AGRI – CONTO – CLEEN
Ova publikacija izrađena je uz pomoć Europske unije. Sadržaj ove publikacije
isključiva je odgovornost nositelja projekta i ni na koji se način ne može
smatra da odražava gledište Europske unije.
Projekt financira Europska unija
This project is funded by the European Union
PLODNOST I OPTEREĆENOST TALA U POGRANIČNOME PODRUČJU
Europsku uniju čini 28 zemalja članica koje su odlučile postupno
poveziva svoja znanja, resurse i sudbine. Zajednički su, jekom
razdoblja proširenja u trajanju više od 50 godina, izgradile zonu
stabilnos , demokracije i održivog razvoja, zadržavajući pritom
kulturalnu raznolikost, toleranciju i osobne slobode. Europska unija
posvećena je dijeljenju svojih pos gnuća i svojih vrijednos sa
zemljama i narodima izvan svojih granica.
PLODNOST I
OPTEREĆENOST
TALA U POGRANIČNOME
PODRUČJU
PLODNOST I
OPTEREĆENOST
TALA U POGRANIČNOME
PODRUČJU
Osijek, 2014.
Urednik
prof. dr. sc. Zdenko Lončarić
Autori
prof. dr. sc. Zdenko Lončarić, Poljoprivredni fakultet Sveučilišta u Osijeku
prof. dr. sc. Domagoj Ras ja, Poljoprivredni fakultet Sveučilišta u Osijeku
prof. dr. sc. Renata Baličević, Poljoprivredni fakultet Sveučilišta u Osijeku
doc. dr. sc. Krunoslav Karalić, Poljoprivredni fakultet Sveučilišta u Osijeku
doc. dr. sc. Brigita Popović, Poljoprivredni fakultet Sveučilišta u Osijeku
dr. sc. Vladimir Ivezić, Poljoprivredni fakultet Sveučilišta u Osijeku
Recenzen
prof. dr. sc. Tihana Teklić, Zavod za agroekologiju,
Poljoprivredni fakultet Svučilišta u Osijeku
prof. dr. sc. Lepomir Čoga, Zavod za ishranu bilja,
Agronomski fakultet Svučilišta u Zagrebu
dr. sc. Marija Vukobratović, profesor visoke škole,
Visoko gospodarsko učilište u Križevcima
Lektorica
Nina Mance, prof., Učiteljski fakultet u Osijeku
Izdavač
Poljoprivredni fakultet
Sveučilišta Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Kralja Petra Svačića 1d, HR-31000 Osijek, Hrvatska
Dizajn i sak: Grafika d.o.o., Osijek, 2014.
Naklada: 250 komada
ISBN 978-953-7871-16-1
CIP zapis dostupan u računalnom katalogu Gradske i sveučilišne
knjižnice Osijek pod brojem 131003033
Izdavanje ovog priručnika odobrio je Senat Sveučilišta Josipa Jurja Strossmayera u
Osijeku odlukom broj 2/14 od 28. siječnja 2014.
Kazalo
Predgovor ................................................................................................................... 4
1. POLJOPRIVREDA U POGRANIČNOME PODRUČJU REPUBLIKE HRVATSKE ............ 5
2. PLODNOST I TIPOVI TALA U POGRANIČNOME PODRUČJU................................... 9
2.1. Plodnost tala ................................................................................................ 9
2.2. Tipovi tala u Osječko-baranjskoj županiji ................................................... 15
2.3. Tipovi tala u Vukovarsko-srijemskoj županiji ............................................. 17
2.4. Automorfna tla .......................................................................................... 19
2.5. Hidromorfna tla ......................................................................................... 21
3. NITRATI U TLIMA I VODAMA .............................................................................. 26
3.1. Kruženje dušika u agroekosustavu ............................................................. 26
3.2. Gnojidba dušikom ..................................................................................... 30
3.3. Utjecaj nitratnoga dušika
na ekosustav ............................................................................................. 31
3.4. Ranjiva područja.......................................................................................... 33
4. FOSFATI U TLIMA I VODAMA .............................................................................. 35
4.1. Kruženje fosfora u agroekosustavu ............................................................ 35
4.2. Gnojidba fosforom ..................................................................................... 39
4.3. Utjecaj fosfata na ekosustav ...................................................................... 41
4.4. Izvori eutrofikacije ..................................................................................... 41
4.5. Opći učinci eutrofikacije ............................................................................ 42
5. ZNAČAJ I PORIJEKLO TEŠKIH METALA U TLIMA .................................................. 43
5.1. Definicija teških metala ............................................................................. 44
5.2. Porijeklo teških metala u tlu ...................................................................... 45
5.3. Koncentracije i bioraspoloživost teških metala u
poljoprivrednim tlima ............................................................................... 50
5.4. Teški metali u Osječko-baranjskoj i Vukovarsko-srijemskoj županiji .......... 52
6. PESTICIDI U POLJOPRIVREDI .............................................................................. 60
Opća literatura.......................................................................................................... 69
3
Predgovor
Priručnik Plodnost i opterećenost tala u pograničnome području uvodna je cjelina u
prikazu utjecaja poljoprivrede na okoliš i proizvodnju hrane u okviru IPA projekta Doprinos poljoprivrede čistom okolišu i zdravoj hrani (Agriculture Contribu on Towards
Clean Environment and Healthy Food). Osnovni je cilj projekta poveća doprinos poljoprivrede očuvanju okoliša i izgradnji sustava proizvodnje kvalitetnije hrane i poljoprivrednih proizvoda. Projekt je usmjeren poljoprivrednicima i proizvođačima hrane,
savjetodavnim i stručnim službama, jedinicama lokalne i regionalne samouprave,
obrazovnim i istraživačkim ins tucijama, učenicima i studen ma, ali i svim potrošačima hrane i zaljubljenicima u poljoprivredu i očuvanje okoliša.
Cilj projektnog ma je opisa poljoprivrednu proizvodnju Osječko-baranjske i Vukovarsko-srijemske županije s posebnim naglaskom na gnojidbu i zaš tu poljoprivrednih usjeva te ukaza na pravce ekonomske, ekološke i tehnološke op mizacije. Prvi
dio priručnika obuhvaća kratak prikaz ratarske proizvodnje u najistočnijim županijama Republike Hrvatske i njen značaj na državnoj razini. U drugom su dijelu prikazani
osnovni elemen plodnos tala i najznačajniji povi tala u istočnom dijelu Republike
Hrvatske s osvrtom na njihova osnovna svojstva i proizvodne karakteris ke.
Poveznicu poljoprivrede i okoliša naglasili smo prikazom značaja i utjecaja nitrata,
fosfata, teških metala i pes cida na poljoprivrednu proizvodnju, kvalitetu poljoprivrednih proizvoda i hrane te na očuvanje okoliša. Poseban je naglasak na zakonsku
regula vu kojom su propisani obavezni i preporučeni postupci proizvodnje zdrave
hrane i očuvanja okoliša.
Autori ovog priručnika zahvaljuju se svim članovima projektnog ma Poljoprivrednog
fakulteta u Osijeku i Hrvatske agencije za hranu, kao i našim partnerima u Republici
Srbiji, članovima projektnog ma Poljoprivrednog fakulteta u Novom Sadu, Srednje
poljoprivredno-prehrambene škole Stevan Petrović Brile iz Rume i Regionalne razvojne agencije Srem. Zahvaljujemo se na interesu, podršci i suradnji svim poljoprivrednim proizvođačima koji su se uključili u realizaciju projekta i nadamo se da će im
sadržaj ovog priručnika bi koristan.
Veliku zahvalnost dugujemo recenzen ma prof. dr. sc. Tihani Teklić, prof. dr. sc. Lepomiru Čogi i dr. sc. Mariji Vukobratović, profesorici visoke škole, na uloženom trudu, na
nesebičnoj pomoći autorima i na savje ma kojima su doprinijeli kvalite priručnika.
urednik
Prof. dr. sc. Zdenko Lončarić
4
1. Poljoprivreda u pograničnome području Republike Hrvatske
Zdenko Lončarić
1. POLJOPRIVREDA
U POGRANIČNOME
PODRUČJU
REPUBLIKE
HRVATSKE
Pogranično područje Republike Hrvatske i Republike Srbije obuhvaća dvije županije
u Republici Hrvatskoj (Osječko-baranjska i Vukovarsko-srijemska) te če ri okruga u
Republici Srbiji (Južnobački, Zapadnobački, Sjevernobački i Sremski).
Osječko-baranjska županija s 4.155 km2 zauzima 7,3% državnoga teritorijalnog prostora. U županiji u 7 gradova i 35 općina živi 330.506 stanovnika prema podatcima za
2006. godinu (Andraković, 2008.). U županiji je 21.105 poljoprivrednoga stanovništva,
što je 6,4% od ukupnoga stanovništva u županiji, a 8,6% od ukupnoga poljoprivrednog
stanovništva u Republici Hrvatskoj.
Značenje županije u poljoprivrednoj proizvodnji Republike Hrvatske ogleda se u činjenici da je u Osječko-baranjskoj županiji gotovo ¼ zasijanih poljoprivrednih površina
Republike Hrvatske (24%, tj. 199.358 ha od 830.888 ha zasijanih u RH 2007. godine).
U županiji je 2006. godine bilo 212.013 ha poljoprivrednih korištenih površina, što čini
17,4% od 1.216.000 ha u RH (Andraković, 2008.). Najzastupljenija su kategorija korištenja poljoprivrednih površina bile oranice i vrtovi s udjelom 95% poljoprivrednih
površina županije (tablica 1.).
5
1. Poljoprivreda u pograničnome području Republike Hrvatske
Tablica 1. Kategorije korištenja poljoprivrednih površina u OBŽ 2006. godine (Izvor:
Andraković, V.: Županija u brojkama 2008.)
Usjev
RH (ha)
OBŽ (ha)
OBŽ % od RH
% u OBŽ
Oranice i vrtovi
866.000
201.705
23,3
95,1
Voćnjaci
46.000
3.564
7,7
1,7
Vinogradi
31.000
2.083
6,7
1,0
Livade
163.000
2.641
1,6
1,2
Pašnjaci
110.000
2.020
1,8
1,0
1.216.000
212.013
17,4
100
UKUPNO
Najveći je udio površina županije u ukupnim površinama u RH pod suncokretom (čak
54%), šećernom repom (41%), pšenicom (35%) i sojom (32%). Slični su i udjeli županije u ukupnoj proizvodnji navedenih usjeva, što poljoprivredi Osječko-baranjske
županije daje još veće značenje jer u proizvodnji najvažnijih ratarskih usjeva sudjeluje
s udjelima 10 do 54,8% (tablica 2.).
Tablica 2. Proizvodnja usjeva u Republici Hrvatskoj i Osječko-baranjskoj županiji 2007.
godine (Izvor: Andraković, V.: Županija u brojkama 2008.)
Usjev
ha RH
ha OBŽ
%
t RH
Pšenica
175.074
60.967
34,8
812.347
296.911
36,5
Kukuruz
288.380
53.292
18,5
1.424.599
258.464
18,1
Soja
46.481
14.850
31,9
90.637
28.513
31,5
Šećerna repa
34.315
14.188
41,3
1.582.606
615.884
38,9
Suncokret
20.647
11.100
53,8
54.303
29.748
54,8
Ječam
58.970
10.561
17,9
225.265
51.009
22,6
Zob
27.935
2.577
9,2
56.150
5.594
10,0
Uljana repica
13.066
1.778
13,6
39.330
5.564
14,1
664.868
169.313
25,5
4.285.237
1.291.687
30,1
UKUPNO
t OBŽ
%
Konačno, vrlo je značajno zaključi da Osječko-baranjska županija, sa 7,3% državnoga
teritorija, pod površinama najzastupljenijih ratarskih usjeva (žitarice, uljarice i šećer-
6
1. Poljoprivreda u pograničnome području Republike Hrvatske
na repa) sudjeluje s 25,5% površina na razini države i pri tome ostvaruje 30,1% prinosa h usjeva na razini cijele RH.
U strukturi sjetve Osječko-baranjske županije najzastupljeniji su pšenica (35,8%) i kukuruz (31,3%), a slijede soja (8,7%), šećerna repa (8,3%), suncokret (6,5%) i ječam
(6,2%) te s vrlo malim površinama zob (1,5%) i uljana repica (1%), a preostalih 0,5%
zajedno zauzimaju krumpir, duhan, kupus, kelj i grah.
Prema podatcima Državnoga zavoda za sta s ku i Popisu poljoprivrede provedenom
2003. godine, u Osječko-baranjskoj županiji 2003. godine korišteno je 184.094 ha, što
čini 17,1% površina korištenih na razini RH (tablica 3.). Postotni udio županijskih površina u površinama na razini RH približan je udjelu zabilježenom za 2006. godinu (tablica 1.). Pri tome je podjednako površina korišteno u poljoprivrednim kućanstvima
(8,9%) i poslovnim subjek ma (8,2%). Značajna je razlika u broju korištenih parcela jer
su poljoprivredna kućanstva rabila 21 puta više parcela zbog rascjepkanos posjeda
poljoprivrednih kućanstava.
Prema istome izvoru, 2003. godine u Osječko-baranjskoj županiji 2,6 puta više kućanstava služilo se herbicidima nego insek cidima, dok je kod poslovnih subjekata samo
1,4 puta veća uporaba herbicida nego inske cida.
Također, mineralnim se gnojivima u Osječko-baranjskoj županiji služilo čak 2,2 puta
više kućanstava nego organskim gnojivima, a slična je razlika i kod poslovnih subjekata.
Tablica 3. Poljoprivredna kućanstva i poslovni subjek , raspoloživo i korišteno poljoprivredno zemljište te broj korištenih parcela u Osječko-baranjskoj županiji
Izvor: Popis poljoprivrede 2003.
Osječko-baranjska
županija
Kućanstva
Poslovni subjek
Ukupno
Broj
Raspoloživo
ha
Poslovni subjek RH
Ukupno RH
Broj korištenih
parcela
41.103
104.031
95.987
100.895
235
92.019
88.107
4.717
-
196.050
184.094
105.612
14,09
17,09
5,45
448.532
1.162.612
860.195
1.918.358
1.364
229.010
217.208
17.712
-
1.391.622
1.077.403
1.936.070
OBŽ % od RH
Kućanstva RH
Korišteno
ha
7
1. Poljoprivreda u pograničnome području Republike Hrvatske
Vukovarsko-srijemska županija s 2.454 km2 zauzima 4,3% državnoga teritorijalnog
prostora. U županiji u 5 gradova i 26 općina živi 204.768 stanovnika prema podatcima
za 2001. godinu (www.vusz.hr).
Najznačajniji usjevi u Vukovarsko-srijemskoj županiji jesu žitarice (64,3% površina),
uljarice (22,1%), šećerna repa (6,1%) i krmno bilje (5,1%).
Prema Popisu poljoprivrede (Državni zavod za sta s ku, 2003.) u Vukovarsko-srijemskoj županiji 2003. godine korišteno je 121.078 ha, tj. 11,2% površina korištenih na razini RH (tablica 4.). Pri tome je čak 2,3 puta više površina korišteno u poljoprivrednim
kućanstvima (7,9%) nego u poslovnim subjek ma (3,4%). Zanimljivo je da su poljoprivredna kućanstva rabila 21 puta više parcela nego poslovni subjek , što je is odnos
kao i u Osječko-baranjskoj županiji u kojoj je, među m, udio površina kućanstava i
subjekata bio podjednak.
U Vukovarsko-srijemskoj županiji, slično kao u Osječko-baranjskoj županiji, 2,8 puta
češća je bila uporaba herbicida nego insek cida, dok je kod poslovnih subjekata uporaba herbicida bila 1,3 puta češća nego uporaba inske cida.
Čak 2,5 puta više poljoprivrednih kućanstava u Vukovarsko-srijemskoj županiji koris lo se mineralnim nego organskim gnojivima tako da su na svakih 5 kućanstava i 8
subjekata koji su provodili gnojidbu kao agrotehničku mjeru, samo 2 kućanstva i 2
subjekta za gnojidbu služili se i organskim gnojivima.
Tablica 4. Poljoprivredna kućanstva i poslovni subjek , raspoloživo i korišteno poljoprivredno zemljište te broj parcela u Vukovarsko-srijemskoj županiji
Izvor: Popis poljoprivrede 2003.
Vukovarsko-srijemska
županija
Kućanstva
Poslovni subjek
Ukupno
Broj
Raspoloživo
ha
Poslovni subjek RH
Ukupno RH
8
Broj korištenih
parcela
26.316
89.675
84.821
68.742
130
37.310
36.257
3.237
-
126.985
121.078
71.979
9,12
11,24
3,72
448.532
1.162.612
860.195
1.918.358
1.364
229.010
217.208
17.712
-
1.391.622
1.077.403
1.936.070
VSŽ % od RH
Kućanstva RH
Korišteno
ha
1. Poljoprivreda u pograničnome području Republike Hrvatske
Domagoj Rastija,
Zdenko Lončarić
2. PLODNOST I
TIPOVI TALA U
POGRANIČNOME
PODRUČJU
2.1. Plodnost tala
Tlo je prirodno jelo nastalo od čvrste ili rastresite s jene pod utjecajem
1. pedogenetskih činitelja (ma čni supstrat, klima, organizmi, reljef i vrijeme) i
2. pedogenetskih procesa (trošenje primarnih minerala, stvaranje i razgradnja
organske tvari sa sintezom humusa, tvorba sekundarnih minerala i organomineralnih tvari, različi oblici migracije).
Upravo pedogenetski procesi oblikuju ma čnu s jenu u posebno izdvojeni dio Zemljine kore u kojem se razlikuju pedogenetski horizon sa specifičnim fizikalnim, kemijskim i biološkim svojstvima, bitno drugačijim od ishodišne ma čne podloge.
Naglasimo li agronomski najvažnije atribute tla, možemo ga definira kao polidisperzni sustav sastavljen od krute, tekuće i plinovite faze, u kojemu se nalaze činitelji plodnos tla (hraniva, voda, zrak, toplina).
Plodnost tla možemo prilično jednostavno definira kao svojstvo tla da omogući sintezu
određene količine organske tvari neke biljne vrste na specifičnome staništu. Takva definicija jest sinonim za efek vnu plodnost ili produk vnost staništa, a zasniva se na razlogu
uporabe tla u poljoprivrednoj proizvodnji, dakle produkciji organske tvari, ali i sposobnos tla da biljci istodobno, neprestano i op malno osigura hraniva, vodu, kisik i toplinu.
Među m, plodnost tla jest visoka razina integracije intenziteta i kvalitete svih činitelja
plodnos . Integracija činitelja nije ni jednostavna, ni jedinstvena već zbog brojnos
9
2. Plodnost i povi tala u pograničnome području
činitelja, a svakako i zbog višestrukih interakcija. Zbog toga put od pojedinačnih činitelja do proizvodnje organske tvari kao posljedice plodnos tla ipak nije jednostavan.
Želimo li opisa tlo kao sustav, prije svega moramo izabra činitelje (svojstva tla) čijim
ćemo atribu ma (količina ili intenzitet i kvaliteta) interpre ra stanje tla. Proces procjene plodnos ili produk vnos tla dizajniran je u tri koraka (shema 1.):
1. izbor indikatora (činitelja) plodnos (produk vnos ) tla,
2. interpretacija indikatora,
3. integracija podataka u indeks plodnos (produk vnos ) tla.
Shema 1. Trostupanjski proces procjene produk vnos tla
Izborom indikatora odlučujemo kojim ćemo se svojstvima tla služi za opis njegova
stanja, plodnos , produk vnos , kvalitete ili zdravlja. Pri tome je neophodno naći najmanji mogući set podataka da bi sustav bio dovoljno točan, ali ne smije bi preopsežan
da sustav postane presložen i nefunkcionalan. Na primjer, za potrebe procjene pogodnos tala mogu bi dovoljni podatci o pH reakciji tla, sadržaju humusa, raspoloživome
fosforu i kaliju te teksturi tla. Svakako bi procjenu kavlitetnijom, ali i složenijom učinili
podatci o adsorpcijskom kompleksu, konduk vitetu tla, specifičnoj gustoći, zbijenos ,
ukupnome dušiku, mineralnome dušiku, odnosu CN, izmjenjivom Ca, Mg, bioraspoloživim mikroelemen ma, strukturi tla ili nizu mikrobioloških svojstava. Dodamo li tomu
činjenicu da bismo se mogli služi i podatcima o frakcijama (ili raspoloživos ) svakoga
10
2. Plodnost i povi tala u pograničnome području
pojedinog elementa, kako neophodnoga, tako i korisnoga i štetenog, već bismo obuhva li nekoliko dese na, pa čak i sto njak činitelja ili indikatora. Stvarnost je, međum, da je značenje pojedinih činitelja gotovo zanemarivo (npr. ukupna koncentracija
Fe u tlu), pa ćemo se uglavnom služi osnovnim činiteljima plodnos , a ostalima za
procjenu posebnih aspekata plodnos ili pogodnos tala (npr. za podizanje trajnih nasada, za uzgoj povrća, za ekološku poljoprivrednu proizvodnju itd.).
Interpretacija indikatora drugi je korak u procjeni pogodnos i podrazumijeva da svakom izabranom indikatoru plodnos (npr. pH, humus, raspoloživost P i K) dodijelimo
određenu vrijednost s obzirom na intenzitet indikatora. Raspon vrijednos najčešće
je 0-1 ili 0-100, ali za sve indikatore treba rabi is raspon. Tako npr. za pH tla dodjeljujemo najveću moguću ocjenu (1 ili 100) kada je pH vrijednost op malna (npr. 6,5),
a najmanju ćemo moguću ocjenu (0) dodijeli kada pH značajno limi ra ili gotovo
potpuno onemogućuje biljnu proizvodnju.
Odnosi intenziteta indikatora i produk vnos tla mogu stvori krivulju različitoga pa
porasta ili pada vrijednos indikatora:
1)
2)
3)
p krivulje: porastom intenziteta raste i vrijednost indikatora
p krivulje: porastom intenziteta opada vrijednost indikatora
p krivulje: porastom intenziteta do op muma vrijednost indikatora raste, a
nakon toga opada.
Grafikon 1. Odnosi intenziteta i vrijednos indikatora
Vrijednost indikatora plodnos tla većinom raste porastom intenzitet indikatora kao
na 1. pu krivulje (grafikon 1.). To se ipak odnosi samo na očekivane raspone vrijednos unutar ekoloških valencija pojedinih činitelja jer bi preveliki intenzitet nekoga
činitelja u konačnici nega vno utjecao na plodnost tla. Na primjer, porast raspoloživos fosfora ili kalija od vrlo siromašnih nekoliko mg/100 g tla do 30-ak ili 40-ak mg
značajno povećava plodnost tla. Među m, daljnji rast koncentracije topivih P i K u
konačnici bi limi rao raspoloživost drugih hraniva i me smanjio plodnost tla. Slično
bi utjecao i rast intenziteta raspoloživos drugih hraniva.
11
2. Plodnost i povi tala u pograničnome području
Porast intenziteta indikatora smanjit će vrijednost indikatora (2. p krivulje) ukoliko se
radi o koncentracijama štetnoga elementa. Porast dakle koncentracije ukupnoga ili vodotopivog ili izmjenjivog Pb, Cd, Cr, Hg uvijek smanjuje vrijednost indikatora i plodnost tla.
Treći p krivulje karakteris čan je za svojstva tla koja svojim intenzitetom uobičajeno
mogu bi previsokoga ili preniskog intenziteta, a većini biljnih vrsta odgovara prosječna ili srednja vrijednost. Najbolji je primjer pH vrijednost jer biljkama ne odgovara ni
prekiselo ni prealkalno tlo. Slično je i sa specifičnom gustoćom tla jer prelagana pjeskovita tla imaju malu apsorcpijsku sposobnost i malu elas čnost, a preteška glinovita
tla manje su plodnos jer mogu bi prevlažna, prehladna, zbijena i nepropusna.
Integracija vrijednos indikatora u indeks produk vnos treći je korak u procjeni
plodnos tla. Integracija je prilično jednostavna ukoliko su svi izabrani indikatori op malnih intenziteta, njihova je vrijednost ocijenjena najvećom mogućom ocjenom pa
je i plodnost tla maksimalna, odnosno pogodnost možemo ocijeni ocjenom 1/1 ili
jednostavno 100%.
Zahtjevnija su stvarna proizvodna svojstva kada su indikatori ocijenjeni određenim
rasponom, npr. 4, 3, 7 i 10 u rasponu od 0 do 10. Prosječnu ocjenu plodnos tada
donosimo izabranim sustavom integracije ocjena indikatora u indeks plodnos :
1. prosječna vrijednost indikatora
2. prosječna vrijednost uz korekciju prema značenju pojedinih indikatora
3. integracija limi rana intenzitetom indikatora u minimumu.
Prosječnu vrijednost indikatora rabimo kada procjenjujemo da sva izabrana svojstva
imaju jednaku specifičnu težinu; tada bi u našem primjeru produk vnost bila 6 ili 60%
(4+3+7+10 = 24/4 = 6).
Među m, ponekad su pojedina svojstva značajnija jer utječu na ostala svojstva koja
nisu interpre rana raspoloživim vrijednos ma. Npr. raspolažemo ocjenom pH vrijednos i humoznos tla te raspoloživos fosfora i kalija. U tome slučaju nemamo informaciju o raspoloživos Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu itd. Među m, što je veća ocjena vrijednos
pH reakcije i humoznos , to znači da je tlo bliže op malnim svojstvima koja rezul raju
većim udjelom raspoloživih hraniva. Tada možemo npr. pH i humoznos dodijeli specifičnu težinu 0,35, a raspoloživos P i K 0,15. U našem bi primjeru produk vnost bila
(4x0,35 + 3x0,35 + 7x0,15 + 10x0,15 = 1,40 + 1,05 + 1,05 + 1,50 = 5,0 ili 50 %).
Intenzitet svojstva ili indikatora može bi izvan ekološke valencije i tlo nema produkvnos , njegova je plodnost 0, bez obzira na to ako su druga svojstva blizu op malne
vrijednos . Npr. pH reakcija tla može bi blizu op muma te ju ocijenimo vrijednošću
indikatora 8 ili 9; razina ukupnih i vodotopivih štetnih elemenata može bi zanemariva pa ih možemo ocijeni i najvećom mogućom ocjenom 10, ali to ništa ne vrijedi za
12
2. Plodnost i povi tala u pograničnome području
produk vnost tla ukoliko je npr. humusa u tlu 0,1%, što znači da ocjenjujemo mineralni supstrat koji teško i možemo naziva tlom.
Procjenu produk vnos ili plodnos tla m trostupanjskim algoritmom možemo prilagodi i općim i posebnim potrebama usporedbe tala i procjene ispla vos proizvodnje, a uz plodnost tla, na taj način možemo ocjenjiva pogodnost tla, kvalitetu
tla, zdravlje tla.
Pogodnost tla je svojstvo tla da u određenoj mjeri omogući ostvarivanje cilja zbog
kojeg se koris . U poljoprivrednom smislu to je pogodnost tla da omogući uzgoj i planirani prinos određenog usjeva, na primjer pšenice ili krumpira.
Kvaliteta tla jest mogućnost određenoga tla da ispunjava svoju ulogu u prirodnome ili
uređenom ekosustavu u podržavanju produk vnos biljaka i živo nja, održavanju ili
poboljšavanju kvalitete vode i zraka te potpomaganju zdravlja i života ljudi.
Pojednostavljeno, kvaliteta tla jest mjera koliko tlo može učini ono što od tla očekujemo. Kvaliteta tla rabi se svuda u svijetu radi opisivanja značenja tla u proizvodnji
hrane i očuvanju okoliša.
Kvaliteta tla utječe na tri sastavnice održivoga gospodarenja tlom:
1. Produk vnost biljaka i živo nja,
2. Kvaliteta okoliša kao prirodnoga bogatstva,
3. Zdravlje biljaka, živo nja i ljudi.
Pobornici različitos zdravlja i kvalitete tla pojam kvalitete tla adresiraju k ulogama
tla, dok pojam zdravlja tla naglašava tlo kao dinamičnu živu sastavnicu ekosustava.
Zdravlje tla jest kon nuirana sposobnost tla da funkcionira kao živi sustav u okvirima
prirodnoga ili antropogenoga ekosustava u pravcu podržavanja biološke produk vnos , održavanja kvalitete zraka i vode te promocije zdravlja biljaka, živo nja i ljudi.
Definicija je vrlo slična definiciji kvalitete tla, ali tre ra tlo kao živi sustav.
Izraz zdravlje tla primjereniji je kada želimo naglasi ulogu tla u pravcu zdravlja biljaka, živo nja i ljudi, a favoriziran je u znanstvenim disciplinama biologija tla, biokemija
tla, mikrobiologija tla, i posebno u području fitomedicine.
Pri procjeni plodnos , pogodnos , kvalitete ili zdravlja tla, kao indikatore biramo i
ocjenjujemo različita svojstva tla (fizikalne, kemijske i biološke značajke tla koje svojim
intenzitetom i interakcijom sumarno čine kvalitetu, zdravlje, plodnost i pogodnost tla).
Prema dinamici promjena svojstva tla se dijele na:
1. sta čka i
2. dinamička.
13
2. Plodnost i povi tala u pograničnome području
Sta čka svojstva tla (male promjene u kratkome vremenu) jesu tekstura, struktura, dubina, masa, pH, konduk vitet i dr. Dinamička svojstva tla karakteriziraju brze promjene
pod utjecajem obrade tla i/ili vremenskih prilika: izgled površine, sadržaj vode i zraka.
Najznačajnija svojstva tla koja se rabe kao indikatori plodnos i pogodnos tla za opmalnu ishranu i gnojidbu usjeva jesu:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
dubina tla
tekstura i struktura tla
pH reakcija tla
sadržaj humusa i hraniva
vodni režim i
sorpcijska sposobnost tla.
Dubina tla značajna je za ukorjenjivanje i usvajanje vode i hraniva, ali i za agrotehničke
mjere. Dublji solum podrazumjeva veći volumen opskrbe biljke hranivima i vodom te
su dublja tla potencijalno plodnija. Vrijeme i način gnojidbe značajno utječu na raspored hraniva po dubini profila, a me i na razvoj korjenovog sustava.
Tekstura tla je kvan ta vni udio mehaničkih elemenata, odnosno čes ca tla različi h
dimenzija. Čes ce veće od 2 mm čine skelet, dok manje od 2 mm čine sitno tlo ili sitnicu. Struktura tla je način nakupljanja mehaničkih elemenata u veće ili manje nakupine
tj. strukturne agregate tla.
Tekstura i struktura utječu na poroznost, sorpcijska svojstva i vodozračni režim tla (vododrživost i prozračnost). Korijen biljke češće je izložen nedostatku ili suvišku vode u
bezstrukturnim tlima. Skeletna, pjeskovita i teža glinovita tla manje su plodnos zbog
nepovoljnijih fizikalnih svojstava.
pH reakcija tla je pokazatelj niza agrokemijskih svojstava. Raspon pH vrijednos većine
poljoprivrednih tala je 5-8. Vrijednos izvan ovog raspona upućuja na manju raspoloživost hraniva i smanjenu plodnost i pogodnost tala. Osim posrednog utjecaja na
raspoloživost hraniva, ekstremne pH vrijednos mogu ima izravan toksičan utjecaj
na korijen biljke.
Humus je stabilna organska tvar tla koja nastaje humifikacijom djelomično razložene svježe organske tvari. Utjecaj humusa na plodnost tla je višestruk jer poboljšava fizikalna svojstva (vodozračni odnos, strukturu), povećava elas čnost, poboljšava sorpcijska svojstva,
smanjuje ispiranje i kemijsku fiksaciju hraniva te regulira ravnotežu vodotopivih i izmjenjivih frakcija hraniva. Mineralizacijom humusa postupno se oslobađaju biljna hraniva.
Sorpcija iona u tlu je vrlo značajna jer omogućuje vezanje hraniva u tlu u pristupačnom
obliku. Većoj sorpcijskoj sposobnos tla doprinose humusne čes ce, minerali gline
i op malna pH reakcija tla. Lagana pjeskovita tla i tla siromašna humusa imaju vrlo
nisku sorpcijsku sposobnost.
14
2. Plodnost i povi tala u pograničnome području
2.2. Tipovi tala u Osječko-baranjskoj županiji
Na području Osječko-baranjske županije 18 je pova tala (tablica 5.) svrstanih u 4
odjela:
1.
2.
3.
4.
automorfna tla (8 pova tala)
hidromorfna tla (8 pova tala)
halomorfna tla (1 p tla)
subakvalna tla (1 p tla).
Tablica 5. Zastupljenost pova tala u Osječko-baranjskoj županiji (izvor: Plan navodnjavanja Osječko-baranjske županije)
Tip tla
Površina (ha)
Pod šumom
U poljoprivredi
Ukupno
1.193
4.148
5.341
Sirozem
387
2.213
2.600
Ranker
825
42
867
Černozem
795
22.704
23.499
Eutrično smeđe
2.845
19.950
22.795
Distrično smeđe
10.773
4.661
15.434
Lesivirano tlo
10.641
58.057
68.698
815
10.403
11.218
13.382
14.852
28.234
3.814
7.461
11.275
7
867
874
Aluvijalno
20.525
5.882
26.407
Močvarno glejno
39.941
79.358
119.299
4.076
15.472
19.548
43
31
74
31.488
31.488
1
12
13
342
8
350
110.405
277.609
388.014
Koluvij
Rigolana tla
Pseudoglej
Pseudoglej-glej
Aluvijalno livadno
Ritska crnica
Niski treset
Hidromeliorirano drenažom
Solonec
Gitja
Ukupno
15
2. Plodnost i povi tala u pograničnome području
U poljoprivrednoj proizvodnji dva najdominantnija pa tla, močvarno glejno i lesivirano tlo, pokrivaju gotovo 50% poljoprivrednih površina Osječko-baranjske županije,
a s još tri pa tla (hidromeliorirano drenažom, černozem i eutrično smeđe tlo), obuhvaćeno je više od ¾ poljoprivrednih površina županije. U baranjskome dijelu županije, sjeverno od rijeke Drave, najzastupljenije je močvarno glejno tlo uz značajan
udio lesiviranog tla, černozema, eutričnog smeđeg tla i ritske crnice (slika 1.). Aluvijalna tla nalaze se uz obje velike rijeke, Dunav i Dravu. U slavonskome dijelu Osječko-baranjske županije, južno od rijeke Drave, naizmjenično se u smjeru istok-zapad
pružaju područja s pretežito lesiviranim, za m pretežito močvarnim glejnim te ponovno pretežito lesiviranim tlima. Na krajnjem istoku županije dominiraju aluvijalna
tla i černozem.
Slika 1. Pedološka karta Osječko-baranjske županije
16
2. Plodnost i povi tala u pograničnome području
2.3. Tipovi tala u Vukovarsko-srijemskoj županiji
Na području Vukovarsko-srijemske županije zastupljeno je 14 pova tala (tablica 6.)
svrstanih u dva odjela:
1. automorfna tla (6 pova tala)
2. hidromorfna tla (8 pova tala).
Tablica 6. Zastupljenost pova tala u Vukovarsko-srijemskoj županiji (izvor: Plan navodnjavanja Vukovarsko-srijemske županije)
Tip tla
Površina (ha)
Pod šumom
U poljoprivredi
Ukupno
Koluvijalna tla
236
927
1.163
Sirozem
323
2.719
3.042
Černozem
1.427
14.725
16.152
Eutrično smeđe tlo
5.579
35.400
40.979
Lesivirano tlo
4.956
14.859
19.815
-
5.657
5.657
Pseudoglej
2.709
6.659
9.368
Aluvijalno tlo
3.497
3.580
7.077
778
2.538
3.316
Močvarno glejno tlo
29.583
29.759
59.342
Ritska crnica
17.029
17.672
34.701
561
227
788
19
151
170
-
28.836
28.836
66.697
163.709
230.406
Rigolana tla
Aluvijalno livadno tlo
Pseudoglej glej
Niski treset
Hidromeliorirana tla
Ukupno
Dva najdominantnija pa tla u poljoprivrednoj proizvodnji Vukovarsko-srijemske županije, eutrično smeđe i močvarno glejno tlo, pokrivaju nešto manje od 40% poljoprivrednih površina Vukovarsko-srijemske županije. Slična je dominacija samo dvaju
pa tala i u Osječko-baranjskoj županiji, ali vrlo značajna razlika leži u činjenici da je
17
2. Plodnost i povi tala u pograničnome području
najzastupljenije tlo u Vukovarsko-srijemskoj županiji eutrično smeđe tlo, dok u Osječko-baranjskoj uz močvarno glejno dominira lesivirano tlo. Također, kao i u Osječko-baranjskoj županiji, i u Vukovarsko-srijemskoj županiji 5 najzastupljenijih pova tala (uz
eutrično smeđe i močvarno glejno tlo, tu su još hidromeliorirana tla, ritska crnica i
lesivirano tlo) obuhvaćaju više od ¾ poljoprivrednih površina županije (tablica 6.). U
sjevernome dijelu županije, južno od Dunava, proteže se područje najvećega udjela
eutričnoga smeđeg tla i černozema (slika 2.). S južne strane županije, sjeverno od
rijeke Save, proteže se područje dominantnog udjela močvarnoga glejnog tla, a u području dodira sjevernoga i južnog dijela županije značajniji je udio lesiviranih tala.
Aluvijalna tla nalaze se uz velike rijeke, na sjeveru uz Dunav i na jugu uz Savu.
Slika 2. Pedološka karta Vukovarsko-srijemske županije
18
2. Plodnost i povi tala u pograničnome području
2.4. Automorfna tla
Koluvijalna tla
Koluvijalna tla (koluvij) dublja su tla koja se akumuliraju u podnožju padina, što je
rezultat premještanja tla niz padine. Premještanje različitoga materijala, ovisno u kojoj se zoni tala nalazi, uvjetuje i vrlo varijabilna svojstva h tala. Blago povišeni i jače
nagnu pristranci pliće su ekološke dubine, dok donji i blaže nagnu tereni imaju veći
udio sitnice te su vrlo dobra oranična tla.
Černozem
Černozem je tlo semiaridnog područja te je u Republici Hrvatskoj razvijeno na krajnjem istoku. To je tlo s dobro razvijenim moličnim humusno akumula vnim horizontom A dubljim od 40 cm. Ispod humusno akumula vnog horizonta nalazi se prijelazni horizont AC debljne 25 do 30 cm. Černozemi pograničnih područja razvijeni su
na karbonatnome ma čnom supstratu, tj. lesu koji sadrži 20 do 30% CaCO3. Sklop
profila jest A-AC-C (A=humusno akumula vni horizont, AC=prijelazni horizont, C=rastresita ma čna s jena). Mehanički sastav h černozema vrlo je povoljan i uglavnom
je praškasto ilovaste do praškasto glinasto ilovaste teksture. Struktura oraničnih horizonata mrvičasta je i vrlo stabilna. Ukupna poroznost jest velika, a odnos kapilarnih
i drenirajućih pora jest 3:2, što je razlogom dobroga kapaciteta tla za vodu i zrak.
Navedena fizikalna svojstva čine černozem dobro propusnim tlom za vodu, dobre
aeriranos i povoljnoga toplinskog režima. Sadržaj organske tvari kreće se od 3 do
6%, a reakcija je tla neutralna do alkalna. Na istraživanome području černozem na
lesu se javlja u više varijeteta, od kojih su najbrojniji posmeđeni i izluženi. Zasićenost
adsorpcijskoga kompleksa tla bazama kreće se od 80% kod posmeđenih do 100% kod
karbonatnih černozema.
Eutrično smeđe tlo
Eutrično smeđe tlo (eutrični kambisol) jest tlo koje se na ovome području javlja na
lesu i pijescima dina u specifičnim geomorfološkim uvje ma. Građa je profila A-(B)v-C
(oznaka (B)v = kambični horizont). To je vrlo pogodno tlo za poljoprivredu, povoljnih
pedofizikalnih svojstava i dobre vododrživos te duboko s obzirom na ekološku dubinu. Tekstura h tala uglavnom je ilovasta do praškasto-glinasto-ilovasta. Poroznost je
osrednja do velika, stabilne su mrvičaste strukture i osrednjega retencijskog kapaciteta tla za vodu. Reakcija tla slabo je kisela do neutralna, a zasićenost adsorpcijskoga
kompleksa tla bazama veća od 50%.
19
2. Plodnost i povi tala u pograničnome području
Slika 3. Černozem
Slika 4. Eutrično smeđe
Distrično smeđe
Distrično smeđe tlo (distrični kambisol) jest tlo koje se javlja samo na zapadnome
dijelu Osječko-baranjske županije, i to na višim nadmorskim visinama. Građa im je
profila A-(B)v-C. Plodnost je prilično heterogena, ovisi o dubini, nadmorskoj visini, nagibu terena i drugim svojstvima. Tla koja su razvijena na metamorfnim s jenama pretežno su pod šumama. Tla razvijena na ilovačama rabe se u poljoprivredi, uglavnom
se nalaze na povoljnijim reljefnim položajima, nižim nadmorskim visinama, dublja su
i teksturno pogodnija za poljoprivrednu proizvodnju. To su tla koja imaju uglavnom
povoljna pedofizikalna svojstva i nešto lošija kemijska svojstva. Poroznost im je osrednja do velika, kao i kapacitet tla za vodu i zrak. Reaakcija tla je jako kisela do kisela, a
stupanj zasićenos bazama manji od 50%.
Lesivirano tlo
Lesivirano tlo pripada klasi eluvijalno-iluvijalnih tala koju karakterizira građa profila
s horizon ma A-E-B-C (E=eluvijalni horizont, B=iluvijalni horizont). Podjednako je
važno kao poljoprivredno oranično i kao vrlo dobro šumsko tlo. To je vrlo izdiferencirano tlo po pedofizikalnim svojstvima u kojima se izdvaja gornji dio, rahli, propusni, nestabilni, sitno mrvičaste do praškaste strukture i praškasto ilovaste teksture.
Donji argiluvični dio čini teže propusni, glinasto ilovas do ilovasto glinas horizont
koji je nastao ispiranjem gline iz gornjih horizonata. Za ispiranje trebaju postoja
i preduvje u kemijskome svojstvu reakcije tla koja u granicama pH 5-6 uvjetuje
raspršivanje strukturnih mikroagregata i pep zaciju koloida te njihovo premješta-
20
2. Plodnost i povi tala u pograničnome području
nje niže. To tlo obično je siromašno hranivima. Na istraživanome području javlja
se kao pično i pseudoglejno koje može bi neoglejeno i oglejeno. U početnome
stadiju pseudooglejavanja to tlo ograničeno je nepropusnošću tla za vodu koje uzrokuje slabiji intenzitet hidromorfizma, što je ograničavajuće svojstvo za uzgoj poljoprivrednih kultura. S obzirom na ograničenja za poljoprivrednu proizvodnju (kisela
reakcija, nizak sadržaj organske tvari i slabija propusnost iluvijalnoga horizonta), ta
se tla znatno uspješnije rabe u intenzivnoj poljoprivrednoj proizvodnji uz redovite
agromelioracijske mjere:
1. kalcizacije
2. humizacije i
3. redovitoga dubinskog rahljenja.
Slika 5. Sirozem
Slika 6. Lesivirano tlo
2.5. Hidromorfna tla
Hidromorfna tla karakterizira povremeno ili stalno suficitno vlaženje dijela profila
ili cijeloga soluma stagnirajućom oborinskom vodom ili dodatnom površinskom i/ili
podzemnom vodom koje nisu ni zaslanjene ni alkalizirane.
Pseudoglej
Tip tla pseudoglej kao jedini predstavnik klase pseudoglejnih tala važan je za razvoj
poljoprivrede iako ima velika ograničenja koja se očituju iz njegovih pedofizikalnih i
21
2. Plodnost i povi tala u pograničnome području
pedokemijskih svojstava. Karakterizira ga izmjena suhoga i vlažnoga razdoblja u kojima se događaju procesi redukcije odnosno oksidacije što mu daje karakteris čan
„mramorirani“ izgled sivo-hrđaste boje. Sklop profila toga tla jest Ag-Eg-Btg-C (Eg=eluvijalni pseudoglejni horizont, Btg=iluvijalni argiluvični pseudoglejni horizont). Na
dubini 35-45 cm ima nepropusni ili teže propusni pseudoglejni (g) horizont na kojem
stagnira voda. Iako je taj horizont praškasto glinasto ilovaste teksture, ponekad i lakši,
on je vrlo zbijen, gusto pakiranih čes ca i prak čno nepropustan za vodu. Ta su tla
siromašna organskom tvari te vrlo kisela do kisela što uzrokuje i inak vaciju stvorenih
ili dodanih hraniva u tlo, prije svega fosfornih. S obzirom na formu reljefa na kojoj se
javlja, nalazimo ga u dva pod pa:
1. obronačni i
2. na zaravni.
Zbog navedenih ograničenja pseudoglej zah jeva određene intenzivne mjere poravke:
1. podrivanje ili rigolanje radi korekcije vrlo nepovoljnoga vodno zračnog režima
i povećanja propusnos tla za vodu
2. kalcizaciju radi smanjenja kiselos tla i popravke mikrostrukture tla
3. humizaciju radi podizanja biogenos tla i biljno hranidbenoga potencijala
4. izravne (mineralna i organska gnojidba) i posredne (op mizacija pH i vlažnos ) mjere obogaćivanja tla fosforom i kalijem.
Močvarno glejno tlo (Euglej)
Močvarno glejno tlo (euglej) najzastupljeniji je p tla i nalazimo ga na najnižim reljefnim položajima na području županije. Karakterizirano je prekomjernim vlaženjem
unutar 1 m dubine tla, prije svega podzemnim i stagnirajućim površinskim vodama te
poplavnim i slivenim vodama koje pothranjuju podzemne vode. Ima humusni akumula vni horizont akva čnoga pa – Aa tanji od 50 cm debljine i jasno diferencirane Gso
i Gr pothorizonte. Aa horizont tamne je boje, Gso pothorizont narančasto žuto smeđe
je boje, dok je Gr pothorizont sivkasto zeleni do plavkas jer u njemu dominiraju
redukcijski procesi izazvani potpunom saturacijom vodom. Prema porijeklu suvišne
vode, taj p tla javlja se u dva pod pa:
1. hipoglej i
2. amfiglej.
Tekstura h tala pretežno je kod hipoglejnih pod pova praškasto ilovasta, a kod amfiglejnih praškasto glinasto ilovasta ili glinasto ilovasta. Hipoglejna tla jesu tla znatno
povoljnijih fizikalnih svojstva u odnosu na amfiglejna tla koja su često ljepljiva i plasčna, s malim kapacitetom za zrak. Kemijska su svojstva vrlo dobra. Imaju povoljnu
reakciju tla, pH je rijetko ispod 6,3, a kod nas može bi maksimalno do 8,2. Kapacitet
22
2. Plodnost i povi tala u pograničnome području
adsorpcije jest osrednji do visok, a na adsorpcijskome kompleksu prevladava kalcij
što rezul ra saturacijom tla bazama vise od 75%. Zbog visoke razine podzemne vode
hidromelioracije osnovne su mjere popravke h tala. Najlakše i s najvećim uspjehom
odvodnjavaju se hipogleji jer imaju lakši mehanički sastav, bolju propusnost tla za
vodu i vlaženje je isključivo podzemnom vodom, dok je kod amfigleja uz hidromelioraciju potrebno obavi i podrivanje kako bi se povećala propusnost tla za vodu.
Slika 7. Pseudoglej
Slika 8. Močvarno glejno tlo (Hipoglej)
Ritska crnica
Ritska crnica (humoglej) močvarno je tlo dominanto pod utjecajem podzemne vode
koja jako oscilira u pretaloženome lesu u istočnoj Slavoniji. Ima humusno akumula vni horizont deblji od 50 cm moličnoga karaktera i p građe Amo-Gso. Prema karbonatnos i ver čnos , izdvojene su tri niže jedinice toga tla:
1. karbonatna ritska crnica
2. nekarbonatna ritska crnica i
3. nekarbonatna ver čna ritska crnica.
Tla su većinom ilovaste do glinasto ilovaste teksture, dok su manjim dijelom glinasta
(ver čna). Struktura je razmjerno povoljna, a kod glinas h formi može bi koherentna što utječe na nepovoljni vodni režim. Povoljna tekstura u ma čnome supstratu
(CGso horizont) osigurava dobre uvjete za procjeđivanje suvišne vode. Duboki humusno akumula vni molično-akva čni horizont (Amo,a) ima 3 do 6% humusa. Reakcija
tla karbonatnih pod pova jest 7,5 do 8,5, a nekarbonatnih 6 do 7. Imaju veliki kapacitet adsorpcije sa stupnjem zasićenos bazama 80-100%. Ta su tla potencijalno vrlo
23
2. Plodnost i povi tala u pograničnome području
plodna, a zbog svojega reljefnog položaja i hipoglejnoga načina vlaženja, lako ih se i
uspješno može hidromeliorira .
Aluvijalno tlo (Fluvisol)
Aluvijalno tlo formira se uz riječne poloje gdje poplavne vode nanose novi materijal
na površinu. Glavno morfološko svojstvo h tala jest slojevitost građe profila. Na površini se razvija inicijalni humusno akumula vni (A) horizont. Građa profila jest (A)I-IIIII, gdje rimski brojevi označavaju slojeve sedimentacije. Jedan dio h tala obranjen je
od poplava i koris se kao vrlo dobre oranice, naročito ako su duboka tla bez utjecaja
visoke razine podzemne vode. To su vrlo propusna, prozračna tla, varijabilne teksture u profilu, s pješčanim slojem na dnu. Dobro se obrađuju, nisu plas čna i zbijena,
rahla su i nisu ljepljiva. Reakcija h tala jest neutralna do alkalna i niskog su sadržaja
humusa. Kapacitet adsorpcije ovisi o teksturnome sastavu i nizak je kod pjeskovi h
tala, ali je stupanj zasićenos bazama veći od 80%. Osnovna mjera privođenja h tala
intenzivnoj ratarskoj proizvodnji jest obrana od poplava i spuštanje razine podzemne
vode otvorenom kanalskom mrežom te redovita humizacija radi povećanja kapaciteta
adsorpcije i poboljšanja strukture tla.
Slika 9. Ritska crnica
Slika 10. Aluvijalno oglejeno tlo
Hidromeliorirana tla
Hidromeliorirana tla nastaju snižavanjem razine podzemne vode i eliminacijom prekomjernoga vlaženja otvorenim kanalima ili cijevnom drenažom. Pogodnost za poljo-
24
2. Plodnost i povi tala u pograničnome području
privredu ovisi o intenzitetu izvedenih melioracija, o funkcioniranju i održavanju sustava te o značajkama izvornoga tla (hipoglej, amfiglej, ritska crnica, pseudoglej-glej
i aluvijalno tlo).
Slika 11. Hidromeliorirani hipoglej
Slika 12. Hidromeliorirani amfiglej
25
1. Poljoprivreda u pograničnome području Republike Hrvatske
Zdenko Lončarić,
Krunoslav Karalić
3. NITRATI U TLIMA
I VODAMA
3.1. Kruženje dušika u agroekosustavu
Dušik kao kons tu vni element organske tvari, tj. kao sastavni dio nukleinskih kiselina, aminokiselina, bjelančevina, enzima, pigmenata i drugih spojeva, neophodan je
ili esencijalan element za sve organizme, i u spontanim ekosustavima, i u antroposustavima. Upravo se spontana biosfera (prirodna staništa) i antroposfera (agrosfera i
ruderalna staništa) bitno razlikuju po utjecaju čovjeka na ravnotežu ekosustava. Pri
tome je u agrosferi naglašena čovjekova namjera intenziviranja, ali istodobno i obveza
nadzora kruženja dušika. Naime, u atmosferi dušik se javlja kao inertni plin u molekulskome obliku (N2) i predstavlja dominantni element atmosfere sa 78.03% volumnoga
udjela. Navedeni udio dušika u atmosferi koja nas okružuje znači da iznad svakoga
hektra poljoprivredne površine ima nekoliko desetaka tona dušika, ali to nema izravno značenje za poljoprivredu jer dušik iz atmosfere ulazi u agroekosustav tek nakon
fiksacije koja može bi :
1. atmosferska fiksacija (električno pražnjenje atmosfere i oborine)
2. biološka fiksacija (slobodni i simbiotski nitrofiksatori)
3. industrijska fiksacija (proizvodnja mineralnih dušičnih gnojiva).
S druge strane, u oraničnome sloju poljoprivrednoga tla prosječno je 0,1-0,3% N, što
znači 5-15 t/ha N (pretpostavimo li da je masa oraničnoga sloja okruglo 5 milijuna kg).
Ipak, biljka ni taj N ne može usvaja jer je u organskome obliku (98-99%), a korijen
26
1. Poljoprivreda u pograničnome području Republike Hrvatske
usvaja tek preostalih 1-2% dušika u mineralnome obliku. Upravo su h 1-2% od 5-15
t/ha u našem primjeru količine od 50-300 kg/ha koje predstavljaju raspon od premalih do prekomjernih količina mineralnoga dušika za većinu poljoprivrednih biljnih
vrsta. No, u prirodi dušik neprestano kruži između atmosfere, tla i živih organizama,
događaju se neprestane transformacije oblika N pa ni osiguravanjem potrebne godišnje količine N (npr. 100-150 kg/ha) nismo ispunili sve svoje “obveze” prema usjevu i
okolišu jer su uz količine mineralnoga dušika vrlo značajni i:
1.
2.
3.
4.
5.
oblik u kojem se nalazi mineralni dušik (amonijski ili nitratni)
dinamika raspoloživos N (količine mineralnoga N jekom vegetacije)
kretanje N u tlu (ver kalno i bočno kretanje N)
imobilizacija N (prevođenje raspoloživog N u nepristupačne oblike)
gubici N iz tla (denitrifikacija, ispiranje nitrata, vola zacija, erozija).
Kruženje dušika u agroekosustavu (slika 13.) iznimno je značajno za dostatnu poljoprivrednu proizvodnju, ali i za očuvanje okoliša. Značenje je naglašeno me što su
male prak čne razlike između ekonomskoga i tehnološkog op muma (ili maksimuma) i prekomjernih količina koje nepotrebno opterećuju okoliš. Prekomjerne količine
višestruko su nepotrebne:
1. ne povećavaju prinos
2. lošija je kvaliteta proizvoda
27
3. Nitra u tlima i vodama
3. nepotreban trošak dodatnih količina, transporta i aplikacije gnojiva,
4. opterećenje okoliša, posebice otjecanjem nitrata u površinske i/ili podzemne
vode.
Slika 13. Kruženje dušika u agrosferi
Pri kruženju dušika dolazi do transformacije iz neraspoloživih oblika u raspoložive
(mobilizacija) ili obrnuto, iz raspoloživih u neraspoložive (imobilizacija) te iz jednoga
oblika dušika u drugi (organski, amonijski, nitritni, nitratni). Osnovni procesi u kruženju dušika jesu:
1. biološka i atmosferska fiksacija
2. organska i mineralna gnojidba (industrijska fiksacija)
3. unošenje ostataka biljaka i živo nja i njihovih izlučevina
28
3. Nitra u tlima i vodama
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
mobilizacija dušika mineralizacijom
transformacija dušika nitrifikacijom
iznošenje dušika usvajanjem korijenom biljke
imobilizacija dušika mikorbiološkom fiksacijom
gubitak nitratnoga dušika denitrifikacijom
gubitak amonijskoga dušika vola zacijom
ispiranje nitrata
površinsko otjecanje i erozija.
Uloga čovjeka u m procesima jest agrotehničkim mjerama izravno ili posredno ubrza ili pojača kruženje dušika na siromašnim tlima (biološka fiksacija, gnojidba, unošenje ostataka, mineralizacija), spriječi sve oblike gubitaka dušika (denitrifikacija,
vola zacija, ispiranje, erozija) te ne unosi prekomjerne količine N u tlo. Za realizaciju
te uloge na raspolaganju su sljedeće mjere:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
op malna gnojidba dušikom,
unošenje organske tvari u tlo (organska gnojidba)
održivo gospodarenje žetvenim ostacima
održavanje op malne vlažnos tla
održavanje op malnoga pH tla u rasponu slabokisele do
neutralne reakcije
osiguravanje op malnih uvjeta za razvoj korijena usjeva
uzgoj leguminoza
kontrola mineralizacije organske tvari primjerenim sustavom
obrade tla
sprječavanje erozije.
Biljke usvajaju dušik u mineralnome obliku, kao nitratni (NO3-) ili amonijev ion (NH4+),
za m ga u organsku tvar ugrađuju izravno (amonijski) ili nakon redukcije (nitratni
oblik). Unošenjem ostataka biljnih organizama u tlo organski vezan dušik vraćamo
u tlo, što predstavlja, uz organski ugljik, osnovu za novi proces mineralizacije. Pri
tome transformacije dušika u tlu obavaljaju mikro i makroorganizmi tla. Nadalje, u
procesima denitrifikacije i vola zacije dušik se gubi i vraća u atmosferu pri čemu se,
gubitkom dijela dušika tla, zatvara kružno kretanje dušika. S m u svezi, dušik u amonijskome obliku podložan je u procesu kruženja različi m transformacijama: biološka
imobilizacija mikroorganizmima, fiksacija u međulamelarnim prostorima sekundarnih
minerala gline, usvajanje biljkama, oksidacija do nitrita i nitrata preko mikrobiološkoga procesa nitrifikacije, gubitak u plinovitome obliku vola zacijom u atmosferu. Dušik
u nitratnome obliku izrazito je mobilan, i u oraničnome sloju tla, i u dubljim horizon ma te općenito u ekosustavima, što može predstavlja značajno opterećenje okoliša.
29
3. Nitra u tlima i vodama
Nitratni dušik u tlu može bi imobiliziran mikroorganizmima, usvojen biljkama, ispran
procjednom gravitacijskom vodom u dublje slojeve tla do podzemnih voda, odnesen
bočnim otjecanjem voda ili erozijom u površinske vode ili izgubljen denitrifikacijom u
atmosferu kao oksid ili molekularni dušik.
3.2. Gnojidba dušikom
Rast i razvitak biljnih organizama ograničen je količinama pristupačnih hraniva u tlu.
Uobičajeni način unosa dušika u tlo jesu mineralna i organska gnojidba op malnom
količinom i vrstom gnojiva. Primjenom gnojiva izravno utječemo na količinu raspoloživoga dušika u tlu, ishranjenost biljaka i pridonosimo pogodnim uvje ma za pos zanje visokih i postojanih prinosa odgovarajuće kakvoće, uz očuvanje plodnos tla. Pri
tome je osnovni cilj poljoprivredne proizvodnje ekonomski ispla va proizvodnja kvalitetne hrane na ekološki prihvatljiv način. Poljoprivredni proizvođač agrotehničkim
mjerama gnojidbe i popravaka tla ima presudan utjecaj na održavanje ili poboljšanje
plodnos tla. Agrotehničke mjere gnojidbe i popravki tla provode se kada nedostatna
opskrbljenost tla hranivima može ograniči proizvodnju ili čak utjeca na degradaciju
tla. U uvje ma intenzivne biljne proizvodnje dušik je gotovo redovito ograničavajući
činitelj te primjena dušičnih gnojiva rezul ra značajnim povećanjem prinosa, ali potencijalno i opterećenjem okoliša ako neodgovarajuća gnojidba rezul ra ispiranjem
nitratnoga dušika do vodotokova ili podzemnih voda. Stoga je, i za ishranu bilja, i za
očuvanje okoliša, od velikoga značenja primjena op malnih količina i vrsta dušičnih
gnojiva, u pravo vrijeme i na pravi način. Cilj je pravovremene i racionalne primjene
dušičnih gnojiva
1. ekonomski ispla va proizvodnja
2. pos zanje visokih prinosa odgovarajuće kvalitete i
3. očuvanje kvalitete i zdravlja agroekosustava.
Višegodišnji rezulta istraživanja pokazali su da je količina mineralnoga dušika u zoni
korijenovoga sustava određena unosom mineralnih dušičnih gnojiva, organskih gnojiva, mineralizacijom dušika iz organske tvari tla, gospodarenjem žetvenim ostatcima i
agroekološkim uvje ma. Uobičajeni tehnološki raspored unošenja dušika mineralnim
gnojivima za uzgoj ozimih usjeva podrazumijeva aplikaciju određene količine dušika u
jesen (¼ do ½ ukupno potrebne količine) te ostatak potrebne količine dušika u prihranama u veljači i rano proljeće. Među m, op malni raspored aplikacije dušika ovisi o
količini padalina jekom zime i teksturi tla, odnosno o mogućnos perkolacije vode
kroz profil tla jekom razdoblja slabije vegetacijske ak vnos . Veća količina padalina
u zimskome razdoblju i gospodarenje na lakšim tlima uvjetuju pogodniji unos većih
količina dušika u proljeće u odnosu na primjenu u jesen zbog potencijalnih gubitaka
30
3. Nitra u tlima i vodama
ispiranjem. Ispiranje nitratnoga dušika do vodotokova ili podzemnih voda predstavlja
značajno opterećenje okoliša. Stoga je svojstvima tla prilagođena ravnoteža iznošenja i unošenja biljnih hraniva temeljni zadatak gnojidbe na svakome poljoprivrednom
gospodarstvu.
3.3. Utjecaj nitratnoga dušika
na ekosustav
Mineralna i organska gnojidba dva su osnovna oblika gnojidbe usjeva dušikom, a
usporedbe, rasprave i dvojbe o prednos ma i nedostatcima i jednih i drugih gnojiva neprekidne su teme istraživača i proizvođača. Usporedbe organskih i mineralnih
gnojiva intenzivirane su ekonomskim i ekološkim aspek ma poljoprivrede, a vrlo je
značajno da aplikacija organskih gnojiva objedinjava održavanje plodnos tla, zbrinjavanje biološkoga otpada s farmi i smanjenu uporabu mineralnih gnojiva. Prevagu
u korist organskih gnojiva rado će potpisa većina poklonika alterna vnih oblika poljoprivrede. Svakako treba uvaži i koris se svim prednos ma organske gnojidbe,
ali treba bi svjestan toga da organska gnojidba nije a priori nepogrješiva jer i gospodarenje organskim gnojivima može predstavlj značajno ekološko opterećenje ako
se doza gnojidbe ne temelji na plodnos tla, fiziološkim potrebama biljke i stvarnoj
visini ciljnoga prinosa, ako izračun količine gnojiva nije prilagođen vrs organskoga
gnojiva i odnosu glavnih hraniva (N-P-K) te ako aplikacija nije prilagođena godišnjem
dobu, teksturi tla i očekivanoj dinamici vlažnos tla. Također, jednostavno ne postoji
dovoljno dobro opravdanje za aplikaciju svježega stajskog gnojiva jer organsko gnojivo mora ima određeni stupanj zrelos i stabilnos . Razlozi su višestruki, a među
najznačajnije svakako se ubrajaju gubici dušika vola zacijom, fitotoksičnost, fitopatogenost, klijavost sjemena korova, a ni otežana aplikacija i neugodan miris nisu zanemarivi.
Nitratna direk va (1991/676/EEC) propis je Europske unije donesen s ciljem zaš te
voda diljem Europe. Nitratnom direk vom obuhvaćena su dva načela zaš te voda:
1. prevencija onečišćenja površinskih i podzemnih voda nitra ma s poljoprivrednih površina
2. promocija i provedba dobre poljoprivredne prakse.
Primjena direk ve obuhvaća:
1. Iden fikaciju onečišćenih voda i voda koje su izložene riziku onečišćenja.
Iden fikacija uključuje površinske i podzemne vode koje sadrže ili mogu sadržava (ako se ne poduzmu nikakve mjere zaš te) više od 50 mg/l nitrata te
vode koje su već eutroficirane ili takve mogu posta .
31
3. Nitra u tlima i vodama
2. Određivanje ranjivih područja. To su površine gdje vode perkolacijom kroz
tlo u vodotokove ili podzemne vode donose (ili postoji opasnost da donesu)
značajne količine nitrata.
3. Donošenje Načela dobre poljoprivredne prakse koje farmeri primjenjuju dobrovoljno. Načela sadrže:
(1.) propisana razdoblja kada su dopuštene aplikacije dušičnih gnojiva radi
prevencije ispiranja hraniva u vode
(2.) opis površina (nagnu h, zamrznu h, blizu stajaćih i tekućih voda) gdje
je ograničena primjena gnojiva radi prevencije ispiranja i površinskoga
otjecanja nitrata
(3.) propisane minimalne kapacitete za čuvanje stajskih gnojiva te
(4.) propisane plodosmjene i postrne usjeve radi prevencije ispiranja i površinskoga otjecanja nitrata jekom vlažnih razdoblja.
4. Donošenje Akcijskoga plana koji su farmeri obvezni primjenjiva u proglašenim ranjivim područjima. Mjere navedene u Načelima dobre poljoprivredne
prakse postaju obvezne, a uključene su i dopunske mjere:
(1.) ograničena primjena gnojiva (mineralnih i organskih) prema potrebama
usjeva, ukupnom unosu dušika i opskrbljenos tla te
(2.) maksimalna količina godišnje aplikacije organskih gnojiva koja sadrži
170 kg/ha N (ili 210 kg/ha u prijelaznome razdoblju).
5. Monitoring i izvještavanje na državnoj razini. Svake če ri godine RH je kao
zemlja članica EU dužna izvijes o:
(1.) koncentraciji nitrata u površinskim i podzemnim vodama
(2.) eutrofikaciji površinskih voda
(3.) procjeni utjecaja Akcijskoga plana na kvalitetu vode i poljoprivrednu
praksu
(4.) reviziji ranjivih područja i Akcijskoga plana
(5.) utvrđivanju težnji u kvalite voda.
Kontaminacija površinskih stajaćih i tekućih voda vidljiva je po bujanju algi i višega
vodenog bilja u procesu eutrofikacije. Nitra u podzemnim vodama izravno štetno
utječu na zdravlje ljudi. Svjetska zdravstvena organizacija dopušta koncentraciju od
45 mg/l nitrata koji su za ljude štetni jer u probavnome traktu može doći do redukcije
nitrata do nitrita te reakcije s aminima pri čemu nastaju kancerogeni spojevi nitrozamini. Onečišćenje dakle voda nitra ma ugrožava zdravlje ljudi te zagađuje okoliš.
U Republici Hrvatskoj donesen je Pravilnik o dobroj pojoprivrednoj praksi u korištenju
gnojiva (NN 56/08) kojim su propisana opća načela dobre poljoprivredne prakse u
32
3. Nitra u tlima i vodama
korištenju gnojiva, razdoblje u jeku godine kada nije dopuštena primjena gnojiva na
poljoprivrednim tlima, način primjene gnojiva na nagnu m terenima, vodom zasićenim tlima, plavljenom, smrznutom ili snijegom prekrivenom tlu, uvje za primjenu
gnojiva blizu vodotoka, postupci primjene mineralnoga i organskoga gnojiva, veličina
i svojstva spremnika za stajski gnoj. Propisani uvje na ranjivim područjima smatraju
se obvezujućim u primjeni, a na ostalim područjima koja nisu proglašena ranjivim
smatraju se preporukom korisnicima.
Pravilnikom je određena najveća moguća količina dušika iz organskih gnojiva koju
je godišnje dopušteno aplicira . U početnome 4-godišnjem razdoblju najveća dopuštena količina unosa dušika iz organskih gnojiva iznosi 210 kg/ha na godinu, nakon
čega nastupa trajno ograničenje od 170 kg/ha. Isto tako, stajski gnoj te gnojovku i
gnojinicu potrebno je zbrinu u spremnike kapaciteta dovoljnoga za šestomjesečno razdoblje. Također, količinu organskoga gnojiva treba prilagodi svojstvima tla,
potrebi usjeva i koncentraciji hraniva u gnojivu (i to ne samo koncentraciji dušika).
Naime, s ciljem da u tlo ne unesemo više od 170 kg/ha N u obliku organskih gnojiva,
maksimalne količine stajskih gnojiva koje smijemo godišnje aplicira jesu približno
35 t/ha goveđega stajskog gnojiva, 30 t/ha konjskoga ili svinjskoga, 20 t/ha ovčjega,
10 t/ha kokošjega i samo 7 t/ha suhoga kokošjeg gnojiva bez stelje. Također, aplikacija goveđe gnojovke ograničena je na 42, a svinjske gnojovke na 34 m3/ha. Dakako,
prikazane vrijednos imaju svoj raspon koji odgovara rasponu koncentracije N u navedenim gnojivima.
3.4. Ranjiva područja
U skladu s načelima i primjenom Nitratne direk ve, u Republici Hrvatskoj iden ficirana su ranjiva područja na vodnome području rijeke Dunav i jadranskom vodnom
području na kojima je potrebno proves pojačane mjere zaš te voda od onečišćenja
nitra ma poljoprivrednoga podrijetla (Odluka o određivanju ranjivih područja u Republici Hrvatskoj, NN 130/12).
Monitoring koncentracije nitrata poljoprivrednoga podrijetla provodi se u površinskim i podzemnim vodama u ranjivim područjima. U pograničnome području Osječko-baranjske i Vukovarsko-srijemske županije ranjive zone utvrđene su samo na krajnjem istoku Hrvatske, za manji dio Vukovarsko-srijemske županije (slika 14.) koji uključuje područje triju općina:
1. Borovo
2. Ilok
3. Lovas.
33
3. Nitra u tlima i vodama
Slika 14. Kartografski prikaz ranjivih područja u Republici Hrvatskoj (NN 130/12)
34
1. Poljoprivreda u pograničnome području Republike Hrvatske
Brigita Popović,
Krunoslav Karalić
4. FOSFATI U TLIMA
I VODAMA
4.1. Kruženje fosfora
u agroekosustavu
Fosfor je nemetal koji se u prirodi, tlu i biljkama javlja u peterovalentnome stanju. U
prirodi se ne javlja u slobodnome obliku, nego u obliku minerala u s jenama. Poznato
je približno 170 minerala koji sadrže fosfor od kojih su najvažniji fosforit i apa t. Fosfor je kons tu vni element organske tvari te kao esencijalni (neophodan) element
ulazi u sastav značajnih organskih spojeva kao što su nukleoproteidi, fosfolipidi, enzimi i mnogi drugi, posebice spojevi koji u metabolizmu povezuju endergone i egzergone reakcije. Ciklus fosfora u ekosustavu sastoji se od:
1. razgradnje fosfornih spojeva u tlu
2. usvajanja fosfora biljkom
3. ponovnoga nastanka minerala tla.
Fosfor u tlu potječe iz procesa razgradnje ma čnih s jena, najviše apa ta, a javlja
se kao organski (20% - 60%) i anorganski (40% - 80%) vezan fosfor. Anorganski fosfor
nalazi se u obliku različito topivih fosfata koji postaju pristupačni biljkama zahvaljujući
ak vnos korijenovoga sustava i mikroorganizama tla. Pojedini autori navode kako
su upravo razlike u korijenovu sustavu pojedinih vrsta (ili čak kul vara), njihova moć
upijanja, veličina i raspored korijenovih dlačica odgovorni za različitost usvajanja te
kretanja fosfora u tlu. Isto tako topivost fosfornih spojeva u tlu ograničavajući je čini-
35
4. Fosfa u tlima i vodama
telj raspoloživos fosfora, odnosno biljci pristupačnih količina fosfora. Prema tome,
osnovni procesi kruženja (slika 15.) i transformacije fosfora u tlu agrosfere jesu:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
organska i mineralna gnojidba
unošenje ostataka biljaka i živo nja
razgradnja minerala
mikrobiološka razgradnja organske tvari
mobilizacija fosfora mikrobiološkim ak vnos ma
iznošenje fosfora usvajanjem korijenom biljke
imobilizacija fosfora mikrobiološkom fiksacijom
imobilizacija fosfora u obliku fosfata aluminija i željeza u kiselim tlima
imobilizacija fosfora u obliku kalcijevih fosfata u alkalnim tlima
ispiranje fosfata
erozija.
U prirodi fosfor neprestano kruži između tla i živih organizama pa su uz ukupnu količinu fosfora u tlu vrlo značajni i elemen usvajanja fosfora:
1. oblik u kojem se nalazi mineralni fosfor (npr. H2PO4- dihidrogenfosfat ili HPO42hidrogenfosfat ion…)
2. topivost fosfora (vodotopiv ili citrotopiv, topiv u kiselinama, lužinama…)
3. imobilizacija fosfora (kemijska i mikrobiološka)
4. gubitci fosfora iz tla (ispiranje fosfata, erozija).
Vodotopivi fosfa najmanje su zastupljena frakcija fosfora u tlu. U vodenoj fazi tla nalazi se u prosjeku manje od 1 kg/ha fosfora, a nakon gnojidbe i porasta koncentracije
dolazi do prelaska u manje topive oblike. To je takozvana kri čna koncentracija ravnoteže vodotopivih i manje topivih oblika fosfora u tlu, a zavisi prije svega od količine
fosfora koja se već nalazi u tlu. Utvrđivanje te vrijednos vrlo je važan zadatak agrokemije jer on pokazuje razinu raspoloživoga fosfora za ishranu biljaka nakon gnojidbe
fosforom.
Fosfor topiv u kiselinama obično se dalje dijeli u podfrakcije fosfornih spojeva topivih
u slabim i topivih u jakim kiselinama. Najveće značenje u ishrani bilja imaju spojevi topivi u slabim kiselinama, a njihova se količina na području Republike Hrvatske
određuje uglavnom otopinom amonij-acetatlaktata (AL-otopina). AL-otopina razlaže
sekundarne kalcijeve i druge fosfate, ali i svježe istaložene tercijarne fosfate. Druga
podfrakcija koja je topiva u jakim kiselinama obuhvaća tercijarne fosfate pa apa ta
i fosforita te aluminijske i željezne fosfate te se taj fosfor ubraja u teško raspoložive
rezerve tla.
Fosfor topiv u lužna m otopinama jest frakcija koja zaostaje u tlu nakon tretmana
kiselinama i djelomično se otapa u lužnatoj sredini. Najčešće se u tu svrhu rabi 0,25
36
4. Fosfa u tlima i vodama
mol dm-³ NaOH. Kod pH > 8 otapaju se djelomočno fosfa željeza i aluminija koji pri
tom grade hidrokside u obliku taloga. Hidroksilni ioni mogu zamijeni fosfatne anione
na izmjenjivačkome kompleksu tla ako ih uopće ima.
Slika 15. Kruženje fosfora u agrosferi
Količina fosfora koja se oslobađa u lužna m otopinama zavisi, prije svega, od količine
kalcija u tlu i kreće se između 50 i 600 mg kg-1.
Teško topivi fosfor skupina je spojeva čiji se sadržaj u tlu neznatno mijenja i tako vezani fosfor potpuno je neraspoloživ za ishranu bilja, a uglavnom je riječ o fosforu koji
zamjenjuje Si u kristalnim rešetkama minerala.
Nakon razgradnje biljnih ostataka, u tlu se akumulira organski fosfor tla. Organski fosfor predstavlja vrlo važne rezerve fosfora u tlu koje se kreću od 20 do čak 80 % od
ukupnoga fosfora tla. Jednim dijelom organski fosfor tla potječe i od mikrobioloških
kemosintetskih procesa, no zajedničko im je to da ako organska tvar sadrži manje od
0.2 % fosfora, u procesu mineralizacije svim oslobođenim fosforom koriste se mikroorganizmi za svoje potrebe. Ta pojava naziva se biološka imobilizacija fosfora. Sadržaj
organske frakcije fosfora zavisi od pa tla, a njezino frakcioniranje može se izves
37
4. Fosfa u tlima i vodama
u kiselinama i lužinama slično mineralnom fosforu tla. Za ishranu bilja povoljnija je
frakcija topiva u kiselinama jer brže podliježe procesu mineralizacije. Među m, tla
koja su duže vremena eksploa rana imaju veći sadržaj frakcije topive u lužinama pa
je na njima gnojidba fosforom učinkovi ja jer je povećanje prinosa veće bez obzira na
količinu fosfora u tlu.
Između sadržaja ugljika u tlu i organske frakcije fosfora postoji uska korelacijska veza.
Slično mineralizaciji dušika vrlo je važan omjer između ugljika i fosfora u organskoj
tvari. Do imobilizacije fosfora dolazi ako je omjer C:P veći od 300:1, a do mobilizacije
tek kad se omjer suzi na 200:1. Stoga se opravdano često smatra da količina raspoloživoga fosfora za ishranu bilja pretežito zavisi od sadržaja anorganskoga fosfora u tlu.
Anorganski oblici fosfora u tlu najčešće su nega vno nabijeni i zbog svoje specifične
kemijske građe lako stupaju u kemijske reakcije s pozi vno nabijenim ionima željeza, aluminija i kalcija te tako stvaraju rela vno netopive forme fosfora. Kemizam h
reakcija usko je povezan s pH tla i kada je pHKCl manji od 4,5 biljci pristupačan fosfor
naglo se smanjuje zbog njegove kemijske fiksacije aluminijem (Al-fosfa ), dok je kod
pH ispod 5 fosfor fiksiran u Fe-fosfate. U neutralnim i lužna m tlima (pH iznad 7) najdominantniji pozi vno nabijeni ion jest kalcij te je fosfor vezan u Ca-fosfate. Budući da
raspoloživost fosfora snažno utječe na efek vnu plodnost tla, razumljiva je potreba
održavanja ili prilagođavanja pH vrijednos tla na op mumu između 6 i 7. Isto tako,
dovoljna količina organske tvari u tlu spriječit će kemijsko vezivanje fosforne kiseline
nakon gnojidbe fosfornim gnojivima, posebice u kiselim tlima (humat efekt).
U posljednje vrijeme dodatno se javlja potreba utvrđivanja raspoloživos fosfora u tlu
s gledišta održavanja zdravlja tla jer je antropogenim utjecajem ciklus fosfora u prirodi
značajno poremećen. Naime, postojeći podatci govore da primjena fosfatnih gnojiva
u većim količinama dovodi do smanjene pristupačnos mikroelemenata biljkama, a
moguća je i opasnost onečišćenja voda zbog obogaćivanja nutrijen ma.
Biljke usvajaju fosfor isključivo u anionskome obliku kao dihidrogenfosfat ion i hidrogenfosfat ion te ga ugrađuju u organsku tvar bez redukcije. Porast pH vrijednos nepovoljno se odražava na usvajanje fosfora. Usvajanje fosfora iz vodene faze tla vrlo je
brz proces, ali je, nažalost, količina dihidrogenfosfat iona u vodenoj fazi tla vrlo mala,
a uspostavljanje dinamičke ravnoteže nadoknadom iona fosfata iz topljivih oblika fosfora znatno je sporiji proces.
Koncentracija fosfora u biljkama kreće se od 0.3 do 0.5 % fosfora u suhoj tvari. Reprodukcijski dijelovi i mlađa tkiva biljke sadrže rela vno više anorganskoga fosfora.
Najveće potrebe biljaka za fosforom u intenzivnome su razvoju korijenova sustava i
kod prijelaza iz vegetacijske u reproduk vnu fazu života.
38
4. Fosfa u tlima i vodama
4.2. Gnojidba fosforom
Racionalna gnojidba podrazumijeva količinu mineralnih i organskih gnojiva koja odgovara potrebama biljke, stanju usjeva, plodnos tla, istodobno uzimajući u obzir klimatske prilike i visinu prinosa. Potrebnu količinu i omjer hraniva koje dodajemo gnojidbom primjerene su biljnoj vrs i kul varu, stadiju razvitka biljke te drugim činiteljima
egroekološke i klimatske prirode. Primjenom gnojiva izravno utječemo na količinu raspoloživoga fosfora u tlu, ishranjenost biljaka i pridonosimo pogodnim uvje ma za pos zanje visokih i postojanih prinosa odgovarajuće kakvoće, uz očuvanje plodnos tla.
Iskorištenje fosfora iz mineralnih i organskih gnojiva u prvoj godini nakon gnojidbe često ne prelazi 20 %, dok se ostatak transformira u manje pristupačne oblike sukladno
svojstvima tla (fizikalno-kemijska i biološka svojstva) i stanju dinamičke ravnoteže u
tlu. Taj se fosfor, opet ovisno o svojstvima tla, postupno koris u sljedećim vegetacijama ponovnim prelaskom u pristupačnije oblike. Niska razina raspoloživos fosfora u
siromašnim tlima (razred raspoloživos A i B) zah jeva gnojidbu usjeva s približno 50
– 100 % većom dozom od količine koju biljka iznosi prinosom. Tla dobro opskrbljena
fosforom (razred raspoloživos C) načelno gnojimo količinom jednakom količini koju
biljka iznosi prinosom. Kratkotrajno povećanje učinkovitos fosfora pos že se njegovom primjenom u trake zbog promjene omjera fosfor – tlo. Isto tako, mikorizne gljive
pozi vno utječu na usvajanje fosfora.
Učinkovitost gnojidbe fosforom usko je vezana uz pH reakciju tla. Zbog kemijskoga
vezanja i vrlo slabe pokretljivos fosfora u tlu, kao i niske učinkovitos gnojidbe fosforom u prvoj godini primjene, fosforna gnojiva najčešće se rabe za osnovnu, a rjeđe
za startnu gnojidbu. Isto tako, fosforna gnojiva u pravilu se ne ostavljaju ni na površini
tla ni u plitkome površinskom sloju zbog opasnos da biljke ostanu plitko ukorijenjene
i tako manje otporne na sušu i polijeganje.
Dva su maksimuma usvajanja fosfora jekom vegetacije te o tome treba vodi računa
pri planiranju vremena i načina aplikacije fosfornih gnojiva:
1. ukorijenjivanje biljke
2. prelezak iz vegeta vne u genera vnu fazu.
Prema tome, zadatak proizvođača jest primjenom agrotehničkih mjera izravno ili posredno poveća koncentraciju i mobilnost fosfora u tlu (gnojidba, unošenje ostataka,
mineralizacija), spriječi gubitke fosfora (ispiranje, erozija) te ne unosi prekomjerne
količine fosfora u tlo. Za realizaciju zadataka na raspolaganju su sljedeće agrotehničke
mjere:
1. održava pH tla u rasponu 6 – 6,5 (op malna mobilnost fosfora)
2. sirove fosfate dodava u prahu u kiselo tlo
39
4. Fosfa u tlima i vodama
3. u neutralno i alkalno tlo sirove fosfate dodava uz elementarni sumpor i bakteriju Thiobacillus
4. op malno je sirove fosfate rabi u proizvodnji komposta ili izmiješa sa stajskim gnjivima (humat efekt)
5. usmjeri agrotehniku k po canju rasta korijena i sprječavanju erozije
6. uzgoj biljaka s dubokim korijenovim sustavom
7. održavanje op malne vlažnos tla
8. agotehniku usmjeri k po canju razvoja mikoriza.
Pravilnikom o integriranoj proizvodnji poljoprivrednih proizvoda (NN 32/10) uređen
je sustav integrirane proizvodnje poljoprivrednih proizvoda, a agrotehnički postupci
opisani su Tehnološkim uputama za integriranu proizvodnju (Ministarstvo poljoprivrede) s ciljem:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
smanjivanja onečišćenja tla, voda i zraka
očuvanja okoliša i prirodnih staništa
očuvanja i po canja plodnos tla
očuvanja i po canja biološke raznolikos
op malne upotrebe agrokemikalija
ekonomske održivos sustava proizvodnje.
U cilju ostvarivanja integrirane i održive poljoprivredne proizvodnje neophodna je organizacija i provedba tehnološki, ekonomski i ekološki održivoga proizvodnog sustava
koja obuhvaća:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
izbor zemljišta
minimalnu razinu obrade tla i održavanja poljoprivrednoga zemljišta
plodored
kul vare
ishranu i gnojidbu bilja
navodnjavanje
bioraznolikost
skladištenje
zaš tu bilja.
U pogledu prihvatljivoga opterećenja okoliša gnojidbom, ključno je vodi računa o
bilanci hraniva. Tako je Tehnološkim uputama za integriranu proizvodnju ratarskih
kultura određen najveći prosječni godišnji unos hraniva iz mineralnih i/ili organskih
gnojiva koji iznosi:
40
dušik:
170 kg/ha N (osim za merakan lni i silažni kukuruz - 200 kg/ha)
fosfor:
150 kg/ha P2O5 (osim na terenima nagiba ≥ 10 % - 100 kg/ha)
kalij:
175 kg/ha K2O (za šećernu repu 250, a kukuruz i krumpir 225 kg/ha).
4. Fosfa u tlima i vodama
4.3. Utjecaj fosfata na ekosustav
Nega vni učinci fosfata u ekosustavu uglavnom su posljedica emisija velikih količina
fosfata u okoliš zbog rudarstva i poljoprivredne proizvodnje. Isto tako, jekom pročišćavanja voda čest je slučaj da fosfa nisu uklonjeni na pravilan način te postoji opasnost njihova širenja na velike udaljenos preko površinskih voda.
Povećanje koncentracije fosfora u površinskim vodama za izravnu posljedicu ima porast organizama koji za svoj rast rabe fosfor i dušik, poput algi i drugih mikroorganizama. Istodobno, organizmi troše velike količine kisika i naglim razmnožavanjem
sprječavaju ulazak svjetlos u vodu. Na takav način ostali viši organizmi ne dobivaju
dovoljno kisika i svjetla te ugibaju. Taj fenomen obično je poznat kao eutrofikacija.
4.4. Izvori eutrofikacije
Pod pojmom eutrofikacije općenito se podrazumijeva povećanje primarne proizvodnje organske tvari uzrokovano stalnim dotokom hraniva (prije svega dušika i fosfora)
iz vanjskih izvora u eufotski sloj dijela vode, u odnosu na pičnu razinu za šire područje. Ta je definicija nedavno proširena i glasi: eutrofikacija je promjena u ekosustavu
uzrokovana prekomjernom brzinom stvaranja organske tvari, odnosno njezinim vanjskim donosom. Do eutrofikacije može doći prirodnim mehanizmima, ali i utjecajem
čovjeka, npr. neodgovarajućim odlaganjem otpadnih voda čime se mogu prouzroči i
štetne posljedice za lokalni ekosustav.
Dok je prirodna eutrofikacija zbog povećanja bioloških resursa pozi vna za ekosustav
(uz rijetke nega vne pojave), antropogena eutrofikacija izazvana nepravilnim ispustom urbanih otpadnih voda može naruši ekološku ravnotežu s vrlo štetnim posljedicama. U tome slučaju dolazi do prekomjernoga razmnožavanja fitoplanktona, a me
i proizvodnje organske tvari iznad „kapaciteta razgradnje“ ekosustava. Na razgradnju
suviška neiskorištene organske tvari znatno se troši kisik, što rezul ra hipoksijom ili
anoksijom sloja vode pri dnu u uvje ma raslojavanja vodenoga stupca, s ozbiljnim
posljedicama za bentoske organizme. Osim toga, moguće su i promjene u sastavu
biocenoza zbog većega udjela vrsta manje korisnih za prehrambeni lanac i u krajnjem
slučaju razmnožavanje vrsta čiji su metabolički proizvodi toksični.
Važan izvor antropogenoga onečišćenja jesu seoska ili gradska gospodarstva, a urbani
izvori eutrofikacije jesu domaći industrijski otpad, otpadne vode i oborinske odvodnje. Stats čki pokazatelji upućuju na činjenicu da prinos opterećenju okoliša dušikom
i fosforom po osobi prosječno iznosi 10,8 g N i 2,2 g P. Industrijski izvori uglavnom su
od lokalnoga značenja, ovisno o vrs industrije i količini otpadnih voda.
41
4. Fosfa u tlima i vodama
Ruralno opterećenje okoliša fosfa ma uključuje poljoprivredu, šume kao i ruralna
boravišta. Poljoprivreda je potencijalni izvor onečišćenja pitke vode nitra ma jer nepravilnom ili prekomjernom gnojidbom primijenjeni dušik može bi ispran u podzemne vode. S druge strane, gubitak fosfora iz poljoprivrednih tala u velikoj je mjeri uzrokovan erozijom. Drugi glavni izvor poljoprivredne eutrofikacije jest stočarska
proizvodnja zbog velike mase organskoga otpada kao nusproizvod u stočarstvu. Isto
tako, ruralna boravišta i vikend-kuće mogu dodatno lokalno onečis okoliš uslijed
nepravilnoga odlaganja otpada iz domaćinstva.
4.5. Opći učinci eutrofikacije
Glavni nega vni učinci eutrofikacije na okoliš jesu:
1.
2.
3.
4.
5.
smanjenje bioraznolikos uz promjene u biološkoj ravnoteži
povećana biomasa biljnih vrsta, primarno algi i mikroorganizama
povećana mutnoća vode
povećana stopa taloženja i skraćen životni vijek jezera
anoksični uvje u vodama.
Promjene u razinama hranjivih tvari i biologiji voda mogu izravno utjeca na gospodarstvo i različite ak vnos :
1.
2.
3.
4.
5.
voda može bi štetna za zdravlje
smanjena pogodnost vode za kupanje
povećana vegetacija usporava protok vode i otežava navigaciju
izumiranje gospodarski važnih vrsta riba
otežano pročišćavanje pitkih voda uz neugodan miris i okus vode.
Prekomjerni unos hranjivih tvari koje uzrokuju opterećenje okoliša neprihvatljivo je za
održivu poljoprivrednu proizvodnju te je reguliran nizom zakona, pravilnika i uputa.
Posljedično, poljoprivrednim je proizvođačima na raspolaganju niz mjera smanjenja
gubitka fosfora i smanjenja rizika opterećenja okoliša fosfa ma:
1. na temelju obavezne analiza tla ne primjenjiva doze hraniva veće od potreba biljaka
2. izbjegava aplikaciju fosfornih gnojiva na poplavnim, zbijenim ili smrznu m
tlima
3. pazi na udaljenos od vodenih tokova
4. dosljedno poš va plan upravljanja hranivima
5. smanji mogućnost erozije tla.
42
1. Poljoprivreda u pograničnome području Republike Hrvatske
Zdenko Lončarić,
Vladimir Ivezić
5. ZNAČAJ I
PORIJEKLO
TEŠKIH METALA
U TLIMA
Onečišćenje tla različi m zagađivačima uzrokuje degradaciju tla i izravno utječe na
proizvodnu funkciju poljoprivrednih tala. Kvaliteta dakle i proizvodna svojstva tla ne
ovise isključivo o količinama i oblicima hraniva u tlu, nego i o onečišćivačima u tlu,
tj. o elemen ma i tvarima koje mogu ima nega van učinak na rast i razvoj životnih
zajednica.
Značajno mjesto u pogledu onečišćenja ili kontaminacije tala pripada skupini elemenata koje često zajednički nazivamo „teški metali“. Među m, ne samo da nisu svi teški
metali toksični nego veliki dio njih pripada skupini esencijalnih mikroelemenata (npr.
Fe, Mn, Zn, Cu) neophodnih za život i biljaka i živo nja i ljudi. Ipak i esencijalni mikroelemen iz skupine teških metala uz preveliku koncentraciju i/ili bioraspoloživost
u okolišu mogu ima toksičan učinak, i na biljke i živo nje, te svojom koncentracijom
mogu kontaminira i hranu. Nega van utjecaj toksičnih koncentracija teških metala
na rast i razvoj poljoprivrednih usjeva, potencijalno i na zdravlje ljudi, područje je
agroekološkoga interesa. Briga o međusobnim utjecajima održive poljoprivrede, očuvanja okoliša i antropogenoga utjecaja na ekosustave zah jeva utvrđivanje koncentracija i bioraspoloživos teških metala u poljoprivrednim tlima te sustav motrenja
njihovih promjena.
Provedena istraživanja na području Osječko-baranjske i Vukovarsko-srijemske županije ukazuju da je koncentracija toksičnih teških metala u poljoprivrednim i šumskim
43
5. Značaj i porijeklo teških metala u tlima
tlima uglavnom vrlo niska, da su koncentracije značajno niže od najvećih dopuštenih
koncentracija u poljoprivrednim tlima, što znači da su naša poljoprivredna tla uglavnom čista, neopterećena teškim metalima.
5.1. Definicija teških metala
Teške metale najčešće definiramo njihovom rela vnom gustoćom, ali je raspon relavnih gustoća u definicijama prilično širok. Tako neke definicije teškim metalima već
smatraju elemente gustoće iznad 3,5 g cm-3 (Falbe and Regitz, 1996.), a druge definicije tek elemente gustoće iznad 6 g cm-3 (Thornton, 1995.) ili čak iznad 7 g cm-3 (Duffus,
2003.). Ipak, najčešće teškim metalima definiramo elemente rela vne gustoće iznad
5 g cm-3. Takva je praksa i u Republici Hrvatskoj gdje se u literaturi najčešće kao granica navodi 5 g cm-3 te se u skupinu teških metala ne ubraja tan (Ti), ali ni aluminij (Al)
koji je značajan s gledišta fitotoksičnos u kiselim tlima.
Uz specifičnu gustoću, kriterij pripadnos određenoga elementa skupini teških metala može bi i atomska masa ili atomski broj. Među m, i prema m se kriterijima
definicije razlikuju jer teškim metalima navode elemente atomske mase 23 ili iznad
40, ili pak elemente čiji je atomski broj veći od 20. Zanimljivo je da sve te definicije
uključuju elemente bitno različi h bioloških i ekoloških važnos , posebice s gledišta
neophodnos , korisnos , toksičnos , i za biljne, i za živo njske organizme. Konačno,
možemo zaključi da skupina teških metala, bez obzira na definiciju, uključuje vrlo
heterogenu skupinu elemenata s gledišta fiziologije, opterećenja okoliša i potencijalne kontaminacije poljoprivrednih proizvoda i hrane.
S obzirom na to da teške metale često proučavamo s gledišta toksičnoga učinka i onečišćenja okoliša, ne samo u biotehničkim znanos ma, nerijetko u navedenu skupinu
svrstavamo i nemetal selen (Se) te polumetale arsen (As) i bor (B). Time smo poprilično narušili kriterije pripadnos elemenata skupini teških metala te je sve više argumenata navedenu skupinu nazva elemen ma u tragovima (engl. trace elements).
Elemen u tragovima definirani su kao elemen čija je koncentracija u litosferi ili tlu
manja od 100 mg/kg, a ostali elemen glavni su elemen . Glavnih je elemenata samo
17, ali čine ukupno čak 99,8 % litosfere (O, Si, Al, Fe, C, K, Ca, Na, Mg, Ti, N, S, Ba, Mn,
P, Sr, Zr).
Izraz elemen u tragovima prikladan je s fiziološkoga i ekološkoga gledišta. Naime,
vrlo je važno da biljkama esencijalni elemen budu dostatno raspoloživi, a sva makrohraniva za biljke u skupini su tzv. glavnih elemenata. Mikrohraniva (Mn, Zn, Cu,
Mo, Ni, B, Cl), koje biljke za svoje fiziološke potrebe trebaju u značajno manjim količinama, doista se i u litosferi i tlu nalaze u malim koncentracijama, tj. pripadaju
skupini elemenata u tragovima (izuzetak je jedino Mn). S druge strane, metali koji su
44
5. Značaj i porijeklo teških metala u tlima
potencijalno opterećenje okoliša (Zn, Cu, Co, Cr, Ni, Mo, Pb, Hg, Cd) pripadaju skupini
elemenata u tragovima, bez obzira na to jesu li esencijalni (Zn, Cu, Ni, Mo), korisni
(Co, esencijalan za ljude) ili samo toksični bez esencijalnoga ili korisnoga fiziološkog
učinka (Cr, Cd, Hg, Pb). Dopunski, u tu skupinu pripadaju i biotehničkoj praksi zanimljiv nemetal Se (koristan za biljke, esencijalan za ljude), polumetali As i B (esencijalan za biljke), pa i koji drugi nemetali koji su esencijalni za ljude (F, I), a biljkama nisu
ni potrebni ni korisni.
5.2. Porijeklo teških metala u tlu
Teški metali u tlu posljedica su dvaju osnovnih procesa: prirodni (geogeni) procesi i
antropogeni procesi (tj. ljudska ak vnost). Prirodnim procesima tlo nasljeđuje teške
metale iz ma čne s jene, a antropogeni procesi uključuju urbanizaciju, industrijalizaciju, promet, ali i poljoprivrednu proizvodnju (tablica 7.). U udaljenim područjima
bez ljudskoga utjecaja teški metali u tlima gotovo su potpuno porijeklom iz ma čnoga
supstrata, dok su u urbanim i poljoprivrednim područjima koncentracije teških metala u tlima veće od koncentracija u ma čnim supstra ma zbog kon nuiranoga unosa
u ekosustav.
Tablica 7. Izvori i porijeko teških metala u tlu (Wilson et all., 2008.)
Ma čna s jena s visokom
koncentracijom
Antropogeni izvori zagađenja okoliša
As
sedimentni materijali boga sulfidima
(npr. ugljen); sulfidi i rude Ag, Pb, Cu,
Ni
konzerviranje i obrada drveta; pes cidi;
izgaranje ugljena; rudarstvo; talionice
Cd
često zajedno sa Zn; visoke
koncentracije u klas čnim peli ma i u
škriljcima
atmosferska depozicija; industrijski
i komunalni otpad; fosfatna gnojiva;
kanalizacijski mulj; rude i taljenje Zn
Cr
ultrabazične magmatske s jene i
s jene niskog stupnja metamorfoze;
serpen ni
različit industrijski otpad; završna
obrada metala i oplata; elektronika;
obrada drveta
Cu
minerali s Cu, Fe i S; najobilniji u
bazičnim magmatskim s jenama
komunalni mulj; talionički otpad;
peradski i svinjski stajski gnoj
Hg
uglavnom niska koncentracija, veće
koncentracije uz sulfide u s jenama,
npr. u škriljcima; cinabarit (HgS) i
sulfidni minerali s As, Se, Ag, Zn, Pb
izgaranje fosilnih goriva; vulkanska
ak vnost; gradski mulj; tre rano
sjeme; industrijski procesi
45
5. Značaj i porijeklo teških metala u tlima
Ma čna s jena s visokom
koncentracijom
Antropogeni izvori zagađenja okoliša
Ni
ultrabazične magmatske s jene i
s jene niskog stupnja metamorfoze;
serpen ni
rudarstvo; talionice; industrijski procesi
Pb
uglavnom niska koncentracija, veće
koncentracije uz sulfide u s jenama;
galenit (PbS)
automobili; transportni sustavi; boje
Se
morski sedimen iz razdoblja kasne
krede i tercijara
rudarstvo; irigacija na područjima
boga m selenom
Zn
niska rela vno ujednačena
koncentracija u s jenama, veće
koncentracije uz sulfide u s jenama;
sfalerit (ZnS)
komunalni mulj; talionički otpad;
peradski i svinjski stajski gnoj
Prirodni (geogeni) procesi
Geogeni procesi obuhvaćaju trošenje zemljine kore, tj. stjenovitoga gornjeg dijela litosfere (debljina 6-12 km ispod oceana, a 40-60 km u kon nentu) iz kojega nastaje
mineralni dio pedosfere, tj. tlo. Svojstva i kemijski sastav ma čne s jene utječu na
kemijski sastav tala, dok biološki i hidrološki utjecaji rezul raju ver kalno različi m
horizon ma. Na nastanak tla ne utječe samo trošenje ma čne s jene, nego i ciklus
kruženja tvari u kojemu tlo s atmosferom, hidrosferom i biocenozama izmjenjuje i
tvari i energiju.
Geogeno porijeklo ekološki najzanimljivijih teških metala, Cu, Zn, Cd i Pb, najčešće
je povezano sa sumpornim mineralima koji u okolišu rela vno brzo oksidiraju te se
metalni ka on odvaja od sumpora u ranoj fazi trošenja minerala (He et al., 2005.). U
kasnijim fazama pedogeneze Cu, Zn i Cd češće su u sastavu Mn oksida, a Pb u sastavu
Fe oksida i hidroksida.
Iako je u zemljinoj kori prosječni udio magmatskih i sedimentnih s jena 95:5 %, u
površinskim slojevima češće su sedimentne s jene. Tla nastala na pješčenjacima i kiselim magmatskim s jenama (npr. granit) u pravilu sadrže manje esencijalnih elemenata, pa i teških metala Cu, Zn i Co (He et al., 2005.), nego tla na alkalnim magmatskim
s jenama i sedimentnim škriljcima (sadrže veće koncentracije Cu, Zn, Mn, Pb, a mogu
sadržava i Cd iznad 200 mg kg-1).
Prirodni geološki procesi mogu na različi m ma čnim s jenama rezul ra višestruko
većim koncentracijama teških metala u usporedbi s prosječnim koncentracijama u
46
5. Značaj i porijeklo teških metala u tlima
tlima (Intawongse, 2007.), što može ima različite učinke na biljni i živo njski svijet.
Prirodni izvori teških metala u tlu su, uz ma čne s jene, i vulkanske erupcije, morski
aerosoli i šumski požari (Reichman, 2002.).
Antropogeni procesi
Antropogeni procesi kojima teški metali dolaze u tlo odnose se na ljudsku ak vnost,
uglavnom urbanizaciju, industrijalizaciju, promet, ali i poljoprivrednu proizvodnju. U
ovom priručniku naglašen je osvrt na poljoprivrednu proizvodnju kao izvor teških metala u tlu.
Poljoprivredna proizvodnja pridonosi akumulaciji teških metala u površinskim slojevima poljoprivrednih tala primjenom različi h agrotehničkih mjera:
1. gnojidba mineralnim gnojivima (prirodni minerali, pojedinačna i složena gnojiva)
2. gnojidba organskim gnojivima (stajska gnojiva, kompos , organski ostatci)
3. kondicioniranje tala (kalcizacija, zakiseljavanje, poboljšivači teksture)
4. aplikacija pes cida
5. navodnjavanje.
Upotreba različi h supstancija koje sadrže metale značajno je porasla s ciljem pos zanja stabilnih prinosa, a aplikacija mikroelemenata kao što su Cu, Zn, Fe, Mn i B postala
je uobičajeni agrotehnički zahvat. Navedeni se elemen redovito dodaju različi m
formulacijama složenih gnojiva radi gnojidbe usjeva na pjeskovi m, karbonatnim i
tresetnim tlima s nedostatkom mikroelemenata. Značajan dio pes cida, fungicida i
herbicida također sadržavaju Cu, Zn, Fe, Mn, pa i As, a pojedini teški metali kao Cd i
Pb unose se u tlo kao nečistoće prisutne u gnojivima.
Najveće značenje među mineralnim gnojivima u pogledu teških metala kao nečistoća
imaju fosfatna gnojiva, tj. sirovi fosfa kao pojedinačna gnojiva ili kao sirovina za proizvodnju pojedinačnih i složenih gnojiva. Pri tome opravdano često najveću pozornost
pridajemo koncentraciji Cd u fosfatnim mineralima iako i udio drugih teških metala
može bi vrlo značajan. Među m, koncentracije teških metala značajno se razlikuju s
obzirom na zemljopisno porijeklo fosfata. Tako je zabilježen vrlo širok raspon koncentracija Cd od 0.5 (Australija) do 150 (SAD) mg kg-1 s globalnim prosjekom 20,8.
Značajne koncentracije teških metala nisu utvrđene samo u prirodnim fosfa ma, nego
i u različi m mineralnim gnojivima, kondicionerima, organskim gnojivima i ostatcima
u poljoprivrednoj proizvodnji.
Organska gnojiva kao stajska gnojiva i kompos mogu sadržava više koncentracije
teških metala nego većina poljoprivrednih tala pa je posljedica kon nuirane uporabe
47
5. Značaj i porijeklo teških metala u tlima
takvih organskih gnojiva povećanje ukupne koncentracije teških metala u tlima. Pri
tome je značajan pozi van učinak gnojidbe na raspoloživost esencijalnih teških metala, posebice na laganim pjeskovi m i karbonatnim tlima, ali je nega vna posljedica
povećanje koncentracije i raspoloživos toksičnih teških metala kao Cd i Pb. Stoga je u
većini zemalja propisana maksimalna koncentracija pojedinih teških metala u organskim gnojivima, a vrijednos se razlikuju među pojedinim zemljama.
Tablica 8. Koncentracije teških metala (mg kg-1) u različi m gnojivima i kondicionerima
Gnojivo/
kondicioner
Fe
Zn
Mn
Cu
Mo
Ni
Cr
Cd
Pb
Co
Tripleks
1.986 3.172 34
9,8 6,11 26,74 1.838 12,1 2,54 0,73
Karbokalk
2.770
38,5 152 19,4 0,22 3,12
6,6
Goveđi stajski gnoj*
2.927
186
253 35,0 1,7
9,5
14,2 0,24 5,27 1,30
Konjski stajski gnoj*
6.357
95
371 24,0 2,4
17,3
27,4 0,30 16,0 2,44
Svinjski stajski gnoj* 13.740 678
724 81,0 2,6
20,1
37,8 0,90 5,72 2,00
Pileći stajski gnoj*
669
262
324 48,0 2,6
9,1
10,1 0,45 2,28 0,94
Goveđi kompost*
4.943
363
430 67,0 6,0
23,3
46,5 0,56 4,04 3,00
Konjski kompost*
5.807
102
402 22,0 4,4
30,2
68,4 0,59 19,6 2,74
Svinjski kompost*
18.620 555
686 119,0 4,7
30,4
70,9 1,19 7,00 2,83
Pileći kompost*
1.015
420
573 76,0 4,1
14,7
18,4 0,69 1,64 2,15
Glisnjak
15.605 133
394 34,6 0,2
46,4
62,7 0,60 14,3 1,97
0,28 1,39 0,76
Ostatci pšenice
429
31
89
4,3
1,4
2,4
3,38 0,02 0,20 0,27
Ostatci kukuruza
378
15
14
2,0
1,1
1,8
3,12 0,00 0,70 0,14
Ostatci suncokreta
63
33
38
13,6 1,3
4,2
0,54 0,25 0,15 0,10
Ostatci soje
731
33
21
6,4
1,2
3,1
3,37 0,17 0,32 0,28
Ostatci povrća
87
26
15
0,5
0,5
0,3
0,50 0,10 1,00 0,07
* Izvor podataka: Vukobratović (2008.)
Gnojidbom fosfori ma i fosfornim gnojivima u tlo se prosječno unosi više U (21 g
ha-1), V (20), Cr (36) i As (2,8) nego Cd (2,8), ali je zbog mobilnos ipak najviše po-
48
5. Značaj i porijeklo teških metala u tlima
zornos na količini Cd u fosfornim gnojivima. Značajno se manje unosi Se (1,5), Pb
(1,4) i Hg (0,1).
Dakako, navedene su vrijednos orijentacijske i valja ih shva kao primjer jer ovise
o porijeklu fosforita. Na primjer, gnojidbom 120 kg P2O5 ha-1 sedimentnim fosfa ma
iz Tanzanije u tlo se unosi čak 164 g U ha-1, fosfa ma iz Senegala 77 g V ha-1 i 28 g Cd
ha-1, fosfa ma iz Indije 38 g As ha-1, 12 g Pb ha-1 i 0,8 g Hg ha-1. Najviše Cr (71 g ha-1)
unosi se fosfa ma iz Alžira, a najviše Se (3,7 g ha-1) fosfa ma iz Tunisa. Prema navedenim podatcima možemo zaključi da su za okoliš najštetniji fosfa iz Senegala jer
će se njima u tlo unije najviše Cd i V, ali se unosi i najmanje As (1,3 g ha-1) i Pb (0,7
g ha-1). Vrlo su štetni i fosfa iz Indije zbog unošenja najvećih količina As, Pb i Hg. S
druge strane, fosfa ma iz Tanzanije unosi se najmanje Cd (0,4 g ha-1), ali i najviše U,
čak 3 do 33 puta više nego ostalim fosfa ma. S ekološkoga gledišta pogodni su fosfa
iz Kine kojima se unosi najmanje Cr (6 g ha-1) te vrlo male količine Hg (0,07 g ha-1), Cd
(0,7 g ha-1) i V (2,7 g ha-1).
Zanimljivo je te vrijednos usporedi s unošenjem teških metala u tlo kalcizacijom s
20 t ha-1 karbokalka (tablica 8.) jer se me unosi 5,6 g ha-1 Cd (kao i fosfa ma iz Alžira),
28 g ha-1 Pb (2,5 puta više nego fosfa ma iz Indije s najvišim koncentracijama Pb) te
132 g ha-1 Cr, gotovo dvostruko više nego najveći unos Cr fosfa ma (iz Alžira). Međum, karbokalkom se unose i značajne količine esencijalnih teških metala, od 4,4 g ha-1
Mo, 390 g ha-1 Cu i 770 g ha-1 Zn, do 3 kg ha-1 Mn i 55 kg ha-1 Fe. Osim toga, kalcizaciju navedenim količinama provodimo jednom u desetak godina, a gnojidbu fosforom
svake ili svake druge godine. Također, što je vrlo značajno, kalcizacija se provodi radi
neutralizacije suvišne kiselos tla što značajno smanjuje topivost i bioraspoloživost
teških metala u tlu, posebice Cd.
Najveće dopuštene doze aplikacije organskih gnojiva prikazanih u tablici 8 (količina
gnojiva koja sadrži 170 kg N) sadrže također vrlo značajnu količinu teških metala. Sadrže od 2,6 (pileći stajski gnoj) do 12 (svinjski stajski gnoj) g ha-1 Cd. U prosjeku se
najvećim mogućim dozama stajskih gnojiva i komposta u tlo unosi 4-5 g ha-1 Cd, dok
samo 5 od 16 analiziranih sirovih fosfata unose u tlo više od 5 g ha-1 Cd. Najveće količine Co (37 g ha-1) i Pb (241 g ha-1) unijele bi se aplikacijom 15 t ha-1 konjskoga stajskog gnojiva. Značajno je da bi svi analizirani kompos i stajska gnojiva (osim pilećih)
unijeli u tlo 3-20 puta veću količinu Pb od najvećega unosa sirovim fosfa ma. Količina
Pb u svježem i kompos ranom pilećem stajskom gnojivu u rangu je najvećega unosa
sirovim fosfa ma iz Indije (12 g ha-1). Među m, uz toksične Cd i Pb, organskim se
gnojivima u tlo unose i značajne količine esencijalnih teških metala. Najveći je unos
Fe (prosječno 55 kg ha-1), od 4 kg ha-1 (pileći stajski gnoj) do 188 kg ha-1 (svinjski stajski gnoj), a slijede Mn (u prosjeku 3,9 kg) i Zn (2,3 kg ha-1). Najviše i Mn i Zn unosi se
svinjskim stajskim gnojem, a najmanje konjskim kompostom (Zn) i pilećim stajskim
49
5. Značaj i porijeklo teških metala u tlima
gnojem (Mn). Značajno se manje organskom gnojidbom u tlo unosi Cu (prosječno 413
g ha-1) i Mo (36 g ha-1), pri čemu najviše Cu svinjskim (1,1 kg ha-1), a najmanje konjskim
(209 g ha-1) kompostom. Najviše Mo (54 g ha-1) unosi se kompos ranim goveđim stajskim gnojem, a najmanje (samo 15 g ha-1) pilećim stajskim gnojem.
Prikazane količine mikroelemenata koje se unose najvećom dopuštenom količinom
organskih gnojiva usporedive su s količinama koje unosimo kalcizacijom s 20 t ha-1
karbokalka, jer se unosi 55 kg ha-1 Fe (kao i prosječno organskim gnojivima) te 3 kg ha-1
Mn (organskim gnojivima 3,9 kg ha-1).
Unošenje teških metala u agroekosustav irigacijom značajno ovisi o lokalitetu, tj. o
kvalite vode. Nekontaminirana voda sadrži ekstremno niske koncentracije teških
metala, uglavnom u rangu μg L-1 Cu, Zn, Pb, Ni i Cr. Otpadne vode iz domaćinstava i
industrijske vode često sadrže značajno veće koncentracije te kon nuirano navodnjavanje bez kontrole kvalitete i pročišćavanja vode može pridonije značajnoj akumulaciji teških metala u tlu.
5.3. Koncentracije i bioraspoloživost teških metala u
poljoprivrednim tlima
Pravilnik o zaš
poljoprivrednoga zemljišta od onečišćenja (NN 32/10) propisuje:
1) tvari koje se smatraju onečišćivačima poljoprivrednoga tla
2) najveće dopuštene koncentracije (MDK) određenih teških metala (tablica 9.)
u poljoprivrednim tlima (dopuštene granične vrijednos )
3) mjere za sprječavanje onečišćenja tala i
4) kontrolu onečišćenja tala.
Tim je pravilnikom propisana maksimalna ukupna koncentracija sedam teških metala
(Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn) za razliku od prethodnoga pravilnika o zaš poljoprivrednoga zemljišta od onečišćenja štetnim tvarima (NN 15/92) koji je propisivao granične
vrijednos za ukupno deset elemenata. Uz navedenih sedam elemenata, propisane
su bile i koncentracije As, Co i Mo. Među m, u Pravilniku o ekološkoj proizvodnji u
uzgoju bilja i u proizvodnji biljnih proizvoda (NN 91/01) propisana je maksimalna dopuštena koncentracija deset elemenata.
Novi je pravilnik vrlo sličnih graničnih vrijednos kao i prethodni, osim za Zn čije su
granične vrijednos s 200-300 mg kg-1 znatno snižene na 150-200. Nije potpuno jasno
zbog čega je tomu tako jer je Zn esencijalni element čiju koncentraciju u proizvodima
i hrani biljnoga porijekla već desetljećima pokušavamo poveća različi m postupcima
biofor fikacije.
50
5. Značaj i porijeklo teških metala u tlima
Pravilnici propisuju granične vrijednos na temelju ukupnih koncentracija određenih
diges jom kiselinama, a ne na temelju bioraspoloživos teških metala. Ukupna koncentracija utvrđuje se potpunom diges jom uzorka tla smjesom kiselina (zlatotopka
- aqua regia), što olakšava usporedbu tala i svrstavanje u određene kategorije, ali
ne daje dovoljnu inoformaciju o bioraspoloživos teških metala pa samim me ni
o stvarnoj mogućnos usvajanja esencijalnih teških metala (Fe, Mn, Zn, Cu, Mo, Ni)
korijenom biljke, a ni o stvarnome riziku transfera štetnih teških metala (Pb, Cd, Cr,
Hg) u prehrambeni lanac proizvodima biljnoga porijekla. Raspoloživost teških metala
ne ovisi samo o ukupnim koncentracijama, nego i o ostalim svojstvima tla, prije svega
pH reakciji tla, teksturi i humoznos .
Tablica 9: MDK teških metala (mg kg-1) u poljoprivrednim tlima
Pravilnik NN 32/10
Cd
Cr
Cu
Hg
Ni
Pb
Zn
Pjeskovito tlo
0,0-0,5
0-40
0-60
0,0-0,5
0-30
0-50
0-60
Praškasto – ilovasto tlo
0,5-1,0
40-80
60-90
0,5-1,0 30-50
50-100
60-150
Glinasto tlo
1,0-2,0 80-120 90-120 1,0-1,5 50-75 100-150 150-200
Pravilnik NN 91/01
0,8
50
50
0,8
30
50
150
Različi m istraživanjima provedenim u kon nentalnome dijelu Republike Hrvatske s
ukupno 617 uzoraka tla (većim dijelom u području Osječko-baranjske županije), utvrđene su najveće prosječne ukupne koncentracije Fe, za m Mn i Zn, a najmanje Pb,
Co i Cd:
Fe (prosječno 27.000-32.000 mg kg-1) > Mn (550-620) > Zn (75-90) > Cr (40) > Ni (3050) > Cu (20-35) > Pb (15-25) > Co (12) > Cd (0,2-0,5).
Vidljivo je da su prosječne vrijednos značajno niže od propisanih MDK za sve elemente, a svakako je najznačajnije što su koncentracije Pb i Cd ispod MDK. Također
je vrlo značajno da nijedna koncentracija Pb i Cd u pojedinačnim uzorcima poljoprivrednih tala Osječko-baranjske županije nije bila veća od MDK pa prema koncentracijama Cd i Pb nije utvrđeno nijedno onečišćeno (>100% MDK) ili zagađeno
tlo (>200% MDK). Čak štoviše, kod 39 od 40 analiziranih uzoraka poljoprivrednih
tala utvrđena je koncentracija Pb < 25% MDK (čisto, neopterećeno tlo), a preostali
je uzorak na razini 25-50% MDK. Situacija je vrlo dobra i za utvrđene koncentracije
Cd jer je 24 od 40 tala na razini 25-50% MDK, a preostala tla (16 od 40) na razini su
koncentracije Cd 50-100% MDK. Dakle, ni u jednome tlu nije utvrđena koncentracija
Cd ili Pb iznad MDK.
51
5. Značaj i porijeklo teških metala u tlima
Dakako, za ishranu bilja, ali i proizvodnju hrane i zdravlje ljudi, značajnije su biljkama raspoložive frakcije teških metala (bioraspoložive frakcije) nego ukupne količine.
Raspoložive koncentracije teških metala u tlima značajno su niže od ukupnih koncentracija, ali to ovisi prije svega o svojstvima tala i o pojedinome teškom metalu.
Utvrđivanje bioraspoloživos teškoga metala u tlu za pojedinu biljnu vrstu značajno
ovisi o izboru ekstrakcijske otopine, tj. anali čke metode koja treba simulira raspoloživost frakcija pojedinoga elementa korijenu biljke, a za utvrđivanje izmjenjive frakcije
elemenata u tlu razvijene su metode jednostruke ekstrakcije (EDTA, DTPA, CaCl2, HCl,
NH4-OAc+EDTA i druge). Ekstrakcija EDTA pouzdaniji je i dosljedniji test za predviđanje
nakupljanja teških metala u biljkama u odnosu na ekstrakcije DTPA i CaCl2 (Hooda,
1997). Među m, pogodnost ekstraktanta da iz tla izluči teški metal bioraspoloživ za
biljke, ovisi o samome ekstraktantu, teškom metalu od interesa, biljnoj vrs i pu tla.
Nisu sve dakle metode korisne za proučavanje bioraspoloživos svih teških metala u
različi m zemljišnim uvje ma (Intawongse i Dean, 2006.).
Otopina EDTA (e len-diamin-tetra-acetat) na području Republike Hrvatske najduže
se rabi za utvrđivanje biljkama raspoloživih koncentracija teških metala, a najčešće se
rabi za određivanje koncentracija Zn, Mn i Cu. U istraživanjima 57 uzoraka poljoprivrednih tala iz kon nentalnoga dijela Hrvatske, sa širokim rasponima kiselos tla pH
= 3,6-7,9 i udjela humusa 0,6-4,6%, utvrđeno je da je najveći udio bioraspoloživih Cu
(19,3%), Pb (19%) i Cd (18%) od ukupno utvrđenih koncentracija, slijede Ni (4,5%), Zn
(3,5%) i Co (2%), a najmanji su udjeli bioraspoložive frakcije Mn (0,6%), Cr (0,36%) i
Fe (0,3%). Među m, usprkos tomu, ipak su najveće bioraspoložive koncentracije utvrđene za esencijalne teške metale Fe (prosječno 80,6 mg kg-1), Mn (40,9) i Cu (4,12),
slijede toksični Pb (2,91) i esencijalni Zn (2,44), a najniže su prosječne koncentracije
bioraspoloživih Co (0,29), Cr (0,17) i Cd (0,07).
5.4. Teški metali u Osječko-baranjskoj i Vukovarsko-srijemskoj županiji
Globalno na onečišćenje tla najveći utjecaj ima promet te urbane i industrijske ak vnos (Kádár i Koncz, 1993.). Slična je situacija i u Osječko-baranjskoj županiji gdje se
na oranicama i šumskim tlima ne javljaju povećane koncentracije teških metala. Onečišćenje tla u Hrvatskoj uglavnom je na zagrebačkome području, u blizini zračne luke
Pleso (Romić i Romić, 2003). Istraživanja pokazuju da najveći udio u emisiji Zn i Cu u
Republici Hrvatskoj ima cestovni promet (91,5 i 85,5 %), proizvodni procesi najznačajniji su u emisiji Se (84,4%) i Pb (42,7%), izgaranje u termoenergetskim objek ma u
emisiji As (59,4%) i Cr (48,4%) te izgaranje u industriji u emisiji Ni (59,3%), Hg (43,2%)
i Cd (39,4%). S udjelom 28,5% vrlo značajnu ulogu u emisiji Cd ima i cestovni promet.
Poljoprivreda u m podatcima nije zabilježena kao izvor emisije teških metala. Među-
52
5. Značaj i porijeklo teških metala u tlima
m, vrlo je značajna količina teških metala koja dospijeva na poljoprivredne površine,
što je posljedica industrije, transporta, poljoprivrede, prometne frekvencije, naselja,
ali i jačine i smjera vjetrova (Kádár i Ragályi, 2010.).
Osječko-baranjska županija
Detaljno istraživanje, pa tako i detaljan prikaz stanja teških metala u tlima Osječko-baranjske županije još uvijek nedostaje, prikazani podatci objedinjavaju tri istraživanja
teških metala provedena na području Osječko-baranjske županije (Lončarić, 2010.,
Lončarić, 2011. i Ivezić i sur., 2011.) s ukupno 143 uzorka (tablica 10.) od kojih su većina oranična tla, a manji dio šumska tla i tla iz urbanih vrtova. U vrlo malome broju
analiziranih uzoraka (0,7 %), tj. samo u jednome uzorku utvrđena je koncentracija
teških metala iznad MDK. Vrlo je značajno napomenu da se i u tome uzorku radi o
povećanim koncentracijama esencijalnih elemenata Zn i Ni, a ne toksičnim Cd ili Pb.
Također, riječ je o uzorku urbanoga vrta u blizini vrlo prometne gradske prometnice.
Naime, u vrtnome je tlu utvrđena koncentracija 190 mg Zn kg-1 (Pravilnikom dopušteno do 150) te 53 mg Ni kg-1 (Pravilnikom dopušteno do 50). Prema utvrđenim vrijednos ma i Pravilniku, taj se lokalitet ubraja u onečišćeno zemljište, ali ne u zagađeno
zemljište. Na istome su lokalitetu usporedbom svih uzoraka utvrđene i najveće koncentracije Pb (36 mg kg-1, dopušteno do 100) i Cd (0,96 mg kg-1, dopušteno do 1,00) te
se ni to tlo po razini Pb i Cd ne ubraja u onečišćeno zemljište.
Tablica 10. Uzorci tla s koncentracijama teških metala iznad MDK u Osječko-baranjskoj županiji
Teški metali iznad MDK*
Vrsta tla
broj
uzoraka
br. uzoraka
Analizirani elemen
Oranice
40
0
(Zn, Cu, Pb, Cd)
Urbana i ruralna vrtna tla
29
1 (Zn, Ni)
(Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn)
Oranice i šumska tla
74
0
(Pb, Cd, Ni, Co)
143
1 (0,7 %)
*MDK – maksimalno dopuštene koncentracije propisane Pravilnikom (NN 32/10)
Rezulta dakle istraživanja provedenih do sada ukazuju da nema razloga za zabrinutost; koncentracije svih sedam toksičnih elemenata niže su od dopuštenih graničnih
vrijednos . Posebno je značajno to što ni prosječne koncentracije Cd po različi m povima tala (slika 16.), ni prosječne koncentracije Pb po različi m povima tala (slika
17.) nisu ni blizu MDK (Cd prosječno do 28%, a Pb do 21%).
53
1. Poljoprivreda u pograničnome području Republike Hrvatske
Slika 16. Srednje vrijednos Cd po povima tala u Osječko-baranjskoj županiji
Izvor: Ivezić (2011.)
54
5. Značaj i porijeklo teških metala u tlima
Slika 17. Srednje vrijednos Pb po povima tala u Osječko-baranjskoj županiji
Izvor: Ivezić (2011.)
Kako je već prikazano, raspoloživost teških metala ne ovisi samo o ukupnim koncentracijama, nego i o fizikalnim i kemijskim svojstvima tla (Ivezić i sur. 2011.). Kiselost tla
(pH) i organska tvar značajni su faktori topivos teških metala u tlu, a me i njihova
značenja u odnosu tlo-biljka.
U kiselim tlima teški su metali topiviji, mobilniji i lakše dostupni biljci jer je veća bioraspoloživa frakcija nego u karbonatnim (alkalnim) tlima. Stoga je pri tumačenju rezultata analiza tla neophodno raspolaga informacijama o pH reakciji, humoznos i
teksturi tla. Procjena bioraspoloživos teških metala u tlima značajna je zbog najmanje dvaju razloga:
1) raspoloživost esencijalnih teških metala (Fe, Mn, Zn, Cu, Ni, Mo) neophodnih
za rast i razvoj poljoprivrednih usjeva, povrća i voća
2) raspoloživost toksičnih teških metala (Pb, Cd, Cr, Hg) i procjena njihova ulaska
u prehrambeni lanac proizvodima biljnog porijekla.
Na kartografskome prikazu vodotopive frakcije Cd u Osječko-baranjskoj županiji (slika
18.) vidljiv je utjecaj kiselos tla jer je u pretežno kiselijem (svjetlijem) slavonskom
55
5. Značaj i porijeklo teških metala u tlima
dijelu Županije značajno veća koncentracija vodotopivoga Cd nego u pretežno alkalnome (tamnijem) baranjskom dijelu Županije.
Slika 18. Odnos pH tla i vodotopive frakcije Cd u Osječko-baranjskoj županiji
Izvor: Ivezić (2011.)
Također, vrlo su značajne ukupne i raspoložive koncentracije esencijalnih teških metala, a me i svojstva tla kojima tumačimo njihovu bioraspoloživost. Ukupne su koncentracije Zn (slika 19.) također različite na različi m povima tala slavonskoga i baranjskog dijela Osječko-baranjske županije.
Utjecaj pH tla na vodotopivost Zn još je vidljiviji (slika 20.) nego na vodotopivost Cd
(slika 18.), a ista je težnja veće topivos Zn u kiselijem slavonskom dijelu nego u alkalnijem baranjskom dijelu Županije. Među m, dok za baranjski dio možemo tvrdi da
će se poljoprivrednim proizvodima biljnoga porijekla iz tla u prehrambeni lanac prenosi manje količine Cd nego u slavonskome dijelu, sa sigurnošću možemo tvrdi da
je u slavonskome dijelu mnogo manja vjerojatnost nedostatka biljkama raspoloživoga
Zn nego u baranjskome dijelu. Srećom, nedostaci Zn nisu ni čes ni nerješivi, a Cd je
vrlo malo i u slavonskome dijelu županije.
56
1. Poljoprivreda u pograničnome području Republike Hrvatske
Slika 19. Srednje vrijednos Zn po povima tala u Osječko-baranjskoj županiji
Izvor: Ivezić (2011.)
57
1. Poljoprivreda u pograničnome području Republike Hrvatske
Slika 20. Odnos pH tla i raspoloživos Zn u Osječko-baranjskoj županiji
Izvor: Ivezić (2011.)
58
5. Značaj i porijeklo teških metala u tlima
Vukovarsko-srijemska županija
U Vukovarskoj-srijemskoj županiji raspoloživih je podataka još manje i za sada je teško
napravi detaljan pregled cijeloga područja, što naglašava važnost provedbe planiranih istraživanja.
Trenutna istraživanja prikazana su studijama za određene ograničene lokalitete (tablica 11). Rezulta također potvrđuju koncentracije Zn ispod MDK, točnije u rasponu 2755% MDK, a sličan je i raspon Cd (29-58% MDK). Vidaček i sur. (2004.) navode podatke
za 58 uzoraka iz Vukovarsko-srijemske županije s nešto većim prosječnim koncentracijama Cd (0,71), ali očekivano niskim prosječnim koncentracijama Pb (23,6), Hg (0,05),
Cr (25,7), Ni (39,0), Co (12,5), As (8,0), Cu (35,4) i Zn (67,4).
Tablica 11. Koncentracije teških metala u Vukovarsko-srijemskoj županiji (mg/kg)
Lokalitet
Fe
Zn
Cd
Vrbanja
31.748
82,8
0,56
Banovci – vrt
31.346
66,9
0,44
Banovci – vrt
31.965
63,2
0,46
Banovci 2011./12.
26.690
51,3
0,47
Babina Greda
28.970
68,7
0,50
Đurići
30.820
80,7
0,53
Babina Greda 2
28.820
68,9
0,39
Potnjani
29.720
62,7
0,29
Berak
25.260
50,8
0,41
Đeletovci
26.850
51,6
0,41
Lovas
22.090
41,4
0,36
Banovci 2012./13.
27.540
53,6
0,58
Srednje vrijednos
27.673
58,8
0,45
59
1. Poljoprivreda u pograničnome području Republike Hrvatske
Renata Baličević
6. PESTICIDI U
POLJOPRIVREDI
Primjena pes cida neizbježna je u uvje ma moderne poljoprivredne proizvodnje, ali
istodobno smo suočeni sa stvarnim opasnos ma, kao što su narušavanje prirodne
ravnoteže, učestalo stradavanje riba i p ca, trovanje ljudi pes cidima, otpornost na
pes cide, onečišćenje voda i hrane ostatcima pes cida i sl. Kod primjene pes cida
nužna je uspostava skupoga i zahtjevnoga sustava kontrole proizvodnje i uporabe pes cida te prisutnos njihovih ostataka u hrani, vodi i okolišu.
Pojam pes cid (lat. pes s - kuga, pošast + occidere - ubi ) označava kemijsku ili biološku djelatnu tvar proizvedenu za kontrolu štetnih organizama u proizvodnji hrane.
Pri tome treba ima na umu da se u samoj definiciji pojma štetnos prije svega misli
na ekonomsku štetu za čovjeka, odnosno na smanjenje prinosa ili količine i kvalitete
proizvedene hrane. U biljnoj zaš rabi se izraz sredstva za zaš tu bilja i upravo ona
čine najbrojniju skupinu pes cida. Uz njih, u pes cide ubrajamo i sredstva za primjenu u javnome zdravstvu, veterini, sanitarnoj higijeni, kućanstvu i industriji. Sredstva za zaš tu bilja, prema definiciji iz Zakona o sredstvima za zaš tu bilja (NN 70/05,
80/13), konačni su oblici djelatnih tvari i pripravci namijenjeni za:
1. zaš tu biljaka i biljnih proizvoda od štetnih organizama ili za sprječavanje djelovanja h organizama
2. utjecaj na životne procese biljaka na drukčiji način od hraniva
3. čuvanje biljnih proizvoda ako nisu predmetom drugih propisa
60
6. Pes cidi u poljoprivredi
4. uništavanje neželjenih biljaka, biljnih dijelova, zadržavanje ili sprječavanje neželjenoga rasta biljaka.
Djelatne tvari jesu tvari ili mikroorganizmi, uključujući viruse, koje imaju opći ili poseban učinak na štetne organizme ili na biljke, biljne dijelove ili biljne proizvode. Danas
se procjenjuje da ima približno 1000 djelatnih tvari koje se rabe ili su se rabile u zaš
bilja, od čega ih je unutar zemalja EU više od 850. Kako prema sistema zaciji Svjetske
zdravstvene organizacije postoje 363 različite vrste hrane, lako je doći do brojke od
približno 300 000 mogućih kombinacija hrana/pes cid (Kipčić, 2010.). Kao rezultat
primjene pes cida, mali dio korištenoga sredstva zaostaje na tre ranome usjevu i taj
se dio naziva „ostatkom sredstva za zaš tu bilja’’.
Ostatci mogu bi prisutni u:
1. svježem ili prerađenome voću i povrću
2. procesuiranoj hrani i pićima (kruh, voćni sokovi)
3. svježim ili procesuiranim proizvodima animalnoga podrijetla.
Pod ostatcima pes cida (rezidue) podrazumijevaju se izuzetno male količine djelatnih
tvari koje se najčešće izražavaju u miligramima po kilogramu hrane u kojoj se nalaze,
što znači u milijun m dijelovima. Tijekom života čovjek je izložen djelovanju pes cida
na više načina, preko hrane, vode i iz okoliša. Pojedina hrana može sadržava smjesu
različi h pes cida, a jednako se tako i raznolikom hranom istodobno u organizam
mogu unije pes cidi iz raznih izvora.
Sredstva za zaš tu bilja prema namjeni možemo podijeli u sljedeće skupine:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
insek cidi - za suzbijanje štetnih kukaca
fungicidi - za suzbijanje uzročnika biljnih boles
herbicidi - za suzbijanje korova
limacidi - za suzbijanje puževa
akaricidi - za suzbijanje grinja
nematocidi - za suzbijanje nematoda
avicidi - za odbijanje p ca
roden cidi - za suzbijanje glodavaca
regulatori rasta i fiziotropi
repulzivna sredstva za odbijanje divljači.
Prema načinu djelovanja, pes cidi mogu bi :
1. sistemici i
2. nesistemici.
Sistemični pes cidi translociraju se od mjesta aplikacije pa se tako šire cijelom biljkom
i suzbijaju štetnike ili kolaju kroz njihov organizam s istom namjenom. Nesistemici
djeluju samo na mjestu primjene, odnosno kontaktno.
61
6. Pes cidi u poljoprivredi
S obzirom na sastavnice pes cidnoga pripravka, kao formulacije pes cida razlikuju se
prašiva, granule, koncentra , otopine, paste itd.
Biopes cidi su pes cidi dobiveni od prirodnih materijala, kao što su biljke, živo nje
i neki minerali. Zajednički su naziv za kukce, grinje, bakterije, gljivice, viruse i druge
prirodne neprijatelje biljnih štetočinja.
Podjela biopes cida :
1. mikrobiološki biopes cidi: bakterije (Bacillus thuringiensis), gljive, virusi
2. inkorporirani protek vni agensi (PIPs = Plant Incorporated Protectants): spojevi koje proizvodi sama genetski modificirana biljka
3. biokemijski pes cidi: prirodni netoksični spojevi pes cidnoga djelovanja (feromoni).
Prednos su biopes cida:
1. niska toksičnost
2. djelotvornost i
3. brza razgradljivost,
ali su, kao i svi živi sustavi:
1. ograničeni trajanjem
2. imaju djelomičan spektar djelovanja i
3. skupi su.
Prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji pes cidi su, na osnovi prije svega akutne
oralne otrovnos za štakore, razvrstani u če ri skupine:
1. I.a skupina – ekstremno opasni:
LD50 oralno za krute tvari 5 ili < 5 mg/kg tjelesne mase
LD50 oralno za tekuće tvari 20 ili < 20 mg/kg tjelesne mase
(aldikarb, kaptafol, klormefos, HCB (heksaklorciklobenzen), mevinfos, para on, forat, para on-me l, fosfamidon)
2. I.b skupina – visoko opasni:
LD50 oralno za krute tvari 5 – 50 mg/kg tjelesne mase
LD50 oralno za tekuće tvari 20 – 200 mg/kg tjelesne mase
(kumafos, klorfenvinfos, karbofuran, me da on, diklorvos azinfos-me l,
zeta-cipermetrin, metamidofos)
3. II. skupina – umjereno opasni:
LD50 oralno za krute tvari 50 - 500 mg/kg tjelesne mase
LD50 oralno za tekuće tvari 200 – 2000 mg/kg tjelesne mase
(bifentrin, karbaril, klordan, klorpirifos, ciflutrin, DDT cihalotrin, cipermetrin, cifenotrin, deltametrin, imazalil, fosalon, pirazofos, lindan)
62
6. Pes cidi u poljoprivredi
4. III. skupina – slabo opasni:
LD50 oralno za krute tvari > 500 mg/kg tjelesne mase
LD50 oralno za tekuće tvari > 2000 mg/kg tjelesne mase
(acefat, mala on, ciram, ram, aletrin, miklobutanil).
Težnja moderne fitomedicine zamjena je pes cida I. skupine spojevima slabije otrovnos . U službi ljudskoga zdravlja i ekološki prihvatljivoga korištenja pes cida dvije su
važne inicija ve, Roterdamska i Stockholmska konvencija.
Roterdamska konvencija o postupku prethodnoga pristanka svake zemlje („prior inform consent’’ = PIC) hoće li uvozi opasne kemikalije, uključujući 29 pes cida, usvojena je na Diplomatskoj konferenciji u Roterdamu 10. rujna 1998. s osnovnim ciljevima:
1. promicanje zajedničke odgovornos i suradnje u međunarodnoj trgovini opasnim kemikalijama i pes cidima, zbog zaš te ljudskoga zdravlja i okoliša
2. prinos ekološki zdravoj uporabi, po canjem razmjene podataka o svojstvima
ciljanih spojeva te utvrđivanjem nacionalnih postupaka o njihovu uvozu i izvozu i prenošenjem h odluka ugovornim stranama.
Zbog izuzetne važnos međunarodne trgovine opasnim tvarima, vlade zemalja potpisnica sporazumjele su se i dobrovoljno prihva le Roterdamsku konvenciju, kao privremeni PIC postupak. U Republici je Hrvatskoj 25. travnja 2007. stupio na snagu Zakon o
potvrđivanju Roterdamske konvencije o postupku prethodnoga pristanka za određene opasne kemikalije i pes cide u međunarodnoj trgovini.
Stockholmska konvencija prihvaćena je 23. svibnja 2001., a stupila je na snagu ra fikacijom konvencije od strane 50 država. Usmjerena je na smanjenje i sprječavanje ispuštanja dvanaest postojanih organskih onečišćivača, POO („persistant organic pollutants’’ ili POPs), među kojima je najviše kloriranih pes cida, zabranjenih u zemljama
razvijenoga svijeta još 70-ih godina prošloga stoljeća: aldrin, klordan, DDT, dieldrin,
endrin, heptaklor, heksaklorbenzen, mirex i toksafen. Konvencijom se propisuju uvje
koje treba ispuni svaka zemlja potpisnica kako bi se pos glo ukidanje proizvodnje,
uporabe, uvoza i izvoza POO spojeva na globalnoj razini. Zakon o potvrđivanju Stockholmske konvencije u Republici Hrvatskoj prihvaćen je 2006. Gotovo svi pes cidi iz
skupine POO uvršteni na popis Stockholmske konvencije, u Hrvatskoj su zabranjeni
krajem šezdese h i sedamdese h godina prošloga stoljeća. Posljednji zabranjeni pes cid iz POO skupine bio je lindan, za koji je zabrana u Hrvatskoj nastupila 2001., iste
godine kada i u Europskoj uniji. Nijedna ak vna tvar od 280 kojima se danas služi u
sredstvima za zaš tu bilja u Republici Hrvatskoj nije uvrštena u popis onečišćivača
ni Ro erdamske ni Stockholmske konvencije.
Govoreći o pes cidima uopće, o nužnos njihove uporabe, o zaš hrane u jeku
proizvodnje i nakon berbe, o sprječavanju širenja boles , poput malarije i fusa, go-
63
6. Pes cidi u poljoprivredi
voreći o velikoj pomoći koju pes cidi pružaju čovjeku u borbi pro v najrazliči jih štetočina, ne smije se nikako smetnu s uma da je ipak i unatoč svemu, riječ o otrovima
(Maceljski i sur., 2002.). Pes cidi nisu bezopasni i u svačijem je interesu sves rizik koji
predstavljaju za čovjeka i okoliš na najmanju moguću mjeru. Poznato je da se procesuiranjem hrane može dodatno smanji udio ostataka pes cida u hrani, kao što se to
donekle može i nekim mehaničkim postupcima, poput guljenja kore kod nekih vrsta
voća i povrća, pranja, otklanjanja vanjskih listova kod salate i kupusnjača i sl. Klimatski
uvje , vrsta i broj nametnika u određenoj godini također značajno utječu na intenzitet primjene pes cida. Razvoj biopes cida, bez obzira na to što neće u potpunos
zamijeni kemijska sredstva, sigurno će doves do smanjenja njihove potrošnje.
Ekološki prihvatljiv pristup zaš bilja jest integrirana zaš ta (Integrated Pest Management) koja podrazumijeva racionalnu primjenu različi h mjera s pomoću kojih se
uporaba kemijskih pes cida ograničava na najmanju moguću mjeru, neophodnu da
se razina štetnih organizama održi ispod razine koja izaziva ekonomski neprihvatljivu
štetu ili gubitak.
Integrirana se zaš ta temelji na kombinaciji če riju glavnih metoda kojima je zajednički cilj smanjenje uporabe kemijskih sredstava:
1.
2.
3.
4.
metoda fizičke kontrole (mreže pro v muha i p ca i sl.)
metoda kulturološke kontrole (higijenske mjere)
metoda biološke kontrole (korištenje prirodnih neprijatelja)
metoda kemijske kontrole (smanjena primjena pes cida uz minimalan rizik za
neciljane organizme).
Prvi korak u integriranoj zaš procjena je trenutka u kojem je zaš ta potrebna jer
ne znači svaka pojava nekoga štetnog organizma istodobno i bezuvjetno nužnost trenutne intervencije. Presudan je trenutak u kojem brojnost štetnih organizama postaje
ekonomska prijetnja.
Drugi je korak monitoring i iden fikacija štetnoga organizma. Mnogi organizmi mogu
u određenim uvje ma bi i korisni i dobrodošli, stoga promatranje onemogućuje
uporabu pes cida kad za to stvarno nema potrebe. Preven vne mjere, kao što su
plodored i izbor otpornih vrsta, također smanjuju potrebu za uporabom pes cida.
Konačno, kad se procijeni da je uporaba pes cida nužna, bitno je postupno poče s
primjenom najbezopasnijih, najspecifičnijih spojeva, onih s najužim spektrom djelovanja.
Za sigurnost hrane najznačajnije su sljedeće ak vnos :
1. uspostavljanje strogih kriterija za proizvodnju i stavljanje pes cida u promet
2. uspostavljanje najviše dopuštenih količina ostataka pes cida u hrani (MDK)
64
6. Pes cidi u poljoprivredi
3. organiziranje pregleda hrane zbog otkrivanja uporabe nedopuštenih pes cida ili nedopuštenih količina (monitoring).
Zakonska regula va koja se odnosi na pes cide, može se podijeli na dva dijela:
1. registracija (dopuštenje za stavljanje u promet i uporabu)
2. regulacija maksimalno dopuštenih količina ostataka pes cida u hrani.
Hrvatski zakoni na tome su području u potpunos usuglašeni s europskim propisima.
U svrhu kontrole poš vanja postojećih propisa Europska komisija organizira i koordinira višegodišnji program praćenja ostataka pes cida u hrani (monitoring), jedinstven
i obvezan za sve zemlje članice, koje uz te zajedničke provode i vlas te nacionalne
programe monitoringa.
Nacionalni program monitoringa ostataka pes cida u Republici Hrvatskoj priprema i
koordinira Ministarstvo poljoprivrede, a provodi se u suradnji s Ministarstvom zdravlja, Hrvatskim zavodom za javno zdravstvo i Hrvatskom agencijom za hranu.
Sredstva za zaš tu bilja (SZB) većinom su kemijskoga podrijetla, stoga je iznimno
važno poznava njihova kemijska, fizikalna i biološka svojstva te njihov utjecaj na
čovjeka i zdravlje ljudi, živo nja, uključujući one korisne u poljoprivredi i šumarstvu
(pčele i drugi oprašivači, ostali korisni kukci, ribe, p ce, sisavci i drugi neciljani organizmi) te djelovanje na okoliš. Zbog toga je registracija SZB, stavljanje na tržište i
njihova uporaba uređena zahtjevnim propisima i standardima. SZB se smiju stavlja
na tržište i rabi na području Republike Hrvatske samo ako je Ministarstvo poljoprivrede izdalo rješenje o registraciji. Prema podatcima Ministarstva poljoprivrede
u razdoblju od 2004. do 2007. uvoz SZB kretao se od 3.600 tona do 4.300 tona, a
proizvodnja se kretala od 3.800 tona do 5.400 tona. Zbrojene uvezene i proizvedene količine SZB u navedenome razdoblju kretale su se otprilike 7.500-9.600 tona.
Uporaba SZB varira jekom godina ovisno o klimatskim, ekološkim, ekonomskim i
drugim uvje ma.
Hrvatski centar za poljoprivredu, hranu i selo - Zavod za zaš tu bilja (HCPHS-ZZB)
obavlja ocjenu dokumentacije i procjenu rizika iz sljedećih područja:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
iden tet i fizikalno-kemijska svojstva ak vne tvari i pripravka
anali čke metode
učinkovitost
ostaci pes cida u hrani
ekotoksikologija
sudbina i ponašanje u okolišu (tlo, voda, zrak) i
izloženost primjenitelja, radnika i drugih nazočnih osoba.
65
6. Pes cidi u poljoprivredi
Ins tut za medicinska istraživanja i medicinu rada (IMI) obavlja ocjenu dokumentacije
i procjenu rizika iz područja
1. toksikologije sisavaca i
2. izloženost primjenitelja, radnika i drugih nazočnih osoba.
Postregistracijska kontrola SZB (monitoring formulacija) jest provjera ispravnos registriranih SZB na osnovi odabrane ak vne tvari koje se nalaze na tržištu te provjera
jesu li njihova fizikaln-kemijska svojstva sukladna rješenjima o registraciji. Svaka promjena u SZB može doves do promjene učinkovitos SZB ili opasnos za ljude, živo nje ili okoliš. Pri odabiru određene ak vne tvari uzimaju se u obzir broj SZB na osnovi
te ak vne tvari na tržištu, ranije pozna problemi kakvoće i ispravnos , nepostojanje
podataka o kakvoći i ispravnos i dostupnost anali čkih metoda. Uzorkovanje provodi
poljoprivredna inspekcija, a laboratorijsku analizu uzoraka obavlja HCPHS-ZZB pod
koordinatorstvom Ministarstva poljoprivrede.
Nacionalni program praćenja (monitoringa) ostataka pes cida u proizvodima biljnog
podrijetla i na njima uspostavljen je na temelju Zakona o sredstvima za zaš tu bilja i
provodi se od 2007. Program priprema i koordinira Ministarstvo poljoprivrede. Uzorkovanje provodi sanitarna inspekcija Ministarstva zdravlja, a laboratorijsku analizu
uzoraka obavlja Hrvatski zavod za javno zdravstvo (HZJZ). Ministarstvo poljoprivrede
svake godine revidira i nadograđuje Program i Naputak sukladno novim spoznajama i
izmjenama zakonodavstva. Cilj monitoringa jest ustanovi količinu ostataka pes cida
u hrani te provjeri sukladnost s propisanim MDK. Na taj se način stječe uvid u količinu ostataka pes cida koji prelaze MDK te predstavljaju rizik za konzumente takve
hrane. Ministarstvo zdravlja uzorkuje proizvode sukladno Naputku za provedbu monitoringa koje svake godine priprema Ministarstvo poljoprivrede. Prikupljanje uzoraka
i vođenje postupka obavlja se u velikim opskrbnim središ ma – centralnim distribuvnim skladiš ma, veletržnicama i hladnjačama gdje su dostupnije cjelovite šarže, u
prodavaonicama i na tržnicama. Gradovi su izabrani s obzirom na broj stanovnika i
prijašnjoj zastupljenos gradova u provedbi analiza.
Koris od provođenja monitoringa jesu:
1. dobivanje uvida u količinu ostataka pes cida u hrani na tržištu RH i kontrola
nedopuštene uporabe SZB na proizvodima biljnoga podrijetla
2. sprječavanje rizika za ljude u slučaju da količina ostataka pes cida prelazi
MDK
3. informacija o sukladnos uporabe SZB uputama na e ke i dobroj poljoprivrednoj praksi.
Za uzorke čiji je sadržaj pes cida iznad propisanih MDK vrijednos , uzimajući u obzir mjernu nesigurnost, poduzimaju se odgovarajuće mjere. Zbog nedovoljnih labo-
66
6. Pes cidi u poljoprivredi
ratorijskih kapaciteta uzorkuju se i analiziraju samo proizvodi biljnoga podrijetla, a
broj ak vnih tvari i metabolita koji se analiziraju ne ispunjava zahtjeve EU propisa.
U najnovijoj Uredbi EU (br. 788/2012) za 2013., 2014. i 2015. broj ak vnih tvari koje
je potrebno analizira u proizvodima biljnoga podrijetla iznosi 191, a broj ak vnih
tvari za proizvode živo njskoga podrijetla iznosi 65. Prema podatcima Ministarstva
poljoprivrede u sklopu monitoringa ostataka pes cida u Hrvatskoj, proizvodi biljnoga
podrijetla analiziraju se na ostatke 110 ak vnih tvari pes cida (mul rezidualna metoda), jer laboratorij HZJZ ima na raspolaganju samo uređaj GC – MS (plinska kromatografija – masena spektrometrija). Nacionalni program monitoringa 2012. (tablica
12.) obuhva o je praćenje ostataka pes cida u 15 vrsta proizvoda, a analizirano je
417 uzoraka.
Tablica 12: Ak vne tvari i broj uzoraka u kojima su utvrđena prekoračenja MDK (Izvor:
MP 2007.-2012.)
Program
2009
2010
2011
2012
EU propis
Uredba
(EC)
1213/2008
Uredba
(EC)
901/2009
Uredba
(EC)
915/2010
Uredba
(EU)
1274/2011
Broj vrsta proizvoda
14
15
15
15
Broj ak vnih tvari
87
88
107
110
Broj gradova
7
7
7
7
292
409
416
417
Broj uzoraka
(%) bez ostataka
207
(70.9%)
353
(86%)
299
(71,9%)
300
(72%)
Broj uzoraka
(%) s ostatcima ispod MDK
79
(27,1%)
52
(13%)
116
(28,1%)
112
(27%)
Broj uzoraka
(%) s ostatcima iznad MDK
6
(2,05%)
4
(1%)
1
(0,24%)
1
(0,24%)
Broj analiziranih uzoraka
Analiza uzoraka 2012. provedena je na 110 ak vnih tvari i njihovih metabolita. Tri
sto ne uzoraka nije sadržavalo ostatke pes cida, kod 112 uzoraka nađeni su ostatci
ispod MDK, dok je samo 1 uzorak (0,24 %) sadržavao ostatke pes cida iznad MDK.
67
6. Pes cidi u poljoprivredi
Grafikon 2: Ak vne tvari i broj uzoraka u kojima su utvrđena prekoračenja MDK
(Izvor MP 2007.-2012.)
Nadzor nad stanjem površinskih, uključivo i priobalnih voda, te podzemnih voda provodi se sustavnim praćenjem stanja voda (monitoring). Od 2009. nacionalni monitoring počinje se usklađiva s Okvirnom direk vom o vodama 2000/60/EZ3 Europskoga
parlamenta i Vijeća da bi u 2010. stupio na snagu novi zakon o vodama koji je dao i
zakonski okvir za uspostavu usklađenoga monitoringa. Ispi vanje kakvoće voda obavlja laboratorij Hrvatskih voda i laboratoriji koje je ovlas lo Ministarstvo poljoprivrede.
Hrvatske vode nadležne su za tumačenje rezultata monitoringa o čemu izrađuju godišnje izvješće koje dostavljaju Ministarstvu poljoprivrede i Agenciji za zaš tu okoliša.
Nadzorni monitoring u 2011. proveden je na 37 mjernih postaja na vodotocima i na
5 mjernih postaja na jezerima. Zbog opsežnos nadzornoga monitoringa i ograničenoga kapaciteta anali čkih laboratorija on se provodi u razdoblju od 2009. do 2012.
U 2011. na mjernim postajama nadzornoga monitoringa praćene su među ostalima i
pojedine prioritetne tvari:
1. organoklorni pes cidi (DDT, DDD, HCH, lindan, heksaklorbenzen-HCB, aldrin,
dieldrin, endrin, heptaklor, endosulfan, izodrin)
2. triazinski pes cidi (atrazin, simazin)
3. organofosforni pes cidi (klorfenvinfos i klorpirifos)
4. pes cidi (alaklor, diuron, izoproturon, pentaklorfenol).
U nadležnos Ministarstva zdravlja po Pravilniku o zdravstvenoj ispravnos vode za
piće (47/2008) provode se dva monitoringa:
1. monitoring izvorišta vode za piće (financiraju pravne osobe koje upravljaju
vodoopskrbnim sustavima)
2. monitoring vode za piće iz razvodne mreže (financiraju županije).
68
6. Pes cidi u poljoprivredi
Analiza pes cida predviđena je u cjelokupnoj analizi, i to na sljedeće pokazatelje:
1. Organoklorni pes cidi: organoklorni pes cidi ukupni, HCB, HCH-alfa, HCH-beta, HCH-delta, lindan, DDT i metaboli , aldrin, dieldrin, endrin, heptaklor, heptaklor epoksid, dikofol, endosulfan, vinklozolin, diklofluanid, tolifluanid, klordan, metoksiklor, iprodion, kaptan, imazalil
2. Organofosforni pes cidi: organofosforni pes cidi ukupni, diklorvos, mevinfos, forat, diazinon, me lpara on, para on, mala on, klopirifos, e on,
fenitro on, ometon, dimetoat, fosalon, fenklorfos, fen on, primifos-me l,
klormefos, bromofos-me l, bromofos-e l, tetraklorvinfos, azinfos-me , azinfos-e l, kumafos, fenamifos, fonofos, klorpirifos-me l, ometoat, pirazofos,
pirimfos-e l, abendazol, me da on, demeton-S-me l, demeton S, demeton
S-me l sulfon, tolklofos-me l, izofenfos, oksidemeton-me l
3. Triazini (atrazin, simazin).
Opća literatura
Andraković, V. (urednik) (2008.): Županija u brojkama 2008. Osječko-baranjska županija. Osijek. h p://www.obz.hr/hr/pdf/zub%202008.pdf
Baličević, R., Ravlić, M. (2013.): Fitofarmacija, interna skripta. Dostupno na: h p://
www.pfos.unios.hr/~dsego/ p/Skripta_Fitofarmacija_Balicevic_Ravlic.pdf Poljoprivredni fakultet u Osijeku.
Bjerrum, N. Bjerrum’s Inorganic Chemistry, 3rd Danish ed., Heinemann, London
(1936).
Commission Regula on (EC) No 1881/2006 (2006.): Se ng maximum levels for certain contaminants in foodstuffs. Official Journal of the European Union.
Državni zavod za sta s ku: (2003.): Popis poljoprivrede 2003.
Duffus, J. H. (2003): “Heavy metals” a meaningless term? Pure and Applied Chemistry
74, 5; 793-807.
European Council (1991.): Nitrates Direc ve. Council Direc ve 91/676/EEC of 12 December 1991 concerning the protec on of waters against pollu on caused by
nitrates from agricultural sources as amended by Regula ons 1882/2003/EC and
1137/2008/EC.
European Council (2000.): Okvirna direk va o vodama 2000/60/EZ. Odredbe ove Direk ve prenijete su u Zakon o vodama (NN 153/09, 130/11 i 56/13).
69
Falbe, J., Regitz, M. (Eds.). Roempp Chemie Lexikon, Georg Thieme, Weinheim (1996).
He, Z.L., Yang, X.E., Stoffella, P.J. (2005): Trace elements in agroecosystems and impacts on the environment. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology 19;
125-140.
Hooda, P.S. (1997.): Plant availability of heavy metals in soils previously amended
with heavy applica ons of sewage sludge. Journal of the Science of Food and
Agriculture 73: 446–454.
Hrvatski Sabor (2009.): Zakon o vodama (NN 153/09)
Intawongse, M., Dean, J. R. (2006.): Uptake of heavy metals by vegetable plants grown
on contaminated soil and their bioavailability in the human gastrointes nal tract.
Food Addi vies and Contaminants. 23 (1); 36-48.
Intawongse, M. (2007.): Uptake of heavy metals by vegetable plants grown on contaminated soils, their bioavailability and specia on. Doktorska disertacija. Northumbria University. Newcastle, UK.
Ivezić, V. (2011.): Trace metal availability in soils under different land uses of the Danube basin in Croa a. Doktorski rad. Norvegian University of Life Sciences. Ås,
Norway.
Ivezić, V., Singh, B.R., Almås. Å.R., Lončarić, Z. (2011): Water extractable concentra ons of Fe, Mn, Ni, Co, Mo, Pb and Cd under different land uses of Danube basin
in Croa a. Acta Agr. Scand. Sec on B - Soil and Plant Sci. Vol 61, No. 8, 747-759
Kádár, I., Koncz, J. (1993): Effect of trafic and urban-industrial load on soil. Acta Agronomica Hungarica 42, 3-4; 155-161.
Kádár, I., Ragályi, P. (2010): Aerial deposi on at two research sta ons in Hungary.
Agroekmia es talajtan 59; 65-76.
Kipčić Dubravka (2010.): Pes cidi, kemijske i fizikalne opasnos u hrani, Hrvatska
agencija za hranu, Grafika d.o.o., Osijek. 83-110.
Lončarić, Z. (2010.): Toksični i esencijalni teški metali u zrnu pšenice na kiselim i karbonatnim tlima Republike Hrvatske. Završno izvješće. Poljoprivredni fakultet u
Osijeku. 2010: 34
Lončarić, Z. (2011.): Završno izvješće o provedbi i rezulta ma projekta Teški metali u
tlima Osječko-baranjske županije. Poljoprivredni fakultet u Osijeku.
Lončarić, Z., Popović, B., Karalić, K., Jurković, Z., Nevis ć, A., Engler, M. (2011.): Soil
chemical proper es and wheat genotype impact on micronutrient and toxic elements content in wheat integral flour. Medicinski glasnik 9 (1): 97-103
70
Maceljski, M., Cvjetković, B., Igrc Barčić Jasminka., Ostojić, Z. (2002.): Priručnik iz zaš te bilja, Zavod za zaš tu bilja u poljoprivredi i šumarstvu RH i Hrvatsko društvo
biljne zaš te, M&D, Zagreb.
Ministarstvo poljoprivrede, ribarstva i ruralnog razvojna (2008.): Pravilnik o dobroj
pojoprivrednoj praksi u korištenju gnojiva (NN 56/08)
Ministarstvo poljoprivrede, ribarstva i ruralnog razvojna (2009.): Načela dobre poljoprivredne prakse.
Ministarstvo poljoprivrede, ribarstva i ruralnog razvojna (2010.): Pravilnik o integriranoj proizvodnji poljoprivrednih proizvoda (NN 32/10)
Ministarstvo poljoprivrede, ribarstva i ruralnog razvojna (2010.): Pravilnik o zaš
ljoprivrednog zemljišta od onečišćenja (NN 32/10)
Ministarstvo poljoprivrede, šumarstva i vodoprivrede (1992.): Pravilnik o zaš
privrednog zemljišta od onečišćenja (NN 15/92)
popoljo-
Ministarstvo poljoprivrede (2012.): Tehnološke upute za integriranu proizvodnju ratarskih kultura za 2013. godinu.
Ministarstvo poljoprivrede (2012.): Tehnološke upute za integriranu proizvodnju povrća za 2013. godinu.
Ministarstvo poljoprivrede (2013.): Nacionalni akcijski plan za pos zanje održive uporabe pes cida, Zagreb.
Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi (2008.): Pravilniku o zdravstvenoj ispravnos
vode za piće (47/2008)
Ministarstvo poljoprivrede (2013.): Zakon o sredstvima za zaš tu bilja (NN 70/05,
80/13)
Reichman, S.M. (2002.): The responses of plants to metal toxicity: A review focusing on copper, manganese and zinc. Australian Minerals & Energy Environment
Founda on. Available from: h p://www.plantstress.com/Ar cles/toxicity_i/Metal_toxicity.pdf. Accessed 2011 November 21.
Stacey, S.P., McLaughlin, M.J., He arachchi, G. M. (2010.): Fer lizer-Borne Trace Element Contaminant in Soils. 136-154. In: Trace elements in soils. Hooda, P.S. (ed.).
Wiley. London. UK.
Škorić, A. (1977.): Tla Slavonije i Baranje. Posebna izdanja, knjiga 1. Projektni savjet
pedološke karte SR Hrvatske. Zagreb.
Škorić, A. (1982.): Prak kum iz pedologije, Fakultet poljoprivrednih znanos Sveučilišta u Zagrebu, Zagreb.
71
Škorić, A. (1990.): Postanak, razvoj i sistema ka tla, Fakultet poljoprivrednih znanos
Sveučilišta u Zagrebu, Zagreb.
Škorić A. (1991): Sastav i svojstva tla., Fakultet poljoprivrednih znanos Sveučilišta u
Zagrebu, Zagreb.
Thornton, I. Metals in the Global Environment-Facts and Misconcep ons, ICME,
O awa (1995).
Van Kauwenbergh, S.J. (1997.): Cadmium and other minor elements in world resources of phosphate rock. Proceedings No. 400. London, The Fer lizer Society.
Vidaček, Ž., Bogunović, M., Bensa, A. (2004). Aktualno stanje zaš te tla u Hrvatskoj.
Gazophylacium Vol. 9, 3/4, pp: 95-107
Vlada Republike Hrvatske (2012.): Odluka o određivanju ranjivih područja u Republici
Hrvatskoj, NN 130/12
Vukadinović, V., Lončarić, Z. (1998.): Ishrana bilja. Poljoprivredni fakultet u Osijeku,
Osijek.
Vukobratović, M. (2008.): Proizvodnja i ocjena kvalitete kompos ranih stajskih gnojiva. Doktorska disertacija. Poljoprivredni fakultet u Osijeku. Osijek.
Wilson, M.A., Burt, R., Indorante, S.J., Jenkins, A.B., Chiare , J.V., Ulmer, M.G., Scheyer, J.M. (2008.): Geochemistry in modern soil survey program. Environ Monit
Assess 139; 151-171.
****(2005.): Plan navodnjavanja područja Osječko-baranjske županije. Hidroing
d.o.o. Osijek, Agronomski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Rudarsko-geološko-na ni fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Hidroprojekt-ing d.o.o. Zagreb.
****(2006.): Plan navodnjavanja za područje Vukovarsko-srijemske županije. Hidrotehnika i geodezija d.o.o., Vinkovci.
www.vusz.hr
72
AGRI – CONTO – CLEEN
Ova publikacija izrađena je uz pomoć Europske unije. Sadržaj ove publikacije
isključiva je odgovornost nositelja projekta i ni na koji se način ne može
smatra da odražava gledište Europske unije.
Projekt financira Europska unija
This project is funded by the European Union
PLODNOST I OPTEREĆENOST TALA U POGRANIČNOME PODRUČJU
Europsku uniju čini 28 zemalja članica koje su odlučile postupno
poveziva svoja znanja, resurse i sudbine. Zajednički su, jekom
razdoblja proširenja u trajanju više od 50 godina, izgradile zonu
stabilnos , demokracije i održivog razvoja, zadržavajući pritom
kulturalnu raznolikost, toleranciju i osobne slobode. Europska unija
posvećena je dijeljenju svojih pos gnuća i svojih vrijednos sa
zemljama i narodima izvan svojih granica.
PLODNOST I
OPTEREĆENOST
TALA U POGRANIČNOME
PODRUČJU

Antropogena tla - Mediteranska poljoprivreda

ŠTA JE GEOTEHNIKA?

24 najčešćih pitanja i odgovora o meliorativnoj gnojidbi

Slajd 1 - Maslinarski Institut Zagreb

Funkcije tla.pdf

utjecaj mineralne gnojidbe dušikom, fosforom i kalijem na prinos i

Galvanska korozija P

Nerazvijena tla - Mediteranska poljoprivreda

Zadaci za vježbu - vertikalni i horizontalni hitac

Dopunska obrada tla

Laboratorijsko ispitivanje djelotvornosti lakohlapljivih inhibitora