Значение и экологическая роль удобрений и пестицидов

Питание — это основа жизни любого живого организма, в том числе и растений. Без питания невозможны процессы роста и развития. С точки зрения практического растение­водства важнейшим средством улучшения питания сельско­хозяйственных культур является прежде всего применение органических и минеральных удобрений. Рост растительной продукции определяется множеством факторов, среди кото­рых ведущая роль принадлежит все же удобрениям, и осо­бенно минеральным, производство которых наращивает вы­сокие темпы.

Почва является основным источником обеспечения сельс­кохозяйственных культур питательными веществами. Одна­ко в современных условиях непрерывной интенсификации сельскохозяйственного производства для ежегодного выра­щивания высоких урожаев с продукцией высокого качества довольно часто оказывается недостаточным то количество питательных веществ, которое поступает в растения из орга­нического вещества и труднорастворимых минеральных со­единений почвы в результате деятельности микроорганиз­мов и корневой системы растений. Особенно это относится к Нечерноземной зоне, где дерново-подзолистые почвы с низ­ким уровнем окультуренности занимают около 51% площади.

Запасы питательных веществ в почвах во много раз пре­вышают потребность в них растений. Однако большая их часть представлена недоступными для растений соединениями.

Удобрения — это органические и неорганические веще­ства, применяемые в сельском хозяйстве и рыболовстве для повышения урожайности культурных растений и рыбопро­дуктивности прудов. Они бывают: минеральные (или хими­ческие), органические и бактериальные (искусственное вне­сение микроорганизмов с целью повышения плодородия почв).

Минеральные удобрения, добытые из недр, или промышленно полученные химические соединения содержат основ­ные элементы питания (азот, фосфор, калий) и важные для жизнедеятельности микроэлементы (медь, бор, марганец и др.). Минеральные удобрения подразделяются на азотные, фосфорные, калийные.

Органические удобрения — это перегной, торф, навоз, птичий помет (гуано), различные компосты, органические отходы городского хозяйства (сточные воды, осадки сточ­ных вод, городской мусор), сапропель, зеленое удобрение. Они содержат важнейшие элементы питания, в основном в органической форме, и большое количество микроорганиз­мов. Действие органических удобрений на урожай культур сказывается в течение 3—4 лет и более.

Бактериальные удобрения — это препараты, содержа­щие полезные для растений бактерии. Они способны улуч­шать питание сельскохозяйственных культур и не содержат питательных веществ.

Последствия внесения удобрений. Минеральные удобре­ния оказывают прямое и косвенное воздействие на сельско­хозяйственные культуры, на почву, на развитие биологи­ческих процессов в природных водах.

Внесение минеральных удобрений способствует активи­зации микробиологических процессов в почве, но это приво­дит к целому ряду отрицательных последствий: ухудшению физико-химических и биологических свойств почв, сниже­нию качества сельскохозяйственной продукции.

Ухудшение физико-химических свойств проявляется в том, что изменяется состав и структура плодородного слоя почвы — гумуса, происходит подкисление почв. Следствием применения биологических свойств почвы являются: измене­ние видового и родового состава почвенных микроорганиз­мов, рост численности токсинообразующих (вредных) микро­организмов, рост численности бактерий и грибов.

Наиболее безопасными с точки зрения влияния на био­сферу являются органические удобрения, хотя их избыточ­ное применение приводит к следующим отрицательным по­следствиям: загрязнение почвы и сельскохозяйственных ра­стений патогенными микроорганизмами и семенами сорных трав, перенасыщение питательными веществами пахотного слоя удобряемых угодий, загрязнение водоемов стоками с полей, накопление избыточного азота в почве и кормовых структурах, что вызывает нарушение обмена веществ у животных.

Пестициды (pestis — зараза, разрушение, cide — уби­вать) — химические препараты для защиты сельскохозяй­ственной продукции, растений, для уничтожения паразитов у животных, для борьбы с переносчиками опасных заболева­ний и т. п. Пестициды, в зависимости от объекта воздействия, подразделяются на:

• гербициды — для уничтожения сорной растительности;

• инсектициды — для уничтожения вредных насекомых;

• зооциды — для борьбы с грызунами;

• фунгициды — против возбудителей грибковых заболева­ний;

• дефолианты — для удаления листьев;

• дефлоранты — для удаления цветков.

Пестициды распространяются на больших пространствах, весьма удаленных от мест их применения. Многие из них могут сохраняться в почвах достаточно долго (период полураспада ДДТ в воде оценивается в 10 лет, а для диэлдрина он превы­шает 20 лет). При использовании даже наименее летучих компонентов более 50% активных веществ в момент воздей­ствия переходят прямо в атмосферу, а для таких пестици­дов, как ДДТ и диэлдрин, характерна дистилляция с парами воды на земной поверхности.

Эта часть пестицидов, не достигших растений, подхва­тывается ветром и осаждается в районах суши или океана, весьма удаленных от зон применения вещества. Они попада­ют в различные экосистемы, включая океан, пресноводные водоемы, наземные биоценозы и др., в значительных коли­чествах накапливаются в почвах и увеличивают свои концен­трации при движении по трофическим цепям.

Пестициды являются единственным загрязнителем, ко­торый сознательно вносится человеком в окружающую сред. Они поражают различные компоненты природных экосистем: уменьшают биологическую продуктивность фитоценозов, ви­довое разнообразие животного мира, снижают численность полезных насекомых и птиц, а в итоге представляют опас­ность и для самого человека.

Пестициды, содержащие хлор (ДДТ, гексахлоран, диоксид, дибензофуран и др.), отличаются не только высокой токсичностью, но и чрезвычайной биологической активнос­тью и способностью накапливаться в различных звеньях пи­щевой цепи. Даже в ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему организма, повышая таким образом его чувствительность к инфекционным заболевани­ям. В более высоких концентрациях эти вещества оказывают мутагенное и канцерогенное действие на организм человека.

Итак, пестициды первых поколений оказались сильнодей­ствующими, в ряде случаев опасными для людей и живот­ных. По мнению химиков, новые типы препаратов-пестици­дов, в частности некоторые фосфорно-органические препа­раты, способны быстро разлагаться во внешней среде, обеспечивая безопасность их применения.

Широкое применение биологических методов защиты ра­стений позволит уменьшить степень загрязнения среды пес­тицидами.