การเกษตรถือเป็นสาเหตุหลักของการใส่ปุ๋ยมากเกินไป: การทำฟาร์มแบบโรงงานที่เพิ่มขึ้นไม่เพียงแต่ส่งผลให้มีการผลิตอาหารสัตว์มากเกินไปเท่านั้น แต่ยังก่อให้เกิดมลพิษและมูลสัตว์เพิ่มขึ้นอย่างมหาศาลอีกด้วย การปฏิสนธิมากเกินไปทำให้เกิดสารอาหารส่วนเกินมหาศาล โดยเฉพาะอย่างยิ่งไนโตรเจนที่มีอยู่ในปุ๋ยมีผลกระทบอย่างมากต่อระบบนิเวศทั้งหมด
ไนโตรเจน
ไนโตรเจน (N) ถือเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด และพบได้ในน้ำ อากาศ และดินสารสำคัญประกอบด้วยอากาศประมาณร้อยละ 78 แต่ทั้งพืชและสัตว์ไม่สามารถใช้ไนโตรเจนในบรรยากาศได้ อย่างไรก็ตาม วัฏจักรธรรมชาติต้องใช้ไนโตรเจนในบรรยากาศเพื่อเปลี่ยนสภาพโดยจุลินทรีย์ในดิน สิ่งนี้จะสร้างโมเลกุลที่ใช้งานได้จากไนโตรเจนที่พืชต้องการในการเจริญเติบโต
ส่งผลให้สัตว์และคนดูดซับไนโตรเจนผ่านการบริโภคอาหารจากพืชและขับถ่ายอีกครั้งทางอุจจาระและปัสสาวะ สิ่งเหล่านี้จะถูกย่อยสลายอีกครั้งโดยจุลินทรีย์ซึ่งจะปิดวงจรธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม ความสมดุลของวัฏจักรไนโตรเจนถูกรบกวนอย่างมากจากการแทรกแซงของมนุษย์ในธรรมชาติ ส่งผลให้มีไนโตรเจนมากเกินไปในสิ่งแวดล้อม
- ประมาณ 62 เปอร์เซ็นต์มาจากการผลิตพืชผล
- ประมาณ 33 เปอร์เซ็นต์ มาจากการผลิตสัตว์
- ประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์มาจากการขนส่ง อุตสาหกรรม และครัวเรือน
ผลกระทบต่อความหลากหลายทางชีวภาพ
ปริมาณไนโตรเจนที่เพิ่มขึ้นมีผลกระทบอย่างมากต่อความหลากหลายทางชีวภาพ และทำให้พืชมีความสม่ำเสมอ เหตุผลนี้ขึ้นอยู่กับความต้องการสารอาหารของพืชแต่ละชนิด บางคนชอบไนโตรเจนอย่างแท้จริงและได้รับประโยชน์มหาศาลจากปริมาณสารนี้ส่วนเกิน ดังนั้นพวกมันจึงแพร่กระจายอย่างรวดเร็ว แต่ต้องสูญเสียพืชเหล่านั้นที่ปรับตัวเข้ากับสภาวะที่ขาดสารอาหาร เพราะในเวลาต่อมาพืชที่ชอบไนโตรเจนจะเข้ามาแทนที่
- ทุ่งสูงได้รับผลกระทบเป็นพิเศษ
- ซันดิวก็ถูกแทนที่เช่นกัน
- หญ้าฝ้ายชาติพันธุ์และเฮเทอร์โรสแมรี่กำลังแพร่กระจาย
ผลกระทบต่อพืช
ไนโตรเจนส่วนเกินทำให้พืชเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วและไม่แข็งแรง และรากพืชก็ร่วงหล่นข้างทาง พืชทุ่มเทพลังงานทั้งหมดเพื่อสร้างหน่อใหม่ ซึ่งมักจะนิ่มและเป็นรูพรุน แต่ไม่ใช่แค่หน่อเท่านั้นที่ได้รับผลกระทบ เนื่องจากเซลล์และเนื้อเยื่อไม่ได้ก่อตัวอย่างเหมาะสมที่สุดเช่นกัน ในต้นไม้การเจริญเติบโตแบบเร่งยังทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่ามงกุฎผอมบางด้วย สิ่งนี้ทำให้พวกเขาอ่อนแอต่อลมพัดและความแห้งแล้งมากขึ้น ซึ่งมักจะนำไปสู่ความเสียหายจากลมในป่า นอกจากนี้ยังได้รับการพิสูจน์แล้วว่าการทำฟาร์มแบบโรงงานและการใส่ปุ๋ยมากเกินไปนั้นเชื่อมโยงโดยตรงกับการตายในป่า ไนโตรเจนส่วนเกินยังส่งผลต่อโลกของพืชดังต่อไปนี้:
- ภาวะโภชนาการของพืชถูกรบกวน ซึ่งอาจส่งผลให้มีอุปทานไม่เพียงพอ
- การแพร่กระจายของแบคทีเรียและโรคเชื้อราเพิ่มขึ้น
- พืชมีความเสี่ยงต่อสภาพอากาศมากขึ้น
- การจัดเก็บผลิตภัณฑ์ที่เก็บเกี่ยวมีความบกพร่อง ซึ่งอาจนำไปสู่การสูญเสียผลผลิตทางการเกษตร
ผลกระทบต่อแหล่งน้ำ
การใส่ปุ๋ยมากเกินไปในการเกษตรทำให้ปริมาณสารอาหารในแหล่งน้ำเพิ่มขึ้น สารประกอบไนโตรเจนจะไหลเข้าสู่ทะเลสาบ แม่น้ำ และทะเล โดยมีน้ำไหลบ่า และนำไปสู่ภาวะยูโทรฟิเคชัน นี่หมายถึงการเจริญเติบโตของพืชน้ำที่ไม่สามารถควบคุมได้ ซึ่งเกิดจากการได้รับสารอาหารมากเกินไป แพลงก์ตอนพืช (สาหร่ายเซลล์เดียว) ได้รับประโยชน์เป็นพิเศษจากสารอาหารส่วนเกินและก่อตัวเป็นมวล ส่งผลให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าการบานของสาหร่ายซึ่งมีสีเขียวและปกคลุมผิวน้ำ สิ่งเหล่านี้แสดงถึงอันตรายต่อระบบนิเวศที่ละเอียดอ่อน เช่น น้ำนิ่งและน้ำไหลช้า เนื่องจากสาหร่ายอาจทำให้น้ำ "พลิกคว่ำ":
- สาหร่ายปกคลุมพื้นผิว
- แสงส่องถึงชั้นล่างสุดของน้ำ
- การสังเคราะห์ด้วยแสงไม่สามารถเกิดขึ้นได้และการเจริญเติบโตของพืชบกพร่อง จึงทำให้ความหลากหลายทางชีวภาพลดลง
แพลงก์ตอนพืชเป็นอันตรายต่อแหล่งน้ำ
สาหร่ายมีอายุประมาณหนึ่งถึงห้าวัน หลังจากที่แพลงก์ตอนพืชตาย มันจะจมลงสู่ก้นน้ำและถูกทำลายโดยแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ที่นั่น อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ต้องใช้ออกซิเจน ซึ่งจะถูกกำจัดออกจากน้ำตามลำดับ การขาดออกซิเจนอันเป็นผลมาจากกระบวนการย่อยสลายแบบแอโรบิกทำให้พืชและสัตว์ในแหล่งน้ำที่ได้รับผลกระทบเสียชีวิต หากไม่มีออกซิเจนเพียงพออีกต่อไป สารพิษก็จะเกิดขึ้นตามมา กระบวนการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนส่วนใหญ่ผลิตสารพิษ เช่น มีเทน (CH4) แอมโมเนีย (NH3) และไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) ซึ่งเป็นพิษและฆ่าปลาได้นอกจากนี้สารพิษเหล่านี้มักพบในอาหารทะเล ซึ่งหมายความว่าสารพิษเหล่านี้เข้าถึงมนุษย์ผ่านห่วงโซ่อาหาร สาหร่ายยังมีผลดังต่อไปนี้:
- แพลงก์ตอนพืชสร้าง “เขตตาย”
- ประมาณร้อยละ 15 ของก้นทะเลในทะเลบอลติกถูกปกคลุมไปด้วยเขตมรณะ
- แพลงก์ตอนพืชสร้าง “พรมโฟม” บนชายหาด
- ส่งผลให้อุตสาหกรรมการท่องเที่ยวต้องทนทุกข์ทรมาน
ผลกระทบต่อสภาพอากาศและอากาศ
ปุ๋ยประกอบด้วยแอมโมเนียม ซึ่งจะถูกแปลงเป็นแอมโมเนีย (NH3) ในระหว่างการเก็บรักษาและการใช้งาน แอมโมเนียจะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศและสนับสนุนการก่อตัวของฝุ่นละเอียด อย่างไรก็ตามสิ่งนี้เป็นอันตรายต่อมนุษย์และสัตว์เนื่องจากมีผลโดยตรงต่อระบบทางเดินหายใจส่วนบนและนำไปสู่โรคทางเดินหายใจนอกจากนี้ก๊าซแอมโมเนียยังสามารถทำให้เกิดฝนกรดซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมทั้งหมด เมื่อฝนตก แอมโมเนียจะกลับคืนสู่ดิน ทำหน้าที่เป็นปุ๋ยเพิ่มเติม และช่วยให้ดินมีการปฏิสนธิมากเกินไป
อย่างไรก็ตาม ปุ๋ยที่มีไนโตรเจนไม่เพียงแต่ปล่อยแอมโมเนีย:
- แร่ธาตุของปุ๋ยทำให้เกิดไนตรัสออกไซด์ (N2O)
- สิ่งนี้เป็นอันตรายต่อสภาพอากาศมากกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ประมาณ 300 เท่า
- และถือเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีประสิทธิภาพสูง
- มีเทน (CH4) ก็ถูกปล่อยออกมาเช่นกัน
- สิ่งนี้เป็นอันตรายต่อสภาพอากาศมากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 25 เท่า
ผลกระทบต่อดิน
แอมโมเนียที่มีอยู่ในปุ๋ยจะถูกเปลี่ยนเป็นไนเตรต (NO3-) โดยจุลินทรีย์ในดิน หากพืชไม่ดูดซับไนเตรตจะเกิดสิ่งที่เรียกว่าการชะล้างเบสไนเตรตจะถูกชะล้างออกด้วยน้ำที่ไหลซึมและส่งเสริมความเป็นกรดของดิน แม้ว่าพืชบางชนิดชอบที่จะเติบโตในดินที่เป็นกรด แต่โดยทั่วไปแล้วพืชทุกชนิดจะหยุดการเจริญเติบโตที่ค่า pH ต่ำกว่า 3 อย่างไรก็ตาม การทำให้ดินเป็นกรดไม่เพียงแต่ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืชเท่านั้น:
- มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของดิน
- สภาพความเป็นอยู่ของจุลินทรีย์ในดินก็เปลี่ยนไปเช่นกัน ซึ่งส่งผลต่อความอุดมสมบูรณ์ของดิน
- สารอาหารในดินถูกชะล้างออกไป ซึ่งหมายความว่าไม่ได้รับสารอาหารที่เหมาะสมอีกต่อไป
- สารพิษสามารถปล่อยออกมาได้ (เช่น อลูมิเนียม)
- ประชากรไส้เดือนลดลง
ผลกระทบต่อน้ำบาดาล
การใส่ปุ๋ยมากเกินไปในการเกษตรยังเป็นสาเหตุให้ระดับไนเตรตในน้ำดื่มเพิ่มขึ้นอีกด้วย เนื่องจากไนเตรตเคลื่อนที่จะลงไปในน้ำใต้ดินพร้อมกับน้ำที่ไหลซึม และต่อมาก็ลงไปในน้ำดื่ม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงฝนตกหนัก แม้ว่าระดับไนเตรตที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อยจะก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพเพียงเล็กน้อย แต่ระดับไนเตรตที่เพิ่มขึ้นอย่างถาวรสามารถนำไปสู่การอักเสบของระบบทางเดินอาหารได้ นอกจากนี้ไนเตรตสามารถเปลี่ยนเป็นไนไตรต์ (NO2-) ในร่างกายได้ซึ่งเป็นอันตรายต่อสุขภาพแม้ในปริมาณเล็กน้อย ปฏิกิริยานี้ต้องใช้สภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมกระเพาะอาหารของมนุษย์จึงถือเป็นสภาพแวดล้อมในอุดมคติสำหรับสิ่งนี้ การบริโภคน้ำดื่มที่มีปริมาณไนเตรตเพิ่มขึ้นจะส่งเสริมการก่อตัวของไนไตรท์
- ไนไตรต์เป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อทารก พวกเขาสามารถ "หายใจไม่ออกภายใน"
- หากไนไตรต์เข้าสู่กระแสเลือดจะขัดขวางการขนส่งออกซิเจนเนื่องจากจะไปทำลายเม็ดเลือดแดง
- ค่าจำกัดไนไตรท์ในน้ำดื่มคือ 0.50 มก./ลิตร
- ค่าจำกัดไนเตรตในน้ำดื่มคือ 50 มก./ลิตร
หมายเหตุ:
อาหารจากพืชอาจมีไนเตรตในปริมาณสูงเช่นกัน อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้มักไม่ได้รับประทานทุกวันตลอดชีวิต
มาตรการหลีกเลี่ยงการปฏิสนธิมากเกินไป
สหภาพยุโรปได้ตอบสนองต่อการปฏิสนธิไนโตรเจนมากเกินไปแล้ว และได้กำหนดแนวทางไนเตรตขึ้นในปี 1991 ดังนั้น ประเทศสมาชิกสหภาพยุโรปทั้งหมดมีหน้าที่ตรวจสอบน้ำผิวดินและน้ำใต้ดิน ระบุพื้นที่ที่มีความเสี่ยง และตรวจสอบทุกสี่ปี คำสั่งนี้ยังมีกฎเกณฑ์การปฏิบัติทางการเกษตรที่ดีด้วย ซึ่งจะต้องนำไปใช้ตามความสมัครใจ
นอกเหนือจากกฎหมายที่มีอยู่แล้ว การใส่ปุ๋ยไนโตรเจนมากเกินไปสามารถหลีกเลี่ยงได้ด้วยปัจจัยอื่นๆ:
- เชื่อมโยงการเลี้ยงสัตว์กับพื้นที่เกษตรกรรม เพื่อปรับจำนวนสัตว์ให้เข้ากับพื้นที่ที่มีอยู่
- งานปุ๋ยคอกที่มีอยู่ลงดินโดยตรง
- ใช้วิธีการไฮเทคในการจ่ายปุ๋ย เครื่องปุ๋ยที่มีเซ็นเซอร์และ/หรือชิปคอมพิวเตอร์ - ช่วยให้สามารถใช้ไนโตรเจนในลักษณะที่กำหนดเป้าหมายได้
- ติดตั้งระบบกรองอากาศในโรงงานเกษตรกรรม ซึ่งสามารถจำกัดการปล่อยมลพิษ
คำถามที่พบบ่อย
รู้หรือไม่ว่าการงดเนื้อสัตว์ส่งผลดีต่อสิ่งแวดล้อม?
เนื่องจากสัตว์ที่จะฆ่าได้รับการปรับปรุงพันธุ์และเก็บรักษาน้อยลง การปล่อยก๊าซและมูลสัตว์ที่มีไนโตรเจนก็น้อยลงจะเข้าสู่ระบบนิเวศ
คุณรู้หรือไม่ว่าไส้เดือนมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับพืช?
เพราะมันส่งเสริมการเติมอากาศและการระบายน้ำตลอดจนการผสมและการเน่าเปื่อยของดิน