Удобрения
Применение удобрений в сельском хозяйстве имеет большое значение для управления плодородием почв, повышения урожайности и пищевой цен- ности сельскохозяйственных культур. Нарушение агрохимических и гигие- нических регламентов применения удобрений приводит к чрезмерному нако- плению их в почве, растениях, они загрязняют продовольственное сырье и пищевые продукты, оказывая тем самым токсическое действие на организм человека.
В зависимости от химического состава различают удобрения азотные, фосфорные, калийные, известковые, микроудобрения, бактериальные, ком- плексные и др. Условно их можно подразделить на минеральные и органиче- ские. Необходимость в удобрениях объясняется тем, что естественный кру- говорот азота, фосфора, калия, других необходимых соединений не может восполнить потери этих биоэлементов, уносимых из почвы с урожаем.
Азотные удобрения. В зависимости от формы соединения азота суще-
ствуют:
• аммиачные - азот присутствует в виде свободного аммиака (жидкий,
водный и безводный);
• аммонийные - азот представлен ионом аммония (например, сульфат аммония);
• нитратные - азот находится в составе остатка азотной кислоты (на-
триевая и кальциевая селитры);
• аммонийно-нитратные - содержат азот в аммонийной и нитратной формах (аммиачная селитра);
• амидные - представлены мочевиной - амидом карбаминовой кислоты, превращающимся в почве под воздействием уреазы бактерий в углекислый аммоний.
К медленнодействующим азотным удобрениям относятся мочевино- формальдегидные, мочевино-альдегидные, изобутилдиендимочевина, окса- мид и др.
Азот играет важную роль в жизнедеятельности растений в качестве компонента белков, нуклеиновых кислот, витаминов, других биологически
активных веществ.
Нитратная форма удобрений в допустимых дозах способствует образо-
ванию в растениях аскорбиновой кислоты и кальция, аммонийная - фосфора.
Фосфорные удобрения. Различаются количеством оксида фосфора
Р2О5. Один из самых распространенных видов - суперфосфат. Накопление в
141
почве и растениях большого количества Р2О5 тормозит протекающие в них биологические процессы.
Калийные удобрения - калийная соль (хлористый калий), калиймагне- зиальное удобрение (KCI + NaCI + MgSО4), калийно-аммиачная селитра (KNО3 + NH4CI) и др. Калий не входит в органический состав веществ расте- ний, но он активно участвует в углеводном и белковом обменах.
Микроудобрения - необходимы для обогащения почвы микроэлемен- тами. Наибольшее распространение получили борные, молибденовые, мед- ные, марганцевые, цинковые, кобальтовые.
Комплексные удобрения - содержат комплекс питательных для рас-
тений элементов (фосфорно-азотные, фосфорно-калийные).
Органические удобрения. Играют важную роль в улучшении плодо- родия почв с низким содержанием гумуса, а также тяжелых почв с непрочной структурой. С экскрементами коровы за год выделяется 46 кг азота, 27 кг Р2О5, 67 кг К2О, свиньи соответственно - 62, 45 и 28 кг.
Нарушение гигиенических правил использования удобрений, особенно
неорганической природы, приводит к накоплению большого количества от- дельных элементов и их соединений в почве и сельскохозяйственном сырье, создает проблему загрязнения пищевой продукции. Типичным примером может служить проблема нитратов, нитритов и нитрозоаминов при некон- тролируемом применении азотных удобрений.
Определенную перспективу имеют микробные биоудобрения, полу- чаемые при помощи биологической очистки сточных вод животноводческих комплексов. Путем аэробной переработки производят две фракции удобре- ний: твердую - осадок первичных отстойников - и биомассу микроорганиз- мов. Смесь активных микроорганизмов ила с осадками отстойников в соот- ношении 1 : 1 высушивают при температуре выше 100 °С и получают био- удобрение «Бамил» (биомасса активных микроорганизмов ила). Опыт такой работы имеется на свинооткормочном комплексе «Восточный» Ленинград- ской области. Ежегодно на этом комплексе получают до 10 тыс. т биоудоб- рений, эффективных для многих сельскохозяйственных культур.
По агрохимическим свойствам «Бамил» отличается от других органи- ческих удобрений высоким содержанием азота (5 %), фосфора (1,6 %), калия (0,5 %), магния (2 %), кальция (7 %), ряда микроэлементов. Отмечено благо- приятное влияние удобрения на биологическую активность почвы. Санитар- но-гигиеническая оценка «Бамила» показала полное отсутствие тяжелых ме- таллов, яиц гельминтов, снижение общей микробной обсемененности на
99,9 %, т.е. этот препарат отвечает экологическим требованиям по использо-
ванию удобрений.
Вода, выходящая из биопрудов, имеет коли-титр 0,001, микробное чис- ло 7000, способна по своему составу стимулировать рост растительности и может быть пригодна для разведения травоядных рыб - карпа и толстолоби- ка.
Одним из новых источников удобрений могут быть отходы флотации
угля (ОФУ). Каждый год их накапливается огромное количество. ОФУ име-
142
ют сложный состав: в них содержатся минеральные вещества, около 2 % примесей (мелкодисперсный уголь, смолы, масла, флотореагенты), обнару- жены тяжелые металлы, полициклические ароматические углеводороды, нитрозосоединения. При неправильном сборе и хранении они могут стать ис- точником загрязнения воздушного бассейна, подземных и поверхностных водоисточников.
При оценке возможности использования отходов в качестве удобрений ведущим* компонентом ОФУ, оказывающим вредное воздействие, опреде-
лен бенз(а)пирен (БП). Суммарная радиоактивность ОФУ для почв в естест- венных условиях находится в пределах 0,2 · 10-8 - 2,0 · 10-8 Ки/кг. Проведение комплексных гигиенических исследований показало, что предельно допус- тимой дозой внесения ОФУ в почву является 10 т/га. При таком варианте ни один из неблагоприятных компонентов отходов, в том числе БП, не поступа-
ет в сельскохозяйственные растения, атмосферный воздух и грунтовые воды в количествах, превышающих ПДК, что исключает загрязнение пищевых продуктов, делает ОФУ ценными безопасным удобрением.
Загрязнения удобрениями. Эти загрязнения представляют наиболее значительную группу, так как присутствуют почти во всех пищевых продук- тах. Пестициды, проникающие в продукты в результате мероприятий по за- щите растений и борьбе с вредителями, или удобрения, поступающие в рас- тения из почвы, подвергаются часто биотрансформации, которая затрудняет их обнаружение и осложняет раскрытие механизма их воздействия на чело- века (образование метаболитов из пестицидов и нитрозаминов из азотных удобрений).
Пестициды предназначены для уничтожения вредителей и сорняков или для сдерживания их развития. Нельзя с полной уверенностью сказать, что вещества, оказывающие вредное воздействие на низшие организмы, не представляют опасности для человека.
Карбаматы обладают небольшой токсичностью, но среди них имеются соединения, оказывающие гонадо- и эмбриотоксическое действие (тио- и ди- тиокарбаматы). В продуктах питания не допускаются остатки ряда пестици- дов, используемых для обработки скота и птицы, таких как амидофос, варбе-
ке, гексамид, дибом, севин-850, оксамат, пропоксур, трихлор-метафос-3, хло-
рофос, этилдихлорбензилат, эфирусульфанол, дикрезил, полихлоркамфен,
полихлорпинен, цинеб, мышьяксодержащие соединения и др.
3.3.6. Нитраты