Negatywne konsekwencje stosowania nawozów mineralnych. Wpływ nawozów mineralnych na wzrost i rozwój roślin Wpływ nawozów mineralnych na glebę

Zastosowanie nawozów do gleby nie tylko poprawia odżywianie roślin, ale także zmienia warunki bytowania mikroorganizmów glebowych, które również potrzebują pierwiastków mineralnych.

W sprzyjających warunkach klimatycznych liczebność mikroorganizmów i ich aktywność po nawożeniu gleby znacząco wzrasta. Intensyfikuje się rozkład próchnicy, w wyniku czego wzrasta mobilizacja azotu, fosforu i innych pierwiastków.

Pojawił się pogląd, że długotrwałe stosowanie nawozów mineralnych prowadzi do katastrofalnej utraty próchnicy i pogorszenia właściwości fizycznych gleby. Jednak dane eksperymentalne tego nie potwierdziły. Tak więc na sodowo-bielicowej glebie TSCA akademik D.N. Pryanishnikov przeprowadził eksperyment z innym systemem nawozowym. Na poletkach, na których stosowano nawozy mineralne, stosowano średnio 36,9 kg azotu, 43,6 kg P2O5 i 50,1 kg K2O na 1 ha rocznie. W glebie nawożonej obornikiem stosowano rocznie w dawce 15,7 t/ha. Po 60 latach przeprowadzono analizę mikrobiologiczną poletek doświadczalnych.

Tak więc w ciągu 60 lat zawartość próchnicy w glebie ugorowanej zmniejszyła się, ale w glebach nawożonych jego straty były mniejsze niż w glebach nienawożonych. Można to wytłumaczyć faktem, że zastosowanie nawozów mineralnych przyczyniło się do rozwoju autotroficznej mikroflory w glebie (głównie glonów), co doprowadziło do pewnego nagromadzenia substancji organicznych w parującej glebie, a co za tym idzie, próchnicy. bezpośrednie źródło powstawania próchnicy, której akumulacja pod wpływem tego nawozu organicznego jest całkiem zrozumiała.

Na działkach z tym samym nawozem, ale zajętych pod uprawy rolne, nawozy działały jeszcze korzystniej. Resztki pożniwne i korzeniowe aktywowały tutaj aktywność mikroorganizmów i kompensowały zużycie próchnicy. Gleba kontrolna w płodozmianie zawierała 1,38% próchnicy, która otrzymała NPK-1,46, a gleba obornikowa 1,96%.

Należy zauważyć, że w glebach nawożonych, nawet traktowanych obornikiem, zmniejsza się zawartość kwasów fulwowych, a relatywnie zwiększa zawartość frakcji mniej ruchliwych.

Generalnie nawozy mineralne w mniejszym lub większym stopniu stabilizują poziom próchnicy, w zależności od ilości pożniwnych i resztek korzeniowych. Obornik bogaty w próchnicę dodatkowo wzmacnia ten proces stabilizacji. Jeśli obornik jest stosowany w dużych ilościach, zwiększa się zawartość próchnicy w glebie.

Bardzo orientacyjne są dane Stacji Doświadczalnej Rothamsted (Anglia), gdzie prowadzono wieloletnie badania (około 120 lat) z monokulturą pszenicy ozimej. W glebie nieotrzymywanej nawozu zawartość próchnicy nieznacznie spadła.

Przy rocznym wprowadzaniu 144 kg azotu mineralnego z innymi minerałami (P 2O 5, K 2O itp.) odnotowano bardzo nieznaczny wzrost zawartości próchnicy. Bardzo istotny wzrost zawartości próchnicy w glebach nastąpił przy rocznym zastosowaniu do gleby 35 ton obornika na 1 ha (ryc. 71).

Wprowadzenie do gleby nawozów mineralnych i organicznych zwiększa intensywność procesów mikrobiologicznych, powodując skoniugowany wzrost przemian substancji organicznych i mineralnych.

Eksperymenty przeprowadzone przez FV Turchina wykazały, że zastosowanie nawozów mineralnych zawierających azot (oznaczonych 15N) zwiększa plon roślin nie tylko w wyniku efektu nawożenia, ale także dzięki lepszemu wykorzystaniu azotu z gleby przez rośliny ( Tabela 27). W doświadczeniu do każdego naczynia zawierającego 6 kg gleby dodano 420 mg azotu.

Wraz ze wzrostem dawki nawozów azotowych wzrasta udział stosowanego azotu glebowego.

Charakterystycznym wskaźnikiem aktywacji aktywności mikroflory pod wpływem nawozów jest wzrost „oddychania” gleby, czyli uwalniania przez nią CO2. Jest to wynik przyspieszonego rozkładu glebowych związków organicznych (w tym próchnicy).

Wprowadzenie do gleby nawozów fosforowo-potasowych w niewielkim stopniu przyczynia się do wykorzystania azotu glebowego przez rośliny, ale wzmaga aktywność mikroorganizmów wiążących azot.

Powyższe informacje pozwalają wnioskować, że nawozy mineralne azotowe oprócz bezpośredniego działania na rośliny mają również duży wpływ pośredni – mobilizują azot glebowy.

(uzyskanie „dodatkowego azotu”). W glebach bogatych w próchnicę ten pośredni wpływ jest znacznie większy niż bezpośredni. Wpływa to na ogólną wydajność nawozów mineralnych. Uogólnienie wyników 3500 eksperymentów z uprawami zbóż przeprowadzonych w strefie Nonchernozem europejskiej części WNP, dokonane przez AP Fedoseeva, wykazało, że te same dawki nawozów (NPK 50-100 kg/ha) dają znacznie większe przyrosty plonów na glebach żyznych niż ubogich Gleby: odpowiednio 4,1; 3,7 i 1,4 c/ha na glebach wysoko, średnio i słabo uprawianych.

Bardzo istotne jest, że wysokie dawki nawozów azotowych (około 100 kg/ha i więcej) są skuteczne tylko na glebach silnie uprawianych. Na glebach mało żyznych zwykle działają negatywnie (ryc. 72).

W tabeli 28 przedstawiono uogólnione dane naukowców z NRD dotyczące zużycia azotu w celu uzyskania 1 kwintala ziarna na różnych glebach. Jak widać, na glebach zawierających więcej próchnicy najbardziej ekonomicznie stosuje się nawozy mineralne.

Tak więc w celu uzyskania wysokich plonów konieczne jest nie tylko nawożenie gleby nawozami mineralnymi, ale także stworzenie w samej glebie wystarczającej podaży składników pokarmowych dla roślin. Ułatwia to wprowadzenie do gleby nawozów organicznych.

Niekiedy stosowanie do gleby nawozów mineralnych, szczególnie w dużych dawkach, wpływa wyjątkowo niekorzystnie na jej żyzność. Zwykle obserwuje się to na glebach niskobuforowych przy stosowaniu nawozów fizjologicznie kwaśnych. Po zakwaszeniu gleby do roztworu przedostają się związki glinu, które działają toksycznie na mikroorganizmy glebowe i rośliny.

Niekorzystny wpływ nawozów mineralnych stwierdzono na glebach bielicowych lekkich, nieurodzajnych piaszczystych i piaszczysto-gliniastych w Agrotechnice Doświadczalnej Solikamsk. Jedną z analiz różnie nawożonej gleby tej stacji przedstawiono w tabeli 29.

W tym doświadczeniu N90, P90, K120 co roku wprowadzano do gleby, obornik - 2 razy w ciągu 3 lat (25 t/ha). Na podstawie całkowitej kwasowości hydrolitycznej podano wapno (4,8 t/ha).

Stosowanie NPK przez wiele lat znacznie zmniejszyło liczbę mikroorganizmów w glebie. Tylko mikroskopijne grzyby nie zostały dotknięte. Wprowadzenie wapna, a zwłaszcza wapna z obornikiem, miało bardzo korzystny wpływ na mikroflorę saprofityczną. Zmieniając odczyn gleby w korzystnym kierunku, wapno neutralizowało szkodliwe działanie fizjologicznie kwaśnych nawozów mineralnych.

Po 14 latach plony przy zastosowaniu nawozów mineralnych faktycznie spadły do ​​zera w wyniku silnego zakwaszenia gleby. Zastosowanie wapnowania i obornika przyczyniło się do normalizacji pH gleby i uzyskania plonu odpowiednio wysokiego dla wskazanych warunków. Ogólnie rzecz biorąc, mikroflora gleby i roślin reagowała na zmiany tła glebowego mniej więcej w ten sam sposób.

Uogólnienie dużej ilości materiału na stosowanie nawozów mineralnych w WNP (I. V. Tyurin, A. V. Sokolov i inni) pozwala stwierdzić, że ich wpływ na plon jest związany ze strefowym położeniem gleb. Jak już wspomniano, w glebach strefy północnej procesy mobilizacji mikrobiologicznej przebiegają powoli. W związku z tym silniejszy jest niedobór podstawowych składników pokarmowych dla roślin, a nawozy mineralne są skuteczniejsze niż w strefie południowej. Nie stoi to jednak w sprzeczności z powyższym stwierdzeniem o najlepszym działaniu nawozów mineralnych na podłożach silnie uprawnych w określonych strefach glebowo-klimatycznych.

Zastanówmy się krótko nad stosowaniem mikronawozów. Niektóre z nich, takie jak molibden, wchodzą w skład układu enzymatycznego mikroorganizmów wiążących azot. Do symbiotycznego wiązania azotu

Potrzebny jest również bor, który zapewnia wytworzenie normalnego układu naczyniowego w roślinach, a w konsekwencji pomyślny przepływ asymilacji azotu. Większość innych pierwiastków śladowych (Cu, Mn, Zn itp.) w małych dawkach zwiększa intensywność procesów mikrobiologicznych w glebie.

Jak wykazano nawozy organiczne, a zwłaszcza obornik, mają bardzo korzystny wpływ na mikroflorę glebową. Tempo mineralizacji obornika w glebie determinowane jest wieloma czynnikami, ale w innych sprzyjających warunkach zależy głównie od stosunku węgla do azotu (C:N) w oborniku. Zwykle obornik powoduje wzrost plonów w ciągu 2-3 lat w przeciwieństwie do. nawozy azotowe, które nie mają skutków ubocznych. Obornik częściowo rozłożony o węższym stosunku C:N wykazuje działanie nawozowe od momentu zastosowania, ponieważ nie zawiera materiału bogatego w węgiel, który powoduje intensywne pobieranie azotu przez mikroorganizmy. W gnijącym oborniku znaczna część azotu jest przekształcana w próchnicę, która jest słabo zmineralizowana. Dlatego obornik – sypety jako nawóz azotowy ma mniejsze, ale trwałe działanie.

Cechy te dotyczą kompostów i innych nawozów organicznych. Biorąc je pod uwagę, można stworzyć nawozy organiczne, które działają w określonych fazach rozwoju roślin.

Szeroko stosowane są również zielone nawozy lub nawozy zielone. Są to nawozy organiczne worane w glebę, mniej lub bardziej szybko ulegają mineralizacji w zależności od warunków glebowych i klimatycznych.

Ostatnio wiele uwagi poświęca się kwestii wykorzystania słomy jako nawozu organicznego. Wprowadzenie słomy mogłoby wzbogacić glebę w próchnicę. Dodatkowo słoma zawiera około 0,5% azotu i innych niezbędnych roślinom pierwiastków. Podczas rozkładu słomy uwalniane jest dużo dwutlenku węgla, co również ma korzystny wpływ na plony. Już na początku XIX wieku. angielski chemik J. Devi zwrócił uwagę na możliwość wykorzystania słomy jako nawozu organicznego.

Jednak do niedawna nie zalecano orki słomą. Uzasadniano to tym, że słoma ma szeroki stosunek C:N (około 80:1), a jej wprowadzenie do gleby powoduje biologiczne wiązanie azotu mineralnego. Materiały roślinne o węższym stosunku C:N nie powodują tego zjawiska (ryc. 73).

Rośliny wysiane po orce słomy są ubogie w azot. Jedynymi wyjątkami są rośliny strączkowe, które zaopatrują się w azot za pomocą bakterii brodawkowych, które wiążą azot cząsteczkowy, rośliny uprawne, które zaopatrują się w azot za pomocą bakterii brodawkowych, które wiążą azot cząsteczkowy.

Brak azotu po osadzeniu słomy można zrekompensować nawozami azotowymi w ilości 6-7 kg azotu na 1 tonę zaoranej słomy. Jednocześnie sytuacja nie została całkowicie skorygowana, ponieważ słoma zawiera pewne substancje toksyczne dla roślin. Ich detoksykacja zajmuje pewien czas, co jest przeprowadzane przez mikroorganizmy rozkładające te związki.

Przeprowadzone w ostatnich latach prace doświadczalne pozwalają na sformułowanie zaleceń dotyczących wyeliminowania niekorzystnego wpływu słomy na uprawy rolnicze.

W warunkach strefy północnej wskazane jest zaoranie słomy w formie cięcia w wierzchniej warstwie gleby. Tutaj, w warunkach tlenowych, wszystkie substancje toksyczne dla roślin rozkładają się dość szybko. Przy orce płytkiej po 1-1,5 miesiąca następuje niszczenie szkodliwych związków i zaczyna uwalniać się biologicznie związany azot. Na południu, zwłaszcza w strefach podzwrotnikowych i tropikalnych, odstęp czasowy między wprowadzeniem słomy a siewem może być minimalny nawet przy głębokiej orce. Tutaj wszystkie niekorzystne momenty znikają bardzo szybko.

Spełnienie tych zaleceń nie tylko wzbogaca glebę w materię organiczną, ale również uruchamia w niej procesy mobilizacyjne, w tym aktywność mikroorganizmów wiążących azot. W zależności od wielu warunków wprowadzenie 1 tony słomy prowadzi do wiązania 5-12 kg azotu cząsteczkowego.

Obecnie na podstawie licznych doświadczeń polowych przeprowadzonych w naszym kraju w pełni potwierdzono celowość wykorzystania nadmiaru słomy jako nawozu organicznego.

Stosowanie nawozów mineralnych (nawet w wysokich dawkach) nie zawsze prowadzi do przewidywanego wzrostu plonów.
Liczne badania wskazują, że warunki pogodowe okresu wegetacyjnego mają tak silny wpływ na rozwój roślin, że skrajnie niesprzyjające warunki pogodowe faktycznie neutralizują efekt wzrostu plonów nawet przy wysokich dawkach składników pokarmowych (Strapenyants i in., 1980; Fedoseev, 1985 ). Współczynniki wykorzystania składników pokarmowych z nawozów mineralnych mogą się znacznie różnić w zależności od warunków pogodowych sezonu wegetacyjnego, zmniejszając się dla wszystkich upraw w latach o niedostatecznej wilgotności (Yurkin i in., 1978; Derzhavin, 1992). W związku z tym na uwagę zasługują wszelkie nowe metody poprawy efektywności nawozów mineralnych na obszarach niezrównoważonego rolnictwa.
Jednym ze sposobów na zwiększenie efektywności wykorzystania składników pokarmowych z nawozów i gleby, wzmocnienie odporności roślin na niekorzystne czynniki środowiskowe oraz poprawę jakości otrzymywanych produktów jest stosowanie preparatów humusowych w uprawie roślin.
W ciągu ostatnich 20 lat znacznie wzrosło zainteresowanie substancjami humusowymi stosowanymi w rolnictwie. Temat nawozów humusowych nie jest nowy ani dla naukowców, ani dla praktyków rolniczych. Od lat 50. ubiegłego wieku badano wpływ preparatów humusowych na wzrost, rozwój i plonowanie różnych roślin uprawnych. Obecnie, ze względu na gwałtowny wzrost cen nawozów mineralnych, substancje humusowe znajdują szerokie zastosowanie w celu zwiększenia efektywności wykorzystania składników pokarmowych z gleby i nawozów, zwiększenia odporności roślin na niekorzystne czynniki środowiskowe oraz poprawy jakości plonu roślin. otrzymane produkty.
Różnorodne surowce do produkcji preparatów humusowych. Mogą to być węgle brunatne i ciemne, torf, sapropel jeziorny i rzeczny, wermikompost, leonardyt, a także różne nawozy organiczne i odpady.
Obecnie główną metodą otrzymywania humatów jest technologia wysokotemperaturowej alkalicznej hydrolizy surowców, w wyniku której uwalniane są powierzchniowo czynne wysokocząsteczkowe substancje organiczne o różnych masach, charakteryzujące się określoną strukturą przestrzenną i właściwościami fizyko-chemicznymi. Preparatywną formą nawozów humusowych może być proszek, pasta lub płyn o różnym ciężarze właściwym i stężeniu substancji czynnej.
Główną różnicą dla różnych preparatów humusowych jest forma aktywnego składnika kwasów humusowych i fulwowych oraz (lub) ich soli - w postaci rozpuszczalnej w wodzie, strawnej lub niestrawnej. Im wyższa zawartość kwasów organicznych w preparacie humusowym, tym cenniejszy jest zarówno do indywidualnego stosowania, a zwłaszcza do otrzymywania złożonych nawozów z humianami.
Istnieją różne sposoby wykorzystania preparatów humusowych w produkcji roślinnej: obróbka materiału siewnego, nawożenie dolistne, wprowadzanie roztworów wodnych do gleby.
Humaty można stosować zarówno samodzielnie, jak i w połączeniu ze środkami ochrony roślin, regulatorami wzrostu, makro- i mikroelementami. Zakres ich zastosowania w produkcji roślinnej jest niezwykle szeroki i obejmuje prawie wszystkie uprawy rolne produkowane zarówno w dużych przedsiębiorstwach rolnych, jak i na osobistych działkach pomocniczych. Ostatnio znacznie wzrosło ich zastosowanie w różnych uprawach ozdobnych.
Substancje humusowe działają kompleksowo, poprawiając stan gleby i system interakcji „gleba – rośliny”:
- zwiększają mobilność fosforu przyswajalnego w glebie i roztworach glebowych, hamują immobilizację fosforu przyswajalnego i retrogradację fosforu;
- radykalnie poprawiają bilans fosforu w glebie i fosforu odżywiania roślin, co wyraża się wzrostem udziału związków fosforoorganicznych odpowiedzialnych za transfer i przemianę energii, syntezę kwasów nukleinowych;
- poprawiają strukturę gleb, ich przepuszczalność gazów, wodoprzepuszczalność gleb ciężkich;
- utrzymują równowagę organiczno-mineralną gleb, zapobiegając ich zasoleniu, zakwaszeniu i innym negatywnym procesom prowadzącym do zmniejszenia lub utraty żyzności;
- skrócić okres wegetacji poprzez poprawę metabolizmu białek, skoncentrowane dostarczanie składników odżywczych do części owocowych roślin, nasycając je związkami wysokoenergetycznymi (cukry, kwasy nukleinowe i inne związki organiczne), a także hamować akumulację azotanów w zieleni część roślin;
- wspomagają rozwój systemu korzeniowego rośliny dzięki dobremu odżywieniu i przyspieszonemu podziałowi komórek.
Szczególnie ważne są korzystne właściwości składników humusowych dla utrzymania równowagi organiczno-mineralnej gleb w intensywnych technologiach. Artykuł Paula Fixsena „The Concept of Increasing Crop Productivity and Plant Nutrient Efficiency” (Fixen, 2010) zawiera link do systematycznej analizy metod oceny efektywności wykorzystania składników pokarmowych roślin. Jako jeden z istotnych czynników wpływających na efektywność wykorzystania składników pokarmowych wskazano intensywność technologii uprawy roślin i związane z tym zmiany w strukturze i składzie gleby, w szczególności immobilizację składników pokarmowych oraz mineralizację materii organicznej . Składniki humusowe w połączeniu z kluczowymi makroelementami, przede wszystkim fosforem, utrzymują żyzność gleby w intensywnych technologiach.
W pracy Ivanova SE, Loginova IV, Tyndall T. „Fosfor: mechanizmy ubytków z gleby i sposoby ich ograniczania” (Ivanova i in., 2011) jako jeden z najważniejszych uznano chemiczne wiązanie fosforu w glebie. główne czynniki o niskim stopniu wykorzystania fosforu przez rośliny (na poziomie 5 - 25% ilości fosforu wprowadzonego w I roku). Zwiększenie stopnia wykorzystania fosforu przez rośliny w roku stosowania ma wyraźny wpływ na środowisko - ograniczenie wnikania fosforu wraz z spływami powierzchniowymi i podziemnymi do zbiorników wodnych. Połączenie składnika organicznego w postaci substancji humusowych z minerałem w nawozach zapobiega chemicznemu wiązaniu fosforu do słabo rozpuszczalnych fosforanów wapnia, magnezu, żelaza i glinu oraz zatrzymuje fosfor w postaci dostępnej dla roślin.
Naszym zdaniem bardzo obiecujące jest zastosowanie preparatów humusowych w składzie makronawozów mineralnych.
Obecnie istnieje kilka sposobów wprowadzania humatów do suchych nawozów mineralnych:
- obróbka powierzchniowa granulowanych nawozów przemysłowych, która znajduje szerokie zastosowanie w przygotowaniu mechanicznych mieszanek nawozowych;
- mechaniczne wprowadzanie humatów do proszku z następną granulacją w małoseryjnej produkcji nawozów mineralnych.
- wprowadzanie humatów do wytopu podczas wielkoseryjnej produkcji nawozów mineralnych (produkcja przemysłowa).
Stosowanie preparatów humusowych do produkcji płynnych nawozów mineralnych stosowanych do dolistnego dokarmiania upraw stało się bardzo rozpowszechnione w Rosji i za granicą.
Celem niniejszej publikacji jest wykazanie porównawczej skuteczności humusowanych i konwencjonalnych granulowanych nawozów mineralnych na zboża (pszenica ozima i jara, jęczmień) oraz rzepak jary w różnych strefach glebowo-klimatycznych Rosji.
Humat sodowy Sachalin został wybrany jako preparat humusowy w celu uzyskania gwarantowanych wysokich wyników w zakresie wydajności agrochemicznej z następującymi wskaźnikami ( patka. jeden).

Produkcja humatu sachalińskiego oparta jest na wykorzystaniu węgla brunatnego ze złoża Solntsevo na Sachalin, który posiada bardzo wysokie stężenie kwasów huminowych w formie przyswajalnej (ponad 80%). Ekstrakt alkaliczny z węgli brunatnych tego złoża jest prawie całkowicie rozpuszczalny w wodzie, niehigroskopijny i nie zbrylający się proszek o ciemnobrązowej barwie. W skład produktu wchodzą również mikroelementy i zeolity, które przyczyniają się do gromadzenia składników odżywczych i regulują proces przemiany materii.
Oprócz wskazanych wskaźników humusu sodowego sachalinu, ważnym czynnikiem w jego wyborze jako dodatku humusowego była produkcja skoncentrowanych form preparatów humusowych w ilościach przemysłowych, wysokie wskaźniki agrochemiczne do indywidualnego stosowania, zawartość substancji humusowych głównie w wodzie- rozpuszczalna forma i obecność płynnej postaci humatu do równomiernego rozmieszczenia w granulce w produkcji przemysłowej, a także rejestracji państwowej jako agrochemiczny.
W 2004 roku Ammofos SA w Cherepovets wyprodukował pilotażową partię nowego rodzaju nawozu - azofoski (nitroammofoski) gatunku 13:19:19 z dodatkiem humianu sodowego sachalinu (ekstrakt alkaliczny z leonardytu) do pulpy według technologii opracowanej w OAO NUIIF. Wskaźniki jakości ammofoski humowanej 13:19:19 podano w: patka. 2.

Głównym zadaniem podczas badań przemysłowych było uzasadnienie optymalnej metody wprowadzenia dodatku humatu Sachalin przy zachowaniu rozpuszczalnej w wodzie postaci humianu w produkcie. Wiadomo, że związki humusowe w środowisku kwaśnym (przy pH<6) переходят в формы водорастворимых гуматов (H-гуматы) с потерей их эффективности.
Wprowadzenie sproszkowanego humatu „Sachalińskiego” do recyklingu przy produkcji nawozów złożonych zapewniło, że humat nie wchodził w kontakt z kwaśnym środowiskiem w fazie ciekłej i jego niepożądanymi przemianami chemicznymi. Potwierdziła to późniejsza analiza gotowych nawozów z humianami. Wprowadzenie humusu faktycznie na końcowym etapie procesu technologicznego determinowało zachowanie osiągniętej wydajności układu technologicznego, brak przepływów powrotnych i dodatkowych emisji. Nie stwierdzono również pogorszenia stanu fizykochemicznych nawozów złożonych (zbrylanie, wytrzymałość granul, pylistość) w obecności składnika humusowego. Projekt sprzętowy jednostki wtryskowej humatu również nie nastręczał trudności.
W 2004 r. CJSC „Set-Orel Invest” (region Oryol) przeprowadził eksperyment produkcyjny z wprowadzeniem humusowanego ammofosforanu dla jęczmienia. Wzrost plonu jęczmienia na powierzchni 4532 ha ze stosowania nawozu humusowanego w stosunku do standardowej marki ammofos 13:19:19 wyniósł 0,33 t/ha (11%), zawartość białka w ziarnie wzrosła z 11 do 12,6% ( patka. 3), co dało gospodarstwu dodatkowy zysk w wysokości 924 rubli/ha.

W 2004 roku w Ogólnorosyjskim Instytucie Badawczym Roślin Strączkowych i Zbóż SFUE OPH „Orłowskoje” (region Oryol) przeprowadzono doświadczenia polowe w celu zbadania wpływu ammofoski humowanej i konwencjonalnej (13:19:19) na plon i jakość wiosny i pszenica ozima.

Schemat eksperymentu:

Kontrola (bez nawozu)
N26 P38 K38 kg s.k./ha
N26 P38 K38 kg a.i./ha humated
N39 P57 K57 kg s.k./ha
N39 P57 K57 kg a.i./ha humated.

Eksperymenty z pszenicą ozimą (odmiana Moskovskaya-39) przeprowadzono na dwóch poprzednikach - ugorze czarnym i sideralnym. Analiza wyników doświadczenia z pszenicą ozimą wykazała, że ​​nawozy humusowane mają pozytywny wpływ na plon oraz zawartość białka i glutenu w ziarnie w porównaniu z nawozem tradycyjnym. Maksymalny plon (3,59 t/ha) zaobserwowano w wariancie z wprowadzeniem zwiększonej dawki nawozu humusowego (N39 P57 K57). W tym samym wariancie uzyskano najwyższą zawartość białka i glutenu w ziarnie ( patka. 4).

W doświadczeniu z pszenicą jarą (odmiana Smena) maksymalny plon wynoszący 2,78 t/ha zaobserwowano również po zastosowaniu zwiększonej dawki nawozu humusowego. W tym samym wariancie stwierdzono najwyższą zawartość białka i glutenu w ziarnie. Podobnie jak w doświadczeniu z pszenicą ozimą, zastosowanie nawozu hutowanego statystycznie istotnie zwiększyło plon oraz zawartość białka i glutenu w ziarnie w porównaniu z zastosowaniem tej samej dawki standardowego nawozu mineralnego. Ten ostatni działa nie tylko jako samodzielny składnik, ale także poprawia przyswajanie przez rośliny fosforu i potasu, ogranicza utratę azotu w azotowym cyklu żywieniowym i ogólnie poprawia wymianę między glebą, roztworami glebowymi i roślinami.
Znacząca poprawa jakości plonu oraz pszenicy ozimej i jarej wskazuje na wzrost efektywności żywienia mineralnego części produkcyjnej rośliny.
Zgodnie z wynikami działania, dodatek humusowy można porównać z wpływem mikroskładników (bor, cynk, kobalt, miedź, mangan itp.). Przy stosunkowo niskiej zawartości (od dziesiątych do 1%) dodatki humusowe i mikroelementy zapewniają niemal taki sam wzrost plonu i jakości produktów rolnych. W pracy (Aristarkhov, 2010) zbadano wpływ mikroelementów na plon i jakość ziarna zbóż i roślin strączkowych oraz wykazano wzrost białka i glutenu na przykładzie pszenicy ozimej z głównym zastosowaniem na różnych typach gleb. Ukierunkowany wpływ mikroelementów i humusów na część produkcyjną upraw jest porównywalny pod względem uzyskanych wyników.
Wysokie wyniki produkcji agrochemicznej przy minimalnym dopracowaniu oprzyrządowania do wielkoskalowej produkcji złożonych nawozów, otrzymywanych z zastosowania humusowanej ammofoski (13:19:19) z humianem sodowym sachalinu, umożliwiły poszerzenie asortymentu humusowanych gatunków złożone nawozy z dodatkiem gatunków zawierających azot.
W 2010 roku Mineral Fertilizers JSC (Rossosh, Voronezh Region) wyprodukowała partię 16:16:16 (N:P 2 O 5: K 2 O) humowanej azofoski zawierającej humat (ekstrakt alkaliczny z leonardytu) - nie mniej niż 0,3% i wilgotność - nie więcej niż 0,7%.
Azofoska z humianami była jasnoszarym granulowanym nawozem organomineralnym, różniącym się od standardowego jedynie obecnością w nim substancji humusowych, co nadało nowemu nawozowi ledwo zauważalny jasnoszary odcień. Azofoska z humianami była polecana jako nawóz organiczno-mineralny do stosowania doglebowego głównego i „przedsiewnego” oraz do zaprawiania korzeni pod wszystkie rośliny uprawne, w których można stosować azofoskę konwencjonalną.
W 2010 i 2011 Na polu doświadczalnym Państwowego Instytutu Naukowego Moskiewskiego Instytutu Badawczego Rolnictwa „Niemczinowka” prowadzono badania z humatowaną azofoską wyprodukowaną przez JSC „Nawozy mineralne” w porównaniu ze standardowym, a także z nawozami potasowymi (chlorkiem potasu) zawierającymi kwasy huminowe (KaliGum), w porównaniu z tradycyjnym nawozem potasowym KCl.
Eksperymenty polowe przeprowadzono zgodnie z ogólnie przyjętą metodologią (Dospekhov, 1985) na polu doświadczalnym Moskiewskiego Instytutu Badawczego Rolnictwa „Nemchinovka”.
Charakterystyczną cechą gleb na poletku doświadczalnym jest wysoka zawartość fosforu (około 150-250 mg/kg) oraz średnia zawartość potasu (80-120 mg/kg). Doprowadziło to do zaniechania głównego stosowania nawozów fosforowych. Gleba jest bagienno-bielicowa średnio gliniasta. Charakterystyka agrochemiczna gleby przed ułożeniem doświadczenia: zawartość materii organicznej - 3,7%, pHrozt.-5,2, NH4 - - śladowe, NO3 - - 8 mg/kg, P 2 O 5 i K 2 O (wg Kirsanowa) - odpowiednio 156 i 88 mg/kg, CaO - 1589 mg/kg, MgO - 474 mg/kg.
W doświadczeniu z azofoską i rzepakiem wielkość poletka doświadczalnego wynosiła 56 m2 (14m x 4m), powtórzenie było czterokrotne. Uprawa przedsiewna po nawożeniu głównym - kultywatorem i bezpośrednio przed siewem - kultywatorem RBC. Siew - siewnikiem amazońskim w optymalnych warunkach agrotechnicznych, głębokość siewu 4-5 cm - dla pszenicy i 1-3 cm - dla rzepaku. Dawki wysiewu: pszenica - 200 kg/ha, rzepak - 8 kg/ha.
W doświadczeniu użyto pszenicy jarej odmiany MIS oraz rzepaku jarego odmiany Podmoskovny. Odmiana MIS to wysoce wydajna odmiana śródsezonowa, która pozwala na stałe pozyskiwanie ziarna nadającego się do produkcji makaronów. Odmiana odporna na wyleganie; na znacznie słabszą od normy wpływa rdza brunatna, mączniak prawdziwy i twarda śniedź.
Rzepak jary Podmoskovny - w połowie sezonu, okres wegetacji 98 dni. Ekologicznie plastyczna, charakteryzująca się równomiernym kwitnieniem i dojrzewaniem, odporność na wyleganie 4,5-4,8 pkt. Niska zawartość glukozynolanów w nasionach pozwala na większe wykorzystanie ciast i mączek w dietach zwierząt i drobiu.
Pszenica została zebrana w fazie dojrzałości pełnego ziarna. Rzepak pokoszono na zielonkę w fazie kwitnienia. Eksperymenty dla pszenicy jarej i rzepaku przebiegały według tego samego schematu.
Analizę gleby i roślin przeprowadzono zgodnie ze standardowymi i ogólnie przyjętymi metodami w agrochemii.

Schemat eksperymentów z azofoską:

Tło (50 kg s.k. N/ha na opatrunek pogłówny)
Tło + azofoska główna aplikacja 30 kg a.i. NPK/ha
Tło + azofoska z głównym zastosowaniem humusu 30 kg a.i. NPK/ha
Tło + azofoska główna aplikacja 60 kg a.i. NPK/ha
Tło + azofoska z humatem główna aplikacja 60 kg a.i. NPK/ha
Tło + azofoska główna aplikacja 90 kg a.i. NPK/ha
Tło + azofoska z głównym zastosowaniem humusu 90 kg a.i. NPK/ha

Skuteczność agrochemiczna nawozów kompleksowych zawierających humiany wykazano również w ekstremalnie suchych warunkach 2010 roku, potwierdzając kluczowe znaczenie humianów dla odporności upraw na stres ze względu na aktywację procesów metabolicznych podczas głodu wodnego.
W latach badań warunki pogodowe znacznie odbiegały od wieloletniej średniej dla strefy Non-Czarnozem. W 2010 roku maj i czerwiec sprzyjały rozwojowi upraw rolniczych, a organy generatywne zostały złożone w roślinach z perspektywą przyszłego plonu ziarna około 7 t/ha dla pszenicy jarej (jak w 2009 roku) i 3 t/ha dla rzepak. Jednak, podobnie jak w całym regionie centralnym Federacji Rosyjskiej, w regionie moskiewskim od początku lipca do żniw pszenicy na początku sierpnia obserwowana była długa susza. Średnie temperatury dobowe w tym okresie zostały przekroczone o 7°C, a temperatury w ciągu dnia przez długi czas utrzymywały się powyżej 35°C. Poszczególne opady krótkookresowe spadały w postaci ulewnych deszczy, a woda spływała ze spływem powierzchniowym i parowała, tylko częściowo wchłaniany do gleby. Nasycenie gleby wilgocią w krótkich okresach deszczu nie przekraczało głębokości penetracji 2-4 cm W 2011 r. w pierwszej dekadzie maja po siewie i podczas kiełkowania roślin opady spadły prawie 4-krotnie mniej (4 mm) niż średnia ważona długookresowa norma (15 mm).
Średnia dobowa temperatura powietrza w tym okresie (13,9 o C) była znacznie wyższa od wieloletniej średniej dobowej temperatury (10,6 o C). Wielkość opadów i temperatura powietrza w II i III dekadzie maja nie różniła się istotnie od wielkości średnich opadów i średnich dobowych temperatur.
W czerwcu opady były znacznie mniejsze od średniej wieloletniej, temperatura powietrza przekroczyła średnią dobową o 2-4 o C.
Lipiec był gorący i suchy. Łącznie w okresie wegetacyjnym opady były o 60 mm mniejsze od normy, a średnia dobowa temperatura powietrza była o około 2 o C wyższa od średniej wieloletniej. Niesprzyjające warunki pogodowe w latach 2010 i 2011 nie mogły nie wpłynąć na stan upraw. Susza zbiegła się z fazą wypełnienia ziarna pszenicy, co ostatecznie doprowadziło do znacznego obniżenia plonu.
Przedłużająca się susza powietrzna i glebowa w 2010 roku nie dała oczekiwanego efektu zwiększania dawek azofoski. Wykazano to zarówno w przypadku pszenicy, jak i rzepaku.
Niedobór wilgoci okazał się główną przeszkodą we wdrażaniu żyzności gleby, podczas gdy plon pszenicy był generalnie dwukrotnie niższy niż w analogicznym doświadczeniu z 2009 roku (Garmash i in., 2011). Wzrosty plonu przy zastosowaniu 200, 400 i 600 kg/ha azofoski (masa fizyczna) były prawie takie same ( patka. pięć).

Niski plon pszenicy wynika głównie z kruchości ziarna. Masa 1000 ziaren we wszystkich wariantach doświadczenia wynosiła 27–28 gramów. Dane dotyczące struktury plonu na wariantach nie różniły się istotnie. W masie snopa ziarno stanowiło około 30% (w normalnych warunkach atmosferycznych liczba ta dochodzi do 50%). Współczynnik krzewienia wynosi 1,1-1,2. Masa ziarna w kłosie wynosiła 0,7-0,8 grama.
Jednocześnie w wariantach doświadczenia z azofoską humusowaną uzyskano istotny wzrost plonu wraz ze wzrostem dawek nawozu. Wynika to przede wszystkim z lepszego ogólnego stanu roślin i rozwoju silniejszego systemu korzeniowego przy stosowaniu humatów na tle ogólnego stresu upraw z długiej i długotrwałej suszy.
Istotny efekt zastosowania azofoski humowanej ujawnił się w początkowej fazie rozwoju roślin rzepaku. Po wysianiu nasion rzepaku, w wyniku krótkiej ulewy, a następnie wysokich temperatur powietrza, na powierzchni gleby utworzyła się gęsta skorupa. Dlatego sadzonki na wariantach z wprowadzeniem azofoski konwencjonalnej były nierówne i bardzo nieliczne w porównaniu z wariantami z azofoską humusowaną, co prowadziło do istotnych różnic w plonie zielonej masy ( patka. 6).

W doświadczeniu z nawozami potasowymi powierzchnia poletka doświadczalnego wynosiła 225 m2 (15 m x 15 m), doświadczenie powtarzano czterokrotnie, położenie poletek losowano. Powierzchnia eksperymentu to 3600 m 2 . Doświadczenie przeprowadzono w połączeniu płodozmian zboża ozime – zboża jare – ugór pracowity. Poprzednikiem pszenicy jarej jest pszenżyto ozime.
Nawozy aplikowano ręcznie w dawce: azot – 60, potas – 120 kg s.c. na ha. Jako nawozy azotowe zastosowano saletrę amonową, a jako nawozy potasowe chlorek potasu i nowy nawóz KaliGum. W doświadczeniu uprawiano pszenicę jarą odmianę Zlata, polecaną do uprawy w regionie Centralnym. Odmiana wcześnie dojrzewająca o potencjale wydajności do 6,5 t/ha. Odporna na wyleganie, znacznie słabsza od odmiany standardowej jest dotknięta rdzą liściową i mączniakiem, na poziomie odmiany standardowej - septoriami. Nasiona przed siewem zostały poddane działaniu środka dezynfekującego Vincit w zalecanych przez producenta normach. W fazie krzewienia pszenicę nawożono saletrą amonową w dawce 30 kg a.i. na 1 ha.

Schemat eksperymentów z nawozami potasowymi:

Kontrola (bez nawozu).
N60 podstawowy + górny opatrunek N30
N60 basic + N30 top dressing + K 120 (KCl)
N60 basic + N30 top dressing + K 120 (KaliGum)

W doświadczeniach z nawozami potasowymi występowała tendencja do zwiększania plonu ziarna pszenicy w wariancie z badanym nawozem KaliGum w porównaniu z tradycyjnym chlorkiem potasu. Zawartość białka w ziarnie po zastosowaniu humusowanego nawozu KaliGum była o 1,3% wyższa w porównaniu z KCl. Najwyższą zawartość białka zaobserwowano w wariantach z minimalnym plonem – kontrola oraz wariant z wprowadzeniem azotu (N60 + N30). Dane dotyczące struktury plonu na wariantach nie różniły się istotnie. Masa 1000 ziaren i masa ziarna w kłosie były praktycznie takie same dla wariantów i wynosiły odpowiednio 38,1–38,6 gi 0,7–0,8 g ( patka. 7).

W ten sposób doświadczenia polowe niezawodnie udowodniły skuteczność agrochemiczną złożonych nawozów z dodatkami humusowymi, determinowaną wzrostem plonu i zawartości białka w zbożach. Dla zapewnienia tych wyników konieczny jest prawidłowy dobór preparatu humusowego o wysokim udziale humusów rozpuszczalnych w wodzie, jego postaci i miejsca wprowadzenia do procesu technologicznego na końcowych etapach. Umożliwia to uzyskanie stosunkowo niskiej zawartości humianów (0,2 - 0,5% wag.) w nawozach humusowych i zapewnienie równomiernego rozmieszczenia humianów na granulce. Jednocześnie ważnym czynnikiem jest zachowanie wysokiego udziału rozpuszczalnej w wodzie postaci humatów w nawozach humusowych.
Nawozy złożone z humianami zwiększają odporność upraw rolniczych na niekorzystne warunki pogodowe i klimatyczne, w szczególności na suszę i pogorszenie struktury gleby. Można je polecić jako skuteczne agrochemikalia na terenach ryzykownych upraw, a także przy stosowaniu intensywnych metod uprawy z kilkoma uprawami rocznie w celu utrzymania wysokiej żyzności gleby, w szczególności w strefach rozrastających się z deficytem wody oraz w strefach suchych. O wysokiej wydajności agrochemicznej humowanej ammofoski (13:19:19) decyduje złożone działanie części mineralnej i organicznej ze zwiększeniem działania składników pokarmowych, przede wszystkim żywienie roślin fosforem, poprawa metabolizmu między glebą i rośliny i wzrost odporności roślin na stres.

Lewin Borys Władimirowicz – kandydat nauk technicznych, zastępca generalny. Dyrektor, Dyrektor ds. Polityki Technicznej PhosAgro-Cherepovets JSC; e-mail:[e-mail chroniony] .

Ozerov Sergey Alexandrovich - Kierownik Działu Analizy Rynku i Planowania Sprzedaży PhosAgro-Cherepovets JSC; e-mail:[e-mail chroniony] .

Garmash Grigory Aleksandrovich - Kierownik Laboratorium Badań Analitycznych Federalnej Państwowej Budżetowej Instytucji Naukowej "Moskiewski Instytut Badawczy Rolnictwa" Nemchinovka ", kandydat nauk biologicznych; e-mail:[e-mail chroniony] .

Garmash Nina Yuryevna - sekretarz naukowy Moskiewskiego Instytutu Badawczego Rolnictwa „Nemchinovka”, doktor nauk biologicznych; e-mail:[e-mail chroniony] .

Latina Natalya Valerievna - Dyrektor Generalny Biomir 2000 LLC, Dyrektor Produkcji Sachalin Humat Group of Companies; e-mail:[e-mail chroniony] .

Literatura

Paul I. Fixsen Koncepcja zwiększenia produktywności upraw rolnych i efektywności wykorzystania składników pokarmowych roślin // Plant Nutrition: Biuletyn Międzynarodowego Instytutu Żywienia Roślin, 2010, nr 1. - od. 2-7.

Ivanova S.E., Loginova I.V., Tundell T. Fosfor: mechanizmy strat z gleby i sposoby ich ograniczania // Roślinne odżywianie: Biuletyn Międzynarodowego Instytutu Żywienia Roślin, 2011, nr 2. - od. 9-12.
Aristarkhov A.N. i wsp. Wpływ mikronawozów na produktywność, plon białka i jakość produktu zbóż i roślin strączkowych // Agrochemia, 2010, nr 2. - od. 36-49.
Strapenyants R.A., Novikov A.I., Strebkov I.M., Shapiro L.Z., Kirikoy Ya.T. Modelowanie prawidłowości działania nawozów mineralnych na uprawę Vestnik s.-kh. Nauki, 1980, nr 12. - s. 34-43.
Fedoseev A.P. Pogoda i wydajność nawozu. Leningrad: Gidrometizdat, 1985. - 144 s.
Yurkin S.N., Pimenov E.A., Makarov N.B. Wpływ warunków glebowo-klimatycznych i nawozów na zużycie głównych składników pokarmowych w uprawie pszenicy // Agrochemia, 1978, nr 8. - P. 150-158.
Derżawin L.M. Zastosowanie nawozów mineralnych w intensywnym rolnictwie. M.: Kołos, 1992. - 271 s.
Garmash N.Yu., Garmash G.A., Berestov A.V., Morozova G.B. Pierwiastki śladowe w intensywnych technologiach produkcji zbóż // Biuletyn Agrochemiczny, 2011, nr 5. - s. 14-16.

Kubański Uniwersytet Państwowy

Wydział Biologii

w dyscyplinie „Ekologia gleby”

„Ukryty negatywny wpływ nawozów”.

Wykonywane

Afanasjewa L. Yu.

student V roku

(specjalność -

„Bioekologia”)

Sprawdzone Bukarewa O.V.

Krasnodar, 2010

Wstęp…………………………………………………………………………………...3

1. Wpływ nawozów mineralnych na gleby………………………………………...4

2. Wpływ nawozów mineralnych na powietrze atmosferyczne i wodę…………..5

3. Wpływ nawozów mineralnych na jakość produktów i zdrowie człowieka……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………

4. Geoekologiczne konsekwencje stosowania nawozów……………………...8

5. Wpływ nawozów na środowisko…………………………………..10

Wniosek……………………………………………………………………………………….17

Wykaz wykorzystanej literatury………………………………………………………...18

Wstęp

Zanieczyszczenie gleb obcymi chemikaliami powoduje ich ogromne szkody. Istotnym czynnikiem zanieczyszczenia środowiska jest chemizacja rolnictwa. Nawet nawozy mineralne, jeśli są stosowane niewłaściwie, mogą powodować szkody w środowisku z wątpliwym efektem ekonomicznym.

Liczne badania chemików rolniczych wykazały, że różne rodzaje i formy nawozów mineralnych w różny sposób wpływają na właściwości gleby. Wprowadzone do gleby nawozy wchodzą z nią w złożone interakcje. Dokonują się tu przeróżne przemiany, które zależą od wielu czynników: właściwości nawozów i gleby, warunków pogodowych, techniki rolniczej. Od tego, jak przebiega przemiana niektórych rodzajów nawozów mineralnych (fosfor, potaż, azot) zależy ich wpływ na żyzność gleby.

Nawozy mineralne są nieuniknioną konsekwencją intensywnej uprawy. Istnieją obliczenia, że ​​aby osiągnąć pożądany efekt ze stosowania nawozów mineralnych, ich światowe spożycie powinno wynosić około 90 kg/rok na osobę. Całkowita produkcja nawozów w tym przypadku sięga 450-500 mln ton/rok, podczas gdy obecnie ich światowa produkcja wynosi 200-220 mln ton/rok lub 35-40 kg/rok na osobę.

Stosowanie nawozów można uznać za jeden z przejawów prawa rosnącego nakładu energii na jednostkę produkcji rolnej. Oznacza to, że aby uzyskać taki sam wzrost plonu, potrzebna jest coraz większa ilość nawozów mineralnych. Tak więc na początkowych etapach aplikacji nawozu przyrost 1 tony ziarna na 1 ha zapewnia wprowadzenie 180-200 kg nawozów azotowych. Kolejna dodatkowa tona zboża wiąże się z 2-3 krotnie większą dawką nawozu.

Konsekwencje środowiskowe stosowania nawozów mineralnych Warto rozważyć, przynajmniej z trzech punktów widzenia:

Lokalne oddziaływanie nawozów na ekosystemy i gleby, na których są stosowane.

Skandaliczny wpływ na inne ekosystemy i ich powiązania, przede wszystkim na środowisko wodne i atmosferę.

Wpływ na jakość produktów uzyskiwanych z gleb nawożonych i zdrowie człowieka.

1. Wpływ nawozów mineralnych na gleby

W glebie jako system, takie zmiany prowadzące do utraty płodności:

Zwiększa kwasowość;

Zmienia się skład gatunkowy organizmów glebowych;

Obieg substancji zostaje zakłócony;

Struktura, która pogarsza inne właściwości, zostaje zniszczona.

Istnieją dowody (Mineev, 1964), że zwiększone wymywanie z nich wapnia i magnezu jest konsekwencją wzrostu kwasowości gleby przy stosowaniu nawozów (przede wszystkim kwaśnych nawozów azotowych). Aby zneutralizować to zjawisko, pierwiastki te muszą zostać wprowadzone do gleby.

Nawozy fosforowe nie mają tak wyraźnego działania zakwaszającego jak nawozy azotowe, ale mogą powodować głód cynku u roślin i akumulację strontu w powstałych produktach.

Wiele nawozów zawiera obce zanieczyszczenia. W szczególności ich wprowadzenie może zwiększyć radioaktywność tła i prowadzić do postępującej akumulacji metali ciężkich. Podstawowy sposób zmniejszyć te efekty.– umiarkowane i naukowo uzasadnione stosowanie nawozów:

Optymalne dawki;

Minimalna ilość szkodliwych zanieczyszczeń;

Naprzemiennie z nawozami organicznymi.

Warto też pamiętać o wyrażeniu, że „nawozy mineralne są sposobem maskowania rzeczywistości”. Istnieją zatem dowody na to, że produkty erozji gleby usuwają więcej minerałów niż wprowadzanych nawozami.

2. Wpływ nawozów mineralnych na powietrze atmosferyczne i wodę

Wpływ nawozów mineralnych na powietrze atmosferyczne i wodę związany jest głównie z ich formami azotu. Azot z nawozów mineralnych przedostaje się do powietrza w postaci wolnej (w wyniku denitryfikacji) lub w postaci związków lotnych (np. w postaci podtlenku azotu N2O).

Według współczesnych koncepcji straty gazowe azotu z nawozów azotowych wynoszą od 10 do 50% jego zastosowania. Skutecznym sposobem ograniczania gazowych strat azotu jest ich naukowo uzasadnione zastosowanie:

Aplikacja do strefy formowania korzeni w celu najszybszego przyswajania przez rośliny;

Stosowanie substancji-inhibitorów strat gazowych (nitropiryna).

Najbardziej namacalny wpływ na źródła wody, oprócz azotu, mają nawozy fosforowe. Przenoszenie nawozów do źródeł wody jest zminimalizowane przy prawidłowym stosowaniu. W szczególności niedopuszczalne jest rozrzucanie nawozów na pokrywie śnieżnej, rozpraszanie ich z samolotów w pobliżu zbiorników wodnych oraz przechowywanie ich na otwartej przestrzeni.

3. Wpływ nawozów mineralnych na jakość produktów i zdrowie człowieka

Nawozy mineralne mogą mieć negatywny wpływ zarówno na rośliny, jak i na jakość produktów roślinnych, a także na organizmy, które je spożywają. Główne z tych oddziaływań przedstawiono w tabelach 1, 2.

Przy dużych dawkach nawozów azotowych wzrasta ryzyko chorób roślin. Występuje nadmierne nagromadzenie masy zielonej i gwałtownie wzrasta prawdopodobieństwo wylegania roślin.

Wiele nawozów, zwłaszcza zawierających chlor (chlorek amonu, chlorek potasu), ma negatywny wpływ na zwierzęta i ludzi, głównie poprzez wodę, do której przedostaje się uwalniany chlor.

Negatywny wpływ nawozów fosforowych wynika głównie z zawartego w nich fluoru, metali ciężkich i pierwiastków promieniotwórczych. Fluor w stężeniu w wodzie powyżej 2 mg/l może przyczyniać się do niszczenia szkliwa zębów.

Tabela 1 – Wpływ nawozów mineralnych na rośliny i jakość produktów roślinnych

Rodzaje nawozów	Wpływ nawozów mineralnych
pozytywny	negatywny
		Przy dużych dawkach lub przedwczesnych metodach stosowania - kumulacja w postaci azotanów, gwałtowny wzrost ze szkodą dla stabilności, zwiększona zachorowalność, zwłaszcza choroby grzybowe. Chlorek amonu przyczynia się do akumulacji Cl. Głównymi akumulatorami azotanów są warzywa, kukurydza, owies i tytoń.
Fosforowy	Zmniejsz negatywne skutki azotu; poprawić jakość produktu; pomagają zwiększyć odporność roślin na choroby.	Przy dużych dawkach możliwa jest zatrucie roślin. Działają głównie poprzez zawarte w nich metale ciężkie (kadm, arsen, selen), pierwiastki promieniotwórcze i fluor. Główne akumulatory to pietruszka, cebula, szczaw.
Potaż	Podobny do fosforu.	Działają głównie poprzez akumulację chloru podczas wytwarzania chlorku potasu. Z nadmiarem potasu - zatrucie. Głównymi akumulatorami potasu są ziemniaki, winogrona, gryka, warzywa szklarniowe.

Tabela 2 - Wpływ nawozów mineralnych na zwierzęta i ludzi

Rodzaje nawozów	Główne skutki
Formy azotanów	Azotany (maksymalne stężenie graniczne dla wody 10 mg/l, dla żywności - 500 mg/dzień na osobę) są redukowane w organizmie do azotynów, które powodują zaburzenia metaboliczne, zatrucia, pogorszenie stanu immunologicznego, methemoglobinię (głód tlenu w tkankach) . Wchodząc w interakcje z aminami (w żołądku) tworzą nitrozoaminy - najgroźniejsze czynniki rakotwórcze. U dzieci mogą powodować tachykardię, sinicę, wypadanie rzęs, pęknięcie pęcherzyków płucnych. W hodowli zwierząt: beri-beri, zmniejszona produktywność, kumulacja mocznika w mleku, zwiększona zachorowalność, zmniejszona płodność.
Fosforowy Superfosfat	Działają głównie poprzez fluor. Jego nadmiar w wodzie pitnej (powyżej 2 mg/l) powoduje uszkodzenie szkliwa zębów u ludzi, utratę elastyczności naczyń krwionośnych. Przy zawartości ponad 8 mg / l - zjawisko osteochondrozy.
Chlorek potasu Chlorek amonu	Spożycie wody o zawartości chloru powyżej 50 mg/l powoduje zatrucie (toksykozę) u ludzi i zwierząt.

4. Geoekologiczne konsekwencje stosowania nawozów

Rośliny do swojego rozwoju potrzebują pewnej ilości składników odżywczych (związków azotu, fosforu, potasu), zwykle przyswajanych z gleby. W ekosystemach naturalnych składniki pokarmowe zasymilowane przez roślinność powracają do gleby w wyniku procesów degradacji w cyklu materii (rozkład owoców, ściółka, obumarłe pędy, korzenie). Pewna ilość związków azotu jest zatrzymywana przez bakterie z atmosfery. Część biogenów wprowadzana jest wraz z opadem. Negatywną stroną bilansu jest infiltracja i spływ powierzchniowy rozpuszczalnych związków biogenów, ich usuwanie wraz z cząsteczkami gleby w procesie erozji gleby, a także przemiana związków azotu w fazę gazową z jej uwolnieniem do atmosfery.

W naturalnych ekosystemach tempo akumulacji lub zużycia składników pokarmowych jest zwykle niskie. Na przykład dla dziewiczego stepu na czarnoziemach Równiny Rosyjskiej stosunek przepływu związków azotu przez granice wybranego obszaru stepu do jego rezerw w górnej warstwie metrowej wynosi około 0,0001% lub 0,01% .

Rolnictwo narusza naturalną, prawie zamkniętą równowagę składników odżywczych. Coroczne zbiory zabierają część składników odżywczych zawartych w wytworzonym produkcie. W agroekosystemach tempo usuwania składników pokarmowych jest o 1-3 rzędy wielkości wyższe niż w systemach naturalnych, a im wyższy plon, tym relatywnie większa intensywność usuwania. Dlatego też, nawet jeśli początkowa podaż składników pokarmowych w glebie była znaczna, w agroekosystemie może być ona stosunkowo szybko zużyta.

W sumie przy zbiorach zbóż na świecie usuwa się np. ok. 40 mln ton azotu rocznie, czyli ok. 63 kg na 1 ha powierzchni zbóż. Oznacza to konieczność stosowania nawozów w celu utrzymania żyzności gleby i zwiększenia plonów, ponieważ przy intensywnej uprawie bez nawozów żyzność gleby spada już w drugim roku. Nawozy azotowe, fosforowe i potasowe są zwykle stosowane w różnych formach i kombinacjach, w zależności od lokalnych warunków. Jednocześnie stosowanie nawozów maskuje degradację gleby, zastępując naturalną żyzność żyznością opartą głównie na chemikaliach.

Produkcja i konsumpcja nawozów na świecie stale rosła, wzrastając w latach 1950-1990. około 10 razy. Przeciętne światowe zużycie nawozów w 1993 r. wyniosło 83 kg na 1 ha użytków rolnych. Za tą średnią kryje się duża różnica w konsumpcji w różnych krajach. Najwięcej nawozów stosuje się w Holandii, a poziom ich stosowania w ostatnich latach nawet spadł: z 820 kg/ha do 560 kg/ha. Z drugiej strony średnie zużycie nawozów w Afryce w 1993 r. wyniosło tylko 21 kg/ha, przy czym 24 kraje zużywały 5 kg/ha lub mniej.

Oprócz pozytywnych efektów nawozy stwarzają również problemy środowiskowe, zwłaszcza w krajach o wysokim poziomie ich wykorzystania.

Azotany są niebezpieczne dla zdrowia ludzkiego, jeśli ich stężenie w wodzie pitnej lub produktach rolnych jest wyższe niż ustalone MPC. Stężenie azotanów w wodach spływających z pól wynosi zwykle od 1 do 10 mg/l, a z gruntów nieorannych jest o rząd wielkości mniejsze. Wraz ze wzrostem masy i czasu stosowania nawozów, coraz więcej azotanów przedostaje się do wód powierzchniowych i gruntowych, czyniąc je niezdatnymi do picia. Jeżeli poziom stosowania nawozów azotowych nie przekracza 150 kg/ha rocznie, to około 10% objętości stosowanych nawozów trafia do wód naturalnych. Przy wyższym obciążeniu proporcja ta jest jeszcze wyższa.

W szczególności poważny jest problem zanieczyszczenia wód gruntowych po przedostaniu się azotanów do warstwy wodonośnej. Erozja wodna, unosząc cząstki gleby, przenosi również zawarte w nich i zaadsorbowane związki fosforu i azotu. Jeżeli dostaną się do akwenów o powolnej wymianie wody, poprawiają się warunki do rozwoju procesu eutrofizacji. Tak więc w rzekach Stanów Zjednoczonych rozpuszczone i zawieszone związki biogenów stały się głównym zanieczyszczeniem wody.

Zależność rolnictwa od nawozów mineralnych doprowadziła do poważnych zmian w globalnych cyklach azotu i fosforu. Przemysłowa produkcja nawozów azotowych doprowadziła do zakłócenia światowego bilansu azotowego w związku ze wzrostem ilości związków azotowych dostępnych dla roślin o 70% w porównaniu z okresem przedindustrialnym. Zbyt dużo azotu może zmienić kwasowość gleby, a także zawartość materii organicznej w glebie, co może dalej wypłukiwać składniki odżywcze gleby i pogorszyć naturalną jakość wody.

Według naukowców wypłukiwanie fosforu ze zboczy w procesie erozji gleby wynosi co najmniej 50 mln ton rocznie. Liczba ta jest porównywalna z roczną produkcją przemysłową nawozów fosforowych. W 1990 r. do oceanu rzeki wniosły tyle samo fosforu, ile wprowadzono na pola, czyli 33 mln t. Ponieważ gazowe związki fosforu nie istnieją, przemieszcza się on pod wpływem grawitacji, głównie z wodą, głównie z kontynentów do oceanów . Prowadzi to do chronicznego braku fosforu na lądzie i kolejnego globalnego kryzysu geoekologicznego.

5. Wpływ nawozów na środowisko

Negatywny wpływ nawozów na środowisko wynika przede wszystkim z niedoskonałości właściwości i składu chemicznego nawozów. istotne wady wielu nawozów mineralnych są:

Obecność kwasu resztkowego (kwasowość wolna) ze względu na technologię ich wytwarzania.

Kwasowość i zasadowość fizjologiczna wynikająca z dominującego wykorzystania przez rośliny kationów lub anionów z nawozów. Długotrwałe stosowanie nawozów fizjologicznie kwaśnych lub zasadowych zmienia odczyn roztworu glebowego, prowadzi do strat próchnicy, zwiększa mobilność i migrację wielu pierwiastków.

Wysoka rozpuszczalność tłuszczów. W nawozach, w przeciwieństwie do naturalnych rud fosforanowych, fluor występuje w postaci związków rozpuszczalnych i łatwo dostaje się do rośliny. Zwiększona akumulacja fluoru w roślinach zaburza metabolizm, aktywność enzymatyczną (hamuje działanie fosfatazy), niekorzystnie wpływa na foto- i biosyntezę białek oraz rozwój owoców. Wysokie dawki fluoru hamują rozwój zwierząt i prowadzą do zatruć.

Obecność metali ciężkich (kadm, ołów, nikiel). Najbardziej zanieczyszczone metalami ciężkimi są nawozy fosforowe i złożone. Wynika to z faktu, że prawie wszystkie rudy fosforu zawierają duże ilości strontu, pierwiastków ziem rzadkich i pierwiastków promieniotwórczych. Rozwój produkcji i stosowanie nawozów fosforowych i złożonych prowadzi do zanieczyszczenia środowiska związkami fluoru i arsenu.

Przy istniejących kwaśnych metodach przetwarzania naturalnych surowców fosforanowych stopień wykorzystania związków fluoru w produkcji superfosfatu nie przekracza 20-50%, w produkcji nawozów złożonych - jeszcze mniej. Zawartość fluoru w superfosfacie sięga 1-1,5, w ammofosie 3-5%. Średnio na każdą tonę fosforu niezbędnego dla roślin trafia na pola około 160 kg fluoru.

Jednak ważne jest, aby zrozumieć, że to nie same nawozy mineralne jako źródła składników odżywczych zanieczyszczają środowisko, ale związane z nimi składniki.

Rozpuszczalny stosowany do gleby nawozy fosforowe są w dużej mierze wchłaniane przez glebę i stają się niedostępne dla roślin oraz nie przemieszczają się po profilu glebowym. Ustalono, że pierwszy plon zużywa tylko 10-30% P2O5 z nawozów fosforowych, a reszta pozostaje w glebie i ulega wszelkiego rodzaju przemianom. Na przykład w glebach kwaśnych fosfor superfosfatowy jest najczęściej przekształcany w fosforany żelaza i glinu, aw glebach czarnoziemów i we wszystkich glebach węglanowych w nierozpuszczalne fosforany wapnia. Systematycznemu i wieloletniemu stosowaniu nawozów fosforowych towarzyszy stopniowa uprawa gleby.

Wiadomo, że długotrwałe stosowanie dużych dawek nawozów fosforowych może prowadzić do tzw. „fosforanowania”, gdy gleba wzbogacona jest w przyswajalne fosforany, a nowe porcje nawozów nie przynoszą efektu. W takim przypadku nadmiar fosforu w glebie może zaburzyć proporcje między składnikami odżywczymi, a czasem zmniejszyć dostępność cynku i żelaza dla roślin. Tak więc w warunkach Terytorium Krasnodarskiego na zwykłych czarnoziemach węglanowych przy zwykłym stosowaniu P2O5 kukurydza niespodziewanie gwałtownie zmniejszyła plony. Musieliśmy znaleźć sposoby na optymalizację żywienia pierwiastkowego roślin. Fosforanowanie gleby to pewien etap ich uprawy. Wynika to z nieuniknionej akumulacji „resztkowego” fosforu, gdy nawozy są stosowane w ilości przekraczającej przeniesienie fosforu wraz z uprawą.

Z reguły ten „resztkowy” fosfor w nawozie jest bardziej mobilny i dostępny dla roślin niż naturalne fosforany glebowe. Przy systematycznym i długotrwałym stosowaniu tych nawozów konieczna jest zmiana proporcji między składnikami pokarmowymi z uwzględnieniem ich rezydualnego efektu: należy zmniejszyć dawkę fosforu, a zwiększyć dawkę nawozów azotowych.

Nawóz potasowy, wprowadzony do gleby, podobnie jak fosfor, nie pozostaje niezmieniony. Część znajduje się w roztworze glebowym, część przechodzi w stan wchłonięcia-wymiany, a część zamienia się w formę niewymienną, niedostępną dla roślin. Akumulacja przyswajalnych form potasu w glebie, a także przejście w stan niedostępny w wyniku długotrwałego stosowania nawozów potasowych, zależy głównie od właściwości gleby i warunków pogodowych. Tak więc w glebach czarnoziemów ilość przyswajalnych form potasu pod wpływem nawozu, chociaż wzrasta, ale w mniejszym stopniu niż na glebach bielicowo-seddowych, ponieważ w nawozie czarnoziemu potas jest bardziej przekształcany w postać niewymienną. W strefie o dużej ilości opadów oraz podczas nawadniania rolnictwa nawozy potasowe mogą być wypłukiwane z warstwy korzeniowej gleby.

Na obszarach o niedostatecznej wilgotności, w gorącym klimacie, gdzie gleby są okresowo nawilżone i wysuszone, obserwuje się intensywne procesy wiązania nawozów potasowych przez glebę. Pod wpływem wiązania potas z nawozów przechodzi w stan niewymienny, niedostępny dla roślin. Duże znaczenie dla stopnia wiązania potasu przez gleby ma rodzaj minerałów glebowych, obecność minerałów o wysokiej zdolności wiązania. Są to minerały ilaste. Czarnoziemy mają większą zdolność wiązania nawozów potasowych niż gleby bielicowe.

Alkalizacja gleby, spowodowana zastosowaniem wapna lub naturalnych węglanów, zwłaszcza sody, zwiększa wiązanie. Wiązanie potasu zależy od dawki nawozu: wraz ze wzrostem dawki zastosowanych nawozów zmniejsza się procent wiązania potasu. W celu zmniejszenia wiązania nawozów potasowych przez gleby, zaleca się stosowanie nawozów potasowych na odpowiednią głębokość, aby zapobiec wysychaniu oraz częstsze stosowanie ich w płodozmianie, ponieważ gleby systematycznie nawożone potasem słabiej go łagodzą. zostanie ponownie dodany. Ale stały potas nawozów, który jest w stanie niewymiennym, uczestniczy również w odżywianiu roślin, ponieważ z czasem może przekształcić się w stan zaabsorbowany wymianą.

nawozy azotowe w interakcji z glebą znacznie różnią się od fosforu i potażu. Azotanowe formy azotu nie są wchłaniane przez glebę, dzięki czemu mogą być łatwo wypłukane przez wodę opadową i nawadniającą.

Amonowe formy azotu są wchłaniane przez glebę, ale po ich nitryfikacji nabierają właściwości nawozów azotowych. Częściowo amoniak może zostać wchłonięty przez glebę bez wymiany. Niewymienny, stały amon jest w niewielkim stopniu dostępny dla roślin. Ponadto możliwa jest utrata azotu nawozowego z gleby w wyniku ulatniania się azotu w postaci wolnej lub w postaci tlenków azotu. Po zastosowaniu nawozów azotowych zawartość azotanów w glebie zmienia się dramatycznie, ponieważ związki najłatwiej przyswajalne przez rośliny pochodzą z nawozów. Dynamika azotanów w glebie w większym stopniu charakteryzuje jej żyzność.

Bardzo ważną właściwością nawozów azotowych, zwłaszcza amoniaku, jest ich zdolność do mobilizowania rezerw glebowych, co ma duże znaczenie w strefie gleb czarnoziemów. Pod wpływem nawozów azotowych glebowe związki organiczne szybciej ulegają mineralizacji i przekształceniu w formy łatwo dostępne dla roślin.

Niektóre składniki pokarmowe, zwłaszcza azot w postaci azotanów, chlorków i siarczanów, mogą przedostawać się do wód gruntowych i rzek. Konsekwencją tego jest przekroczenie norm zawartości tych substancji w wodach studni, źródeł, co może być szkodliwe dla ludzi i zwierząt, a także prowadzi do niepożądanej zmiany hydrobiocenoz i szkód w rybołówstwie. Migracja składników pokarmowych z gleby do wód gruntowych w różnych warunkach glebowych i klimatycznych nie jest taka sama. Dodatkowo zależy to od rodzajów, form, dawek i warunków stosowanych nawozów.

W glebach Terytorium Krasnodarskiego z okresowo ługującym reżimem wodnym azotany znajdują się na głębokości 10 m lub więcej i łączą się z wodami gruntowymi. Wskazuje to na okresową głęboką migrację azotanów i włączenie ich do cyklu biochemicznego, którego początkowymi ogniwami są gleba, skała macierzysta i wody gruntowe. Taką migrację azotanów można zaobserwować w latach wilgotnych, kiedy gleby charakteryzują się reżimem ługowania wody. To właśnie w tych latach powstaje niebezpieczeństwo zanieczyszczenia środowiska azotanami, gdy przed zimą stosuje się duże dawki nawozów azotowych. W latach z reżimem wodnym bez wypłukiwania wnikanie azotanów do wód gruntowych całkowicie ustaje, chociaż śladowe ilości związków azotu obserwowane są na całym profilu skały macierzystej do wód gruntowych. Zachowaniu ich sprzyja niska aktywność biologiczna tej części wietrzejącej skorupy.

W glebach z nieługującym reżimem wodnym (czarnoziemy południowe, gleby kasztanowe) wyklucza się zanieczyszczenie biosfery azotanami. Pozostają zamknięte w profilu glebowym i są w pełni włączone w cykl biologiczny.

Szkodliwy potencjalny wpływ azotu stosowanego z nawozami można zminimalizować poprzez maksymalizację wykorzystania azotu przez rośliny uprawne. Należy więc uważać, aby wraz ze wzrostem dawek nawozów azotowych wzrastała efektywność wykorzystania ich azotu przez rośliny; nie było dużej ilości azotanów niewykorzystanych przez rośliny, które nie są zatrzymywane przez gleby i mogą być wypłukiwane przez opady atmosferyczne z warstwy korzeniowej.

Rośliny mają tendencję do gromadzenia w swoich ciałach azotanów zawartych w glebie w nadmiernych ilościach. Plon roślin rośnie, ale produkty są zatrute. Rośliny warzywne, arbuzy i melony szczególnie intensywnie gromadzą azotany.

W Rosji przyjęto MPC dla azotanów pochodzenia roślinnego (tabela 3). Dopuszczalna dzienna dawka (ADD) dla osoby wynosi 5 mg na 1 kg masy ciała.

Tabela 3 – Dopuszczalne poziomy zawartości azotanów w produktach

pochodzenie roślinne, mg/kg

Produkt	Podkładowy
otwarty	chroniony
Ziemniak
Biała kapusta
Burak czerwony
Warzywa liściaste (sałata, szpinak, szczaw, kolendra, sałata, pietruszka, seler, koperek)
Słodka papryka
winogrona stołowe
Żywność dla niemowląt (warzywa w puszkach)

Same azotany nie mają działania toksycznego, ale pod wpływem niektórych bakterii jelitowych mogą przekształcić się w azotyny, które wykazują znaczną toksyczność. Azotyny, łącząc się z hemoglobiną we krwi, przekształcają ją w methemoglobinę, która zapobiega przenoszeniu tlenu przez układ krążenia; rozwija się choroba - methemoglobinemia, szczególnie niebezpieczna dla dzieci. Objawy choroby: omdlenia, wymioty, biegunka.

Nowy sposoby na ograniczenie strat składników odżywczych i ograniczenie zanieczyszczenia środowiska :

W celu ograniczenia strat azotu z nawozów zaleca się stosowanie wolnodziałających nawozów azotowych i inhibitorów nitryfikacji, folii, dodatków; Wprowadzenie kapsułkowania nawozów drobnoziarnistych otoczką z siarki i tworzyw sztucznych. Równomierne uwalnianie azotu z tych nawozów eliminuje gromadzenie się azotanów w glebie.

Duże znaczenie dla środowiska ma stosowanie nowych, silnie skoncentrowanych, złożonych nawozów mineralnych. Charakteryzują się tym, że są pozbawione substancji balastowych (chlorki, siarczany) lub zawierają ich niewielką ilość.

Odrębne fakty o negatywnym wpływie nawozów na środowisko wiążą się z błędami w praktyce ich stosowania, z niewystarczająco uzasadnionymi metodami, terminami, dawkami ich stosowania bez uwzględnienia właściwości gleby.

Ukryty negatywny wpływ nawozów może objawiać się jego wpływem na glebę, rośliny i środowisko. Przy kompilowaniu algorytmu obliczeniowego należy wziąć pod uwagę następujące procesy:

1. Oddziaływanie na rośliny - zmniejszenie ruchliwości innych pierwiastków w glebie. Jako sposoby na wyeliminowanie negatywnych skutków stosuje się regulację efektywnej rozpuszczalności i efektywnej stałej wymiany jonowej, ze względu na zmiany pH, siły jonowej, kompleksowania; opatrunek dolistny i wprowadzenie składników odżywczych do strefy korzeniowej; regulacja selektywności roślin.

2. Pogorszenie właściwości fizycznych gleb. Jako sposoby na wyeliminowanie negatywnych konsekwencji stosuje się prognozę i bilans systemu nawozowego; Formy strukturalne służą do poprawy struktury gleby.

3. Pogorszenie właściwości wodnych gleb. Jako sposoby na wyeliminowanie negatywnych konsekwencji stosuje się prognozę i bilans systemu nawozowego; stosowane są składniki poprawiające reżim wodny.

4. Ograniczenie pobierania substancji przez rośliny, rywalizacja o wchłanianie przez korzeń, toksyczność, zmiany ładunku korzenia i strefy korzeniowej. Jako sposoby na wyeliminowanie negatywnych konsekwencji stosuje się zrównoważony system nawozowy; dolistne odżywianie roślin.

5. Manifestacja braku równowagi w systemach korzeniowych, naruszenie cykli metabolicznych.

6. Pojawienie się braku równowagi w liściach, naruszenie cykli metabolicznych, pogorszenie właściwości technologicznych i smakowych.

7. Toksyczność aktywności mikrobiologicznej. Jako sposoby na wyeliminowanie negatywnych konsekwencji stosuje się zrównoważony system nawozowy; wzrost buforowania gleby; wprowadzenie źródeł pokarmu dla mikroorganizmów.

8. Toksyczność aktywności enzymatycznej.

9. Zatrucie świata zwierzęcego gleby. Jako sposoby na wyeliminowanie negatywnych konsekwencji stosuje się zrównoważony system nawozowy; wzrost buforowania gleby.

10. Zmniejszona adaptacja do szkodników i chorób, ekstremalne warunki z powodu przekarmienia. Jako środki eliminujące negatywne konsekwencje zaleca się optymalizację stosunku baterii; regulacja dawek nawozów; zintegrowany system ochrony roślin; zastosowanie dokarmiania dolistnego.

11. Utrata próchnicy, zmiana jej składu frakcyjnego. Aby wyeliminować negatywne konsekwencje, stosuje się nawozy organiczne, tworzenie struktury, optymalizację pH, regulację reżimu wodnego i równowagę systemu nawozowego.

12. Pogorszenie właściwości fizycznych i chemicznych gleb. Sposoby eliminacji - optymalizacja systemu nawozowego, wprowadzenie amelorantów, nawozów organicznych.

13. Pogorszenie właściwości fizycznych i mechanicznych gleb.

14. Pogorszenie reżimu powietrznego gleby. Aby zniwelować negatywny wpływ, konieczna jest optymalizacja systemu nawożenia, wprowadzenie środków poprawiających stan gleby oraz stworzenie struktury gleby.

15. Zmęczenie gleby. Konieczne jest zbilansowanie systemu nawożenia, ścisłe przestrzeganie planu płodozmianu.

16. Pojawienie się toksycznych stężeń poszczególnych pierwiastków. Aby ograniczyć negatywny wpływ, konieczne jest zbilansowanie systemu nawozowego, zwiększenie pojemności buforowej gleb, sedymentacja i usuwanie poszczególnych pierwiastków oraz tworzenie kompleksów.

17. Zwiększenie stężenia poszczególnych pierwiastków w roślinach powyżej dopuszczalnego poziomu. Konieczne jest zmniejszenie dawek nawożenia, zrównoważenie systemu nawożenia, nawożenie dolistne w celu konkurowania z wnikaniem toksyn do roślin oraz wprowadzenie antagonistów toksyn do gleby.

Główny przyczyny pojawienia się utajonego negatywnego wpływu nawozów w glebie są:

Niezrównoważone stosowanie różnych nawozów;

Przekroczenie zastosowanych dawek w porównaniu z pojemnością buforową poszczególnych elementów ekosystemu;

Ukierunkowany dobór form nawozowych do określonych typów gleb, roślin i warunków środowiskowych;

Niewłaściwe terminy stosowania nawozów w określonych warunkach glebowych i środowiskowych;

Wprowadzanie różnych toksyn wraz z nawozami i uszlachetniającymi oraz ich stopniowa akumulacja w glebie powyżej dopuszczalnego poziomu.

Tak więc stosowanie nawozów mineralnych jest fundamentalną przemianą w sferze produkcji w ogóle, a przede wszystkim w rolnictwie, która umożliwia fundamentalne rozwiązanie problemu surowców spożywczych i rolnych. Bez nawozów rolnictwo jest teraz nie do pomyślenia.

Przy odpowiedniej organizacji i kontroli stosowania nawozy mineralne nie są niebezpieczne dla środowiska, zdrowia ludzi i zwierząt. Optymalne dawki oparte na nauce zwiększają plon roślin i zwiększają produkcję.

Wniosek

Z roku na rok kompleks rolno-przemysłowy coraz częściej korzysta z pomocy nowoczesnych technologii w celu zwiększenia produktywności gleby i plonów, nie myśląc o wpływie, jaki mają one na jakość danego produktu, zdrowie ludzi i środowisko jako cały. W przeciwieństwie do rolników, ekolodzy i lekarze na całym świecie kwestionują nadmierny entuzjazm dla innowacji biochemicznych, które dosłownie zawładnęły dzisiejszym rynkiem. Producenci nawozów wspólnie rozmawiają o korzyściach płynących ze swojego wynalazku, nie wspominając o tym, że niewłaściwe lub nadmierne nawożenie może mieć szkodliwy wpływ na glebę.

Eksperci od dawna ustalili, że nadmiar nawozów prowadzi do naruszenia równowagi ekologicznej w biocenozach glebowych. Nawozy chemiczne i mineralne, zwłaszcza azotany i fosforany, pogarszają jakość produktów spożywczych, a także znacząco wpływają zarówno na zdrowie człowieka, jak i stabilność agrocenoz. Ekolodzy są szczególnie zaniepokojeni faktem, że w procesie zanieczyszczenia gleby zaburzane są cykle biogeochemiczne, co z kolei prowadzi do pogorszenia ogólnej sytuacji środowiskowej.

Lista wykorzystanej literatury

1. Akimova T. A., Khaskin V. V. Ekologia. Człowiek - Gospodarka - Biota - Środowisko. - M., 2001

2. V. F. Val’kov, Yu A. Shtompel i V. I. Tiul’panov, Soil Science (gleby Północnego Kaukazu). – Krasnodar, 2002.

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

nawozy organiczne to substancje pochodzenia roślinnego i zwierzęcego wprowadzane do gleby w celu poprawy właściwości agrochemicznych gleby i zwiększenia produktywności. Jako nawozy organiczne stosuje się różnego rodzaju obornik, ptasie odchody, komposty, nawóz zielony. Nawozy organiczne mają wszechstronny wpływ na właściwości agronomiczne:

• w ich składzie wszystkie składniki odżywcze niezbędne dla roślin dostają się do gleby. Każda tona suchej masy odchodów bydlęcych zawiera około 20 kg azotu, 10 - fosfor, 24 - potas, 28 - wapń, 6 - magnez, 4 kg siarki, 25 g boru, 230 - mangan, 20 - miedź, 100 - cynk itp. re. - ten nawóz nazywa się kompletny.
• w przeciwieństwie do nawozów mineralnych nawozy organiczne są mniej skoncentrowane pod względem zawartości składników odżywczych,
• obornik i inne nawozy organiczne są źródłem CO2 dla roślin. Przy nawożeniu na glebę 30-40 ton obornika dziennie w okresie intensywnego rozkładu uwalniane jest 100-200 kg/ha CO2 dziennie.
• nawozy organiczne są surowcem energetycznym i źródłem pożywienia dla mikroorganizmów glebowych.
• znaczna część składników odżywczych zawartych w nawozach organicznych staje się dostępna dla roślin dopiero po ich mineralizacji. Oznacza to, że nawozy organiczne mają wpływ, ponieważ ich elementy są używane przez 3-4 lata.
• Wydajność gnojowicy zależy od warunków klimatycznych i spada z północy na południe i z zachodu na wschód.
• wprowadzenie nawozów organicznych jest dość drogie - są wysokie koszty transportu, stosowania paliw i smarów, amortyzacji i konserwacji.

obornik ściółkowy- składniki - stałe i płynne odchody zwierzęce oraz ściółka. Skład chemiczny w dużej mierze zależy od ściółki, jej rodzaju i ilości, rodzaju zwierząt, spożywanej paszy oraz sposobu przechowywania. Stałe i płynne odchody zwierząt mają nierówny skład i właściwości nawozowe. Prawie cały fosfor dostaje się do stałych wydzielin, w cieczy jest bardzo mały. Około 1/2 - 2/3 azotu i prawie cały potas w paszy jest wydalane z moczem zwierząt. N i P wydzielin stałych stają się dostępne dla roślin dopiero po ich mineralizacji, natomiast potas jest w formie mobilnej. Wszystkie składniki odżywcze płynnych wydzielin przedstawiono w łatwo rozpuszczalna lub lekka forma mineralna.

pościel- dodany do obornika zwiększa jego plon, poprawia jego jakość oraz ogranicza straty zawarte w nim azotu i gnojowicy. Jako ściółkę stosuje się słomę, torf, trociny itp. Podczas przechowywania w oborniku przy udziale mikroorganizmów zachodzą procesy rozkładu wydzielin stałych z powstawaniem prostszych. Płynne wydzieliny zawierają mocznik CO(NH2)2, kwas hipurowy C6H5CONCH2COOH i kwas moczowy C5H4NO3, które mogą rozkładać się do wolnego NH3, dwie formy białka N i amoniak - bez azotanów.

W zależności od stopnia rozkładu rozróżnia się świeże, częściowo zgniłe, zgniłe i próchnicowe.

Humus- czarna jednorodna masa bogata w materię organiczną 25% oryginału.

Warunki stosowania - obornik zwiększa plon przez kilka lat. W suchych i ekstremalnie suchych strefach efekt przewyższa efekt. Największy efekt obornika uzyskuje się stosując go pod orkę jesienną, z natychmiastowym wprowadzeniem do gleby. Wprowadzenie obornika zimą prowadzi do znacznych strat NO3 i NH4, a jego wydajność spada o 40-60%. Dawki nawozów w płodozmianie należy ustalać z uwzględnieniem wzrostu lub utrzymania zawartości próchnicy na początkowym poziomie. Aby to zrobić, na glebach czarnoziemów nasycenie 1 hektara płodozmianu powinno wynosić 5-6 ton, na glebach kasztanowych - 3-4 tony.

Dawka obornika wynosi 10 - 20 t/ha - suchy, 20 - 40 t. - przy niedostatecznym nawilżeniu. Najbardziej wrażliwe uprawy przemysłowe to 25-40 t/ha. pod pszenicą ozimą 20 - 25 t/ha pod poprzednikiem.

Słomka jest ważnym źródłem nawozów organicznych. Skład chemiczny słomy jest bardzo zróżnicowany w zależności od warunków glebowych i atmosferycznych. Zawiera około 15% H2O i około 85% składa się z materii organicznej (celuloza, pengozany, hemoceluloza i hignina), która jest węglowym materiałem energetycznym dla mikroorganizmów glebowych, podstawą budulca do syntezy próchnicy. Słoma zawiera 1-5% białka i tylko 3-7% popiół. Skład materii organicznej słomy zawiera wszystkie niezbędne dla roślin składniki pokarmowe, które są mineralizowane przez mikroorganizmy glebowe do łatwo dostępnych form.1 g słomy zawiera średnio 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 boru, 3 g Cu, 30 g Mn. 40 g Zn, 0,4 Mo, itd.

Przy ocenie słomy jako nawozu organicznego duże znaczenie ma nie tylko obecność określonych substancji, ale także stosunek C:N. Ustalono, że dla jego normalnego rozkładu stosunek C:N powinien wynosić 20-30:1.

Pozytywny wpływ słomy na żyzność gleby i plonowanie rolnictwa. kultury jest możliwe w obecności niezbędnych warunków do jego rozkładu. Tempo rozkładu zależy od: dostępności źródeł pokarmu dla mikroorganizmów, ich liczebności, składu gatunkowego, rodzaju gleby, jej uprawy, temperatury, wilgotności, napowietrzenia.

papka to głównie sfermentowany mocz zwierząt przez 4 miesiące od 10 ton obornika ściółkowego z gęstym składowaniem, 170 litrów jest uwalnianych, przy sypkim gęstym składowaniu - 450 litrów i luzem składowanym - 1000 litrów. Gnojowica zawiera średnio N - 0,25 -0,3%, P2O5 - 0,03-0,06% i potas - 0,4-0,5% - głównie nawóz azotowo-potasowy. Wszystkie zawarte w nim składniki odżywcze są w postaci łatwo dostępnej dla roślin, dlatego uważa się, że szybko działający nawóz. Współczynnik wykorzystania 60-70% dla N i K.

ptasie odchody to cenny, szybko działający organiczny, skoncentrowany nawóz zawierający wszystkie niezbędne dla roślin składniki odżywcze. Tak więc obornik kurzy zawiera 1,6% N, 1,5 P2O5, 0,8% K2O, 2,4 CaO, 0,7 MgO, 0,4 SO2. Oprócz mikroelementów zawiera mikroelementy, Mn, Zn, Co, Cu. Ilość składników odżywczych w odchodach drobiu w dużym stopniu zależy od warunków żywienia ptaków i utrzymania ptaków.

Istnieją dwa główne sposoby trzymania drobiu: piętro i komórka. Do pielęgnacji podłóg dość powszechnie stosuje się głęboką, niewymienną ściółkę z torfu, słomy i łodyg kukurydzy. Gdy drób jest trzymany w klatkach, jest on rozcieńczany wodą, co zmniejsza stężenie składników odżywczych i znacznie zwiększa koszty stosowania go jako nawozu. Obornik drobiowy surowy charakteryzuje się niekorzystnymi właściwościami fizycznymi utrudniającymi mechanizację użytkowania. Ma szereg innych negatywnych właściwości: roznosi nieprzyjemny zapach na duże odległości, zawiera ogromną ilość chwastów, jest źródłem zanieczyszczenia środowiska i pożywką dla patogennej mikroflory.

Nawóz zielony- zaorać do gleby świeżą masę roślinną w celu wzbogacenia jej w materię organiczną i azot. Często ta technika nazywana jest zielonym obornikiem, a rośliny uprawiane na nawóz to zielony obornik. Rośliny strączkowe są uprawiane jako zielony nawóz w południowo-rosyjskim stepie - seradela, koniczyna słodka, fasola mung, alfonia, rana, wyka, groszek zimowy i zimujący, wyka zimowa, groch pastewny (peluszka), traganek; kapusta - rzepak ozimy i jary, gorczyca, a także ich mieszanki z roślinami strączkowymi. Wraz ze spadkiem udziału składnika roślin strączkowych w mieszance zmniejsza się podaż azotu, co jest kompensowane znacznie większą ilością masy biologicznej.

Zieleń, jak każdy nawóz organiczny, ma wielostronny pozytywny wpływ na właściwości agrochemiczne gleby i plony. W zależności od warunków uprawy, na każdym hektarze gruntów ornych uprawia się i zaoruje od 25 do 50 t/ha zielonej masy nawozowej. Masa biologiczna nawozów zielonych zawiera znacznie mniejszą ilość azotu, a zwłaszcza fosforu i potasu w porównaniu z obornikiem.

Wszystkie nawozy mineralne, w zależności od zawartości głównych składników pokarmowych, dzielą się na fosfor, azot i potaż. Ponadto produkowane są złożone nawozy mineralne zawierające kompleks składników odżywczych. Surowce do otrzymywania najpopularniejszych nawozów mineralnych (superfosfat, saletra, sylwinit, nawóz azotowy itp.) są naturalne (apatyt i fosforyt), sole potasowe, kwasy mineralne, amoniak itp. Procesy technologiczne otrzymywania nawozów mineralnych są zróżnicowane , metoda rozkładu jest częściej stosowana jako surowce zawierające fosfor z kwasami mineralnymi.

Głównymi czynnikami przy produkcji nawozów mineralnych są wysoka zapylenie powietrza i jego zanieczyszczenie gazowe. Pyły i gazy zawierają również jego związki, kwas fosforowy, sole kwasu azotowego i inne związki chemiczne będące truciznami przemysłowymi (patrz Trucizny przemysłowe).

Spośród wszystkich substancji wchodzących w skład nawozów mineralnych najbardziej toksycznymi związkami są fluor (patrz), (patrz) i azot (patrz). Wdychanie pyłu zawierającego nawozy mineralne prowadzi do rozwoju nieżytów górnych dróg oddechowych, zapalenia krtani, zapalenia oskrzeli (patrz). Przy długotrwałym kontakcie z pyłem nawozów mineralnych możliwe jest chroniczne zatrucie organizmu, głównie w wyniku działania fluoru i jego związków (patrz). Grupa nawozów azotowych i złożonych nawozów mineralnych może mieć szkodliwy wpływ na organizm z powodu tworzenia się methemoglobiny (patrz Methemoglobinemia). Środki zapobiegawcze i poprawiające warunki pracy przy produkcji nawozów mineralnych obejmują uszczelnienie procesów pylących, stworzenie racjonalnego systemu wentylacji (ogólnej i lokalnej), mechanizację i automatyzację najbardziej pracochłonnych etapów produkcji.

Środki profilaktyki osobistej mają ogromne znaczenie higieniczne. Wszyscy pracownicy przedsiębiorstw zajmujących się produkcją nawozów mineralnych muszą być wyposażeni w kombinezony. Podczas pracy, któremu towarzyszy duże wydzielanie kurzu, stosuje się kombinezony (GOST 6027-61 i GOST 6811 - 61). Obowiązkowe jest usuwanie kurzu i utylizacja kombinezonu.

Ważnym środkiem jest stosowanie masek przeciwpyłowych (Petal, U-2K itp.) oraz gogli. W celu ochrony skóry należy stosować maści ochronne (IER-2, Chumakov, Selissky itp.) oraz obojętne kremy i maści (krem silikonowy, lanolinę, wazelinę itp.). Środki ochrony osobistej obejmują również codzienne branie prysznica, dokładne mycie rąk i przed posiłkami.

Osoby pracujące przy produkcji nawozów mineralnych muszą przynajmniej dwa razy w roku przejść obowiązkowe badanie rentgenowskie układu kostnego z udziałem terapeuty, neuropatologa, otolaryngologa.

Nawozy mineralne - chemikalia stosowane do gleby w celu uzyskania wysokich i zrównoważonych plonów. W zależności od zawartości głównych składników pokarmowych (azotu, fosforu i potasu) dzieli się je na nawozy azotowe, fosforowe i potasowe.

Surowcami do otrzymywania nawozów mineralnych są fosforany (apatyty i fosforyty), sole potasowe, kwasy mineralne (siarkowy, azotowy, fosforowy), tlenki azotu, amoniak itp. Rolnictwo to pył. Charakter oddziaływania tego pyłu na organizm, stopień jego zagrożenia zależy od składu chemicznego nawozów oraz stanu ich skupienia. Praca z płynnymi nawozami mineralnymi (amoniak płynny, woda amoniakalna, amoniak itp.) wiąże się również z uwalnianiem szkodliwych gazów.

Toksyczne działanie pyłu surowców fosforanowych i produktu gotowego zależy od rodzaju nawozów mineralnych i jest determinowane przez zawarte w ich składzie związki fluoru (patrz) w postaci soli kwasu fluorowodorowego i fluorokrzemowego, związki fosforu (patrz) w postaci obojętnych soli kwasu fosforowego, związków azotu (patrz) w postaci soli kwasu azotowego i azotawego, związków krzemu (patrz) w postaci dwutlenku krzemu w postaci związanej. Największe zagrożenie stanowią związki fluoru, które w różnych rodzajach surowców fosforanowych i nawozów mineralnych zawierają od 1,5 do 3,2%. Narażenie na pył surowców fosforanowych i nawozów mineralnych może powodować nieżyt górnych dróg oddechowych, nieżyt nosa, zapalenie krtani, zapalenie oskrzeli, pylicę płuc itp. u pracowników, głównie z powodu drażniącego działania pyłu. Miejscowe działanie drażniące pyłu zależy głównie od obecności w nim soli metali alkalicznych. Przy długotrwałym kontakcie z pyłem nawozów mineralnych możliwe jest chroniczne zatrucie organizmu, głównie w wyniku narażenia na związki fluoru (patrz fluoroza). Oprócz działania fluorozogennego grupa nawozów azotowych i złożonych nawozów mineralnych ma również działanie methemoglobiny (patrz Methemoglobinemia), co jest spowodowane obecnością w ich składzie soli kwasu azotowego i azotawego.

Przy produkcji, transporcie i stosowaniu nawozów mineralnych w rolnictwie należy zachować środki ostrożności. Przy produkcji nawozów mineralnych prowadzony jest system środków przeciwpyłowych: a) uszczelnianie i aspiracja urządzeń pylących; b) bezpyłowe czyszczenie pomieszczeń; c) odpylanie powietrza odciąganego wentylacją mechaniczną przed jego uwolnieniem do atmosfery. Przemysł produkuje nawozy mineralne w formie granulatu, w pojemnikach, workach itp. Zapobiega to również intensywnemu zapylaniu podczas aplikacji nawozów. Aby chronić narządy oddechowe przed kurzem, stosuje się maski oddechowe (patrz), kombinezony (patrz Odzież, Okulary). Wskazane jest stosowanie maści ochronnych, skórek (Selissky, IER-2, Chumakov itp.) I obojętnych kremów (lanolina, wazelina itp.), które chronią skórę pracowników. Zaleca się nie palić podczas pracy, dokładnie wypłukać usta przed jedzeniem i piciem wody. Po pracy weź prysznic. W diecie powinno być wystarczająco dużo witamin.

Pracownicy muszą przejść badanie lekarskie co najmniej dwa razy w roku z obowiązkowym prześwietleniem układu kostnego i klatki piersiowej.