
- •Змістовий модуль 3. Наукові основи збалансованого розвитку агроекосистеми
- •Тема 8. Керування стабільністю агроекосистеми: структурно-енергетичний рівень
- •8.1. Загальні принципи організації збалансованої структури земельних угідь
- •Оптимально-нормативна структура посівних площ на основі ґрунтово-екологічних принципів ведення землеробства
- •8.2. Землеустрій як чинник стабільності агроекосистеми
- •8.3. Контурно-меліоративна організація території землекористувань
- •8.4.Збалансована сівозміна - структурна основа польової агроекосистеми
- •Схеми травосумішей та норми висіву трав для різних зон України, кг/га
- •8.5. Агроекологічне значення проміжних посівів
- •Питання самоконтролю:
- •Тема 9.Адаптивна стратегія систем землеробства
- •9.1. Адаптивна стратегія функціонування стабільних агроекосистем
- •9.2. Сучасні відновлювальні системи землеробства
- •Питання самоконтролю:
- •Тема 10. Збалансована система управління поживним режимом ґрунту та екологічні принципи її проектування
- •10.1. Живлення рослин та система застосування добрив
- •Взаємодія між макро-, мезо- та мікроелементами при споживанні їх рослинами
- •10.2. Прийоми та способи застосування добрив
- •10.3. Фактори проектування системи застосування добрив
- •Біологічні особливості сільськогосподарських культур.
- •Відношення різних рослин до реакції грунту
- •Відношення культур до підвищеного вмісту в грунті Al та Mn
- •2. Грунтово-кліматичні умови.
- •3. Агротехнічні умови.
- •1. Взаємодія добрив із грунтом.
- •10.4. Роль гумусу в регулюванні родючості грунту та стабілізації агроекосистеми
- •10.5. Методи регулювання балансу гумусу
- •Норми насичення ріллі органічними добривами у системах землеробства різного рівня екологізації
- •10.6. Оцінка основних видів органічних добрив як факторів стабілізації балансу гумусу
- •Коефіцієнти гуміфікації деяких органічних матеріалів
- •Величина ефективної органічної речовини, кг/га
- •10.7. Наукові принципи збалансованого застосування мінеральних добрив
- •Оптимальне співвідношення угідь в основних ґрунтово-кліматичних зонах України
- •Надходження в грунт загального та симбіотичного азоту
- •Методи визначення норм мінеральних добрив для одержання 50 ц/га зерна озимої пшениці на Поліссі
- •10.8. Хімічні меліорації грунту: види та значення
- •Вапнування ґрунтів
- •Гіпсування ґрунтів
- •10.9. Екологічна конверсія у сільському господарстві
- •Основні напрямки екологічної конверсії сільськогосподарського виробництва (Писаренко в.Н., Писаренко п.В., Писаренко в.В., 2008 )
- •Питання самоконтролю:
1. Взаємодія добрив із грунтом.
Добрива можуть справляти такі впливи на грунт:
● зменшення або підвищення біологічної активності грунту;
● підкислення або підлуження середовища грунтового розчину;
● погіршення або покращення ахрохімічних та агрофізичних властивостей грунту;
● сприяння обміному вбиранню іонів або витіснення їх до грунтового розчину;
● сприяння мінералізації або синтезу гумусу;
● спричинення синергізму або антагонізму поживних елементів щодо поглинання рослинами.
Залежно від спрямованості цих процесів добрива можуть бути безпечним і дуже важливим чинником збалансування землеробства або джерелом певної екологічної небезпеки.
2. Вплив мінеральних добрив на якість сільськогосподарської продукції може мати такі наслідки:
● забруднення продукції нітратами;
● забруднення продукції важкими металами (баластними речовинами викопних міндобрив);
● розбалансування або збалансування біохімічного складу сільськогосподарської продукції.
3. Побічний вплив мінеральних добрив на стан навколишнього природного середовища може виявлятися у процесах:
● евтрофікації або підвищенні продуктивності водойм,
● забрудненні ґрунтових вод нітратами та погіршенні якості питної води.
Негативні наслідки впливу міндобрив на елементи НПС виявляються в умовах розбалансованої системи застосування добрив.
Розбалансована СЗД має такі основні риси:
1) нераціональне співвідношення між застосуванням органічних і мінеральних добрив (недостатній рівень насичення органікою, завищені або занижені норми мінеральних добрив);
2) необґрунтовані норми добрив під окремі культури та по сівозміні в цілому;
3) відхилення доз добрив від оптимальних;
2) відхилення строків, способів та глибин внесення добривм від оптимальних;
3) добір форм добрив без урахування їхніх агрохімічних властивостей, та грунтово-кліматичних умов.
Основними екологічно небезпечними наслідками розбалансованого застосування добрив можуть бути такі:
1) порушення родючості грунту внаслідок зміни концентрації агресивних іонів (підкислення, підлуження, засолення), яке виявляється в розвитку процесів деградації;
2) порушення родючості грунту внаслідок накопичення баластних речовин (важких металів, одновалентних іонів тощо);
3) порушення якості продукції рослинництва під впливом біогенних та токсичних елементів та ін.;
4) інфільтрація добрив у грунтові води та поверхневий змив, що спричиняють отруєння ґрунтових вод та водойм;
5) газоподібні непродуктивні втрати азоту міндобрив.
Порушення родючості грунту внаслідок зміни концентрації агресивних іонів. Систематичне застосування фізіологічно кислих мінеральних добрив на кислих дерново-підзолистих грунтах підвищує їхню кислотність та сприяє вимиванню з орного горизонту кальцію та магнію. Фізіологічно лужні форми добрив навпаки підлужнюють грунтовий розчин, сприяють пептизації колоїдів. Наслідками цих процесів у обох випадках є погрішення структурно-агрегатного складу та зменшення ємності катіонного обміну грунту, в результаті чого погіршуються іонообмінні властивості грунту і відбувається зменшення потенціалів буферності.
Крім того, застосування добрив може не тільки мобізувати окремі елементи живлення, а й зв'язати їх, перетворивши у недоступну для рослин форму. Наприклад, однобічне використання високих доз фосфорних добрив часто істотно знижуе вміст рухомого цинку, внаслідок чого спостерігається цинковий голод рослин.
Погіршення родючості грунту внаслідок накопичення баластних речовин. Отруєння грунтів баластними речовинами добрив значною мірою залежить від сировини та прийнятої технології виготовлення туків.
Застосування надмірно високих доз, наприклад, фосфорних добрив призводить до перенасичення грунту фтором, який визначаеться високою хімічною активністю. За умов його нестачі у людини розвиваєгься каріес зубів, але його надлишок шкідливий для здоров'я людей і тварин. Найбільша кількість фтору може міститися в амофозі (до 3,5-4,0 %).
Важливою слід вважати також проблему накопичення в грунтах кадмію, що вноситься з добривами. Цей процес іде повільно, але у зв'язку з високою канцерогеннністю кадмію, його вміст необхідно контролювати.
Погіршення якості продукції рослинництва під впливом біогенних та токсичних елементів – серйозна проблема сьогодення.
Найбільшу небезпеку викликає зростання кількості нітратного азоту в продукції рослинництва, що зумовлено нераціональним застосуванням азотних добрив. Особливо часто підвищений вміст нітратів зустрічається у овочах та баштанних культурах, хоча нітрати містяться також і у зерні та зеленій масі. Найбільша кількість нітратів звичайно накопичується у листках та черешках у порівнянні із плодами, тому із вегетативною масою деяких овочевих культур (салат) до організму людини може потрапити більше нітратів, аніж, наприклад, із томатів або огірків.
На здоров'я тварин негативно впливає також підвищений вміст калію у фуражній продукції. Надлишок калію перешкоджає засвоєнню рослинами магнію, що призводить до захворювання худоби. Велику небезпеку становить і нагромадження у рослинницькій продукції фтору та важких металів.
Інфільтрація добрив у грунтові води і водойми та поверхневий змив. Внаслідок змиву та інфільтрації сполук азоту й фосфору у водойми надходять стоки, що викликають їхню евтрофікацію. Всесвітньою організаціею охорони здоров'я (ВОЗ) встановлена межа допустимої концентрації (МДК) нітратного азоту у питній воді на рівні 22 мг/л для помірних широт та 10 мг/л для тропічних зон. Проте у районах інтенсивного застосування азотних добрив досить часто вміст азоту у питній воді значно перевищує МДК. Аналогічне становище спостерігається і зі вмістом фосфорних сполук. На 1 кг фосфору, що потрапив у водойми, утворюється близько 100 кг фітопланктону. Результати досліджень евтрофікації показують, що цвітіння води за рахунок водоростей починається вже тоді, коли вміст фосфору перевищує концентрацію 0,01 мг/л. Оптимальні умови для еврофікації спостерігаються при концентрації фосфору 0,09-1,8 мг/л і нітратного азоту – 0,9-3,5 мг/л.
Газоподібні втрати азоту в атмосферу виникають внаслідок процесів денітрифікації, що відбуваються у грунті. Відомо, що ці процеси призводять до утворення і втрат із грунту в атмосферу молекулярного азоту, аміаку, оксиду та двоокису азоту. Значної частини газоподібних втрат азоту в атмосферу можна уникнути за рахунок розподілу норми на невисокі дози, підживленням азотом в середині періоду вегетації, коли формується максимальна біомаса фотосинтетичного апарату і азот споживається високими темпами, забезпечення оптимального рівня зволоження та аерації грунту .