n u t r i e n t e i e i m p o r t e d i n t h e c o n c e n t r a t e d
f e e d u u e d f o r l i v e s t o c k .
T h e e ° a m o u n t s a r e f o u n d b a c k i n f a r m y a r d m a n u r e a n d u r i n e a n d u s e d
i n o r o p p r o d u c t i o n a n d w i l l r e d u c e t h e n e e d f o r f e r t i l i z e r .
I n T h e N e t h e r l a n d e t h o a n n u a l
i m p o r t o f p h o e p h o r u e i n c o n c e n t r a t e d f e e d i n a l r e a d y o f t h e e a m e o r d e r a s t h e u s e i n f e r t i -
l i z e r :
T h e w e i g h t e d a v e r a g e a n n u a l i n c r e a e e f o r t h e 0 . E . C . D . c o u n t r i e s o v e r t h e p e r i o d 1 9 6 4 -
1 9 6 9 h a s b e e n c a l c u l a t e d f o r n i t r o g e n a t a b o u t 7 % , f o r p h o s p h o r u s a t 3 . 5 % .
O v e r a p e r i o d
o f f i v e y e a r s t h a t i s a b o u t 2 0 k g N / h a a n d 2 . 5 k g P / h a .
H e b e r t a n d G r a f f i n ( 1 9 7 1 ) e s t i m a t e d f o r F r a n c e f o r t h e n e x t f e w y e a r s a g r o w t h
o r 3 . 9 %
f o r N a n d 5 . 4 % f o r P . C o o k e
( 1 9 7 0
e x p e e t s f o r t h e U n i t e d K i n g d o m o v e r t h e n e x t
3 0 y e a r e
a m e a n a n n u a l i n c r e a n e o f 1 % p o r y e a r f o r n i t r o g e n b u t w i t h n o m o r e P n e e d e d t h a n a t p r e e e n t .
I n T h e N e t h e r l a n d e e x p e r t o o f t h e n i t r o g e n i n d u s t r y a r o e x p e c t i n g a n i n n r e a s e
o n t i l l a g e
l a n d f r o m 1 0 0 t o 1 2 5 k g N / h a / y i n t h e n e x t 1 0 y e a r e a n d o n ( t e m p o r a r y a n d p e r m a n e n t )
g r a s a -
l a n d f r o m 2 2 5 t o
2 7 5
k g / h a / y .
T h i n i s a g r o w t h o f 2 2 - 2 5 % o r 0 . 7 5 % p e r y e a r u p t o t h e y e a r
2 0 0 0 .
F o r p h o e p h o r u n a d e c r e a n e i n f e r t i l i z e r u s e m a y b e e x p e c t e d .
I t i n o b v i o u e t h a t a l l t h e e e e x p e c t a t i o n s w i l l b e i n f l u e n c e d t o a g r e a t e x t e n t b y
p o l i t i c a l , e c o n o m i c a n d a g r i c u / t u r a l f a c t o r s .
L e a c h i n g L o n n e n
4 . 1
A m o u n t o f D r a i n a g e W a t e r
T h e a m o u n t o f p l a n t n u t r i e n t s l e a c h e d e a c h y e a r d e p e n d e o n t h e a m o u n t o f
d r a i n a g e w a t e r p r o d u c e d a n d t h e c o n c e n t r a t i o n o f n u t r i e n t s i n t h e s o i l m o i e t u r e .
T h e a m o u n t o f d r a i n a g e i s d e t e r m i n e d b y r a i n f a l l a n d r a t e o f e v a p o t r a n s p i r a t i o n ,
n e i t h e r o f w h i c h a r o m a n - m a d e p h e n o m e n a .
F r o m d a t a b y M o h r m a n n a n d K e s e l e r
( 1 9 5 9 ) i t a p p e a r s t h a t r a i n f a l l i n W e s t e r n
F u r o p e r a n g e s f r o m 2 0 0 - 1 2 0 0 m m p e r y e a r w i t h a n a v e r a g e o f 7 0 0 m m . T h e w a t e r e u r -
p l u e r a n g e a f r o m 0 - 5 0 0 m m w i t h a n a v e r a g e o f a b o u t 2 5 0 m m / y .
1 / t i l l a g e
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 317/367
4 . 2
L e a c h i n g L o s s o f N i t r o g e n
K o l e n b r a n d e r
( 1 9 6 9 )
m a d e a s y s t e m a t i c s t u d y o f N
a n d P l e a c h i n g b y m e a n s
o f l y s i m e t e r s .
I n v i e w o f t h e l a r g e e f f e c t o f d r a i n a g e o n t h e l e a c h i n g l o s e e e
o f n i t r o g e n , K o l e n b r a n d e r
1 9 6 9 )
e t a r t e d f r o m a l i n e a r r e l a t i o n b e t w e e n a n n u a l
d r a i n a g e w a t e r p r o d u c t i o n
m m / y ) a n d a n n u a l
n i t r o g e n l o o s ( k g N / h a ) u p t o a b o u t
6 0 0 m m d r a i n a g e .
F r o m t h i s s t u d y i t b e c a m e e v i d e n t t h a t a d i e t i n c t i o n h a s t o b e m a d e b e t w e e n
a l o s e o r i g i n a t i n g f r o m s o i l o r g a n i c m a t t e r a n d a l o o s b y f e r t i l i z e r . F u r t h e r ,
t h a t B o i l
t y p e a n d t y p e o f c r o p a r e v e r y i m p o r t a n t i n r e l a t i o n t o n i t r o g e n l e a c h -
i n g l o a s e s .
4 . 2 . 1
T i l l a g e L a n d
4 . 2 . 1 . 1 N L o s s f r o m S o i l O r g a n i c M a t t e r
T a b l e I I s h o w s t h e N l o s e e s o n c r o p p e d t i l l a g e l a n d o r i g i -
n a t i n g f r o m
E m i l
o r g a n i c m a t t e r a t a d r a i n a g e w a t e r p r o d u c t i o n
o f 2 5 0 m m / y , a t d i f f e r e n t c l a y c o n t e n t e o f t h e s o i l .
I t a p p e a r °
t h a t n i t r o g e n l o s e i s i n v e r s e l y p r o p o r t i o n e d t o t h e c l a y c o n t e n t .
T h i s d i f f e r e n c e i n l e a c h i n g l o s s b e t w e e n d i f f e r e n t s o i l t y p e s
i s d u e t o d i f f e r e n c e s i n r a t e o f d e n i t r i f i c a t i o n a s a c o n e e q u o n c e
o f d i f f e r e n c e i n p o r e - s i z e d i s t r i b u t i o n .
I t i s c l e a r t h a t t h e N - l o s s e e i n s a n d y s o i l a a r e h i g h
( 4 5
k g N / h a ) a n d t h a t t h i s w i l l r e s u l t i n h i g h e r n i t r o g e n c o n -
c e n t r a t i o n s i n s u b s o i l t h a n i n c l a y s o i l s , w h e r e n i t r o g e n
l o e s e s a r e m u c h
a m a l l e r .
A r e d u c t i o n o f t h e s e h i g h l o s s e s o n D a n d y s o i l s w i l l b e
o n l y p o s s i b l e b y " m i n i n g " t h e s o i l o r g a n i c m a t t e r t h e n e x t
f i f t y y e a r s .
B u t t h i e s o i l
o r g a n i c
m a t t e r i e p r e c i s e l y t h e
f o u n d a t i o n o f e o i l f e r t i l i t y a n d c r o p p r o d u c t i o n i n a g r i c u l t u r e .
4 . 2 . 1 . 2 N - L o s e f r o m F e r t i l i z e r
T a b l e I I I s h o w n t h e n i t r o g e n l o s s e s b y l e a c h i n g a s a f u n -
c t i o n o f a p p l i e d n i t r o g e n f e r t i l i z e r a n d s o i l t y p e .
O n c e a g a i n
i t i s e v i d e n t t h a t l o s s e s o n l i g h t s o i l s a r e m u c h h i g h e r t h a n
t h o s e o n c l a y s o i l s , b u t a l s o t h a t n i t r o g e n l o s u e s i n c r e a a e a s
t h e a m o u n t o f a p p l i e d f e r t i l i z e r i n c r e a s e ° .
T h i s e f f e c t o f
s o i l t y p e o n l e a c h i n g l o s e w i l l a l s o b e t h e r e s u l t o f d i f f e r e n o e s
i n r a t e o f d e n i t r i f i c a t i o n .
W e c a n m a k e a r o u g h e s t i m a t e o f t h e a v e r a g e l e a c h i n g l o s s
o n c r o p p e d t i l l a g e l a n d f r o m f e r t i l i z e r .
S t a r t i n g f r o m t h e s u p p o -
s i t i o n t h a t d i s t r i b u t i o n o f a p p l i e d n i t r o g e n a s f o u n d i n p a r a -
g r a p h 2 . o n a l l s o i l t y p e s w i l l b e t h e s a m e a n d t h a t d i s t r i b u t i o n
o f e o i l t y p e i t o e l f w i l l b e a s g i v e n i n T a b l e I V , i t i s f o u n d
t h a t a n a v e r a g e N f e r t i l i z e r a p p l i c a t i o n
o f 6 0 k g N / h a / y a
l e a c h i n g l o e s o f a b o u t 2 k g N / h a i s r e a c h e d o r
3 . 5 %
o f t h e a m o u n t
a p p l i e d .
T h i s i e i n g o o d a g r e e m e n t w i t h t h e 8 % n i t r o g e n l o s e c a l c u -
l a t e d b y K o l e n b r a n d e r ( 1 9 7 1 ) f o r t i l l a g e l a n d i n T h e N e t h e r -
l a n d s a t a f e r t i l i z e r l e v e l o f 1 0 0 k g N / h a a n d a b o u t 5 0 % s a n d y
s o i l e a n d t h e d a t a o f H e b e r t a n d C r a f f i n ( 1 9 7 1 ) f o r
F r a n c e
w h i c h w e c a l c u l a t e d
a t a l o n c o f B O k g N / h a h n t a l l a g c l a n d .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 318/367
H c a v i n o m 3 O f S O Y ?
1 6 p c l a y
0 - 1 0 - A
1 0 - 2 0 : 1
2 0 - 3 0
4 0 - 5 0 ; 1 ,
5 0 - 6 4 0
6 0 - 7 0
T a b l e I I
N L o e s b v L e a c h i n g f r o m i o i l O r r a n i c M a t t e r o n
C r o p p e d T l a r , e L a n d a t a D r a i n a r » ) W a t e r P r o d u c t i o n
o f 2 5 0 = , / y ( 1 r - : 1 m e t e r e x p . )
N L C _ 1 3
4 5
3 0
1 8
1 0
6
5
5
T a b l e I l l
N i t r o r y i n I . o s n e
b y , o v e r h i n g i n R r N / h a / y
a t D i f f e r e n t ( : n v C o n t c n t s o f S o L ' . n n d
P a t e o f P p r i i , i n e r ? : T . C . i a t i o n o n C r o p p e d
T i l l a g e 7 . 1 ( 1
f l r .
2 9 0 " : . T . I t r % i n a g e 6 L y s i 7 l e t e r
N . C o n c .
m V / 1
1 7 . 9
1 2 . 1
7 . 1
4 . 0
2 . 3
2 . 1
2 . 1
. . ; x p e _ r i m o n t s
N F e r t i l i s e r
A p p l i e d
C l a y C o n t e n t
< 1 6
K g N / h a / y
0 - 1 d
1 0 - 2 0
/ 0 - 3 0 3 0 - 1 0
0
0
0 0 0
3 0
1
0 . 5
0
0
4 0
2
1 . 0
0 . 5
0
5 0 3
1 . 5
0 . 5
0
6 0
4
2 . 5
0 . 5
0
7 0
6
3 . 5
1 . 0 0
8 0
8
4 . 5
1 . 5
0
9 0
1 1
6 . 5 2 . 5
0 . 4
1 0 0
1 4
8 . 5
3 . 5
0 . 5
1 1 0
1 9
1 2 . 0
5 . 0 0 . 8
1 2 0
2 4
1 6 . 0
7 . 0
1 . 2
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 319/367
Table
IV
The Weighted
vean
Nitrogen
Loss
by Leaching on Tillage
L
Soil Ty-pe
<16
p
clay
Estimated
Frequency
Soil
org.
Matter
N-Fertiliser
Sandy Soil 0
- 10% 10% 45kg N/ha 5.7kg N/ha
Light
Clay
soil
10 - 20%
207, 30 "
3.3 "
Clay
Soil 20
-
30%
40% 18 " 2.2 "
H
30
-
40%
20% 10
"
0.2 "
Heavy Clay
Soil
40
-
70% 10%
5 "
0.0
"
Weighted Average 100% 20 "
2.1
"
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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H o w e v e r , t h e l o s e f r o m e o i l o r g a n i c m a t t e r i e m u c h h i g h e r
( 2 0 k g N / h a / y ) t h u s a b o u t t e n t i m e s t h a t o f f e r t i l i z e r .
W h e n a l l t h e t i l l a g e l a n d w o u l d b e f e r t i l i z e d o p t i m a l l y
( < 1 0 0 k g N / h a ) , a v e r a g e l o s e o f f e r t i l i z e r w o u l d i n c r e a s e
5 %
o f t h e a m o u n t a p p l i e d .
4 . 2 . 2 G r a s s l a n d
T h e l o s e e e o f n i t r o g e n o n g r a s s l a n d h a v e a l e o b e e n s t u d i e d b y
K o l e n b r a n d e r
( 1 9 6 9 ) .
H e r e t h e l o s s e s a r e m u c h l o w e r t h a n o n t i l l a g e
l a n d .
A t 7 0 0 m m r a i n f a l l t h e l o s e f r o m s o i l o r g a n i c m a t t e r w a s a b o u t
5
k g N / h a / y a n d f r o m f e r t i l i z e r ( 2 5 0 k g N / h a ) o n l y 2 k g N / h a / y o r 1 % .
A l e o , K o f o e d a n d L i n d h a r d
( 1 9 6 8 ) f o u n d a t o t a l N l o s s o n g r a s s l a n d
o f 5 - 1 0 k g N / h a a t a f e r t i l i z e r l e v e l o f
1 8 3
k g N / h a / y .
O n c l a y s o i l s L o w & A r m i t a g e
( 1 9 7 0 ) f o u n d 1 k g
N / /
h a f r o m s o i l
o r g a n i c m a t t e r a n d B o l t o n e t a l
( 1 9 7 0 )
o n l y 0 . 3 k g N h a . T h e a v e r a g e
N - l o s s f r o m e o i l o r g a n i c m a t t e r o n g r a s s l a n d c a n b e e e t i m a t e d a t
a b o u t 7 k g N / h a / y , t h a t f r o m f e r t i l i z e r a t a b o u t 1 % o f t h e f e r t i l i z e r
a n n u a l l y a p p l i e d .
T h e e x p l a n a t i o n f o r t h e s e l o w l o s s e u i n g r a s e l a n d i s t h e h i g h
r a t e o f N u p t a k e , t h e l o n g g r o w t h p e r i o d o f t h e g r a t e s , t h e a b s e n c e
o f f a l l o w i n g a n d t h e f a c t t h a t t h e t o t a l a m o u n t i s g i v e n i n 4 - 6 s e -
p a r a t e a p p l i c a t i o n s d u r i n g t h e g r o w i n g s e a e o n o n l y .
4 . 2 . 3
C r o p R o t a t i o n
L e g u m i n o u s p l a n t s f i x n i t r o g e n f r o m t h e a i r .
W h e n p l o w e d u n d e r
i n A u t t i m n a p a r t o f t h i s n i t r o g e n w i l l b e l e a c h e d .
F r o m u n p u b l i s h e d
d a t a o f M a s c h h a u p t q u o t e d b y K o l e n b r a n d e r
( 1 9 7 1 )
a n d r e s u l t o o f L o w A
A r m i t a g e
( 1 9 7 0 )
a n d K a r r a k e r e t a l ( 1 9 5 0 ) w e c a l c u l a t e a n e x t r a n i t r o g e n
l o s s o f a b o u t
4 5
k g N / h a l y .
H o w e v e r , a f t e r p e a s , h a r v e o t e d i n t h e
b e g i n n i n g o f A u g u e t , M a s c h h a u p t f o u n d a n e x t r a n i t r o g e n l o s e b y l e a c h i n g
o f a b o u t 1 2 5 k g N / h a .
F r o m t h e s e r e s u l t s i t b e c o m e s c l e a r t h a t a l a r g e
p a r t o f t h e b i o l o g i c a l l y f i x e d n i t r o g e n i n t h e r o o t n o d u l e s o f p u l s e
c r o p s a n d l e g u m i n o u s p l a n t s i s n o t u s e d b y t h e n e x t c r o p , a l s o w h e n
t h i s i s a " c o v e r " c r o p s o w n i n a u t u m n .
I n t h i s r e s p e c t g r a s s a s g r e e n m a n u r e c r o p s h o u l d b e p r e f e r r e d .
4 . 2 . 4
T i m e o f A p p l i c a t i o n
N i t r o g e n a p p l i e d d u r i n g a u t u m n a n d w i n t e r i s m u c h m o r e v u l n e r a b l e
t o l e a c h i n g t h a n t h a t a p p l i n d i n s p r i n g o r s u m m e r .
K o l e n b r a n d e r ( 1 9 6 9 )
f o u n d w i t h g r a s s l a n d o n s a n d y
s o i l
t h a t n e a r l y 4 0 % o f t h e f e r t i l i z e r
n i t r o g e n a p p l i e d a t t h e b e g i n n i n g o f N o v e m b e r p r o v e d t o b e l o s t , w h i l e
t h e r e w a s n o l o s s a t a l l i n s p r i n g .
U n d e r p r a c t i c a l c o n d i t i o n s f e r t i l i z e r a p p l i c a t i o n i s r e s t r i c t e d t o
t h e g r o w t h s e a s o n b u t m u c h n i t r o g e n i s a p p l i e d i n a u t u m n a n d w i n t e r
a s f a r m y a r d m a n u r e a n d l i q u i d m a n u r e w h i c h w i l l r e s u l t i n e x t r a l o e s e s
b y l e a r - h i n g a n d r u n o f f .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 321/367
4 : 3
L e a c h i n g L o s s o f P h o s p h o r u s
4 . 3 . 1
T y p e o f S o i l
T a b l e V i s a s u m m a r y o f P l o s s e s f r o m l y s i m e t e r e x p e r i m e n t s , o r c a l c u -
l a t e d f r o m d r a i n a g e w a t e r a n a l y s e s ( H e n k e n s ( 1 9 7 1 ) , C o o k e a n d W i l l i a m s
( 1 9 7 0 ) )
a n d s o i l m o i s t u r e a n a l y s e s ( M u n k
( 1 9 7 2 ) ) .
F r o m t h i e t a b l e i t c a n b e e e t i m a t e d
t h a t t h e a v e r a g e l o s o b y l e a c h i n g o n c r o p p e d f a r m l a n d i s a b o u t 0 . 2 2 k g P / h a / y
a t 2 5 0 m m d r a i n a g e w a t e r .
T h i s P l o s e i s
i n c r e a s i n g
l i n e a r l y w i t h d r a i n a g e
w a t e r .
T h i n P l o s e i s i n c r e a s i n g l i n e a r l y w i t h d r a i n a g e w a t e r a m o u n t
( K o l e n b r a n d e r 1 9 7 1 ) .
P f a f f ( 1 9 6 )
f o u n d w i t h c l a y s o i l s m u c h h i g h e r v a l u e s r u n n i n g f r o m 2
t o 4 T - 7 , , 1 - 5 7 h a / y .
T h i s i s p o s s i b l y c a u e e d b y l o o s e s o f c l a y p a r t i c l e s , w h i c h
c a n a b s o r b h i g h a m o u n t s o f p h o s p h o r u s .
T h e a m o u n t o f
c l a y
p a r t i c l e s i n t h e
d r a i n a g e , t h e r e f o r e , w i l l c a u s e g r e a t f l u c t u a t i o n s i n t h e t o t a l P l o s e b y
l e a c h i n g w i t h t h e t e n d e n c y t h a t t h e P l o s e o n c l a y B o i l s m a y b e h i g h e r t h a n
o n s a n d y s o i l s .
O n p e a t B o i l s t h e p h o o p h o r u s l o s o b y l e a c h i n g i s m u c h h i g h e r .
F r o m
d a t a b y d e V r i e s a n d H e t t o r s c h i j
( 1 9 3 0 3 7 ) ,
W i l s o n a n d S t a k e r
( 1 9 3 7 ) ,
H e n k o n s
( 1 9 7 1 ) ,
E g g e l o m a n n a n d K u n t z e
( 1 9 7 2 ) a n d M u n k ( 1 9 7 2 ) , i t w a s e s t i -
m a t e d t h a t a n a n n u a l a v e r a g e l o e s o f 2 k g P / h a a t 2 5 0 m m d r a i n a g e w a t e r
i s l i k e l y .
P a r t l y t h i s i s p h o s p h o r u e i n o r g a n i c f o r m .
4 . 3 . 2
E f f e c t o f P - F e r t i l i z e r A p p l i c a t i o n
I n c o n t r a s t t o n i t r o g e n , n o r e l a t i o n w a n f o u n d b e t w e e n t h e a m o u n t o f
P - f e r t i l i z e r a p p l i e d a n d t h e l o s s o f P b y l e a c h i n g i n l y s i m e t e r s w i t h a
d e p t h o f 1 m .
I n v i e w o f t h e l o w p h o s p h o r u s c o n c e n t r a t i o n i n t h e d r a i n a g e w a t e r
( a b o u t 0 . 0 8 m g P / 1 ( C o o k e a n d W i l l i a m n
( 1 9 7 0 ) )
s t r o n g a b u o r p t i o n i n t h e
p r o f i l e m u s t b e a n n u m e d .
T h e a b s e n c e o f a c l e a r r e l a t i o n a l - l i p b e t w e e n P - a p p l i c d a n d P - l o o t b y
.
l e a c h i n g m a k e s i t v e r y d i f f i c u l t t o r e d u c e t h e p h o s p h o r u n l o o s e e b y l e a c h -
i n g .
H e r e a g a i n , a o w i t h n i t r o g e n o n l y " m i n i n g " o f t h e s o i l o r g a n i c m a t t e r
t h e n e x t f i f t y y e a r n w o u l d b e a t h e o r e t i c a l p o n e i b i l i t y i n d e c r e a s i n g t h e s e
P l o s s e s .
T h e c o n c l u s i o n m u s t b e t h a t n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u s l o s s b y l e a c h i n g
c a n h a r d l y b e r e d u c e d b y a c t i v i t y o f m a n w i t h o u t a s e r i o u s l o a s i n s o i l
f e r t i l i t y a n d c r o p p r o d u c t i o n .
T h e l o s s e e o f f e r t i l i z e r n i t r o g e n o n t i l l a g e l a n d a r e u m a l l , e x c e p t i n
l i g h t s a n d y s o i l s .
O n g r a a s l a n d t h e y a r e n e g l i g i b l e .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 322/367
T a b l e V
L e a c h i n g L o s s e s o f P h o s p h o r u s i n C r o p p e d S o i l
( L y s i m e t e r r . x p . a n d d r a i n w a t e r a n a l y s e s )
A r a b l e L a n d
G r a s s l a n d
L o s s
D r a i n a g e
L o s s
D r a i n a g e
k g P / h a / y m m / y
k g P / 1 1 a / y
m m / y
D a l t i n e t A l ( 1 9 7 0
0 . 7 ?
J
2 5 0
0 . 3 0
2 5 0
I I
I I
0 . 4 8
2 5 0
C o p p e n e t
( 1 9 6 9 )
Q u i m p e r
0 . 1 3
2 5 0
V e r s a i l l e s
0 . 2 8
2 5 0
C o o k e a n d W i l l i a m s ( 1 9 7 0 )
0 . 1 3
0 . 2 0
2 5 0
H o l t a n
1 9 7 1 )
0 . 0 7
K o l e n b r a n d e r ( 1 9 7 1 )
0 . 0 6
2 5 0
0 . 2 0
2 5 0
L o w a n d A r m i t a g e ( 1 9 7 0 )
( 1 . 2 3 )
2 5 0
M i n d e r m a n a n d L e e f l a n g ( 1 9 6 8 )
0 . 0 5 2 5 0
H e n k e n s ( 1 9 7 1 )
0 . 0 7
2 5 0
M u n k ( 1 9 7 2 )
0 . 1 1
2 5 0
A v e r a g e
0 . 2 1
2 5 0 0 . 2 3
2 5 0
A v e r a g e C o n c e n t r a t i o n m
0 . 0 8 4
0 . 0 9 2
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 323/367
5 .
S o i l E r o s i o n
T h e r e a r e t w o t y p e s o f s o i l e r o n i o n t
e r o s i o n b y w i n d
e r o s i o n b y w a t e r
5 . 1 W i n d E r o n i o n
W i n d e r o s i o n o c c u r s i n d i f f e r e n t c o u n t r i e s d u r i n g d r y w e a t h e r p o r i o d e o n s a n d y
a n d p e a t ° o i l s .
W i n d t u n n e l e x p e r i m e n t o s h o w e d t h a t a s a n d y ° o i l w a o b l o w n a t
a
r a t e
o f 5 0
t o n s / h a / h o u r ( .
5
m m s o i l / h o u r ) w h e n w i n d ( ) p e e d w a n e q u a l t o
1 5
m / o e o
( P e e r l k a m p ,
1 9 7 1 ) .
C o o k e a n d W i l l i a m s ( 1 9 7 0 ) m e n t i o n t h a t w i n d e r o e i o n
m a y
r e m o v e 1 0 m m o f a o i l
c o n t a i n i n g p e r h a p a 1 5 0 0 k g t o t a l n i t r o g e n a n d 1 5 0 b y t o t a l p h o s p h o r u s f r o m 1 h a .
M u c h o f . t h i e e o i l i n d e p o s i t e d l o c a l l y a n d d i t c h e s a r e f i l l e d .
A p a r t o f
t h e N a n d P i n t h e d u e t m u e t a l e o e n t e r n t r e a m o , r i v e r s a n d l a k e s , b u t t o w h a t
e x t e n t i s d i f f i c u l t t o e s t i m a t e .
5 . 2
W a t e r E r o e i o n
I n W e n t e r n E u r o p e w a t e r e r o s i o n i s n o t g e n e r a l l y a p r o b l e m .
I n t h e W e s t e r n
p a r t o f t h e U . S . A . i t i n .
A l e o i n C a n a d a 0 . 1 % o f t h e n o i l n a r e s e v e r e l y a f f e c t e d
b y w a t e r e r o s i o n ( l o s o i n p r o d u c t i v i t y
) 3 5 % ) .
T h i s n e v e r i t y o f e r o e i o n i s r e l a t e d
t o t o p o g r a p h i c f e a t u r e n o u c h a u h i l l a r e a s o r r i v e r v a l l e y s .
I n r e g i o n s o f e r o s i v e s o i l o
2 5 - 7 5
t o n s / h a / y a r e d e l i v e r e d t o s t r e a m s i f v e g e -
t a t i o n i n p o o r .
M o s t m a t e r i a l i n t r a n n p o r t b y e r o s i o n i s i n n u s p e n s i o n a n d i n i n
t h e s i l t a n d c l a y s i e e r a n g e .
W a t e r e r o n i o n i s , t h e r e f o r e , a s i l t t r a n s p o r t p r o b l e m .
B e e i d e e t h e l e n g t h a n d s t e e p n e s s o f t h e s l o p e , i n t e n e i t y o f r a i n f a l l l e
a n
i m p o r t a n t f a c t o r .
E r o s i o n s t a r t s w i t h a r a i n f a l l i n t e n e i t y o f a b o u t
2 5
m m / h .
R i p l e y e t A l ( 1 9 6 1 ) f o u n d o n a 1 0 % n l o p e a s o i l l o o n o f 1 2 t o n / h a w h i c h i s a b o u t
e q u i v a l e n t t o 1 m m o f t o p s o i l .
H o l t e t A l
( 1 9 7 0 )
r e m a r k t h a t s e d i m e n t o c a r r y r e l a t i v e l y l a r g e a m o a n t s o f
t o t a l n i t r o g e n a n d t o t a l p h o s p h o r u s i n t o t h e s u r f a c e w a t e r , b u t i n b o t h
c a s e s
o n l y a e m a i l p r o p o r t i o n o f i t s t o t a l i s r e a d i l y a v a i l a b l e t o t h e b i o a y s t e m .
I t i n e v i d e n t t h a t N a n d P l o s e b y e r o s i o n w i l l v a r y w i t h i n w i d e l i m i t n ,
d e p e n d i n g o n c l i m a t i c a n d t o p o g r a p h i c c o n d i t i o n ° .
I n t h e U n i t e d S t a t e n t h e a n n u a l c o n t r i b u t i o n b y
s o i l
w a t e r e r o s i o n h a s b e e n
e s t i m a t e d o n
5 - 5 0
k g t o t a l N / h a / y a n d
0 . 5 - 5
k g t o t a l P / h a / y ( A r m s t r o n g a n d R o h l i c h ,
1 9 7 0 ) .
C o o p e r e t a l
( 1 9 6 9 )
p o i n t o u t t h e h i g h l y s i g n i f i c a n t i n v e r s e c o r r e l a t i o n
b e t w e e n c r o p y i e l d u a n d s o i l a n d w a t e r l o s e n f r o m e l o p i n g l a n d .
T h e b e n e f i c i a l
e f f e c t a o f a h i g h , l e v e l o f e o i l f e r t i l i t y r e d u c e e r o s i o n l o s s e e b y i n d u c i n g
a
m o r e r a p i d e a r l y s p r i n g g r o w t h , d e n s e r c a n o p y , e n l a r g e d r o o t e y s t e m a n d m o r e o r g a n i c
r e s i d u e s t o e n h a n c e
B o i l
t i l t h , i n f i l t r a t i o n a n d b i o l o g i c a l a c t i v i t y .
W a d l e i g h
( 1 9 6 8 )
l e o f t h e o p i n i o n t h a t b y e r o s i o n c o n t r o l m e a s u r e s l o s s e n
c a n b e r e d u c e d b y
7 5 %
a n d m o r e .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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5 . 3
R u n - O f f
E v e n w h e n s o i l e r o e l o n b y w a t e r i o p r e v e n t e d , r u n - o f f w i l l b e a f a c t o r i n e u -
t r o p h i c a t i o n .
R u n - o f f c a n t a k e p l a c e o n f l a t s o l l e i n . w i n t e r w h e n e o l l e i r e f r o z e n
a n d s n o w i s m e l t i n g . A l s o , i n s p r i n g w h e n r a i n f o l l o w s f e r t i l i z e r a p p l i e , t i o n ,
r u n - o f f c a n c o n t r i b u t e c o n s i d e r a b l e a m o u n t ° o f N a n d 1 3
t o t h o s u r f a c e w a t e r , b u t
t h i s w i l l b e o n l y i n c i d e n t a l c a s e s .
T a b l e V I e h o w o t o t a l n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u s c o n t r i b u t i o n o f w a t e r s h e d e t o
s u r f a c e w a t e r . I n t h e e e w a t e r e h e d s p o l l u t i o n b y I n d u e t r y a n d p o p u l a t i o n a r e e x -
c l u d e d .
A e m a i l e f f e c t o f r u r a l l i v i n g m a y b e p o u t i l b l e , b u t i t 1 8
v e r y d i f f i c u l t
t o e s t i m a t e t h e a e a m o u n t a .
I t a p p e a r e f r o m T a b l e V I t h a t t h e t o t a l c o n t r i b u t i o n o f p h o s p h o r u s I n c l u d i n g
d r a i n a g e w a t e r l e o m a l l ( 0 . 3 5 l c 6 P / h a ) w h e n s e r i o u e p o / l u t i o n b y a n n u a l w a s t e i s
e x c l u d e d .
S t i l l t h i s l o s e
1 6
h i g h e r t h a n t h a t f o u n d I n l y n i m e t e r e x p e r i m e n t e w h e r e
r u n - o f f i s e x c l u d e d ( 0 . 2 2 k g P / h a ) .
C U c h t e r a n d F u r r e r
( 1 9 7 1 )
a r e o f t h e o p i n i o n t h a t a h i g h v a l u e o f 0 . 7 0 k g P / h a
i s d u o t o r u n - o f f .
I n s u m m a r y , t h e e f f e c t o f r u n - o f f f r o m T a b l e V I c a n b e e e t i m a t e d t o b e f r o m 0
t o 0 . 5
k g P / h a / y .
T h e u p p e r l i m i t o f 0 . 5 k g P / h a / y i s t h e l o w e r l i m i t e s t i m a t e d
f o r u o i l e r o s i o n .
b .
P o l l u t i o n b y A n i m a l W a s t e
6 . 1
D i r e c t P o l l u t i o n o f t h e M i r f a c e W a t e r
D i r e c t d i e c h a r g e o f a n i m a l w a s t e w i t h a h i g h c o n t e n t o f o r g a n i c m a t t e r ,
n i t r o g e n a n d p h o e p h o r u s , c a u s e s a n e r i o u s p o l l u t i o n p r o b l e m .
U n d e r n o r m a l p r a c t i c a l c o n d i t i o n ° t h e f a r m e r w i l l u s e t h e a n i m a l w a s t e a s
m a n u r e f o r h i s c r o p n .
W h e n , h o w e v e r , f o r e c o n o m i c r e a s o n s t h e n u m b e r o f l i v e s t o c k
p e r h a h a s t o b e i n c r e a s e d , l i q u i d m a n u r e t a n k s b e c o m e i m p r a c t i c a l a n d i t w i l l b e
c h e a p e r t o d i e c h a r g e a p a r t o f t h e u r i n e t o t h e s u r f a c e w a t e r .
H o w e v e r , i n " I n d u s t r i a / " f a r m i n g w h i c h m e a n n :
" t h e h i g h e s t n u m b e r o f l i v e -
s t o c k o n t h e e m a l l e e t a r e a p o s s i b l e " , t h o a n i m a l w a e t e b e c o m e e a c o n s i d e r a b l e
p r o b l e m f o r t h e f a r m e r a n d a d i s c h a r g e t o t h e s u r f a c e w i l l b e a w a y o u t .
I t i s n o t d i f f i c u l t t o c a l c u l a t e t h e t o t a l a m o u n t o f N a n d P p r o d u c e d a n n u a l l y
b y / I v o u t o c k .
B u t I t i s d i f f i c u l t t o e s t i m a t e w h i c h p a r t i s r e a l l y d i s c h a r g e d t o
t h e s u r f a c e w a t e r .
K o l e n b r a n d e r ( 1 9 7 1 )
e s t i m a t e d o n b a l a n c e s f r o m d i f f e r e n t w a t e r e h e d e a d i r e c t
d i s c h a r g e o f 0 . 2 k g P / h a / y a n d 5 k g N / h a / y , w h i c h i s e q u a l t o 1 % o f t h e f a e c e s
p r o d u c t i o n p l u s 1 0 % o f t h e p r o d u c t i o n o f u r i n e .
I n r e g i o n s w h e r e " i n d u s t r i a l "
f a r m i n g h a s b e e n c o n c e n t r a t e d t h e d i r e c t d i s c h a r g e m a y b e a f a c t o r
7 - 8
t i m e s
h i g h e r .
B a r m e s o n e t a l
( 1 9 7 1 )
e n t i m a t e d f o r t h e K a e k a s k i a R i v e r r e g i o n ( I l l i n o i s )
t h a t a b o u t 7 % o f t h e n i t r o g e n h a s i t s o r i g i n i n a n i m a l w a s t e w h i l e B a u m a n n a n d K e l m a n
( 1 9 7 0 )
p o n t u l a t e a r o u g h e e t i m a t e o f 2 5 % f o r I o w a .
F r o m t h e s e d a t a i t i s c l e a r t h a t e s t i m a t e s r a n g e w i d e l y .
B u t e v e n a d i r e c t
d i s c h a r g e o f 7 % l o i n t h e o r d e r o f t h e c o n t r i b u t i o n o f
B o l l
e r o s i o n .
I n o r d e r t o r e d u c e e u t r o p h i c a t i o n i t w i l l b e n e c e s s a r y t o r e s t r i c t " i n d u s t r i a l "
f a r m i n g i n t h i s u n c o n t r o l l e d f a e h i o n .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 325/367
Country
Table VT
Total
Loss
of
N ar. P
feos
Catcl)rnent
Area, ENcImling
Effects of
Urban
Living
and
Industrial
Pollut4on
and
Source
?crest or
Prairie
N
*
excluded
from average (animal
pollution)
100eA
Cultivated
Land
P
0.26
0.40
0.16
0.52
2.49*
1.37*
0.35
0.70
0.35
0.06
, 0.36
1
0.39
0.41
0.35
0.2-2
Can;lert
Owens/Johnson
0
2
0.01
0.06
5
2
24
56*
22
6
:;::.-cZean
(1971)
1
Campell/Webber
France ; Rapt de
1.:ad
:-.etc rle.rds
i N. Veluwe
Kolanbrander
(1971)
.
1.1evo1and
Hupselseteek
Hier6ensebeek
Langabroekerw
3we1on
r;rihk
(1971) ;
Upi_sala
reg
S.vi7.2er'and
0chter/2.arrer Préalpine
reg.
1
0.03
16
(1971)
Yidlands
6 0.03 23
Uni'L.ed Kinp:dom
Owens (1-/O)
;
Great Cuse 12
U.S.A. Lake
Monona'
6
-
awayer ' Lake Wambesa
(1947)
Lake Kegonsa
8
Average
2
0.03
12
Lysimeters
(250
ram)
0.5 0.12 5-G0
kg/ha kg/hai
i;/na
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E v a l u a t i o n o f A g r i c u l t u r a l C o n t r i b u t i o n
T h e r e l a t i o n b e t w e e n p h o s p h o r u s d i s c h a r g e p e r h a c a t c h m e n t a r e a ( P D )
a n d t h e s u r f a c e
l o a d i n g f a c t o r f o r l a k e s ( S O f r o m V o l l e n w e i d e r ( 1 9 7 0 ) i e :
A L
P D -
S
.
L
A c
T h e v a l u e o f S L
a s g i v e n b y V o l l e n w e i d e r i s r a n g i n g f r o m 0 . 7 k g
F / h a t y a t a m e a n
d e p t h o f t h e l a k e o f 5 m t o 6 . 0 k g P / h a / y a t a n a v e r a g e d e p t h o f 2 0 0 m .
T h e r a t i o A L / A c
r e p r e s e n t o t h e r a t i o b e t w e e n t h e a r e a o f t h e l a k e ( A L ) a n d t h e a r e a o f
t h e w a t e r e h e d ( A O .
T h e v a l u e P D w i l l b e s m a l l f o r s m a l l l a k e s i n l a r g e w a t e r e h e d e a n d
f o r l a k e e t h a t a r e
s h a l l o w ( d e c r e a s e o f S L ) .
F r o m d a t a o f O a c h t e r a n d F u r r e r ( 1 9 7 1 ) f o r S w i e s l a k e s
( T a b l e V I I ) a r e l a t i o n h a s
b e e n c a l c u l a t e d b e t w e e n t h e d i e c h a r g e f a c t o r P o a n d t h e p e r c e n t a g e o f
l a k e s f o r w h i c h
t h i s d i o c h a r g e i s p e r m i s e i b l e o r d a n g e r o u s .
F r e m t h e e e f i g u r e e i t i s c l e a r t h a t t h e P l o s e f o u n d u n d e r f o r e s t
c o n d i t i o n e
( s e e T a b l e V I ) i s p e r m i s s i b l e t o a l l l a k e s .
T h e P l o s e f r o m l e a c h i n g ( l y s i m e t e r s ) o f
0 . 2 2 k g P / h a i s p e r m i s i b l e t o a b o u t 6 0 % o f t h e l a k e s a n d d a n g e r o u s
t o 1 0 % .
T h e t o t a l
P l o o s i n c l u d i n g r u n - o f f ( 0 . 3 5 k g P / h a ) i s o n l y p e r m i s s i b l e t o
1 0 % a n d d a n g e r o u s t o
3 5 % o f t h e l a k e n .
I t a p p e a r o t h a t t h e r e i n a l r e a d y a n u n e t a b l e s i t u a t i o n i n t h e s m a l l e r a n d e h a l l o w e r
l a k e s w h e n o n l y d r a i n a g e w a t e r f r o m a g r i c u l t u r e i s d i s c h a r g e d , a n d
t h a t t h e d a n g e r l i m i t
w i l l b e v e r y e a s i l y c r o e e e d b y p o l l u t i o n s o f a n y o t h e r k i n d s u c h a s
r u n - o f f e r o s i o n ,
a n i m a l w a s t e a n d s e w a g e w a t e r o f p o p u l a t i o n .
I n e v a l u a t i n g t h e c o n t r i b u t i o n o f a g r i c u l t u r e , w e c a n c o n s i d e r i t s
c o n t r i b u t i o n
t o t h e t o t a l p h o s p h o r u s f l o w t o t h e s u r f a c e w a t e r .
T h i s i e p o o s i b l e b y i n p u t b a l a n c e s
o f w a t e r s h e d s .
T a b l e V I I I s h o w s f o u r b a l a n c e s i n w h i c h i t l e e t r i k i n g t h a t c o n t r i b u t i o n
o f a g r i c u l t u r e i n T h e N e t h e r l a n d s i s o n l y 4 % i n r u r a l r u n - o f f a n d
g r o u n d w a t e r w h e r e a o
f h i e i s 4 2 % i n t h e U . S . A .
T h e m o e t i m p o r t a n t f a c t o r i n f l u e n c i n g . t h e r e s u l t e i s t h e l o w
p o p u l a t i o n d e n s i t y i n t h e U . S . A .
T h e l o w e r t h i s d e n s i t y t h e h i g h e r t h e c o n t r i b u t i o n o f
a g r i c u l t u r e .
A s e c o n d f a c t o r i s t h a t f o r T h e N e t h e r l a n d s t h e c o n t r i b u t i o n o f
p h o s p h o r u s
i n a g r i c u l t u r e i s e o t i m a t e d t o b e 0 . 4
k g / P / h a a n d i n t h e U . S . A . a t 2 . 7 7 b y P / h a d u e t o
t h e i m p o r t a n t e f f e c t o f
R o i l
e r o s i o n .
A t h i g h p o p u l a t i o n d e n e i t i e e u r b a n l i v i n g w i l l
b e a v e r y i m p o r t a n t s o u r c e o f e u t r o p h i c a t i o n
( O w e n s , 1 9 7 0 ) .
L e g a l A s p e c t s
I n n e a r l y a l l c o u n t r i e s n e w l a w s o r a d d i t i o n s t o o l d e r o n e s a r e
p r o m u l g a t e d c o n c e r n -
i n g t h e p r o t e c t i o n o f t h e e n v i r o n m e n t a g a i n s t p o l l u t i o n .
D i s c h a r g e o f w a o t e ( f l u i d ,
s o l i d o r g a s ) t o w a t e r c o u r s e s i s f o r b i d d e n o r r e s t r i c t e d t o a l i c e n s e
c o n t a i n i n g f i n a n c i a l
a n d t e c h n i c a l c o n d i t i o n s o n d i s c h a r g i n g .
T h e a u t h o r i t i e s m u s t b a l a n c e t h e a d v a n t a g e s
t o s o c i e t y a n d t h e c o s t e f o r t h e p o l l u t e r .
H o w e v e r , t h e s e l e g a l m e a s u r e s i n e n v i r o n m e n t p r o t e c t i o n
r e l a t e a t b e s t t o t h e o x y g e n
c o n t e n t o f t h e e u r f a c e w a t e r w h i c h i s d e p r e s s e d b y d i r e c t p o l l u t i o n w i t h
o r g a n i c m a t t e r
a n d a m m o n i u m n i t r o g e n a n d n o t t o e u t r o p h i c a t i o n .
T h e u s e o f f e r t i l i z e r a s a e o u r c e o f
p o l l u t i o n i e n o t r e s t r i c t e d i n a n y c o u n t r y .
O n e d o e s f i n d r e s t r i c t i o n e o n f e e d l o t s
I n s o m e p r o v i n c e s o f C a n a d a a n d i n s o m e s t a t e s i n t h e U n i t e d
S t a t e s .
T h e c o n d i t i o n s
a r e t h a t a d e q u a t e l a n d o r o t h e r f a c i l i t i e s m u s t
b e a v a i l a b l e f o r d i s p o s a l o f w a g t e , p r e -
v e n t i n g r u n - o f f t o s u r f a c e w a t e r a n d t h e p r o v i s i o n o f s t o r a g e f a c i l i t i e s
f o r m a n u r e .
I n T h e N e t h t r l a n d a " n a t u r a l " r u n - o f f i s
n o t
c o n n i d e r e d
a s a n a r t i f i c i a l p o l l u t i o n
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T a b l e V I T
R e l a t i o n b e t w e e n P h o s p h o r u s D i s c h a r g e F a c t o r P D
a n d P e r c e n t a r . e o f l a k e s - l o w h i c h t h i s i s P e r m i s s i b l e
o r D a n r , e r o u s
D a t a o f a t c h t e r a n d F u r r e r ( 1 9 7 1 )
a n d V o l l e n w e i d e r ( 1 9 7 0 )
P h o s p h o r u s D i e c h a r c e
F a c t o r P D K g P / h a / Y
' / ,
o f t h e L a k e s
P e r m i s s i b l e
t o
D a n c e r o u s
t o
0
1 0 0
0
0 . 1 0 9 7
0
0 . 1 5
9 0
1
0 . 2 0
7 0
5
0 . 2 5
5 0 1 2
0 . 3 0
2 5
2 3
0 . 3 5
1 0
3 5
0 . 4 0
2
5 0
0 . 4 5
0 6 3
0 . 5 0
0
7 5
0 . 5 5
0
8 7
0 . 6 0
0
9 5
0 . 6 5
0
9 8
; 7 0 . 7 0
0
1 0 0
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Table
VIII
Estimated kmoants of
Nitrogen and
Phosphorus
reaching Surface
Rural
run-off +
grour.d water
Only
in surface
water area
Including -private sewage
systems and urban
ran-off
Netherlands
Wisconsin
Lake TLendota
N
Rainfall (2)
8% 7%
)%
20 %
%
Urban
Living
(3)
27%
7
35%
68% 16% 53%
Rural
Ran-Off
5%
2%
12%
28%
11
%
42%
Ground Water 29%
2%
42%
2%
52% 2%
Non-Agrie.
:and
Industry
31% 15%
2%
1%
Ratio
Urban
living
Rural Sources (1)
0.77
21
0.67 2.3
0.25
1.2
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9 . P o s s i b l e R e m e d i e s
S t a r t i n g f r o m t h e g e n e r a l p o i n t o f v i e w , c o n t r o l o f e u t r o p h i o a t i o n i m p l i e s a s t r o n g
r e d u c t i o n o f t h e P a n d N d i s c h a r g e t o s u r f a c e w a t e r .
A g r i c u l t u r e h a s i n p r i n c i p l e t h e
f o l l o w i n g p o s s i b i l i t i e s f o r r e d u c i n g P a n d N d i s c h a r g e :
R e d u c i n g s o i l e r o e i o n b y b e t t e r s o i l c o n s e r v a t i o n m a n a g e m e n t ;
F e r t i l i z a t i o n f r o m a i r c r a f t o r s t e e p s l o p e s s h o u l d n o t b e a l l o w e d ;
N o m a n u r i n g a c t i v i t y i n a u t u m n a n d w i n t e r ;
S u f f i c i e n t s t o r a g e c a p a c i t y f o r a l l w a s t e f r o m t h e f a r m ;
P r e v e n t i n g f a l l o w i n g i n a u t u m n a n d w i n t e r b y u s e o f a c o v e r c r o p
( p r e f e r a b l y n o t a l e g u m i n o u s c r o p ) ;
O v e r - m a n u r i n g ( d u m p i n g a n d o v e r - i r r i g a t i o n o f
B o i l
h a v e t o b e l i m i t e d
p a r t i c u l a r l y o n l i g h t s a n d y s o i l s ;
S e p a r a t e t r e a t m e n t o f s o l i d a n d l i q u i d a n i m a l w a s t e w i l l o p o n b e t t e r
p o s s i b i l i t i e s t h a n p r o d u c t i o n o f s l u r r y ;
B .
F a c t o r y f a r m i l i g h a s t o b e r e s t r i c t e d t o l i c e n s e d o p e r a t i o n s ;
R e s t r i c t i o n s i n P a n d N f e r t i l i z e r u s e w i l l h a v e l i t t l e o r n o e f f e c t i n
r e d u c i n g e u t r o p h i c a t i o n ;
D e c r e a s e P a n d N l o s s f r o m m i n i n g s o i l o r g a n i c m a t t e r w i l l r e s u l t i n
a s t r o n g d e c r e a s e i n c r o p p r o d u c t i o n a n d i n c r e a s e o f f o o d p r i c e s ;
A t h i g h n i t r o g e n f e r t i l i z e r l e v e l s , i t i s a d v i s a b l e t o g i v e a n u m b e r
o f s m a l l a p p l a c a t i o n s r a t h e r t h a n a s i n g l e l a r g e o n e .
1 0 .
S u m m a r y
T h e c o n t r i b u t i o n o f a g r i c u l t u r e t o n u t r i e n t e n r i c h m e n t o f d r a i n a g e
w a t e r s i s a b o u t
0 . 2 2 k g 1 ) / h a / y .
T h i s a m o u n t i s d a n g e r o u s t o 1 0 % o f t h e l a k e s a n d p e r m i s s i b l e t o 6 0 % .
C o n t r i b u t i o n o f r u n - o f f i s e s t i m a t e d t o b e 0 - 0 . 5 k g
P / /
h a / y .
T h e a v e r a g e t o t a l
d i s c h a r g e i n d r a i n a g e w a t e r a n d r u n - o f f i s a b o u t 0 . 1 , 5 k g P h a a n d p e r m i s s i b l e
t o 1 0 %
o f t h e l a k e s a n d d a n g e r o u s t o
3 5 % .
H o w e v e r , i t i s n o t e a s y t o r e d u c e t h i s c o n t r i b u t i o n o f a g r i c u l t u r e b e c a u s e t h e r e
i s n o r e l a t i o n b e t w e e n a p p l i e d f e r t i l i z e r p h o s p h o r u e a n d P l e a c h e d a t 1
m d e p t h .
O n l y b y " m i n i n g " s o i l o r g a n i c m a t t e r d u r i n g t h e n e x t 5 0
y e a r s w i l l i t b e p o s s i b l e
t o r e d u c e t h i s P l o s s , b u t t h i s w i l l r e s u l t i n a s e r i o u s l o s s o f
c r o p p r o d u c t i o n w h i c h
i s i m p o s s i b l e i n v i e w o f o u r e v e r - i n c r e a s i n g w o r l d p o p u l a t i o n .
T h e c o n t r i b u t i o n o f n i t r o g e n d e p e n d e o n t h e t y p e o f s o i l a n d
r a n g e s f o r s o i l o r g a n i c
m a t t e r f r o m
4 5
k g N / h a / y o n s a n d y s o i l s t o
5
k g N / h a / y i n h e a v y c l a y s o i l s .
T h e d i f f e -
r e n c e i s d u e t o l o s s b y d e m i t r i f i c a t i o n .
T h e t o t a l l e a c h i n g l o a s f r o m f e r t i l i z e r N w a s c a l c u l a t e d t o b e
3 . 5 %
a t a l e v e l o f
6 0 k g N / h a o n t i l l a g e l a n d .
O n g r a s s l a n d t h e N l o s s i s s t i l l s m a l l e r a n d i s r a n g i n g
f o r o i l o r g a n i c m a t t e r f r o m 0 . 3 - 5 k g N / h a / y a n d f o r N - f e r t i l i z e r a t 1 %
a t a n a p p l i -
c a t i o n l e v e l o f 2 5 0 k g N / h a .
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T h e c o n t r i b u t i o n o f e o i l e r o o i o n i s m u c h m o r e i m p o r t a n t t h a n f r o m f e r t i l i z e r a n d
i s r a n g i n g f o r P f r o m 0 . 5 - 5 k g P / h a / y a n d f o r N i t r o g e n f r o m 5 - 5 0 k g N / h a / y .
T h e c o n t r i b u t i o n o f a n i m a l w a e t e w a s e e t i m a t e d t o r a n g e f r o m 1 - 2 5 % .
B e c a u s e
o f i t s o e r i o u e e f f e c t o n p o l l u t i o n a n d e u t r o p h i c a t i o n , f a c t o r y f a r m i n g m u s t b e r e s -
t r i c t e d b y l i c e n s e s .
U s e o f f e r t i l i z e r l e n o t r e s t r i c t e d b y l a w , w h i l e " f a o t o r y f a r m i n g " i e i n s o m e
c o u n t r i e s .
N u t r i e n t e n r i c h m e n t d u e t o w a e t e i s n o t r e s t r i c t e d b y a n y l a w .
D i s c h a r g e o f
" o r g a n i c " w a n t e i n r e l a t i o n t o t h e o x y g e n c o n t e n t . o f t h e a u r f a c e w a t e r h o w e v e r l a .
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1 1 .
L i t e r a t u r e
A l b e r d a , T h . , 1 9 7 1 .
S t i k a t o f b e m e s t i n g v a n g r a a l a n d s e n k w a l i t e i t v a n h e t o p p e r v l a k t e w a t e r .
S t i k s t o f 6 9 - 6 : 1 7 7 - 1 8 1 .
A r m s t r o n g , D . E . a n d R o h l i c k , C . A . , 1 9 7 0 .
E f f e c t s o f a g r i c u l t u r a l p o l l u t i o n o n e u t r o p h i c a t i o n .
: n :
A g r i c u l t u r a l P r a c t i c e s a n d W a t e r Q u a l i t y .
e d . T . L . W i l l r i c h a n d G . E . S m i t h .
I o w a S t a t e U n i v . P r e s a .
B a u m a n n , E . R . a n d K e l m a n , S . , 1 9 7 0 .
E f f e c t s o f s u r f a c e r u n - o f f o n t h e f e a e i b i l i t y o f m u n i c i p a l a d v a n c e d w a a t e t r e a t m e n t .
I n : A g r i c u l t u r a l P r a c t i c e s a n d W a t e r Q u a l i t y .
c d :
T . L . W i l l r i c h a n d G . E . S m i t h . I o w a S t a t e U n i v e r s i t y
P r e s s . , A m e s , I o w a :
3 4 4 - ? 6 2 .
B l a c k , C . A . , 1 9 7 0
B e h a v i o r o f S o i l a n d F e r t i l i z e r P h o s p h o r u s i n R e l a t i o n t o W a t e r P o l l u t i o n .
I n : A g r i c u l t u r a l P r a c t i c e s a n d W a t e r Q u a l i t y .
e d ;
T . L . W i l l r i c h a n d G . E . S m i t h , I o w a S t a t e U n i v . P r e s s . ,
A m e s , I o w a : 7 2 - 9 1 .
B o l t o n , E . F . , k y l e e w o r t h , J . W . a n d H o r e , P . R . , 1 9 7 0
N u t r i e n t l o o s e s t h r o u g h t i l e d r a i n s u n d e r t h r e e c r o p p i n g a y s t e m s a n d t w o f e r t i l i t y
l e v e l a o n a B r o o k s t o n c l a y s o i l S c i . , 5 0 : 2 7 5 - 2 7 9 .
B r i n k , N . , 1 9 7 0 .
E u t r o p h i c a t i o n f r o m f a r m l a n d a n d f o r e s t i n S w e d e n .
R e p o r t S w e d i s h E n v i r . P r o t e c t i o n B o a r d , :
1 4 p p .
C o o k e , G . W . 1 9 7 1 .
F e r t i l i z e r a a n d S o c i e t y .
( S e v e n t h F r a n c i s n e w m e m o r i a l l e c t u r e ) .
F e r t i l i z e r S o c i e t y P r o c . 1 2 1 : i n p r e s s .
C o o k e , G . W . a n d W i l l i a m s , P . J . B . , 1 9 7 0 .
L o s s o f n i t r o g e n a n d p h o o p h o r u e f r o m a g r i c u l t u r a l l a n d .
W a t e r T r e a t m e n t E x a m . 1 9 - 3 : 2 5 - 2 7 6 .
C o o p e r , G . S . , K e t c h e n o n , J . W . a n d W e b b e r , L . P . 1 9 6 9
A g r i c u l t u r e a s a c o n t r i b u t i o n t o p o l l u t i o n .
A l e r e v i e w , s p e c . i s s u e P o l l u t i o n a n d C a n . A g r i c .
2 4 - 3 :
9 - 1 5 .
C o p p e n e t , M . , 1 9 6 9 .
R e s u l t a t o d e d o u z e a n n é e s d ' o b s e r v a t i o n e l y s i m e t r i q u e a à Q u i m p e r ( 1 9 5 4 - 1 9 6 5 ) .
A n n . A g r . 2 9 : 1 1 1 - 1 4 3 .
E g g e l a m a n n , R . a n d K u n t z e , H . , 1 9 7 2 .
W e r g l e i c h e n d e c h e m i s c h e U n t e r s u c h u n g e n z u r F r a g e d e r G e w l s s e r e u t r o p h i e r u n g a u s
l a n d w i r t s c h a f t l i c h g e n u t z t e n
M o o r - u n d S a n d b U e n
S o n d e r h e f t L a n d w . F o r s c h . , 2 7 - 1 : i n p r e s s .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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F e r t i l i z e r : 3 ,
1 9 6 9
A n a n n u a l r e v i e w o f w o r l d p r o d u c t i o n , c o n s u m p t i o n ,
t r a d e a n d p r i c e a .
F . A . O . , R o m e ,
1 8 5 p p .
G a c h t e r , R . a n g F u r r e r , 0 . J . , 1 9 1 1
D e r B e i t r a g d e r L a n d w i r a c h a f t z u r E u t r o p h i e r u n g d e r G e w A a s e r i n d e r S c h w e i z .
R e p o r t E i d g . A n s t a l t W . A . G . , D U b e n d o r f u n d E i d g . F o r s c h . a n u t a l t
A g r i e . C h e m . L i e b e f u l d - B e r n . , :
1 5 p p .
G e n e i j g e n , J . v a n a n d S c h e l t i n g a , H . M . J . ,
1 9 7 0
Z u i v e r i n g v a n z u i v e l a f v a l w a t e r d o o r v e r r e g e n i n g .
1 { 2 0
3 : 1 7 0 - 1 7 2 .
H a r m e s o n , H . , S o l l o , F . W . a n d L a r s o n , T . E . , 1 9 7 1
T h e n i t r a t e s i t u a t i o n i n I l l i n o i s .
J . A m . W a t e r W o r k a A s s o c . 6 3 - 5 :
3 0 1 - 3 1 0 .
H e b e r t , J . a n d C r a f f i n , P h . , 1 9 7 1
E s s a i d ' é s t i m a t i o n d e l ' i n f l u e n c e d e s e n g r a i a e t d e r e j e t a a g r i c o l e s s u r
l ' e u t r o p h i s a t i o n .
I n s t . N a t . H o c h . A g r o n .
:
2 9 p p .
H e n k e n a , C h . H .
1 9 7 1 .
B e m e s t i n g e n d e k w a l i t e i t v a n h e t o p p e r v l a k t e w a t e r .
S t i k s t o f
6 - 6 9 : 3 6 0 - 3 7 1 .
H o l t , R . F . , D o w d y , H . R . a n d T i m m o n a , D . R . ,
1 9 7 0 .
C h e m i s t r y o f p e d i m e n t i n w a t e r .
I n A g r i c u l t u r a l P r a c t i c e s a n d W a t e r Q u a l i t y .
e d .
: T . L . W i l l r i c h a n d G . E . S m i t h , I o w a S t a t e U n i v . P r e s s . , A m e s , I o w a . 0 2 1 - 3 4
H o l t a n , H . ,
1 9 7 1
F y s i s k - K j e m i s k c u n d e r s A e l n e r i
L e i r e l v a , R o m e r i k e .
I n p r e s s .
K o r r a k e r , P . E . B o r t n e r , C . E . a n d F e r g u a , E . N . ,
1 9 5 0
N i t r o g e n b a l a n c e i n l y s i m e t e r n a s a f f e c t e d b y g r o w i n g K e n t u c k y B l u e g r a s s a n d
c e r t a i n l e g u m e s s e p a r a t e l y a n d t o g e t h e r .
K e n t u c k y A g r . E x p . S t a . B u l l . 5 5 7 :
K o f o c d , A . D . a n d L i n d h a r d , J . , 1 9 6 8
M i n e r a l a t o f b o r t f i S r s e l f r a g r a e s d a e k k e t j o r d i l y s i m e t r o .
T i d o s k r . P l a n t e a v l .
7 2 : 4 1 7 - 4 3 7 .
K o l e n b r a n d e r , . 0 . d . ,
1 9 6 9 .
N i t r a t e c o n t e n t a n d n i t r o g e n l o n e i n d r a i n w a t e r .
N e t h . J . A g r i c . S c i .
1 7 : 2 4 6 - 2 5 5 .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 334/367
K o l e n b r a n d e r , G . J .
1 9 7 0
H e e f t d e u i t s p o e l i n g v a n k u n s t m e e t i n v l o e d o p d e k w a l i t e i t v a n h e t g r o n d w a t e r
d e r w a t e r l e i d i n g b e d r i j v e n ?
S t i k e t o f
6 4 : 1 4 1 - 1 4 9 .
W a t e r
5 5 : 1 1 7 - 1 2 2 .
K o l e n b r a n d e r , G . J . ,
1 9 7 1 .
C o n t r i b u t i o n o f a g r i c u l t u r e t o e u t r o p h i c a t i o n o f s u r f a c e w a t e r s w i t h n i t r o g e n
a n d p h o s p h o r u s i n T h e N e t h e r l a n d s .
R e p o r t N o . 1 0 I n s t . S o i l F e r t i l i t y H a r e n ( C r . ) :
5 0 p p .
L e g g e , R . F . a n d D i n g e l d e i n , D . ,
1 9 7 0 .
W e h u n g p h o s p h a t e e w i t h o u t a f a i r t r i a l .
C a n . R e a . a n d D e v e l o p m . M a r c h 1 9 7 0 .
L o w , A . J . a n d A r m i t a g e , E . R . ,
1 9 7 0
T h e c o m p o s i t i o n o f t h e l e a c h a t e t h r o u g h c r o p p e d a n d u n c r o p p e d s o i l s i n
l y s i m e t e r e c o m p a r e d w i t h t h a t o f t h e r a i n .
P l a n t a n d S o i l
3 3 :
3 9 3 - 4 1 1 .
M a c L e a n , A . J . ,
1 9 7 1 .
C a n a d i a n c o n t r i b u t i o n a n d r e p l y t o q u e e t i o n n n a i r e f o r 0 . E . C . D . W o r k i n g G r o u p
o n F e r t i l i z e r ° a n d A g r i c u l t u r a l W a s t e P r o d u c t s .
S o i l R e s . I n s t . C a n . D e p . A g r i c . O t t a w a , 6 1 7 . 3 1 6 - 2 F W / O c t o b e r 1 9 7 1 .
M i n d e r m a n , G . a n d L e e f l a n g , K . W . F . ,
1 9 6 8 .
T h e a m o u n t e o f d r a i n a g e w a t e r a n d s o l u t e s f r o m l y s i m e t e r e .
P / a n t a n d S o i l
2 8 : 6 1 - 8 0 .
M o h r m a n n , J . C . J . a n d K e s s l e r , J . ,
1 9 5 9 .
W a t e r d e f i c i e n c i e e i n E u r o p e a n a g r i c u l t u r e
I n t e r . I n s t . L a n d R e c l a m a t i o n I m p r o v e m e n t . p u b l . n o .
5 : 6 0 p p .
p u b l . c o m p . H . V e e n m a n a n d S u n ' e , W a g e n i n g e n .
M u n k , H . , 1 9 7 2 .
Z u r v e r t i k a l e n W a n g e r u n g m i n e r a l i s c h e r P h o e p h o r e d u r e b e i e t a r k e r P h o e p h a t d U n g u n g .
S o n d e r h e f t L a n d w . F o r s c h . , 2 7 - 1 :
i n p r e s o .
N o t e s o n W a t e r P o l l u t i o n ,
1 9 6 8 .
M i n i e t r y o f T e c h n o l o g y n o . 4 1 J u n e : 4 p p . W a t e r P o l l . R e s . L a b . , S t e v e n a g e , H e r t s .
O w e n s , M . ,
1 9 7 0 .
N u t r i e n t b a l a n c e s i n r i v e r s .
W a t e r T r e a t m e n t
E x a m . 1 9 - 3 : 2 3 9 - 2 4 7 .
P e e r l k a m p , P . K . ,
1 9 7 1 .
G r o n d v e r s t u i v i n g e n e n h u n b e e t r i j d i n g .
A n n u a l R e p o r t I n e t . S o i l F e r t i l i t y 1 9 7 0 :
7 4 - 8 6 .
H a r e n ( C r . )
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 335/367
P f a f f , C . ,
1 9 6 3
N a h r s t o f f a u e w a s c h u n g i m B o d e n a u f C r u n d l a n g j a h r i g e L y s i m e t e r v e r s u c h e .
Z . A c k e r u . P f l b a u 1 1 7 :
7 7 - 9 9 ,
1 0 0 - 1 1 3 , 1 1 7 - 1 2 8 .
R i e t z , K . ,
1 9 6 9 .
D i e A b w a e e e r d e r K a r t o f f e l f l o c k e n - u n d K a r t o f f e l s t a r k e f a b r i k e n u n d i h r e K l a r u n g .
M ü n c h n e r B e i t r . A b w a e s e r ,
F i s c h e r e i - u n d
F l u s e b i o l .
6 : 3 5 9 - 3 7 2 .
R i p l e y , P . O . , K a l k f l e i n c h , W . , B o u r g e t , S . J . a n d C o p p e r , D . J . , 1 9 6 1 .
S o i l E r o s i o n b y w a t e r .
R e n e a r c h B r a n c h , C a n . D e p . A g r i c . P u b l .
1 0 8 3 .
S a w a y e r , C . N . ,
1 9 4 7 .
F e r t i l i z a t i o n o f l a k e s b y a g r i c u l t u r a l a n d u r b a n d r a i n a g e .
J . N e w E n g l . W a t e r W o r k s A s s o c .
6 1 : 1 0 9 - 1 2 7 .
S t e w a r t , B . A . , V i e t s , P . O . , H u t c h i n s o n , C . L . . a n d K e m p e r , W . D . ,
1 9 6 7 .
N i t r a t e a n d o t h e r w a t e r p o l l u t a n t s u n d e r f i e l d s a n d f e e d l o t s .
E n v i r o n . S c i . T e c h n o l .
1 : 7 3 6 - 7 3 9 .
S t o u t , P . R . a n d B u r a u , R . C . ,
1 9 6 7 .
T h e e x t e n t a n d e i g n i f i c a n c e o f f e r t i l i z e r b u i l d u p i n s o i / e a s r e v e a l e d b y
v e r t i c a l d i s t r i b u t i o n ° o f n i t r o g e n o u s m a t t e r b e t w e e n o i l a n d u n d e r l y i n g w a t e
r e s e r v o i r s .
I n :
A g r i c u l t u r e a n d q u a l i t y o f o u r E n v i r o n m e n t .
e d :
N . C . B r a d y , A m . A a e o c . A g r i c . S c i . P u b l .
8 5 : 2 8 3 - 3 1 0 .
T r i n e s , H . ,
1 9 5 2 .
C y a n C e e ( M e t h a e m o g l o b i n a e m i e ) b i j z u i g e l i n g e n , a l e g e v o l g v a n h e t g e b r u i k
v a n n i t r a a t h o u d e n d p u t w a t e r b i j d e v o e d i n g .
V e r e l . M e d e d . V o l k s g e z o n d h e i d : 4 8 1 - 5 0 3 .
V e t t e r , H . a n d K l a s i n k , A . , 1 9 7 2 .
U n t e r s u c h u n g e n z u r F r a g e " W i e v i e l G U i l e d a r f m a n d U n g e n ?
S o n d e r h e f t L a n d w . F o r s c h . , 2 7 - 1 :
i n p r e e n .
V o l l e n w e i d e r , A . ,
1 9 7 0
S c i e n t i f i c f u n d a m e n t a l s o f t h e e u t r o p h i c a t i o n o f l a k e e a n d f l o w i n g w a t e r s ,
w i t h p a r t i c u l a r r e f e r e n c e t o n i t r o g e n a n d p h o e p h o r u e a s f a c t o r s i n e u t r o p h i -
c a t i o n .
0 . E . C . D . r e p o r t :
1 6 0 p p .
V r i e e , O . d e , a n d H e t t e r e c h i j , C . W . C . ,
1 9 3 6 - 3 7 .
B e w e g l i c h k o i t d e r P h o s p h o r e a u r e i m B o d e n .
B o d e n k . u . P f l E r n a h r .
4 7 : 1 7 8 - 1 8 6 .
W a d l e i g h , C . H . , 1 9 6 8 .
A g r i c u l t u r e a n d t h e q u a l i t y o f o u r e n v i r o n m e n t .
U . S . D . A . m i s c . P u b l .
1 0 6 5 .
W i l s o n , E . D . a n d S t a k e r , E . V . , 1 9 3 7
L o s e o f p l a n t n u t r i e n t s f r o m p e a t s o i l .
C o r n . U n i v . k g r . E x p . S t a . m e m . 2 0 6 : 1 5 p p .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 336/367
N U T R I E N T C Y C L E S A N D A G R I C U L T U R A L R E S O U R C E M A N A G E M E N T
C o n e i d e r a t i o n e f o r D e c i s i o n M a k i n g
W i l l a r d H . G a r m a n
T e c h n i c a l A n n i o t a n c e B u r e a u , A g e n c y f o r I n t e r n a t i o n a l D e v e l o p m e n t
U . S . S t a t e D e p a r t w e n t , W a e h i n f t t e n L . C . ,
I n t e r m s o f l a n d a r e a a n d v a l u e o f n a t u r a l r e e o u r c e s , a g r i c u l t u r e a n d f o r e e t r y c o n -
s t i t u t e t h e l a r g e n t e n v i r o n m e n t a l c o m p l e x o n e a r t h .
A l t h o u g h t h e p r o b l e m s a s s o c i a t e d w i t h
t h i s c o m p l e x m a y d i f f e r f r o m r e g i o n t o r e g i o n , o n o c a n s a f e l y s a y t h a t a t l e a n t f o r t h e
s o - c a l l e d d e v e l o p e d n a t i o n s i t s m a j o r p r o b l e m s a r e s e d i m e n t a n d d u s t , p l u s o r g a n i c w a s t e s
f r o m l i v e e t o c k a n d t h e f o o d a n d f o r e s t r y p r o c e s e i n g i n d u s t r i e s .
S e d i m e n t b u r d e n s f r o m a g r i c u l t u r a l l a n d s i n t h e U n i t e d S t a t e s a r e e s t i m a t e d a t t w o
b i l l i o n t o n o p e r y e a r , a s i s t h e q u a n t i t y o f l i v e s t o c k w a e t e s p r o d u c e d .
B o t h a r e i m m e n s e
p r o b l e m s , a n d w o u l d b e v e r y c o s t l y t o h a n d l e e v e n i f t h e w i l l a n d t h e t e c h n o l o g y e x i s t e d .
F o r t u n a t e l y t h e a m o u n t o f o e d i m e n t h a s b e e n r e d u c e d d u r i n g t h e p a e t g e n e r a t i o n d u o t o e f f i -
c i e n t c r o p p r o d u c t i o n m e t h o d s w h i c h h a v e p e r m i t t e d o e v e r a l m i l l i o n s o f m a r g i n a l a c r e e o f
U . S . c r o p l a n d t o b e r e t i r e d f r o m c u l t i v a t i o n .
W i t h o u s t a i n e d e f f o r t d u r i n g t h e 1 9 7 0 ' s ,
s e d i m e n t e h o u l d b e b r o u g h t u n d e r r e a s o n a b l e c o n t r o l o n b o t h f a r m s a n d f o r e e t s .
I n p a e s i n g
o n e m i g h t n o t e t h a t s e d i m e n t f r o m h i g h w a y e r o s i o n a n d u r b a n a n d i n d u s t r i a l g r o w t h i s a l s o
a b o u t t w o b i l l i o n t o n o a y e a r , b u t a s o f n o w p r o s p e c t o f o r r a p i d i m p r o v e m e n t i n t h e U . S .
a r e n o t b r i g h t .
L i v e s t o c k n u m b e r s i n t h e U . S . a r e o n t h e i n c r e a o e a n d t h e v o l u m e o f
w a s t e e ' i e g r o w i n g
f a s t e r t h a n d i e p o o a l t e c h n o l o g y .
M a n y p e o p l e t o d a y
R a y
t h a t d i s p o s a l o f m a n u r e i s a g r i -
c u l t u r e ' e g r e a t e s t p r o b l e m .
T h e y b e l i e v e t h a t t h e o n l y n o l u t i o n l i e u i n s p r e a d i n g m o r o
a n d m o r e o f i t o n r u r a l l a n d s .
I t a p p e a r s q u i t e l i k e l y , t h e r e f o r e , t h a t t h e U . S . s o o n
w i l l n e e s o m e & l i f t i n g a w a y f r o m t h e h u g e f e e d i n g o p e r a t i o n n w h e r e t h o u s a n d s o f c a t t l e
a r e t u r n e d o u t a n n u a l l y , t o s m a l l e r o n e s w i t h l o w e r - d e n n i t y s t o c k i n g .
S u c h a s h i f t w i l l
f a c i l i t a t e c o n t r o l o f r u n o f f a s w e l l a s g e t t i n g m a n u r e n p r e a d o n . t h e s u r r o u n d i n g l a n d .
T h e c o s t
w i l l
a p p e a r t o b e h i g h b e c a u s e o f r e d u c e d e f f i c i e n c y a n d b e c a u s e t h e v a l u e o f
t h e n u t r i e n t ° w i l l n o t p a y f o r t h e l a b o r r e q u i r e d .
T h u n , o n e c a n a n t i c i p a t e a d d e d f o o d
c o s t a o r i n c r e a s e d t a x e s , a n d t h e s e m u e t b e e v a l u a t e d i n t e r m s o f e n h a n c e d e n v i r o n m e n t .
C i t y t a x b u r d e n s a r e a l r e a d y g r e a t i n t h e U . S . a n d a r e s k y r o c k e t i n g f o r h a n d l i n g o f
h u m a n e e w a g e a n d u r b a n w a s t e s .
A n u m b e r o f j o i n t c i t y a n d f e d e r a l l y s p o n s o r e d e x p e r i m e n t a l
p r o j e c t s a r o c u r r e n t l y u n d e r w a y t o f i n d o u t h o w m u c h o r g a n i c m a t t e r o r s l u d g e c a n b e a c c o m m o -
d a t e d b y s p r e a d i n g o n a g i v e n a r e a o f l a n d , a t w h a t c o s t , w i t h w h a t s o c i a l o b j e c t i o n , i f a n y ,
a n d w i t h w h a t t o x i c e f f e c t o o n p l a n t s , i f a n y .
B e c a u e e m o s t s t r e a m e i n t h e U . S . a l r e a d y a r e o v e r b u r d e n e d w i t h o r g a n i c m a t t e r , n o t o n l y
i s t h e d e m a n d f o r i m p r o v e d t r e a t m e n t t e c h n o l o g y i m p e r a t i v e , b u t i t a p p e a r n t h a t w e m u s t l o o k
t o l a n d d i n p o n a l t o p r o v i d e r e l i e f f o r n t r e a m e a n d l a k e n i n t h e n e a r - t e r m f u t u r e .
H o p e f u l l y ,
f o r t h e l o n g - t e r m , n e w t e c h n o l o g y w i l l d e v e l o p e c o n o m i c t e c h n i q u e ° f o r d i e s i p a t i n g o x i d i z a b l e
c a r b o n n o t h a t e t r e a m s c a n h a n d l e u r b a n o f f l u e n t e w i t h n o a d v e r s e e f f e c t s .
H o p e f u l l y , t o o ,
n e w t e c h n i q u e ° w i l l p r o v i d e s i m i l a r m e a n s o f h a n d l i n g l i v e n t o c k w a s t e s t o p r o t e c t s t r e a m ;
f r o m o x y g e n d e p l e t i o n .
1 /
I n v i t a t i o n a l p a p e r f o r :
F A O P a n e l o n E n v i r o n m e n t , 2 4 - 2 8 J a n u a r y 1 9 7 2 , R o m e , I t a l y , s p o n s o r e d j o i n t l y b y t h e
G o v e r n m e n t o f S w e d e n .
V i e w s i n t h e p a p e r a r e t h o s e o f t h e a u t h o r a n d n o t n e c e n e a r i l y
t h o s e o f a g e n c i e s o f t h e U . S . G o v e r n m e n t .
2 /
S e n i o r A g r i c u l t u r a l C h e m i c a l s S p e c i a l i s t , T e c h n i c a l A s s i s t a n c e B u r e a u ,
A g e n c y f o r I n t e r -
n a t i o n a l D e v e l o p m e n t , U . S . S t a t e D e p a r t m e n t , W a s h i n g t o n , D . C . , 7 , 1 . 3 . k b
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 337/367
U n f o r t u n a t e l y c e r t a i n r a t h e r r e c e n t c r o p p i n g p a t t e r n c h a n g e e i n t h e U . S . , a n d p a r t i -
c u l a r l y i n t h e m i d w e s t e r n o t a t e s , h a v e n o t l e d t o i m p r o v e m e n t i n e t r e a m q u a l i t y .
T o d a y
m i l l i o n e o f a c r e s o f l a n d ( 1 ) a r e d e v o t e d t o e o y b e a n n w h e r e a s f o r m e r l y t h e y w e r e u s e d f o r
b a r l e y , o a t e , w h e a t a n d h a y , c r o p s w h i c h p r o v i d e d c o n s i d e r a b l e s o i l p r o t e c t i o n ,
e s p e c i a l l y
d u r i n g p e r i o d n o f h e a v y s n o w m e l t a n d s p r i n g r a i n f a l l .
T h i s i e i n m a r k e d c o n t r a s t t o t h e
l a c k o f s n o w m e l t a n d s p r i n g r a i n f a l l .
T h i s i s i n m a r k e d c o n t r a s t t o t h e l a c k o f p r o t e c t i o n
n o w p r o v i d e d b y d e a d a n d e h r e d d e d r e e i d u e s f r o m t h e e o y b e a n c r o p .
R e s i d u e s f r o m t h e v a s t
a c r e a g e a o f c o r n a r o h a n d l e d s i m i l a r l y , a n d p r o v i d e l i t t l e
p r o t e c t i o n .
I t w o u l d s u r e l y f o l l o w ,
t h e r e f o r e , t h a t a d j a c e n t s t r e a m s a r e r e c e i v i n g m u c h g r e a t e r a m o u n t e o f w a t e r r u n o f f
( 1 ) ,
c o n t a i n i n g o r g a n i c m a t t e r a n d p l a n t n u t r i e n t a , l e a c h e d o u t o f t h e c r o p r e s i d u e e .
F E R T I L I Z E R S B L A M E D
R e c e n t l y f e r t i l i z e r s h a v e b e e n b l a m e d f o r d e t e r i o r a t i o n o f w a t e r q u a l i t y i n U . S .
s t r e a m s t h r o u g h c o n t r i b u t i o n o
n u t r i e n t s .
I a m n o t y e t c o n v i n c e d t h a t t h i s i s s e r i o u e
b e c a u s e t h e r e i s v e r y l i t t l e c o n c l u s i v o e v i d e n c e b a e e d o n a c h e c k o r n a t u r a l b a c k g r o u n d
a r e a f o r c o m p a r i s o n .
A c c o r d i n g t o D r . F r a n k G . V i e t s
( 1 5 )
o f t h e U . S . D e p a r t m e n t o f A g r i -
c u l t u r e , e o m e o f t h e b e e t i n f o r m a t i o n t o d a t e o n t h e e f f e c t o f f e r t i l i z e r ° w a s o b t a i n e d
i n C a n a d a o n a B r o o k s t o n c l a y s o i l .
H e r e t h e e x p e r i m e n t s i n c l u d e d v a r i o u s c r o p s o n f e r t i -
l i z e d a n d u n f e r t i l i z e d p l o t s .
T h e a m o u n t o f n i t r o g e n a n d p h o e p h o r u s f e r t i l i z e r a p p l i e d i s
r e f e r r e d t o a s " h i g h e r t h a n n o r m a l l y r e c o m m e n d e d " .
T h e 7 - y e a r a v e r a g e c o m p o s i t i o n o f t h e t i l e d r a i n a g e w a t e r w a s :
P P M
N O 3 - N
F e r t i l i z e d
0 . 2 1
U n f e r t i l i z e d
6 . 4
0 . 1 8
A l t h o u g h t h e a m o u n t s o f n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u e f r o m b o t h t h e t r e a t e d a n d u n t r e a t e d
p l o t s a r e r e l a t i v e l y s m a l l , t h e y a r e v e r y m u c h m o r e t h a n t h o s e r e q u i r e d f o r s u p p o r t o f
p l a n t g r o w t h i n a q u e o u s e y s t e m s .
T h e s a m e c a n b e s a i d f o r t h e r e o u l t s o f a l l o t h e r s i m i l a r
w o r k I h a v e o b s e r v e d , a s f o r e x a m p l e , t h e d a t a r e p o r t e d b y V i e t s ( 1 5 ) f o r d i f f e r e n t t y p e s
o f l a n d u s e , w h i c h v a l u e s a v e r a g e f r o m 7 . 4 t o 1 3 . 4 p p m o f N O 3 - N r e a c h i n g a w a t e r t a b l e a t
a d e p t h o f 2 0 f e e t .
E x t r e m e l y i n t e r e s t i n g t o r e f l e c t o n a t t h i s p o i n t i s a p u b l i c a t i o n b y D r s . S t o u t a n d
B u r a u ( 1 7 ) i n w h i c h t h e y c a l c u l a t e d t h e n i t r a t e c o n c e n t r a t i o n i n l e a c h a t e s f r o m U . S .
p r a i r i e s o i l n d u e t o a c e n t u r y o f c u l t i v a t i o n .
I f t h e ° o l i o c o n t a i n e d 0 . 1 p e r c e n t o r g a n i c
n i t r o g e n i n t h e t o p f o o t , a n d i f o n e f o u r t h w a s l o u t d u r i n g 1 0 0 y e a r e o f c u l t i v a t i o n , a n d
o n e - h u n d r e d t h w a s l o e t a s n i t r a t e i n 3 2 . 6 i n c h e n o f p e r c o l a t e a n n u a l l y , t h e w a t e r w o u l d
c o n t a i n 2 8 . 6 p p m o f N 0 1 - N .
T h i s l e a d s m e t o t h e b e l i e f t h a t i n t h e e a r l y y e a r s o f c u l t i v a t -
i n g t h e s e s o i l ° , w h e n r a t e o f o r g a n i c m a t t e r d e s t r u c t i o n w a s q u i t e h i g h , w a t e r s n a t u r a l l y
m u s t h a v e b e e n c o n s i d e r a b l y h i g h e r i n n i t r a t e t h a n i e t r u e t o d a y .
T h e a b o v e d a t a c i t e d b y V i e t s a n d l i n e s o f r e a s o n i n g b y S t o u t a n d B u r a u s e e m t o l e n d
s t r o n g s u p p o r t f o r l o o k i n g b e y o n d p l a n t n u t r i e n t s , a n d i n i t e a d c o n s i d e r i n g o r g a n i c m a t t e r
a s t h e p o l l u t a n t , r a t h e r t h a n a t o n u t r i e n t s . P e r h a p s o n l y w h e n n u t r i e n t s a r e p r e s e n t t o
t h e d e g r e e o f c a u s i n g a n u n d e s i r a b l e t o x i c s a l t e f f e c t s h o u l d t h e y b e l o o k e d u p o n a s
p o l l u t a n t ° .
W a t e r c a n c o n t a i n a l l e s s e n t i a l n u t r i e n t s i n t h e b e s t p o s s i b l e b a l a n c e f o r
p l a n t a a n d y e t b e a s t e r i l e m e d i u m .
U n l e s s e n e r g y i s p r o v i d e d f o r b a c t e r i a , l i t t l e l i f e
w i l l e n s u e .
I n t h e / a b o r a t o r y , u n l e s s a i r ( c a r b o n d i o x i d e ) i s b u b b l e d t h r o u g h t h e m e d i u m ,
v e r y l i m i t e d p r o d u c t i o n o f a l g a e o c c u r s u n t i l o r g a n i c m a t t e r b u i l d s u p .
D r . H . S . S w i n g l e
o f A u b u r n U n i v e r s i t y f o u n d t h i s o u t m o r e t h a n 2 0 y e a r s a g o w h e n h e o b t a i n e d n e g a t i v e r e s u l t s
f r o m f e r t i l i z i n g N o b p o n d s .
H e s o o n r e a s o n e d t h a t b a c t e r i a w o u l d b e n e c e s s a r y t o g e n e r a t e
e n o u g h c a r b o n d i o x i d e f o r t h e p h o t o s y n t h e t i c p l a n t s s u c h a s a l g a e , i f t h e y w e r e t o n e r v e
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 338/367
a s t h e b a s e f o r t h e f o o d c h a i n f o r f i e h ' p r o d u c t i o n .
I t w a s o n l y a f t e r h e s u p p l i e d e n e r g y
s o u r c e s , a s c o t t o n e e e d m e a l o r s o y b e a n m e a l , t h a t h e g o t g o o d y i e l d s o f p h y t o p l a n k t o n ,
z o o p l a n k t o n a n d f i s h .
M o r e r e c e n t l y , s c i e n t i s t s
o f
t h e T e n n e s e e V a l l e y A u t h o r i t y f e r t i l i z e d p a i r e d c o v e s
o v e r a t w o y e a r p e r i o d t o s e e i f n u t r i e n t s w o u l d c a u s e i n c r e a s e d a l g a e - g r o w t h
f o r f i s h
p r o d u c t i o n .
T h e y f o u n d t h a t t h e a d d i t i o n o f s o l u b l e i n o r g a n i c n u t r i e n t s p r o d u c e d n o m e a -
e u r a b l e e f f e c t s o n p h y t o p l a n k t o n o r o n i n o r g a n i c n u t r i e n t s p r o d u c e d n o m e a e u r a b l e e f f e c t s
o n p h y t o p l a n k t o n o r o n f i s h .
H a d t h e y i n c l u d e d a r e a d i l y a v a i l a b l e e o u r c e o f o r g a n i c
c a r b o n , I ' m e u r e p r o f o u n d e f f e c t s w o u l d h a v e o c c u r r e d i m m e d i a t e l y , a n d t h a t t h e s e e f f e c t s
a n d e n s u i n g o n e s w o u l d e t i l l b e e v i d e n t i n t e r m s o f s p e c i e s o f a q u a t i c p l a n t e .
I n n a t u r e , w h e r e o r g a n i c m a t t e r i s n e a r l y a l w a y s p r e s e n t , i t i s w e l l e s t a b l i e h e d t h a t
v e r y s m a l l q u a n t i t i t e e o f n i t r a t e s a n d m i n e r a l n u t r i e n t s w 1 1 s u s t a i n l u x u r i a n t
g r o w t h o f
a q u a t i c p l a n t s , a n d t h a t c e r t a i n r o o t e d p l a n t s p e c i e s o b t a i n n u t r i e n t s t h r o u g h t h e i r r o o t s
( 1 0 ) .
U p o n p l a n t d e c a y , t h e s e n u t r i e n t s , p l u s t h o s e a d d e d b y w i l d l i f e a n d t r a n s i e n t w a t e r -
f o w l
( 5 )
a r o c y c l e d o v e r a n d o v e r b y b a c t e r i a , a l g a e a n d o t h e r p l a n t s a n d a n i m a l e .
I c a n -
n o t , t h e r e f o r e , e n v i e i o n a e i t u a t i o n i n n a t u r e w h e r e m a n - i n d u c e d i n p u t s o f t h e s e n u t r i e n t s
a r e n e c e e s a r y f o r e u t r o p h i c a t i o n ; o t h e r w i e e h o w c a n o n e a c c o u n t f o r t h e e a r t h ' s v a s t
c o a l ,
o i l , a n d p e a t d e p o s i t s ?
L i k e w i s e i c a n n o t e n v i o i o n a n y e x i s t i n g s i t u a t i o n w h e r e r e m o v a l '
o f a n u t r i e n t o t h e r
t h a n
c a r b o n f r o m e f f l u e n t s c o u l d h a v e a n y m e a s u r a b l e e f f e c t o n t h e
r e c e i v i n g s t r e a m o r n a t u r a l b o d y o f w a t e r .
T o b e e f f e c t i v e t h e p r i n c i p l e o f n u t r i e n t
r e m o v a l s u r e l y w i l l h a v e t o b e a p p l i e d t o t h e b o d y o f w a t e r i t s e l f ( 7 ) .
A n d , i f a n d w h e n
i t i s , i t l i k e l y w i l l b e b z s e d o n t h e r e m o v a l o f o n e o r m o r e o f t h e m i c r o n u t r i e n t s , a s b y
c h e m i c a l p r e c i p i t a t i o n , p l u s h a r v e s t i n g o f a l g a e o r o t h e r p l a n t s a t c e r t a i n i n t e r v a l s .
S l o w i n g t h e p r o c e s s o f a c c e l e r a t e d e u t r o p h i c a t i o n w i l l i n d e e d b e d i f f i c u l t b e c a u e e
t h e i n p u t o f b W . h o r g a n i c a n d i n o r g a n i c c a r b o n m u s t b e c o n t r o l l e d .
T h e p r e s e n t t r e m e n d o u s
v o l u m e s o f h u m a n a n d l i v e s t o c k w a s t e s d i c t a t e s t h a t c o n t r o l o v e r t h e o r g a n i c c a r b o n i n p u t
s h o u l d t a k e f i r s t p r i o r i t y , n o t o n l y f o r s a n i t a r y r e a s o n s , b u t b e c a u s e i t o f f e r s a m e a n s
o f p a r t i a l c o n t r o l o v e r a c c e l e r a t e d e u t r o p h i c a t i o n .
B u t , u n t i l t h e i n o r g a n i c c a r b o n i n p u t
c a n
a l s o b e c o n t r o l l e d , t h e r e i s l i t t l e h o p e o f b r i n g i n g e u t r o p h i c a t i o n u n d e r r e a s o n a b l e
c o n t r o l , e s p e c i a l l y n e a r a i r p o r t s a n d c i t i e s .
B E T T E R C O M M U N I C A T I O N S E S S E N T I A L
R e g a r d l e n s o f w h a t p a r t o f t h e w o r l d y o u a r e ' f r o m , I s s u r e e a c h o f y o u h e r e i s a w a r e
t h a t c o n s i d e r a b l e e f f o r t i s g o i n g f o r w a r d i n t h e U . S . t o r e m o v e p h o e p h o r u s f r o m s e w a g e ,
p r i o r t o i t s d i s c h a r g e .
U n f o r t u n a t e l y b o t h t h e p e o p l e a n d t h e
p o l i t i c a l
d e c i s i o n - m a k e r s
w e r e l e d t o b e l i e v e t h a t t h i s w o u l d h a l t e u t r o p h i c a t i o n , w h e r e a s i t c a n l e a d o n l y t o w a s t e d
e f f o r t a n d m o n e y ( 7 ) .
R e p e t i t i o n o f t h i s t y p e o f e r r o r m u s t b e a v o i d e d b y t h e d e v e l o p i n g
n a t i o n s , a n d t h i s w i l l r e q u i r e s k i l l f u l a t t e n t i o n t o c o m m u n i c a t i o n e .
A c t u a l l y c o m m u n i c a t i o n s o f e l e m e n t a r y i n f o r m a t i o n o n p o l l u t i o n s o u r c e e e h o u l d n o t
b e t o o d i f f i c u l t b e c a u o e t h e r e a r e o n l y a f e w m a j o r o n e s o f s i g n i f i c a n c e :
S e d i m e n t , d u s t , a n d i n o r g a n i c i n d u s t r i a l w a s t e s .
O r g a n i c m a t t e r :
D o m e s t i c a n i m a l s , h u m a n , a n d w i l d l i f e w a s t e s ,
I n d u s t r i a l w a s t e s ,
P l a n t a n d a n i m a l r e m a i n s ,
I m p r o p e r l y u s e d c h e m i c a l s .
E n e r g y w a s t e s :
T r a n s p o r t a t i o n ,
H e a t i n g . a n d p o w e r .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 339/367
O n t h e o t h e r h a n d , c o m m u n i c a t i o n s o f i n f o r m a t i o n o n h o w t o b r i n g p o l l u t i o n s o u r c e s u n d e r
c o n t r o l i s q u i t e e o m e t h i n g e l s e a n d m u c h m o r e d i f f i c u l t .
A l l t o o o f t e n f a c t u a l d a t a a r e l a c k -
i n g o r n o t y e t c o n d u c i v e e n o u g h f o r d e c i e i o n m a k i n g .
T h i o i s t h e a r e a o f ° p e c u l a t i o n n o w
o c c u p y i n g e f f o r t u o f t h e " p h o p h e t s o f d o o m " , w h o r a r e l y l e t t h e a b s e n c e o f f a c t o k e e p t h e m
f r o m t a l k i n g a n d w r i t i n g .
T w o b a e i c c o n d i t i o n o n o w a r e e v i d e n t , h o w e v e r , a n d t h e u e s h o u l d n o t b e d i f f i c u l t t o
c o m m u n i c a t e t o t h e l a y c o m m u n i t y a n d i t e d e c i e i o n m a k e r e .
T h e s e a r e :
T h e h u m a n p o p u l a t i o n e v e n t u a l l y m u s t b e b a l a n c e d a g a i n s t r e e o u r c e s a n d
t h e a b i v i l i t y o f a c o u n t r y o r r e g i o n t o c o p e w i t h t h e w a s t e s o f i t s R o c i e t y .
P e o p l e o f e v e r y n a t i o n m u s t p r e p a r e t o m e e t t h e h i g h c o a t o f d i s p o s i n g
o f t h e i r o r g a n i c a n d e n e r g y w a s t e s w h i l e a t t h e s a m e t i m e p r e s e r v i n g t h e
p r o d u c t i v i t y o f t h e i r l a n d u .
E a S E N T I A L S O F N A T U R E A N D A G R I C U L T U R E
T h e r e m a i n d e r o f t h i a p a p e r i s d e v o t e d t o a f e w n i m p l e , a l t h o u g h o f t e n o v e r l o o k e d ,
s i t u a t i o n n a n d f a c t o o f n a t u r e a n d a g r i c u l t u r e w h i c h n e e d t o b e u n d e r o t o o d b y d e c i e i o n
a n d p o l i c y - m a k i n g p e o p l e , b o t h i n t h e d e v e l o p e d a n d l e e s d e v e l o p e d n a t i o n s , i f c o s t l y
m i e t a k e e a r e t o b e a v o i d e d .
S i m p l i f i e d V i e w o f N u t r i e n t C y c l e e
A s i m p l i f i e d v i e w o f t h e e a r t h i s t h a t t h e c h e m i c a l e l e m e n t o a t o r n e a r t h e e u r f a c e
a n d i n t h e a i r a r e i n a c o n t i n u i n g s t a t e o f m o v e m e n t , o r s u b j e c t t o f o r c e s w h i c h c a n c a u s e
m o v e m e n t . T h e o u t s t a n d i n g c h a r a c t e r i e t i c i s t h a t o u t g o o f i n o r g a n i c e l e m e n t a ( i n c l u d i n g
p l a n t n u t r i e n t s ) f r o m l a n d t o w a t e r g r e a t l y e x c e e d n i n p u t o v e r m o s t l a n d s u r f a c e o o f t h e
e a r t h .
T h e o a m e d e g r e e o f n e g a t i v e b a l a n c e d o e n n o t a p p l y , h o w e v e r , t o t h e n o n - m i n e r a l
n u t r i e n t a , c a r b o n , n i t r o g e n , o x y g e n a n d h y d r o g e n .
W i t h t h e m , t h e r e i c a t u r n - o v e r t h r o u g h
t h e a t m o s p h e r e , / a n d , o r g a n i c m a t t e r , a n d w a t e r , w i t h o u t g o f r o m l a n d a l m o s t b e i n g b a l a n c e d
b y i n p u t s , e x c e p t f o r a g r i c u l t u r a l a r e a s o f t h o w o r l d w h e r e c r o p a n d l i v e e t o c k r e m o v a l e a r e
c a u s i n g a d e f i c i t a n d f o r l a k e u h o r e l i n e s , s w a m p o a n d b o g s w h e r e p l a n t r e m a i n s a r e a c c u m u l a t -
i n g .
N i t r o g e n - t h e M o b i l e E l e m e n t
F o r t u n a t e l y , m a n h a s l e a r n e d h o w t o f x n i t r o g e n f r o m t h e a i r i n t o f o r m a t h a t h e c a n
h a n d l e a n d u s e t o n o u r i s h c r o o n .
I f t h i a h a d n o t b e e n t r u e , h e m i g h t a l r e a d y b e o n t h e v e r g e
o f e x t i n c t i o n .
I t i s f o r t u n a t e , t o o , t h a t m o s t c r o p p l a n t e h a v e t h e a b i l i t y t o s y n t h e e i z e
m o r e p r o t e i n a s t h e i r & w o o l y
o f e e l ) n i t r o g e n i n i n c r e a n e d b y a d d i t i o n a l f e r t i l i z e r o r
o t h e r m e a n a .
I t h a s b e e n o n t i m a t e d
( 3 )
t h a t
9 0
m i l l i o n m e t r i c t o n s o f n i t r o g e n a r e f i x e d b i o l o g i c a l l y
e n t h e e a r t h e v e r y y e a r , l a r g e l y t h r o u g h a l g a e i n w a t e r a n d b a c t e r i a o n l a n d ,
a r i d
t h a t a n
a d d i t i o n a l 1 0 m i l l i o n t o n e a r e a d d e d b y r a i n f a l l . T h i o 1 0 0 m i l l i o n t o n s
i t ;
a l m o s t f o u r
t i m e s t h e 2 5 . 6 m i l l i o n m e t r i c t o n o o f f e r t i l i e e r n i t r o g e n c o n s u m e d i n w o r l d a g r i c u l t u r e
i n 1 9 7 0 .
I t i o o n l y i n t h e m o r o a d v a n c e d c o u n t r i e s t h a t s y n t h e t i c s o u r c e s o f n i t r o g e n p l a y
a k e y r o l o i n f o o d p r o d u c t i o n .
T h e s e c o u n t r i e s f i x t h r e e - f o u r t h s o f t h e w o r l d ' s n i t r o g e n ,
b u t c o n t a i n o n l y o n e - f i f t h o f t : h e w o r l d ' s p e o p l e ( i ) .
I n 1 9 6 8 , C . C . T a n n e r ( 1 4 ) c o n f i r m e d e a r l i e r o t u d i e s t h a t t h e ( F e r t i l i z e r ) N i t r o g e n
E q u i v a l e n t o f D i e t s ( F N E D )
I s
g e n e r a l l y r e l a t e d t o p e r c a p i t a i n c o m e .
T a n n e r u n w o r k h a s
b e e n c o n f i r m e d b y F A O u t u d i e s .
T h e d i e t a r y m e t h o d h a n b e e n u s e d t o s u p p l e m e n t o t h e r t e c h -
n i q u e ° f o r p r o j e c t i n g f u t u r e n e e d n f o r n i t r o g e n .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 340/367
B a s e d o n p r o j e c t e d d i e t a r y p r o t e i n a n d o t h e r n e e d s o f t h e w o r l d i n t h e y e a r 2 0 3 0 , w h e n
p o p u l a t i o n w i l l b e 1 2 b i l l i o n p e o p l e ( 4 t i m e s t h e p r e a e n t l e v e l ) , m o r e t h a n 2 0 0 m i l l i o n t o n o
o f n i t r o g e n w i l l b e r e q u i r e d t o g r o w f o o d a n d f i b e r .
M o s t o f t h i e n i t r o g e n w i l l h a v e t o c o m e
f r o m t h e f e r t i l i z e r f a c t o r y .
B e c a u s e n i t r o g e n l o o m s s o g r e a t i n m a n ' s f u t u r e , a n d b e c a u e e v a s t q u a n t i t i e o o f i t a r e
c o n u t a n t l y m o v i n g a b o u t i n o u r e n v i r o n m e n t , a f e w f a c t s s h o u l d b e k e p t i n m i n d .
E v e n t h o u g h
t h e a t m o s p h e r e c o n t a i n s a b o u t 3 5 , 0 0 0 t o n s o f n i t r o g e n o v e r e a c h a c r e , t h i s r e p r e e e n t s
o n l y
a b o u t 2 % o f t h e e a r t h l e s u p p l y o f t h e e l e m e n t , t h e m a j o r p o r t i o n b e i n g i n m i n e r a l s , r o c k s ,
a n d o o l l e .
A c c o r d i n g t o a r e c e n t r e v i e w ( 6 ) , t h e U n i t e d S t a t e s ( e x c l u s i v e o f H a w a i i a n d
A l a s k a )
r e c e i v e s 1 0 m i l l i o n t o n s f r o m b i o l o g i c a l f i x a t i o n .
A d d t o t h i s a m o u n t t h e
5 m i l l i o n r e a c h -
i n g U n i t e d S t a t e u u o i l u a n d w a t e r s i n r a i n f a l l ,
7
m i l l i o n t o n s f r o m f e r t i l i z e r s , a n d s o m e
7
t o 8
m i l l i o n t o n o f r o m c o m e u e t i o n o f f u e l s ( 1 7 ) i n f a c t o r i e s , a u t o s , a n d h o r n e o , 1 0 m i l l i o n
i n l i v e e t o c k w a u t e e , a n d 8 m i l l i o n t o n s w h i c h g o d o w n t h e s e w e r e v e r y y e a r
f r o m t h e f o o d
c o n e u m e d i n t h e U . S . , a n d i t i s o b v i o u s t h a t t h e a m o u n t o f n i t r o g e n t r a n s i e n t i n t h e e n v i r o n -
m e n t
i t t
i n d e e d v e r y g r e a t .
S t i l l a n a d d i t i o n a l u o u r c e o f t r a n s i e n t n i t r o g e n i o t h e 2 0 m i l l i o n
t o n e a r i s i n g f r o m t h e y e a r l y d e c a y o f o r g a n i c m a t t e r i n ° o i l s o f t h e U n i t e d S t a t e s , i n c l u d i n g
f o r e u t l a n d s .
A b o u t h a l f o f t h i u l e u t i l i z e d e a c h g r o w i n g e e a u o n b y p l a n t e a n d s o i l o r g a n i s m o ,
a n d r e c y c l e d ( 1 2 ) .
A c t u a l l y , t h e t o t a l o r n e t l o e n i s l o w e r t o d a y t h a n f o r m e r l y .
T h e f i r s t
2 5 y e a r s o f c u l t i v a t i o n o f l a n d i n t h e M i d w e u t d e o t r o y e d a b o u t
2 5
p e r c e n t o f i t n o r i g i n a l
n i t r o g e n .
D u r i n g t h e n e x t t w o 2 0 - y e a r p e r i o d o l o n n e s a m o u n t e d t o a p p r o x i m a t e l y 1 0 % a n d 7 % ,
r e u p e c t i v e l y ( 1 1 ) .
B u t , m a n y o f t u e e e o n e o o l l n s t i l l c o n t a i n u p t o f i v e t o n u o f n i t r o g e n p e r a c r e p l o w -
d e p t h .
I n t e r m u o f n i t r a t e , t h i u i s e q u i v a l e n t t o 4 5 , 0 0 0 p o u n d u p e r a c r e .
S u c h u o i l s o b -
v i o u e l y c o u l d l o n e 1 0 0 p o u n d s o f n i t r a t e p e r a c r e p e r y e a r f o r a h a l f c e n t u r y a n d o t i l l h a v e
a t l e a e t 2 . 5 t o n e o f n i t r o g e n r e m a i n i n g .
T h e s o i l s
r e s e r v e o f n i t r o g e n , h o w e v e r , u h o u l d b e
n o l e n s t h e n t h a n n o w b e c a u s e p r o f i t a b l e c r o p p i n g p r a c t i c e
w i l l b e a d d i n g l a r g o q u a n t i t i e s
o f c r o p r e e i d u e e .
I n s p i t e o f t h i s , e v e n t h e n o u r b e s t l a n d s l i k e l y w i l l n o t b e a b l e t o
n u p p l y e n o u g h n i t r o g e n d u r i n g t h e g r o w i n g s e a s o n f o r o p t i m u m y i e l d u u n l e s s n i t r o g e n f e r t i -
l i z e r i s u u c d .
D r . S t a n f o r d o f t h e U . S . D e p a r t m e n t o f A g r i c u l t u r e ( 1 2 ) h a s e m p h a e i z e d t h a t l i t t l e
m o v e m e n t o f n i t r a t e o c c u r s b e l o w t h e r o o t z o n e o f a p r o p e r l y f e r t i l i z e d c r o p , a n d t h e n
o n l y w h e n r a i n f a l l o r i r r i g a t i o n w a t e r i s s u p p l i e d i n e x c e s s o f t h a t u s e d b y t h e c r o p a n d
r e t a i n e d i n t h e n o i l p r o f i l e . U n d e r m o s t f a r m i n g c o n d i t i o n u i n E u r o p e a n d A m e r i c a t h e r e
l o l i t t l e o p p o r t u n i t y f o r n i t r o g e n l o c o b y l e a c h i n g d u r i n g t h e g r o w i n g s e a s o n .
T h i s l i k e l y
w i l l n o t h o l d t r u e , h o w e v e r , i n t h e t r o p i c s a n d n e e d s t o b e s t u d i e d .
N o d o u b t n e w s l o w -
r e l e a s e s o a r c e s o f n i t r o g e n w i l l b e e c o n o m i c a l l y e s u e n t i a l .
B e c a u e e n i t r o g e n i s p r e s e n t e v e r y w h e r e a n d b e c a u s e i t i n s u c h a m o b i l e n u t r i e n t i n
w a t e r , l a t i d , a n d a i r , i t h a s r e c e i v e d v e r y w i d e a t t e n t i o n i n r e c e n t y e a r n w i t h r e u p e c t t o
e x c e o n i v e g r o w t h o f u n w a n t e d a q u a t i c p l a n t s , e n p e c i a l l y a l g a e .
H o w e v e r , i f o n e r e m e m b e r u
t h e a b o v e f i g u r e s , a n d c o n s i d e r e t h a t r a i n f a l l c o n t a i n s f r o m
0 . 5
t o 1 . 0 p p m o f n i t r o g e n
a n d t h a t 4 0 s o m e o p e c i e u o f a l g a o g e t t h e i r o w n n i t r o g e n f r o m t h e a i r a s n e e d e d , i t d o e s
n o t a p p e a r l i k e l y t h a t n i t r o g e n f r o m f e r t i l i z e r i s g e n e r a l l y i n c r e a s i n g a q u a t i c p l a n t g r o w t h .
I t m u s t b e r e m e m b e r e d , t o o , t h a t o n l y 0 . 1 p p m o f n i t r o g e n , o r h a l f t h a t i n o r d i n a r y r a i n f a l l ,
w i l l s u p p o r t g r o w t h o f a l g a e .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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P h o s p h o r u e N o n - M o b i l e
P h o u p h o r u o , u n l i k e n i t r o g e n , 1 0 h I g h l y i m m o b i l e i n ° o i l .
N e v e r t h e l e s s i t i n r e c e i v i n g
a g r e a t d e a l o f a t t e n t i o n i n c o n n e c t i o n w i t h p o l l u t i o n .
L i k e n i t r o g e n , h o w e v e r , i t L e a n
e e n e n t i a l c o n u t i t u e n t o f e v e r y p l a n t a n d a n i m a l c e l l a n d t h u s a m a j o r c o m p o n e n t o f t h e h u m a n
d i e t a o w e l l a s t h a t o f l i v e s t o c k , p e t s a n d w i l d l i f e .
B e c a u s e p h o s p h o r u e i s e v e r - p r e e e n t
i n b o t h s o i l a n d w a t e r , a n d a l w a y e w i l l b e , t h e r e i s l i t t l e c a u s e f o r c o n c e r n o v e r I t , e n -
p e c i a l / y w h e n l e n t ; t h a n 0 . 0 1 m g / 1 ( 1 0 p p b ) o f i t i n a l a c e i s e n o u g h t o e u p p o r t a l g a l
i t i o n f p g .
U n d e r w a t e r d e p o s i t e o f o r g a n i c m a t t e r , n i l t , a n d c l a y w i l l p r o v i d e e n o u g h a v a i l a b l e p h e i o r u n
f o r d e c a d e s t o c o m e t o g r o w m a n y a q u a t i c s p e c i e s o f v e g e t a t i o n b e c a u e e c e r t a i n r o o t e d o m e n
o b t a i n t h e i r s u p p l y o f m i n e r a l n u t r i e n t u t h r o u g h t h e i r r o o t e ( 1 0 ) . U p o n d e a t h o f t h e p l a n t n ,
t h e i r n u t r i e n t s a r e r e l e a n e d a n d a r e o u b j e c t t o b e i n g c y c l e d o v e r a n d o v e r a g a i n b y c o u n t -
l e n s f o r m e o f a q u a t i c l i f e .
T h e e o i l s e d i m e n t t h a t r e a c h e m l a k e ° a n d c o a n t a l w a t e r s c o n t a i n n
p h o o p h a t e
m o l e c u l e s
t i g h t l y a d e o r b e d o n t h e e u r f a c e e o f
t h o
c l a y a n d c o l l o i d a l p a r t i c l e s .
T h e a m o u n t o f
p h o s -
p h a t e C h u n a d e o r b e d m a y a m o u n t t o 1 . 0 p p m .
D i e t i n c t i o n m u s t b e m a d e , h o w e v e r , b e t w e e n
n d o o r b e d p h o s p h o r u e a n d p h o e p h o r u n i n t r u e s o l u t i o n w h e n o n e c o n s i d e r o g r o w t h o f a l g a e .
T o c o n t r o l a l g a e b y c o n t r o l l i n g t h e a m o u n t o f p h o u p h o r u n i n t r u e n o l u t i o n i n s a n o t h a t t h e
q u a n t i t y o f s u c h p h o e p h o r u e m u n t b e m a i n t a i n e d b e l o w 0 . 0 1 m g / 1 a n d t h i s w o u l d n e e m t o b e
i m p o n s i b l e i n m o o t e i t u a t i o n s
( 7 , 8 , 9 ) .
T h u n i t i s d i f f i c u l t t o e n v i n i o n a w a t e r e n v i r o n m e n t i n n a t u r e , l e t a o n e f i n d o n e ,
w h e r e g r o w t h o f a l g a e , f o r e x a m p l e , c o u l d b e i n h i b i t e d b e c a u s e o f l a c k o f p h o n p h o r u s .
R e g a r d i n g n u t r i e n t i n p u t - o u t p u t r e l a t i o n e h i p a , t h e n t u d y o f n u t r i e n t b u d g e t s f o r
c o n t i n e n t n , o r w a t e r s h e d n o u c h a u t h e N i l e o r M i n n i s s i p p i , s e e m ° r a t h e r u o e l e e n e x c e p t
f o r k n o w i n g t h e n e r i o u o n e e e o f t h e o c c u r r i n g l o u p e s .
O n a s m a l l e r s c a l e , h o w e v e r , n u t r i e n t
b u d g e t s m a y n e r v e a u s e f u l p u r p o s e f o r a r e a n o u c h a s a d a i r y f a r m i n g r e g i o n ( 4 ) , a l i v e -
s t o c k f e e d i n g a r e a , o r a m a l l w a t e r s h e d .
C a r b o n h a n G r e a t S i g n i f i c a n c e
O v e r t h o u s a n d s
o f
y e a r s g r e a t A t o m s o f c a r b o n w e r e f i x e d b y p l a n t o a n d a r e
b u l i l
h e l d
i n ° o i l o r g a n i c m a t t e r , p e a t , m u c k , c o a l , a n d o i l d e p o n i t e .
T h e s t o r e u i n s o i l n o f m a n y
a r e a s o f
t h e w o r l d a r e b e i n g d e p l e t e d b y p o o r f a r m i n g p r a c t i c e e , a n d o u r f u e l n o u r c e n a r e
b e i n g d i n u i p a t e d f o r h e a t , p o w e r , a n d t r a n s p o r t a t i o n .
A l t h o u g h b i o l o g i s t ° a n d e c o l o g i s t n r e c o g n i z e h o w i m p o r t a n t c a r b o n i n t o
l i f e
p r o c e n s e e
o n e a r t h , m o s t h a v e y e t t o r e c o g n i z e t h a t a t t i m e s i t m a y b e t h e c o n t r o l l i n g ( 1 8 ) o r m o n t
l i m i t i n g f a c t o r f o r p l a n t g r o w t h .
C o n e i d e r f i r e t a n o i l - g r o w n c r o p , a n d l o o k a t t h
m a j o r n u t r i e n t n r e q u i r e d t o g r o w
1 5 0 b u s h e l s o f c o r n g r a i n p e r a c r e , ( i n c l u d i n g t o p e , g r a i n , a n d r o o t s ) :
N
3 8 5
l b s . t o t h e a c r e
6 6
. .
I l l I I
2 5 5
. ,
I S
I I
C a 7 0
, ,
I S / I
4 2
. .
I l
M g
6 0
I I I .
I I
O x y g e n
5
. .
. .
C a r b o n
8
I l
W a t e r
4 , 0 0 0
I I
H I
P / v o s m a l l a m o u n t ° o f m i c r o n a t r i e n t n .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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T h e e a r t h ' s a t m o s p h e r e o v e r o n e a c r e , a t s e a l e v e l , w e i g h s a b o u t 4 7 , 0 0 0 t o n s .
T h i s
w e i g h t i s c o m p o s e d l a r g e l y o f n i t r o g e n a n d o x y g e n , b u t c o n t a i n s a l s o c a r b o n d i o x i d e ,
h y d r o -
g e n , w a t e r v a p o r a n d i n e r t g a s e s i n s m a l l a m o u n t e .
T h e m a j o r c o m p o n e n t s o f i n t e r e s t a r e :
N i t r o g e n
3 7 , 5 0 0
t o n s o v e r e a c h a c r e
O x y g e n
9 , 5 0 0
C a r b o n d i o x i d e
2 1
T h e 2 1 t o n s o f c a r b o n d i o x i d e c o n t a i n
5 . 7
t o n s o f c a r b o n , o r o n l y t h r e e - f o u r t h s o f
t h e
8
t o n s u s e d b y t h e c r o p .
T h e n c o n s i d e r p u r e w a t e r w h i c h c o n t a i n e a n d c a n e u p p l y m u c h l e s s c a r b o n d i o x i d e
t h a n
a i r .
F o r s u c h , m a n y s c i e n t i s t s n o w b e l i e v e t h a t c a r b o n i a t h e p l a n t n u t r i e n t m o s t l i k e l y .
t o c o n t r o l r a t e o f g r o w t h o f a q u a t i c p l a n t e .
I m p u r i t i e s o f e e w a g e , o r g a n i c i n d u s t r i a l
w a s t e s , w a t e r f o w l e x c r e m e n t s o r d e c a y i n g p l a n t s a n d a n i m a l s f u r n i s h e n e r g y
f o r g r o w t h o f
b a c t e r i a i n w a t e r w h i c h r e l e a s e t h e c a r b o n d i o x i d e n e c e s s a r y f o r m a s s i v e g r o w t h o f a q u a t i c
v e g e t a t i o n .
A l m o s t a l w a y s o v e r l o o k e d i e t h e
f a c t
t h a t a l g a e r e q u i r e 1 0 0 t o 2 0 0 t i m e s m o r e c a r b o n
t h a n p h o s p h o r u s .
O n e t o n o f a l g a l t i e e u e ( d r y m a t t e r b a e i s ) , w h i c h c a n g r o w i n t w o m o n t h °
p e r a c r e o f l a k e a r e a , w i l l c o n t a i n 1 0 0 0 p o u n d s o f c a r b o n a n d o n l y
5
t o 1 0 p o u n d e o f p h o e p h o r u s .
T h e l a t t e r c a n b e s u p p l i e d b y a l m o u t a n y b o d y o f w a t e r f r o m f r e s h o r g a n i c i n p u t s
( 5 ) p l u s
t h e v a s t p h o s p h o r u s s t o r e s w h i c h h a v e a c c u m u l a t e d o v e r c e n t u r i e s i n b o t t o m m u d s a n d o r g a n i c
d e p o s i t s .
B u t ,
w e r e d o e s t h e 1 0 0 0 p o u n d s o f c a r b o n c o m e f r o m ?
O r d i n a r y w a t e r c o n t a i n e o n l y
0 . 4 0 t o 1 . 0 0 p p m o f c a r b o n d i o x i d e , o r t h e e q u i v a l e n t o f 0 . 1 0 t o 0 . 2 5 p p m o f c a r b o n .
P u r e w a t e r i n e q u i l i b r i u m w i t h n o r m a l a i r c o u l d n o t p o s s i b l y g r o w o n e t o n o f d r y a l g a e
t i s s u e p e r a c r e i n t w o m o n t h s .
T h i s p o i n t i n s o i m p o r t a n t t h a t i t w a r r a n t s f u r t h e r d e t a i l a n d r e v i e w .
O r g a n i c m a t t e r ,
s u c h a s s e w a g e , i s u t i l i z e d b y b a c t e r i a , w h i c h e v o l v e t h e c a r b o n d i o x i d e f o r
g r o w t h o f a l g a e .
O n c e t h e p r o c e s s g e t s g o i n g , i t i s d i f f i c u l t t o c o n t r o l , b e c a u s e t h e a l g a e r e l e a s e o x y g e n
t o e t i m u l a t e b a c t e r i a a n d w h e n b o t h d i e , t h e i r c a r b o n i s c o n s u m e d b y m o r e b a c t e r i a ,
w h i c h ,
i n t u r n e v o l v e m o r e c a r b o n d i o x i d e t o g r o w m o r e a l g a e ( 2 0 ) .
A s y e t , a l l o f t h e d e t a i l °
o f t h e c o m p l e x " s y m b i o e i e " a r e n o t f u l l y u n d e r s t o o d .
E n o u g h i s k n o w n , h o w e v e r , t o r e a l i z e
t h a t r e m o v i n g p h o s p h o r u s o r o t h e r n u t r i e n t s f r o m c i t y e f f l u e n t s
( 7 ) w i l l n o t c o n t r o l g r o w t h
o f a l g a e i n n a t u r a l o r m a n - m a d e b o d i e s o f w a t e r ( u n l e s s i n p u t s o f c a r b o n a l s o a r e
c o n t r o l l e d ) .
A l g a e o f t e n U e e f u l
W i t h o u t a l g a e t o f i x n i t r o g e n a n d t o c o n v e r t c a r b o n d i o x i d e i n t o o x y g e n a r o u n d t h e w o r l d ,
a n i m a l l i f e n e v e r c o u l d h a v e ' d e v e l o p e d .
N o r w o u l d w e h a v e o u r v a s : c o a l , o i l , a n d p e a t d e -
p o s i t s .
F v o n t o d a y a l g a e a r e , p e r h a p s , t h e m o s t v e r s a t i l e f o r m o f l i f e o n e a r t h .
A c c o r d i n g
t o S t e w a r d ( 1 3 ) , t h e m o r e e x t r e m e t h e p h y s i c a l c o n d i t i o n s a r e , t h e m o r e l i k e l y o n e i s t o f i n d
b l u e - g r e e n a l g a e , p r o v i d e d t h a t l i g h t , w a t e r , a n d c a r b o n d i o x i d e a r e a v a i l a b l e a t s o m e p e r i o d .
H e c i t e s t w o e x a m p l e s :
I n A n t a r c t i c a , o n r o c k a n d s o i l s u r f a c e s , N o n t o c s p e c i e s f i x n i t r o g e n
a l o n e , o r i n l i c h e n e y m b i o s i s , a t l o w t e m p e r a t u r e s .
N o e t o c a c c u m u l a t e s i n s u c h a r e a s t o
d e p t h s o f
1 5
c m . a s a l g a l p e a t .
I n Y e l l o w e t o n e P a r k , U S A , t h o c o l o r o f l a r g e t h e r m a l a r e a s
i s d u e l a r g e l y t o b l u e - g r e e n a l g a e , w h e r e n i t r o g e n f i x a t i o n o c c u r e a t t e m p e r a t u r e s u p t o
5 5 o c .
H i s t o r i c a l l y , b l u e - g r e e n a l g a e h a v e b e e n b e n e f i c i a l i n h e l p i n g p r o d u c e r i c e , t h e s t a p l e
f o o d f o r o v e r h a l f o f t h e w o r l d ' s p o p u l a t i o n , b e c a u s e t h e y f i x f r o m ) 0 t o 5 0 k i l o g r a m s o f
n i t r o g e n p e r h e c t a r e p e r y e a r u n d e r p a d d y c o n d i t i o n s .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 343/367
H o w P u r e N e e d W a t e r B e ?
W h a t d e g r e e o f p u r i t y d o w e n e e d , a n d c a n w e a f f o r d ?
E v e n r e m o t e m o u n t a i n s t r e a m s a r e n o t p u r o i n t h e s e n n e o f b e i n g s e r l e .
E x c r e t a
f r o m w i l d l i f e a n d f i s h , a n d d e c a y i n g p / a n t a n d a n i m a l r e m a i n s k e e p t h e s e s t r e a m s c o n -
s t a n t l y p o l l u t e d i n w a r m w e a t h e r .
W i l d d u c k s u s e c e r t a i n f l y w a y e a n d f r e q u e n t n u m e r o u n
l a k e s a n d r e o e r v o i r s .
A g o v e r n m e n t r e p o r t
( 5 ) f o r a l a k e i n I l l i n o i s i n d i c a t e s a n a d d i t i o n
o f 1 2 . 8 p o u n d s o f n i t r o g e n a n d
5 . 6 p o u n d o o f p h o s p h o r u s p e r a c r e p e r y e a r t o w a t e r f r o m
t h e t r a n s i e n t d u n k p o p u l a t i o n .
R u n o f f f r o m u r b a n E t r a e t n , n i d o w a l k H , r o o f t o p s , h i g h w a y ° , a n d p l a y g r o u n d a r e a e i n h i g h
i n c h e m i c a l n u t r i e n t s .
E v e n r a i n f a l l i t o e l f i u n o t p u r e w h e n i t r e a c h e s g r o u n d l e v e l b u t
c o n t a i n s m a n y t y p e u o f c h e m i c a l c o m p o u n d e a n d s u b s t a n c e s .
S o , w e m u s t a s k o u r s e l v e s , " W h a t i n p u r o w a t e r a n d w h e r e d o w e f i n d i t ? "
W e d o n ' t .
W h a t w e h a v e i n t h e f u t u r e w i l l d e p e n d u p o n t h e u s e t o w h i c h i t i s t o b e p u t a n d t h e c o s t
e a c h u s e w i l l j u s t i f y .
S U M M A R Y
W h i l e i t i o r e l a t i v e l y e a n y t o d e t e r m i n e t h e c o n t r i b u t i o n o f a c i t y o r o f a f a c t o r y
t o t h e p o l l u t i o n l o a d o f a n t r e a m , i t
1 1 3
m u c h m o r e d i f f i c u l t t o d o n o f o r a f a r m i n g o r
f o r e s t e d a r e a .
C h i e f l y , t h i n i n b e c a u s e o f t h e l a r g e n u m b e r o f v a r i a b l e s p l u s c o m e u n -
k n o w n f a c t o r e .
R a i n f a l l a v e r a g e s a b o u t 0 . 7 o f a p a r t p e r m i l l i o n o f n i t r o g e n .
N e a r l i v e s t o c k f e e d l o t s ,
c i t i e s , a n d c e r t a i n t y p e s o f i n d u s t r i a l p l a n t s , c o n e i d e r a b l y l a r g e r a m o u n t s o f n i t r o g e n
i n s u c h f o r m s a s n i t r o g e n o x i d e s a n d a m m o n i a o c c u r i n t h e r a i n .
N i t r o g e n o x i d e s g o i n g
i n t o t h e a t m o s p h e r e i n t h e U S A f r o m a u t o m o b i l e e x h a u s t s , h o m e r s , f a c t o r i e s a n d p o w e r p l a n t s
a n d b e i n g r e t u r n e d t o l a n d a n d w a t e r s u r f a c e s w i t h r a i n f a l l i s a b o u t 1 7 m i l l i o n t o n s a y e a r
( 1 6 ) .
A l l t o o o f t e n t h e n a t u r a l a n d a r t i f i c i a l a t m o s p h e r i c i n p u t s a r e o v e r l o o k e d a n d a p o r t i o n
m a y e n d u p b y b e i n g a n s i g n e d t o t h e a g r i c u l t u r a l n e n t o r .
A l s o , c h a n g e n o c c u r f r o m t i m o t o
t i m e i n l a k e e a n d r e s e r v o i r s c a u n i n g i n v o r a i o n n a n d s t e p p e d - u p r e l e a s e o f n u t r i e n t s f r o m
t h e b o t t o m d e p o s i t s .
W h e r e s i t u a t i o n s h a v e w o r n e n e d i n r e c e n t y e a r s , d u e c h i e f l y t o c i t i o n
a n d i n d u s t r y , a g r i c u l t u r e h a s r e c e i v e d t o o m u c h o f t h e b l a m e ( f o r e x a m p l e - L a k e E r i e i n
t h e U . S . ) .
W h e n f a r m l a n d i n m a i n t a i n e d i n a h i g h o t a t e o f f e r t i l i t y w i t h p l a n t s g r o w i n g a s m u c h
o f t h e y e a r
a 9
p o s n i b l e , v e r y o m a l l a m o u n t s o f n u t r i e n t s a r e l o s t t o s u r f a c e o r u n d e r g r o u n d
w a t e r ( 1 2 ) .
T o d a t e t h e r e i s n o c o n c l u s i v e e v i d e n c e t h a t p r o p e r f e r t i l i z e r u s e h a s i n -
c r e a s e d t h e n i t r a t e l e v e l o f s t r e a m ° o r w e l l o ( 1 8 ) i n t h e U . S . O v e r t h e p a s t d e c a d e m a n y
t o w n s , c i t i e s a n d f a c t o r i e s h a v e a d d e d w a s t e t r e a t m e n t f a c i l i t i e s a n d o t h e r s h a v e i m p r o v e d
t h e i r d e g r e e o f w a s t e t r e a t m e n t b e f o r e d u m p i n g , e f f l u e n t s I n t o s t r e a m s .
T h i s h a s g r e a t l y
r e d u c e d t h e o r g i n i c f o o d f o r b a c t e r i a , a n d i n t u r a r e d u n e d t h e b i o l o g i c a l o x y g e n d e m a n d
( B C D ) o n t h e s t r e a m ( 1 5 ) . T h e r e s u l t i n t h a t b o t h t h e n i t r a t e a n d o x y g e n l e v e l s s h o u l d
n o w b e h i g h e r t h a n w h e n t h e e t r e a m w a o o v e r b u r d e n e d w i t h d e n o m p o s i n g o r g a n i c m a t t e r .
O b v i o u n l y , w h e n t h e B C D 1 5
g r e a t , b a c t e r i a w i l l u s e o x y g e n a n d n i t r a t e , s t h e y b e c o m e
a v a i l a b l e , a n d n e i t h e r w i l l b e p r e s e n t i n a m e d i u m ( u n l e o s a t o x i c s u b n . a n c e o r o t h e r
c o n d i t i o n p r e v e n t s g r o w t h o f b a c t e r i a ) .
P a i r e d w a t e r s h e d s u n d e r e t u d y b y t h e U . S . D e p a r t m e n t o f A g r i c u l t u r e ( 1 9 ) t h r o w f u r t h e r
l i g h t o n a g r i c u l t u r e ' s s m a l l c o n t r i b u t i o n .
O n e w a t e r s h e d i n O h i o i s f a r m e d a n d f e r t i l i z e d ,
a n d t h e o t h e r i s i n f o r e s t .
T h e a m o u n t s o f n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u s b e i n g r e l e a s e d a n n u a l l y
f r o m b o t h w a t e r s h e d s a r e a l m o s t t h e n a m e , a n d v e r y s m a l l , b u t e n o u g h t o s u p p o r t a q u a t i c
p l a n t s . S i m i l a r r e s u l t s h a v e r e c e n t l y b e e n r e p o r t e d f r o m C a n a d a ( 2 ) , w h e r e t h e a m o u n t o f
n i t r o g e n i n C a n a l L a k e c o m i n g f r o m r a i n f a l l e x c e e d s t h a t c o m i n g f r o m s u r r o u n d i n g f a r m l a n d s .
. . . / . . .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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S c i e n t i s t s r e a l i z e t h a t t h e y l a c k s u f f i c i e n t i n f o r m a t i o n t o d e t e r m i n e a g r i c u l t u r e ' s
e x a c t c o n t r i b u t i o n .
I t w i l l r e q u i r e s e v e r a l y e a r a o f t e d i o u e w o r k i n n u m e r o u s w a t e r s h e d s
b y e k i l l e d s o i l s c i e n t i s t s a n d h y d r o l o g i s t s t o o b t a i n t h i s i n f o r m a t i o n .
R e s e a r c h p r o g r a m e , a l t h o u g h m e a g e r , a r e s e e k i n g n e w t e c h n i q u e s f o r d i s p o e i n g o f
o r g a n i c w a e t e s a n d m o r e e f f e c t i v e m e a n e o f c o n s e r v i n g s o i l a n d k e e p i n g i t f r o m b l o w i n g
a n d w a s h i n g a w a y .
W h e n l a n d i e p r o p e r l y f a r m e d a n d o t h e r w i s e h a n d l e d , l i t t l e s e d i m e n t
g e t s i n t o s t r e a m s a n d l a k e ° .
U n f o r t u n a t e l y t h e r e i s y e t a l o n g w a y t o g o i n m o s t c o u n t r i e s
u n t i l a l l l a n d i s p r o p e r l y m a i n t a i n e d a n d a d e u q a t e p r o t e c t i o n p r o v i d e d .
B e f o r e m a n a n d h i s c i v i l i z a t i o n a p p e a r e d o n t h e o c e n e , f o r e s t o a n d p r a i r i e s r e l e a s e d
e n o u g h n u t r i e n t s t o s t r e a m s , l a k e e , a n d c o a s t a l w a t e r s t o s u p p o r t e u t r o p h i c a t i o n a n d t o
s u p p o r t m a r i n e a n i m a l l i f e .
I f t h i s h a d n o t b e e n s o , t h e r e w o u l d h a v e b e e n n o f i e h o r
o t h e r m a r i n e a n i m a l l i f e .
T h e w o r l d ' s p e a t a n d m u c k s o i l s , c o a l , a n d o i l d e p o s i t s a r e
m o n u m e n t e t o t h e p r o c e s s o f e u t r o p h i c a t i o n ( 1 9 ) .
I n N o r t h k m e r i c a , o n e h a s o n l y t o f l y
f r o m M i n n e a p o l i s t o W i n n i p e g o n a c l e a r d a y t o o b s e r v e a l l e t a g e s o f t h i s p r o c e s e o v e r v a e t
a r e a s p r a c t i c a l l y u n t o u c h e d b y m a n , a n d c e r t a i n l y u n t o u c h e d b y a g r i c u l t u r e .
P e o p l e i n a l l l a n d s n e e d t o u n d e r s t a n d t h a t a l t h o u g h m a n h a s n o t b e e n o n t h e e c e n e
v e r y l o n g , h e h a s g r e a t l y a c c e l e r a t e d t h e p r o c e s s o f e u t r o p h i c a t i o n b y o r g a n i c w a s t e
p r o d u c t s f r o m h i s s e w a g e , f a c t o r i e s , l i v e s t o c k a n d p e t s .
H e i s l e a r n i n g h o w t o t r e a t
a n d h a n d l e w a o t e f r o m s u c h s o u r c e n .
I n d u e c o u r s e , b u t a t h i g h c o s t , m a n ' s c o n t r i b u t i o n
l i k e l y w i l / b e c o n t r o l l e d .
P e o p l e e v e r y w h e r e a l s o n e e d t o b e a w a r e t h a t b o t h i n t e n s i v e r e s e a r c h a n d e x t e n t : f i v e
a c t i o n p r o g r a m s a r e g o i n g t o b e r e q u i r e d , a n d a l t h o u g h t h e s e w i l l a p p e a r t o b e c o s t l y ,
i n r e a l i t y t h e y w i l l r e t u r n u n t o l d d i v i d e n d s b e c a u s e o n l y f e r t i l e s o i l s w i l l s u p p o r t m a n
i n t h e f u t u r e a n d b e c a u s e i t i s t w e n t y - f o l d
c h e a p e r t o k e e p c o i l i n p l a c e t h a n i t i s t o
d r e d g e i t o u t o f r e s e r v o i r s a n d l a k e s .
I f w a t e r o r h e a l t h p r o b l e m s a r e l i k e l y t o o c c u r f r o m u s e o f f e r t i l i z e r , S u r e l y t h e y
w o u l d h a v e b e e n e v i d e n t b e f o r e n o w i n H o l l a n d , D e n m a r k , a n d J a p a n , w h e r e f e r t i l i z e r u s a g e
i s o l d e r a n d m o r e i n t e n s e p e r u n i t o f a r e a , f o r e x a m p l e , t h a n i n t h e U n i t e d S t a t e s .
T h o A p p e n d i x t o t h i s p a p e r i n i n t e n d e d t o p r o v i d e a n s w e r o t o s o m e o f t h e m o r o f r e q u e n t
q u e s t i o n o a b o u t a g r i c u l t u r e a n d t h e e n v i r o n m e n t .
W h i l e t h e a n s w e r s e x p r e s s t h e v i e w s o f t h e
a u t h o r , t h e y a r e b a s e d l a r g e l y o n t h o w r i t i n g s o f t h e p e r s o n o c i t e d b e l o w , m o s t o f w h o m h a v e
p u b l i s h e d a n u m b e r o f a d d i t i o n a l I m p o r t a n t p a p e r s .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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A P P E N D I X
A n s w e r n t o C o m m o n l y A u k o d q u e s t i o n s
A R E H E A L T H P R O B L E M S A S S O C I A T E D W I T H N I T R O G E N F E R T I L I Z E R S ?
A r e p e a t e d w a r n i n g i s t h a t o f a s s o c i a t i n g b l u e b a b y d i s e a s e ( c y a n o s i s o r m e t h e m o g l o b i -
n o m i a ) w i t h u s e o f n i t r o g e n f e r t i l i z e r s .
R e c o r d s o f t h e U . S . N a t i o n a l I n s t i t u t e n o f H e a l t h
a n d o f v a r i o u e s t a t e d e p a r t m e n t s o f h e a l t h , d o
n o t r e v e a l a s i n g l e i n s t a n c e a s s o c i a t e d w i t h
f e r t i l i z e r u s e .
N o r i n t h e r e a c a n e o n r e c o r d w h e r e a c h i l d h a n b e c o m e a f f l i c t e d w i t h t h e
d i s e a o e f r o m e a t i n g p r o c e s s e d b a b y f o o d u .
R u m i n a n t a n i m a / 9 r e d u c e n i t r a t e t o t o x i c n i t r i t e a n d t h u s a r e s u s c e p t i b l e t o e x c e s s i v e
i n t a k e o f t h e n i t r a t o i o n i n t h e i r d i e t s .
C e r t a i n c r o p s a r e h i g h i n n i t r a t o a n d i f c o n s u m e d
u n d e r c e r t a i n c o n d i t i o n s , ( a s o n a l o w e n e r g y d i e t ) , t h e a n i m a l s w i l l d e v e l o p t o x i c s y m p t o m e
a n d m a y d i e . I n f a c t , d e a t h o f c o w s w a s o n c e a c o m m o n o c c u r r e n c e i n W i s c o n s i n d u e t o h i g h -
n i t r a t o w e e d s i n p a n t u r e s , a n d i n t h e D a k o t a s f r o m g r a z i n g s m a l l G r a i n s p r i o r t o t h e t i m e
f e r t i l i z e r c a m e i n t o u s e .
F r o s t o r d r o u t h d u r i n g t h e g r o w l n g s e a s o n t o s t o p p r o t e i n s y n t h e s i s
m m
c a u s o h i g h
n i t r a t o i n p l a n t t i s s u e , a n d g r a z i n g i s t o b e a v o i d e d .
W a t e r - r e l a t e d o r h e a l t h p r o b l e m s i n v o l v i n g f e r t i l i z e r s a r e n o t l i k e l y t o o c c u r i n
t h e U n i t e d S t a t e s b e c a u s e n o n o h a n y e t d e v e l o p e d i n R o l l a n d , D e n m a r k , o r J a p a n , w h e r e f e r t i -
l i z e r u s e i s m u c h g r e a t e r p e r a c r e , c o v e r s a m u c h h i g h e r p r o p o r t i o n o f t o t a l l a n d a r e a , a n d
g o o n b a c k o v e r a m u c h l o n g e r p e r i o d o f t i m e .
D O
m F A R M I N G
C O N T R I B U T E T O T H E L E V E L O F N I T R A T E I N
S T R E A M S
A N D L A S ?
R e s u l t s o f t h e m o n t c o n c l u e i v e a g r i c u l t u r a l n i t r o g e n s t u d y t o d a t o n a v e r e c e n t / y
b e e n p u b l i s h e d b y t h e U . S . D e p a r t m e n t o f A g r i c u l t u r e f o r t h e U p p e r R i o
G r a n d e R i v e r V a l l e y .
D u r i n g t h e p a s t 1 0 y e a r s , w h e n u n e o f f e r t i l i z e r i n c r e a n e d 1 5 - t o 1 0 0 - f o l d i n t h e R i n c o n ,
M e s i l l a , a n d E l P a s o V a l l e y s , n o i n c r e a s e o c c u r r e d i n t h e n i t r a t e c o n t e n t o f t h e r i v e r w a t e r s .
A n a l y s e s o f M i d w e s t s t r e a m s t e n d t o c o n f i r m t h a t t h e i r n i t r a t e l e v e l h a s n o t i n c r e a s e d
i n r e c e n t y e a r s e v e n t h o u g h u s e o f n i t r o g e n f e r t i l i z e r s a n d l i v e H t o c k f e e d i n g h a v e m o r e t h a n
d o u b l e d .
W h e r e e x c e p t i o n e m a y b e c i t e d , t h e r e a p p e a r t o b e o t h e r c i r c u m s t a n c e s s u c h a s u n -
u a u a l l y h e a v y s p r i n g r u n o f f f r o m f i e / d s s t a n d i n g o v e r w i n t e r i n c o r n a n d s o y b e a n n t u b b l e .
S o l u b l e n u t r i e n t s f r o m t h e s e d e c a y i n g p l a n t s n o d o u b t c o n t r i b u t e n u t r i e n t s t o t h e r u n o f f w a t e r .
B u t , w h e r e c r o p s a r e w e l l f e r t i l i z e d a n d m a n a g e d , s o i l l o s e i s m i n i m a l , a s i s
t h e l o s s o f
n i t r o g e n .
D O N I T R O G E N F E R T I L I Z E R . ; G E T I N T O
W E L L S ?
N i t r a t e f e r t i l i z e r s s o m e t i m e s a c e l i s t e d a s c o n t a m i n a n t s o f f a r m w e l l s .
E x t e n s i v e
a t u d i e n o f
6 o a o
w e l l s i n M i s s o u r i , a n d s t u d i e s i n c e r t a i n o t h e r s t a t e s , h a v e u n c o v e r e d n o
c o n c l u s i v e e v i d e n c e a n u o c i a t i n g f e r t i l i z e r u s e w i t h h i g h n i t r a t o i n w e E s .
T h e m a j o r
f i n d i n g n t h u s f a r a r e t h a t w e l l s w i t h h i g h n i t r a t e a r e u s u a l l y s h a l l o w , p o o r l y c o n o t r u c t e d ,
n e a r
t o
a f e e d l o t , f a r m y a r d , o r s e p t i c t a n k , o f t e n c o n t a m i n a t e d w i t h o r g a n i c m a t t e r a n d
b a c t e r i a , o r l o c a t e d i n a r c a s o f s a n d y s o i l .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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D O E S N I T R O G E N C A U S E E X C E S S I V E G R O W T H O F A L G A E ?
A l t h o u g h n i t r o g e n i s a n e s s e n t i a l c o n s t i t u t e n t o f e v e r y l i v i n g c e l l , i t h a p p e n s t h a t
t h e r e i s e n o u g h o f i t a v a i l a b l e i n r a i n f a l l t o s u p p o r t a l g a e g r o w t h , b e s i d e s t h e f a c t t h a t
4 0 - s e m e s p e c i e s o f a l g a e c a n f i x t h e i r o w n n i t r o g e n .
T h u s , n o f u r t h e r i n p u t i s n e c e e s a r Y ,
a s f r o m f e r t i l i z e r , u n l e s s o n e ' s o b j e c t i v e i s t o g r o w e n o u g h p h y t o p l a n k t o n f o r f i s h p r o d u c t i o n .
H e r e a p r o g r a m o f f e r t i l i z a t i o n i s u s u a l l y e s s e n t i a l t o g e t e n o u g h p l a n k t o n t o e h a d e o u t
r o o t e d w a t e r w e e d s .
D O E S U S E O F N I T R O G E N
F E R T I L I Z E R U P S O P T H E N I T R O G E N C Y C L E ?
L e s o t h a n 1 0 p e r c e n t o f t h e e e v e n m i l l i o n t o n n o f n i t r o g e n a p p l i e d t o U n i t e d S t a t e s
s o i l e i s i n t h e n i t r a t e f o r m .
E v e n i f a l l o f i t w e r e a p p l i e d i n t h e n i t r a t e f o r m , h o w e v e r ,
t h e e n d r e e s l t w o u l d b e n o d i f f e r e n t t h a n i f a l l o f i t c a r n e f r o m o r g a n i c m a t t e r .
I t h a p p e n °
t h a t p l a n t u d o n o t k n o w w h e t h e r t h e i r n i t r a t e , o r o t h e r n u t r i e n t s , a r i s e f r o m a n o r g a n i c o r
a n i n o r g a n i c s o u r c e .
F o r t u n a t e l y , f e r t i l e a g r i c u l t u r a l s o i l s r e a d i l y c o n v e r t o r g a n i c n i t r o g e n
i n t o n i t r a t e , w h e t h e r t h e s o u r c e , f o r e x a m p l e , i s u r e a f e r t i l i z e r o r b a r n y a r d m a n u r e .
S o i l s i n m i d w e s t e r n U . S . , f o r e x a m p l e , r e l e a n o a n a v e r a g e o f a b o u t 8 0 p o u n d s o f a v a i l -
a b l e n i t r o g e n * p e r a c r e f r o m o r g a n i c m a t t e r e v e r y g r o w i n g e e a s o n , w h i l e t o t a l l o s s f r o m a l l
U . S . f a r m s o i l s a m o u n t s t o m o r e t h a n 2 0 m i l l i o n t o r t a o f n i t r o g e n a y e a r .
A b o u t 1 0 m i l l i o n
t o n e o f n i t r o g e n e n t e r o u r e n v i r o n m e n t f r o m n i t r o g e n - v i e i n g b a c t e r i a a n d a l g a e , f i v e m i l l i o n
t o n s f r o m t h e a t m o s p h e r e , 1 0 m i l l i o n t o n s f r o m l i v e u t o c k w a s t e s , a n d e i g h t m i l l i o n t o n e
( i n s e w a g e ) f r o m t h e f o o d w e e a t .
W h e n a d d e d t o t h e n i t r o g e n c o m i n g f r o m f o o d a n d f i b e r
p r o c e s s i n g i n d u s t r i e s , t h e t o t a l a m o u n t o f i t m o v i n g a b o u t i n o u r e n v i r o n m e n t i s v a s t , i n d e e d .
I n c o m p a r i s o n , t h e s e v e n m i l l i o n t o n n o f f e r t i l i z e r n i t r o g e n u s e d t o n o u r i s h g r o w i n g p l a n t s
l a e t y e a r i n t h e U . S .
1 G
b u t a v e r y s m a l l p a r t .
H A S I M P R O P E R F E R T I L I Z E R U S E D A M A G E D S O I L S ?
L o n g - t e r m e x p e r i m e n t s i n I l l i n o i s , M i s s o u r i , P e n n s y l v a n i a a n d E n g l a n d p r o v e ' t o t h e
c o n t r a r y .
P l o t s o f n o i l , d e p l e t e d o f o r g a n i c m a t t e r a n d t i l t h b e c a u s e o f n o f e r t i l i z e r , o r
i m p r o p e r f e r t i l i z a t i o n , d u r i n g a c e n t u r y o f e x p e r i m e n t a t i o n r e s p o n d e d i m m e d i a t e l y t o g o o d
f e r t i l i z e r a n d l i m e t r e a t m e n t o n c e a p p l i e d a c c o r d i n g t o c r o p n e e d .
I n f a c t , y i e l d s w e r e
r e o t o r e d a l m o n t t o n o r m a l t h e v e r y f i r s t y e a r o f a d e q u a t e f e r t i l i z a t i o n .
N e i g h b o u r i n g p l o t e , r e c e i v i n g g o o d f e r t i l i t y t r e a t m e n t s d u r i n g t h i s t i m e , s h o w e d n o
d e c l i n e i n y i e l d i n g a b i l i t y , r e g a r d l e s e o f w h e t h e r t h e f e r t i l i z e r n u t r i e n t s c a m e f r o m
m a n u r e
o r i n o r g a n i c f e r t i l i z e r s .
A l e o , t h e r e w a s n e v e r a n y d i c c e r n a b l e d i f f e r e n c e i n q u a l i t y o f
w h e a t o r c o r n p r o d u c e d r e g a r d l e e s o f t h e s o u r c e o f n u t r i e n t s , i . e . , o r g a n i c o r i n o r g a n i c ,
B O
l o n g a s t h e a m o u n t s w e r e t h e s a m e .
W H A T T S E U T R O P H I C A T I O N ?
C h e m i c a l n u t r i e n t s a t o r n e a r t h e e a r t h ' s s u r f a c e a r e s u b j e c t t o m o v e m e n t b y w a t e r
a n d a i r .
I n n a t u r e t h e r e i s a c o n t i n u a l d o w n h i l l m o v e s e n t o f t h e s e n u t r i e n t s i n t o s t r e a m n ,
l a k e s , a n d o c e a n o .
W h e i i m a n e n t e r e d t h e g e o l o g i c a l p i c t u r e , t h i s m o v e m e n t ( o r w a t e r - e n r i c h m e n t p r o c e n s )
b e c a m e m o r e a c t i v e b e c a u s e o f w o r k i n g t h e s o i l t o g r o w f o o d .
T h i s c a u s e d m o r e s o i l p a r t i c l e s
a n d o r g a n i c m a t t e r t o m o v e i n t o w a t e r b o d i e s .
T h e s e n u b s t a n c e s , f o r a g e s o f t a m e , h a v e b e e n
a c c u m u l a t i n g u n d e r w a t e r a l o n g t h e s h o r e l i n e s
o r
t h e w o r l d .
T h u s , e u t r o p h i c a t i o n m a y b e l o o k e d u p o n a s n a t u r e ' o a g e - o l d g e o l o g i c a l p r o c e s s o f s u p p l y -
i n g w a t e r s w i 0 a c h e m i c a l n u t r i e n t s .
W i t h o u t t h i s p r o c e s s , t h e r e w o u l d b e n o c o a l , o i l , o r
m u c k d e p o s i t s o n o u r p l a n e t .
N o r w o u l d t h e r e b e m a r i n e l i f e .
* 0 1 1 / 0 0 .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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W O U L D E U T R O P R I C A T I O N B E S P E E D E D U P I F U S E O F F E R T I L I Z E R S W A S C U R T A I L E D ?
' ( c o , b e c a u s e a g r i c u l t u r a l l a n d s o o n w o u l d b e u n a b l e t o n u r e . ) o r t p r o t e c t i v e v e g e t a t i o n
a n d w o u l d b e s u b j e c t t o n a t u r e ' s w i n d a n d r a i n u t o r m e .
B e s i d e o m i l l i o n e o f a d d i t i o n a l a c r e e
w o u l d h a v e t o b e c u l t i v a t e d .
W H Y A R E A L G A E S O M E N M E n
C A L L E D T H E K E Y P O L I F E ?
B e c a u c e c e r t a i n a l g a e c a n u t i l i z e a t m o s p h e r i c n i t r o g e n , t h e y a r e r e g a r d e d a u t h e e a r l y
" b a s e o f l i f e " f o r t h e e t o r i n g o f v a u t a m o u n t u o f c a r b o n a c e o u s m a t t e r o r e n e r g y o n e a r t h .
A l g a e a l s o a r o i m p o r t a n t b e c a u o e o f t h e l i n k t h e y p r o v i d e i n t h e f o o d c h a i n F o r a n i m a l
l i f e i n a q u a t i c e n v i r o n m e n t e .
S u r e / y , i f i t w e r e n o t f o r a l g a e a n d o t h e r g r e e n p l a n t s , m a n w o u l d p e r i s h b e c a u e e
t h e p r o c e s s o f p h o t o c y n t h e s i s m a i n t a i n s c a r b o n d i o x i d e a s a l e v e l h e c a n t o l e r a t e i n t h e
a i r h e b r e a t h e s .
A R E L A K E S P E R M A N E N T O l i D O T h E Y ' D l A P E A R ' ?
N o l a k e o r b o d y o f w a t e r i n p e r m a n e n t .
E a c h
h a s f o u r s t a g e s o f l i f e :
b i r t h , e x i s t a n c e ,
o l d a g e , a n d d i s a p p e a r a n c e . E x a m p l e e o f a l l s t a g e s c a n b e f o u n d i n t h e U n i t e d S t a t e s , C a n a d a ,
A l a n k a , S i b e r i a , B r a z i l , a n d A f r i c a ,
i n c u r r o u n d i n g e p r a c t i c a l l y u n t o u c h e d b y m a n a n d c e r t a i n -
l y n e v e r t o u c h e d b y a g r i c u l t u r e .
A l t h o u g h t h e a g i n g p r o c e e s h a n b e e n a c c e l e r a t e d b y v i r t u e o f m a n ' s a c t i v i t i e o , o n e m u e t
n o t o v e r l o o k t h e c o n t r i b u t i o n o f t i e w a g e a n d o t h e r o r g a n i c w a s t e p r o d u c t s .
M o r e t h a n 1 0 0 0
c o m m u n i t i e s i n U . S . A . n t i l l d i e c h a r g e a l l o f t h e i r w a s t e s i n t o w a t e r w i t h o u t t r e a t m e n t o f
a n y k i n d .
A n
ç u a l n u m b e r o f c i t i e u e m p l o y p r i m a r y t r e a t m e n t w h i c h r e m o v e s f r o m 3 0 t o 4 0
p e r c e n t o f p o l l u t a n t e .
M a n y a u t h o r i t i e n a g r e e t h a t o r g a n i c m a t t e r i n s e w a g e a n d l i v e e t o c k m a n u r e s , w h e n a d d e d
t o R o i l
e e d i m e n t e , c o n n t i t u t e o u r g r e a t e e t w a t e r p o l l u t a n t ° .
U n t i l a n d u n l e e o t h e e ° a r e
c o n t r o l l e d , t a x d o l l a r s e p e n t f o r w a t e r q u a l i t y i m p r o v e m e n t c a n n o t r e n u l t i n t h e q u a l i t y
o f w a t e r d e e i r e d .
H O W D O E S O R G A N I C M A T T E R C O N T R I B U T E T O A L C E G R O W T H ?
I n L a k e E r i e , f o r e x a m p l e , o r g a n i c m a t t e r f r o m e e w a g e , w a t e r f o w l , ' f i s h a n d r o o t e d w a t e r
p l a n t o p r o v i d e s f o o d f o r b a c t e r i a t o m u l t i p l y .
T h e y g i v e o f f c a r b o n d i o x i d e , w h i c h , a l o n g
w i t h w a t e r a n d e u n l i g h t , a r e a m o n g t h e e s s e n t i a l i n g r e d i e n t s f o r g r o w t h o f p l a n t o .
W h e n
c a r b o n d i o x i d e
1 B
p l e n t i f u l , m a s c i v e g r o w t h o f a l g a e o c c u r ° w h e n l i g h t , t e m p e r a t u r e A n d
n u t r i e n t s a r e a d e q u a t e .
T h e p r o c e s s i s d i f f i c u l t t o c o n t r o l b e c a u n e t h e b o d i e s o f d e a d a l g a e
a n d o t h e r p l a n t s f u r n i e h f o o d f o r m o r e b a c t e r i a t o e v o l v e m o r e c a r b o n d i o x i d e t o g r o w m o r e
a l g a e .
T h i s i s w h y r e m o v a l o f p h o s p h o r u s ( p h o s p h a t e ) , a s f r o m d e t e r g e n t e , c a n n o t b e e x p e c t e d
t o c o n t r o l e x c e s s i v e g r o w t h o f u n w a n t e d p l a n t s .
C o n t r o l m e a s u r e s m u s t b e a i m e d a t e l i m i n a t -
i n g e n e r g y b y d e o t r o y i n g o r g a n i c m a t t e r , b u t e v e n t h i o w i l l n o t p r o v i d e t h e d e o i r e d c o n t r o l
i n m o o t n i t u a t i o n e , a s n e a r t o a n a i r p o r t o r c i t y w h e r e c a r b o n d i o x i d e i s p l e n t i f u l .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 348/367
I S P H O S P H A T E ( P H O S P H O R U S ) T H E C A U S E O F E X C E S S I V E A L G A E G R O W T H ?
P h o a p h o r u a , a n e s s e n t i a l c o n o t i t u e n t o f e v e r y l i v i n g c e l l , i e u t i l i z e d b y p l a n t o a n d
a n i m a l s m a i n l y i n i t e p h o s p h a t e ( o x i d i z e d ) f o r m .
I n b e l i e v i n g t h a t p h o s p h o r u s i s t h e k e y t o g r o w t h o f a l g a e , a n d t h e c a u s e o f t h e d e a t h
o f l a k e s , p e o p / e o v e r l o o k t h e f a c t t h a t a l g a e r e q u i r e 1 0 0 t o 2 0 0 t i m e s m o r e c a r b o n t h a n
p h o s p h o r u s ,
d e p e n d i n g o n t h e p a r t i c u l a r a l g a e s p e c i e s .
O n e t o n o f a l g a l t i s s u e , d r y w e i g h t
b a e i e , w h i c h c a n d e v e l o p i n s i x w e e k s o f g o o d g r o w i n g c o n d i t i o n s , i n a n a c r e o f l a k e a r e a ,
w i l l c o n t a i n a p p r o x i m a t e l y 1 0 0 0 p o u n d s o f c a r b o n b u t o n l y f i v e o r s i x p o u n d s o f p h o o p h o r u s .
T h e l a t t e r c a n b e s u p p l i e d b y t h e w a t e r b e c a u s e o f t h e r e c y c l i n g o f o r g a n i c p h o s p h o r u s f r o m
d e c a y i n g r o o t e d p l a n t o , a n i m a l r e m a i n e , w a t e r f o w l e x c r e m e n t , a n d o f t e n f r o m s e w a g e a n d i n -
d u s t r i a l w a s t e s .
E v e n w i t h o u t t h e s e s o u r c e s , t h e v a s t s t o r e s o f p h o s p h o r u s f r o m d e c a y i n g
r o o t e d p l a n t s , a n i m a l r e m a i n s , w a t e r f o w l e x c r e m e n t , a n d o f t e n f r o m s e w a g e a n d i n d u s t r i a l
w a s t e s . E v e n w i t h o u t t h e s e s o u r c e s , t h e v a s t s t o r e s o f p h o s p h o r u s l a i d d o w n i n t h e b o t t o m
m u d e a n d o r g a n i c d e p o s i t s o v e r a g e s o f t i m e a r e s u f f i c i e n t t o o a t i s f y d e m a n d s f o r i t .
W H A T I S B A L A N C E I N N A T U R E ?
W h e n e p e a k i n g o f " b a l a n c e o f n a t u r e " , a f r a m e o f r e f e r e n c e a n d a t i m e i n h i s t o r y a r e
n e e d e d . D i n o e a u r s d i d n o t s u r v i v e .
C e r t a i n l y , t h e e a r l y A m e r i c a n I n d i a n s , w h o l i v e d a s
c l o s e t o n a t u r e a s h u m a n e h a v e a t a n y t i m e i n h i s t o r y , h a d b u t a v e r y s h o r t n a t u r a l l i f e
s p a n .
W a s n a t u r e i n b a l a n c e d u r i n g t h o s e t i m e s ?
U n t i l m a n f o u n d o u t h o w t o g r o w p l e n t i f u l a n d n u t r i t i o u s f o o d a n d t o c o m b a t d i s e a s e s
a n d i n e e c t e w i t h m o d e r n - d a y c h e m i c a l s , h i s o w n l i f e s p a n w a s v e r y s h o r t .
D r . C e c i l H . W a d l e i g h , f o r m e r s c i e n c e a d v i s o r f o r N a t u r a l R e s o u r c e s , U . S . D e p a r t m e n t
o f A g r i c u l t u r e , h a s s a i d :
" M a k e n o m i s t a k e
N a t u r e a l o n e c o u l d n o t s u s t a i n t h e W o r l d ' n
p o p u l a t i o n f o r o n e d a y - - n o t i n f o o d , n o t i n c l o t h i n g .
T r u t h i s t h a t n a t u r e n e v e r
m a i n t a i n e d a b a l a n c e i n f a v o r o f m a n , o r o t h e r a n i m a l o , a n d n e v e r w i l l . "
I n t h e d a y s o f t h e b u f f a l o , v a s t r e g i o n s o f o u r r i v e r a n d n t r e a m s w e r e m u d d y w a l l o w s
a n d p o l l u t e d b e y o n d d e e c r i p t i o n . R a n g e l a n d s o f t e n w e r e d e v o i d o f v e g e t a t i o n b e c a u s e o f
o v e r g r a z i n g . T o d a y , m o s t o f t h e e e s a m e l a n d s a n d w a t e r s a c e i n m u c h b e t t e r c o n d i t i o n .
I S W A T E R P U R E ?
M r . D . A . W i / l i a m s , f o r m e r a d m i n i s t r a t o r , U n i t e d S t a t e n S o i l C o n s e r v a t i o n S e r v i c e , a n d
o n e o f A m e r i c a ' e m o s t a r d e n t o o n s e r v a t i o n i s t s , m a d e t h i s s t a t e m e n t i n
1 9 6 9 .
" W a t e r v a p o r i n p u r e , b u t w h e n i t c o n d e n s e n a n d f a l l e i n t o t h e e a r t h ' e a t m o n p h e r e ,
i t b e c o m e n a s o l v e n t f o r m a n y s u b s t a n c e s .
P u r e w a t e r i s s e l d o m f o u n d a a y w h e r e i n
n a t u r e .
F a l l i n g r a i n d i s s o l v e s g a s e s , i n c l u d i n g o x y g e n , n i t r o g e n , a n d c a r b o n d i o x i d e ,
a n d c a r r i e s t h e m i n t o t h e ' s o i l .
" W a t e r d i s n o l v e s c h e m i c a l n u t r i e n t s i n t h e s o i l a n d c a r r i e s t h e m i n t o p l a n t s .
T h i s
i s n o t p u r e w a t e r , b u t a s o l u t i o n c o n t a i n i n g h u n d r e d e o f d i f f e r e n t c h e m i c a l c o m p o u n d s
a n d a u b s t a n c e s .
" T o d a y , m a n h a n t h e k n o w l e d g e t o e n r i c h t h i s s o i l s o l u t i o n t h r o u g h p r o p e r u s e o f
c o m m e r c i a l f e r t i l i z e r s s o a s t o p r o d u c e h i s f o o d a n d f i b e r i n h i g h e r q u a l i t y a n d
i n g r e a t e r q u a n t i t y t h a n a t a n y t i m e i n t h e w o r l d ' s h i s t o r y .
T o d a y , m a n a l s o h a s
t h e k n o w l e d g e o f s o i l c o n s e r v a t i o n t e c h n i q u e s t o m a i n t a i n a g r i c u l t u r a l l a n d s i n a
h i g h s t a t e o f p r o d u c t i v i t y w i t h p r a c t i c a l l y n o I o n s o f s e d i m e n t a n d i t s n u t r i e n t s
t o e t r e a m s a n d l a k e s .
U n f o r t u n a t e l y , w e h a v e s o m e w a y y e t t o g o b e f o r e a l l o f o u r
l a n d a s p r o t e c t e d .
B u t , w e d o k n o w t h a t v i g o r o u e p l a n t g r o w t h a n d g o o d g r o u n d n o v e r ,
o f t e n m a d e p o s e i b l e w i t h a d e q u a t e f e r t i l i z a t i o n , p r o v i d e a m o s t e f f e c t i v e d e t e r r e n t
t o s o i l e r o s i o n a n d i t s p o l l u t i o n o f l a k e s a n d s t r e a m s . "
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W H A T F E R T I L I Z E R F A C T S S H O U L D E V E H Y B O D Y K N O W ?
C h e m i c . 4 1
f e r t i / i z e r o a r o p u r i f i e d o r u p g r a d e d p r o d u c t o o f n a t u r e , b e i n g r e c y c l e d
b a c k t h r o u e h n a t u r e b y m a n f o r c r o p a n d l i v e s t o c k p r o d u c t i o n .
T h e r e i s n o d i s c e r n i b l e d i f f e r e n c e i n n u t r i t i o n a l q u a l i t y o f c r o p s g r o w n w i t h f e r t i -
l i z e r s , m a n u r e , o r h u m a n w a s t e s .
O n c e i n t h e s o i l , o r g a n i s m o f r e e o r g a n i c n u t r i e n t s b y
r e l e a s i n g t h e m I n t o i n o r g a n i c f o r m s f o r p l a n t o t o u s e .
W i t h o u t c o m m e r c i a l f e r t i l i 7 e r s 1 u p g r a d i n g
o f
d i e t n f o r t h e g r o w i n g p o p u l a t i o n s i n t h e
d e v e l o p i n g n a t i o n s w o u l d i n n o w a y b e p o s s i b l e , a n d t h e s t a n d a r d o f l i v i n g i n t h e
m o r e a d -
v a n c e d w o u l d ( 1 . 7 . 1 i n e a t a r a p i d r a t e .
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L I T E R A T U R E C I T M
A l d r i c h , S a m u e l R . ( 1 9 7 0 ) .
j n i v e r s i t y o f I l l i n o i s .
S t a t e m e n t b e f o r e I l l i n o i s C o m m i s s i o n
o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y .
C a m p b e l l , F . R . , a n d L . R . W e b b e r . ( 1 9 6 9 )
A g r i c u l t u r e ' s c o n t r i b u t i o n t o t h e f e r t i l i z a t i o n
o f C a n a l L a k e .
J . S o i l a n d W a t e r C o n s e r . 2 4 ( 4 ) : 1 3 9 .
D o n a l d , C . M .
1 9 6 0 .
J . A u s t . I n s t . A g r . S c
. 2 6 : 3 1 9 .
4 -
F r i n k , C . R . 1 9 6 9 ( M a y ) F r o n t i e r s o f P l a n t S c i e n c e .
C o n n . A g r . E x p . S t a . , N e w H a v e n . .
p . 4 .
F e d e r a l W a t e r P o l l u t i o n C o n t r o l A d m i n i s t r a t i o n , U . S . D e p t : o f I n t e r i o r .
1 9 6 7 . B i o l o g i c a l
A s s o c i a t e d P r o b l e m s i n F r e s h w a t e r E n v i r o n m e n t s . p .
1 0 8 .
G a r m a n , W . H . ( 1 9 7 0 ) .
N u t r i e n t M o b i l i t y i n S o i l s .
p p 6 1 - 7 4 S p e c i a l B u l , S o i l S c i . S o c . A m e r .
H u d s o n , E . J . a n d M a r s t o n , H . W . 1 9 7 0 ( N o v ) .
E u t r o p h i c a t i o n w / p a r t i c u l a r r e f . t o t h e r o l e
o f p h o s p h a t e s .
C h e m i s t r y a n d I n d u s t r y ( 1 4 4 9 - 1 4 5 8 ) .
K u e n t z e l , L . E . 1 9 6 9 .
J . W a t e r P o l l u t i o n C o n t r o l F e d e r a t i o n .
4 1 : 1 7 3 7 .
L a n g e , W i l l y . S e p t . 1 9 6 7 .
N a t u r e . 2 1 5 ( 5 1 0 7 ) : 1 2 7 7
M a r t i n , J . B . J r . , B . N . B r a d f o r d .
E . G . K o n n e d y . 1 9 6 9 .
F a c t o r s a f f e c t i n g t h e g r o w t h
o f N a j a s i n P i c k w i c k R o s e r v o i r .
N a t i o n a l F e r t i l i z e r D e v e l o p m e n t C e n t e r , T e n n e s s e e
V a l l e y A u t h o r i t y , M u s c l e S h o a l s , A l a . 4 7 p .
S t a n f o r d , C . 1 9 6 9 .
P l a n t F o o d R e v i e w , 1 5 ( 0 : 2 .
S t a n f o r d . 1 9 6 9 .
F e r t i l i z e r U s e a n d W a t e r Q u a l i t y .
U . S . D . A . B u l 4 1 - 1 6 8 .
S t e w a r t , W . D . P . 1 9 6 7 .
N i t r o g e n - f i x i n g p l a n t e .
S c i e n c e 1 5 8 : 1 4 2 6 .
T a n n e r , C . C . 1 9 6 8 .
O u t l o o k o n A g r i c u l t u r e .
5 ( 7 ) : 2 3 5 .
V a e t s , F . G . 1 9 7 1 . W a t e r Q u a l i t y i n R e l a t i o n t o F e r t i l i z e r U s e .
B i o S c i e n c e 2 1 ( 1 0 ) : 4 2 6 , a n d U . S . D . A . H a n d b o o k , N o . 4 1 3 1 6 3 P P .
. 1 6 .
N i t r o g e n ( 1 9 7 0 ) ( N o v / D e c . ) N o . 6 8 .
B r i t i s h S u l p h u r C o r p . L o n d o n .
S t o u t , P . R . a n d B u r a u , R . C . 1 9 6 7 .
A g r i c u l t u r e a n d Q u a l i t y o f o u r E n v i r o n m e n t .
A A A S P u b l . N o . 8 5 , p p 2 8 1 - 3 1 0 .
S m i t h , G e o r g e E . , 1 9 6 4 - 1 9 7 1 .
P e r s o n a l c o m m u n i c a t i o n s a n d n u m e r o u s p u b l i c a t i o n n .
D r . S m i t h i s D i r e c t o r , W a t e r R e s o u r c e s R e s e a r c h C e n t e r , C o l u m b i a , M i s s o u r i .
W a d l e i g h , C . H . , C . S . B r i t t .
1 9 6 9 .
C o n s e r v i n g r e s o u r c e s a n d m a i n t a i n i n g a q u a l i t y
e n v i r o n m e n t .
J .
S o i l W a t e r C o n s e r v .
2 5 ( 5 ) : 1 7 2 .
K e r r , P . C . , P a r r i s h , D . F . , B r o c k w a y , D . L . 1 9 7 0 . I n t e r r e l i t i o n o f C a r b o n a n d P h o s p h o r u s
i n R e g u l a t i n g P o p u l a t i o n s o f H e t e r o t r o p h i c a n d A u t o t r o p h i c P o p u l a t i o n s i n A q u a t i c
E c t o s y s t e m s .
P r o c e e d i n g s , 2 5 t h I n d u s t r i a l W a s t e C o n f e r e n c e , P u r d u e U n i v . , W . L a f a y e t t e ,
I n d i a n a , U . S . A .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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E F F E C T O F S O I L E N R I C H M E N T W I T H M I N E R A L E L E M E N T S A N D
F E R T I L I Z E R S O N S U R F A C E W A T E R A N D P L A N T S
A . C o t t e n i e
S t a t e A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y , G h e n t , B e l g i u m
I .
I n t r o r ; u c t i o n
I n t e n s i v e f e r t i l i z e r u s e h a s r e s u l t e d i n I 3 o l g i u r n l o a c o n s i d e r a b l e i n c r e a s e o f t h e
c h e m i c a l f e r t i l i t y l e v e l o f a g r i c u l t u r a l s o i l s . T h e r e f o r e , a d i r e c t q u a n t i t a t i v e c r o p
r e s p o n s e t o f e r t i l i z e r a p p l i c a t i o n o r o m i s s i o n i s r a r e l y o b s e r v e d , e x c e p t . f o r n i t r o g e n .
T h e q u e s t i o n w h e t h e r t h i s e n r i c h m e n t o f t h e s o i l w i t h f e r t i l i z e r s a l t s c o n t r i b u t e s
t o e n v i r o n m e n t a l p o l l u t i o n n e e d s s y s t e m a t i c o b s e r v a t i o n a n d r e s e a r c h . I f i n t e n s i v e
f e r t i l i z e r u s e s h o u l d a f f e c t t h e e n v i r o n m e n t , i t s f i r s t s y m p t o m s w i l l c o n c e r n s o i l a n d
s u r f a c e w a t e r , a s w e l l a s t h e g r o w i n g p l a n t s .
O n t h e o t h e r h a n d c h e m i c a l s o i l p o l l u t i o n h a s o c c a s i o n a l l y b e e n o b s e r v e d a s a
c o n s e q u e n c e o f a n i n c r e a s e d c o n t e n t o f e l e m e n t s s u c h i 5 Z n , P b , N i , C r e t c . , % v h i c h
a r e n o r m a l l y p r e s e n t a s t r a c e s , a n d v . r h i c h c a u s e t o x i c i t y l o p l a n t s a . t . h i g h e r l e v e l s .
T h e f o l l o w i n g p a g e s s u m m a r i z e s o m e o b s e r v a t i o n s w i t h r e s p e c t t o t h i s p r o b l e m .
S o i l a n d s o i l w a t e r r e l a t i o n s h i p .
E v e r y c h e m i c a l w h i c h i s i n t r o d u c e d i n t h e s o i l i s d i s t r i b u t e d o v e r d i f f e r e n t m o r e
o r l e s s d i s t i n c t f r a c t i o n s . P h e n o m e n a o f d i s s o l u t i o n a n d p r e c i p i t a t i o n , a d s o r p t i o n
a n d e x c h a n g e , a s 1 . v e l l a s c o m p l e x a t i o n , l e a d t o a n e q u i l i b r i u m s t a t u s w h i c h m a y b e
r e p r e s e n t e d b y t h e f o l l o w i n g s c . h e m e :
i r t
T h e p o s s i b l y p o l l u t i n g a c t i o n o f a n e l e m e n t i s f u n c t i o n o f i t s m o b i l e f r a c t i o n o r t h e
q u a n t i t y o f i t . w h i c h i s c a p a b l e o f b e i n g t r a n s f e r r e d f r o m t h e s o l i d t o t h e m o b i l e
p o o l . I f w e c o n s i d e r t h e n o r m a l F e - c o n t e n t o f a s o i l , b e i » g o f t h e o r d e r o f 5 3 / 4
( 5 0 0 0 0 p p m ) , o n l y s o m e 5 t o
I ( ) p p e e o f t h i s t o t a l q u a n t i t y i s n o r m a l l y p r e s e n t i n t h e
s o l u t i o n p h a s e . A s r n a l l p a r t o f t h e i r o n i n t h e s o l i d p h a . s e i s a b l e t o b e t r a n s f e r r e d ,
d u e t o t h e c h e l a t i n g a c t i o n o f o r g a n i c m a t t e r , t o r e d u c t i o n o f r e ( I I I ) t o F e ( I I ) a n d t o
p l i d e c r e a s e . I n o r d e r t o e s t i r n a t e t h e i n f l u e n c e o f f e r t i l i z e r a p p l i c a t i o n o n t h e
[ a b s o r b e d
i o n s
f r e e i o n s i n
s o l u t
c o m p l e x e s i n
l i q u i d
S 0 1 u t i o n
p h a s e
9 ,
1 1 1 . 0 .
-
4 1 1 1 1 1 1 1
p r e c i p i t a t e s
s o l i d
m i n e r a l s
p h a s e
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 352/367
c o m p o s i t i o n o f
s o i l
w a t e r a n d w a t e r d r a i n e d a w a y f r o m t h e f i e l d s i n t o b r o o k s a n d c a n a l s ,
f i e l d o b s e r v a t i o n s a n d s y s t e m a t i c e x p e r i m e n t a t i o n i s b e i n g c a r r i e d o u t a s d e s c r i b e d b e l o w .
2
1 .
S o i l a n d W a t e r A n a l y s i s
A s e r i e s o f s a m p l e s w e r e t a k e n f r o m s o i l s b e f o r e a n d a f t e r d r e s s i n g a n d a n a l y s e d f o r
t h e f r a c t i o n o f f e r t i l i z e r e l e m e n t s w h i c h a r e c o m p l e x e d , a d s o r b e d a n d w h i c h r e m a i n
i n s o l u t i o n . T h e r e f o r e t h e s o l u b l e c a t i o n s w e r e d e t e r m i n e d i n w a t e r e x t r a c t s ( s o i l /
w a t e r : 1 / 5 ) . T h e s e s o l u b l e i o n s c o n s i s t o f f r e e i o n s a n d s o l u b l e c o m p l e x e s . T o d e t e r -
m i n e t h e s o l u b l e c o m p l e x e s , a c a t i o n - e x c h a n g e r e s i n D o w e x 5 0 W ( N a - f o r m ) w a s u s e d .
T h e r e s i n i s a b l e t o f i x t h e f r e e i o n s , w h i l e t h e i r
s o l u b l 1 - + e c o m p l e x v v r e m a i n i n s o l u t i o n .
+ +
F o r t h e d e t e r m i n a t i o n o f a d s o r b e d
C a
,
M g +
K
i n
a n d M n
t h e s a m p l e s w e r e
p e 1 4 . 5 . 9 1 a t e d r . v . n l i 1 N N I - 1 1 0 A c o f p I . I 7 ( S c h o l l e n b e r g e r & S i m o n , 1 9 4 5 ) , w h i l e a d s o r b e d
C u
a n d F e
w e r e d e t e r m i n e d a f t e r p e r c o l a t i o n w i t h 1 N N I I 4 O A c o f p H 3 ( J a c k s o n ,
1 9 5 8 ) .
A n o t h e r s e r i e s o f s a m p l e s w e r e t a k e n b e f o r e a n d a f t e r a p e r i o d o f h e a v y r a i n f a l l f r o m
b r o o k s , w h e r e t h e w a t e r f r o m t h e s u r r o u n d i n g f i e l d s i s g a t h e r e d .
I n a l a b o r a t o r y e x p e r i m e n t d i f f e r e n t s o i / s r e c e i v e d t w o d o s e s o f N - P - K f e r t i l i z e r s .
A f t e r e q u i l i b r a t i o n t h e s o i l s w e r e p e r c o l a t e d w i t h w a t e r , a n d t h e l e a c h e d f e r t i l i z e r
e l e m e n t s a n a l y x e d .
2 . 2 . I R e s u l t s a n d d i s c u s s i o n
2 . 2 . I .
I n c o r p o r a t i o n o f t h e f e r t i l i z e r i n t o t h e s o i l
T h e o r i g i n o f t h e s o i l s a m p l e s a n d t h e a p p l i e d f e r t i l i z e r s a r e g i v e n i n t a b l e 1 .
T a b l e 1 : O r i g i n o f t h e s a m p l e s a n d k i n d o f a p p l i e d f e r t i l i z e r s .
O r i g i n o f
s a m p l e
N r .
I
K i n d o f a p p l i e d
f e r t i l i z e r s
T e x t u r e c l a s s
W a t e r v l i e t
A s t e n e
1 9 8
1 9 0
1 7 2
1 7 3
t
u n d r e s s e d
N P K ( 1 5 - 1 5 - 1 5 )
u n d r e s s e d
N P K ( 1 3 - 1 3 - 2 0 )
h e a v y s a n d y - l o a r n
l o a m y s a n d
M e i l e g e m
1 6 8
1 6 9
p h o s p h a t e s l a g s , K ,
M a g n e s i a l i m e ,
p h o s p h a t e s l a g s , K ,
M a g n e s i a l i m e
I C a N C N
s a n d y l o a m
l i o t t e l a r e
1 7 6
u n d r e s s e d
l o a m y s a n d
1 7 7
N P l < ( 1 3 - 9 - 2 0 - 5 )
t o s a n d y l o a m
S t . L a u r e i n s
1 8 7
u n d r e s s e d
l o a m y s a n d
1 8 8 K C 1
O p h a s s e l t
1 8 3
u n d r e s s e d
s a n d y l o a m
1 8 2
N P K M g
W e t t e r e n
1 9 1
u n d r e s s e d
l i g h t s a n d y - l o a m
1 9 2
N P K M g C a
( 6 - 8 - 1 4 L 1 4 - 2 2 )
D i k k e l v e n n e 1 7 0
F a r m y a r d m a n u r e . 1
p h o s p h a t e s l a g s
s a n d y l o a m
1 7 1
F a r m y a r d m a n u r e i - K
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 353/367
I n c o m p l e m e n t t o t h e a l r e a d y m e n t i o n e d a n a . l y s i s , t h e c o n d u c t i v i t y o f t h e e x t r a c t s ,
t h e t o t a l N - c o n t e n t a n d t h e p H o f t h e s o i l s w e r e a l s o d e t e r m i n e d . T h e r e s u l t s a r e
g i v e n i n t a b l e 2 .
T a b l e . 2 : R e s u l t s o f t h e c h e m i c a l a n a l y s i s o f t h e d r e s s e d a n d u n d r e s s e d s o i l s .
S :
t o t a l a m o u n t a s s o l u b l e i o n s ,
S C :
s o l u b l e c o m p l e x e s . T h e s o l u b l e f r e e i o n s c a n b e f o u n d a s t h e d i f f e r e n c e
b e t w e e n S a n d S C
A :
a d s o r b e d f r a c t i o n
T h e s e r e s u l t s s h o w t h a t :
t h e e l e c t r i c a l c o n d u c t i v i t y i s h i g h e r i n w a t e r e x t r a c t s o f s o i l s 1 . v h i c h r e c e i v c _ t c . 1
a f e r t i l i z e r - t r e . a t m e n t , t h a n i n t h e u n d r e s s e d s o i l s .
s o l u b l e C a i n c r e a s e d n o t a b l y i n a l l d r e s s e d s o i l s . T h i s i s d u e t o t h e f a c t t h a t
t h i s e l e m e n t i s p r e s e n t i n m o s t f e r t i l i z e r s .
t h e K - c o n t e n t i n t h e s o i l s , t r e a t e d w i i . h a K - f e r t i l i z e r , i s m u c h h i g h e r t h a n i n
t h e u n d r e s s e d s o i l s . R e l a t i v e h i g h a m o u n t s o f t h i s e l e m e n t a r e p r e s e n t a s f r e e
i o n i n s o l u t i o n .
4 . - M g , p r e s e n t i n t h e f e r t i l i z e r s , i s r e c o v e r e d a s w e l l i n t h e f r e e s o l u t i o n a s i n
t h e a d s o r b e d f r a c t i o n .
5 . - e x c e p t i n o n e s o i l ( n o .
1 9 0 ) , t h e q u a n t i t i e s o f N f o u n d a f t e r N - f e r t i l i z a t i o n w e r e
h i g h e r t h a n i n t h e u n d r e s s e d s o i l s .
T h e i n c r e a s e o f t h e m o b i l e c o n t e n t s o f a l l e l e m e n t s . u n d e r s t u d y i n s o i l w a t e r i n d i c a -
t e s t h e p o s s i b i l i t y o f t h e i r e n r i c h m e n t i n d r a i n a g e a n d e f f l u e n t w a t e r .
N r .
s a r n -
p i e
D i '
'
H 0
2
C o n c l a c -
t i v i t y
m i c r o
m h o p e r ,
c m
.
. .
. . . a i n p p m
M g i n p p i n
K i n p p m
N i n
m g / 1 0 0 g
s o i l
s
s o
S
S C A
S S C
A
1 8 9
5 . 8 5
1 2 0
5 7 . 5
0
9 7 7
5 . 8
1 . 3 5
4 8 . 5
3 8 . 5
0
9 7 . 7 :
1 7 0 . 2
1 9 0
5 . 3 2
1 6 8
1 0 0 . 0 0
6 5 1 3 . 6
0 , 0 5
3 0 . 0
4 2 . 2 0
7 8 . 2
1 4 5 . 6
1 7 2
5 . 7 0
1 9 5
1 2 0 . 0
0
1 0 3 7
1 0 . 9
0 . 0 5
5 0 , 0
2 5 . 2 0
7 8 . 2
1 5 0 . 4
1 7 3
5 . 4 0
7 7 0
5 6 2 . 5
0
8 6 3 3 0 . 8
1 . 3 5
2 7 . 0
2 6 3 . 7 7 . 2 5 1 1 7 . 3
1 5 6 . 3
1 6 8
6 . 1 2
3 0 1
1 5 0 . 2
0 1 0 3 7
2 2 . 8
0 . 2 5
1 1 3 . 5
1 0 9 . 5 1 . 0
2 0 0 . 4
1 2 2 . 3
1 6 9
6 . 7 2
4 3 9
2 7 0 . 0 0
1 5 2 8
2 4 . 2
1 . 3 5
1 0 8 . 0
1 8 2 . 5 2 . 0
2 0 5 . 3 1 5 1 . 8
1 7 6 6 . 3 0
2 3 0
1 3 0 . 0 0 1 2 9 2 1 0 . 6
0 . 1 3
8 7 . 5
5 3 . 5 1 . 0 1 4 1 . 7
1 2 1 . 1
1 7 7
6 . 4 0 3 0 5
1 8 5 . 0
0 9 5 2 1 3 . 9
0 . 1 8
5 8 . 0
8 1 . 5
1 . 0
1 3 6 , 8
1 2 6 . 4
1 8 7
6 . 4 8
1 1 7
7 0 . 0
0
7 0 1
9 . 5
0 . 1 2
5 8 . 0
2 6 . 5
0
3 9 . 1
1 2 3 . 7
1 8 8
6 . 3 1
2 9 2
1 1 0 , 0 0
1 1 7 1
2 0 . 3
0 . 2 5
1 0 3 . 5 '
9 0 . 0 0 . 5
9 7 . 7
1 5 2 . 1
1 8 3 6 . 2 5
7 6
5 2 . 5 0
1 0 3 7 4 . 0
0 . 2 2
5 5 . 0
2 1 . 7 7 . 2 5 8 8 . 0
1 1 4 . 8
1 8 2
6 . 9 0
3 4 1
2 0 7 . 5 0
1 5 8 1 1 9 . 0
1 . 5 9
1 1 7 . 0
4 2 , 2 0 . 5 0 1 5 2 . 5
1 4 8 . 2
1 9 1
6 . 9 5
1 4 8
7 2 . 5
0
1 3 5 2 8 . 9
0 . 0 7
1 3 4 . 0
7 3 . 0 1 . 0
2 3 5 , 6
1 1 1 . 1
1 9 2
6 . 2 5 5 2 0
3 2 0 . 0
0 1 1 5 7
6 0 . 6
0 . 3 8
1 5 6 . 5
1 9 5 . 0 4 . 5
2 3 4 . 6
1 2 8 . 3
1 7 0
6 . 9 5 2 3 0
1 7 0 . 0 0
1 2 1 7
1 3 . 5
0 . 6 3
1 0 7 . 0
3 8 . 5
0
1 4 1 . 1
1 2 1 . 6
1 7 1
7 . 0 0
2 5 2
1 9 2 . 5
0
1 6 4 8 1 1 . 0
0 . 0 3
7 9 . 0 3 5 . 2 0 1 4 1 . 7
1 1 6 . 4
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2 . 2 . 2 . D r a i n w a t e r
D r a i n w a t e r f r o m a n h o r t i c u l t u r a l s o i l r e c e i v i n g i n t e n s i v e f e r t i l i z a t i o n , a l l o w e d
t h e f o l l o w i n g c o m p o s i t i o n i r , c o m p a r i s o n w i t h t h e n o r m a l l y u s e d i r r i g a t i o n w a t e r :
T a b l e 3 s h o w s t h e a n a l y t i c a l r e s u l t s o f w a t e r s a m p l e s , t a k e n a t t h r e e d i f f e r e n t
p l a c e s i n a b r o o k w h e r e d r a i n w a t e r f r o m t h e s u r r o u n d i n g f i e l d s i t ; g a t h e r e d .
T a b l e 3
: C h e m i c a l a n a l y s i s o f b r o o k w a t e r s a m p l e s b e f o r e a n d a f t e r h e a v y
r a i n f a l l ( " L i e v e " c a n a l )
i r r A Z o n
d r a i n
w a t e r
c o n d u c t i v i t y ( u r n h o )
2 6 3 1 3 4 0
T o t a l s a l t ( m g / 1 )
_ _
1 4 0
7 2 5
S O ( m g / I )
- 4
4 5
3 8 5
C l
( m g / 1 )
2 2
6 5
N O 3 - ( m g / 1 )
0 . 6
2 0 0
N I I 4 + ( m g / I )
0 . 5 1
N a ( m g / 1 )
7 . 4
2 6 . 8
K ( m g / 1 )
4 . 5
2 6 . 8
M g ( m g / 1 )
3 . 3
3 8 . 4
C a ( m g / 1 )
1 1
1 9 7
P O 4 , M n , F e
t r a c e s
t r a c e s
N r S a m p l e
e f o r e r a i n f a l l
A f t e r r a i n f a l l
1
2
4
1
2 4
p H
7 . 4 0
7 . 7 5
7 . 8 0
7 . 8 5
8 . 1 3 7 . 5 2
F e - c o n t e n t i n m g / I
1 . 2 8 0 . 1 6
1 . 2 8
1 . 2 8
8 . 1 3
7 . 5 2
M n - c o n t e n t i n m g / 1
0 . 5 1
0 . 5 0
0 . 6 0
0 . 9 0 0 . 3 0 1 . 0 4
P O i n r r i g / 1
4 - -
1 . 6 0
5 . 4 0
1 8 . 3 0
1 . 3 0
4 . 1 0 4 . 2 0
_
N O 2
i n m g / 1
0 . 1 0
0 . 3 2
0 . 0 6
1 4 . 2 0
0 . 9 2 0 . 3 2
_
N O 3
i n m g / 1
3 . 8 0
4 . 2 0
4 . 4 0 1 . 8 0
1 . 8 0
t r a c e
4
N I I
i n m g / 1
5 . 3 0
2 . 7 0
1 5 . 6 0
4 . 1 0
8 . 0 0 3 3 . 0 0
4
+
N a i n m g / I
2 5 . 0 0 1 4 2 . 7
3 5 . 0 0
1 3 . 5 0
7 8 . 3 0
1 9 8 . 0 0
K + i n m g / 1
9 . 3 0
1 7 . 7 0
5 9 , 8 0 1 8 . 6 0
1 5 . 7 0
3 9 . 0 0
M g + + i n m g / 1
1 4 . 0 0
1 5 . 8 0
1 7 . 4 0 1 1 . 4 0
1 2 . 5 8
9 . 3 6
4 4
C a
i n m g / 1 3 3 . 5 0 1 2 1 . 5 0
3 5 . 0 0
1 3 0 . 0 0 1 2 0 . 5 0 1 0 2 . 5 0
C o n d u c t i v i t y i n
m i c r o M h o p e r c m
8 0 0
1 1 8 0
2 7 8 0
8 8 0
1 1 2 0
1 8 2 0
S a l t c o n t e n t a s
m g N a C 1 / 1
4 3 5
6 4 0
1 6 5 0 4 8 0
6 0 4
1 0 0 0
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 355/367
C o n s i d e r i n g t h e r e s u l t s g i v e n i n t a b l e 3 ,
i t a p p e a r s t h a t
+ +
+ 4
1 . -
T h e N a + ,
K + , M g
a n d C a
c o n t e n t o f t h e w a t e r s a r n p l e s t a k e n a f t e r r a i n -
f a l l i s g e n e r a l l y s r n p l l e r t h a n b e f o r e r a i n f a l l , d u e t o d i l u t i o n .
_
_
2 . -
T h e
N O 2
a n d
N H 4
c o n t e n t s i n c r e a s e d a f t e r r a i n f a l l , w h i l e t h e N O 3
c o n -
t e n t w a s d e c r e a s i n g .
2 . 2 . 3 . L a b o r a t o r y e x p e r i m e n t
N i n e d i f f e r e n t s o i l s w e r e t r e a t e d w i t h t h e f o l l o w i n g d o s e s o f N , p a n d K - f e r t i -
l i z e r s .
T h e p H , c a r b o n c o n t e n t a n d C . E . C . O f t h e s o i l s a m p l e s a r e g i v e n i n t a b l e 4 .
T a b l e 4 : C h a r a c t e r i s a t i o n o f s o i l s a m p l e s
O f e a c h s o i l 1 0 0 g w e r e m i x e d i . v i t h t h e N , P a n d K f e r t i l i z e r s a s m e n t i o n e d
( 4 - b l a n c ) . T h e t r e a t e d s a m p l e s w e r e b r o u g h t i n t o p e r c o l a t i o n - t u b e s , t h e s o i l - c o l u m n
h a v i n g a l e n g t h o f 2 0 t o 3 0 c m . A f t e r p e r c o l a t i o n w i t h 1 0 0 m l o f d e i o n i z e d ' w a t e r , N
P a n d K w e r e d e t e r m i n e . d i n t h e e f f l u e n t ( s e e t a b l e . c ) .
F e r t i l i z e r s
% N , P . 0
5
,
K 0
2
D o s i s 1 D o s i s 2
i n u n i t s / h a
N H
4
N O 3
2 6 % N
1 0 0
2 0 0
s u p e r p h o s p h a t e
1 8 % P 2 O 5
1 0 0 2 0 0
K 2 5 0 4
5 0 % K z 0
1 5 0
3 0 0
S o i l N r
O r i g i n
p H p H
K C 1
T o C
W a l k l e y
F s r . H l a c k
C . F . C . i n
m e g / 1 0 0 g
o f s o i l
T e x t u r e
7 1 G V 1 5 6
H e r e n t a l s
4 . 8 5 3 . 9 5
2 . 3 5 7 . 5 0 s a n d
7 0 G V 1 4 2
W a a r s c h o o t 5 . 6 0 4 . 6 0
¿ . 5 2
1 1 . 8 7
l o a m y s a n d
7 0 0 V 1 4 4
P e r u w e l z
6 . 2 5
5 . 5 0
1 . 3 0 8 . 3 0
/ i g h t s a n d y l o a . r n
7 1 G V 1 5 7
G l a b b e e k 6 . 4 5 5 . 2 5
1 . 3 8
1 0 . 2 5
l i g h t s a n d y l o a m
7 0 G V 1 4 1
l v i e r e n d r e e
6 . 3 0 5 . 0 5
2 . 2 3 1 1 . 5 5 s a n d y l o a m
7 0 0 V 1 6 0
P r o v e n
7 . 7 5 6 . 9 0
0 . 6 5 1 4 . 7 5
s a n d y l o a r n
7 0 G V 1 4 5 W a n n e g c m - L e d e 5 . 6 5
4 . 7 5
1 . 5 4
9 . 3 7
h e a v y s a n d y l o a r n
7 1 0 V 1 5 9
K i e l d r e c h t
7 . 8 5
7 . 2 0
2 . 2 3
1 9 . 5 0
h e a v y s a n d y l o a m
7 0 G V 1 4 3
A t h 6 . 5 0 5 . 7 5
1 . 4 2 1 1 . 2 5 l i g h t l o a m
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 356/367
T a b l e 5 : K , P a n d N c o n t e n t s o f p e r c o l a t i o n w a t e r .
W i t h t h e s e f i g u r e s t h e p e r c e n t a g e s o f t h e a p p l i e d K a n d N , r e s p e c t i v e l y r e t a i n e d b y
t h e s o i l a n d l e a c h e d , w e r e c a l c u l a t e . d ( s e e t a b l e O .
T a b l e 6 : P e r c e n t a g e s o f a p p l i e d K a n d N , l e a c h e d a n d r e t a i n e d b y t h e s o i l .
T h e s e f i g u r e s s h o w t h a t t h e q u a n t i t i e s o f e l e m e n t s b e i n g l e a c h e d a r e v e r y d i f f e r e n t
i n f u n c t i o n o f s o i l p r o p e r t i e s , s u c h a s t e x t u r e , h u m u s c o n t e n t a n d p H . I t h a s b e e n
s h o w n b y K o l e n b r a n d e r ( 1 9 7 0 ) t h a t d i s t r i b u t i o n f a c t o r s , c a l c u l a t e d f r o m c o l u m n e x -
p e r i m e n t s a r e . n o t v a l i d i n f i e l d c o n d i t i o n s , h o w e v e r , t h e o b s e r v e d d i f f e r e n c e s m a y
b e u s e f u l l i n c o m p a r i n g d i f f e r e n t s o i l s a n d a c t i n g p a r a m e t e r s .
3 .
P l a n t r e a c t i o n t o c h e m i c a l s o i l e n r i c h m e n t
T h r o u g h i n t e n s i v e f e r t i l i z e r u s e t h e u p p e r p a r t o f t h e w e l l k n o w n I s . l i t s c h e r l i c h
c u r v e i s o f t e n r e a c h e d a n d y i e l d d e c r e a s e m a y e v e n o c c u r d u e t o n o n e q u i l i b r a t e d
n u t r i e n t s u p p l y o r t o x i c a c c u m u l a t i o n o f s o m e e l e m e n t s .
N r s o i l l
s a m p l e l
'
1 1
K i n D p 1 1 1
D o s i s 1
D o s i s 2
B l a n c
P i n p p m
D o s i s 1 D o s i s 2
B l a n c
N i n p p m
D o s i s 1
D o s i s 2
l a n c
1 5 6
1
1 3 . 2 3 3 . 0
6 5 . 0
1 . 5
2 . 2 1 . 3
1 8 . 2
3 6 . 4 6 3 . 0
1 4 2 ' 5 . 7
7 . 7
1 0 , 4
4 . 8 4 . 1
3 . 3
2 . 1 . 0
2 1 . 0
3 9 . 2
1 4 4
1 2 . 0 1 2 . 5
1 8 . 7
2 . 6
5 . 2 4 . 8 2 5 . 9
1 8 . 2
2 6 . 6
1 5 7
6 0 . 0
7 2 . 0
1 3 1 . 0
1 1 . 5
1 0 . 2
1 3 . 3
Z 0 . 3
1 8 . 2 1 9 . 6
1 - 1 1
3 . 2
3 . 6 4 . 7
2 . 0
3 . 9
2 . 2
1 5 . 8
2 1 . 0
3 6 . 4
1 6 0
8 . 3 1 0 . 5
1 1 . . 1
1 . 7
1 . 5
2 . 8
1 6 . 1
1 8 . 2
2 3 . 8
1 4 5 Z 5 . 5
3 0 . 2
4 9 . 0
3 . 5 3 . 5
3 . 3
1 7 . 5 1 5 . 4
3 0 . 1
1 5 9 3 1 . 0
4 2 . 2
4 1 . 5
0 . 9
1 . 5
-
1 6 . 8 3 6 , 4
3 9 . 2
1 4 3
1 9 . 2
3 6 . 5
3 6 . 5
3 . 7
3 . 7
2 . 4
i 6 . 8 3 6 . 4
3 6 . 4
i
S o i l
n r .
D o s i s 1
D o s i s 2
D o s i s 1
D o s i s 2
" J . . .
l e a -
c h e d
` ' , , r e t a i -
f l e d b y
t h e s o i l
' . . 4 ,
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c h e d
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n e d b y
t h e s o i l
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c h e d
' , / : : . r e t a . i -
n e d b y
t h e s o i l
a i t o l e a -
c h e d
' I . ;
r e t a i -
n e d b y
t h e s o i l
1 5 6
3 9 . 5 0
6 0 . 5 0
5 1 . 7 5 ' 1 8 . 2 5 5 4 . 6 4 5 . 4
5 7 . 2
3 2 . 8
1 4 2
. 1 . 1 0
9 5 . 9 0
. 1 . 7 5
9 5 . 2 5
0
1 0 0
2 7 . 3
7 2 . 7
1 4 4
1 . 1 5
9 8 . 8 5
7 . 3 0 9 2 . 7 0
0 1 0 0
1 . 0
9 9 . 0
1 5 7
¿ . 4 . 0 0
7 6 . 0 0 7 1 . 0 0 2 9 . 0 0
0
1 0 0
0 1 0 0
1 4 1 2 . 8 0
9 7 . 2 0
2 . 5 0
9 7 . 5 0
1 2 . 6
8 7 . 4
2 9 . 4
7 0 . 5
1 6 0 4 . 3 0
9 5 . 7 0
3 . 1 0 9 6 . 9 0
6 . 3
9 3 . 7
1 1 . 5
8 8 . 5
1 4 5
9 . 5 0
9 0 . 5 0
2 3 . 5 0
7 6 . 5 0
0
1 0 0
1 8 . 9
8 1 . 1
1 5 9 2 2 . 5 0
7 7 . 5 0
1 1 . 5 0
8 8 . 5 0 5 8 . 8
4 1 . 2
3 3 . 6
6 6 . 4
1 4 3
3 - 1 . 5 5 6 5 . 4 5
1 7 . 3 0
8 2 . 7 0
5 8 . 8
4 1 . 2
I
. 2 9 . 4
7 0 . 6
a
i
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 357/367
D i r e c t t o x i c i t y p h e n o m e n a a r e h o w e v e r m o s t o b s e r v e d 1 . v i t h r e g a r d t o t r a c e e l e -
m e n t s o r n o n e s s e n t i a l e l e m e n t s , i n t r o d u c e d b y e x t e r n a l p o l l u t i o n , o r e v e n t u a l l y a s
p l a n t n u t r i e n t s . T h e r e a c t i o n o f p l a n t s t o s u c h s i t u a t i o n s i s l a r g e l y d e p e n d i n g u p o n
t h e e l e m e n t a n d t h e p H o f t h e s o i l . D i f f e r e n t o b s e r v a t i o n s A o w i n g i n j u r y t o p l a n t s
a n d a c . c u m u l a t i o n s o f e l e n - i e n t s , s u c h a s P b , C r a n d 2 0 i n t h e i r t i s s u e s a r e n o t c a u s e d
b y i n t e n s i v e f e r t i l i z e r u s e , b u t o c c u r r e d i n i n d u s t r i a l z o n e s a n d w e r e s o m e t i m e s a l s o
o b s e r v e d i n u r b a n g a r d e n s . T h e c a s e o f P b e n r i c h r n e n t i n p a s t u r e c r o p s a l o n g h i g h -
w a y s W a S a l s o c o n f i r m e d ; b u t s h o w e d t o b e r e s t r i c t e d t o s t n a l l d i s t a n c e s , s e l d o m
r e a c h i n g 2 0 m e t e r s .
S o i l s , e x p o s e d t o t e m p o r a r y i n u n d a t i o n w i t h p o l l u t e d w a t e r , o f t e n s h o w h a r m f u l l
e f f e c t s , a s d e s c r i b e d i n t h e f o l l o w i n g t w o e x a m p l e s .
A s o i l , f l o o d e d w i t h b r o o k w a t e r c o n t a i n i n g 1 2 0 t o 5 6 0 p p m C r a n d 9 t o 2 3 p p m
N i a s a c o n s e q u e n c e o f i n d u s t r i a l p o l l u t i o n , s h o w e d a 0 . 5 N
I - L N O 3 e x t r a c t a b l e
c o n t e n t o f 7 8 p p m C r a n d 2 3 p p m N i , w h i l e t h e g r a s s w a s e n r i c h e d t o 1 5 . 3 p p m
C r a n d 2 9 . 6 p p m N i .
O n a m e a d o w h a v i n g a
p l i - H 2
0 o f 5 , 9 f l o o d e d w i t h w a t e r o f t h e r i v e r S c h e l d e ,
t h r e e c o w s d i e d w i t h i n a f e w d a . y s , w h i l e t h e a n a l y s i s o f s o i l a n d p l a n t s w e r e a s
f o l l o w s : ( i n p p m ) :
3 . 1 .
P o t e x p e r i m e n t s
S i n c e t r a c e e l e m e n t t o x i c i t i e s w e r e o f t e n p r e s u m e d i n r e c e n t t i m e s , a s e r i e s o f
s y s t e m a t i c e x p e r i m e n t s w a s s e t u p i n o r d e r t o o b s e r v e t h e p l a n t r e a c t i o n s t o w a r d s
h i g h l y i n c r e a s e d s o i l c o n t e n t s o f t r a c e e l e m e n t s a t t w o p H l e v e l s . T h e r e f o r e o n e
p a r t o f a n a c i d s a n d y s o i l w a s t r e a t e d w i t h l i m e i n o r d e r t o i r r . r e a s e t h e p H w i t h +
o n e u n i t .
A f t e r e q u i l i b r a t i o n w i t h i n c r e a s i n g l e v e l s o f B ( a s
N a 2 B 4 0 7 . 1 0 H 2 0 ) , M n ( a s
l s . I n S 0
. 4 H 2 . 0 ) , Z n
( a s Z n S 0 7 H 0 ) a n d C u ( a s C u S 0 . 5 1 - 1 0 )
s u c c e s s i v e c u t t i n g s
4
4
( I 2
o f I t a l i a n r y e g r a s s w e r e g r o l . v n i n p o t s c o n t a i n i n g 1 k g o f s o i l . T h e r e s u l t s o f t h e s e
e x p e r i m e n t s a r e g i v e n i n t a . b l e s 7 t o 1 0 .
I n a l l c a s e s , t h e l e a f c o n t e n t s o f r y e g r a s s
w i t h t h e e l e m e n t u n d e r c o n s i d e r a t i o n i n c r e a s e d v e r y m u c h i n f u n c t i o n o f t h e t r e a t -
m e n t s , e s p e c i a l l y w h e r e n o l i m e w a s a p p l i e d .
W h i l e l i m i n g a l s o i n f l u e n c e d f a v o r a b l y t h e d r y m a t t e r p r o d u c t i o n , a c o n s e q u e n t
y i e l d d e c r e a s e w a s o n l y o b s e r v e d i n f r u i d i o n o f t h e h i g h t r a c e e l e m e n t , t r e a t m e n t s
w i t h C u a n d Z n . I f w e j u d g e t h e t o x i c i t y o f a n e l e m e n t i n f u n c t i o n o f t h i s y i e l d
S o i l e x t r a c -
t e d w i t h
0 . 5 n
H N O 3
F e
M n
Z n
C u P b
B
N i
C r M o C o
f l o o d e d 2 5 0 0
9 2
5 6 9
2 9 - -
8 . 2 1 5 2 . 5
2 . 5
n o r m a l 5 9 0
4 2
.
1 0
7
¿ O . 5
-
t r a c e s
g r a s s
f l o o d e d > 2 0 0 0 9 3 9
6 8 9 7 1
5 2
6 2
> 1 2 5
> 1 0 0
6 . 7
1 5
n o r m a l
2 0 0 8 0
4 0
7
4
1 6
t r a c e s
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 358/367
d e c r e a s e , t h e t o x i c t i s s u e c o n c e n t r a t i o n l e v e l s m i g h t b e e s t i m a t e d f o r
C u a t t h e
r a n g e o f + 2 0 p p m a n d f o r Z n a t + 1 0 0 0 p m m
( d r y m a t t e r ) , w h i l e t h e t o x i c l e v e l s e e m s
n o t t o b e r e a c . h e d i n t h e
e x p e r i m - e n t s w i t h B a n d M n . T h e s e f i g u r e s h o w e v e r d o n o t
c o r r e s p o n d w i t h a n y e s t i m a t i o n c o n c e r n i n g t h e e v e n t u a l t o x i c e f f e c t s o f t h e p r o d u c e d
c r o p s t o v i a r d s
T a b l e 7 : B o r o n e x p e r i m e n t : t r e a t m e n t a n d r e s u l t s o f p l a n t a n a l y s i s .
T a b l e 8 : M n e x p e r i m e n t : t r e a t m e n t s a n d r e s u l t s o f p l a n t a n a l y s i s .
S o i l
B t r e a t -
m e n t
( i n p p m )
d r y m a t t e r p r o d u c e d
( i n g )
B c o n t e n t i n p l a n t
d r y m a t t e r ( p , p m )
l s t
c u t
Z n d c u t
1 s t c u t
2 n d c u t
a c i d
o
2 . 7 4
3 . 2 8
1 8 . 2
2 2 . 1
( p 1 I - H 0 0 . 5
2 . 6 9
3 . 6 3
8 5 . 0
4 6 . 9
4 . ( 3 )
2
1 . 0
2 . 6 9
3 . 4 2
1 1 0 . 0
4 8 . 1
1 . 5
2 . 8 2
3 . 3 2
1 5 5 . 0
6 6 . 9
2 . 0
2 . 4 6
3 . 4 1
1 9 3 . 3
7 2 . 5
l i m e d
3 . 9 9
1 . 2 9
1 9 . 0
3 - 1 . 0
( p I I - 1 1 , 0
0 . 5
3 . 6 7
1 . 3 1
3 1 . 4
4 7 . 0
6 . 2 )
"
1 . 0
3 . 9 2
1 . 2 9
5 9 . 4
6 4 . 5
1 . 5
4 . 6 0
1 . 1 7
7 6 . 9
9 3 . 5
¿ . 0 3 . 9 3
1 . 2 3
1 0 7 . 5
1 0 9 . 5
S o i l
M n t r e a t -
m e n t
( i n p p m )
d r y m a t t e r p r o d u c e d
( i n g )
M n c o n t e n t i n p l a n t
d r y m a t t e r ( p p m )
1 s t
c u t
2 n d c u t 1 S
C U t
Z n d c u t
a c i d
O 2 . 5
1 . 8
4 7 . 7
7 5 . 6
( p 1 1 - I I 0
2
2 5 0
2 . 4
1 . 9
7 2 . 1 1 3 6 . 2
4 . 2 2 )
5 0 0
2 . 2
1 . 7
1 1 2 . 5
1 0 3 . 4
7 5 0 2 . 2 1 . 4
1 3 4 . 2
1 6 5 . 6
1 0 0 0
2 . 2 1 . 5
1 4 9 . 4
1 6 7 . 7
l i m e d
O
2 . 9 2 . 4
1 5 . 3
2 3 . 2
( p H - H 0 2 5 0
2 . 7 '
2 . 0
2 6 . 0 3 3 . 1
5 . 2 8 )
5 0 0 2 . 6 1 . 7
4 1 . 2
8 4 . 4
7 5 0
2 . 8
2 . 2
5 2 . 5
9 8 . 0
1 0 0 0
3 . 1
2 . 0
6 5 . 2
1 2 5 . 5
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/efecte-ale-utilizarii-intensive-ale-fertilizarii-in-mediul-umanpdf 359/367
T a b l e 9 : Z i n c e x p e r i m e n t : t r e a t m e n t s a n d r e s u l t s o f p l a n t a n a l y s i s .
T a b l e 1 0 : C o p p e r e x p e r i m e n t : t r e a t m e n t s a n d r e s u l t s o f p l a n t a n a l y s i s .
S o i l
Z n t r e a t -
m e r i t
6 » p p m )
d r y r n a t t e r p r o d u c e d
( i n ; )
Z » c o n t e n t i n
d r y m a t t e r ( . i n
1 s t c u t
p l a n t
' , p r o )
I s t c u t
I
2 n d c u t
2 n d c u t
a c i d
0
1 . 2 7
2 ; 4 7
1 8 1
1 8 6
( 0 1 - 1 1 , 0
2 0 0
0 . 7 8
1 . 0 0
2 1 0 0
2 8 9 0
4 . 4 2 ) '
4 0 0
0 . 1 7
-
-
-
6 0 0
- -
_
-
8 0 0
-
-
-
-
l i m e d
0
1 . 3 8
1 . 7 8
1 1 7
1 0 8
( p 1 1 - 1 1 0
2 0 0
1 . Z Z
1 . 5 7
5 8 5
7 0 0
5 . 2 2 ) 2
4 0 0
1 . 0 8
1 . 6 3
1 0 4 0
1 1 5 0
6 0 0
1 . 2 0
1 . 4 5
1 5 0 0
2 2 3 0
8 0 0
1 . 0 4
1 . 0 5
2 0 8 0
3 4 4 0
S o i l
i C u t r e a t -
m e n t
( i n p p m )
d r y m a t t e r p r o d u c e d
( i n g )
C u c o n t e n t i n p l a n t
d r y m a t t e r ( i n p p m )
1 s t c u t
2 n d c u t
1 s t c u t
2 n d c u t
a c i d
0
1 . 1 0
0 . 3 1 .
1 7 . 1
( p l l - 1 1 0
2
2 5
0 . 9 2
0 , 4 4 1 8 . 3
4 . 0 9 )
5 0
0 . 6 9
0 . 1 4
2 6 . 2
7 5 0 . 3 1
0 . 0 5
5 3 . 4
l i m e d
0
1 . 5 5
1 . 3 1
9 . 2
1 2 . 6
( p 1 - 1 - 1 - I 0
2 5
1 . 4 7
0 . 9 7
1 1 . 9
1 3 . 9
- ? .
. 2 5 )
5 0
1 . 3 0
1 . 7 8 1 6 . 9
1 7 . 6
7 3
1 . 4 0
1 . 7 0
2 1 . 7 2 1 . 5
-
i
F o r m e r s y s t e m a t i c e x p e r i m e n t a t i o n h a s s h o w n ( C ; o t t e n i e A . e t a l , 1 9 7 0 ) t h a t t h e
e s s e n t i a l t r a c e e l e m e n t s m a y b e c l a s s i f i e d a s f o l l o w s :
B a n d M o
,
t h e c o n c e n t r a t i o n o f w h i c h i n t h e p l a n t t i s s u e r e f l e c t s q u i t e t r u l y
t h e i r p r e s e n c e i n t h e s o i l .
M n a n d Z n ,
w h i c h m a y a l s o b e f o u n d i n v e r y v a r i a b l e c o n c e n t r a t i o n s i n t h e
p l a n t s , b u t f o r t h e s e e l e m e n t s , s o i l p l l s e e r n s t o b e t h e m o s t i m p o r t a n t a c t i n g
f a c t o r .
F e a n d C u , a r e l e s s v a r i a b l e e l e m e n t s i n p l a n t t i s s u e s ,
T h i s m e a n s t h a t t o x i c i t y t o p l a n t s c a u s e d b y o n e o f t h e s e e l e m e n t s w i l l c o r r e s p o n d
w i t h a d i f f e r e n t u p t a k e p a t t e r n . F o r e x a m p l e B o r Z n t o x i c i t y c o r r e s p o n d s w i t h
h i g h l y i n c r e a s e d c o n c e n t r a t i o n s o f t h e s e e l e m e n t s i n t h e p l a n t s , w h i l e F e o r C u
t o x i c i t y . m a y c a u s e a n i m p o r t a n t y i e l d d e c r e a s e w i t h o u t t h e s a m e e n r i c h m e n t o f t h e
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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p l a n t t i s s u e s w i t h t h e s e e l e m e n t s .
3 . 2 .
N e u b a u e r e x p e r i m e n t s
S i m i l a r e x p e r i m e n t s w e r e c a r r i e d o u t u s i n g t h e N e u b a u e r
s e e d l i n g m e t h o d
( N a i r , K . P . P . & C o t t e n i e , A . ,
1 9 6 7 ) . T h e r e f o r e 1 0 0 b a r l e y s e e d l i n g s w e r e g r o w n
d u r i n g 1 5 d a y s i n 1 0 0 g o f s o i l m i x e d w i t h 5 0 g o f p u r e
s a n d .
3 . 2 . 1 . V i s u a l s y m p t o m s
O b s e r v a t i o n o f v i s u a l s y m p t o m s o n t h e g r o w i n g p l a n t s
a n d a r r e s t o f p t . u p e r
v e g e t a t i o n g r o w t h r e f l e c t i n g i n a l o w e r d r y m a t t e r p r o d u c t i o n , w e r e
t h e c r i t e r i a
w i t h w h i c h t o x i c i t y e f f e c t s o f t h e t r e a t m e n t s w e r e
e s t i m s . t e d . T h e e x p e r i m e n t w i t h
i r o n s h o w e d o b s e r v a b l e r e d u c t i o n i n v e g e t a t i v e
g r o v . , t h a n d t o x i c : i t y s y m p t o m s a t
2 0 0 p p m w i t h a g r a d u a l i n t e n s i f i c a t i o n t i l l 5 0 0 p p m .
W i t h z i n c ,
t h e r e d u c t i o n i n g r o w t h g r a d u a l l y i n t e n s i f i e d f r o m 1 0 0 t o
6 0 0 p p m .
I n t h e e x p e r i m e n t w i t h m a n g a n e s e , w h e r e t h e t r e a t m e n t s
r a n g e d f r o m 0 t o 6 0 0 p p m ,
t h e r e a p p e a r e d a s l i g h t e v i d e n c e o f m a n g a n e s e t o x i c i t y o n
v e g e t a t i v e g r o w t h b y w a y
o f g r o w t h r e d u c t i o n i n t h e b e g i n n i n g o f t h e e x p e r i m e n t .
T o x i c i t y s y m p t o m s i n t h e
f o r m o f l e a f t i p b r o w n i n g a n d y e l l o w i n g , w e r e o b s e r v e d a t t h e
5 0 0 p p m l e v e l .
A f i r s t e x p e r i m e n t w i t h b o r o n , w h e r e t h e t r e a t m e n t s r a n g e d f r o m
0 t o 2 0 0 p p r n ,
s h o w e d a c . u t e t o x i c i t y s y m p t o m s . B r o w n i n g o f l e a f t i p s a p p e a r e d a t
t h e 2 0 p p m
l e v e l . Y e l l o w i n g o f l e a v e s l e a d i n g t o a p a p e r y w h i t e a p p e a r a n c e ,
c . o u p l e d w i t h
s t u n t i n g o f v e g e t a t i v e g r o w t h , s t a r t e d a t t h e 4 0 p p m l e v e l w i t h a s e v e r e
i n t e n s i f i -
c a t i o n t i l l t h e h i g h e s t l e v e l ( 2 0 0 p p m ) . I n a s e c o n d e x p e r i m e n t
w i t h b o r o n ' , w h e r e
t h e t r e a t m e n t s r a n g e d f r o m 0 t o 2 0 p p m , t l h e r e w a s n o o b s e r v a b l e
r e d u c t i o n i n
v e g e t a t i v e g r o w t h c o r r e s p o n d i n g 1 . v i t h t h e t r e a . t m e n t s .
S p a r s e l e a f t i p b r o w n i n g w a s o b s e r v e d a t 2 , 5 p p m l e v e l a n d l a t e r a t
1 , 2 5 p p m
a l s o . H o w e v e r , m a x i m u m l e a f t i p b r o w n i n g w a s o b s e r v e d a t 2 0 p p m
l e v e l .
3 . 2 . 2 . U p t a k e o f t r a c e e l e m e n t s
U p t a k e o f t r a c e e l e m e n t s i n u g p e r g o f d r y m a t t e r w a s o b t a i n e d a s a
m u l t i p l i -
c a t i o n p r o d u c t o f c o n t e n t
i n p p m i n d r y m a t t e r a n d y i e l d o f d r y m a t t e r i n g .
I r o n u p t a k e s h o w e d r e l a t i v e l y s r n a l l v a r i a t i o n s , w h i l e t h e t o x i c i t y s y m p t o m s
a . n d
r e d u c t i o n i n v e g e t a t i v e g r o w t h s t a r t e d f r o m t h e Z O O p p m l e v e l
( t a b l e 1 1 ) .
T a b l e 1 1
: I r o n t r e a t m e n t e f f e c t s o n F e - u p t a k e .
D o s e s
F e - u p t a k e ( i n
m i c r o g r a m )
c o n t r o l
8 5 . 9 0
1 0 0 p p r n
9 5 . 5 8
Z O O p p m
8 3 . 6 6
3 0 0 p p r n
8 3 . 5 8
4 0 0 p p n n
8 7 . 2 8
5 0 0 p p r n
7 8 . 1 6
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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T h e e f f e c t o f z i n c a d d i t i o n s h a s c l e a r l y r e f l e c t e d i n u p t a k e . A t t h e 4 0 0 p p m
l e v e l t h e r e w a s a m a r k e c i r e d u c t i o n i n u p t a k e c o u p l e d w i t h a c o r r e s p o n d i n g l y m a r k e d
r e d u c t i o n i n v e g e t a t i v e g r o w t h ( t a b l e 1 2 ) .
T a b l e 1 2 : Z i n c t r e a t m e n t e f f e c t s o n t r a c e e l e m e n t u p t a k e .
I n t h e e x p e r i m e n t w i t h m a n g a n e s e t h e r e w e r e n o o b s e r v a b l e g r o w t h d i f f e r e n c e s ,
b u t t h e t r e a t m e n t s 8 1 r o n g l y i n f l u e n c e d t h e M n u p t a k e ( t a b l e 1 3 ) .
T a b l e 1 3 : M a n g a n e s e t r e a t m e n t e f f e c t s o n m e a n u p t a k e o f M n a n d F e
I n t h e f i r s t e x p e r i m e n t w i t h b o r o n , d i s c e r n i b l e d i f f e r e n c e s i n u p t a k e c o r r e s -
p o n d i n g w i t h t h e r e d u c t i o n i n v e g e t a t i v e g r o w t h c o u l d b e o b s e r v e d . I n t h e - s e c o n d
e x p e r i m e n t , d e s p i t e t h e a b s e n c e o f p e r c e p t i b l e g r o w t h d i f f e r e n c e s , a s i g n i f i c a n t
d i f f e r e n c e i n u p t a k e w a s o b s e r v e d ( t a b l e 1 4 ) .
D o s e s
M n u p t a k e
( i n m i c r o g r a m )
. F e u p t a k e
( i n m i c r o g r a m )
0
Z Z Z
1 0 3
5 0
5 0 7
-
1 0 0
9 1 0
8 8
2 0 0
2 1 8 6
9 9
3 0 0
2 5 0 6
8 2
4 0 0
3 5 1 6
9 1
5 0 0
2 9 4 6
7 3
6 0 0
2 7 8 7
7 0
M e a n u p t a k e b y c i r y m a t t e r a v e r a g e d o v e r 3
r e p l i c a t i o n s ( i n m i c r o g r a m )
D o s e s
Z n
A l
C u
M n F e
C o n t r o l
4 6 . 9 5
1 5 . 7 2
1 6 . 5 3 1 6 4 . 5 1
8 6 . 6 6
1 0 0 p p r n
1 2 4 . 5 1
2 0 . 3 3
1 7 . 4 1
2 1 5 . 4 8
9 0 . 9 3
2 0 0 p p m
4 9 2 . 2 1
1 4 . 2 1
2 5 . 3 7
3 5 4 . 8 1
1 4 7 . 8 2
3 0 0 p p r r ,
1 0 0 0 . 4 3
1 1 . 0 5
2 7 . 4 0
4 2 2 . 3 7
1 3 3 . 0 8
4 0 0 p p m 9 0 8 . 5 8
1 6 . 9 8
2 4 . 2 8 2 4 0 . 9 6 1 3 3 . 3 7
5 0 0 p p m
8 2 6 . 7 5
4 . 6 7 1 4 . 6 4
1 5 3 . 1 6
1 0 1 . 2 7
6 0 0 p p m
4 9 9 . 5 6 3 . 0 3
1 1 . 8 0
1 4 7 . 1 0 7 0 . 4 0
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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T a b l e 1 4
: B o r o n t r e a t m e n t e f f e c t s o n B u p t a k e .
3 . 2 . 3 .
I ) i s c u s s i o n
1 s t E x p e r i m e n t
2 n d E x . p e r i m e n t
T h e e x p e r i m e n t s o n t r a c e e l e m e n t s u s i n g t h e N e u b a u e r m e t h o d h a v e s h o w n n e t
r e s p o n s e o f b a r l e y s e e d l i n g s t o t r e a t m e n t s w i t h i r o n ,
z i n c , m a n g a n e s e a n d b o r o n .
T h e q u a n t i t i e s o f e l e m e n t s a c i c e d w e r e r e l a t i v e l y h i g h i n o r d e r t o o b s e r v e a t
w h i c h
l e v e l t o x i c i t y p h e n o m e n a w o u l d a p p e a r .
T h e e x p e r i m e n t s h a v e d e m o n s t r a t e d t h a t w h i l e u p t a k e i s g e n e r a l l y t h e m o s t
r e l e v a n t f a c t o r t o b e c o n s i d e r e d , t o x i c i t y a s m a n i f e s t e d b y g r o w t h r e d u c t i o n m a y
i n s o m e c a s e s b e f o u n d w i t h o u t a c o r r e s p o n d i n g a b n o r m a l i n c r e a s e i n p l a n t c o n t e n t .
I n t h e c a s e o f i r o n , t h e r e l a t i v e l y h i g h l e v e l o f t r e a t m e n t s f a i l e d t o s h o w p e r c e p t i -
b l e d i f f e r e n c e s i n u p t a k e . I n t h e c a s e o f m a n g a n e s e , d e s p i t e t h e a b s e n c e o f a p e r -
c e p t i b l e g r o w t h r e d u c t i o n , h i g h l y s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s i n u p t a k e c o u l d
b e o b t a i n e d .
W i t h r e s p e c t t o z i n c a n c i b o r o n , g r o w t h r e d u c t i o n b r o u g h t a b o u t c o r r e s p o n d i n g s i g -
n i f i c a n t d i f f e r e n c e s i n u p t a k e . S i g n i f i c . a n t i n c r e a s e s i n p l a n t t i s s u e c o n t e n t s a n d
u p t a k e o f t h e s e t w o e l e m e n t s w e r e a l s o o b s e r v e d w i t h a p p l i c a t i o n r a t e s
f a r b e l o w
t h e t o x i c i t y l e v e l . T h e r e s u l t s a l s o s h o w c l e a r l y i n i n t e r a c t i o n e f f e c t b e t w e e n
F e
a n d M n , a s w e l l a s b e t w e e n Z n a n d A l .
G e n e r a l l y , t h e l o w e s t t r e a t m e n t s a l r e a . c l y s h o w e d s u f f i c i e n t . l y d i s c e r n i b l e
d i f f e r e n c e s i n u p t a k e i n c o m p a r i s o n w i t h t h e c o n t r o l s . T h e r e f o r e , i t s e e m s t h a t
t h e r e s p o n s e o f c e r e a l s e e d l i n g s , i n t h i s c a s e b a r l e y , i s s u f f i c i e n t l y s e n s i t i v e
t o r e N , , e a l t h e e x i s t e n c e o f d i f f e r e n t s o i l s t a t u s \ m i t t ' r e s p e c t t o m a n g a n e s e ,
z i n c
a n d b o r o n t o w h i c . h t h i s s t u d y r e f e r s . T h e u p t a k e o f i r o n o n t h e o t h e r h a n d s h o w e d
n o s i g n i f i c a n t r e l a t i o n w i t h t h e c o r r e s p o n d i n g t r e a t m e n t s .
3 . 3
P o t e x p e r i m e n t s w i t h c o n t a m i n a t e d s o i l s
3 , 3 , 1 . S o i l c o n t a m i n a t e d 1 . v i t h Z n , C u a n d P b .
A s o i l o r i g i n a t i n g f r o m a n i n d u s t r i a l a r e
a n d s h o w i n g h i g h c o n t e n t s o f Z n . C u
a n d P b w a s u s e d i n a p o t e x p e r i m e n t w i t h P e r e n n i a l R y e g r a s s ( R . v . P . )
-
A t a s o i l p H - 1 1 2 0 o f 6 . 4 5 t h e c o n t e n t s o f t h e s e e l e m e n t s i n t h e h a r v e s t e d p l a n t s
T r e a t m e n t
( p p m B )
B u p t a k e
( i n m i c r o g r a m )
T r e a t m e n t
( p p m 1 3 )
B u p t a k e
( i n m i c r o g r a m )
c o n t r o l
3 1
c o n t r o l
1 1
2 0
4 4 9
1 . 2 5
7 0
4 0
6 2 7
2 . 5
6 9
8 0
4 7 4
5 2 2 3
1 2 0
2 8 0
1 0
3 1 9
1 6 0
2 8 2
2 0
5 5 1
2 0 0
2 0 9
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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w e r e : 7 7 0 p p m Z n , 2 5 . 9 p p r n C u a n d 1 8 . 2 p p m P b .
L i m i n g t o 1 3 1 1 - H 2 0 7 . 1 5 i n c r e a s e d t h e y i e l d s b u t t h e t i s s u e c o n t e n t s r e m a i n e d
s t i l l a t a v e r y h i g h l e v e l .
A d d i t i o n o f t h e c h e l a t i n g a g e n t E . 1 ) T . A . t o t h e s o i l c a u s e d i n v a r i a b l y a c o n s i -
d e r a b l e i n c r e a s e o f t h e s a m e t r a c e e l e m e n t c o n t e n t s :
T h e n o r m a l t r a c e e l e m e n t s i t u a t i o n o f h e r b a g e p l a n t s i s i r . t h e r a n g e o f 1 0 0 p p m
Z n . 1 0 p p m C u a n d 5 p p r n P b .
3 . 3 . 2 . S o i l _ c o n t a m i n a t e d w i t h Z n
A n o t h e r s e r i e s o f e x p e r i m e n t s w a s u n d e r t a k e n w i t h Z n - c o n t a m i n a t e d i n c o m -
p a r i s o n t o n o r m a l s o i l s . A n e x t r a c t i o n w i t h 0 . 5 N H N O 3 ( s o i l - s o l u t i o n r a t i o o f
I / 5 )
s h o w e d t h e f o l l o w i n g Z n c o n t e n t s :
S o i l A ( h i g h l y c o n t a m i n a t e d )
1 3 3 0 p p m Z n
S o i l 1 3 ( c o n t a m i n a t e d )
2 7 0 p p m Z n
S o i l C ( r e f e r e n c e s o i l )
¿ 7
p p
T a b l e 1 5 s h o w s t h e r e s u l t s o f l e a f a n a l y s i s o f p l a n t s g r o w n o n t h e s e S O I I K .
T a 5 1 e 1 5 : T r a c e e l e m e n t c o n t e n t s o f p l a n t s g r o w n i n s o i l s w i t h d i f f e r e n t Z n c o n -
t a m i n a t i o n ( i n p p m ) .
T r e a t i n g t h e c o n t a m i n a t e d s o i l s w i t h 1 ) . T . P . A . a n d w i t h p e a t d i d n o t c o n s e -
q u e n t l y a l t e r t h i s s i t u a t i o n , b u t l i m i n g w i t h r e l a t i v e l y h i g h r a t e s o f C a ( 0 1 1 )
c a u s e d
a s u b s t a n t i a l r e d u c t i o n o f Z n - u p t a k e a n d y i e l d i n c r e a s e .
H o w e v e r t h e Z n c o n t e n t
i n p l a n t s g r o w n o n t h e c o n t a m i n a t e d s o i l r e m a i n e d s t i l l v e r y h i g h .
4 .
G e n e r a l r e m a r k s
O u r o b s e r v a t i o n s i n d i c a t e t h a t i n t e n s i v e u s e o f s o l i d f e r t i l i z e r m a y r e s u l t i n a
c e r t a . i n a c c u m u l a t i o n o f n u t r i e n t e l e m e n t s i n t h e s o i l a n d a n e n r i c h m e n t o f s o i l
w a t e r w i t h t h e s e e l e m e n t s . F u r t h e r c o m p a r a t i v e s t u d i e s
w I t h l i q u i d a n d s o l i d
f e r t i l i z e r s a r e a c t u a l l y c a r r i e d o u t . A s f a r a s o u r e x p e r i e n c e r e a c h e s , t h i s t y p e
o f c o n t a m i n a t i o n h o w e v e r i s l e s s i m p o r t a n t t h a n s o i l a n d p l a n t p c . d l u t i o n w i t h
e x t e r n a l s o u r c e s o f t r a c e e l e m e n t s , w h i c h c a n l e a d t o t o x i c a c c u m u l a t i o n s i n
p l a n t s a n d a c t u a l y i e l d d e p r e s s i o n s . A n a c c u r a t e i d e h t i f i c a t i o n o f s u c h s i t u a t i o n
i s p o s s i b l e u s i n g s i m p l e p o t e x p e r i m e n t t e c h n i q u e s . I t i s o u r e x p e r i e n c e t h a t t h e
m o s t e f f e c t i v e w a y f o r i m m o b i l i z i n g a n e x c e s s o f u n w a n t e d t r a c e e l e m e n t s i n
l i g h t
t e x t u r e d s o i l s , i s a c o n s i s t a n t i n c r e a s e o f s o i l p H b y l i m i n g .
B a r l e y
N e u b a u e r
l e a v e s f r o m
p o t e x p e r i m e n t
O a t l e a v e s f r o m n o r m a l
p o t e x p e r i m e n t
Z 7 1
F e
M n
C u
Z n
F e
M n C u
S o i l A
1 5 5 1
6 2
8 3
I Z
1 9 2 3
6 6
3 6
3 , 7
S o i l B
2 0 3
6 3
9 9
1 5
4 2 5
6 1
9 7
3 . 7
S o i l C
7 4
6 4
3 7 5
1 2
6 5
6 4
1 8 9
3 , 1
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R E F E R E N C E S
C o t t e n i e A . e . a .
( 1 9 6 8 ) R a p p o r t s e n t r e l e s t e n e u r s e n 6 1 6 m e n t s t r a c e s d a n s l e s f e u i l l e s
e t l e m i l i e u n u t r i t i f ,
I I
C o l l o q u i o E u r o p e o y M e d i t e r r 6 a n e o : C o n t r o l e d e
f e r t i l i s a t i o n d e s p l a n t e s c u l t i v 6 e s - S 6 . v i 1 l a , p . 4 3 - 5 3 .
J a c k s o n , E . L . ( 1 9 5 8 ) S o i l C h e m i c a l A n a l y s i s , P r e n t i c e H a l l I n c . , E n g l f . w o o d C l i f f s ,
N e w J e r s e y , U . S A .
K o l e n b r a n d e r , G . J . ( 1 9 7 0 ) C a l c u l a t i o n o f p a r a m e t e r s f o r t h e e v a l u a t i o n o f t h e l e a c h i n g
o f s a l t s u n d e r f i e l d c o n d i t i o n s , i l l u s t r a t e d b y n i t r a t e , P l a n t a . n d S o i l , 3 2 ,
4 3 9 - 4 5 3 .
N a i r , K . P . P . & C o t t e n i e , A . ( 1 9 6 7 ) S t u d y o f t h e u p t a k e a n d t o x i c i t y o f t r a c e e l e m e n t s
u s i n g t h e N e u b a u e r M e t h o d . P e d o l o g i e , X V I I I . p : 5 - 1 4 . .
S c h o l l e n b e r g e r , C . J . & S i m o n , R . H . ( 1 9 1 5 ) . D e t e r m i n a t i o n o f e x c . h a n g e c a p a c i t y a n d e x -
c h a n g e a b l e b a s e s i n s o i l s . A m m o n i u m a c e t a t e m e t h o d , S o i l S c i . , 5 9 , 1 3 .
W a l k l e y , A . & B l a c k , I . A . ( 1 9 3 4 ) A n e x a m i n a t i o n o f t h e D e g t j a r e f f m e t h o d f o r d e t e r m i -
n a t i o n 8 0 i i o r g a n i c m a t t e r , a n d a p r o p o s e d m o d i f i c a t i o n o f t h e c h r o r n i c a c i d
t i t r a t i o n m e t h o d , S o i l S c i . , 3 7 , 2 9 - 3 1 L
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T W O S T A T E M E N T S O N T H E P A N E L D I S C U S S I O N
P r o f . D r . E . W e l t s
U n i v e r s i t y o f C o e t t i n g e n
S t a t e m e n t o n F e r t i l i z e r N u t r i e n t R e c o v e r y
l ' s , l e a n i n g o f t h e t e r m :
R e c o v e r y
N u t r i e n t i n t h e Y i e l d
x 1 0 0
N u t r i e n t . i n t h e a p p l i e d
a m o u n t o f f e r t i l i z e r
T h e r e c o v e r y v a l u e w i l l b e o f t e n m i s u n d e r s t o o d a n d t h e d i f f e r e n c e t o
1 0 0 % i s
e x p l a i n e d a s r e a l l o s s .
T h e m a i n f a c t o r s i n f l u e n c i n g t h e r e c o v e r y - v a l u e a r e :
A c c o r d i n g t o t h e l a w o f b i o c h e m i c a l e q u i l i b r i u m n o p l a n t i s a b l e t o u t i l i z e a
s o l u -
b l e n u t r i e n t u p t o 1 0 0 % .
T h e m a x i m u m v a l u e d e p e n d s o n t h e k i n d o f n u t r i e n t a n d t h e k i n d o f p l a n t .
F o r n i t r o g t i n t h i s m a x i m u m ( t h e o r e t i c a l ) v a l u e f o r t h e m o s t e f f i c i e n t p l a n t s
( g r a s s e s )
i s a b o u t 9 0 % .
L o w e r v a l u e s a s t h e t h e o r e t i c a l o n e a r e c a u s e d b y :
t h e a m o u n t o f a p p l i e d f e r t i l i z e r s i n t h e n o n - h a r v e s t e d p a r t s o f t h e p l a n t
( r o o t s a r l t . I o t h e r r e s i d u e s ) ;
t h e r e a c h e d p r o d u c t i o n l e v e l o n t h e y i i - , 1 d c u r v e . D e c r e a s i n g v a l u c r a ,
i f t h e
d e c l i n i n g p a r t o f t h e c u r v e i s c o n s i d e r a b l e ( k i p p e r p a . r t ) ;
t h e s a t u r a t i o n r a t e o f t h e s o r p t i o n o r f i x i n g c a p a c i t y o f t h e
i n o r g a n i c : a n d
o r g a n i c c o n s t i t u e n t s o f t h e s o i l ( c l a y n - i i n e r a l s a n d h u m u s ) :
r e a l l o s s b y l e a c h i n g o r v o l a . t i l i z a t i o n , a n d o n s l o p e s a c i d i t i o n a l l y b y r u n -
o f f a n d e r o s i o n .
M a i n c o n c l u s i o n f r o m t h i s s t a t e m e n t :
T h e r e c o v e r y v a l u e n e v e r p e r m i t s a n y i n f o r m a l i o n a b a i t l o s s e s -
S t a t e r n e n t o n t h e R o l e a n d I m p o r t a . n c e o f C o m m e r c i a l F e r t i l i z e r s
P l a n t p r o d u c t i o n i n f a r r n - s y s t e m s w i t h o u t a n y u s e o f c o m r n e r c i a l f e r t i l i z e r s i s
l i m i t e d t l y t h e n u t r i e n t - f l o v . , ( f l u x ) o f t h e s o i l b a s e d o n w e a t h e r i n g a n d
m i n e r a l i z a t i o n .
T h c l e v e l o f p r o d u c t i o n i s v e r y l o v , , ( n o r m a l l y C 1 0 0 0 k g
c e r e a l s / h a ) b e c a u s e i t i s
a n e a r l y c l o s e d s y s t e m - w i t h s o m e u n c o n t r o l l e d i n l e t s
( n u t r i e n t s f r o m t h e a t m o s p h e r e )
a n d o u t l e t s ( l o s s b y l e a c . h i n g , v o l a t i l i z a t i o n , a n d o n s l o n e s r u n - o f f a n d
e r o s i o n ) .
L o s s e s f r o m t h e u s e o f c . o r n m e r e i a l f e r t i l i z e r s a r e n e g l i g i b l e , i f
t h e a p p l i e d a n - i o u n t i s i n a g r e e m e n t w i l i t t h e p l a n t ' s n e e d ;
t h e r e l e a s e d n u t r i e n t s f r o m t h e s o i l r e s e r v e s a r e t a k e n i n t o a c c o u n t ;
t i m i n g a n d l o c a t i n g a r e a c c u r a t e ;
t h e r i g h t f e r t i l i z e r m a t e r i a l i s u s e d .
8/10/2019 efecte ale utilizarii intensive ale fertilizarii in mediul uman.pdf
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T h e m o d e l f o r t h i s s y s t e m i n w h i c h l e g u m e s a r e n o t c o n s i d e r e d m a y b e i l l u s t r a t e d
b y a r a p h
N u t r i e n t s
f r o m , h e o t m o s Q h e r e ( n e g l i g t b l e )
S o r p t i e n , F i x o t i o n
\ \ \ W e a r h e r i n g ,
M i n e r e z o t i o n
( N W '
_
O r a p h I
N e t t o - R e m o v a l
N e t t o - P r o d u c t i o n
( N - N R
1 - n t e e q u i l i b r i u m s a
w i t h r e s p e c t t o t h e p r o d u c t i o n l e v e l ( a g r i c u l t u r a l p r o d u c t i o n
c l i m a x )
N W -
( N
4 N L )
= ( N u - N R )
S
w h e r e N
i s t h e d e c i s i v e f a c t o r f o r t h e n e t t o p r o d u c t i o n . I t s p o s i t i v e e f f e c t d e p e . n d s m a i n -
l y o n t h e c l i m a t i c c o n d i t i o n s ( w e a t h e r i n g i n t e n s i t y , m i c r o b i o l o g i c a l a c t i v i t y , e t c . )
T h i s s y s t e m o f f e r s n o a d d i t i o n a l p o t e n t i a l t o i n c r e a s e t h e y i e l d .
T h i s s y s t e m i s s t i l l i n u s e i n m a n y d e v e l o p i n g c o u n t r i e s w i t h a h i g h p o p u l a t i o n
d e n s i t y .
T h e m o s t e f f e c t i v e w a y t o m a k e m o r e o f t h i s s y s t e m a n d t o i n c r e a s e t h e y i e l d
i s t o i n t r o d u c e n u t r i e n t s f r o r n o u t s i d e i n t o t h i s s y s t e m , t h a t m e a n s t o u s e c o m m e r c i a l
f e r t i l i z e r s o r o t h e r n u t r i e n t i m p o r t i n g m a t e r i a l ( N - F i x a t i o n o f l e g u m e s i n c l u d e d ) .
B y t h i s t h e s y s t e m v / i l l b e o p e n e d , g e t t i n g i n t o t h e f u n c t i o n o f a n i n p u t - o u t p u t
s y s t e m , a m o d e l o f t h i s m a y b e i l l u s t r a t e d b y G r a p h I I .
I n t h e e q u i l i b r i u m s t a t e :
N w
( N L + N S )
+
N c
(
N u
- N
R
)
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W i t h i n c r e a s i n g a m o u n t s o f c o m m e r c i a l f e r t i l i z e r s N
b e c o m e s m o r e a n d m o r e i m p o r t a n t
a n d i n a h i g h d e v e l o p p e d a g r i c u l t u r e w i t h a h i g h
p r o d i i : c t i o n l e v e l :
N c
> N
T h e r o l e o f t h e s o i l h a s c h a n g e d f r o m a n u t r i e n t r e l e a s i n g n a t u r a l b o d y t o a t u r n -
o v e r s y s t e m w i t h t h e m a i n f u n c t i o n t o t r a n s f o r m t h e i n p u t m a t e r i a l
( c o m m e r c i a l f e r t i l i z e r )
i n t o p l a n t - f o o d w i t h a h i g h d e g r e e o f e f f i c i e n c y .
T h e n e a r l y c l o s e d s y s t e m o f m o d e l I n e c e s s a r i l y i n c l u d e d a f a l l o w p e r i o d a s a
r e g e n e r a t i n g p h a s i c : .
C o m p a r i n g b o t h s y s t e m s ( m o d e l I w i t h m o d e l I I ) l o s s e s o f n u t r i e n t s b y l e a c h i n g ,
r u n - o f f a n d e r o s i o n a r e h i g h e r i » t h e f i r s t t h a n i n t h e i n p u t - o u t p u t - s y s t e r n , a s a l r e a d y
m e n t i o n e d b y o t h e r s p e a k e r s d u r i n g t h i s m e e t i n g .
C o m m e r c i a l f e r t i l i z e r u s e a n d t h e r o l e o f t i m i n g w i t h r e s p e c t t o e u t r o p h i c a t i o n .
T h e f o l l o w i n g g r a p h m a y c h a r a c t e r i z e n o r m a l c o n d i t i o n s o n a r a b l e l a n d i n m a n y
e u r o p e a n c o u n t r i e s .
G r a p h I I
h I .
O U T P u T
t N u N F 4
c r r i a p t n g s c o s o n
b o r n l a n d ( . 1 n o : 2 0 v e r c r o p S )
t t r c r o p o i n S P O S O n