تحتوي معظم الأسمدة المستخدمة عادة في الزراعة على العناصر الغذائية النباتية الأساسية الثلاثة: النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم. تحتوي بعض الأسمدة أيضًا على بعض "المغذيات الدقيقة"، مثل الزنك والمعادن الأخرى، الضرورية لنمو النبات. المواد التي يتم تطبيقها على الأرض في المقام الأول لتعزيز خصائص التربة (بدلاً من الغذاء النباتي) يشار إليها عادةً باسم تعديلات التربة.
يمكن استخلاص الأسمدة وتعديلات التربة من:
مادة خام عذراء
السماد والمواد العضوية الأخرى
النفايات، مثل حمأة الصرف الصحي وبعض النفايات الصناعية.
وقد أدى الإفراط في استخدام الأسمدة إلى تلوث المياه السطحية والمياه الجوفية.
الأسمدة المصنوعة من المخلفات المنزلية وحمأة الصرف الصحي (المواد الصلبة الحيوية)
المواد الصلبة الحيوية عبارة عن مواد عضوية غنية بالمغذيات-تنتج عن معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية في منشأة المعالجة. وعند معالجتها ومعالجتها، يمكن إعادة تدوير هذه المخلفات واستخدامها كسماد لتحسين التربة المنتجة والحفاظ عليها وتحفيز نمو النباتات. تتم معالجة المواد الصلبة الحيوية حمأة مياه الصرف الصحي. تتم معالجة المواد الصلبة الحيوية ومراقبتها بعناية ويجب استخدامها وفقًا للمتطلبات التنظيمية.
تقدم وكالة حماية البيئة (EPA) التوجيه والمساعدة الفنية لإعادة التدوير المفيد للمواد الصلبة الحيوية مثل تعديلات التربة والأسمدة. إن استخدام هذه المواد القيمة يمكن أن يعزز:
نوعية المياه
منع التلوث
الزراعة المستدامة.
يتم تنظيم حمأة الصرف الصحي المستخدمة في الزراعة بموجب قانون المياه النظيفة، وتخضع حاليًا لحدود تركيز المعادن التالية:
الزرنيخ
الكادميوم
نحاس
يقود
الزئبق
الموليبدينوم
النيكل
السيلينيوم
الزنك.
مزيد من المعلومات
المواد الصلبة الحيوية
دليل إنجليزي عادي لقاعدة المواد الصلبة الحيوية الجزء 503 من وكالة حماية البيئة (EPA).
دليل لقاعدة وكالة حماية البيئة الفيدرالية لتطبيق الأرض للصرف الصحي المحلي على مواقع الاتصال غير العامة
تطبيق حمأة الصرف الصحي على الأرض - دليل لمطبقي الأراضي بشأن متطلبات المعايير الفيدرالية لاستخدام حمأة الصرف الصحي أو التخلص منها، 40 CFR الجزء 503
السماد كسماد
يمكن للمنتجين الزراعيين إعادة السماد ومخلفات المحاصيل إلى التربة كأسمدة أو محسنات للتربة في ممتلكاتهم الخاصة ما لم تحظر ذلك قوانين الولاية أو القوانين المحلية الأخرى.
مواضيع ذات صلة
الإنتاج الحيواني
عمليات تغذية الحيوان - استخدامات السماد
مزيد من المعلومات من المنظمات الأخرى
USDA-خدمة الحفاظ على الموارد الطبيعية (NRCS) - التخطيط الشامل لإدارة المغذيات (CNMP)
التلوث الغذائي
المصادر والحلول: الزراعة - السماد الحيواني والأسمدة الزائدة المستخدمة في المحاصيل والحقول وتآكل التربة تجعل الزراعة واحدة من أكبر مصادر التلوث بالنيتروجين والفوسفور في البلاد.
تقديرات النيتروجين والفوسفور المستخدمة في الزراعة الحيوانية من السماد - يعتبر السماد الزراعي الحيواني المصدر الرئيسي للنيتروجين والفوسفور في المياه السطحية والجوفية. غالبًا ما يصل جريان السماد من الأراضي الزراعية والمراعي أو عمليات تغذية الحيوانات وعمليات التغذية المركزة للحيوانات (CAFOs) إلى أنظمة المياه السطحية والجوفية من خلال الجريان السطحي أو التسرب.
الأسمدة التجارية
الأسمدة التجارية التي تم شراؤها - تعتبر الأسمدة مصدرًا رئيسيًا للنيتروجين والفوسفور. وغالبًا ما يصل إلى أنظمة المياه السطحية والجوفية من خلال الجريان السطحي أو التسلل في المزرعة أو المناطق الحضرية/الضواحي. يمكن تقليل استخدام الأسمدة وتشغيلها-بشكل كبير عن طريق استخدام الأسمدة المناسبة من خلال:
تنفيذ أفضل الممارسات الإدارية
استخدام أساليب الزراعة الدقيقة.
إعادة تدوير انبعاثات الأمونيا كسماد
حصلت خدمة البحوث الزراعية التابعة لوزارة الزراعة الأمريكية على براءة اختراع لتكنولوجيا جديدة يمكنها إزالة الأمونيا من مياه الصرف الصحي للماشية وإعادة تدويرها كسماد.
خدمة البحوث الزراعية التابعة لوزارة الزراعة الأمريكية
إدارة مخلفات الماشية 2.0: إعادة تدوير انبعاثات الأمونيا كأسمدة
الأسمدة المصنوعة من النفايات
غالبًا ما تستخدم مواد النفايات الصناعية في الأسمدة كمصدر للزنك ومعادن المغذيات الدقيقة الأخرى. المعلومات الحالية تشير إلى أن:
يتم تصنيع نسبة صغيرة نسبيًا فقط من الأسمدة باستخدام النفايات الصناعية كمكونات
يتم استخدام النفايات الخطرة كمكونات في جزء صغير فقط من الأسمدة المشتقة من النفايات.
ومع ذلك، فإن بعض الأسمدة وتعديلات التربة غير المشتقة من مواد النفايات يمكن أن تحتوي على مستويات قابلة للقياس من المعادن الثقيلة مثل:
يقود
الزرنيخ
الكادميوم.
تشجع سياسة وكالة حماية البيئة طويلة الأمد على إعادة الاستخدام المفيد للنفايات الصناعية وإعادة تدويرها. ويشمل ذلك النفايات الخطرة، حيث يمكن استخدام هذه النفايات كبدائل آمنة وفعالة للمواد الخام البكر. تقوم وكالة حماية البيئة بفحص ما إذا كانت بعض الأسمدة أو مكيفات التربة تحتوي على مستويات احتواء ضارة محتملة. ومع ذلك، تعتقد الوكالة أن بعض النفايات يمكن استخدامها بشكل مفيد في الأسمدة عندما يتم تصنيعها وتطبيقها بشكل صحيح.
وقد أثيرت مخاوف بشأن استخدام بعض النفايات في صناعة الأسمدة الزراعية وتعديلات التربة، واحتمال حدوث مخاطر بيئية أو على صحة الإنسان، فضلا عن تلف المحاصيل، عند استخدام هذه الأسمدة في الأراضي الزراعية.
بالنسبة للأسمدة التي تحتوي على نفايات خطرة، تحدد معايير وكالة حماية البيئة حدودًا لمستويات المعادن الثقيلة والمركبات السامة الأخرى التي قد تحتوي عليها منتجات الأسمدة. وتستند حدود التركيز هذه إلى "أفضل تكنولوجيا متاحة مثبتة" للحد من سمية وتنقل المكونات الخطرة. ومع ذلك، فإن الأسمدة المصنوعة من الزنك -المحتوية على مواد ثانوية خطرة تخضع بدلاً من ذلك لشروط استبعاد أسمدة الزنك الموجودة في 40 CFR القسم 261.4(أ)(20). يتم استبعاد أسمدة الزنك المصنوعة من مواد ثانوية خطرة بموجب القسم 40 CFR 261.4(a)(21). ومن أجل إعادة تدويرها لصنع الأسمدة بموجب هذه الأحكام، يجب أن تستوفي هذه المواد جميع شروط هذه الاستثناءات، بما في ذلك حدود الملوثات للمعادن الثقيلة.
في بعض الولايات، قد تكون اللوائح المتعلقة باستخدام النفايات الخطرة في الأسمدة أكثر صرامة من المعايير الفيدرالية، حيث يمكن للولايات أن تعتمد لوائح أكثر صرامة و/أو أوسع نطاقًا من اللوائح الفيدرالية.
بالنسبة لمحاصيل السلسلة الغذائية، يمكن أن تتم الزراعة على الأراضي التي يتم فيها تطبيق المكونات الخطرة طالما أن المنتج الزراعي يحصل على تصريح من المدير الإقليمي لوكالة حماية البيئة. ويجب على المنتجين الزراعيين إثبات عدم وجود خطر كبير على صحة الإنسان نتيجة لنمو مثل هذه المحاصيل.
ما لم تحظر ذلك قوانين الولاية أو القوانين المحلية الأخرى، يمكن للمنتجين الزراعيين التخلص من النفايات الزراعية الصلبة-غير الخطرة في ممتلكاتهم الخاصة. وهذا يشمل:
يتم إرجاع السماد وبقايا المحاصيل إلى التربة كأسمدة أو كمحسنات للتربة
المواد الصلبة أو الذائبة في التدفقات الراجعة للري.
