4.11. Экологические аспекты применения удобрений

Нарушение технологии использования удобрений отрицательно влияет на природную среду (загрязнение атмосферы и природных вод, ухудшение свойств, снижение ее плодородия и качества растениеводческой продукции), а это не проходит бесследно для растений, человека и животных. Так, неравномерное внесение удобрений приводит к избыточному или недостаточному снабжению растений элементами питания, что вызывает их неодинаковую продуктивность. Недоиспользованные удобрения могут накапливаться в почве в избыточном количестве. Помимо этого в минеральных удобрениях имеются различные примеси в виде солей тяжелых металлов, радиоактивных соединений и т.д. Из токсичных элементов в них могут быть мышьяк, кадмий, свинец, фтор, стронций, ртуть и др. Накапливаясь в почве и растениях, эти элементы становятся источниками загрязнения окружающей среды. Степень их накопления в почве и поглощения растениями зависит от типа почвы, вида растений и вносимых минеральных удобрений. Так, с фосфорными удобрениями обычно поступают в почву фтор, свинец и другие тяжелые металлы, которые даже при сравнительно низких концентрациях угнетающе действуют на растительные организмы. В табл. 4 и 5 приведены предельно допустимые концентрации (ПДК) тяжелых металлов в почве и в продуктах питания.

Таблица 4

ПДК подвижных металлов в почвах, мг/кг

Металл	ПДК	Металл	ПДК	Металл	ПДК
Медь Цинк Хром Кобальт Никель	30 230 60 50 40	Кадмий Мышьяк Молибден Олово	5 20* 30 20*	Ртуть Свинец Сурьма Марганец Барий	2* 32* 45* 1500* 150*

* Валовое содержание.

Таблица 5

ПДК тяжелых металлов в продуктах питания, мг/кг

Тяжелый металл	Зерно	Крупа	Мука		Хлеб	Крахмал	Овощи	Фрукты		Ягоды
Хром	0,2	0,2		0,2	0,2	0,2	0,2		0,2	–
Никель	0,5	0,5		0,5	–	0,5	0,5		0,5	0,5
Медь	10,0	10,0		10,0	10,0	–	5,0		5,0	5,0
Цинк	50,0	50,0		50,0	50,0	30,0	10,0		10,0	10,0
Мышьяк	0,2	0,2		0,2	0,2	0,2	0,2		0,2	0,2
Кадмий	0,03	0,10		0,10	–	–	0,3		0,3	0,3
Ртуть	0,03	0,03		0,02	0,02	0,02	0,02		0,02	0,02
Свинец	0,03	0,03		0,03	0,03	–	0,05		0,04	0,04
Сурьма	0,01	0,01		0,01	0,01	0,01	0,03		0,03	0,03

Для водоемов допустимое содержание свинца 0,03 мг/м³, ртути 0,0005 мг/м³.

В 1996 г. Институтом питания РАМН установлены ПДК тяжелых металлов в продуктах питания (см. табл. ниже).

Применение в высоких дозах органических удобрений с ферм, где в корм животным и птице добавляют микроэлементы, может привести к их избыточному накоплению в почве. Использование осадка сточных вод, компостов из городского мусора ведет к тем же последствиям. При внесении в повышенных дозах азотных удобрений меняется процесс гумификации, нарушается питание растений калием.

Высокие дозы азота могут резко увеличить содержание в почве и растениях нитратов, ухудшить качество продукции. В табл. 6 приведены возможно допустимые уровни (ВДУ) нитратов в растениеводческой продукции. ВДУ нитратов в питьевой воде не должен превышать 45 мг/л.

Таблица 6

ВДУ нитратов в продуктах открытого грунта, нитратов и нитритов в кормах растительного происхождения, мг/кг

Продукт	NO3	Вид корма	NO2	NO3
Картофель	250	Зернофураж	300	10
Капуста белокочанная	500	Жом сухой	800	10
Морковь	250	Грубые корма	1000	10
Томаты	150	Зеленые корма	500	10
Огурцы	150	Силос, сенаж	500	10
Свекла столовая	1400	Свекла кормовая	2000	10
Кабачки	400	Картофель	300	10
Лук репчатый	80	Морковь	450	10
Арбузы	60	Жмыхи, шроты	200	10
Листовые овощи	90	Меласса	1500	10

Допустимая суточная доза нитратов для взрослого человека 300–325 мг NO₃. Избыток хлора в калийных удобрениях вредно влияет на многие культуры и физико-химические свойства почвы, а избыток калия в кормовых травах может вызвать отравление животных.

При разработке системы удобрения надо учитывать загрязняющее действие удобрений на окружающую среду и стремиться свести его к минимуму. Так, при помощи известкования удается в несколько раз уменьшить содержание свинца и кадмия в растениях, внесение торфа и других органических удобрений значительно снижает поступление тяжелых металлов в растения. Прочно связываются органическим веществом свинец и медь.

Внесение повышенных доз калийных удобрений на дерново-подзолистой почве резко снижает поступление в растения хрома и никеля. Снижение содержания нитратов в растениях возможно за счет использования азота бобовых последующими небобовыми культурами.

Особое внимание необходимо уделять сбалансированному питанию растений. Правильный выбор доз удобрений, сроков и способов их внесения, соотношения элементов питания в системе удобрения не только обеспечит высокий урожай, но и исключит риск загрязнения почвы и продукции токсичными соединениями и будет поддерживать плодородие почвы на должном уровне.

Доставленные на поля удобрения используют в тот же день. Даже для кратковременного хранения их нельзя ссыпать на землю. Удобрения насыпают только на водонепроницаемую подстилку (брезент, полиэтилен) и тщательно укрывают. Чтобы снизить отрицательные явления, выполняют следующие мероприятия: азотные удобрения применяют в строгом соответствии с продолжительностью вегетационного периода культуры и по возможности переходят к дробному их внесению; концентрация нитратов в природных водах не должна превышать установленные нормы; соблюдают дозы запасного внесения фосфорных удобрений; предотвращают водную эрозию в водосборном бассейне водоемов; на склонах возделывают культуры, ограничивающие развитие эрозии почвы; не оставляют без растительного покрова поле, где вегетационный период позволяет высевать промежуточные культуры.

На крупных комплексах и фермах на небольших площадях концентрируются отходы промышленного животноводства. В основном их используют в качестве удобрений. Навоз (особенно бесподстилочный) не должен накапливаться в количествах, превышающих возможность своевременного и рационального его использования.