Негативні наслідки застосування мінеральних добрив. Вплив мінеральних добрив на ріст та розвиток рослин Вплив мінеральних добрив на ґрунт
Внесення у грунт добрив як поліпшує харчування рослин, а й змінює умови існування грунтових мікроорганізмів, які також потребують мінеральних елементах.
За сприятливих кліматичних умов кількість мікроорганізмів та їх активність після удобрення ґрунту значно зростають. Посилюється розпад гумусу, а внаслідок цього збільшується мобілізація азоту, фосфору та інших елементів.
Існувала точка зору, що тривале застосування мінеральних добрив призводить до катастрофічної втрати гумусу та погіршення фізичних властивостей ґрунту. Проте експериментальні матеріали її не підтвердили. Так, на дерново-підзолистому ґрунті ТСХА академіком Д. Н. Прянішниковим було закладено досвід із різною системою добрива. На ділянки, де застосовували мінеральні добрива, загалом за рік вносили 36,9 кг азоту, 43,6 кг Р205 і 50,1 кг К2 Про 1 га. У ґрунт, що удобрювалися гною, його вносили щорічно по 15,7 т/га. Через 60 років було проведено мікробіологічний аналіз дослідних ділянок.
Таким чином, за 60 років у парованому грунті вміст гумусу зменшився, але в грунтах, що удобрювалися, його втрати були меншими, ніж у невдобреному. Це можна пояснити тим, що внесення мінеральних добрив сприяло розвитку в грунті автотрофної мікрофлори (переважно водоростей), що призвело до деякого накопичення в грунті органічних речовин, а, отже, і гумусу. Гній є прямим джерелом утворення гумусу, накопичення якого під дією цього органічного добрива цілком зрозуміло.
На ділянках з таким же добривом, але зайнятих сільськогосподарськими культурами, добрива діяли ще сприятливіше. Пожнивні та кореневі залишки тут активізували діяльність мікроорганізмів та компенсували витрати гумусу. Контрольний ґрунт у сівозміні містив 1,38% гумусу, що отримував NPK-1,46, а унавоженный-1,96%.
Слід зазначити, що в грунтах, що навіть удобрюються, навіть отримували гній, зменшується вміст фульвокислот і відносно збільшується - менш рухомих фракцій.
Загалом, мінеральні добрива більшою чи меншою мірою стабілізують рівень гумусу в залежності від кількості залишкових пожнивних і кореневих залишків. Багатий перегноєм гній цей процес стабілізації ще більше посилює. Якщо гній вносять у великій кількості, то вміст гумусу у ґрунті зростає.
Дуже показовими є дані Ротамстедської дослідної станції (Англія), де проводили тривалі дослідження (близько 120 років) з монокультурою озимої пшениці. У ґрунті, який не отримував добрив, вміст гумусу трохи знизився.
При щорічному внесенні 144 кг мінерального азоту з іншими мінеральними речовинами (Р 2О 5, К 2О тощо) відзначено дуже невелике підвищення вмісту гумусу. Дуже значне зростання гумусності ґрунтів мало місце при щорічному внесенні у ґрунт 35 т гною на 1 га (рис. 71).
Внесення в ґрунт мінеральних та органічних добрив посилює інтенсивність мікробіологічних процесів, внаслідок чого поєднано збільшується трансформація органічних та мінеральних речовин.
Досліди, проведені Ф. В. Турчин, показали, що внесення азотовмісних мінеральних добрив (мічених 15N) збільшує врожай рослин не тільки в результаті удобрювальної дії, але і за рахунок кращого використання рослинами азоту з ґрунту (табл. 27). У досліді в кожну судину, що вміщала 6 кг ґрунту, вносили 420 мг азоту.
При збільшенні дози азотних добрив частка азоту ґрунту підвищується.
Характерний показник активізації діяльності мікрофлори під впливом добрив – посилення «дихання» ґрунту, тобто виділення нею СО2. Це результат прискореного розкладання органічних сполук грунту (зокрема гумусу).
Внесення у ґрунт фосфорно-калійних добрив мало сприяє використанню рослинами ґрунтового азоту, але посилює діяльність азотфіксуючих мікроорганізмів.
Викладені відомості дозволяють зробити висновок, що, крім прямої дії на рослини, азотні мінеральні добрива чинять і непрямий вплив - мобілізують ґрунтовий азот
(Отримання «екстра азоту»). У багатих на гумус грунтах така непряма дія значно більша, ніж пряма. Це впливає на сумарну ефективність мінеральних добрив. Узагальнення результатів 3500 дослідів із зерновими культурами, проведених у Нечорноземній зоні європейської частини СНД, зроблене А. П. Федосєєвим, показало, що однакові дози добрив (NPK 50-100 кг/га) дають на родючих ґрунтах значно більші надбавки врожаю, ніж на бідних. ґрунтах: відповідно 4,1; 3,7 та 1,4 ц/га на високо-, середньо- та слабоокультурених ґрунтах.
Дуже суттєво, що високі дози азотних добрив (близько 100 кг/га і більше) виявляються ефективними лише на високоокультурених ґрунтах. На низькородючих ґрунтах вони зазвичай діють негативно (рис. 72).
У таблиці 28 наведено узагальнені дані вчених НДР щодо витрати азоту для отримання 1 ц зерна на різних ґрунтах. Як видно, найекономічніше мінеральні добрива використовуються на ґрунтах, що містять більше гумусу.
Таким чином, для отримання високих урожаїв потрібно не тільки удобрювати ґрунт мінеральними добривами, але й створювати достатній запас поживних для рослин речовин у самому ґрунті. Цьому сприяє внесення у ґрунт органічних добрив.
Іноді внесення у ґрунт мінеральних добрив, особливо у високих дозах, вкрай несприятливо позначається її родючості. Зазвичай це спостерігається на малобуферних ґрунтах при використанні фізіологічно кислих добрив. При підкисленні ґрунту в розчин переходять сполуки алюмінію, що надають токсичну дію на мікроорганізми ґрунту та рослини.
Несприятлива дія мінеральних добрив була відзначена на легких малородючих піщаних та супіщаних підзолистих ґрунтах Солікамської сільськогосподарської дослідної станції. Один з аналізів грунту цієї станції, що різно удобрювався, наведено в таблиці 29.
У цьому досвіді у ґрунт щорічно вносили N90, Р90, К120, гній - 2 рази на три роки (25 т/га). З розрахунку на повну гідролітичну кислотність було дано вапно (4,8 т/га).
Застосування протягом багатьох років NPK істотно знизило чисельність мікроорганізмів у грунті. Не постраждали лише мікроскопічні гриби. Внесення вапна, і особливо вапна з гною, справило дуже сприятливий вплив на сапрофітну мікрофлору. Змінюючи реакцію ґрунту у сприятливий бік, вапно нейтралізувало шкідливий вплив фізіологічно кислих мінеральних добрив.
Через 14 років урожаї при внесенні мінеральних добрив фактично знизилися до нуля внаслідок сильного підкислення ґрунту. Застосування вапнування та гною сприяло нормалізації pH ґрунту та одержанню досить високого для зазначених умов урожаю. Загалом, мікрофлора ґрунту та рослини реагували на зміну ґрунтового фону приблизно однаково.
Узагальнення великого матеріалу щодо використання мінеральних добрив біля СНД (І. У. Тюрін, А. У. Соколов та інших.) дозволяє зробити висновок, що й вплив на врожай пов'язані з зональним становищем грунтів. Як зазначалося, у ґрунтах північної зони мікробіологічні мобілізаційні процеси протікають уповільнено. Тому тут сильніше відчувається дефіцит рослин основних елементів харчування, і мінеральні добрива діють ефективніше, ніж у південній зоні. Це, однак, не суперечить наведеному вище положенню про кращу дію мінеральних добрив на високоокультурених фонах в окремих ґрунтово-кліматичних зонах.
Коротко зупинимося на використанні мікродобрив. Деякі їх, наприклад, молібден, входять у ферментну систему азотфиксирующих мікроорганізмів. Для симбіотичної азотфіксації
необхідний також бір, який забезпечує формування нормальної судинної системи у рослин, а отже, і успішне перебіг процесу азотосвоєння. Більшість інших мікроелементів (Сu, Mn, Zn тощо) у невеликих дозах посилює інтенсивність мікробіологічних процесів у ґрунті.
Як було показано, дуже сприятливий вплив на мікрофлору ґрунту надають органічні добрива і особливо гній. Швидкість мінералізації гною в ґрунті визначається низкою факторів, але за інших сприятливих умов вона залежить в основному від відношення в гною вуглецю до азоту (С: N). Зазвичай гній викликає підвищення врожаю протягом 2-3 років на відміну. азотних добрив, які мають післядії. Напівперепрілий гній з більш вузьким співвідношенням С: N виявляє удобрювальну дію з моменту його внесення, так як він не має багатого вуглецем матеріалу, що викликає енергійне засвоєння азоту мікроорганізмами. У перепрілому гною значна частина азоту переведена у форму перегною, який слабо мінералізується. Тому гній - висип як азотне добриво має меншу, але тривалу дію.
Зазначені особливості відносяться і до компостів, і до інших органічних добрив. З урахуванням їх можна створити органічні добрива, які у певні фази розвитку рослин.
Широко використовують також зелені добрива, або сидерати. Це органічні добрива, заорані у ґрунт, вони більш-менш швидко мінералізуються залежно від ґрунтово-кліматичних умов.
Останнім часом велике значення приділяють питанню використання соломи як органічного добрива. Внесення соломи могло б збагатити ґрунт гумусом. Крім того, в соломі міститься близько 0,5% азоту та інші необхідні рослинам елементи. При розкладанні соломи виділяється багато вуглекислоти, що також сприятливо діє на посіви. Ще на початку ХІХ ст. англійський хімік Ж. Деві вказував на можливість застосування соломи як органічного добрива.
Проте досі заорювати солому не рекомендували. Це обґрунтовували тим, що солома має широке відношення C:N (близько 80:1) та її закладення у ґрунт викликає біологічне закріплення мінерального азоту. Рослинні матеріали з вужчим співвідношенням C:N такого явища не викликають (рис. 73).
Рослини, посіяні після заорювання соломи, відчувають нестачу азоту. Виняток становлять лише бобові культури, які забезпечують себе азотом за допомогою бульбочкових бактерій, що фіксують молекулярний азот культури, які забезпечують себе азотом за допомогою бульбочкових бактерій, що фіксують молекулярний азот.
Недолік азоту після закладення соломи можна компенсувати внесенням азотних добрив із розрахунку 6-7 кг азоту на 1т заораної соломи. При цьому положення не виправляється, так як солома містить деякі речовини, токсичні для рослин. Потрібен певний період часу для їх детоксикації, яку проводять мікроорганізми, що розкладають ці сполуки.
Проведена за останні роки експериментальна робота дозволяє дати рекомендації щодо усунення несприятливого впливу соломи на сільськогосподарські культури.
В умовах північної зони солому у вигляді різання доцільно заорювати у верхній шар ґрунту. Тут у аеробних умовах усі токсичні для рослин речовини досить швидко розкладаються. При дрібному заоранні, через 1-1,5 місяці відбувається руйнування шкідливих сполук і починає звільнятися біологічно закріплений азот. На півдні, особливо в субтропічній та тропічній зонах, розрив часу між закладенням соломи та посівом може бути найменшим навіть при глибокій її заоранні. Тут усі несприятливі моменти зникають дуже швидко.
При дотриманні цих рекомендацій грунт не лише збагачується органічною речовиною, а й у ній активізуються мобілізаційні процеси, зокрема діяльність азотфіксуючих мікроорганізмів. Залежно від низки умов внесення 1 т соломи призводить до фіксації 5-12 кг молекулярного азоту.
Нині на підставі численних польових дослідів, проведених у нашій країні, цілком підтвердилася доцільність використання надлишків соломи як органічного добрива.
Застосування мінеральних добрив (навіть у високих дозах) який завжди призводить до прогнозованого збільшення врожаю.
Численні дослідження свідчать, що погодні умови вегетаційного періоду мають настільки сильний вплив на розвиток рослин, що екстремально несприятливі погодні умови фактично нівелює ефект підвищення врожайності навіть при високих дозах внесення поживних речовин (Страпенянц та ін., 1980; Федосєєв, 19). p align="justify"> Коефіцієнти використання поживних речовин з мінеральних добрив можуть різко відрізнятися в залежності від погодних умов вегетаційного періоду, знижуючись для всіх культур у роки з недостатнім зволоженням (Юркін та ін., 1978; Державін, 1992). У зв'язку з цим, будь-які нові прийоми підвищення ефективності мінеральних добрив у районах нестійкого землеробства заслуговують на увагу.
Один із прийомів збільшення ефективності використання поживних речовин із добрив та ґрунту, зміцнення імунітету рослин до несприятливих факторів середовища та підвищення якості одержуваної продукції – використання гумінових препаратів при вирощуванні сільськогосподарських культур.
За останні 20 років значно підвищився інтерес до гумінових речовин, що застосовуються в сільському господарстві. Тема гумінових добрив не є новою ні для дослідників, ні для практиків-аграріїв. Починаючи з 50-х років минулого століття, вивчався вплив гумінових препаратів на зростання, розвиток, урожай різних сільськогосподарських культур. В даний час у зв'язку з різким подорожчанням мінеральних добрив гумінові речовини широко застосовуються для збільшення ефективності використання поживних речовин із ґрунту та добрив, підвищення імунітету рослин до несприятливих факторів середовища та підвищення якості врожаю продукції.
Різноманітна сировина для виробництва гумінових препаратів. Це можуть бути вугілля бурі та темні, торф, озерний та річковий сапропель, вермікомпост, леонардит, а також різні органічні добрива та відходи.
Основним способом отримання гуматів на сьогоднішній день є технологія високотемпературного лужного гідролізу сировини, в результаті якої відбувається вивільнення поверхнево-активних високомолекулярних органічних речовин різної маси, що характеризуються певною просторовою будовою та фізико-хімічними властивостями. Препаративна форма гумінових добрив може являти собою порошок, пасту або рідину з різною питомою вагою та концентрацією діючої речовини.
Основною відмінністю для різних гумінових препаратів є форма діючого компонента гумінових та фульвокислот та (або) їх солей – у водорозчинній, засвоюваній або важкозасвоюваній формах. Чим вище вміст органічних кислот у гуміновому препараті, тим ціннішим він як для індивідуального застосування, так і особливо для отримання комплексних добрив з гуматами.
Різні способи застосування гумінових препаратів у рослинництві: обробка посівного матеріалу, некореневі підживлення, внесення водних розчинів у ґрунт.
Гумати можуть застосовуватися як окремо, так і у поєднанні із засобами захисту рослин, регуляторами росту, макро- та мікроелементами. Спектр їх використання у рослинництві надзвичайно широкий і включає практично всі сільськогосподарські культури, які виробляються як у великих аграрних підприємствах, так і в особистих підсобних господарствах. Останнім часом значно зросло їх використання різних декоративних культурах.
Гумінові речовини мають комплексну дію, що покращує стан грунту та системи взаємодії «ґрунт – рослини»:
- підвищують рухливість засвоюваного фосфору в ґрунті та ґрунтових розчинах, інгібують іммобілізацію засвоюваного фосфору та ретроградацію фосфору;
- кардинально покращують баланс фосфору у ґрунтах та фосфорне харчування рослин, що виражається у збільшенні частки фосфорорганічних сполук, відповідальних за перенесення та трансформацію енергії, синтез нуклеїнових кислот;
- покращують структуру ґрунтів, їх газопроникність, водопроникність важких ґрунтів;
- підтримують органо-мінеральний баланс грунтів, перешкоджаючи їх засоленню, закисленню та іншим негативним процесам, що призводять до зниження або втрати родючості;
- скорочують вегетативний період за рахунок поліпшення білкового обміну, концентрованої доставки поживних компонентів до плодової частини рослин, насичення їх високоенергетичними сполуками (цукри, нуклеїнові кислоти та ін. Органічні сполуки), а також пригнічують накопичення нітратів у зеленій частині рослин;
- посилюють розвиток кореневої системи рослини за рахунок повноцінного живлення та прискореного поділу клітин.
Особливо важливими є корисні властивості гумінових компонентів підтримки органо-мінерального балансу грунтів при інтенсивних технологіях. У статті Пола Фіксена «Концепція підвищення продуктивності сільськогосподарських культур та ефективності використання елементів живлення рослинами» (Фіксен, 2010) наведено посилання на системний аналіз методів оцінки ефективності використання елементів живлення рослинами. Як один із значущих факторів, що впливають на ефективність використання елементів живлення, вказується інтенсивність технологій обробітку сільськогосподарських культур та пов'язані з ними зміни структури та складу ґрунту, зокрема, іммобілізація елементів живлення та мінералізація органічної речовини. Гумінові компоненти у поєднанні з ключовими макроелементами, насамперед фосфором, підтримують родючість ґрунтів при інтенсивних технологіях.
У роботі Іванової С.Є., Логінової І.В., Тіндалл Т. «Фосфор: механізми втрат із ґрунту та способи їх зниження» (Іванова та ін., 2011) хімічна фіксація фосфору в ґрунтах відзначена як один з основних факторів низького ступеня використання фосфору рослинами (на рівні 5 - 25% від внесеної в перший рік кількості фосфору). Підвищення ступеня використання фосфору рослинами на рік внесення має виражений екологічний ефект – зниження попадання фосфору з поверхневим та підземним стоком у водойми. Поєднання органічної складової у вигляді гумінових речовин з мінеральною у добривах перешкоджає хімічній фіксації фосфору в малорозчинні фосфати кальцію, магнію, заліза та алюмінію та зберігають фосфор у доступній для рослин формі.
На нашу думку, дуже перспективним є застосування гумінових препаратів у складі мінеральних макродобрив.
В даний час існує кілька способів введення гуматів у сухі мінеральні добрива:
- поверхневе оброблення гранульованих промислових добрив, яке широко застосовується при приготуванні механічних тукосумішей;
- механічне введення гуматів у порошок із наступною грануляцією при малотоннажному виробництві мінеральних добрив.
- введення гуматів у плавання при великотоннажному виробництві мінеральних добрив (промислове виробництво).
p align="justify"> Дуже широке поширення в Росії і за кордоном набуло застосування гумінових препаратів для виробництва рідких мінеральних добрив, що використовуються для листових обробок посівів.
Мета справжньої публікації – показати порівняльну ефективність гуматизованих та звичайних гранульованих мінеральних добрив на зернових культурах (озимій та ярій пшениці, ячмені) та ярому ріпаку у різних ґрунтово-кліматичних зонах Росії.
Як гуміновий препарат для отримання гарантованих високих результатів з агрохімічної ефективності було обрано гумат натрію «Сахалінський» з такими показниками ( табл. 1).
Виробництво гумату «Сахалінський» засноване на використанні бурого вугілля Солнцевського родовища о. Сахалін, що мають дуже високу концентрацію гумінових кислот у засвоюваній формі (понад 80%). Лужна витяжка з бурого вугілля цього родовища є практично повністю розчинним у воді негігроскопічним порошком темно-коричневого кольору. До складу продукту переходять також мікроелементи та цеоліти, що сприяють акумуляції поживних речовин та регулюванню обмінного процесу.
Крім зазначених показників гумату натрію «Сахалінський», важливим фактором його вибору як гумінову добавку було виробництво концентрованих форм гумінових препаратів у промислових кількостях, високі агрохімічні показники індивідуального застосування, вміст гумінових речовин переважно у водорозчинній формі та наявність рідкої форми гумату для рівномірного розподілу у гранули при промисловому виробництві, а також державна реєстрація як агрохімікат.
У 2004 р. на ВАТ «Амофос» у м. Череповець була випущена досвідчена партія нового виду добрива – азофоски (нітроамофоски) марки 13:19:19, з добавкою гумату натрію «Сахалінський» (лужна витяжка з леонардиту) у пульпу за технологією розробленої у ВАТ «НДУІФ». Показники якості гуматизованої амофоски 13:19:19 табл. 2.
Основним завданням під час проведення промислових випробувань було обґрунтування оптимального способу введення гуматної добавки «Сахалінський» із збереженням водорозчинної форми гуматів у продукті. Відомо, що гумінові сполуки у кислих середовищах (при pH<6) переходят в формы водорастворимых гуматов (H-гуматы) с потерей их эффективности.
Введення порошкоподібного гумату «Сахалінський» у ретур при виробництві комплексних добрив забезпечило відсутність контакту гумату з кислим середовищем у рідкій фазі та його небажаних хімічних трансформацій. Це підтвердив подальший аналіз готових добрив із гуматами. Введення гумату фактично на фінальній стадії технологічного процесу визначило збереження досягнутої продуктивності технологічної системи, відсутність поворотних потоків та додаткових викидів. Не відмічено і погіршення фізико-хімічних комплексних добрив (стеження, міцність гранул, порошинність) за наявності гумінової складової. Апаратурне оформлення вузла введення гумату також не мало складнощів.
У 2004 р. у ЗАТ «Сет-Орел Інвест» (Орлівська область) було проведено виробничий досвід із внесенням гуматизованої амофоски під ячмінь. Збільшення врожаю ячменю на площі 4532 га від застосування гуматизованого добрива порівняно зі стандартною амофоською маркою 13:19:19 склала 0.33 т/га (11%), вміст білка в зерні підвищився з 11 до 12.6% ( табл. 3), що дало господарству додатковий прибуток у розмірі 924 руб/га.
У 2004 р. у ДФУП ОПХ «Орлівське» ВНДІ зернобобових та круп'яних культур (Орлівська область) проводилися польові досліди з вивчення впливу гуматизованої та звичайної амофоски (13:19:19) на врожай та якість ярої та озимої пшениці.
Схема дослідів:
- Контроль (без добрив)
N26 P38 K38 кг д.в./га
N26 P38 K38 кг д.в./га гуматизована
N39 P57 K57 кг д.в./га
N39 P57 K57 кг д.в./га гуматизований.
У досліді з ярою пшеницею (сорт Зміна) максимальна врожайність 2.78 т/га спостерігалася також за внесення підвищеної дози гуматизированного добрива. У цьому варіанті спостерігалося найвищий вміст білка і клейковини в зерні. Як і в досвіді з озимою пшеницею, внесення гуматизованого добрива статистично значуще збільшувало врожайність та вміст білка та клейковини у зерні порівняно з внесенням такої самої дози стандартного мінерального добрива. Останній працює не тільки як індивідуальний компонент, але й покращує засвоюваність рослинами фосфору та калію, зменшує втрати азоту в азотному циклі живлення та в цілому покращує обмін між ґрунтом, ґрунтовими розчинами та рослинами.
Значне покращення якості врожаю та озимої та ярої пшениці свідчить про підвищення ефективності мінерального харчування продукційної частини рослини.
За результатами дії гуматну добавку можна порівняти із впливом мікрокомпонентів (бор, цинк, кобальт, мідь, марганець та ін.). При відносно невеликому вмісті (від десятих часток до 1%) гуматні добавки та мікроелементи забезпечують практично однакове підвищення врожайності та якості сільськогосподарської продукції. У роботі (Аристархов, 2010) вивчено вплив мікроелементів на врожайність та якість зерна зернових та зернобобових та показано збільшення білка та клейковини на прикладі озимої пшениці при основному внесенні на різних типах ґрунтів. Спрямований вплив мікроелементів і гуматів на продуктивну частину культур можна порівняти за результатами.
Високі агрохімічні результати виробництва при мінімальному доопрацюванні апаратурної схеми великотоннажного виробництва комплексних добрив, отримані від застосування гуматизованої амофоски (13:19:19) з гуматом натрію «Сахалінський», дозволили розширити спектр гуматизованих марок комплексних добрив з включенням нітрат.
У 2010 р. у ВАТ «Мінеральні добрива» (м. Россошь, Воронезька область) було вироблено партію гуматизованої азофоски 16:16:16 (N:P 2 Про 5:K 2 О) із вмістом гумату (лужна витяжка з леонардиту) – не менше 0.3% та вологи – не більше 0.7%.
Азофоска з гуматами являла собою гранульоване органомінеральне добриво світло-сірого кольору, яке відрізняється від стандартного лише присутністю в ньому гумінових речовин, що надавало ледь помітного світло-сірого відтінку новому добриву. Азофоска з гуматами була рекомендована як органомінеральне добрива для основного та «припосівного» внесення в ґрунт і для кореневих підживлень під усі культури, де можливе застосування звичайної азофоски.
У 2010 та 2011 рр. на дослідному полі ДНУ Московський НДІСГ «Немчинівка» проводили дослідження з гуматизованою азофоскою виробництва ВАТ «Мінеральні добрива» порівняно зі стандартною, а також калійними добривами (хлористий калій), що містять гумінові кислоти (КаліГум), порівняно з традиційним калійним добривом KCl.
Польові досліди проводили за загальноприйнятою методикою (Доспехов, 1985) на дослідному полі Московського НДІСГ «Немчинівка».
Відмінна риса ґрунтів дослідної ділянки - високий вміст фосфору (порядку 150-250 мг/кг), та середнє калію (80-120 мг/кг). Це зумовило відмову від основного внесення фосфорних добрив. Грунт дерново-підзолистий середньосуглинистий. Агрохімічна характеристика ґрунту перед закладкою досвіду: вміст органічної речовини – 3.7%, рНсол. мг/кг відповідно, СаО – 1589 мг/кг, MgO – 474 мг/кг.
У досліді з азофоскою та ріпаком розмір дослідної ділянки становив 56 м 2 (14м х 4м), повторність – чотириразова. Передпосівна обробка ґрунту після основного внесення добрив – культиватором та безпосередньо перед посівом – РБК (ротаційною бороною-культиватором). Посів – сівалкою Амазон в оптимальні агротехнічні терміни, глибина загортання насіння 4-5 см – для пшениці та 1-3 см – для ріпаку. Норми висіву: пшениці – 200 кг/га, ріпаку – 8 кг/га.
У досвіді використали яру пшеницю сорт МІС та ярий ріпак сорт Підмосковний. Сорт МІС - високопродуктивний середньостиглий, що дозволяє стабільно отримувати зерно, придатне для макаронних виробів. Сорт стійкий до вилягання; значно слабше стандарту уражається бурою іржею, борошнистою росою та твердою сажкою.
Яровий ріпак Підмосковний – середньостиглий, вегетаційний період 98 днів. Екологічно пластичний, відрізняється рівномірним цвітінням і дозріванням, стійкістю до вилягання 4.5-4.8 бали. Низький вміст глюкозинолатів у насінні дозволяє використовувати макуху та шроти в раціонах тварин та птиці у підвищених нормах.
Урожай пшениці забирали у фазу повної стиглості зерна. Ріпак скошували на зелений корм у фазу цвітіння. Досліди для ярої пшениці та ріпаку закладені за однією схемою.
Аналіз ґрунту та рослин проводили згідно зі стандартними та загальноприйнятими в агрохімії методами.
Схема дослідів з азофоскою:
Фон (50 кг д.в. N/га на підживлення)
Фон+азофоска основне внесення 30 кг д.р. NPK/га
Фон+азофоска з гуматом основне внесення 30 кг д.р. NPK/га
Фон+азофоска основне внесення 60 кг д.р. NPK/га
Фон+азофоска з гуматом основне внесення 60 кг д.р. NPK/га
Фон+азофоска основне внесення 90 кг д.р. NPK/га
Фон+азофоска з гуматом основне внесення 90 кг д.р. NPK/га
У роки проведення досліджень погодні умови значно відрізнялися від середніх багаторічних для Нечорноземної зони. У 2010 році травень та червень були сприятливими для розвитку сільськогосподарських культур, і у рослин було закладено генеративні органи з перспективою на майбутній урожай зерна близько 7 т/га у ярої пшениці (як у 2009 році) та 3 т/га – у ріпаку. Однак, як і у всьому Центральному регіоні РФ, у Московській області з початку липня і до збирання врожаю пшениці на початку серпня спостерігалася тривала посуха. Середньодобові температури в цей період були перевищені на 7 о С, а денні температури протягом тривалого часу були вищими за 35 про С. Окремі короткочасні опади випадали у вигляді зливових дощів і вода стікала з поверхневим стоком і випаровувалась, лише частково вбираючись у ґрунт. Насичення ґрунту вологою у короткочасні періоди дощів не перевищувало глибини проникнення 2-4 см. У 2011 році у першій декаді травня після посіву та під час сходів рослин опадів випало майже в 4 рази менше (4 мм) середньозваженої багаторічної норми (15 мм).
Середньодобова температура повітря в цей період (13.9 о С) була значно вищою за середньодобову багаторічну температуру (10.6 про С). Кількість опадів та температура повітря у 2-у та 3-ю декади травня значно не відрізнялися від кількості середньозважених опадів та середньодобових температур.
У червні опадів випало значно менше середньої багаторічної норми, температура повітря перевищувала середньодобові на 2-4°С.
Спекотним і сухим був липень. Усього за вегетаційний період опадів випало на 60 мм менше норми, а середньодобова температура повітря була приблизно на 2 про З вище за середню багаторічну. Несприятливі погодні умови 2010 та 2011 років не могли не позначитися на стані посівів. Посуха збіглася з фазою наливу зерна пшениці, що, зрештою, призвело до значного зниження врожаю.
Тривала повітряна та ґрунтова посуха у 2010 році не дали очікуваного ефекту від зростаючих доз азофоски. Це виявилося як на пшениці, так і на ріпаку.
Дефіцит вологи виявився головною перешкодою у реалізації закладеної ґрунтової родючості, при цьому врожайність пшениці загалом була вдвічі нижчою, ніж у аналогічному досвіді 2009 року (Гармаш та ін., 2011). Збільшення врожаю при внесенні 200, 400 і 600 кг/га азофоски (фізичної ваги) були практично однакові ( табл. 5).
Низька врожайність пшениці обумовлена в основному щуплою зерна. Маса 1000 зерен на всіх випадках експерименту дорівнювала 27 - 28 грам. Дані структурою врожаю у разі достовірно не відрізнялася. У масі снопу зерно становило близько 30% (за нормальних погодних умов цей показник становить до 50%). Коефіцієнт кущіння дорівнює 1.1-1.2. Маса зерна на колосі становила 0.7-0.8 грам.
У той самий час, у разі досвіду з гуматизированной азофоскою отримано достовірне збільшення врожаю зі збільшенням доз добрив. Це зумовлено, перш за все, найкращим загальним станом рослин та розвитком більш потужної кореневої системи при застосуванні гуматів на тлі загального стресу посівів від тривалої та тривалої посухи.
Значний ефект застосування гуматизованої азофоски проявився на початковому етапі розвитку рослин ріпаку. Після посіву насіння ріпаку внаслідок короткочасної зливи з наступними високими температурами повітря на поверхні ґрунту утворилася щільна кірка. Тому сходи на варіантах із внесенням звичайної азофоски були нерівномірними і сильно зрідженими в порівнянні з варіантами з гуматизованою азофоскою, що призвело до значних відмінностей у врожаї зеленої маси ( табл. 6).
У досвіді з калійними добривами площа дослідної ділянки складала – 225 м 2 (15 м х 15 м), повторність досвіду – чотириразова, розташування ділянок – рендомізоване. Площа досвіду – 3600 м2. Досвід проведено у ланці сівозміни озимі зернові – ярі зернові – зайнята пара. Попередник ярої пшениці – озиме тритикале.
Добрива вносили вручну із розрахунку: азоту – 60, калію – 120 кг д.в. на га. Як азотні добрива застосовували аміачну селітру, як калійні - калій хлористий і нове добрива КаліГум. У досвіді вирощували яру пшеницю сорт Злата, рекомендований для вирощування у Центральному регіоні. Сорт ранньостиглий з потенціалом продуктивності до 6.5 т/га. Стійкий до вилягання, значно слабший за стандартний сорт уражається бурою іржею і борошнистою росою, на рівні стандартного сорту – септоріозом. Насіння до посіву обробляли протруювачем «Вінцит» у рекомендованих виробником нормах. У фазі кущіння проводили підживлення посівів пшениці аміачною селітрою з розрахунку 30 кг д.в. на 1 га.
Схема дослідів із калійними добривами:
- Контроль (без добрив).
N60 основне + N30 підживлення
N60 основне + N30 підживлення + До 120 (КCl)
N60 основне + N30 підживлення + До 120 (КаліГум)
Таким чином, польовими дослідами достовірно доведено агрохімічну ефективність комплексних добрив з добавками гуматів, що визначаються з збільшення врожайності та вмісту білка в зернових культурах. Для забезпечення цих результатів необхідний правильний вибір гумінового препарату з високою часткою водорозчинних гуматів, його форми та місця введення у технологічний процес на фінальних стадіях. Це дозволяє досягати відносно невеликого вмісту гуматів (0.2 - 0.5% мас.) у гуматизованих добривах та забезпечувати рівномірний розподіл гуматів за гранулою. При цьому важливим фактором є збереження високої частки водорозчинної форми гуматів у гуматизованих добривах.
Комплексні добрива з гуматами підвищують стійкість сільськогосподарських культур до негативних погодно-кліматичних умов, зокрема, до посухи, погіршення структури ґрунтів. Вони можуть бути рекомендовані як ефективні агрохімікати в зонах ризикованого землеробства, а також при використанні інтенсивних методів землеробства зі зніманням декількох врожаїв на рік для підтримки високої родючості ґрунтів, зокрема, в зонах, що розширюються, з дефіцитним водним балансом і аридних зонах. Висока агрохімічна ефективність гуматизованої амофоски (13:19:19) визначається комплексною дією мінеральної та органічної частин з посиленням дії поживних компонентів, насамперед фосфорного живлення рослин, покращенням обміну речовин між ґрунтом та рослинами, підвищенням стресостійкості рослин.
Левін Борис Володимирович – кандидат технічних наук, заступник ген. директора, директора з технічної політики АТ «ФосАгро-Череповець»; e-mail:[email protected] .
Озеров Сергій Олександрович – начальник управління аналізу ринку та планування продажу АТ «ФосАгро-Череповець»; e-mail:[email protected] .
Гармаш Григорій Олександрович – завідувач лабораторії аналітичних досліджень ФДБНУ «Московський НДІСГ «Немчинівка», кандидат біологічних наук; e-mail:[email protected] .
Гармаш Ніна Юріївна – вчений секретар ФДБНУ «Московський НДІСГ «Немчинівка», доктор біологічних наук; e-mail:[email protected] .
Латина Наталія Валеріївна – генеральний директор ТОВ «Біомір 2000», директор виробництва ГК Сахалінські Гумат; e-mail:[email protected] .
Література
Пол І. Фіксен Концепція підвищення продуктивності сільськогосподарських культур та ефективності використання елементів живлення рослинами // Живлення рослин: Вісник Міжнародного інституту живлення рослин, 2010 №1. – с. 2-7.
Іванова С.Є., Логінова І.В., Танделл Т. Фосфор: механізми втрат із ґрунту та способи їх зниження // Харчування рослин: Вісник Міжнародного інституту харчування рослин, 2011 №2. – с. 9-12.
Аристархов О.М. та ін. Дія мікродобрив на врожайність, збирання білка та якість продукції зернових та зернобобових культур // Агрохімія, 2010, №2. – с. 36-49.
Страпенянц Р.А., Новіков А.І., Стребков І.М., Шапіро Л.З., Кірікой Я.Т. Моделювання закономірностей дії мінеральних добрив на врожай // Вісник с.-г. науки, 1980 № 12. - с. 34-43.
Федосєєв А.П. Погода та ефективність добрив. Ленінград: Гідрометиздат, 1985. - 144 с.
Юркін С.М., Піменов Є.А., Макаров Н.Б. Вплив ґрунтово-кліматичних умов та добрив на витрату основних елементів живлення врожаєм пшениці // Агрохімія, 1978 № 8. - С. 150-158.
Державін Л.М. Застосування мінеральних добрив інтенсивному землеробстві. М.: Колос, 1992. - 271 с.
Гармаш Н.Ю., Гармаш Г.А., Берестов А.В., Морозова Г.Б. Мікроелементи в інтенсивних технологіях виробництва зернових культур // Агрохімічний вісник, 2011 № 5. - С. 14-16.
Кубанський державний університет
Біологічний факультет
з дисципліни «Екологія ґрунтів»
«Приховане негативне вплив добрив».
Виконала
Афанасьєва Л. Ю.
студентка 5-го курсу
(спеціальність –
«Біоекологія»)
Перевірила Букарьова О. В.
Краснодар, 2010
Вступ…………………………………………………………………………………...3
1. Вплив мінеральних добрив на грунти…………………………………...4
2. Вплив мінеральних добрив на атмосферне повітря і воду…………..5
3. Вплив мінеральних добрив на якість продукції і на здоров'я людей………………………………………………………………………………………6
4. Геоекологічні наслідки застосування добрив……………………...8
5. Вплив добрив на довкілля……………………………..10
Заключение……………………………………………………………………………….17
Список використаної литературы…………………………………………………...18
Вступ
Забруднення грунтів чужорідними хімічними речовинами завдає їм великої шкоди. Істотним чинником забруднення середовища є хімізація сільського господарства. Навіть мінеральні добрива при неправильному їх застосуванні здатні завдавати екологічних збитків за сумнівного економічного ефекту.
Численні дослідження вчених-агрохіміків показали, що різні види та форми мінеральних добрив неоднаково впливають на властивості ґрунтів. Внесені у ґрунт добрива входять у складні взаємодії із нею. Тут відбуваються всілякі перетворення, які залежать від цілого ряду факторів: властивостей добрив та ґрунту, погодних умов, агротехніки. Від того, як відбувається перетворення окремих видів мінеральних добрив (фосфорних, калійних, азотних) залежить вплив їх на грунтову родючість.
Мінеральні добрива – неминучий наслідок інтенсивного землеробства. Є розрахунки, що з досягнення бажаного ефекту застосування мінеральних добрив світове споживання їх має становити близько 90 кг/рік на человека. Сумарне виробництво добрив у разі досягає 450-500 млн. т/рік, нині їх світове виробництво дорівнює 200-220 млн. т/рік чи 35-40 кг/рік на человека.
Застосування добрив можна як одне із проявів закону збільшення вкладення енергії в одиницю виробленої сільськогосподарської продукції. Це означає, що для отримання однієї й тієї ж добавки врожаю потрібна дедалі більша кількість мінеральних добрив. Так, на початкових етапах застосування добрив збільшення 1 т зерна з 1 га забезпечує внесення 180-200 кг азотних туків. Наступна додаткова тонна зерна пов'язана з дозою добрив у 2-3 рази більшою.
Екологічні наслідки застосування мінеральних добривдоцільно розглядати принаймні з трьох точок зору:
Місцевий вплив добрив на екосистеми та ґрунти, в які вони вносяться.
Незначний вплив на інші екосистеми та їх ланки, насамперед на водне середовище та атмосферу.
Вплив на якість продукції, що отримується з удобрених ґрунтів, та здоров'я людей.
1. Вплив мінеральних добрив на ґрунти
У ґрунті як системі відбуваються такі зміни, що ведуть до втрати родючості:
Підвищується кислотність;
Змінюється видовий склад ґрунтових організмів;
Порушується кругообіг речовин;
Руйнується структура, що погіршує інші властивості.
Є дані (Мінеєв, 1964), що наслідком збільшення кислотності грунтів при застосуванні добрив (насамперед кислих азотних) є підвищене вимивання їх кальцію і магнію. Для нейтралізації даного явища доводиться вносити у ґрунт ці елементи.
Фосфорні добрива не володіють настільки вираженим підкислюючим ефектом, як азотні, але вони можуть викликати цинкове голодування рослин і накопичення стронцію в продукції.
Багато добрив містять сторонні домішки. Зокрема, їх внесення може підвищувати радіоактивне тло, вести до прогресивного накопичення важких металів. Основний спосіб зменшити ці наслідки– помірне та науково обґрунтоване застосування добрив:
Оптимальні дози;
Мінімальна кількість шкідливих домішок;
Чергування з органічними добривами.
Слід також пам'ятати, що «мінеральні добрива є засобом маскування реальностей». Так, є дані, що з продуктами ерозії ґрунтів виноситься більше мінеральних речовин, ніж їх вноситься з добривами.
2. Вплив мінеральних добрив на атмосферне повітря та воду
Вплив мінеральних добрив на атмосферне повітря і воду пов'язане переважно з їх азотними формами. Азот мінеральних добрив надходить у повітря або у вільному вигляді (в результаті денітрифікації), або у вигляді летких сполук (наприклад, у формі закису N2 O).
За сучасними уявленнями, газоподібні втрати азоту з азотних добрив становлять від 10 до 50% його внесення. Діючим засобом зниження газоподібних втрат азоту є науково обґрунтоване їх застосування:
Внесення до коренетворної зони для найшвидшого поглинання рослинами;
Використання речовин-інгібіторів газоподібних втрат (нітропірин).
Найбільш відчутне впливом геть водні джерела, крім азотних, надають фосфорні добрива. Винос добрив у водні джерела зводиться до мінімуму за умови їх правильного внесення. Зокрема, неприпустимо розкидання добрив по сніговому покриву, розсіювання їх із літальних апаратів поблизу водойм, зберігання просто неба.
3. Вплив мінеральних добрив на якість продукції та здоров'я людей
Мінеральні добрива здатні негативно впливати як на рослини, так і на якість рослинної продукції, а також на організми, що її споживають. Основні такі впливи представлені в таблицях 1, 2.
За високих доз азотних добрив збільшується ризик захворювань рослин. Має місце надмірне накопичення зеленої маси і різко зростає ймовірність вилягання рослин.
Багато добрив, особливо хлорсодержащіе (хлористий амоній, хлористий калій), негативно діють на тварин і людини в основному через воду, куди надходить хлор, що вивільняється.
Негативна дія фосфорних добрив пов'язана в основному з фтором, що містяться в них, важкими металами і радіоактивними елементами. Фтор при концентрації у воді більше 2 мг/л може сприяти руйнуванню емалі зубів.
Таблиця 1 – Вплив мінеральних добрив на рослини та якість рослинної продукції
Види добрив | Вплив мінеральних добрив |
|
позитивне | негативне |
|
При високих дозах або несвоєчасних способах внесення - накопичення у вигляді нітратів, буйне зростання на шкоду стійкості, підвищена захворюваність, особливо грибними хворобами. Хлористий амоній сприяє накопиченню Cl. Основні накопичувачі нітратів - овочі, кукурудза, овес, тютюн. |
||
Фосфорні | Знижують негативні впливи азоту; покращують якість продукції; сприяють підвищенню стійкості рослин до хвороб. | За високих доз можливі токсикози рослин. Діють в основному через важкі метали (кадмій, миш'як, селен), що містяться в них, радіоактивні елементи і фтор. Основні накопичувачі – петрушка, цибуля, щавель. |
Калійні | Аналогічно фосфор-ним. | Діють переважно через накопичення хлору при внесенні хлористого калію. При надлишку калію – токсикози. Основні накопичувачі калію - картопля, виноград, гречка, овочі закритого ґрунту. |
Таблиця 2 - Вплив мінеральних добрив на тварин і людину
Види добрив | Основні впливи |
| Нітратні форми | Нітрати (ГДК для води 10 мг/л, для харчових продуктів – 500 мг/день на людину) відновлюються в організмі до нітритів, що спричиняють порушення обміну речовин, отруєння, погіршення імунологічного статусу, метгемоглобінію (кисневе голодування тканин). При взаємодії з амінами (у шлунку) утворюють нітрозаміни – найнебезпечніші канцерогени. У дітей можуть викликати тахікардію, ціаноз, втрату вій, розрив альвеол. У тваринництві: авітамінози, зменшення продуктивності, накопичення сечовини в молоці, підвищення захворюваності, зниження плодючості. |
Фосфорні Суперфосфат | Діють переважно через фтор. Надлишок його у питній воді (більше 2 мг/л) спричиняє пошкодження емалі зубів у людини, втрату еластичності кровоносних судин. При вмісті понад 8 мг/л – остеохондрозні явища. |
| Хлористий калій Хлористий амоній | Споживання води з вмістом хлору понад 50 мг/л викликає отруєння (токсикози) людини та тварин. |
4. Геоекологічні наслідки застосування добрив
Для свого розвитку рослини потребують певної кількості біогенних речовин (сполук азоту, фосфору, калію), які зазвичай поглинаються з ґрунту. У природних екосистемах біогени, асимільовані рослинністю, повертаються в ґрунт внаслідок процесів деструкції у кругообігу речовини (розкладання плодів, рослинного опаду, відмерлих пагонів, коріння). Деяка кількість сполук азоту фіксується бактеріями із атмосфери. Частина біогенів приноситься з опадами. На негативній стороні балансу знаходяться інфільтрація та поверхневий стік розчинних сполук біогенів, їх винос із ґрунтовими частинками у процесі ерозії ґрунту, а також перетворення сполук азоту у газоподібну фазу з відходом її в атмосферу.
У природних екосистемах швидкість накопичення чи витрати поживних речовин зазвичай невелика. Наприклад, для незайманого степу на чорноземах Російської рівнини співвідношення між потоком сполук азоту через межі обраної ділянки степу та його запасами у верхньому метровому шарі становить близько 0,0001% або 0,01%.
Сільське господарство порушує природний, майже замкнутий баланс біогенів. Щорічний урожай забирає частину біогенів, що містяться у виробленому продукті. В агроекосистемах швидкість винесення поживних речовин на 1-3 порядки більша, ніж у природних системах, причому, чим вищий урожай, тим відносно більша інтенсивність виносу. Отже, навіть якщо початковий запас поживних речовин у ґрунті і був значним, в агроекосистемі він може бути витрачений порівняно швидко.
Усього у світі із урожаєм зерна виноситься, наприклад, близько 40 млн. т. азоту на рік, або приблизно 63 кг на 1 га площі зернових. Звідси випливає необхідність застосування добрив для підтримки родючості ґрунту та підвищення врожаїв, тому що при інтенсивному землеробстві без добрив родючість ґрунту знижується вже на другий рік. Зазвичай застосовуються азотні, фосфорні та калійні добрива у різних формах та поєднаннях, залежно від місцевих умов. У той же час застосування добрив маскує деградацію грунтів, замінюючи природну родючість на родючість, що базується в основному на хімічних речовинах.
Виробництво та споживання добрив у світі неухильно зростало, збільшившись за 1950-1990 роки. приблизно 10 раз. Середнє світове використання добрив 1993 р. становило 83 кг на 1 га ріллі. За цією середньою величиною прихована велика різниця у споживанні різних країн. У Нідерландах застосовується найбільше добрив, і там рівень застосування добрив останніми роками навіть скоротився: від 820 кг/га до 560 кг/га. З іншого боку, середнє споживання добрив Африці 1993 р. становило лише 21 кг/га, причому у 24 країнах застосовували 5 кг/га і менше.
Поряд із позитивними ефектами, добрива створюють також екологічні проблеми, особливо у країнах із високим рівнем їх застосування.
Нітрати небезпечні для здоров'я людини, якщо їх концентрація у питній воді або продуктах сільського господарства вища за встановлену ГДК. Концентрація нітратів у воді, що стікає з полів, зазвичай знаходиться між 1 та 10 мг/л, а з нерозораних земель вона на порядок менша. У міру зростання маси та тривалості застосування добрив все більша кількість нітратів потрапляє в поверхневі та підземні води, роблячи їх непридатними для пиття. Якщо рівень застосування азотних добрив не перевищує 150 кг/га на рік, то в природні води потрапляє приблизно 10% від обсягу добрив, що застосовуються. За більш високого навантаження ця частка ще вище.
Особливо серйозною є проблема забруднення підземних вод після того, як нітрати потрапили у водоносний горизонт. Водна ерозія, забираючи грунтові частинки, переносить також містяться в них і адсорбовані на них сполуки фосфору та азоту. Якщо вони потрапляють у водні об'єкти із уповільненим водообміном, покращуються умови для розвитку процесу евтрофікації. Так, у річках США головним забруднювачем води стали розчинені та зважені сполуки біогенів.
Залежність сільського господарства від мінеральних добрив призвела до серйозних зрушень у глобальних циклах азоту та фосфору. Промислове виробництво азотних добрив призвело до порушення глобального балансу азоту внаслідок зростання обсягу доступних для рослин сполук азоту на 70% порівняно з доіндустріальним періодом. Надлишок азоту може змінити кислотність ґрунтів, а також вміст у них органічної речовини, що може призвести до подальшого вилуговування поживних речовин із ґрунту та погіршення якості природних вод.
За оцінкою вчених, змив фосфору зі схилів у процесі ґрунтової ерозії становить щонайменше 50 млн. т. на рік. Ця цифра можна порівняти з річним обсягом промислового виробництва фосфорних добрив. У 1990 р. стільки ж фосфору було винесено річками в океан, скільки було внесено на поля, а саме 33 млн. т. Оскільки газоподібних сполук фосфору не існує, він переміщається під впливом сили тяжіння, головним чином з водою, переважно з континентів в океани . Це веде до хронічного дефіциту фосфору на суші та до ще однієї глобальної геоекологічної кризи.
5. Вплив добрив на довкілля
Негативна дія добрив на довкілля пов'язана, насамперед, із недосконалістю властивостей та хімічного складу добрив. Істотними недоліками багатьох мінеральних добривє:
Наявність залишкової кислоти (вільна кислотність) внаслідок технології виробництва.
Фізіологічна кислотність і лужність, що утворюється внаслідок переважного використання рослинами з добрив катіонів або аніонів. Тривале застосування фізіологічно кислих або лужних добрив змінює реакцію ґрунтового розчину, призводить до втрат гумусу, збільшує рухливість та міграцію багатьох елементів.
Висока розчинність туків. У добривах, на відміну природних фосфатних руд, фтор перебуває у вигляді розчинних сполук і легко надходить у рослину. Підвищене накопичення фтору в рослинах порушує обмін речовин, ферментативну активність (інгібує дію фосфатази), негативно діє на фото- та біосинтез білка, розвиток плодів. Підвищені дози фтору пригнічують розвиток тварин, призводять до отруєння.
Наявність важких металів (кадмію, свинцю, нікелю). Найбільш забруднені важкими металами фосфорні та комплексні добрива. Це пов'язано з тим, що всі фосфорні руди містять великі кількості стронцію, рідкоземельні і радіоактивні елементи. Розширення виробництва та застосування фосфорних та комплексних добрив веде до забруднення навколишнього середовища сполуками фтору, миш'яку.
При існуючих кислотних способах переробки природної фосфатної сировини ступінь утилізації сполук фтору у виробництві суперфосфату вбирається у 20-50%, у виробництві комплексних добрив – ще менше. Вміст фтору в суперфосфаті досягає 1-1,5, в амофос 3-5%. У середньому з кожної тонної необхідного рослинам фосфору на поля надходить близько 160 кг фтору.
Проте важливо розуміти, що самі мінеральні добрива як джерела біогенних елементів забруднюють довкілля, які супутні компоненти.
Внесені в ґрунт розчинні фосфорні добривазначною мірою поглинаються ґрунтом і стають малодоступними рослинам і не пересуваються по ґрунтовому профілю. Встановлено, що перша культура використовує з фосфорних добрив всього 10-30% Р2 О5, а решта залишається в грунті і зазнає різноманітних перетворень. Наприклад, у кислих грунтах фосфор суперфосфату переважно перетворюється на фосфати заліза і алюмінію, а чорноземних і всіх карбонатних грунтах – на нерозчинні фосфати кальцію. Систематичне та тривале застосування фосфорних добрив супроводжується поступовим окультуренням ґрунтів.
Відомо, що тривале застосування великих доз фосфорних добрив може призвести до так званого «зафосфачування», коли грунт збагачується фосфатами, що засвоюються, і нові порції добрив не надають ефекту. У цьому випадку надлишок фосфору в ґрунті може порушити співвідношення між поживними речовинами та іноді знижує доступність рослин цинку та заліза. Так, за умов Краснодарського краю на звичайних карбонатних чорноземах при звичайному внесенні Р2 О5 кукурудза несподівано різко знижувала врожайність. Доводилося шукати способи оптимізації елементного живлення рослин. Зафосфачування ґрунтів є певним етапом їх окультурення. Це результат неминучого процесу накопичення «залишкового» фосфору, коли добрива вносяться у кількості, що перевищує винос фосфору з урожаєм.
Як правило, цей «залишковий» фосфор добрив відрізняється більшою рухливістю, доступністю рослинам, ніж природні фосфати ґрунту. При систематичному та тривалому внесенні цих добрив необхідно змінювати співвідношення між поживними елементами з урахуванням їхньої залишкової дії: дозу фосфору слід зменшувати, а дозу азотних добрив збільшувати.
Калій добрив, внесений у ґрунт, подібно до фосфору, не залишається в незмінному вигляді. Частина його знаходиться в ґрунтовому розчині, частина переходить у поглинено-обмінний стан, а частина перетворюється на необмінну, малодоступну для рослин форму. Накопичення доступних форм калію в ґрунті, а також перетворення на недоступний стан внаслідок тривалого застосування калійних добрив залежить в основному від властивостей ґрунту та погодних умов. Так, у чорноземних ґрунтах кількість засвоюваних форм калію під впливом добрива хоч і збільшується, але меншою мірою, ніж на дерново-підзолистих ґрунтах, тому що в чорноземах калій добрив більше перетворюється на необмінну форму. У зоні з великою кількістю опадів і при поливному землеробстві можливе вимивання калію добрив за межі шару грунту.
У районах з недостатнім зволоженням, в умовах жаркого клімату, де ґрунти періодично зволожуються і пересихають, спостерігаються інтенсивні процеси фіксації калію добрив ґрунтом. Під впливом фіксації калій добрив перетворюється на необмінне, малодоступне рослинам стан. Велике значення на ступінь фіксації калію ґрунтами має тип ґрунтових мінералів, наявність мінералів, що мають високу фіксуючу здатність. Такими є глини мінерали. Більшою здатністю фіксувати калій добрив мають чорноземи, ніж дерново-підзолисті ґрунти.
Підлужування ґрунту, що викликається внесенням вапна або природними карбонатами, особливо содою, збільшує фіксацію. Фіксація калію залежить від дози добрива: при підвищенні дози добрив, що вносяться, відсоток фіксації калію зменшується. З метою зменшення фіксації ґрунтами калію добрив рекомендується вносити калійні добрива на достатню глибину, щоб виключити пересихання і частіше вносити їх у сівозміні, оскільки ґрунти, що систематично удобрювалися калієм, при новому його додаванні фіксують його слабше. Але й фіксований калій добрив, що у необмінному стані, також бере участь у харчуванні рослин, оскільки згодом може переходити в обменно-поглощенное стан.
Азотні добривапо взаємодії із ґрунтом значно відрізняються від фосфорних та калійних. Нітратні форми азоту ґрунтом не поглинаються, тому вони легко можуть вимиватися атмосферними опадами та поливними водами.
Аміачні форми азоту поглинаються ґрунтом, але після їх нітрифікації набувають властивостей нітратних добрив. Частково аміак може поглинатися ґрунтом необмінно. Необмінний, фіксований амоній, рослин доступний малою мірою. Крім цього, втрата азоту добрив із ґрунту можлива в результаті випаровування азоту у вільній формі або у вигляді оксидів азоту. При внесенні азотних добрив різко змінюється вміст нітратів у грунті, оскільки з добривами надходять найбільш легко засвоювані рослинами сполуки. Динаміка нітратів у ґрунті більшою мірою характеризує її родючість.
Дуже важливою властивістю азотних добрив, особливо аміачних, є їхня здатність мобілізації ґрунтових запасів, що має велике значення в зоні чорноземних ґрунтів. Під впливом азотних добрив органічні сполуки ґрунту швидше зазнають мінералізації, перетворюються на легкодоступні для рослин форми.
Деяка кількість поживних речовин, особливо азоту у вигляді нітратів, хлоридів та сульфатів, може проникнути у ґрунтові води та річки. Наслідком цього є перевищення норм вмісту цих речовин у воді колодязів, джерел, що може бути шкідливим для людей та тварин, а також веде до небажаної зміни гідробіоценозів та завдає шкоди рибному господарству. Міграція поживних речовин із ґрунтів у ґрунтові води у різних ґрунтово-кліматичних умовах проходить неоднаково. Крім цього, вона залежить від видів, форм, доз і термінів добрив, що застосовуються.
У ґрунтах Краснодарського краю з періодично промивним водним режимом нітрати виявляються до глибини 10 м і більше і стуляються з ґрунтовими водами. Це свідчить про періодичну глибоку міграцію нітратів і включення їх у біохімічний кругообіг, початковими ланками якого є ґрунт, материнська порода, ґрунтові води. Така міграція нітратів може спостерігатися у вологі роки, коли для ґрунтів характерний промивний водний режим. Саме в ці роки виникає небезпека нітратного забруднення навколишнього середовища під час внесення великих доз азотних добрив під зиму. У роки з непромивним водним режимом надходження нітратів у ґрунтові води повністю припиняється, хоча залишкові сліди сполук азоту спостерігаються по всьому профілю материнської породи до ґрунтової води. Їх безпеки сприяє низька біологічна активність цієї частини кори вивітрювання.
У ґрунтах із непромивним водним режимом (південні чорноземи, каштанові) забруднення біосфери нітратами виключається. Вони залишаються замкнутими в ґрунтовому профілі і повністю включаються до біологічного кругообігу.
Шкідливий потенційний вплив азоту, що вноситься з добривами, може бути зведено до мінімуму шляхом максимального використання азоту сільськогосподарськими культурами. Отже, потрібно дбати, щоб у разі підвищення доз азотних добрив збільшувалася ефективність використання їх азоту рослинами; не залишалося великої кількості невикористаних рослинами нітратів, які не утримуються ґрунтами і можуть вимиватися опадами з коренеживаного шару.
Рослини мають властивість накопичувати у своїх організмах нітрати, що містяться у ґрунті у надлишкових кількостях. Урожайність рослин зростає, але продукція виявляється отруєною. Особливо інтенсивно акумулюють нітрати овочеві культури, кавуни та дині.
У Росії її прийнято ГДК нітратів рослинного походження (таблиця 3). Допустима добова доза (ДСД) для людини становить 5 мг на 1 кг ваги.
Таблиця 3 – Допустимі рівні вмісту нітратів у продуктах
рослинного походження, мг/кг
Продукт | Грунт |
|
відкритий | захищений |
|
Картопля | ||
Капуста білокачанна | ||
Буряк столовий | ||
Листові овочі (салат, шпинат, щавель, кінза, капуста салатна, петрушка, селера, кріп) | ||
Перець солодкий | ||
Виноград столових сортів | ||
Продукти дитячого харчування (овочі консервовані) | ||
Самі нітрати не мають токсичної дії, але під впливом деяких кишкових бактерій вони можуть переходити в нітрити, що мають значну токсичність. Нітрити, з'єднуючись з гемоглобіном крові, переводять його в метгемоглобін, який перешкоджає перенесенню кисню по кровоносній системі; розвивається захворювання - метгемоглобінемія, особливо небезпечне для дітей. Симптоми захворювання: напівнепритомний стан, блювання, діарея.
Знаходяться нові шляхи зменшення втрат поживних речовин та обмеження забруднення ними довкілля :
Для зменшення втрат азоту з добрив рекомендуються повільно діючі азотні добрива та інгібітори нітрифікації, плівки, добавки; вводиться капсулювання тонкозернистих добрив оболонками сірки, пластиков. Поступово вивільнення азоту з цих добрив виключає накопичення нітратів у грунті.
Велике значення для довкілля має застосування нових, висококонцентрованих, комплексних мінеральних добрив. Їх характерно те, що вони позбавлені баластних речовин (хлориди, сульфати) чи містять їх незначну кількість.
Окремі факти негативного впливу добрив на навколишнє середовище пов'язані з помилками на практиці їх застосування, з недостатньо обґрунтованими способами, термінами, нормами їх внесення без урахування властивостей ґрунтів.
Прихована негативна дія добривможе проявлятися за впливом його на ґрунт, рослини, навколишнє середовище. При складанні алгоритму розрахунку необхідно враховувати такі:
1. Вплив на рослини – зменшення рухливості інших елементів у ґрунті. Як шляхи усунення негативних наслідків застосовується регулювання ефективної розчинності та ефективної константи іонного обміну, за рахунок зміни рН, іонної сили, комплексоутворення; позакореневе підживлення та внесення поживних елементів у прикореневу зону; регулювання вибірковості рослин.
2. Погіршення фізичних властивостей ґрунтів. Як шляхи усунення негативних наслідків застосовуються прогноз та збалансованість системи добрив; використовуються структуроутворювачі для поліпшення структури ґрунту.
3. Погіршення водних властивостей ґрунтів. Як шляхи усунення негативного наслідку застосовуються прогноз та збалансованість системи добрив; використовуються компоненти, що покращують водний режим.
4. Зменшення надходження речовин до рослин, конкуренція за поглинання коренем, токсикація, зміна заряду кореня та прикореневої зони. Як шляхи усунення негативних наслідків застосовуються збалансованість системи добрив; позакореневе підживлення рослин.
5. Прояв незбалансованості у кореневих системах, порушення циклів метаболізму.
6. Поява незбалансованості у листі, порушення циклів метаболізму, погіршення технологічних та смакових якостей.
7. Токсикація мікробіологічної активності. Як шляхи усунення негативних наслідків застосовуються збалансованість системи добрив; збільшення буферності ґрунтів; внесення джерел живлення мікроорганізмів.
8. Токсикація ферментативної активності.
9. Токсикація тваринного світу ґрунту. Як шляхи усунення негативних наслідків застосовуються збалансованість системи добрив; збільшення буферності ґрунтів.
10. Зменшення адаптації до шкідників та хвороб, екстремальних умов у зв'язку з перегодовуванням. Як заходи усунення негативних наслідків рекомендується оптимізація співвідношення елементів живлення; регулювання доз добрив; інтегрована система захисту рослин; застосування позакореневої підживлення.
11. Втрати гумусу, зміна його фракційного складу. Для усунення негативних наслідків застосовують внесення органічних добрив, створення структури, оптимізація рН, регулювання водного режиму, збалансованість системи добрив.
12. Погіршення фізико-хімічних властивостей ґрунтів. Шляхи усунення – оптимізація системи добрив, внесення меліорантів, органічних добрив.
13. Погіршення фізико-механічних властивостей ґрунтів.
14. Погіршення повітряного режиму ґрунту. Для усунення негативної дії необхідно оптимізувати систему добрив, вносити меліоранти, утворювати структуру ґрунту.
15. Грунтовтомлюваність. Необхідно збалансувати систему добрив, суворо виконувати план сівозміни.
16. Поява токсичних концентрацій окремих елементів. Для зниження негативного впливу необхідна збалансованість системи добрив, збільшення буферності ґрунтів, осадження та видалення окремих елементів, комплексоутворення.
17. Збільшення концентрації окремих елементів у рослинах вище за допустимий рівень. Необхідне зниження норм добрив, збалансованість системи добрив, позакореневе підживлення з метою конкуренції надходженню токсикантів у рослини, внесення в ґрунт антагоністів токсикантів.
Основними причинами появи прихованої негативної дії добрив у ґрунтахє:
Незбалансоване застосування різноманітних добрив;
Перевищення доз, що застосовуються, порівняно з буферною ємністю окремих компонентів екосистеми;
Спрямований підбір форм добрив для окремих типів ґрунтів, рослин та умов середовища;
Неправильні терміни внесення добрив для конкретних ґрунтів та умов середовища;
Внесення разом з добривами та меліорантами різних токсикантів та їх поступове накопичення у ґрунті вище за допустимий рівень.
Таким чином, застосування мінеральних добрив є фундаментальним перетворенням у сфері виробництва взагалі і головне у землеробстві, що дозволяє докорінно вирішувати проблему продовольства та сільськогосподарської сировини. Без застосування добрив зараз сільське господарство немислиме.
При правильній організації та контролі застосування мінеральні добрива не є небезпечними для навколишнього середовища, здоров'я людини та тварин. Оптимальні науково-обґрунтовані дози збільшують урожайність рослин та підвищують кількість продукції.
Висновок
З кожним роком агропромисловий комплекс все більше і більше вдається до допомоги сучасних технологій з метою збільшити продуктивність ґрунту та врожайність культур, не замислюючись при цьому, який вплив вони впливають на якість того чи іншого продукту, здоров'я людини та навколишнє середовище в цілому. На відміну від аграріїв, екологи та медики всього світу ставлять під сумнів надмірне захоплення біохімічними новинками, які буквально окупували ринок сьогодні. Виробники добрив один поперек дружки розписують переваги власного винаходу, ні слова не згадавши про те, що неправильне чи надмірне внесення добрив може мати згубний вплив на ґрунт.
Фахівці давно встановили, що надлишок добрив призводить до порушення екологічної рівноваги у біоценозах ґрунтів. Хімічні та мінеральні добрива, особливо нітрати та фосфати, погіршують якість харчових продуктів, а також суттєво впливають і на здоров'я людини, і на стабільність агроценозів. Особливе побоювання у екологів викликає те, що в процесі забруднення ґрунту порушуються біогеохімічні цикли, що веде до загострення загальної екологічної обстановки.
Список використаної літератури
1. Акімова Т. А., Хаскін В. В. Екологія. Людина - Економіка - Біота - Середа. - М., 2001
2. Вальков В. Ф., Штомпель Ю. А., Тюльпанов В. І. Ґрунтознавство (ґрунти Північного Кавказу). - Краснодар, 2002.
3. Голубєв Г. Н. Геоекологія. - М, 1999.
Органічні добрива являють собою речовини рослинно-тваринного походження, що вносяться в ґрунт з метою покращення агрохімічних властивостей ґрунту та збільшення врожайності. Як органічні добрива застосовують різні види гною, пташиний послід, компости, зелене добрива. Органічні добрива мають різнобічний вплив на агрономічні властивості:
- у їхньому складі у ґрунт надходять усі необхідні рослинам поживні речовини. Кожна тонна сухої речовини гною ВРХ містить близько 20 кг азоту, 10 – фосфору, 24 – калію, 28 – кальцію, 6 – магнію, 4 кг сірки, 25 г бору, 230 – марганцю, 20 – міді, 100 – цинку тощо. д. – таке добрива називають повним.
- на відміну від мінеральних добрив, органічні добрива за вмістом поживних речовин менш концентровані,
- гній та інші органічні добрива служать рослин джерелом СО2. При внесенні у ґрунт 30 – 40 т гною протягом дня у період інтенсивного розкладання виділяється протягом дня 100 – 200 кг/га СО2.
- органічні добрива – енергетичний матеріал та джерело їжі для ґрунтових мікроорганізмів.
- Значна частина поживних речовин в органічних добривах стають доступною рослинам лише в міру їхньої мінералізації. Тобто органічні добрива мають післядію, тому що елементи з них використовуються протягом 3-4 років.
- ефективність гною залежить від кліматичних умов і знижується з півночі на південь та із заходу на схід.
- внесення органічних добрив досить дорогий захід – є великі витрати на транспортування, внесення ПММ, амортизацію та технічний догляд.
Підстилковий гній– складові – тверді та рідкі екскременти тварин та підстилка. Хімічний склад значною мірою залежить від підстилки, її виду та кількості, виду тварин, споживаних кормів, способу зберігання. Тверді та рідкі виділення тварин нерівноцінні за складом та удобрювальними якостями. Майже весь фосфор потрапляє у тверді виділення, рідких його дуже мало. Близько 1/2 - 2/3 азоту і майже весь калій, що знаходиться в кормах, виділяються з сечею тварин. N і Р твердих виділень стають доступними рослин лише після їх мінералізації, у той час як калій знаходиться в рухомій формі. Всі поживні речовини рідких виділень представлені в легкорозчинної або легкомінеральної форми.
Підстилка– при додаванні до гною збільшує його вихід, покращує його якість та зменшує в ньому втрати азоту та жижі. Як підстилки використовують: солому, торф, тирсу та ін. Під час зберігання в гною відбувається за участю мікроорганізмів процеси розпаду твердих виділень з утворенням більш простих. У рідких виділеннях міститься сечовина СО(NН2)2, гіпурова кислота С6Н5СОNНСН2СООН та сечову кислоту С5Н4NО3 які можуть розкладатися до вільного NН3 дві форми N-білковий та аміачний –нітратів немає.
За ступенем розкладання розрізняють свіжий, напівперепрілий, перепрілий і перегній.
Перегній– багата на органічну речовину чорна однорідна маса 25 % від вихідного.
Умови застосування – гній підвищує врожай протягом кількох років. У посушливій та вкрай посушливій зоні післядія перевищує дію. Найбільший ефект від гною досягається при внесенні його під зяблеву оранку, з негайним закладенням у ґрунт. Внесення гною в зимовий час призводить до значних втрат NО3 та NН4 та на 40 – 60 % знижується його ефективність. Норми добрив у сівозміні слід встановлювати з урахуванням підвищення або збереження вмісту гумусу на початковому рівні. Для цього на чорноземних ґрунтах насиченість 1 га сівозміни повинна становити 5 – 6 т, на каштанових – 3 – 4 т.
Доза гною 10 – 20 т/га – посушливих, 20 – 40 т – у недостатнього забезпечення вологою. Найбільш чуйні технічні культури – 25 – 40 т/га. під озиму пшеницю 20-25 т/га під попередник.
Солома- Важливе джерело органічних добрив. Хімічний склад соломи досить широко змінюється залежно від ґрунтових та погодних умов. Вона містить близько 15 % Н2О і приблизно на 85 % складається з органічної речовини (целюлюзу, пенгозани, гемоцилюлозу та гігнін), яка є вуглецевим енергетичним матеріалом для ґрунтових мікроорганізмів, основою будівельного матеріалу для синтезу гумусу. У соломі є 1-5% протеїну і лише 3-7% золи. До складу органічних речовин соломи входять всі необхідні рослинам поживні речовини, які мікроорганізмами ґрунту мінералізується у легко доступні форми в 1 г. соломи в середньому міститься 4-7 N, 1-1,4 Р2О5, 12-18 К2О, 2-3 кг Са , 0,8-1,2 кг Мg, 1-1,6 кг S, 5 г бору, 3 г Су, 30 г Мn. 40 г Zn, 0,4 Мо і т.д.
Оцінюючи соломи як органічного добрива велике значення має лише наявність тих чи інших речовин, а й співвідношення C:N. Встановлено, що для її нормального розкладання ставлення C:N має бути 20-30:1.
Позитивна дія соломи на родючість ґрунту та врожай с.-г. культур можливо за наявності необхідних умов її розкладання. Швидкість розкладання залежить від наявності джерел живлення для мікроорганізмів, їх чисельності, видового складу, типу ґрунту, його окультуреності, температури, вологості, аерації.
Гнойова жижаявляє собою переважно перебродив сечу тварин за 4 місяці з 10 т підстилкового гною при щільному зберіганні виділяється 170 л, при рихло-щільному-450 л і при рихлом-1000 л. У середньому в гноївці міститься N-0,25 -0,3%, Р2О5-0,03-0,06% і калію - 0,4-0,5% - переважно азотно-калійне добриво. Всі поживні речовини в ній знаходяться у легкодоступній для рослин формі, тому вона вважається швидкодіючим добривом. Коефіцієнт використання 60-70% для N та К.
Пташиний послід- Це цінне швидкодіюче органічне, концентроване добрива, що містить всі основні поживні речовини, необхідні рослинам. Так, у курячому пташиному посліді міститься 1,6 % N, 1,5 Р2О5, 0,8 % К2О, 2,4 СаО, 0,7 МgО, 0,4 SО2. Крім мікроелементів, його склад входять мікроелементи, Mn, Zn, Co, Cu. Кількість поживних речовин у пташиному посліді значною мірою залежить від умов годівлі птиці та утримання птиці.
Основних спосіб утримання птиці два: підлогове та клітинне. При підлоговому змісті досить широко застосовується глибока незмінна підстилка з торфу, соломи, стрижнів кукурудзи. При клітинному вмісті птиці його розбавляють водою, чим знижується концентрація поживних речовин та значно підвищує витрати на використання як добрива. Сирий пташиний послід характеризується несприятливими фізичними властивостями, що ускладнюють механізацію використання. Має низку інших негативних властивостей: поширює великі відстані неприємний запах, містить безліч бур'янів, джерелом забруднення довкілля і розсадником патогенної мікрофлори.
Зелене добриво– свіжа рослинна маса, що заорюється у ґрунт для збагачення її органічною речовиною та азотом. Часто цей прийом називають сидерацією, а рослини, які вирощуються на добрива, сидератами. Як сидерати в південно-російському степу обробляють бобові рослини - сераделла, буркун, маш, еспарцет, чину, вика, горох посівний озимий і зимуючий, віка озима, горох кормовий (пелюшка), астрагал; капустяні – ріпак озимий та ярий, гірчиця, а також їх суміші з бобовими культурами. У міру зниження частки бобового компонента в суміші знижується надходження азоту, що компенсується значною кількістю біологічної маси.
Зелене, як і будь-яке органічне добриво, має багатосторонній позитивний вплив на агрохімічні властивості ґрунту та врожайність сільськогосподарських культур. Залежно від умов обробітку на кожному гектарі ріллі нарощується та заорюється від 25 до 50 т/га зеленої маси сидератів. У біологічній масі зелених добрив міститься помітно менша кількість азоту і особливо фосфору та калію порівняно з гною.
Усі мінеральні добрива залежно від вмісту основних поживних речовин поділяються на фосфорні, азотні та калійні. Крім того, виготовляються складні мінеральні добрива, що містять комплекс поживних речовин. Вихідною сировиною для отримання найбільш поширених мінеральних добрив (суперфосфат, селітра, сильвініт, азотнотукові та ін) служать природні (апатити та фосфорити), калійні солі, мінеральні кислоти, аміак, та ін. Технологічні процеси одержання мінеральних добрив різноманітні, частіше використовують фосфор-містить сировини мінеральними кислотами.
Основними при виробництві мінеральних добрив є висока запиленість повітря та забруднення його газами. Пил і гази містять і його сполуки, фосфорну кислоту, солі азотної кислоти та інші хімічні сполуки, які є промисловими отрутами (див. отрути промислові).
Зі всіх речовин, що входять до складу мінеральних добрив, найбільш токсичними є сполуки фтору (див.), і азоту (див.). Вдихання пилу, що містить мінеральні добрива, призводить до розвитку катарів верхніх дихальних шляхів, ларингітів, бронхітів (див.). При тривалому контакті з пилом мінеральних добрив можливі хронічні інтоксикації організму, переважно внаслідок фтору та його сполук (див. ). Група азотних та складних мінеральних добрив може шкідливо впливати на організм у зв'язку з метгемоглобіноутворенням (див. Метгемоглобінемія). Заходи з профілактики та поліпшення умов праці у виробництві мінеральних добрив полягають у герметизації запорошених процесів, влаштуванні раціональної системи вентиляції (загальної та місцевої), механізації та автоматизації найбільш трудомістких етапів виробництва.
Велике гігієнічне значення мають засоби особистої профілактики. Усі працюючі на підприємствах із виробництва мінеральних добрив мають забезпечуватися спецодягом. При роботах, що супроводжуються великим виділенням пилу, використовуються комбінезони (ГОСТ 6027-61 та ГОСТ 6811 – 61). Обов'язковим є знепилення та знешкодження спецодягу.
Важливим заходом є використання протипилових респіраторів («Пелюсток», У-2К та ін.) та захисних окулярів. Для запобігання шкірних покривів слід використовувати захисні мазі (ІЕР-2, Чумакова, Селіського та ін.) та індиферентні креми та мазі (силіконовий крем, ланолін, вазелін та ін.). Заходи особистої профілактики включають також щоденне миття в душі, ретельне миття рук та перед їдою.
Працюючі у виробництві мінеральних добрив повинні не менше двох разів на рік проходити за участю терапевта, невропатолога, отоларинголога та обов'язкове рентгенологічне обстеження кісткової системи.
Мінеральні добрива - хімічні речовини, що вносяться у ґрунт з метою отримання високих та стійких урожаїв. Залежно від вмісту основних поживних речовин (азот, фосфор та калій) поділяються на азотні, фосфорні та калійні добрива.
Сировиною для отримання мінеральних добрив служать фосфати (апатити та фосфорити), калійні солі, мінеральні кислоти (сірчана, азотна, фосфорна), оксиди азоту, аміак тощо. Основною шкідливістю як при виробництві, так і при транспортуванні та застосуванні мінеральних добрив сільському господарстві є пил. Характер впливу цього пилу на організм, ступінь його небезпеки залежить від хімічного складу добрив та його агрегатного стану. Робота з рідкими мінеральними добривами (рідкий аміак, аміачна вода, аміакати та ін.) пов'язана, крім того, із виділенням шкідливих газів.
Токсична дія пилу фосфатної сировини і готового продукту залежить від виду мінеральних добрив і визначається сполуками фтору, що входять до їх складу (див.) у вигляді солей фтористоводневої та кремнефтористо-водневої кислот, сполуками фосфору (див.) у вигляді нейтральних солей фосфорної кислоти, сполуками азоту (див.) у вигляді солей азотної та азотистої кислот, сполуками кремнію у вигляді двоокису кремнію у зв'язаному стані. Найбільшу небезпеку становлять сполуки фтору, яких у різних видах фосфатної сировини та мінеральних добрив міститься від 1,5 до 3,2%. Вплив пилу фосфатної сировини та мінеральних добрив може викликати у працюючих катари верхніх дихальних шляхів, риніти, ларингіти, бронхіти, пневмоконіози та ін, що обумовлюються головним чином дратівливою дією пилу. Місцева дратівлива дія пилу залежить переважно від наявності в ній солей лужних металів. При тривалому контакті з пилом мінеральних добрив можливі хронічні інтоксикації організму, переважно впливу сполук фтору (див. Флюороз). Поряд з флюорозогенною дією група азотних та складних мінеральних добрив має і метгемоглобінутворюючий ефект (див. Метгемоглобінемія), який обумовлений наявністю в їх складі солей азотної та азотистої кислот.
При виробництві, транспортуванні та застосуванні мінеральних добрив у сільському господарстві необхідно дотримуватися запобіжних заходів. У виробництві мінеральних добрив здійснюють систему протипилових заходів: а) герметизацію та аспірацію обладнання, що палить; б) безпилове прибирання приміщень; в) очищення від пилу повітря, яке видобувається механічною вентиляцією, перед викидом його в атмосферу. Промисловість виробляє мінеральні добрива у гранульованому вигляді, контейнерах, мішках та інших. Це також перешкоджає інтенсивному пилеобразованию при застосуванні добрив. Для захисту органів дихання від пилу застосовують респіратори, спецодяг. Доцільно застосування захисних мазей, наст (Селіського, ІЕР-2, Чумакова та ін.) та індиферентних кремів (ланолін, вазелін та ін.), що оберігають шкірні покриви працюючих. Під час роботи рекомендується не курити, перед прийомом їжі та води слід ретельно прополіскувати рот. Після роботи необхідно прийняти душ. У харчовому раціоні має бути достатньо вітамінів.
Працюючі повинні не рідше двох разів на рік проходити медогляд з обов'язковою рентгенографією кісткової системи та грудної клітки.
Loading...