Экологические аспекты применения удобрений и средств химической мелиорации почв.

Среди основных средств повышения урожайности с.х. культур останутся удобрения, поэтому с каждым годом доля их в круговороте питательных ве­ществ будет увеличиваться. За счет применения промышленных мин.удоб. обеспечивается 50 % прироста урожая, а по некоторым культурам (хлопчатник на орошаемых землях, чай) — около 80 %. Полный отказ от использования минеральных удобрений, ко­торый иногда предлагают в качестве одного из возможных путей развития с. хоз-ва, приведет к катастрофическому со­кращению производства продовольствия. Поэтому единственно правильное решение данной проблемы — это не отказ от приме­нения, а коренное улучшение технологии использования мин. уд., внесение их в опт. дозах и соотно­шениях, правильное хранение. При неравномерном их внесении одни растения получают избыточное, а другие — недостаточное количество питательных веществ. Это приводит к неодинаковым темпам развития и созревания растений, снижению урожая и ка­чества продукции.

Наряду с основными элементами питания в мин. уд. часто присутствуют различные примеси в виде солей ТМ, орг. соединений, радиоактивных изото­пов. Сырье для получения мин. уд. (фосфориты, апатиты, сырые калийные соли), как правило, содержит значи­тельное количество примесей — от 10^-5 до 5 % и более. Из токсич­ных  элементов могут присутствовать мышьяк, кадмий, свинец, фтор, стронций, которые должны рассматриваться как потенци­альные источники загрязнения окруж. среды и строго учи­тываться при внесении в почву мин. уд. К критической группе вещ-в, накопление которых ведет к стрессу окружающей среды, относятся ртуть, свинец, кадмий, мы­шьяк и др. Высокая концентрация их в почвенном растворе полностью останавливает рост корней и вы­зывает гибель растений. Выпадение кислотных дождей, обычное в районах загрязнения среды тяжелыми металлами, повышает их подвижность и создает угрозу попадания в грунтовые воды, а также увеличивает вероят­ность поступления избытка этих металлов в растения.В результате с.х. деятель­ности многие экосистемы превратились в искусственные агроэкосистемы с существенно измененным химическим составом.

Кол-во подвижных форм хим. элементов в почвах связано с реакцией среды, содержани­ем в почве орг. вещ-ва, гранулометрическим составом, биологическим круговоротом элементов, раст. покровом и процессами миграции металлов в почвенном профиле.

Так, при известковании кислых почв кадмий, ртуть, свинец, кобальт, никель и другие металлы образуют практически нера­створимые гидроксиды и карбонаты. Ограниченные под­вижность и доступность металлов растениям приводят в этих ус­ловиях к снижению их содержания в продукции, но одновремен­но увеличивают степень загрязнения почвы в результате ослабления миграционных потоков.

Разработка технологий получения экологически чистой про­дукции растениеводства требует детального учета степени воздей­ствия биогенных и абиогенных факторов внешней среды на хими­ческий состав с.х. культур. Концентрация тяжелых металлов в продукции в значительной мере определяется видовыми особенностями куль­тур и характером антропогенного загрязнения. Агротехнические приемы, в том числе известкование, существенно ограничивают поступление ТМ в растения в случае загрязнения почвы. При интенсивном и систематическом поступлении метал­лов с осадками или пылью (вблизи дорог и промышленных зон) с помощью известкования не удается существенно снизить их со­держание в надземных органах растений.

Наряду с известкованием большое влияние на урожай и каче­ство с.х. продукции оказывают окультуренность почвы, мин. и орг. уд.

Высокий уровень содержания подвижного фосфора в почве приводит к заметному снижению подвижности в ней свинца, кад­мия и других тяжелых металлов в результате образования нера­створимых фосфатов. Аналогичное влияние оказывает также вне­сение высоких доз фосфорных удобрений. При повышении гумусированности почв различных агроценозов подвижность и миграционная способность ТМ в них значительно снижаются, вследствие чего существенно уменьшается опасность загрязнения ими источников питьевой воды, рек, водоемов, продукции растениеводства. Важным агротехническим приемом, оказываю­щим непосредственное влияние на урожай и его качество, являет­ся система обработки почвы. Получившая в последнее время ши­рокое распространение минимальная поверхностная обработка почвы может быть экономически оправдана в экологически чис­тых регионах на слабозасоренных высокогумусированных плодо­родных почвах. В районах повышенного поверхностного загрязне­ния почвы возникает необходимость оборота пласта с глубокой заделкой верхнего слоя.

Таким образом,

в районах антропогенного загрязнения почв систематическое применение известковых и минеральных удобрений значительно снижает уровень содержания ТМ в с.х. продукции и тем самым существенно повышает ее каче­ство;

в районах систематического интенсивного атмосферного за­грязнения (вблизи промышленных зон и автострад) различные способы основной обработки почв, внесение удобрений и средств химической мелиорации не являются достаточно надежными аг­ротехническими приемами получения экологически чистой про­дукции и могут быть малоэффективными;

при антропогенном загрязнении почвы мин. и орг. уд. существенно снижают концентрацию ТМ в растениях в результате «ростового разбавления» при повышении урожайности сельскохозяйственных культур, в то вре­мя как суммарное их количество, отчуждаемое с урожаем, значи­тельно увеличивается;

применение орг. уд. заметно снижает опас­ность загрязнения ТМ источников питьевой воды, рек, водоемов и с.х. продукции в резуль­тате снижения растворимости и миграционной способности ТМ;

в зонах активной антропогенной нагрузки необходима периодическая глубокая вспашка, которая устраняет локализацию ТМ в верхнем корнеобитаемом слое почвы и снижает их накопление в продукции.

В условиях вторичных биогеохимических аномалий, возникаю­щих в зоне загрязнения от автодорог, при планировании выращи­вания с.х. культур необходимо учитывать рас­стояние от дороги, преимущественное направление ветров, рель­еф. В качестве мероприятия, снижающего поступление ТМ в почву и растения, предлагают посадку лесозащитных полос.

Огромный ущерб окружающей среде наносят использование природных источников энергии (уголь, нефть, газ), при сгорании которых в атмосферу выбрасывается большое количество вредных веществ, строительство индустриальных комплексов, мощное раз­витие транспорта, вследствие чего загрязняются воды и почвы с.х. назначения. Фосфатные руды в зависимости от геологического происхожде­ния и географического положения содержат различное количество ТМ. Особенно большие различия в содержании кад­мия. В простом суперфосфате есть примеси меди (17 мг/кг), цин­ка (95 мг/кг), мышьяка (300 мг/кг).

Источником загрязнения почв являются также пестициды. На­пример, в результате многолетнего применения медьсодержащих пестицидов в почве под виноградниками резко возросла концент­рация меди. Присутствующая в почве в избыточных количествах медь поступает в растения, изменяет окраску их листьев, нарушает рост. Однако на данном этапе развития сельского хозяйства невоз­можно полностью отказаться от химических средств защиты рас­тений, поскольку это приведет к значительному недобору урожая всех культур. Необходимы комплексное применение химических и биологи­ческих средств защиты растений, более тщательный подход к раз­работке рекомендаций по применению пестицидов, введение строжайшего контроля за содержанием этих соединений и про­дуктов их распада в с.х. продукции.