Negativne posljedice korištenja mineralnih gnojiva. Utjecaj mineralnih gnojiva na rast i razvoj biljaka Utjecaj mineralnih gnojiva na tlo

Primjena gnojiva u tlo ne samo da poboljšava ishranu biljaka, već i mijenja uvjete za postojanje mikroorganizama u tlu, kojima su također potrebni mineralni elementi.

U povoljnim klimatskim uvjetima značajno se povećava broj mikroorganizama i njihova aktivnost nakon gnojenja tla. Razgradnja humusa se pojačava, a kao rezultat toga, povećava se mobilizacija dušika, fosfora i drugih elemenata.

Postojalo je stajalište da dugotrajna uporaba mineralnih gnojiva dovodi do katastrofalnog gubitka humusa i pogoršanja fizičkih svojstava tla. Međutim, eksperimentalni podaci to nisu potvrdili. Dakle, na podzoličnom tlu TSCA, akademik D.N. Pryanishnikov postavio je eksperiment s drugačijim sustavom gnojiva. Na parcelama na kojima su korištena mineralna gnojiva u prosjeku je uneseno 36,9 kg dušika, 43,6 kg P2O5 i 50,1 kg K2O na 1 ha godišnje. U tlu pognojenom stajskim gnojem primjenjivala se godišnje u količini od 15,7 t/ha. Nakon 60 godina provedena je mikrobiološka analiza pokusnih ploha.

Tako se tijekom 60 godina sadržaj humusa u ugaru smanjio, ali su u gnojenim tlima njegovi gubici bili manji nego u negnojenim. To se može objasniti činjenicom da je primjena mineralnih gnojiva pridonijela razvoju autotrofne mikroflore u tlu (uglavnom algi), što je dovelo do nakupljanja organskih tvari u tlu koje se pari, a time i humusa. izravan izvor stvaranja humusa, čije je nakupljanje pod djelovanjem ovog organskog gnojiva sasvim razumljivo.

Na parcelama s istim gnojivom, ali zauzetim poljoprivrednim kulturama, gnojiva su djelovala još povoljnije. Berba i ostaci korijena ovdje su aktivirali djelovanje mikroorganizama i nadoknadili potrošnju humusa. Kontrolno tlo u plodoredu sadržavalo je 1,38% humusa koji je primio NPK-1,46, a gnojeno tlo - 1,96%.

Treba napomenuti da se u gnojenim tlima, čak i onima tretiranim stajskim gnojem, sadržaj fulvokiselina smanjuje, a relativno povećava sadržaj manje pokretnih frakcija.

Općenito, mineralna gnojiva u većoj ili manjoj mjeri stabiliziraju razinu humusa, ovisno o količini ostatka usjeva i korijena. Stajnjak bogat humusom dodatno pospješuje ovaj proces stabilizacije. Ako se gnojivo primjenjuje u velikim količinama, tada se povećava sadržaj humusa u tlu.

Vrlo indikativni su podaci eksperimentalne stanice Rothamsted (Engleska), gdje su provedena dugotrajna istraživanja (oko 120 godina) s monokulturom ozime pšenice. U tlu koje nije dobilo gnojiva sadržaj humusa se neznatno smanjio.

Godišnjim unošenjem 144 kg mineralnog dušika s ostalim mineralima (P 2O 5, K 2O i dr.) zabilježen je vrlo blagi porast sadržaja humusa. Do vrlo značajnog povećanja sadržaja humusa u tlima došlo je s godišnjom primjenom u tlo od 35 tona stajskog gnoja po 1 ha (Sl. 71).

Unošenjem mineralnih i organskih gnojiva u tlo pojačava se intenzitet mikrobioloških procesa, uslijed čega se istodobno povećava pretvorba organskih i mineralnih tvari.

Eksperimenti koje je proveo F. V. Turchin pokazali su da primjena mineralnih gnojiva koja sadrže dušik (označenih s 15N) povećava prinos biljaka ne samo zbog učinka gnojidbe, već i zbog boljeg korištenja dušika iz tla od strane biljaka ( Tablica 27). U pokusu je u svaku posudu koja sadrži 6 kg zemlje dodano 420 mg dušika.

Povećanjem doze dušičnih gnojiva povećava se udio upotrijebljenog dušika u tlu.

Karakterističan pokazatelj aktivacije aktivnosti mikroflore pod utjecajem gnojiva je povećanje "disanja" tla, odnosno oslobađanja CO2 iz njega. To je rezultat ubrzane razgradnje organskih spojeva tla (uključujući humus).

Unošenje fosforno-kalijevih gnojiva u tlo malo pridonosi korištenju dušika tla od strane biljaka, ali pojačava aktivnost mikroorganizama koji fiksiraju dušik.

Navedeni podaci omogućuju nam da zaključimo da, osim izravnog djelovanja na biljke, dušična mineralna gnojiva imaju i veliki neizravni učinak – mobiliziraju dušik u tlu.

(dobivanje "dodatnog dušika"). U tlima bogatim humusom taj je neizravni učinak mnogo veći od izravnog. To utječe na ukupnu učinkovitost mineralnih gnojiva. Generalizacija rezultata 3500 pokusa sa žitaricama provedenih u zoni Nečernozema europskog dijela ZND-a, koje je napravio A.P. Fedoseev, pokazala je da iste doze gnojiva (NPK 50-100 kg/ha) daju znatno veće prinose na plodnim nego na siromašnim tlima: odnosno 4,1; 3,7 i 1,4 c/ha na visoko, srednje i slabo obrađenim tlima.

Vrlo je značajno da su visoke doze dušičnih gnojiva (oko 100 kg/ha i više) učinkovite samo na visoko kultiviranim tlima. Na niskoplodnim tlima obično djeluju negativno (slika 72).

U tablici 28 prikazani su generalizirani podaci znanstvenika iz DDR-a o potrošnji dušika za dobivanje 1 kvintala žitarica na različitim tlima. Kao što se može vidjeti, mineralna gnojiva se najekonomičnije koriste na tlima koja sadrže više humusa.

Dakle, za postizanje visokih prinosa potrebno je ne samo gnojiti tlo mineralnim gnojivima, već i stvoriti dovoljnu opskrbu hranjivim tvarima biljaka u samom tlu. To je olakšano unošenjem organskih gnojiva u tlo.

Ponekad primjena mineralnih gnojiva u tlo, osobito u visokim dozama, izrazito nepovoljno utječe na njegovu plodnost. To se obično opaža na tlima s niskim puferom kada se koriste fiziološki kisela gnojiva. Kada se tlo zakiseli, u otopinu prelaze aluminijevi spojevi koji imaju toksični učinak na mikroorganizme u tlu i biljke.

Štetan učinak mineralnih gnojiva zabilježen je na laganim, neplodnim pjeskovitim i pjeskovitim ilovastim podzolskim tlima Solikamske poljoprivredne eksperimentalne stanice. Jedna od analiza različito pognojenog tla ove stanice data je u tablici 29.

U ovom pokusu N90, P90, K120 uneseni su u tlo svake godine, stajski gnoj - 2 puta u tri godine (25 t/ha). Na temelju ukupne hidrolitičke kiselosti dano je vapno (4,8 t/ha).

Korištenje NPK tijekom niza godina značajno je smanjilo broj mikroorganizama u tlu. Nisu zahvaćene samo mikroskopske gljive. Unošenje vapna, a posebno vapna sa stajskim gnojem, imalo je vrlo povoljan učinak na saprofitnu mikrofloru. Promjenom reakcije tla u povoljnom smjeru, vapno je neutraliziralo štetno djelovanje fiziološki kiselih mineralnih gnojiva.

Nakon 14 godina prinosi primjenom mineralnih gnojiva zapravo su pali na nulu zbog jakog zakiseljavanja tla. Korištenje vapna i stajskog gnoja pridonijelo je normalizaciji pH tla i dobivanju dovoljno visokog uroda za navedene uvjete. Općenito, mikroflora tla i biljaka reagirala je na promjene u pozadini tla na približno isti način.

Generaliziranje velike količine materijala o korištenju mineralnih gnojiva u ZND (I. V. Tyurin, A. V. Sokolov i drugi) omogućuje nam da zaključimo da je njihov učinak na prinos povezan s zonskim položajem tala. Kao što je već navedeno, u tlima sjeverne zone procesi mikrobiološke mobilizacije teku sporo. Zbog toga postoji jači nedostatak osnovnih hraniva za biljke, a mineralna gnojiva su učinkovitija nego u južnoj zoni. To, međutim, nije u suprotnosti s gornjom tvrdnjom o najboljem učinku mineralnih gnojiva na visoko kultivirane podloge u određenim zemljišno-klimatskim zonama.

Hajde da se ukratko zadržimo na upotrebi mikrognojiva. Neki od njih, poput molibdena, dio su enzimskog sustava mikroorganizama koji fiksiraju dušik. Za simbiotsku fiksaciju dušika

potreban je i bor, koji osigurava stvaranje normalnog krvožilnog sustava u biljkama, a time i uspješan protok asimilacije dušika. Većina ostalih elemenata u tragovima (Cu, Mn, Zn, itd.) u malim dozama pojačavaju intenzitet mikrobioloških procesa u tlu.

Kao što se pokazalo, organska gnojiva, a posebno stajski gnoj, vrlo povoljno djeluju na mikrofloru tla. Brzina mineralizacije stajskog gnoja u tlu određena je brojnim čimbenicima, ali u drugim povoljnim uvjetima ovisi uglavnom o omjeru ugljika i dušika (C:N) u stajskom gnoju. Obično stajski gnoj uzrokuje povećanje prinosa unutar 2-3 godine za razliku od. dušična gnojiva koja nemaju naknadno djelovanje. Poluraspadnuti stajski gnoj s užim omjerom C:N pokazuje gnojivo od trenutka primjene, budući da ne sadrži materijal bogat ugljikom koji uzrokuje snažno usvajanje dušika od strane mikroorganizama. U istrunulom stajskom gnoju značajan dio dušika se pretvara u humus, koji je slabo mineraliziran. Stoga gnoj - sypets kao dušično gnojivo ima manji, ali trajni učinak.

Ove značajke odnose se na komposte i druga organska gnojiva. Uzimajući ih u obzir, moguće je stvoriti organska gnojiva koja djeluju u određenim fazama razvoja biljaka.

Zelena gnojiva, odnosno zelena gnojiva, također se široko koriste. To su organska gnojiva koja se zaoraju u tlo, manje-više brzo se mineraliziraju ovisno o tlu i klimatskim uvjetima.

U posljednje vrijeme velika se pozornost pridaje pitanju korištenja slame kao organskog gnojiva. Unošenje slame moglo bi obogatiti tlo humusom. Osim toga, slama sadrži oko 0,5% dušika i drugih elemenata neophodnih za biljke. Tijekom razgradnje slame oslobađa se dosta ugljičnog dioksida, koji također povoljno djeluje na usjeve. Već početkom 19.st. engleski kemičar J. Devi ukazao je na mogućnost korištenja slame kao organskog gnojiva.

No, donedavno se oranje slame nije preporučalo. To je opravdano činjenicom da slama ima širok omjer C:N (oko 80:1) te njezino ugrađivanje u tlo uzrokuje biološku fiksaciju mineralnog dušika. Biljni materijali s užim omjerom C:N ne uzrokuju ovu pojavu (slika 73).

Biljke posijane nakon oranja slame imaju manjak dušika. Jedina iznimka su mahunarke koje si osiguravaju dušik uz pomoć korijenskih kvržica koje fiksiraju kulture molekularnog dušika koje se osiguravaju dušikom uz pomoć kvržica koje fiksiraju molekularni dušik.

Nedostatak dušika nakon ugradnje slame može se nadoknaditi primjenom dušičnih gnojiva u količini od 6-7 kg dušika na 1 tonu izorane slame. Istodobno, situacija nije u potpunosti ispravljena, jer slama sadrži neke tvari koje su otrovne za biljke. Za njihovu detoksikaciju potrebno je određeno vrijeme, koju provode mikroorganizmi koji razgrađuju te spojeve.

Eksperimentalni radovi provedeni posljednjih godina omogućuju davanje preporuka za otklanjanje štetnog djelovanja slame na poljoprivredne kulture.

U uvjetima sjeverne zone, preporučljivo je zaorati slamu u obliku rezanja u gornji sloj tla. Ovdje se u aerobnim uvjetima sve tvari otrovne za biljke prilično brzo razgrađuju. Plitkim oranjem nakon 1-1,5 mjeseci dolazi do uništavanja štetnih spojeva i počinje se oslobađati biološki fiksirani dušik. Na jugu, osobito u suptropskim i tropskim zonama, vremenski razmak između ugradnje slame i sjetve može biti minimalan čak i uz duboko oranje. Ovdje svi nepovoljni trenuci vrlo brzo nestaju.

Ako se slijede ove preporuke, tlo se ne samo obogaćuje organskom tvari, već se u njemu aktiviraju procesi mobilizacije, uključujući i djelovanje mikroorganizama koji fiksiraju dušik. Ovisno o nizu uvjeta, unošenje 1 tone slame dovodi do fiksacije 5-12 kg molekularnog dušika.

Sada je, na temelju brojnih terenskih pokusa provedenih u našoj zemlji, u potpunosti potvrđena svrsishodnost korištenja viška slame kao organskog gnojiva.

Primjena mineralnih gnojiva (čak i u velikim dozama) ne dovodi uvijek do predviđenog povećanja prinosa.
Brojna istraživanja pokazuju da vremenski uvjeti vegetacije imaju toliko snažan utjecaj na razvoj biljaka da izrazito nepovoljni vremenski uvjeti zapravo neutraliziraju učinak povećanja prinosa čak i pri visokim dozama hranjiva (Strapenyants i sur., 1980; Fedoseev, 1985). ). Koeficijenti korištenja hranjivih tvari iz mineralnih gnojiva mogu se oštro razlikovati ovisno o vremenskim uvjetima vegetacijske sezone, smanjujući se za sve usjeve u godinama s nedostatkom vlage (Yurkin i sur., 1978.; Deržavin, 1992.). U tom smislu, sve nove metode za poboljšanje učinkovitosti mineralnih gnojiva u područjima neodržive poljoprivrede zaslužuju pozornost.
Jedan od načina za povećanje učinkovitosti korištenja hranjivih tvari iz gnojiva i tla, jačanje imuniteta biljaka na nepovoljne čimbenike okoliša i poboljšanje kvalitete dobivenih proizvoda je uporaba humusnih pripravaka u uzgoju usjeva.
Tijekom posljednjih 20 godina značajno se povećao interes za humusne tvari koje se koriste u poljoprivredi. Tema huminskih gnojiva nije nova ni za istraživače ni za poljoprivredne praktičare. Od 50-ih godina prošlog stoljeća proučava se učinak huminskih preparata na rast, razvoj i prinos raznih kultura. Trenutno, zbog naglog rasta cijena mineralnih gnojiva, humusne tvari se široko koriste za povećanje učinkovitosti korištenja hranjivih tvari iz tla i gnojiva, povećanje imuniteta biljaka na nepovoljne čimbenike okoliša i poboljšanje kvalitete usjeva. dobiveni proizvodi.
Raznovrsne sirovine za proizvodnju huminskih pripravaka. To mogu biti smeđi i tamni ugljen, treset, jezerski i riječni sapropel, vermikompost, leonardit, kao i razna organska gnojiva i otpad.
Glavna metoda za dobivanje humata danas je tehnologija visokotemperaturne alkalne hidrolize sirovina, koja rezultira oslobađanjem površinski aktivnih visokomolekularnih organskih tvari različitih masa, koje karakterizira određena prostorna struktura i fizikalno-kemijska svojstva. Preparativna forma huminskih gnojiva može biti prah, pasta ili tekućina različite specifične težine i koncentracije djelatne tvari.
Glavna razlika za različite huminske pripravke je oblik aktivne komponente huminskih i fulvo kiselina i (ili) njihovih soli - u vodi topljivim, probavljivim ili neprobavljivim oblicima. Što je veći sadržaj organskih kiselina u huminskom pripravku, to je vrijedniji kako za individualnu uporabu, tako i za dobivanje složenih gnojiva s humatima.
Postoje različiti načini primjene huminskih pripravaka u biljnoj proizvodnji: dorada sjemenskog materijala, folijarna prihrana, unošenje vodenih otopina u tlo.
Humati se mogu koristiti i zasebno i u kombinaciji sa sredstvima za zaštitu bilja, regulatorima rasta, makro- i mikroelementima. Raspon njihove primjene u biljnoj proizvodnji iznimno je širok i uključuje gotovo sve poljoprivredne kulture koje se proizvode kako u velikim poljoprivrednim poduzećima tako i na osobnim područnim parcelama. U posljednje vrijeme značajno je porasla njihova upotreba u raznim ukrasnim kulturama.
Huminske tvari imaju složen učinak koji poboljšava stanje tla i sustav interakcije "tlo - biljke":
- povećavaju pokretljivost asimilabilnog fosfora u tlu i zemljišnim otopinama, inhibiraju imobilizaciju asimilabilnog fosfora i retrogradaciju fosfora;
- radikalno poboljšati ravnotežu fosfora u tlima i fosfornu ishranu biljaka, što se izražava u povećanju udjela organofosfornih spojeva odgovornih za prijenos i transformaciju energije, sintezu nukleinskih kiselina;
- poboljšati strukturu tla, njihovu plinopropusnost, vodopropusnost teških tala;
- održavati organo-mineralnu ravnotežu tala, sprječavajući njihovo zaslanjivanje, zakiseljavanje i druge negativne procese koji dovode do smanjenja ili gubitka plodnosti;
- skraćuju vegetativno razdoblje poboljšanjem metabolizma bjelančevina, koncentriranom dostavom hranjivih tvari u dijelove plodova biljaka, zasićenjem ih visokoenergetskim spojevima (šećeri, nukleinske kiseline i drugi organski spojevi), a također suzbijaju nakupljanje nitrata u zelenilu dio biljaka;
- pospješuju razvoj korijenskog sustava biljke zbog dobre prehrane i ubrzane diobe stanica.
Posebno su važna korisna svojstva humusnih komponenti za održavanje organo-mineralne ravnoteže tala u intenzivnim tehnologijama. Članak Paula Fixsena „Koncept povećanja produktivnosti usjeva i učinkovitosti hranjivih tvari biljaka“ (Fixen, 2010.) pruža poveznicu na sustavnu analizu metoda za procjenu učinkovitosti korištenja biljnih hranjivih tvari. Kao jedan od značajnih čimbenika koji utječu na učinkovitost korištenja hranjivih tvari, navodi se intenzitet tehnologije uzgoja usjeva i povezane promjene u strukturi i sastavu tla, posebice imobilizacija hranjivih tvari i mineralizacija organske tvari. . Huminske komponente u kombinaciji s ključnim makronutrijentima, prvenstveno fosforom, intenzivnim tehnologijama održavaju plodnost tla.
U djelu Ivanova S.E., Loginova I.V., Tyndalla T. “Fosfor: mehanizmi gubitaka iz tla i načini njihovog smanjenja” (Ivanova i sur., 2011.), kemijska fiksacija fosfora u tlima je zabilježena kao jedan od glavni čimbenici niskog stupnja korištenje fosfora od strane biljaka (na razini od 5 - 25% količine fosfora unesene u 1. godini). Povećanje stupnja korištenja fosfora od strane biljaka u godini primjene ima izražen ekološki učinak - smanjenje unosa fosfora s površinskim i podzemnim otjecanjem u vodna tijela. Kombinacija organske komponente u obliku humusnih tvari s mineralnom u gnojivima sprječava kemijsku fiksaciju fosfora u slabo topive fosfate kalcija, magnezija, željeza i aluminija te zadržava fosfor u obliku dostupnom biljkama.
Po našem mišljenju, vrlo je obećavajuća primjena huminskih pripravaka u sastavu mineralnih makrognojiva.
Trenutno postoji nekoliko načina uvođenja humata u suha mineralna gnojiva:
- površinska obrada granuliranih industrijskih gnojiva, koja se široko koriste u pripremi smjesa mehaničkih gnojiva;
- mehaničko uvođenje humata u prah s naknadnim granuliranjem u maloj proizvodnji mineralnih gnojiva.
- uvođenje humata u taljevinu tijekom velike proizvodnje mineralnih gnojiva (industrijska proizvodnja).
Upotreba huminskih pripravaka za proizvodnju tekućih mineralnih gnojiva za folijarnu obradu usjeva postala je vrlo raširena u Rusiji i inozemstvu.
Svrha ove publikacije je prikazati komparativnu učinkovitost humiranih i konvencionalnih granuliranih mineralnih gnojiva na žitaricama (ozimu i jaru pšenicu, ječam) i jaru repicu u različitim zemljišnim i klimatskim zonama Rusije.
Natrijev humat "Sakhalin" odabran je kao humusni pripravak za postizanje zajamčenih visokih rezultata u smislu agrokemijske učinkovitosti sa sljedećim pokazateljima ( tab. jedan).

Proizvodnja sahalinskog humata temelji se na korištenju mrkog ugljena iz ležišta Solntsevo Sahalin, koji imaju vrlo visoku koncentraciju huminskih kiselina u probavljivom obliku (više od 80%). Alkalni ekstrakt smeđeg ugljena ovog ležišta je nehigroskopan i nezgrudvan prah tamnosmeđe boje, gotovo potpuno topiv u vodi. U sastav proizvoda ulaze i mikroelementi i zeoliti koji pridonose nakupljanju hranjivih tvari i reguliraju metabolički proces.
Uz naznačene pokazatelje sahalinskog natrijevog humata, važan čimbenik pri odabiru humusnog aditiva bila je proizvodnja koncentriranih oblika huminskih pripravaka u industrijskim količinama, visoki agrokemijski pokazatelji individualne upotrebe, sadržaj humusnih tvari uglavnom u vodi. topiv oblik i prisutnost tekućeg oblika humata za jednoliku raspodjelu u granulama u industrijskoj proizvodnji, kao i državnu registraciju kao agrokemikalija.
Godine 2004. Ammofos dd u Čerepovcu proizveo je eksperimentalnu seriju nove vrste gnojiva - azofoske (nitroamofoske) razreda 13:19:19, s dodatkom sahalinskog natrijevog humata (alkalni ekstrakt iz leonardita) u celulozu prema tehnologiji, razvijenoj u OAO NIUIF. Prikazani su pokazatelji kvalitete humirane amofoske 13:19:19 tab. 2.

Glavni zadatak tijekom industrijskih ispitivanja bio je potkrijepiti optimalnu metodu za uvođenje humatnog aditiva Sahalin uz zadržavanje u vodi topivog oblika humata u proizvodu. Poznato je da humusni spojevi u kiselim sredinama (pri pH<6) переходят в формы водорастворимых гуматов (H-гуматы) с потерей их эффективности.
Uvođenje humata u prahu "Sakhalinsky" u recikliranje u proizvodnji složenih gnojiva osiguralo je da humat ne dođe u dodir s kiselim medijem u tekućoj fazi i njegove nepoželjne kemijske transformacije. To je potvrđeno naknadnom analizom gotovih gnojiva s humatima. Uvođenjem humata zapravo u završnoj fazi tehnološkog procesa uvjetovano je očuvanje postignute produktivnosti tehnološkog sustava, izostanak povratnih tokova i dodatnih emisija. Također nije došlo do pogoršanja fizikalno-kemijskih kompleksnih gnojiva (zgrušavanje, čvrstoća granula, prašinavost) u prisutnosti humusne komponente. Hardverski dizajn jedinice za ubrizgavanje humata također nije predstavljao poteškoće.
Godine 2004., CJSC "Set-Orel Invest" (Oryol regija) proveo je proizvodni pokus s uvođenjem humatiranog amofosfata za ječam. Povećanje prinosa ječma na površini od 4532 ha upotrebom humiranog gnojiva u odnosu na standardnu marku amofosa 13:19:19 iznosilo je 0,33 t/ha (11%), sadržaj proteina u zrnu povećan je sa 11 na 12,6% ( tab. 3), što je farmi dalo dodatnu dobit od 924 rubalja/ha.

Godine 2004. provedeni su terenski pokusi na Sveruskom istraživačkom institutu za mahunarke i žitarice SFUE OPH "Orlovskoye" (Oryol Region) radi proučavanja učinka humirane i konvencionalne amofoske (13:19:19) na prinos i kvalitetu proljeća. i ozimu pšenicu.

Shema eksperimenta:

Pokusi s ozimom pšenicom (sorta Moskovskaya-39) provedeni su na dva prethodnika - crnoj i bočnoj ugari. Analiza rezultata pokusa s ozimom pšenicom pokazala je da humirana gnojiva imaju pozitivan učinak na prinos, kao i na sadržaj proteina i glutena u zrnu u odnosu na tradicionalno gnojivo. Maksimalni prinos (3,59 t/ha) zabilježen je u varijanti s unošenjem povećane doze humatskog gnojiva (N39 P57 K57). U istoj varijanti dobiven je najveći sadržaj proteina i glutena u zrnu ( tab. 4).

U pokusu s jarom pšenicom (sorta Smena) također je zabilježen maksimalni prinos od 2,78 t/ha uz primjenu povećane doze humatskog gnojiva. U istoj varijanti uočen je najveći sadržaj proteina i glutena u zrnu. Kao i u pokusu s ozimom pšenicom, primjena humiranog gnojiva statistički je značajno povećala prinos i sadržaj proteina i glutena u zrnu u odnosu na primjenu iste doze standardnog mineralnog gnojiva. Potonji ne djeluje samo kao pojedinačna komponenta, već i poboljšava apsorpciju fosfora i kalija od strane biljaka, smanjuje gubitak dušika u ciklusu ishrane dušika i općenito poboljšava razmjenu između tla, otopina tla i biljaka.
Značajno poboljšanje kvalitete usjeva te ozime i jare pšenice ukazuje na povećanje učinkovitosti mineralne ishrane proizvodnog dijela biljke.
Prema rezultatima djelovanja, aditiv humata može se usporediti s utjecajem mikrokomponenti (bor, cink, kobalt, bakar, mangan itd.). Uz relativno mali udio (od desetinki do 1%), aditivi humata i mikroelementi osiguravaju gotovo isto povećanje prinosa i kvalitete poljoprivrednih proizvoda. Rad (Aristarhov, 2010.) proučavao je utjecaj mikroelemenata na prinos i kvalitetu žitarica i mahunarki te je pokazao porast proteina i glutena na primjeru ozime pšenice s glavnom primjenom na različitim tipovima tla. Usmjereni utjecaj mikroelemenata i humata na produktivni dio usjeva usporediv je po dobivenim rezultatima.
Visoki agrokemijski proizvodni rezultati uz minimalno usavršavanje instrumentalne sheme za masovnu proizvodnju složenih gnojiva, dobivenih upotrebom humirane amofoske (13:19:19) sa sahalinskim natrijevim humatom, omogućili su proširenje raspona humiranih vrsta gnojiva. složena gnojiva s uključivanjem razreda koji sadrže nitrate.
Godine 2010. OJSC Mineralnye Udobreniya (Rossosh, Voronješka regija) proizvela je seriju humatirane azofoske 16:16:16 (N:P 2 O 5:K 2 O) koja sadrži humat (alkalni ekstrakt iz leonardita) - ne manje od 0,3% i vlaga - ne više od 0,7%.
Azofoska s humatima bila je svijetlosivo granulirano organomineralno gnojivo, koje se od standardnog razlikovalo samo po prisutnosti humusnih tvari u njoj, što je novom gnojivu dalo jedva primjetnu svijetlosivu nijansu. Azofoska s humatima preporučena je kao organo-mineralno gnojivo za glavnu i “prije sjetve” primjenu u tlo te za korijensko gnojenje za sve kulture gdje se može koristiti konvencionalna azofoska.
U 2010. i 2011. godini Na eksperimentalnom polju Državne znanstvene ustanove Moskovskog istraživačkog instituta za poljoprivredu "Nemčinovka" istraživanja su provedena s humiranom azofoskom koju proizvodi JSC "Mineralna gnojiva" u usporedbi sa standardnim, kao i s kalijevim gnojivima (kalijev klorid) koji sadrže huminske kiseline (KaliGum), u usporedbi s tradicionalnim kalijevim gnojivom KCl.
Terenski pokusi izvedeni su prema općeprihvaćenoj metodologiji (Dospekhov, 1985.) na pokusnom polju Moskovskog istraživačkog instituta za poljoprivredu "Nemčinovka".
Posebnost tla pokusne plohe je visok sadržaj fosfora (oko 150-250 mg/kg), te prosječan sadržaj kalija (80-120 mg/kg). To je dovelo do napuštanja glavne primjene fosfatnih gnojiva. Tlo je buseno-podzolično srednje ilovasto. Agrokemijske karakteristike tla prije polaganja pokusa: sadržaj organske tvari - 3,7%, pHsol -5,2, NH 4 - - u tragovima, NO 3 - - 8 mg/kg, P 2 O 5 i K 2 O (prem. Kirsanov) - 156 i 88 mg/kg, respektivno, CaO - 1589 mg/kg, MgO - 474 mg/kg.
U pokusu s azofoskom i repicom, veličina pokusne plohe je bila 56 m 2 (14m x 4m), ponavljanje je bilo četiri puta. Predsjetvena obrada tla nakon glavne gnojidbe - kultivatorom i neposredno prije sjetve - RBC (rotaciona drljača-kultivator). Sjetva - sa amazonskom sijačicom u optimalnim agrotehničkim rokovima, dubina sjetve 4-5 cm - za pšenicu i 1-3 cm - za repicu. Sjetne količine: pšenica - 200 kg/ha, repica - 8 kg/ha.
U pokusu su korištene sorta jare pšenice MIS i sorta jare repice Podmoskovny. Sorta MIS je visokoproduktivna sorta srednje sezone koja vam omogućuje dosljedno dobivanje zrna pogodnog za proizvodnju tjestenine. Sorta je otporna na polijeganje; znatno slabije od standarda zahvaća smeđa hrđa, pepelnica i tvrda šuga.
Proljetna repica Podmoskovny - sredina sezone, vegetacijsko razdoblje 98 dana. Ekološki plastičan, karakterizira ujednačeno cvjetanje i sazrijevanje, otpornost na polijeganje 4,5-4,8 bodova. Nizak sadržaj glukozinolata u sjemenkama omogućuje korištenje kolača i brašna u prehrani životinja i peradi u većim količinama.
Urod pšenice je požnjen u fazi pune zrelosti zrna. U fazi cvatnje repica je rezana za zelenu stočnu hranu. Po istoj shemi postavljeni su pokusi za jaru pšenicu i repicu.
Analiza tla i biljaka provedena je prema standardnim i općeprihvaćenim metodama u agrokemiji.

Shema eksperimenata s azofoskom:

Agrokemijska učinkovitost složenih gnojiva s humatima dokazana je i u ekstremno sušnim uvjetima 2010. godine, što potvrđuje ključnu važnost humata za otpornost usjeva na stres zbog aktivacije metaboličkih procesa tijekom gladovanja vode.
Tijekom godina istraživanja vremenski uvjeti značajno su se razlikovali od dugogodišnjeg prosjeka za Nečernozemsku zonu. U 2010. godini svibanj i lipanj bili su povoljni za razvoj poljoprivrednih kultura, a u biljke su položeni generativni organi s perspektivom budućeg prinosa zrna od oko 7 t/ha za jaru pšenicu (kao 2009.) i 3 t/ha za uljane repice. Međutim, kao iu cijeloj središnjoj regiji Ruske Federacije, u moskovskoj je regiji zabilježena duga suša od početka srpnja do žetve pšenice početkom kolovoza. Prosječne dnevne temperature u tom razdoblju bile su premašene za 7 °C, a dnevne temperature su dugo bile iznad 35 °C. Odvojene su kratkotrajne oborine padale u obliku obilnih kiša, a voda je slijevala s površinskim otjecanjem i isparavala, samo djelomično se apsorbira u tlo. Zasićenost tla vlagom tijekom kratkih kišnih razdoblja nije prelazila dubinu prodiranja od 2-4 cm.U 2011. godini, u prvih deset dana svibnja, nakon sjetve i tijekom klijanja biljaka, padalina je pala gotovo 4 puta manje (4 mm) od prosječne ponderirane dugoročne norme (15 mm).
Prosječna dnevna temperatura zraka u tom razdoblju (13,9 o C) bila je znatno viša od višegodišnje srednje dnevne temperature (10,6 o C). Količina oborina i temperatura zraka u 2. i 3. dekadi svibnja nisu se značajno razlikovale od količine prosječnih oborina i prosječnih dnevnih temperatura.
U lipnju je oborina bilo znatno manje od prosječne višegodišnje norme, temperatura zraka prelazila je prosječnu dnevnu za 2-4 o C.
Srpanj je bio vruć i suh. Ukupno je tijekom vegetacije padalo 60 mm manje od norme, a prosječna dnevna temperatura zraka bila je za oko 2 o C viša od višegodišnjeg prosjeka. Nepovoljni vremenski uvjeti u 2010. i 2011. godini nisu mogli ne utjecati na stanje usjeva. Suša se poklopila s fazom punjenja pšenice, što je u konačnici dovelo do značajnog smanjenja prinosa.
Dugotrajna suša zraka i tla u 2010. nije dala očekivani učinak od povećanja doza azofoske. To se pokazalo i kod pšenice i kod uljane repice.
Pokazalo se da je nedostatak vlage glavna prepreka u provedbi plodnosti tla, dok je prinos pšenice općenito bio dva puta manji nego u sličnom pokusu 2009. (Garmash i sur., 2011.). Porast prinosa pri primjeni 200, 400 i 600 kg/ha azofoske (fizičke težine) bio je gotovo isti ( tab. 5).

Nizak prinos pšenice uglavnom je posljedica krhkosti zrna. Masa 1000 zrna u svim varijantama pokusa bila je 27-28 grama. Podaci o strukturi prinosa na varijantama nisu se značajno razlikovali. U masi snopa zrno je bilo oko 30% (u normalnim vremenskim uvjetima ova brojka je i do 50%). Koeficijent bokanja je 1,1-1,2. Masa zrna u klasu bila je 0,7-0,8 grama.
Istodobno, u varijantama pokusa s humiranom azofoskom postignuto je značajno povećanje prinosa povećanjem doza gnojiva. To je prije svega zbog boljeg općeg stanja biljaka i razvoja snažnijeg korijenskog sustava pri korištenju humata na pozadini općeg stresa usjeva od duge i dugotrajne suše.
Značajan učinak primjene humirane azofoske očitovao se u početnoj fazi razvoja biljaka uljane repice. Nakon sjetve sjemena uljane repice, uslijed kratkotrajne kiše praćene visokim temperaturama zraka, na površini tla se stvorila gusta kora. Stoga su presadnice na varijantama s uvođenjem konvencionalne azofoske bile neravnomjerne i vrlo rijetke u odnosu na varijante s humiranom azofoskom, što je dovelo do značajnih razlika u prinosu zelene mase ( tab. 6).

U pokusu s kalijevim gnojivima, površina pokusne plohe iznosila je 225 m 2 (15 m x 15 m), pokus je ponovljen četiri puta, položaj parcela je nasumičan. Površina eksperimenta je 3600 m 2 . Pokus je proveden u vezi plodoreda ozime žitarice - jare žitarice - zauzet ugar. Preteča jare pšenice je ozimi tritikale.
Gnojiva su aplicirana ručno u količini: dušika - 60, kalija - 120 kg a.i. po ha. Kao dušično gnojivo korišten je amonijev nitrat, a kao kalijevo gnojivo kalijev klorid i novo gnojivo KaliGum. U pokusu je uzgojena sorta jare pšenice Zlata, preporučena za uzgoj u središnjoj regiji. Sorta je ranozrela s potencijalom produktivnosti do 6,5 t/ha. Otporan na polijeganje, mnogo slabije od standardne sorte zahvaća hrđa lišća i pepelnica, na razini standardne sorte - septorija. Prije sjetve sjeme je tretirano dezinficijensom Vincit u normama koje je preporučio proizvođač. U fazi bokovanja usjevi pšenice su gnojeni amonijevim nitratom u količini od 30 kg a.i. po 1 ha.

Shema eksperimenata s kalijevim gnojivima:

U pokusima s potašnim gnojivima uočena je tendencija povećanja prinosa zrna pšenice u varijanti s ispitanim gnojivom KaliGum u odnosu na tradicionalni kalijev klorid. Sadržaj proteina u zrnu pri primjeni humiranog gnojiva KaliGum bio je 1,3% veći u odnosu na KCl. Najveći sadržaj proteina zabilježen je u varijantama s minimalnim prinosom - kontrolnoj i varijanti s unošenjem dušika (N60 + N30). Podaci o strukturi prinosa na varijantama nisu se značajno razlikovali. Težina 1000 zrna i masa zrna u klasu bile su praktički iste za varijante i iznosile su 38,1–38,6 g odnosno 0,7–0,8 g ( tab. 7).

Dakle, terenski pokusi pouzdano su dokazali agrokemijsku učinkovitost složenih gnojiva s humatnim aditivima, determiniranu povećanjem prinosa i sadržaja proteina u žitaricama. Da bi se osigurali ovi rezultati, potrebno je pravilno odabrati humusni pripravak s visokim udjelom humata topivih u vodi, njegov oblik i mjesto uvođenja u tehnološki proces u završnim fazama. Time je moguće postići relativno nizak sadržaj humata (0,2 - 0,5% mas.) u humiranim gnojivima i osigurati ujednačenu raspodjelu humata po granulama. Istodobno, važan čimbenik je očuvanje visokog udjela u vodi topljivog oblika humata u humiranim gnojivima.
Složena gnojiva s humatima povećavaju otpornost poljoprivrednih kultura na nepovoljne vremenske i klimatske uvjete, posebice na sušu i propadanje strukture tla. Mogu se preporučiti kao učinkovite agrokemikalije u područjima rizičnog uzgoja, kao i kada se koriste intenzivni načini uzgoja s nekoliko usjeva godišnje za održavanje visoke plodnosti tla, posebice u zonama širenja s nedostatkom vode i sušnim zonama. Visoka agrokemijska učinkovitost humirane amofoske (13:19:19) određena je složenim djelovanjem mineralnih i organskih dijelova uz pojačano djelovanje hranjivih tvari, prvenstveno fosfornom ishranom biljaka, poboljšanim metabolizmom između tla i biljaka, te povećanom otpornošću na stres. bilje.

Levin Boris Vladimirovič – kandidat tehničkih znanosti, zamjenik generala. direktor, direktor za tehničku politiku PhosAgro-Cherepovets JSC; e-mail:[e-mail zaštićen] .

Ozerov Sergej Aleksandrovič - voditelj Odjela za analizu tržišta i planiranje prodaje tvrtke PhosAgro-Cherepovets JSC; e-mail:[e-mail zaštićen] .

Garmash Grigory Alexandrovich - voditelj Laboratorija za analitička istraživanja Federalne državne proračunske znanstvene ustanove "Moskovski istraživački institut poljoprivrede" Nemchinovka ", kandidat bioloških znanosti; e-mail:[e-mail zaštićen] .

Garmash Nina Yuryevna - znanstveni tajnik Moskovskog istraživačkog instituta za poljoprivredu "Nemchinovka", doktor bioloških znanosti; e-mail:[e-mail zaštićen] .

Latina Natalya Valerievna - generalna direktorica tvrtke Biomir 2000 LLC, direktorica proizvodnje grupe tvrtki Sakhalin Humat; e-mail:[e-mail zaštićen] .

Književnost

Paul I. Fixsen Koncept povećanja produktivnosti poljoprivrednih kultura i učinkovitosti korištenja biljnih hraniva // Plant Nutrition: Bulletin of the International Institute of Plant Nutrition, 2010, br. - sa. 2-7 (prikaz, stručni).

Ivanova S.E., Loginova I.V., Tundell T. Fosfor: mehanizmi gubitaka iz tla i načini njihovog smanjenja // Ishrana biljaka: Bilten Međunarodnog instituta za ishranu bilja, 2011., br. 2. - sa. 9-12 (prikaz, stručni).
Aristarkhov A.N. i dr. Utjecaj mikrognojiva na produktivnost, žetvu proteina i kvalitetu proizvoda žitarica i mahunarki // Agrokemija, 2010., br. 2. - sa. 36-49 (prikaz, stručni).
Strapenyants R.A., Novikov A.I., Strebkov I.M., Shapiro L.Z., Kirikoy Ya.T. Modeliranje zakonitosti djelovanja mineralnih gnojiva na usjev Vestnik s.-kh. Nauki, 1980., broj 12. - str. 34-43 (prikaz, stručni).
Fedoseev A.P. Vremenske prilike i učinkovitost gnojiva. Lenjingrad: Gidrometizdat, 1985. - 144 str.
Yurkin S.N., Pimenov E.A., Makarov N.B. Utjecaj zemljišno-klimatskih uvjeta i gnojiva na potrošnju glavnih hraniva u usjevu pšenice // Agrokemija, 1978, br. 8. - P. 150-158.
Deržavin L.M. Primjena mineralnih gnojiva u intenzivnoj poljoprivredi. M.: Kolos, 1992. - 271 str.
Garmash N.Yu., Garmash G.A., Berestov A.V., Morozova G.B. Elementi u tragovima u intenzivnim tehnologijama proizvodnje žitarica // Agrokemijski glasnik, 2011, br. 5. - Str. 14-16.

Državno sveučilište Kuban

Odsjek za biologiju

u disciplini "Ekologija tla"

"Skriveni negativni učinak gnojiva".

Izvedena

Afanasyeva L. Yu.

student 5. godine

(specijalnost -

"bioekologija")

Provjereno Bukareva O.V.

Krasnodar, 2010

Uvod…………………………………………………………………………………………………3

1. Utjecaj mineralnih gnojiva na tla…………………………………………………...4

2. Utjecaj mineralnih gnojiva na atmosferski zrak i vodu…………..5

3. Utjecaj mineralnih gnojiva na kvalitetu proizvoda i zdravlje ljudi………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………

4. Geoekološke posljedice primjene gnojiva……………………...8

5. Utjecaj gnojiva na okoliš………………………………..10

Zaključak…………………………………………………………………………………………….17

Popis korištene literature……………………………………………………………...18

Uvod

Onečišćenje tla stranim kemikalijama nanosi im veliku štetu. Značajan čimbenik onečišćenja okoliša je kemizacija poljoprivrede. Čak i mineralna gnojiva, ako se koriste nepravilno, mogu uzrokovati štetu okolišu sa sumnjivim ekonomskim učinkom.

Brojna istraživanja poljoprivrednih kemičara pokazala su da različite vrste i oblici mineralnih gnojiva na različite načine utječu na svojstva tla. Gnojiva koja se unose u tlo ulaze u složene interakcije s njim. Ovdje se događaju sve vrste transformacija koje ovise o nizu čimbenika: svojstvima gnojiva i tla, vremenskim uvjetima i poljoprivrednoj tehnologiji. Od toga kako dolazi do transformacije pojedinih vrsta mineralnih gnojiva (fosfor, potaša, dušik) ovisi njihov utjecaj na plodnost tla.

Mineralna gnojiva neizbježna su posljedica intenzivnog uzgoja. Postoje izračuni da bi njihova svjetska potrošnja trebala biti oko 90 kg godišnje po osobi, kako bi se postigao željeni učinak od korištenja mineralnih gnojiva. Ukupna proizvodnja gnojiva u ovom slučaju doseže 450-500 milijuna tona godišnje, dok je njihova svjetska proizvodnja trenutno 200-220 milijuna tona godišnje ili 35-40 kg godišnje po osobi.

Korištenje gnojiva može se smatrati jednom od manifestacija zakona povećanja uložene energije po jedinici poljoprivredne proizvodnje. To znači da je za postizanje istog povećanja prinosa potrebna sve veća količina mineralnih gnojiva. Dakle, u početnim fazama primjene gnojiva, povećanjem od 1 tone zrna po 1 ha osigurava se unošenje 180-200 kg dušičnih gnojiva. Sljedeća dodatna tona žitarica povezana je s 2-3 puta većom dozom gnojiva.

Posljedice uporabe mineralnih gnojiva na okoliš Preporučljivo je razmotriti, barem s tri gledišta:

Lokalni utjecaj gnojiva na ekosustave i tla na koja se primjenjuju.

Nečuven utjecaj na druge ekosustave i njihove veze, prvenstveno na vodeni okoliš i atmosferu.

Utjecaj na kvalitetu proizvoda dobivenih iz gnojenih tla i zdravlje ljudi.

1. Utjecaj mineralnih gnojiva na tla

U tlu kao sustavu, takvom promjene koje dovode do gubitka plodnosti:

Povećava kiselost;

Mijenja se sastav vrsta tla organizama;

Poremećena je cirkulacija tvari;

Uništava se struktura koja pogoršava druga svojstva.

Postoje dokazi (Mineev, 1964) da je pojačano ispiranje kalcija i magnezija iz njih posljedica povećanja kiselosti tla upotrebom gnojiva (prvenstveno kiselih dušičnih gnojiva). Da bi se ova pojava neutralizirala, ovi elementi moraju se unijeti u tlo.

Fosforna gnojiva nemaju tako izražen zakiseljavajući učinak kao dušična gnojiva, ali mogu uzrokovati gladovanje biljaka cinkom i nakupljanje stroncija u nastalim proizvodima.

Mnoga gnojiva sadrže strane nečistoće. Konkretno, njihovo uvođenje može povećati radioaktivnu pozadinu i dovesti do progresivnog nakupljanja teških metala. Osnovni način smanjiti ove učinke.– umjerena i znanstveno utemeljena uporaba gnojiva:

Optimalne doze;

Minimalna količina štetnih nečistoća;

Naizmjenično s organskim gnojivima.

Također biste trebali zapamtiti izraz da su "mineralna gnojiva sredstvo za maskiranje stvarnosti". Dakle, postoje dokazi da se više minerala uklanja s proizvodima erozije tla nego što se unosi gnojivima.

2. Utjecaj mineralnih gnojiva na atmosferski zrak i vodu

Utjecaj mineralnih gnojiva na atmosferski zrak i vodu uglavnom je povezan s njihovim oblicima dušika. Dušik iz mineralnih gnojiva ulazi u zrak ili u slobodnom obliku (kao rezultat denitrifikacije) ili u obliku hlapljivih spojeva (na primjer, u obliku dušikovog oksida N2O).

Prema suvremenim konceptima, plinoviti gubici dušika iz dušičnih gnojiva kreću se od 10 do 50% njegove primjene. Učinkovito sredstvo za smanjenje plinovitih gubitaka dušika je njihova znanstveno utemeljena primjena:

Primjena u zonu formiranja korijena za najbržu apsorpciju od strane biljaka;

Primjena tvari-inhibitora plinovitih gubitaka (nitropirin).

Najopipljiviji utjecaj na izvore vode, osim dušika, imaju fosforna gnojiva. Prenos gnojiva u izvore vode je minimalan ako se pravilno primjenjuje. Konkretno, neprihvatljivo je rasipati gnojiva na snježni pokrivač, raspršivati ih iz zrakoplova u blizini vodenih tijela i skladištiti ih na otvorenom.

3. Utjecaj mineralnih gnojiva na kvalitetu proizvoda i zdravlje ljudi

Mineralna gnojiva mogu negativno utjecati i na biljke i na kvalitetu biljnih proizvoda, kao i na organizme koji ih konzumiraju. Glavni od ovih utjecaja prikazani su u tablicama 1, 2.

Pri visokim dozama dušičnih gnojiva povećava se rizik od biljnih bolesti. Postoji prekomjerno nakupljanje zelene mase, a vjerojatnost odlaganja biljaka naglo se povećava.

Mnoga gnojiva, posebice ona koja sadrže klor (amonijev klorid, kalijev klorid), negativno utječu na životinje i ljude, uglavnom kroz vodu, gdje dolazi do oslobađanja klora.

Negativan učinak fosfatnih gnojiva uglavnom je posljedica fluora, teških metala i radioaktivnih elemenata koji se nalaze u njima. Fluor pri koncentraciji u vodi većoj od 2 mg/l može doprinijeti razaranju zubne cakline.

Tablica 1 - Utjecaj mineralnih gnojiva na biljke i kakvoću biljnih proizvoda

Vrste gnojiva	Utjecaj mineralnih gnojiva
pozitivan	negativan
		U visokim dozama ili nepravodobnim metodama primjene - nakupljanje u obliku nitrata, nasilan rast nauštrb stabilnosti, povećan morbiditet, osobito gljivične bolesti. Amonijev klorid doprinosi nakupljanju Cl. Glavni akumulatori nitrata su povrće, kukuruz, zob i duhan.
Fosforna	Smanjite negativne učinke dušika; poboljšati kvalitetu proizvoda; pomažu u povećanju otpornosti biljaka na bolesti.	Pri visokim dozama moguća je toksikoza biljaka. Djeluju uglavnom kroz teške metale koji se nalaze u njima (kadmij, arsen, selen), radioaktivne elemente i fluor. Glavni akumulatori su peršin, luk, kiseljak.
Potaša	Slično fosforu.	Djeluju uglavnom akumulacijom klora prilikom stvaranja kalijevog klorida. S viškom kalija - toksikoza. Glavni akumulatori kalija su krumpir, grožđe, heljda, stakleničko povrće.

Tablica 2 – Utjecaj mineralnih gnojiva na životinje i ljude

Vrste gnojiva	Glavni utjecaji
Nitratni oblici	Nitrati (maksimalna granična koncentracija za vodu 10 mg/l, za hranu - 500 mg/dan po osobi) reduciraju se u organizmu do nitrita, koji uzrokuju poremećaje metabolizma, trovanja, pogoršanje imunološkog statusa, methemoglobiniju (izgladnjivanje tkiva kisikom) . U interakciji s aminima (u želucu) tvore nitrozamine - najopasnije karcinogene. U djece mogu uzrokovati tahikardiju, cijanozu, gubitak trepavica, pucanje alveola. U stočarstvu: beriberi, smanjena produktivnost, nakupljanje uree u mlijeku, povećan morbiditet, smanjena plodnost.
Fosforna Superfosfat	Djeluju uglavnom putem fluora. Njegov višak u vodi za piće (više od 2 mg/l) uzrokuje oštećenje zubne cakline kod ljudi, gubitak elastičnosti krvnih žila. Kod sadržaja više od 8 mg / l - fenomeni osteohondroze.
Kalijev klorid Amonijev klorid	Potrošnja vode s udjelom klora većim od 50 mg/l uzrokuje trovanje (toksikozu) kod ljudi i životinja.

4. Geoekološke posljedice primjene gnojiva

Za svoj razvoj biljkama je potrebna određena količina hranjivih tvari (spojevi dušika, fosfora, kalija), obično apsorbirana iz tla. U prirodnim ekosustavima hranjive tvari asimilirane vegetacijom vraćaju se u tlo kao rezultat procesa degradacije u kruženju tvari (razgradnja plodova, biljne stelje, odumrlih izdanaka, korijenja). Određenu količinu dušikovih spojeva fiksiraju bakterije iz atmosfere. Dio biogena unosi se oborinama. Na negativnoj strani bilance su infiltracija i površinsko otjecanje topivih spojeva biogena, njihovo uklanjanje česticama tla u procesu erozije tla, kao i pretvorba dušikovih spojeva u plinovitu fazu s ispuštanjem u atmosferu.

U prirodnim ekosustavima stopa nakupljanja ili potrošnje hranjivih tvari obično je niska. Na primjer, za djevičansku stepu na černozemima Ruske ravnice, omjer između protoka dušikovih spojeva kroz granice odabranog područja stepe i njegovih rezervi u gornjem metarskom sloju je oko 0,0001% ili 0,01% .

Poljoprivreda narušava prirodnu, gotovo zatvorenu ravnotežu hranjivih tvari. Godišnja berba oduzima dio hranjivih tvari sadržanih u proizvedenom proizvodu. U agroekosustavima je brzina uklanjanja hranjivih tvari za 1-3 reda veličine veća nego u prirodnim sustavima, a što je veći prinos, to je relativno veći intenzitet uklanjanja. Stoga, čak i ako je početna opskrba hranjivim tvarima u tlu bila značajna, ona se može relativno brzo potrošiti u agroekosustavu.

Ukupno se uz žetvu žitarica u svijetu, primjerice, godišnje ukloni oko 40 milijuna tona dušika, odnosno oko 63 kg po 1 ha površine žitarica. To podrazumijeva potrebu korištenja gnojiva za održavanje plodnosti tla i povećanje prinosa, jer se kod intenzivnog uzgoja bez gnojiva plodnost tla smanjuje već u drugoj godini. Dušična, fosforna i potaška gnojiva se obično koriste u različitim oblicima i kombinacijama, ovisno o lokalnim uvjetima. Istodobno, korištenje gnojiva maskira degradaciju tla zamjenjujući prirodnu plodnost plodnošću koja se uglavnom temelji na kemikalijama.

Proizvodnja i potrošnja gnojiva u svijetu stalno raste, povećavajući se tijekom 1950.-1990. oko 10 puta. Prosječna svjetska potrošnja gnojiva u 1993. godini iznosila je 83 kg po 1 ha oranica. Iza ovog prosjeka je velika razlika u potrošnji različitih zemalja. Nizozemska koristi najviše gnojiva, a tamo se razina primjene gnojiva posljednjih godina čak i smanjila: s 820 kg/ha na 560 kg/ha. S druge strane, prosječna potrošnja gnojiva u Africi 1993. iznosila je samo 21 kg/ha, a 24 zemlje su koristile 5 kg/ha ili manje.

Uz pozitivne učinke, gnojiva stvaraju i ekološke probleme, posebice u zemljama s visokom razinom njihove uporabe.

Nitrati su opasni za zdravlje ljudi ako je njihova koncentracija u vodi za piće ili poljoprivrednim proizvodima veća od utvrđene MPC. Koncentracija nitrata u vodi koja teče s polja obično je između 1 i 10 mg/l, a s neorane zemlje je za red veličine niža. Kako se povećava masa i trajanje upotrebe gnojiva, sve više nitrata ulazi u površinske i podzemne vode, čineći ih nepitkim. Ako razina primjene dušičnih gnojiva ne prelazi 150 kg/ha godišnje, tada otprilike 10% volumena unesenih gnojiva dospijeva u prirodne vode. Kod većeg opterećenja taj je udio još veći.

Osobito je ozbiljan problem onečišćenja podzemnih voda nakon ulaska nitrata u vodonosnik. Vodena erozija, odnoseći čestice tla, također prenosi spojeve fosfora i dušika sadržane u njima i adsorbirane na njima. Ako ulaze u vodena tijela sa sporom izmjenom vode, poboljšavaju se uvjeti za razvoj procesa eutrofikacije. Dakle, u rijekama Sjedinjenih Država, otopljeni i suspendirani spojevi biogena postali su glavni zagađivač vode.

Ovisnost poljoprivrede o mineralnim gnojivima dovela je do velikih pomaka u globalnim ciklusima dušika i fosfora. Industrijska proizvodnja dušičnih gnojiva dovela je do poremećaja globalne ravnoteže dušika zbog povećanja količine dušikovih spojeva dostupnih biljkama za 70% u odnosu na predindustrijsko razdoblje. Previše dušika može promijeniti kiselost tla kao i sadržaj organske tvari u tlu, što može dodatno ispirati hranjive tvari iz tla i pogoršati prirodnu kvalitetu vode.

Prema znanstvenicima, ispiranje fosfora s padina u procesu erozije tla iznosi najmanje 50 milijuna tona godišnje. Ova brojka je usporediva s godišnjom industrijskom proizvodnjom fosfatnih gnojiva. Godine 1990. rijekama je u ocean uneseno onoliko fosfora koliko je uneseno u polja, odnosno 33 milijuna tona. Budući da plinoviti spojevi fosfora ne postoje, on se pod utjecajem gravitacije, uglavnom s vodom, kreće uglavnom s kontinenata u oceane. . To dovodi do kroničnog nedostatka fosfora na kopnu i do još jedne globalne geoekološke krize.

5. Utjecaj gnojiva na okoliš

Negativan učinak gnojiva na okoliš prvenstveno je posljedica nesavršenosti svojstava i kemijskog sastava gnojiva. značajan nedostaci mnogih mineralnih gnojiva su:

Prisutnost rezidualne kiseline (slobodne kiselosti) zbog tehnologije njihove proizvodnje.

Fiziološka kiselost i lužnatost koja proizlazi iz pretežnog korištenja kationa ili aniona od strane biljaka iz gnojiva. Dugotrajna uporaba fiziološki kiselih ili alkalnih gnojiva mijenja reakciju otopine tla, dovodi do gubitaka humusa, povećava mobilnost i migraciju mnogih elemenata.

Visoka topljivost masti. U gnojivima, za razliku od prirodnih fosfatnih ruda, fluor je u obliku topivih spojeva i lako ulazi u biljku. Povećano nakupljanje fluora u biljkama remeti metabolizam, enzimsku aktivnost (inhibira djelovanje fosfataze), negativno utječe na foto- i biosintezu proteina te razvoj plodova. Visoke doze fluora inhibiraju razvoj životinja i dovode do trovanja.

Prisutnost teških metala (kadmij, olovo, nikal). Fosforna i složena gnojiva su najviše kontaminirana teškim metalima. To je zbog činjenice da gotovo sve fosforne rude sadrže velike količine stroncija, rijetkih zemalja i radioaktivnih elemenata. Širenje proizvodnje i korištenje fosfata i složenih gnojiva dovodi do onečišćenja okoliša spojevima fluora i arsena.

Uz postojeće kisele metode prerade prirodnih fosfatnih sirovina, stupanj iskorištenja spojeva fluora u proizvodnji superfosfata ne prelazi 20-50%, u proizvodnji složenih gnojiva - čak i manje. Sadržaj fluora u superfosfatu doseže 1-1,5, u amofosu 3-5%. U prosjeku, sa svakom tonom fosfora potrebnog za biljke, u polja ulazi oko 160 kg fluora.

Međutim, važno je shvatiti da nisu sama mineralna gnojiva, kao izvori hranjivih tvari, ta koja zagađuju okoliš, već njihove povezane komponente.

Topljivo naneseno na tlo fosfatna gnojiva tlo u velikoj mjeri apsorbira i postaje nedostupno biljkama te se ne kreće duž profila tla. Utvrđeno je da prvi usjev koristi samo 10-30% P2O5 iz fosfatnih gnojiva, a ostatak ostaje u tlu i prolazi kroz sve vrste transformacija. Primjerice, u kiselim tlima fosfor superfosfata se najvećim dijelom pretvara u željezne i aluminijeve fosfate, a u černozemu i svim karbonatnim tlima u netopive kalcijeve fosfate. Sustavnu i dugotrajnu primjenu fosfornih gnojiva prati postupna obrada tla.

Poznato je da dugotrajna uporaba velikih doza fosfornih gnojiva može dovesti do tzv. "fosfatiranja", kada je tlo obogaćeno asimilabilnim fosfatima, a nove porcije gnojiva nemaju učinka. U tom slučaju, višak fosfora u tlu može poremetiti omjer između hranjivih tvari i ponekad smanjiti dostupnost cinka i željeza za biljke. Dakle, u uvjetima Krasnodarskog teritorija na običnim karbonatnim černozemima uz uobičajenu primjenu P2O5, kukuruz je neočekivano naglo smanjio prinos. Morali smo pronaći načine za optimizaciju elementarne prehrane biljaka. Fosfatiranje tla je određena faza njihovog uzgoja. To je rezultat neizbježnog nakupljanja "zaostalog" fosfora, kada se gnojiva primjenjuju u količini koja premašuje prijenos fosfora s usjevom.

U pravilu je ovaj "rezidualni" fosfor u gnojivu pokretljiviji i dostupniji biljkama od prirodnih fosfata u tlu. Sustavnom i dugotrajnom primjenom ovih gnojiva potrebno je mijenjati omjere hraniva, uzimajući u obzir njihov rezidualni učinak: dozu fosfora treba smanjiti, a dozu dušičnih gnojiva povećati.

Kalijeva gnojiva, unesena u tlo, poput fosfora, ne ostaje nepromijenjena. Dio se nalazi u otopini tla, dio prelazi u apsorbirano-izmjenjivačko stanje, a dio prelazi u neizmjenjivi, za biljke nedostupan oblik. Nakupljanje raspoloživih oblika kalija u tlu, kao i prelazak u nepristupačno stanje kao posljedica dugotrajne primjene kalijevih gnojiva, ovisi uglavnom o svojstvima tla i vremenskim uvjetima. Dakle, u tlima černozema, količina asimilabilnih oblika kalija pod utjecajem gnojiva, iako se povećava, ali u manjoj mjeri nego na tlu sa podzolom, jer se u gnojivu černozema kalij više pretvara u neizmjenjivi oblik. U zoni s velikom količinom oborina i tijekom navodnjavanja, kalijeva gnojiva mogu se isprati iz korijenskog sloja tla.

U područjima s nedovoljnom vlagom, u vrućim klimama, gdje se tla povremeno navlaže i isušuju, uočavaju se intenzivni procesi fiksacije kalija gnojiva u tlo. Pod utjecajem fiksacije, kalij gnojiva prelazi u neizmjenjivo, nepristupačno za biljke stanje. Od velike važnosti za stupanj fiksacije kalija tlima je vrsta minerala tla, prisutnost minerala s visokom sposobnošću fiksiranja. To su minerali gline. Černozemi imaju veću sposobnost fiksiranja kalijevih gnojiva od travnato-podzolista tla.

Alkalizacija tla, uzrokovana primjenom vapna ili prirodnih karbonata, posebno sode, povećava fiksaciju. Fiksacija kalija ovisi o dozi gnojiva: s povećanjem doze primijenjenih gnojiva, postotak fiksacije kalija opada. Kako bi se smanjila fiksacija kalijevih gnojiva tlima, preporuča se kalijeva gnojiva nanositi na dovoljnu dubinu kako bi se spriječilo isušivanje te ih češće primjenjivati u plodoredu, jer tla koja su sustavno gnojena kalijem slabije fiksiraju kad se ponovno se dodaje. Ali fiksirani kalij gnojiva, koji je u stanju bez razmjene, također sudjeluje u prehrani biljaka, budući da se s vremenom može pretvoriti u stanje apsorbirano razmjenom.

dušična gnojiva na interakciju s tlom značajno se razlikuju od fosfora i potaše. Nitratni oblici dušika se ne apsorbiraju u tlo, pa se lako mogu isprati oborinama i vodom za navodnjavanje.

Amonijačne forme dušika tlo apsorbira, ali nakon nitrifikacije dobivaju svojstva nitratnih gnojiva. Djelomično, amonijak se može apsorbirati u tlo bez izmjene. Neizmjenjivi, fiksni amonij je u maloj mjeri dostupan biljkama. Osim toga, moguć je gubitak dušika iz gnojiva iz tla kao posljedica isparavanja dušika u slobodnom obliku ili u obliku dušikovih oksida. Primjenom dušičnih gnojiva sadržaj nitrata u tlu se dramatično mijenja, jer spojevi koje biljke najlakše apsorbiraju dolaze s gnojivima. Dinamika nitrata u tlu u većoj mjeri karakterizira njegovu plodnost.

Vrlo važno svojstvo dušičnih gnojiva, posebno amonijaka, je njihova sposobnost mobilizacije zaliha tla, što je od velike važnosti u zoni černozemnih tala. Pod utjecajem dušičnih gnojiva organski spojevi tla brže se mineraliziraju i pretvaraju u oblike koji su biljkama lako dostupni.

Neke hranjive tvari, posebno dušik u obliku nitrata, klorida i sulfata, mogu ući u podzemne vode i rijeke. Posljedica toga je prekoračenje normi sadržaja ovih tvari u vodi bunara, izvora, što može biti štetno za ljude i životinje, a dovodi i do nepoželjne promjene hidrobiocenoza i šteti ribarstvu. Migracija hranjivih tvari iz tla u podzemne vode u različitim zemljišnim i klimatskim uvjetima nije ista. Osim toga, ovisi o vrstama, oblicima, dozama i uvjetima korištenih gnojiva.

U tlima Krasnodarskog teritorija s periodičnim režimom ispiranja nitrati se nalaze do dubine od 10 m ili više i spajaju se s podzemnim vodama. To ukazuje na periodičnu duboku migraciju nitrata i njihovo uključivanje u biokemijski ciklus, čije su početne karike tlo, matična stijena i podzemne vode. Takva migracija nitrata može se uočiti u vlažnim godinama, kada je tlo karakteriziran režimom ispiranja. Upravo u tim godinama nastaje opasnost od onečišćenja okoliša nitratima pri primjeni velikih doza dušičnih gnojiva prije zime. U godinama s vodnim režimom bez ispiranja ulazak nitrata u podzemne vode potpuno prestaje, iako se zaostali tragovi dušikovih spojeva uočavaju duž cijelog profila matične stijene do podzemne vode. Njihovo očuvanje olakšava niska biološka aktivnost ovog dijela kore za vremenske utjecaje.

U tlima s režimom vode bez ispiranja (južni černozemi, tla kestena), onečišćenje biosfere nitratima je isključeno. Oni ostaju zatvoreni u profilu tla i potpuno su uključeni u biološki ciklus.

Štetni potencijalni utjecaj dušika primijenjenog s gnojivima može se svesti na najmanju moguću mjeru povećanjem upotrebe dušika od strane usjeva. Dakle, treba paziti da se povećanjem doza dušičnih gnojiva povećava učinkovitost korištenja njihovog dušika od strane biljaka; nije bilo velike količine nitrata neiskorištenih od strane biljaka, koji se ne zadržavaju u tlu i mogu se isprati oborinama iz korijenskog sloja.

Biljke imaju tendenciju nakupljati u svojim tijelima nitrate sadržane u tlu u suvišnim količinama. Prinos biljaka raste, ali proizvodi su otrovani. Povrće, lubenice i dinje posebno intenzivno akumuliraju nitrate.

U Rusiji su usvojeni MPC za nitrate biljnog podrijetla (tablica 3). Dopuštena dnevna doza (ADD) za osobu je 5 mg po 1 kg tjelesne težine.

Tablica 3 - Dopuštene razine nitrata u proizvodima

biljnog podrijetla, mg/kg

Proizvod	Primiranje
otvoren	zaštićen
Krumpir
Bijeli kupus


cikla

Lisnato povrće (zelena salata, špinat, kiseljak, cilantro, zelena salata, peršin, celer, kopar)


Slatka paprika

stolno grožđe


Hrana za bebe (konzervirano povrće)

Nitrati sami po sebi nemaju toksični učinak, ali se pod utjecajem nekih crijevnih bakterija mogu pretvoriti u nitrite koji imaju značajnu toksičnost. Nitriti, spajajući se s hemoglobinom u krvi, pretvaraju ga u methemoglobin, koji sprječava prijenos kisika kroz krvožilni sustav; razvija se bolest - methemoglobinemija, posebno opasna za djecu. Simptomi bolesti: nesvjestica, povraćanje, proljev.

Novi načine smanjenja gubitaka hranjivih tvari i ograničavanja onečišćenja okoliša :

Za smanjenje gubitaka dušika iz gnojiva, preporučuju se sporodjelujuća dušična gnojiva i inhibitori nitrifikacije, filmovi, aditivi; uvodi se kapsuliranje sitnozrnatih gnojiva s ljuskama sumpora i plastike. Ujednačeno otpuštanje dušika iz ovih gnojiva eliminira nakupljanje nitrata u tlu.

Od velike važnosti za okoliš je korištenje novih, visoko koncentriranih, složenih mineralnih gnojiva. Karakterizira ih činjenica da su bez balastnih tvari (kloridi, sulfati) ili ih sadrže u maloj količini.

Odvojene činjenice negativnog utjecaja gnojiva na okoliš povezane su s pogreškama u praksi njihove primjene, s nedovoljno utemeljenim metodama, rokovima, stopama njihove primjene bez uzimanja u obzir svojstava tla.

Skriveni negativni učinak gnojiva može se očitovati svojim djelovanjem na tlo, biljke i okoliš. Prilikom sastavljanja algoritma izračuna treba uzeti u obzir sljedeće procese:

1. Utjecaj na biljke - smanjenje pokretljivosti ostalih elemenata u tlu. Kao načini otklanjanja negativnih posljedica koristi se regulacija efektivne topljivosti i efektivne konstante ionske izmjene, zbog promjena pH, ionske snage, kompleksiranja; folijarna prihrana i unošenje hranjivih tvari u zonu korijena; regulacija selektivnosti biljaka.

2. Pogoršanje fizičkih svojstava tla. Kao načini uklanjanja negativnih posljedica koriste se prognoza i ravnoteža sustava gnojiva; formirači strukture koriste se za poboljšanje strukture tla.

3. Pogoršanje vodnih svojstava tla. Kao načini uklanjanja negativnih posljedica koriste se prognoza i ravnoteža sustava gnojiva; koriste se komponente koje poboljšavaju vodni režim.

4. Smanjenje unosa tvari u biljke, natjecanje za apsorpciju korijenom, toksičnost, promjena naboja korijena i korijenske zone. Kao načini za uklanjanje negativnih posljedica, koristi se uravnotežen sustav gnojiva; folijarna ishrana biljaka.

5. Manifestacija neravnoteže u korijenskim sustavima, kršenje metaboličkih ciklusa.

6. Pojava neravnoteže u lišću, kršenje metaboličkih ciklusa, pogoršanje tehnoloških i okusnih kvaliteta.

7. Toksikacija mikrobiološke aktivnosti. Kao načini za uklanjanje negativnih posljedica, koristi se uravnotežen sustav gnojiva; povećanje puferiranja tla; uvođenje izvora hrane za mikroorganizme.

8. Toksikacija enzimske aktivnosti.

9. Otrovnost životinjskog svijeta tla. Kao načini za uklanjanje negativnih posljedica, koristi se uravnotežen sustav gnojiva; povećanje puferiranja tla.

10. Smanjena prilagodba na štetnike i bolesti, ekstremne uvjete, zbog prekomjernog hranjenja. Kao mjere za uklanjanje negativnih posljedica, preporuča se optimizirati omjer baterija; reguliranje doza gnojiva; integrirani sustav zaštite bilja; primjena folijarne prihrane.

11. Gubitak humusa, promjena u njegovom frakcijskom sastavu. Za otklanjanje negativnih posljedica koristi se primjena organskih gnojiva, stvaranje strukture, optimizacija pH, regulacija vodnog režima, ravnoteža sustava gnojiva.

12. Pogoršanje fizikalnih i kemijskih svojstava tla. Načini eliminacije - optimizacija sustava gnojiva, uvođenje melioransa, organskih gnojiva.

13. Pogoršanje fizičko-mehaničkih svojstava tla.

14. Pogoršanje zračnog režima tla. Da bi se uklonio negativni učinak, potrebno je optimizirati sustav gnojiva, uvesti meliorante i stvoriti strukturu tla.

15. Zamor tla. Potrebno je uravnotežiti sustav gnojiva, strogo slijediti plan plodoreda.

16. Pojava toksičnih koncentracija pojedinih elemenata. Za smanjenje negativnog utjecaja potrebno je uravnotežiti sustav gnojiva, povećati puferski kapacitet tala, taloženje i uklanjanje pojedinih elemenata te stvaranje kompleksa.

17. Povećanje koncentracije pojedinih elemenata u biljkama iznad dopuštene razine. Potrebno je smanjiti količine gnojiva, uravnotežiti sustav gnojiva, folijarnu prihranu kako bi se natjecao s ulaskom otrovnih tvari u biljke, te unijeti antagoniste otrovnih tvari u tlo.

Glavni razlozi za pojavu latentnog negativnog učinka gnojiva u tlima su:

Neuravnotežena uporaba raznih gnojiva;

Prekoračenje primijenjenih doza u usporedbi s puferskim kapacitetom pojedinih komponenti ekosustava;

Usmjerena selekcija oblika gnojiva za određene vrste tla, biljaka i okolišne uvjete;

Netočno vrijeme primjene gnojiva za specifična tla i uvjete okoliša;

Unošenje raznih otrovnih tvari zajedno s gnojivima i melioransima i njihovo postupno nakupljanje u tlu iznad dopuštene razine.

Stoga je uporaba mineralnih gnojiva temeljna transformacija u sferi proizvodnje općenito, a najvažnije u poljoprivredi, što omogućuje temeljno rješavanje problema hrane i poljoprivrednih sirovina. Bez upotrebe gnojiva, poljoprivreda je danas nezamisliva.

Uz pravilnu organizaciju i kontrolu primjene, mineralna gnojiva nisu opasna za okoliš, zdravlje ljudi i životinja. Optimalne znanstveno utemeljene doze povećavaju prinos biljaka i povećavaju proizvodnju.

Zaključak

Svake godine agroindustrijski kompleks sve više pribjegava pomoći suvremenim tehnologijama kako bi povećao produktivnost tla i prinos usjeva, ne razmišljajući o utjecaju koji oni imaju na kvalitetu pojedinog proizvoda, zdravlje ljudi i okoliš kao cijeli. Za razliku od farmera, ekolozi i liječnici diljem svijeta dovode u pitanje pretjerani entuzijazam za biokemijske inovacije koje su danas doslovno okupirale tržište. Proizvođači gnojiva rame uz rame govore o prednostima svog izuma, ne spominjući činjenicu da nepravilna ili pretjerana gnojidba može imati štetan učinak na tlo.

Stručnjaci su odavno utvrdili da višak gnojiva dovodi do narušavanja ekološke ravnoteže u biocenozama tla. Kemijska i mineralna gnojiva, posebice nitrati i fosfati, pogoršavaju kvalitetu prehrambenih proizvoda, a značajno utječu i na zdravlje ljudi i na stabilnost agrocenoza. Ekologe posebno brine činjenica da se u procesu onečišćenja tla narušavaju biogeokemijski ciklusi, što posljedično dovodi do pogoršanja opće ekološke situacije.

Popis korištene literature

1. Akimova T. A., Khaskin V. V. Ekologija. Čovjek - Gospodarstvo - Biota - Okoliš. - M., 2001

2. V. F. Val’kov, Yu. A. Shtompel i V. I. Tyul’panov, Znanost o tlu (Tla Sjevernog Kavkaza). – Krasnodar, 2002.

3. Golubev G. N. Geoekologija. - M, 1999.

organska gnojiva su tvari biljnog i životinjskog podrijetla koje se unose u tlo radi poboljšanja agrokemijskih svojstava tla i povećanja produktivnosti. Kao organska gnojiva koriste se razne vrste gnojiva, ptičji izmet, komposti, zelena gnojiva. Organska gnojiva imaju svestran učinak na agronomska svojstva:

u njihovom sastavu ulaze u tlo sve hranjive tvari potrebne za biljke. Svaka tona suhe tvari stočnog gnoja sadrži oko 20 kg dušika, 10 - fosfora, 24 - kalija, 28 - kalcija, 6 - magnezija, 4 kg sumpora, 25 g bora, 230 - mangana, 20 - bakra, 100 - cink itd. d. - zove se ovo gnojivo potpuni.
za razliku od mineralnih gnojiva, organska gnojiva su manje koncentrirana u smislu sadržaja hranjivih tvari,
gnoj i druga organska gnojiva služe kao izvor CO2 za biljke. Kada se dnevno unese 30-40 tona stajskog gnoja u tlo tijekom razdoblja intenzivne razgradnje, dnevno se oslobađa 100-200 kg/ha CO2.
organska gnojiva su energetski materijal i izvor hrane za mikroorganizme u tlu.
značajan dio hranjivih tvari u organskim gnojivima postaje dostupan biljkama tek kada se mineraliziraju. Odnosno, organska gnojiva imaju naknadni učinak, jer se elementi iz njih koriste 3-4 godine.
učinkovitost gnojiva ovisi o klimatskim uvjetima i opada od sjevera prema jugu i od zapada prema istoku.
uvođenje organskih gnojiva je prilično skupo – visoki su troškovi transporta, primjene goriva i maziva, amortizacije i održavanja.

stajski gnoj- komponente - čvrsti i tekući životinjski izmet i posteljina. Kemijski sastav uvelike ovisi o leglu, njegovoj vrsti i količini, vrsti životinja, konzumiranoj hrani i načinu skladištenja. Čvrste i tekuće izlučevine životinja su nejednake po sastavu i oplodnji. Gotovo sav fosfor ulazi u čvrste izlučevine, u tekućem je vrlo mali. Otprilike 1/2 - 2/3 dušika i gotovo sav kalij u hrani izlučuje se mokraćom životinja. N i P čvrstih izlučevina postaju dostupni biljkama tek nakon njihove mineralizacije, dok je kalij u pokretnom obliku. Svi hranjivi sastojci tekućih izlučevina prikazani su u lako topiv ili lagani mineralni oblik.

krevetnina- kada se doda stajskom gnoju, povećava njegov prinos, poboljšava njegovu kvalitetu i smanjuje gubitak dušika i gnojnice u njemu. Kao podloga koristi se slama, treset, piljevina i dr. Tijekom skladištenja u stajskom gnoju uz sudjelovanje mikroorganizama dolazi do procesa razgradnje čvrstih izlučevina s stvaranjem jednostavnijih. Tekući sekreti sadrže ureu CO(NH2)2, hipuričnu kiselinu C6H5CONCH2COOH i mokraćnu kiselinu C5H4NO3, koja se može razgraditi do slobodnog NH3, dva oblika N-proteina i amonijaka – bez nitrata.

Prema stupnju raspadanja razlikuju se svježi, polutruli, truli i humusni.

Humus- crna homogena masa bogata organskom tvari 25% izvorne.

Uvjeti primjene - stajski gnoj povećava prinos nekoliko godina. U sušnim i ekstremno sušnim zonama, naknadni učinak nadmašuje učinak. Najveći učinak gnoj se postiže kada se primjenjuje pod jesenskim oranjem, uz neposredno ugrađivanje u tlo. Unošenje stajskog gnoja zimi dovodi do značajnih gubitaka NO3 i NH4, a njegova učinkovitost se smanjuje za 40–60%. Količina gnojiva u plodoredu treba odrediti uzimajući u obzir povećanje ili održavanje sadržaja humusa na početnoj razini. Da biste to učinili, na tlima černozema, zasićenost 1 hektara plodoreda trebala bi biti 5-6 tona, na tlima kestena - 3-4 tone.

Doza stajskog gnoja je 10 - 20 t/ha - sušno, 20 - 40 t. - pri nedovoljnoj opskrbi vlagom. Najodgovornije industrijske kulture su 25-40 t/ha. pod ozimom pšenicom 20 - 25 t/ha pod prethodnikom.

Slama važan je izvor organskih gnojiva. Kemijski sastav slame uvelike varira ovisno o tlu i vremenskim uvjetima. Sadrži oko 15% H2O, a približno 85% čini organska tvar (celuloza, pengosans, hemoceluloza i hignin), koja je ugljični energetski materijal za mikroorganizme tla, temelj građevnog materijala za sintezu humusa. Slama sadrži 1-5% proteina i samo 3-7% pepela. Sastav organske tvari slame uključuje sve hranjive tvari potrebne za biljke, koje mikroorganizmi tla mineraliziraju u lako dostupne oblike.1 g slame sadrži u prosjeku 4-7 N, 1-1,4 P2O5, 12-18 K2O, 2-3 kg Ca, 0,8-1,2 kg Mg, 1-1,6 kg S, 5 g bora, 3 g Cu, 30 g Mn. 40 g Zn, 0,4 Mo, itd.

Pri ocjenjivanju slame kao organskog gnojiva od velike je važnosti ne samo prisutnost određenih tvari, već i omjer C:N. Utvrđeno je da za njegovu normalnu razgradnju omjer C:N treba biti 20-30:1.

Pozitivan učinak slame na plodnost tla i poljoprivredni prinos. kulture moguće je uz prisutnost potrebnih uvjeta za njegovu razgradnju. Brzina razgradnje ovisi o: dostupnosti izvora hrane za mikroorganizme, njihovoj brojnosti, sastavu vrsta, vrsti tla, njegovom uzgoju, temperaturi, vlažnosti, prozračnosti.

gnojnica predstavlja uglavnom fermentiranu mokraću životinja za 4 mjeseca od 10 tona stajskog gnoja s gustim skladištenjem, oslobađa se 170 litara, s rastresito-gustim skladištenjem - 450 litara i s rastresitim skladištenjem - 1000 litara. U prosjeku, gnojnica sadrži N - 0,25 -0,3%, P2O5 - 0,03-0,06% i kalij - 0,4-0,5% - uglavnom dušično-kalijevo gnojivo. Sve hranjive tvari u njemu su u obliku lako dostupnom biljkama, pa se smatra gnojivo brzog djelovanja. Faktor iskorištenja 60-70% za N i K.

ptičji izmet je vrijedno brzodjelujuće organsko, koncentrirano gnojivo koje sadrži sve esencijalne hranjive tvari potrebne biljkama. Dakle, kokošji gnoj sadrži 1,6% N, 1,5 P2O5, 0,8% K2O, 2,4 CaO, 0,7 MgO, 0,4 SO2. Osim mikroelemenata, sadrži mikroelemente, Mn, Zn, Co, Cu. Količina hranjivih tvari u peradi uvelike ovisi o uvjetima hranjenja ptica i držanju ptica.

Postoje dva glavna načina čuvanja peradi: kat i ćelija. Za održavanje podova prilično se koristi duboka, nezamjenjiva stelja od treseta, slame i stabljika kukuruza. Kada je perad u kavezu, ona se razrjeđuje vodom, što smanjuje koncentraciju hranjivih tvari i značajno povećava troškove korištenja kao gnojiva. Sirovi gnoj peradi karakteriziraju nepovoljna fizikalna svojstva koja otežavaju mehanizaciju korištenja. Ima niz drugih negativnih svojstava: širi neugodan miris na velike udaljenosti, sadrži ogromnu količinu korova, izvor onečišćenja okoliša i plodno tlo za patogenu mikrofloru.

Zelena gnojiva- svježa biljna masa zaorana u tlo kako bi se obogatila organskom tvari i dušikom. Često se ova tehnika naziva zelena gnojidba, a biljke koje se uzgajaju za gnojivo su zelena gnojiva. Mahunarke se uzgajaju kao zelena gnojiva u južnoj ruskoj stepi - seradela, slatka djetelina, mung grah, esparzeta, čin, grašak, zimski i zimski grašak, zimska graša, stočni grašak (peljuška), astragalus; kupus - zimska i proljetna repica, gorušica, kao i njihove mješavine s mahunarkama. Smanjenjem udjela komponente mahunarki u smjesi, smanjuje se opskrba dušikom, što se nadoknađuje značajno većom količinom biološke mase.

Zeleno, kao i svako organsko gnojivo, ima višestruki pozitivan učinak na agrokemijska svojstva tla i prinose usjeva. Ovisno o uvjetima uzgoja, na svakom hektaru oranica uzgaja se i ore od 25 do 50 t/ha zelene mase zelene gnojidbe. Biološka masa zelene gnojidbe sadrži osjetno manju količinu dušika, a posebno fosfora i kalija u odnosu na stajsko gnojivo.

Sva mineralna gnojiva, ovisno o sadržaju glavnih hranjivih tvari, dijele se na fosfor, dušik i potašu. Osim toga, proizvode se složena mineralna gnojiva koja sadrže kompleks hranjivih tvari. Sirovine za dobivanje najčešćih mineralnih gnojiva (superfosfat, salitra, silvinit, dušično gnojivo i dr.) su prirodne (apatit i fosforit), kalijeve soli, mineralne kiseline, amonijak i dr. Tehnološki postupci za dobivanje mineralnih gnojiva su raznoliki. , češće koriste metodu razgradnje sirovina koje sadrže fosfor s mineralnim kiselinama.

Glavni čimbenici u proizvodnji mineralnih gnojiva su visoki udio prašine u zraku i zagađenje plinom. Prašina i plinovi također sadrže svoje spojeve, fosfornu kiselinu, soli dušične kiseline i druge kemijske spojeve koji su industrijski otrovi (vidi Industrijski otrovi).

Od svih tvari koje čine mineralna gnojiva, najotrovniji spojevi su fluor (vidi), (vidi) i dušik (vidi). Udisanje prašine koja sadrži mineralna gnojiva dovodi do razvoja katara gornjih dišnih puteva, laringitisa, bronhitisa (vidi). Uz produljeni kontakt s prašinom mineralnih gnojiva, moguća je kronična intoksikacija tijela, uglavnom kao posljedica utjecaja fluora i njegovih spojeva (vidi). Skupina dušičnih i složenih mineralnih gnojiva može štetno djelovati na organizam zbog stvaranja methemoglobina (vidi Methemoglobinemija). Mjere za sprječavanje i poboljšanje uvjeta rada u proizvodnji mineralnih gnojiva uključuju brtvljenje prašnjavih procesa, postavljanje racionalnog ventilacijskog sustava (općeg i lokalnog), mehanizaciju i automatizaciju najzahtjevnijih faza proizvodnje.

Mjere osobne prevencije od velike su higijenske važnosti. Svi radnici u poduzećima za proizvodnju mineralnih gnojiva moraju biti opremljeni kombinezonom. Prilikom rada, popraćenog velikim oslobađanjem prašine, koriste se kombinezoni (GOST 6027-61 i GOST 6811 - 61). Uklanjanje prašine i odlaganje kombinezona je obavezno.

Važna mjera je korištenje respiratora protiv prašine ("Petal", U-2K itd.) i zaštitnih naočala. Za zaštitu kože treba koristiti zaštitne masti (IER-2, Chumakov, Selissky itd.) i indiferentne kreme i masti (silikonska krema, lanolin, vazelin itd.). Osobne mjere prevencije također uključuju svakodnevno tuširanje, temeljito pranje ruku i prije jela.

Oni koji rade u proizvodnji mineralnih gnojiva moraju najmanje dva puta godišnje podvrgnuti obveznom rendgenskom pregledu koštanog sustava uz sudjelovanje terapeuta, neuropatologa, otorinolaringologa.

Mineralna gnojiva - kemikalije koje se primjenjuju na tlo radi postizanja visokih i održivih prinosa. Ovisno o sadržaju glavnih hranjivih tvari (dušik, fosfor i kalij) dijele se na dušična, fosforna i kalijeva gnojiva.

Kao sirovina za dobivanje mineralnih gnojiva služe fosfati (apatiti i fosforiti), kalijeve soli, mineralne kiseline (sumporna, dušična, fosforna), dušikovi oksidi, amonijak i dr. Poljoprivreda je prašina. Priroda utjecaja ove prašine na tijelo, stupanj njegove opasnosti ovisi o kemijskom sastavu gnojiva i njihovom stanju agregacije. Rad s tekućim mineralnim gnojivima (tekući amonijak, amonijačna voda, amonijak itd.) također je povezan s oslobađanjem štetnih plinova.

Toksični učinak prašine fosfatnih sirovina i gotovog proizvoda ovisi o vrsti mineralnih gnojiva i određen je spojevima fluora koji su uključeni u njihov sastav (vidi) u obliku soli fluorovodične i fluorosilicijeve kiseline, spojeva fosfora (vidi) u obliku neutralnih soli fosforne kiseline, dušikovih spojeva (vidi) u obliku soli dušične i dušične kiseline, silicijevih spojeva (vidi) u obliku silicijevog dioksida u vezanom stanju. Najveću opasnost predstavljaju spojevi fluora, koji u različitim vrstama fosfatnih sirovina i mineralnih gnojiva sadrže od 1,5 do 3,2%. Izloženost prašini fosfatnih sirovina i mineralnih gnojiva može kod radnika izazvati katare gornjih dišnih puteva, rinitis, laringitis, bronhitis, pneumokoniozu i dr., uglavnom zbog nadražujućeg djelovanja prašine. Lokalni nadražujući učinak prašine ovisi uglavnom o prisutnosti soli alkalnih metala u njoj. Kod produljenog kontakta s prašinom mineralnih gnojiva moguća je kronična intoksikacija tijela, uglavnom zbog izlaganja spojevima fluora (vidi Fluoroza). Uz fluorosogeni učinak, skupina dušičnih i složenih mineralnih gnojiva ima i učinak stvaranja methemoglobina (vidi Methemoglobinemija), što je posljedica prisutnosti soli dušične i dušične kiseline u njihovom sastavu.

U proizvodnji, transportu i uporabi mineralnih gnojiva u poljoprivredi moraju se poštivati mjere opreza. U proizvodnji mineralnih gnojiva provodi se sustav protuprašnih mjera: a) brtvljenje i aspiracija prašnjave opreme; b) čišćenje prostora bez prašine; c) uklanjanje prašine iz zraka izvučenog mehaničkom ventilacijom prije njegovog ispuštanja u atmosferu. Industrija proizvodi mineralna gnojiva u granulama, u posudama, vrećama i sl. Time se također sprječava intenzivno stvaranje prašine tijekom primjene gnojiva. Za zaštitu dišnih organa od prašine koriste se respiratori (vidi), kombinezoni (vidi Odjeća, naočale). Preporučljivo je koristiti zaštitne masti, kore (Selissky, IER-2, Chumakov i dr.) i indiferentne kreme (lanolin, vazelin itd.), koje štite kožu radnika. Preporuča se ne pušiti tijekom rada, temeljito isprati usta prije jela i pijenja vode. Istuširajte se nakon posla. U prehrani bi trebalo biti dovoljno vitamina.

Zaposlenici moraju najmanje dva puta godišnje podvrgnuti liječničkom pregledu uz obaveznu RTG koštanog sustava i prsnog koša.

Također preporučujemo

Učitavam...

Dom > strojarstvo

Negativne posljedice korištenja mineralnih gnojiva. Utjecaj mineralnih gnojiva na rast i razvoj biljaka Utjecaj mineralnih gnojiva na tlo

5. Utjecaj gnojiva na okoliš………………………………..10

5. Utjecaj gnojiva na okoliš

Također preporučujemo