
- •Тема 7 екологічні проблеми хімізації
- •1.1. Методичні поради до вивчення теми.
- •Екологічні обмеження при фосфоритуванні ґрунтів
- •Вміст шкідливих домішок в калійних добривах, мг/кг (в.А. Черніков, 2000)
- •Втрати урожаю сільськогосподарських культур в світовому землеробстві (Соколов і ін., 1994) (в.А.Черніков, 2000)
- •Екологічні обмеження при вапнуванні кислих ґрунтів
- •1.2. План семінарсько-практичного заняття.
Вміст шкідливих домішок в калійних добривах, мг/кг (в.А. Черніков, 2000)
Добриво |
Pb |
Cd |
Al |
Hg |
Cr |
KCl |
6,5 |
0,2–0,3 |
1,3–7,7 |
– |
– |
K2SO4 |
12,0 |
1,00 |
0,2 |
0,075 |
0,250 |
Сира калійна сіль |
4,0 |
0,09 |
2,6 |
– |
– |
40%-на калійна сіль |
4,5 |
0,16 |
4,1 |
– |
– |
При незбалансованому (по макроелементах) живленні спостерігаються накопичення окремих елементів в рослинах і зрушення мінерального складу в небажану сторону. Так, співвідношення K:Na часто перевищує граничні для рослинних кормів норми (оптимальне співвідношення K:Na = 5:1). Потреба тварин в калії задовольняється при вмісті його в траві 0,03–0,10% (на суху речовину). Вміст К2О в кормі не повинен перевищувати 2,5–3,0% (Мінєєв, 1990). Надлишок K в пасовищній траві загострює дефіцит Na. Для підтримки здоров'я худоби концентрація Na в сухій речовині корму повинна складати не менше 0,25%.
Останнім часом велика увага приділяється вмісту в травах Mg. При зниженні його рівня до 0,13–0,15% (на суху речовину) тварини хворіють гіпомагнезією (трав'яна титанія). Для забезпечення потреби тварин в цьому елементі достатньо 12–15мг Мg на 1 кг їх маси, якщо елемент поступає з корму.
Зростає захворюваність гіпомагнезією і при порушенні співвідношення макроелементів в кормі. Це має місце, якщо K: (Са + Mg) > 2,2–2,4 і K: Na > 6. При відношенні K: (Са + Мg) < 1,4 випадків захворювання не відмічалося.
Вимивання калію залежить від типу водного режиму, гранулометричного складу ґрунтів, вмісту в них гумусу і запасів калію в ґрунті. На величину втрат калію, як і інших поживних елементів, впливають також наявність рослинного покриву, дотримання агротехнічних правил, норми поливу, кислотність ґрунту і рельєф місцевості. На дерново-підзолистих ґрунтах Білорусії, зайнятих паром, втрати калію склали 4–6% від внесеної з добривами кількості, на супіщаних — 6–8%. На червоноземах і підзолистих ґрунтах Грузії при зрошуванні втрати досягали 13–17%, а в дощові роки (2820 мм опадів) — до 25%. На дерново-підзолистих ґрунтах Підмосков'я, розташованих в місцевості з невеликим ухилом, в роки з глибоким промерзанням ґрунту талі води змивали до 40–70% внесеного (при пізньо-осінньому, зимовому і ранньовесняному внесенні азотно-фосфорно-калійних добрив). Ґрунтові води заплав крупних річок, на землях яких розвинене овочівництво, є одним з основних джерел забруднення річкових вод С1– і Na+.
Для запобігання великим втратам К і забруднення поверхневих і ґрунтових вод калійні добрива слід вносити під основний обробіток ґрунту. Зниження втрат поживних елементів мінеральних добрив унаслідок вимивання можна досягти як агротехнічними, так і хімічними способами. Серед останніх представляє інтерес застосування повільнодіючих добрив, поживні елементи яких засвоювалися б рослинами поступово, протягом всього періоду вегетації. Цього можна досягти за допомогою капсулювання, покриття синтетичною оболонкою (смоли, парафіни, поліетилен і ін.) або елементарною сіркою. Результати експериментів, проведених в колишній Чехословаччині, показали, що завдяки покриттю добрив поліетиленовою оболонкою коефіцієнт використання калію кукурудзою можна збільшити з 30 до 50%. Результати проведених в США дослідів по застосуванню капсульованих добрив показали, що покриття їх вінілацетатною оболонкою привело до зниження втрат калію з 86 до 30%, а покриття туків парафіном — до 5,4%. Проте даних для однозначних рекомендацій з питань використання капсульованих добрив поки недостатньо.
Слід звернути увагу і на наступні обставини. У системі добрив важливе значення мають органічні добрива. Але створити високопродуктивні ґрунти тільки за рахунок органічних добрив неможливо. При достатній кількості органічних добрив в господарстві баланс гумусу в ґрунті може бути позитивним. Проте забезпечення бездефіцитного балансу фосфору і калію без застосування мінеральних добрив достатньо проблематичне. Крім того, навіть систематичне застосування органічних добрив не дозволяє добитися оптимального співвідношення основних елементів живлення в певні періоди росту і розвитку, оскільки всі культури на перших фазах розвитку вимагають обов'язкової наявності фосфору, озимі — весняного підживлення азотними добривами, багаторічні трави — поукісного добрива і т.д. Дія органічних і мінеральних добрив на рослини і ґрунт різна. Поживні речовини з мінеральних добрив (особливо азотних і частково калійних) максимально використовуються рослинами майже відразу ж після їхнього внесення, а з органічних — поступово, у міру мінералізації органічної речовини. Тому при необхідності швидкого впливу на живлення рослин слід вносити мінеральні добрива. Якщо останні в основному покращують поживний режим ґрунту, то органічні добрива разом з цим збагачують його гумусом, покращують фізико-хімічні властивості, збільшують активність ґрунтової мікрофлори. Внесення органічних добрив в поєднанні з мінеральними перевершує по своїй ефективності дію еквівалентної кількості поживних речовин вживаних роздільно органічних або мінеральних добрив. Тільки використання органо-мінеральної системи удобрення в поєднанні з іншими агротехнічними і біологічними прийомами створює надійну основу для підвищення родючості ґрунтів, росту врожайності сільськогосподарських культур, регулювання якості продукції і мінімізації негативної дії на навколишнє природне середовище.
У проблеми захисту посівів і посадок вирощуваних культур від хвороб, шкідників і бур'янів тривала і повчальна історія. Мабуть, перші практичні рекомендації по боротьбі з хворобами були розроблені в 460 р. до н.е. Демокритом, який радив замочувати насіння злаків перед посівом в соку заячої капусти, щоб уберегти рослини від пошкодження сажкою. В середні віки церква намагалася в судовому порядку „захистити” селян від нашестя комах-шкідників і збудників хвороб рослин. У 1479–1481 рр. у Швейцарії „судили” хрущів, а в 1585 р. — шкідників виноградників. І хоча «злочинці» були засуджені до вигнання і віддані анафемі, посіви і виноградники продовжували страждати від їхніх набігів. У період з 1845 по 1869г. у Ірландії померло близько 1 млн чоловік і 500 тис. емігрувало в інші країни через голод, викликаний знищенням картоплі хворобою, що викликається грибом фітофтора інфестанс. У 1880 р. на Цейлоні (зараз — острів і держава Шрі-Ланка) загинули кавові дерева. Винуватцем цієї сумної події виявився гриб — збудник іржі. З тих пір і по сьогоднішній день на острові замість кави вирощують знаменитий цейлонський чай. Фактично початком цілеспрямованих досліджень по хімічному захисту рослин від хвороб був 1882 р. Діло було так. Один французький виноградар на прізвище Пруст, щоб захистити свої виноградники, що ростуть уподовж дороги, від набігів пустотливих хлопчиськ і інших любителів поласувати чужим виноградом, обприскав лози сумішшю мідного купоросу з вапном. І дійсно, боячись отруїтися, ніхто не чіпав покритих блакитним нальотом ягід. Трапилося так, що по цій дорозі проїздив якийсь пан Мілларде, що вивчав несправжню борошнисту росу винограду — мілдью. Він звернув увагу на те, що листя на лозах у Пруста цілісінькі, а у сусіда навпроти повністю обсипалися. І йому прийшло в голову, що листя збереглося завдяки обробці «отруйною» рідиною з мідного купоросу і вапна. Це була щаслива думка. Мілларде розробив точну рецептуру цієї суміші і організував її виробництво і широкомасштабне застосування. Так була відкрита бордоська рідина — прекрасний засіб проти багатьох захворювань рослин, з успіхом що застосовується і в наші дні.
Вже більше 100 років хімічні засоби захисту рослин грають важливу роль в боротьбі із збудниками хвороб, комахами-шкідниками і бур’янистою рослинністю. Найбільшого поширення цей спосіб боротьби набув після другої світової війни. Необхідність такої боротьби достатньо очевидна, якщо врахувати, що втрати урожаю, що викликаються ними, як свідчать дані, представлені в таблиці, складають в даний час від 23,9 до 46,4%.
Уявлення про потенційні втрати урожаю сільськогосподарських культур в Російській Федерації дають дані, приведені в табл.
За оцінками ФАО (1989), щороку від комах-шкідників, хвороб рослин і бур'янів світове сільське господарство зазнає збитки в 75 млрд. дол.
У США в 1900г. один середньостатистичний фермер забезпечував продуктами харчування 7 чоловік, в 1970-м — 46, а в 1980-м — 55 (причому в останні 10 років зростання цього показника було обумовлене виключно застосуванням хімічних засобів захисту рослин). Підраховано, що якщо в США припинити застосування хімічних засобів захисту рослин, то для збереження валового збору зерна на нинішньому рівні потрібно буде додатково розорати 52 млн га; при цьому вартість продукції рослинництва зросте (через зниження продуктивності праці) на 50–70%.