उर्वरक आपूर्ति श्रृंखला: कच्चे माल से खेत तक

उर्वरक आपूर्ति श्रृंखला की परिभाषा
उर्वरक आपूर्ति श्रृंखला तीन कच्चे माल — प्राकृतिक गैस, फास्फेट रॉक और पोटाश अयस्क — को फसलों के लिए आवश्यक नाइट्रोजन (N), फास्फोरस (P) और पोटेशियम (K) पोषक तत्वों में परिवर्तित करती है। प्रत्येक पोषक तत्व की अपनी विशिष्ट आपूर्ति श्रृंखला, भौगोलिक सांद्रता जोखिम और शिपिंग रसद है। प्राकृतिक गैस ‘हैबर-बॉश’ अमोनिया संश्लेषण प्रक्रिया को ऊर्जा प्रदान करती है, जो नाइट्रोजन उर्वरक उत्पादन का आधार है। मोरक्को के पास दुनिया के लगभग 70% फास्फेट रॉक भंडार हैं। कनाडा और रूस मिलकर वैश्विक पोटाश आपूर्ति पर हावी हैं।

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विषय – सूची

1. तीन पोषक तत्व: N, P और K की आपूर्ति श्रृंखला अलग क्यों है
2. नाइट्रोजन: प्राकृतिक गैस से यूरिया और UAN तक
3. फास्फोरस: मोरक्कन रॉक से DAP और MAP तक
4. पोटेशियम: पोटाश खदानों से MOP और SOP तक
5. भू-राजनीतिक सांद्रता जोखिम
6. उर्वरकों का परिवहन: बंदरगाह, टर्मिनल और वितरण
7. अमेरिकी घरेलू वितरण: नदी, रेल और को-ऑप नेटवर्क
8. उर्वरक मूल्य निर्धारण और बाजार बेंचमार्क
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
10. मुख्य निष्कर्ष

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तीन पोषक तत्व: N, P और K की आपूर्ति श्रृंखला अलग क्यों है

प्रत्येक उर्वरक उत्पाद नाइट्रोजन, फास्फोरस और पोटेशियम का संयोजन प्रदान करता है — ये तीन प्राथमिक मैक्रोन्यूट्रिएंट्स हैं जो फसल की वृद्धि को सीमित करते हैं। अधिकांश मिट्टी में ये तीनों होते हैं, लेकिन आधुनिक खेती इन्हें प्राकृतिक प्रक्रियाओं की तुलना में तेजी से समाप्त कर देती है। उर्वरक उस कमी को पूरा करते हैं जिसे फसल हटा देती है।

इन तीनों पोषक तत्वों की आपूर्ति श्रृंखला पूरी तरह से अलग होने का कारण सरल है: वे पूरी तरह से अलग कच्चे माल से आते हैं।

नाइट्रोजन (N) हवा से बनता है। 20वीं सदी की शुरुआत में जर्मनी में विकसित ‘हैबर-बॉश’ प्रक्रिया वातावरण से नाइट्रोजन (हवा का 78% N₂) लेती है और इसे हाइड्रोजन के साथ मिलाकर अमोनिया (NH₃) बनाती है। हाइड्रोजन कहीं न कहीं से आना चाहिए, और वर्तमान में वह स्रोत लगभग हमेशा प्राकृतिक गैस है। इसलिए, नाइट्रोजन उर्वरक उत्पादन अर्थशास्त्र में प्राकृतिक गैस की लागत सबसे महत्वपूर्ण कारक है।

फास्फोरस (P) फास्फेट रॉक से आता है — यह तलछटी जमाव से निकाला गया एक खनिज है। फास्फेट रॉक को संश्लेषित या प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है। वैश्विक भंडार भौगोलिक रूप से केंद्रित हैं, जिसमें मोरक्को के पास आर्थिक रूप से निकालने योग्य भंडार का लगभग 70% हिस्सा है। फास्फेट रॉक के बिना, फास्फेट उर्वरक का उत्पादन संभव नहीं है।

पोटेशियम (K) पोटाश से आता है — यह प्राचीन वाष्पित समुद्रों द्वारा निर्मित अयस्क भंडार है। फास्फेट की तरह, पोटाश को निर्मित नहीं किया जा सकता है — इसका खनन करना पड़ता है। कनाडा (सस्केचेवान), रूस और बेलारूस के पास दुनिया के सबसे बड़े पोटाश भंडार हैं और वे सामूहिक रूप से वैश्विक आपूर्ति पर हावी हैं।

इसलिए प्रत्येक पोषक तत्व के अलग-अलग आपूर्ति श्रृंखला जोखिम हैं: नाइट्रोजन के लिए गैस की कीमतें; फास्फोरस और पोटेशियम के लिए खदान का भूगोल और राजनीतिक कारक।

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नाइट्रोजन: प्राकृतिक गैस से यूरिया और UAN तक

नाइट्रोजन उर्वरक आपूर्ति श्रृंखला प्राकृतिक गैस स्रोत से शुरू होकर रासायनिक संयंत्रों की एक श्रृंखला से गुजरते हुए अंतिम उर्वरक उत्पाद तक पहुंचती है।

चरण 1 — अमोनिया संश्लेषण (हैबर-बॉश प्रक्रिया)

प्राकृतिक गैस को पहले हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए रिफॉर्म किया जाता है। स्टीम मीथेन रिफॉर्मिंग (SMR) प्रक्रिया में प्राकृतिक गैस को उच्च तापमान और दबाव पर भाप के साथ उत्प्रेरक के ऊपर से गुजारा जाता है, जिससे हाइड्रोजन और CO2 का उत्पादन होता है। इसके बाद हाइड्रोजन को 150-300 वायुमंडलीय दबाव और लगभग 400-500°C पर हैबर-बॉश रिएक्टर में हवा से निकाले गए नाइट्रोजन के साथ मिलाया जाता है। परिणाम एनहाइड्रस अमोनिया (NH₃) है, जिसमें वजन के हिसाब से 82% नाइट्रोजन होता है।

अमोनिया सभी नाइट्रोजन उर्वरकों की नींव है। इसे सीधे उर्वरक के रूप में मिट्टी में डाला जा सकता है (एनहाइड्रस अमोनिया, जमीन में इंजेक्ट किया जाता है) या अन्य नाइट्रोजन उर्वरक उत्पादों में संसाधित किया जा सकता है।

चरण 2 — डाउनस्ट्रीम नाइट्रोजन उत्पाद

उत्पाद	N सामग्री	उत्पादन मार्ग	मुख्य उपयोग
एनहाइड्रस अमोनिया (NH₃)	82% N	हैबर-बॉश से सीधे	अमेरिकी मक्का बेल्ट में इंजेक्शन
यूरिया (CO(NH₂)₂)	46% N	अमोनिया + CO₂	वैश्विक — सबसे अधिक इस्तेमाल होने वाला N उर्वरक
UAN (यूरिया-अमोनियम नाइट्रेट समाधान)	28-32% N	अमोनिया + अमोनियम नाइट्रेट + यूरिया	अमेरिकी तरल N अनुप्रयोग
अमोनियम नाइट्रेट (AN)	33-34% N	अमोनिया + नाइट्रिक एसिड	EU और CIS — दानेदार
CAN (कैल्शियम अमोनियम नाइट्रेट)	27% N	AN + चूना पत्थर	EU मानक दानेदार उर्वरक

यूरिया (46% N) दुनिया का सबसे महत्वपूर्ण नाइट्रोजन उर्वरक है, जो वैश्विक नाइट्रोजन खपत के 50% से अधिक के लिए जिम्मेदार है। इसकी उच्च नाइट्रोजन सांद्रता इसे शिपिंग और संभालने के लिए लागत-कुशल बनाती है। इसका निर्माण वहां होता है जहां प्राकृतिक गैस सस्ती है: रूस, मध्य पूर्व (विशेष रूप से सऊदी अरब और कतर), चीन (प्राकृतिक गैस के बजाय कोयला गैसीकरण का उपयोग करके), और त्रिनिदाद और टोबैगो।

प्राकृतिक गैस और यूरिया की कीमतें निकटता से जुड़ी हुई हैं। प्राकृतिक गैस यूरिया उत्पादन की परिवर्तनशील लागत का 70-90% प्रतिनिधित्व करती है। जब रूस-यूक्रेन युद्ध के बाद 2022 में यूरोपीय प्राकृतिक गैस की कीमतें €300+/MWh तक पहुंच गईं, तो यूरोपीय नाइट्रोजन उर्वरक संयंत्र बंद हो गए क्योंकि उत्पादन अलाभकारी हो गया था। इससे यूरोपीय आपूर्ति कम हो गई और वैश्विक यूरिया कीमतें $900/टन से ऊपर के रिकॉर्ड स्तर तक पहुंच गईं।

भंडारण आवश्यकताएं: एनहाइड्रस अमोनिया दबाव में एक जहरीली गैस है और इसके लिए दबावयुक्त भंडारण टैंक (अमोनिया टर्मिनल) की आवश्यकता होती है। यूरिया एक ठोस (दानेदार) है और इसके लिए सूखे, ढके हुए भंडारण की आवश्यकता होती है। UAN एक तरल है जिसके लिए विशेष टैंकों की आवश्यकता होती है।

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फास्फोरस: मोरक्कन रॉक से DAP और MAP तक

फास्फेट उर्वरक आपूर्ति श्रृंखला खनन से शुरू होती है और दानेदार उर्वरक उत्पादों के साथ समाप्त होती है जो देखने में यूरिया जैसे होते हैं लेकिन रासायनिक रूप से पूरी तरह अलग होते हैं।

चरण 1 — फास्फेट रॉक खनन

फास्फेट रॉक का खनन मुख्य रूप से ओपन-पिट ऑपरेशन के रूप में किया जाता है। चट्टान में फास्फेट खनिज (आमतौर पर फ्लोरापेटाइट) 12-30% P₂O₅ (फास्फोरस पेंटाऑक्साइड) की सांद्रता में होता है। लगभग 10% P₂O₅ से नीचे, चट्टान का खनन आर्थिक रूप से अलाभकारी होता है।

प्रमुख फास्फेट रॉक उत्पादक:

देश	उत्पादन का हिस्सा	भंडार का हिस्सा	प्रमुख संचालन
मोरक्को	~19% उत्पादन	~70% भंडार	OCP ग्रुप (राज्य के स्वामित्व वाला)
चीन	~45% उत्पादन	~5% भंडार	कई घरेलू उत्पादक
मिस्र	~5% उत्पादन	छोटा हिस्सा	अबुकिर, अबू टार्टुर
रूस	~7% उत्पादन	~3%	PhosAgro
जॉर्डन	~5% उत्पादन	~5%	जॉर्डन फास्फेट माइन्स कंपनी
सऊदी अरब	~3% उत्पादन	मध्यम	Maaden

मोरक्को का भंडार वर्चस्व फास्फेट आपूर्ति श्रृंखला का परिभाषित भू-राजनीतिक तथ्य है। OCP ग्रुप दुनिया के सबसे बड़े फास्फेट भंडार को नियंत्रित करता है, मुख्य रूप से पश्चिमी सहारा क्षेत्र और मोरक्को के खोरिब्गा में। फास्फेट रॉक का कोई विकल्प नहीं है, और वर्तमान खपत दर पर कम से कम अगले 200+ वर्षों के लिए वैश्विक कृषि के लिए मोरक्को के भंडार आवश्यक रहेंगे।

चीन वैश्विक फास्फेट रॉक का लगभग 45% उत्पादन करता है, लेकिन इसकी उत्पादन दर के सापेक्ष सीमित भंडार हैं, और यह घरेलू आपूर्ति की रक्षा के लिए समय-समय पर निर्यात को प्रतिबंधित करता है।

चरण 2 — लाभकारीकरण और वेट एसिड उत्पादन

खनन की गई फास्फेट रॉक को पहले कुचला जाता है और अशुद्धियों को दूर करने के लिए संसाधित (फ्लोटेशन या धुलाई) किया जाता है। संकेंद्रित चट्टान (28-36% P₂O₅) को फिर सल्फ्यूरिक एसिड में घोला जाता है, जिसे वेट एसिड प्रक्रिया कहा जाता है, जिससे फास्फोरिक एसिड (H₃PO₄) का उत्पादन होता है।

सल्फ्यूरिक एसिड एक महत्वपूर्ण इनपुट और लागत है: अंतिम उत्पाद में P₂O₅ के प्रति टन लगभग 2.5-3 टन सल्फर (सल्फ्यूरिक एसिड बनाने के लिए) की आवश्यकता होती है। अधिकांश बड़े फास्फेट उत्पादकों के पास साइट पर एकीकृत सल्फ्यूरिक एसिड संयंत्र हैं।

चरण 3 — उर्वरक उत्पाद

दानेदार उर्वरक उत्पादों का उत्पादन करने के लिए फास्फोरिक एसिड को अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया दी जाती है:

• DAP (डायमोनियम फास्फेट): 18% N, 46% P₂O₅। वैश्विक स्तर पर सबसे अधिक व्यापार किया जाने वाला फास्फेट उर्वरक।
• MAP (मोनोअमोनियम फास्फेट): 11% N, 52% P₂O₅। उच्च P सामग्री; कुछ मिश्रित फॉर्मूलेशन में प्राथमिकता।
• TSP (ट्रिपल सुपरफास्फेट): 46% P₂O₅, कोई नाइट्रोजन नहीं। अमोनिया के बिना उत्पादित।

DAP प्रमुख वैश्विक फास्फेट उर्वरक व्यापार वस्तु है। मूल्य बेंचमार्क आमतौर पर ताम्पा या अमेरिकी खाड़ी DAP के रूप में USD/टन में उद्धृत किया जाता है।

मोरक्को का OCP, सऊदी अरब का Maaden और रूस का PhosAgro दुनिया के अग्रणी DAP/MAP निर्यातक हैं। सबसे बड़े आयात बाजार भारत, ब्राजील और अमेरिका हैं।

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पोटेशियम: पोटाश खदानों से MOP और SOP तक

पोटाश (पोटेशियम अयस्क) का खनन प्राचीन भूमिगत नमक बेड से किया जाता है — लाखों साल पहले के वाष्पित अंतर्देशीय समुद्रों के अवशेष। सबसे महत्वपूर्ण खनिज सिल्विनाइट है — पोटेशियम क्लोराइड (KCl) और सोडियम क्लोराइड (NaCl) का मिश्रण।

खनन: अधिकांश पोटाश का खनन 1,000-3,000 मीटर की गहराई पर भूमिगत किया जाता है। पारंपरिक भूमिगत खनन में बोरिंग मशीनों और ब्लास्टिंग का उपयोग होता है। कुछ भंडार पर समाधान खनन (अयस्क को भूमिगत घोलना और उसे सतह पर पंप करना) का भी उपयोग किया जाता है।

प्रसंस्करण: खनन किए गए अयस्क को पोटेशियम क्लोराइड को सोडियम क्लोराइड से अलग करने के लिए फ्लोटेशन या इलेक्ट्रोस्टैटिक पृथक्करण द्वारा संसाधित किया जाता है। परिणाम MOP (म्यूरेट ऑफ पोटाश) है, जिसे पोटेशियम क्लोराइड (KCl) भी कहा जाता है, जिसमें 60-62% K₂O (पोटेशियम ऑक्साइड समकक्ष) होता है।

MOP अब तक का सबसे महत्वपूर्ण पोटेशियम उर्वरक है — पोटाश की कुल खपत का 90% से अधिक MOP के रूप में होता है। यह (SOP की तुलना में) सस्ता, अत्यधिक घुलनशील और अधिकांश फसलों के लिए उपयुक्त है।

SOP (सल्फेट ऑफ पोटाश) — पोटेशियम सल्फेट (K₂SO₄) — में 50% K₂O होता है और इसमें कोई क्लोराइड नहीं होता है। यह क्लोराइड-संवेदनशील फसलों (आलू, सब्जियां, खट्टे फल, तंबाकू) के लिए पसंद किया जाता है। SOP का उत्पादन करना अधिक महंगा है — यह MOP को सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके बनाया जाता है, या प्राकृतिक भंडारों की एक छोटी संख्या (विशेष रूप से सियरलेस लेक, कैलिफोर्निया और कुछ जर्मन खदानों) से खनन किया जाता है।

प्रमुख पोटाश उत्पादक:

देश	उत्पादन का हिस्सा	प्रमुख कंपनियां
कनाडा (सस्केचेवान)	~35%	Nutrien, Mosaic
रूस	~20%	Uralchem, EuroChem
बेलारूस	~15%	Belaruskali (राज्य के स्वामित्व वाला)
चीन	~15%	SQM-China, Golmud
जर्मनी	~5%	K+S
इजराइल, जॉर्डन	~5%	ICL, APC

कनाडा-रूस-बेलारूस एकाग्रता: ये तीनों देश मिलकर दुनिया का लगभग 70% पोटाश उत्पादन करते हैं। बेलारूस (2021 के बाद के प्रतिबंध) और रूस (2022 यूक्रेन आक्रमण के बाद) पर प्रतिबंधों ने वैश्विक निर्यात आपूर्ति का लगभग 30-35% हटा दिया, जिससे MOP कीमतें 2021 में लगभग $250/टन से बढ़कर 2022 में $900/टन से अधिक हो गईं।

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भू-राजनीतिक सांद्रता जोखिम

उर्वरक आपूर्ति श्रृंखला किसी भी प्रमुख वस्तु आपूर्ति श्रृंखला की तुलना में सबसे अधिक भू-राजनीतिक रूप से केंद्रित है।

प्राकृतिक गैस → नाइट्रोजन: रूस दुनिया का सबसे बड़ा गैस उत्पादक है। रूसी प्राकृतिक गैस ने रूस में बड़े पैमाने पर नाइट्रोजन उर्वरक उत्पादन को संचालित किया। 2022 के आक्रमण के बाद रूसी गैस के नुकसान ने यूरोपीय नाइट्रोजन उर्वरक उत्पादन को कभी-कभी अलाभकारी बना दिया। रूस खुद प्रतिबंधों के बावजूद नाइट्रोजन उर्वरकों का निर्यातक बना रहा — खाद्य सुरक्षा कारणों ने नाइट्रोजन उर्वरक व्यापार को बड़े पैमाने पर प्रतिबंधों से मुक्त रखा।

फास्फेट रॉक → फास्फोरस: मोरक्को का 70% भंडार वर्चस्व का मतलब है कि वैश्विक कृषि की फास्फोरस तक पहुंच मोरक्को और OCP ग्रुप के साथ संबंधों पर निर्भर करती है। फास्फेट उत्पादों पर चीन के आवधिक निर्यात प्रतिबंधों ने भी व्यवधान पैदा किया।

पोटाश: 2022 से पहले बेलारूस और रूस संयुक्त रूप से वैश्विक पोटाश निर्यात के लगभग 35% के लिए जिम्मेदार थे। इन पर पश्चिमी प्रतिबंधों ने आपूर्ति का संकट पैदा किया।

ये जोखिमों का मतलब है कि उर्वरक आपूर्ति श्रृंखला में कुछ ही देशों में लिए गए राजनीतिक निर्णयों का असामान्य रूप से उच्च जोखिम है, और वे निर्णय विश्व स्तर पर कृषि इनपुट लागत को सीधे प्रभावित करते हैं।

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उर्वरकों का परिवहन: बंदरगाह, टर्मिनल और वितरण

अलग-अलग उर्वरक उत्पादों की भौतिक और भंडारण आवश्यकताएं बहुत अलग हैं, जो उनकी रसद को संचालित करती हैं।

यूरिया और MOP (दानेदार ठोस): बल्क कैरियर में भेजे जाते हैं। प्रमुख निर्यात बंदरगाहों में शामिल हैं: युज़ने (यूक्रेन), वानीनो (रूस), वैंकूवर (कनाडा) और जोरफ लासफर (मोरक्को)।

DAP/MAP (दानेदार ठोस): यूरिया और MOP जैसी ही बल्क कैरियर रसद। अमेरिका में मुख्य आयात बंदरगाह ताम्पा, फ्लोरिडा है।

एनहाइड्रस अमोनिया: -33°C पर दबावयुक्त तरलीकृत गैस टैंकरों में भेजा जाता है। यह एक विशेष और महंगा शिपिंग बाजार है।

UAN (तरल समाधान): रासायनिक टैंकरों या तरल उर्वरक बजरा में भेजा जाता है।

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अमेरिकी घरेलू वितरण: नदी, रेल और को-ऑप नेटवर्क

अमेरिकी घरेलू उर्वरक वितरण नेटवर्क बड़ा और जटिल है। उर्वरक अमेरिकी बंदरगाहों पर पहुंचते हैं और फिर इनलैंड वितरण टर्मिनलों में स्थानांतरित कर दिए जाते हैं।

तटीय टर्मिनलों से, उर्वरक अंतर्देशीय रूप से जाते हैं:

• रेल: कवर्ड हॉपर कारों की यूनिट ट्रेनें।
• नदी बजरा: मिसिसिपी और ओहियो नदी प्रणाली।
• ट्रक: अंतर्देशीय टर्मिनलों से खुदरा डीलरों और को-ऑप्स तक।

अंतिम वितरण कृषि खुदरा डीलरों या किसान-स्वामित्व वाली सहकारी समितियों के माध्यम से होता है।

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उर्वरक मूल्य निर्धारण और बाजार बेंचमार्क

उर्वरक बाजार अनाज या धातुओं की तरह औपचारिक वायदा एक्सचेंजों पर व्यापार नहीं करते हैं। कीमतें द्विपक्षीय बातचीत और मूल्य रिपोर्टिंग एजेंसी (PRA) आकलन के माध्यम से निर्धारित की जाती हैं।

प्रमुख मूल्य बेंचमार्क: यूरिया (FOB ब्लैक सी), DAP (FOB ताम्पा), MOP (FOB वैंकूवर)। 2021-2022 में रूस-यूक्रेन युद्ध, प्राकृतिक गैस की कीमतों में उछाल और बेलारूस पर प्रतिबंधों ने कीमतों में अभूतपूर्व वृद्धि की, जहाँ सभी उर्वरक $900/टन से अधिक हो गए।

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अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्राकृतिक गैस की कीमत उर्वरक कीमतों को क्यों प्रभावित करती है?

प्राकृतिक गैस हैबर-बॉश अमोनिया संश्लेषण प्रक्रिया के लिए हाइड्रोजन का स्रोत है, जो सभी नाइट्रोजन उर्वरकों की नींव है। प्राकृतिक गैस नाइट्रोजन उर्वरक संयंत्र की परिवर्तनशील उत्पादन लागत का 70-90% प्रतिनिधित्व करती है।

मोरक्को वैश्विक कृषि के लिए इतना महत्वपूर्ण क्यों है?

मोरक्को के पास दुनिया के लगभग 70% आर्थिक रूप से निकालने योग्य फास्फेट रॉक भंडार हैं। फास्फेट रॉक सभी फास्फेट उर्वरकों का कच्चा माल है और कृषि में फास्फोरस का कोई विकल्प नहीं है।

2022 में उर्वरक कीमतों का क्या हुआ?

तीन आपूर्ति व्यवधानों ने तीनों प्रमुख पोषक तत्वों की कीमतों में वृद्धि की: यूरोपीय गैस की कीमतों में उछाल, बेलारूस पर प्रतिबंध, और रूस-यूक्रेन युद्ध से उपजी रसद संबंधी समस्या।

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मुख्य निष्कर्ष

• उर्वरक आपूर्ति श्रृंखला तीन अलग-अलग कच्चे माल की श्रृंखलाओं के माध्यम से चलती है: नाइट्रोजन के लिए प्राकृतिक गैस, फास्फोरस के लिए फास्फेट रॉक, और पोटेशियम के लिए पोटाश अयस्क।
• हैबर-बॉश प्रक्रिया के माध्यम से नाइट्रोजन उत्पादन पूरी तरह से प्राकृतिक गैस पर निर्भर है; गैस की कीमतें नाइट्रोजन उर्वरक उत्पादन लागत का 70-90% निर्धारित करती हैं।
• मोरक्को OCP ग्रुप के माध्यम से दुनिया के 70% फास्फेट रॉक भंडार को नियंत्रित करता है।
• कनाडा, रूस और बेलारूस वैश्विक पोटाश का लगभग 70% आपूर्ति करते हैं।
• उर्वरक की कीमतें अत्यधिक अस्थिर हैं और द्विपक्षीय व्यापार के माध्यम से निर्धारित की जाती हैं; 2022 में यूरिया, DAP और MOP सभी $900/टन से अधिक हो गए थे।

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