Раздел 9. Экологические проблемы и функции агрохимии

Программные вопросы. Экологическая оценка агрохимических средств. Пути возможного загрязнения окружающей среды удобрениями. Причины загрязнения природной среды удобрениями и возможные негативные последствия. Экологические функции агрохимии. Экономическая и энергетическая эффективность удобрений.

Методические указания. Студент должен чётко представлять, что применение удобрений и других средств химизации - это весьма активное влияние на природную среду. Наличие различных токсических примесей в минеральных удобрениях, неудовлетворительное их качество, а также возможное нарушение технологии их использования могут привести к серьезным негативным последствиям.

Основные причины загрязнения природной среды удобрениями, пути их потерь и непроизводительного использования следующие: несовершенство технологии транспортировки, хранения, тукосмешения и внесения удобрений; нарушение агрономической технологии их применения в севообороте и под отдельные культуры; водная и ветровая (дефляция) эрозия почвы; несовершенство качества свойств минеральных удобрений; интенсивное использование различных промышленных, городских и бытовых отходов на удобрения без систематического и тщательного контроля их химического состава.

Значительный ущерб окружающей среде наносит бессистемное использование бесподстилочного навоза, навозных стоков и других отходов животноводства в нарушение научно обоснованных рекомендаций. Наиболее существенными нарушениями технологии использования органических удобрений являются: недостаточное использование подстилочных материалов и несовершенство систем навозоудаления, что в 1,5-2 раза уменьшает выход высококачественных органических удобрений, приводит к ежегодным потерям миллионов тонн жидких органических фракций; неравномерное внесение навоза и компостов из-за недостаточного количества навозоразбрасывателей и применения бульдозеров и других примитивных средств, значительно снижающих эффективность органических удобрений; нарушение соотношения численности животных и удобряемой площади, что ведет к избыточному удобрению полей, загрязнению окружающей среды; недостаток при животноводческих комплексах ирригационно подготовленных площадей для использования животноводческих стоков (при гидросмыве) и жидкой фракции бесподстилочного навоза на орошение, а также слабое развитие трубопроводного транспорта и полевых навозохранилищ, что значительно повышает эксплуатационные затраты по сравнению с использованием мобильных средств, возрастают и потери навоза; недооценка использования бесподстилочного навоза в сочетании с измельченной и рассеянной по полю во время уборки зерновых соломой и сидерацией полей.

Необходимо усвоить, что потенциальным источником загрязнения почв сельхозугодий являются представляющие особую опасность применяемые на удобрение отходы промышленности, осадки сточных вод (ОСВ), фосфогипс, а также сапропель и др. Обычно их применяют в высоких дозах, так как они содержат низкий процент биогенных элементов. Систематическое их использование может привести к накоплению в почве тяжелых металлов, различных токсических соединений.

Неблагоприятное воздействие удобрений, различных отходов, применяемых в качестве удобрений и химических мелиорантов, можно свести в основном к следующему: неправильное применение удобрений может ухудшить круговорот и баланс питательных веществ, агрохимические свойства и плодородие почвы; нарушение агрономической технологии применения удобрений, несовершенство качества и свойств минеральных удобрений могут снизить урожай сельскохозяйственных культур и качество продукции; попадание питательных элементов удобрений и почвы в грунтовые воды с поверхностным стоком может привести к усиленному развитию водорослей, образованию планктонов, т.е. к эвтрофированию природных вод с вытекающими отсюда негативными последствиями; попадание удобрений и их соединений в атмосферу отрицаельно сказывается на деятельности сельскохозяйственных и других предприятий, здоровье животных и человека. Высказываются также опасения о возможном разрушении озонового экрана стратосферы вследствие проникновения в нее N₂0, образующейся при денитрификации азотных соединений почвы и удобрений; нарушение оптимизации питания растений макро- и микроэлементами приводит к различным заболеваниям растений и способствует развитию фитопатогенных грибных болезней, ухудшает фитосанитарное состояние почв и посевов.

Необходимо знать, что основные экологические функции агрохимии формировались в течение длительного исторического развития мирового и отечественного земледелия. К ним относятся: обеспечение оптимального круговорота биогенных элементов в биоценозе с активным их балансом; воспроизводство плодородия, улучшение свойств и гумусного состояния почв; оптимизация питания культурных растений биогенными макро- и микроэлементами; снижение негативных последствий от глобального и локального техногенного загрязнения экосистем тяжелыми металлами и другими токсическими элементами; улучшение радиоэкологической ситуации в экосистеме; создание оптимальных культурных агроландшафтов для различных природных регионов в соответствии с их специализацией; удобрения и химические мелиоранты - важное звено в системе противоэрозионных мероприятий; повышение биологической активности и улучшение структуры микробоценоза почвы; повышение устойчивости культурных растений к грибным и другим болезням; улучшение химического состава и питательной ценности продукции.

Мероприятия по применению удобрений в сельском и лесном хозяйстве должны быть экономически выгодны и энергетически целесообразны.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные причины загрязнения природной среды удобрениями? 2. Какие возможные негативные последствия могут возникнуть при применении удобрений? 3. Какие агрономические мероприятия рекомендуются по предотвращению последствий эрозии и потере питательных веществ? 4. Назовите потенциальные источники загрязнения почв тяжёлыми металлами? 5. Какие негативные последствия могут возникнуть при применении удобрений, различных отходов, применяемых в качестве удобрений и мелиорантов? 6. Какие агромероприятия снижают негативные последствия радиоактивного загрязнения почв? 7.Перечислите экологические функции удобрений?

Литература

1. Минеев, В.Г. Агрохимия: 2-е изд., перераб. и доп. [Текст] /В.Г. Минеев. – Изд-во Московского университета, изд-во КолосС, 2004. – С. 669-714.

2. Ягодин, Б.А. Агрохимия: 2-е изд., перераб. и доп. [Текст] /Б.А. Ягодин, П.М. Смирнов, А.В. Петербургский и др.; Под ред Б.А. Ягодина. – М.: Агропромиздат, 1989. – С. 626-648.