Prema izvješću UN-a (1992), broj stanovnika na Zemlji koji je tada iznosio 5.5 milijardi ljudi, uz prisutni trend povećanja iznosit će do 2025. godine oko 8.5 milijardi. Od tog broja 83% pripada zemljama u razvoju. Dakle, glad već predstavlja trajnu prijetnju velikom broju ljudi, dok je sposobnost svijeta za dugoročno zadovoljavanje rastuće potražnje hrane i drugih proizvoda nesigurna.

 

Iako potražnja za hranom, vlaknima i gorivom raste, proizvodnost velikih područja za proizvodnju hrane opada. U svim se zemljama povećava erozija tla, zaslanjivanje, ispiranje i gubitak plodnosti tla. Proizvodnju hrane smanjuje i ultraljubičasto zračenje koje je rezultat smanjivanja stratosfernog ozonskog omotača.

 

Poljoprivreda će rastuće potrebe morati zadovoljavati uglavnom povećanjem proizvodnosti, budući da je pretežni dio najboljeg svjetskog tla već u uporabi. Jedan od bitnih preduvjeta napretka u poljoprivrednoj proizvodnji je primjena fertilizatora, bazirana na dosadašnjim iskustvima, primjeni rezultata znanstvenih istraživanja, te kontrolirana na način da ne dovede do onečišćenja okoliša. Fertilizacija je kao i ostali segmenti poljoprivredne proizvodnje prošla svoj povijesni razvoj. Dosadašnji razvitak poljoprivrede bilježi četiri "revolucije": 1. uvođenje obrade tla, 2. upotreba lemešnog pluga i uvođenje plodoreda, 3. kemijska revolucija (uvođenje agrokemikalija), a danas je prisutna 4. "biološka revolucija".

 

Primitivni oblici fertilizacije korišteni su starim civilizacijama uz doline rijeka Nil, Eufrat, Indus, Tigris, te u Kini i Južnoj Americi.

 

Iskustva iz područja fertilizacije opisana su u djelima klasične antike (Grčka i Rim). Tako Homer spominje gnojiva u svojoj Odiseji, a Rimljani već daju opsežne tekstove o fertilizaciji (Cato, 200 godina BC i Columella u 1. stoljeću AC). Gnojivo je bilo tako cjenjeno, da se njegova krađa kažnjavala. Prema zapisima Homera, Plinya i Catona, u vrijeme antike koristili su se slijedeći supstrati kao fertilizatori: stajnjak, kompost, riječni mulj, slama, šumska prostirka, morska trava, riblji otpaci, pepeo, kreč, gips, lapor, te siderati. Ovakva gnojidba održavala je nisku razinu prinosa kroz duže razdoblje.

 

Fertzilizacija na bazi empirijskih iskustava provodi se kroz povijest sve do 19. stoljeća, jer su se sve do tada ekonomske i tehničke promjene vrlo teško prihvaćale. Prvu teorijsku osnovu dao je još 350 godina BC Aristotel, koj je napisao:"Biljka se hrani humusnim supstancama, koje adsorbira iz tla korijenom. Nakon izumiranja biljaka ponovo se stvara humus, koji je fertilizator". Posljednji zagovornik "humusne teorije" je Albrecht Thaer, koji je 1809. godine rekao:"Plodnost tla ovisi o humusu, koji je produkt života i istovremeno uvijet života. Bez njega je individualni život nezamisliv".

 

Poljoprivredna proizvodnja u Europi do 1800. godine

Europa je teorijske osnove gnojidbe crpila iz iskustava Rima. Prinosi su bili niski, plodnija tla su davala u prosjeku više prinose, ali značajno povećanje prinosa nije bilo moguće postići. Prinos zrna žitarica varirao je od 300-1000 kg/ha. Uz nisku plodnost tla, pojavljuje se i deficit pojedinih elemenata, specifično po regijama. Uz rast populacije stanovnika, povremeno dolazi do pojave gladi u zemljama Europe i do poznatih povijesnih kriza, kao one koja je 1848. godine dovela do revolucije u Njemačkoj.

 

Razdoblje 1840-1880-1920. godine (početak mineralne fertilizacije)

 

Razvoj fertilizacije koja se do tada provodila na empirijskim osnovama započinje razvojem moderne kemije i biljne fiziologije. Humbolt (1804) ukazuje na fertilizacijsku vrijednost guano gnojiva , nakon povratka iz Južne Amerike. To dovodi do početka uvoza ovog gnojiva u Europu.

 

Ocem moderne fertilizacije smatra se Justus von Liebig (1803-1973) , koji je svoje teorije objavio 1840. godine u knjizi "Die Chemie in ihrer Anwendung auf Agrikultur und Physiologie". Njegove osnovne postavke mogu se sažeto prikazati sa nekoliko konstatacija:

 

• mineralne tvari u biljci su nužan, a ne slučajni sastojak

• biljke za život zahtjevaju 10 elemenata: C, O, H, N, P, S, K, Ca, Mg i Fe

• biljne vrste zahtjevaju različite količine hraniva

• nedostatak hraniva u tlu može se nadoknaditi gnojidbom

• humus nije neophodan za život biljaka, ali je značajan izvor hranjivih elemenata.

 

Ovom posljednjomj postavkom Liebig se suprostavio Thaer-ovoj "humusnoj teoriji", a njegova istraživanja imala su značajan utjecaj na razvoj industrije mineralnih gnojiva. On sam proizvodio je i primjenjivao mineralna gnojiva, a poricao je vrijednost stajnjaka u obskrbi biljke dušikom kao i značaj leguminoznih biljaka u vezanju atmosferskog dušika. Njegova istraživanja zavisnosti prinosa o sadržaju hraniva u tlu rezultirala su poznatim Liebigovim zakonom minimuma, prema kojem je visina prinosa ograničena elementom u najmanjoj količini.

 

U vrijeme djelovanja Liebiga (1840-1900) javlja se niz istraživača, koji svojim istraživanjima dovode do snažnog napretka u području fertilizacije. Sachs i Knop uvode u istraživanja vodene kulture, Wiegmann i Polstorff pješćane kulture. U tako kontroliranim uvjetima uzgoja biljaka dobivaju se podaci o neophodnim (biogenim) elementima, te njihovoj fizioloiškoj ulozi. Razvoj analitičke i instrumentalne kemije omogućava provođenje agrokemijskih analiza, pa tako Way (1850) otkriva adsorpcoijska svojstva tla. Mikrobiolozi ( Pasteur, Hellriegel, Winogradski i drugi) proučavaju ulogu mikroorganizama u procesu mineralizacije organske tvari u tlu i kruženju elemenata u prirodi.

 

Ulogu dušika u razvoju biljaka naglasio je još Wolff (1815-1896), radeći na analizama biljne tvari. Kalij je u gnojidbu počeo uvoditi Maercker (1843-1930), a fosfor Wagner

(1843-1930). Prvo mineralno gnojivo, superfosfat, proizvedeno je 1843. godine u Engleskoj, a proizvodnja dušičnih gnojiva razvija se nakon 1913. godine kada Haber i Bosch uvode proces sinteze amonijaka iz atmosferskog dušika.

 

Nakon 1920. godine istraživačke metode su sve suptilnije, otkrivaju se biogeni mikroelementi, te se počinje ispitivanjem primjene svih biogenih elemenata u kontroliranim i poljskim uvjetima. Velike zasluge takvih istraživanja pripadaju Mitscherlich-u (1874-1956), čijim se metodama rada znanstvenici i danas služe.

 

Tada započinje uvod u suvremenu fertilizaciju. Osnivaju se eksperimentalne stanice, od kojih neke imaju i preko 100 godina iskustva, kao stanica u Rothampstedu (Engleska), ili Leipzigu. Razvijaju se koncepti fertilizacije, ispituju nova gnojiva, odnosi elemenata u ishrani, utjecaj tla i klimata , te što je najvažnije, kompleksno se istražuju odnosi TLO- GNOJIVO-BILJKA.