IV блок

IV . 1. Осн. пути загр-я ОС удобр. Мировая и отечественная практика интенсивного земледелия убедительно показывает, что удобрения – это материальная основа количества и качества получаемой растениеводческой продукции, источник биогенных элементов для растений. Не смотря на весь положит. эф-т, применение удобрений и других средств химизации – это весьма активное влияние на природную среду. Наличие различных токсических примесей в минеральных удобрениях, неудовлетворительное их качество, а также возможное нарушение технологии их использования могут привести к серьезным негативным последствиям. В настоящее время в индустриально развитых странах, а также в ряде регионов нашей страны применяются высокие дозы минеральных удобрений, и их негативное влияние на природную среду приобретает опасный характер. Основные причины загрязнения природной среды удобрениями, пути их потерь и непроизводительного использования следующие: 1. несовершенство технологии транспортировки, хранения, тукосмешения и внесения удобрений. 2. Нарушение агрономической технологии их применения в севообороте и под отдельные культуры.3. Водная и ветровая (дефляция) эрозия почвы. 4. Несоответствие  качества и свойств минеральных удобрений. 5. Интенсивное использование различных промышленных, городских и бытовых отходов на удобрения без систематического и тщательного контроля их химического состава.

Так, недостаток в транспортировке удобрений заключается в перевалочной системе от завода до поля и в дефиците специализированных автотранспортных средств. Значительная часть агрохимических средств перевозится автосамосвалами общего назначения, что приводит к существенным их потерям. Увеличение объема складских емкостей, а также совершенствование механизированной технологии работы на складах, т.е. погрузочно-разгрузочных работ и тукосмешения с заданным соотношением питательных элементов в тукосмеси, существенно снижают потери минеральных удобрений, повышают их эффективность, сохраняют природную среду от загрязнения. Существенным источником непроизводительного расходования минеральных удобрений, снижения их положительного действия являются неравномерное распределение по поверхности поля и их сегрегация (расслоение) при транспортировке и внесении. Для решения этой проблемы разработаны специальные комплексы машин (погрузчики, измельчители, разбрасыватели и др.) - для применения твердых минеральных удобрений, а для применения жидких удобрений комплексы насосных установок, цистерн и разбрызгивателей. Особый комплекс машин применяется для внесения органических удобрений. Нарушение научно обоснованной агротехнологии применения удобрений является одним из основных источников потерь удобрений и загрязнения окружающей среды. Важнейшим агрономическим мероприятием, предотвращающим потери удобрений и биогенных элементов почвы в природную среду, является освоение научно обоснованных севооборотов. Значительный ущерб окружающей среды наносит бессистемное использование бесподстилочного навоза, навозных стоков и других отходов животноводства в нарушение научно обоснованных рекомендаций. Интенсивное применение минеральных удобрений усиливает миграцию и потери кальция, магния, серы и других биогенных элементов. Поэтому важно соблюдать рекомендации по применению мин. уд. и разработанную технологию. Большой ущерб в условиях интенсивного земледелия наносит эрозия почвы. Правильный выбор форм, доз, сроков и способов внесения и заделки удобрений, а также разработка почвозащитных севооборотов и Система противоэрозионной обработки почвы являются важным средством предотвращения потерь питательных веществ при смыве и выщелачивании из почвы. Значительное количество биогенных элементов теряется в окружающую среду вследствие несовершенства свойств и химического состава удобрений и различных удобрительных средств. Например, потери азота мочевины, аммиачных форм удобрений в виде газообразного аммиака (NH3) происходит под влиянием химических и микробиологических процессов, особенно при поверхностном их внесении. Эти потери возрастают на легких по гранулометрическому составу и высококарбонатных почвах. Заделка мочевины в почву значительно снижает потери азота. 

IV . 2. Агроэкол. обоснование с/х исп-е нетрадиц. уд. Важным приёмом повышения уровня плодородия почв является применение органических и мин. удобрений, однако за последние десятилетия объемы использования навоза и компостов резко снизились, что обусловлено возросшими затратами на их внесение и сокращением поголовья скота. Наряду с применением в качестве орг. удобрений навоза, навозной жижи, птичьего помета, компостов, соломы, опилков, лесного опада, зеленых растений, сапропеля, большой интерес представляет использование нетрадиционного орг. удобрения. В качестве такого удоб. могут быть использованы осадки сточных вод (ОСВ) и отходы добывающей угольной и др. промышленности, а также компосты из сброженных осадков, опилок, древесной коры, листьев и др., содержащих органические вещества. Значительны и объемы других отходов: древесной коры, опилок, щепы. Утилизация органических отходов позволит решать и экологическую проблему: из категории загрязнителей окружающей среды они могут перейти в разряд почвенных мелиорантов, то есть веществ, повышающих плодородие почвы. Из литературных данных следует, что в большинстве случаев по удобрительной ценности ОСВ не уступают подстилочному навозу. Основные технические и технологические проблемы использования остаточных илов прямо связаны с сельским хозяйством. Правильное применение ОСВ позволит повысить плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур, обеспечит охрану окружающей среды. Применение  ОСВ и углеотходов в качестве орг. уд. обеспечивает воспроизводство агрохимических, агрофизических и биологических свойств почвы, способствует повышению содержания гумуса и улучшению его качественного состава, а также увеличению содержания подвижного фосфора, обменного калия и минерального азота. Внесение ОСВ снижает плотность сложения пахотного горизонта почвы, а также улучшает её структурное состояние - повышается количество воздушно-сухих агрегатов оптимального размера, коэффициент структурности почвы и содержание водопрочных агрегатов. Осадки сточных вод индивидуальны по своему химическому составу и систематическое внесение ОСВ может увеличить в пахотном горизонте содержание тяжёлых металлов. Увеличение концентрации ТМ в почве при внесении ОСВ может привести к их накоплению и в растениях.  На настоящий момент данные виды удобрений новые и пока малоизученные, что нередко создает весьма подозрительное к ним отношение. В сточных водах возможен спонтанный процесс образования новых, неизвестных соединений, механизм формирования которых существующими методами установить чрезвычайно трудно. Илы некоторых очистных сооружений обладают выраженной фитотоксичностью, которая может быть обусловлена загрязнением этих осадков органическими соединениями, обладающими гербицидными свойствами. Однако основным фактором, сдерживающим применение ОСВ в растениеводстве, является наличие в них солей тяжелых металлов, влияние которых на почву, растения и безвредность продуктов мало изучено.

IV . 3. Типичные нарушения научно-обосн. системы уд. как источник загр-я ОС. Система удоб. в хоз-ве – комплекс орг.-хоз., агротех., и экол. мер-й по наиб. рацион., плановому примен-ю уд. с учетом конкрет. почв.-клим. усл., св-в и видов уд., особ-ей пит-я раст. и черед-я их в с/о. Система уд. в с/о – это многолет. план их прим-я с учетом плодородия почвы, биол. особ-ей к-р, св-в уд., составляемый на полную ротацию с/о. Научно-обоснованная система уд. направлена на сохранение и улучшение плодородия почвы. Нарушение агрономической технологии применения удобр. в с/о и под отдельные культуры ведет к загрязнению ОС. К таким нарушениям относится: внесение удобрений без учета свойств почв, климатических условий, биологических и сортовых особенностей возделываемой культуры, планируемого урожая, сроков выращивания. Все это нередко на практике приводит к нарушению оптимальных соотношений элементов питания растений в почве, ухудшению качества и лежкости выращенной продукции, накоплению большого количества нитратов в урожае, в итоге — к чрезмерному расходованию дорогостоящих, особенно азотных, удобрений и загрязнению окружающей среды. Удобрения в оптимальных дозах и сочетаниях способствуют положительному изменению биохимического состава урожая. Интенсивное применение минеральных удобрений в повышенных дозах усиливает миграцию и потери кальция, магния, серы и других биогенных элементов. Значительный ущерб окружающей среды наносит бессистемное использование бесподстилочного навоза, навозных стоков и других отходов животноводства в нарушение научно обоснованных рекомендаций. Наиболее существенными нарушениями технологии использования органических удобрений являются: 1) недостаточное использование подстилочных материалов и несовершенство систем навозоудаления, что в 1,5-2 раза уменьшает выход высококачественных органических удобрений, приводит к ежегодным потерям миллионов тонн жидких органических фракций; 2) неравномерное внесение навоза и компостов из-за недостаточного количества навозоразбрасывателей и применения бульдозеров и других примитивных средств, значительно снижающих эффективность органических удобрений; 3) нарушение соотношения численности животных и удобряемой площади, что ведет к избыточному удобрению полей, загрязнению окружающей среды; 4) недостаток при животноводческих комплексах ирригационно подготовленных площадей для использования животноводческих стоков (при гидросмыве) и жидкой фракции бесподстилочного навоза на орошение, а также слабое развитие трубопроводного транспорта и полевых навозохранилищ, что значительно повышает эксплуатационные затраты по сравнению с использованием мобильных средств, возрастают и потери навоза; 5) недооценка использования бесподстилочного навоза в сочетании с измельченной и рассеянной по полю во время уборки зерновых соломой и сидерацией полей.

Использование рациональных технологий, научно-обоснованных доз и сроков применения удобрений с учетом биологических особенностей растений, почвенно-климатических условий возделывания культур дает возможность сохранить и в определенной степени улучшить природные свойства почвы.

IV . 4. Круговорот азота в земледелии. Потери его в ОС и послед-я проц. Минеральные соединения азота не накапливаются в почве в больших количествах, так как потребляются растениями, а также используются микроорганизмами и частично снова превращаются в органическую форму. Азотные удобрения усиливают минерализацию почвенного органического вещества и значительно увеличивают усвоение растениями азота из почвы. Превращение азота в органическую форму резко возрастает при запашке в почву органического вещества с низким содержанием азота (пожнивные растительные остатки, солома злаковых и соломистый навоз). Закрепившийся азот медленно минерализуется и слабо усваивается растениями, поэтому последействие азотных удобрений незначительно. Следовательно, одновременно с минерализацией органического вещества в почве происходит закрепление минеральных соединений азота вновь в органическую форму. Но при этом азот не теряется, а лишь временно переходит в недоступные растениям соединения. Соотношение процессов минерализации и новообразования органических азотосодержащих веществ имеет важное значение в азотном режиме почв. Для закрепления нитратного азота в почве особое значение имеет биологическое поглощение. Нитраты легко передвигаются в почве и могут вымываться из корнеобитаемого слоя осадками и дренажными водами. Потери азота почвы и удобрений в основном происходят вследствие денитрификации — процесса восстановления нитратного азота до свободного молекулярного азота (N₂) или до газообразных окиси и закиси азота (NO и N₂ O). Биологическая денитрификация осуществляется группой денитрифицирующих бактерий и особенно интенсивно идет в анаэробных условиях и щелочной реакции почвы при наличии богатого клетчаткой органического вещества. Косвенная, или «хемоденитрификация» связана с образованием газообразных окислов азота и молекулярного азота при химическом взаимодействии промежуточных продуктов нитрификации (нитритов и гидроксиламина) с NH₄⁺ аминокислотами и с органическим веществом почвы, а также в результате разложения азотистой кислоты (особенно при кислой реакции) до N0. Потери азота при денитрификации нитратов, образующихся при нитрификации аммиачного азота почвы и вносимых аммиачных азотных удобрений и мочевины, а также из нитратных азотных удобрений, весьма существенны. Следовательно, в круговороте азота в земледелии процессы нитрификации наряду с положительной играют и отрицательную роль, так как образующиеся нитраты могут вымываться и теряться из почвы в виде газообразных продуктов при денитрификации. Азот, усвоенный растениями, лишь частично снова возвращается в почву с навозом, та же часть азота, которая содержится в товарной продукции (зерно, волокно льна, клубни картофеля и т. д.), отчуждается из хозяйства. Единственным естественным источником пополнения запасов азота в почве является азот атмосферы. Связывание молекулярного азота воздуха и пополнение запасов азота в почве происходит двумя путями. Небольшое количество связанного азота (до 3—5 кг на 1 га) образуется в атмосфере под действием грозовых разрядов и в виде азотистой и азотной кислоты поступает в почву с осадками. Большее значение для питания растений имеет фиксация азота воздуха азотфиксирующими микроорганизмами, свободно живущими в почве (азотобактер, клост-ридиум и др.), и клубеньковыми бактериями, живущими в симбиозе с бобовыми растениями (биологический синтез азота). Следовательно, суммарное поступление азота за счет указанных выше источников далеко не компенсирует выноса азота урожаями сельскохозяйственных культур и потерь его из почвы в результате вымывания и денитри-фикации. Поэтому для получения высоких урожаев всех сельскохозяйственных культур и повышения качества урожая громадное значение имеет внесение в почву минеральных азотных удобрений. При нарушении технологии применения азот. уд. они могут оказать существенное негативное воздействие на биосферу – почву, воду, атмосферу, растения, а через них – на животных и человека. Потери азота из удобрений бывают довольно значительными. Он усваивается в полевых условиях примерно на 40%, в отдельных случаях – на 50-70, иммобилизуется в почве на 20-30%. Большая его доля включается в состав гумусовых веществ, устойчивых к гидролизу. Потери азота за счет улетучивания различных газообразных соединений составляют в среднем 15-25% от  внесенного, а потери от вымывания зависят от свойств почвы, климата, водного режима, формы и дозы удобрения, вида культуры и т.д. В Нечерноземной зоне в среднем вымывается 10-15 кг/га нитратного азота, на супесчаных почвах – 20-25 кг/га,. а на суглинистых – до 10 кг/га. В годы с нормальным увлажнением эти показатели снижаются примерно вдвое. Накопление соединений азота в природных водоемах вызывает усиленный рост водной растительности, зарастание водоемов и загрязнение их мертвыми растительными остатками и продуктами разложения. Кроме того, аномально высокое содержание растворимых соединений азота в почве влечет за собой повышение концентрации этого элемента в сельскохозяйственных продуктах питания и питьевой воде. Это может вызвать серьезные заболевания людей.

IV . 5. Техногенное и антропогенное загр-е почв т.Ме. Почва подвержена воздействию загрязнителей, поступающих из атмосферы, с поверхностным стоком, из подпочвенных пород и подземных вод. Особенно это касается гумусного горизонта почв. В почву металлы могут попадать различными путями: из атмосферы в виде грубодисперсных аэрозолей, входящих в состав выбросов промышленных предприятий (или выхлопных газов автомобилей), а также с дождем и снегом. Тяжелые металлы прочно сорбируются и взаимодействуют с почвенным гумусом, образуя труднорастворимые соединения. Таким образом идет их накопление в почве. Наряду с этим в почве под воздействием различных факторов происходит постоянная миграция попадающих в нее веществ и перенос их на большие расстояния. Предприятия цветной металлургии могут быть источниками загрязнения почв Cd, Pb, Ni, Zn, Hg, Си, Fc, Mo и Sn. Выбросы предприятий черной металлургии загрязняют почву Ni, Mn, Сг, Cd, Со, Си, Mo, Pb, Sn и Zn. В атмосферных выпадениях вокруг алюминиевых заводов, кроме фтора, обнаруживается значительное содержание алюминия и щелочных металлов, особенно натрия, а также тяжелых металлов - свинца, марганца, меди и цинка. Современная индустриальная деятельность сопровождается выбрасыванием в биосферу побочных продуктов. В форме твердых отходов промышленности поступает ежегодно 20—30 млрд. т раз­личных веществ, из них 50% — органических. С твердыми отходами на поверхность почв поступают за­грязнители окружающей среды. Среди них наиболее опасными считают ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, селен и фтор. Загрязнение почв тяжелыми металлами имеет разные источники, но преимуще­ственное загрязнение ими происходит при сжигании ископаемого топлива: угля, нефти, горючих сланцев. К настоящему времени до­быто и использовано более 130 млрд. т угля и 40 млрд. т нефти. Следовательно, с золой поступили на поверхность почв миллионы тонн металлов, значительная часть которых аккумулирована в верхних горизонтах. Антропогенная деятельность на порядок уве­личила поступление свинца и кадмия. Тяжелые металлы посту­пают в почву также с удобрениями и пестицидами. Большинство соединений тяжелых металлов аккумулируются в подстилке и гу­мусовом горизонте. 

Тяжелые металлы опасны тем, что они обладают способностью накапливаться в живых организмах, включаться в метаболический цикл, образовывать высокотоксичные металлорганические соединения (например, метил-ртуть, алкил свинца), изменять формы нахождения при переходе от одной природной среды в другую, не подвергаясь биологическому разложению. Тяжелые металлы, попадая в орг-зм человека, вызывают серьезные физиологические нарушения, токсикоз, аллергию, онкологические заболевания, отрицательно влияют на зародыш и генетическую наследственность.

 

IV . 6. Действие избыточного кол-ва т.Ме на рост и развитие раст., кач-во прод. Тяжелые металлы (Cu, Ni, Со, Pb, Sn, Zn, Cd, Bi, Sb, Hg) относятся к микроэлементам. То есть химическим элементам, присутствующим в организмах в низких концентрациях (обычно тысячные доли процента и ниже). Тяжелые металлы, как известно, в малых количествах являются постоянной, необходимой составной частью как растений, так и других живых организмов. Но накопление тяжелых металлов в больших количествах может привести к существенному изменению состояния растения , Например, к снижению биопродуктивности, к увяданию надземной части растения, повреждению его корневой системы или к изменению водного баланса и т д. Причиной накопления большого количества металлов является загрязнения окружающей среды. В результате загрязнений в почве накапливаются соединения тяжелых металлов, которые, при частичном переходе в растворимую форму, поступают в корневую систему растений. Токсическому действию высоких концентраций тяжелых металлов подвержены многие физиологические и биохимические процессы, такие как минеральное питание, водный режим, фотосинтез, дыхание, рост, развитие и другие. Одним из основных механизмов токсического действия ТМ на растения является их способность замещать ионы других металлов и взаимодействовать с функциональными группами макромолекул. Негативное воздействие ТМ на живой организм также опосредовано повреждающим действием активных форм кислорода (АФК), генерация которых стимулируется ТМ. Действие ТМ носит плейотропный характер и приводит к нарушению многих физиологических процессов в клетке. Известно, что тяжелые металлы негативно влияют также на функционирование хлоропластов. Токсическое действие на фотосинтетические процессы ТМ оказывают не только за счет нарушения водного статуса и газообмена, но и путем инактивации ключевых ферментов метаболических путей и белков тилакоидных мембран, снижения содержания пигментов. ТМ (Cd, Ni п Си) в избыточных концентрациях (от 100 мкМ и выше) оказывают токсическое действие на прорастание семян, рост и накопление биомассы молодых растений ячменя. ТМ сильнее ингибируют рост корней, чем рост надземной части. Накопление свежей биомассы ингибируется ТМ сильнее, чем сухой. Наиболее сильное ингибирование накопления биомассы вызывает обработка хлоридом кадмия, в то время как ионы никеля менее токсичны для роста и развития растений. Например, никель и его соединения обладают высокой токсичностью. Особенно вредны летучие соединения никеля. Растения в районе никелевых месторождений могут накапливать в себе значительные количества никеля. Повышенное содержание никеля в почвах (например в Южном Урале) приводит в эндемическим заболеваниям: в особенности у растений появляются уродливые формы. Типичные симптомы повреждающего токсического действия никеля: хлороз, появление желтого окрашивания с последующим некрозом, остановка роста корней и появления молодых побегов или ростков, деформация частей растения, необычная пятнистость, в некоторых случаях - гибель всего растения. Свинец и его соединения, особенно органические, весьма токсичны. Токсическое действие свинца связано с тем, что он образует связи с большим числом анионов. Соединения свинца влияют на синтез белка, (нарушает синтез гемоглобина) энергетический баланс клетки (дыхание) и ее генетический аппарат (вызывает мутации).Установлено, что свинец – один из элементов, присутствие которых в продуктах питания влияет на развитие кариеса. Свинец снижает урожайность растений, подавляет процесс фотосинтеза, препятствует поступлению некоторых микроэлементов в организм. Внешние признаки: появление тёмно-зелёных листьев, скручивание старых листьев, чахлая листва. 

IV . 7. Задачи экологических санитарно-эпидемиологических служб в связи с применением удобрений. В 1999 г. Государственной Думой принят Федеральный Закон Российской Федерации «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения». Закон направлен на обеспечение санитарно-эпидемиологического благополучия населения как одного из основных условий реализации конституционных прав граждан на охрану здоровья и благоприятную окружающую среду. Санитарно-эпидемиологические службы – это государственные службы осуществляют санитарный надзор за соблюдением гигиенических норм, санитарно-гигиенических и санитарно-эпидемиологических правил, принятых на территории РФ. Государственная санитарно-эпидемиологическая служба Российской Федерации занимается профилактикой инфекционных и массовых неинфекционных заболеваний населения России, предупреждением вредного воздействия на человека факторов среды обитания, гигиеническим воспитанием и образованием населения. В числе прочих задач эта служба организует и проводит санитарно-эпидемиологическую экспертизу, обследования и испытания (с выдачей санитарно-эпидемиологических заключений), токсикологическую, гигиеническую экспертизы и иные виды экспертных оценок, участвует в аттестации гигиенической подготовки работников, деятельность которых связана с производством, хранением, транспортировкой и реализацией пищевых продуктов и питьевой воды, а также воспитанием и обучением детей, коммунальным и бытовым обслуживанием населения. Подразделения санитарно-эпидемиологической службы следят за состоянием воды, атмосферы, продуктов питания, осуществляют контроль за выполнением санитарно-противоэпидемических и профилактических мероприятий, выполняют различные работы по дезинфекции, дератизации и дезинсекции — то есть избавляют население от крыс, мышей, тараканов, других разносчиков инфекции, следят за тем, чтобы фрукты и овощи, поступающие в продажу, не содержали пестицидов и других вредных веществ, а водоемы были чистыми и безопасными для купания.

IV . 8. Проблема накопления нитратов в прод. р/в-ва. Нитраты – соли азотной кислоты, являются элементом питания растений и естественным компонентом пищевых продуктов растительного происхождения. Их высокая концентрация в почве абсолютно не токсична для растений, напротив, она способствует усиленному росту надземной части растений, более активному протеканию процесса фотосинтеза, лучшему формированию репродуктивных органов и, следовательно, более высокому урожаю. Нерациональное применение удобрений, как и несоблюдение других агротехнических требований, обуславливает увеличение остаточного содержания нитратов в растениях. Концентрация нитратов в овощах, зеленых культурах колеблется в широких пределах и может достигать очень больших величин (свекла – 1070 мг/кг, морковь – 180 мг/кг, молодой картофель – 170 мг/кг). Размеры потребления азота растениями зависят от биологических особенностей вида и сорта, гидротермического режима, вводно-физических и агрохимических свойств почвы, агротехники. В основных овощных и кормовых культурах в виде нитратов накапливается значительное количество азота, достигающее 38-43 кг/га (до 47 кг/га). Зачастую факторы, способствующие накоплению нитратов, воздействуют в комплексе. Для растений существует реальная опасность аммиачного отравления, приводящего к хлорозу листьев, подвяданию, угнетению роста и гибели. При усилении нитратного питания активность нитратредуктазы растет до определенного предела и часть нитратов остается невосстановленной, что предохраняет растения от накопления токсичных промежуточных продуктов ассимиляции. Образование нитратов может быть также связано с окислением избыточного количества аммония в растении, что не только предотвращает нарушение обмена веществ, но и позволяет сохранить азот в минеральной форме для дальнейшего использования в процессах ассимиляции.   

   Видовые различия накопления нитратов часто обусловлены локализацией нитратов в отдельных органах растений, что, в свою очередь, связано с физиологической специализацией и морфологическими особенностями отдельных органов, типом и расположением листьев, размером листовых черешков и жилок, диаметром центрального цилиндра в корнеплодах. Нитраты практически отсутствуют в зерне злаков и сосредоточены, в этом случае, в листьях и стеблях. Зеленые культуры накапливают большое количество нитратов в стеблях и черешках листьев. Накопление нитратов меняется в зависимости от типа органа растения. В клубнях картофеля низкий уровень содержания нитратов обнаружен в мякоти клубня, тогда как в кожуре и сердцевине их содержание было больше по сравнению со средней частью в 1-1,3 раза. Причиной накопления нитратов в растениях служат также условия минерального питания, отличающиеся большим разнообразием. Здесь огромная роль принадлежит правильному выбору доз азотных удобрений. В случае несбалансированного питания растений нитраты также накапливаются в различных органах и тканях, так как при этом нарушается нормальный ход ассимиляции азота.

Среди факторов внешней среды на содержание нитратов в растении сильное влияние оказывает влажность, свет, температура воздуха и почвы. Интенсивное увлажнение усиливает поглощение нитратов, что в сочетании с пониженными температурами ведет к накоплению нитратов. С другой стороны, высокий уровень нитратов в растении в засушливый период можно снизить поливами, так как они стимулируют рост и способствуют вымыванию нитратов из почвы.

 Для снижения содержания нитратов в сельскохозяйственной продукции применяют комплекс селекционно-генетических, агрохимических и технологических мероприятий.

IV . 9.Осн. источники попадания биогенных элементов в природные воды. Установлено, что под влиянием загрязняющих веществ в пресноводных экосистемах отмечается падение их устойчивости вследствие нарушения пищевой пирамиды и ломки сигнальных связей в биоценозе, микробиологического загрязнения, эвтрофирования и других крайне неблагоприятных процессов. Они снижают темпы роста гидробионтов, их плодовитость, а в ряде случаев приводят к их гибели. Огромное количество таких опасных загрязняющих веществ, как пестициды, аммонийный и нитратный азот, фосфор, калий и др., смываются с сельскохозяйственных территорий, включая площади, занимаемые животноводческими комплексами. По большей части они попадают в водоемы и в водотоки без какой-либо очистки, а поэтому имеют высокую концентрацию органического вещества, биогенных элементов и других загрязнителей. В связи с поступлением в водоемы значительного количества биогенных веществ — азота, фосфора и других элементов может начаться процесс антропогенной эвтрофикации.  Основными источниками попадания в природые воды биогенных элементов следующие: в рез-те выноса излишек удобрений, моющих веществ, отходов животноводства, атмосферных аэрозолей и т. д. Увеличение выноса биогенных элементов наблюдается при выпадении значительного количества осадков в весенний период. Одной из причин загрязнения водоемов явл. усиленное применение азотных удобрений и сброс в водоемы больших количеств содержащих фосфаты бытовых сточных вод. Сбросы хозяйственно-бытовых сточных вод в моря создают локальные очаги биогенного загрязнения. Антропогенное эвтрофирование весьма отрицательно влияет на пресноводные экосистемы, приводя к перестройке структуры трофических связей гидробионтов, резкому возрастанию биомассы фитопланктона благодаря массовому размножению синезеленых водорослей, вызывающих “цветение” воды, ухудшающих ее качество и условия жизни гидробионтов (к тому же выделяющих опасные не только для гидробионтов, но и для человека токсины). Возрастание массы фитопланктона сопровождается уменьшением разнообразия видов, что приводит к невосполнимой утрате генофонда, уменьшению способности экосистем к гомеостазу и саморегуляции.

10. Агрохимические пути предотвращения загрязнения природных вод биогенными элементами.

Биогенное загрязнение – распространение определенных, как правило, нежелательных, с точки зрения людей, биогенных веществ (выделения мертвых тел и т.п.) на территории и/или акватории, где они ранее не наблюдались. Загрязнение водной среды происходит в результате прямого внесения ядохимикатов при обработке водоемов для борьбы с вредителями, поступления в водоемы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоемы отходов предприятий — производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками. Наряду с ядохимикатами сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрений (азота, фосфора, калия), вносимых на поля. Кроме того, большие количества органических соединений азота и фосфора попадают со стоками от животноводческих ферм, а также с канализационными стоками. Повышение концентрации питательных веществ в почве приводит к нарушению биологического равновесия в водоеме.

Для ориентировочной оценки поверхностного сноса и выноса биогенных веществ из почвы рекомендуется агрохимический подход, основанный на зависимости их потерь от процессов вымывания и выщелачивания, а также от выноса с урожаем. Можно привести ряд требований по предотвращению загрязнения природных вод: 1. Строгое выполнение научно обоснованной технологии применения удобрений с учетом оптимальных доз, соотношений, форм, сроков и способов их внесения в соответствии с биологическими требованиями растений, почвенно-климатическими особенностями зоны и уровнем планируемого урожая; 2. Выполнение агрономических правил и санитарно-гигиенических норм при накоплении, хранении и использовании различных видов органических удобрений, особенно навоза, полученного при безподстилочном содержании скота, рациональное их сочетание с минеральными удобрениями; 3. Освоение научно обоснованных севооборотов, использование уплотненных посевов с/х растений промежуточных культур, в том числе на корм скоту и на зеленое удобрение; 4. выполнение комплекса мероприятий по предотвращению водной и ветровой эрозии почв: дифференцированная обработка почвы с учетом особенностей скола, запрещение вспашки вдоль склона, внедрение противоэрозионных севооборотов, залужение крутых склонов на кормовые угодия; 5. Посадка полезащитных приовражных, прирусловых, а так же на склонах лесных полос. Это эффективный путь предотвращения потерь биогенных элементов в реки, пруды и озера. Снижение вымывания достигается путем оптим внесения удобрений в периоды актив потреб биогенов растениями. Соблюдение нормативов доз и способов внесения минеральных удобрений исключить внесение удобрений на промерзшей почве, применение ингибиторов нитрификации, применение медленно действующих минеральных удобрений.

11. Задачи почвенно-химического мониторинга сельскохозяйственных угодий.

По мнению академика Израэль Ю. А. и соавторами (1987) почвенно-экологический мониторинг должен входить в группу геофизического и выделяться по контролируемой природной среде - почве и почвенному покрову.

В основе почвенно-экологического мониторинга должны лежать следующие основные принципы:

1) разработка методов контроля за наиболее уязвимыми свойствами почв, изменение которых может вызвать потерю плодородия, ухудшение качества растительной продукции, деградацию почвенного покрова;

2) постоянный контроль за важнейшими показателями почвенного плодородия;

3) ранняя диагностика негативных изменений почвенных свойств;

4) разработка методов контроля за сезонной динамикой почвенных процессов с целью прогноза ожидаемых урожаев и оперативного регулирования развития сельскохозяйственных культур, изменением свойств почв при длительных антропогенных нагрузках;

5) ведение мониторинга за состоянием почв территорий ненарушенных антропогенными вмешательствами (фоновый мониторинг) (Глазовская М. А. и др., 1989; Черныш А. Ф., 2003).

Специальные задачи почвенно-экологического мониторинга выполняемые на разном уровне (локальном, региональном, глобальном), различаются. Объединяет их общая цель: своевременное обнаружение изменений свойств почв при различных видах их использования и неиспользования.

Локальный и региональный мониторинг должен решать следующие задачи:

1) характеристика источника загрязнения и загрязняющих веществ;

2) определение уровней контролируемых показателей состояния почв, вод, растений на территории, подверженной действию источника загрязнения;

3) установление зон распространения почв с ухудшением контролируемых свойств;

4) определение характера действия загрязняющих веществ на почву, а также путей миграции, аккумуляции и направления трансформации загрязняющих веществ в почве;

5) оценка сопротивляемости почв загрязнению и возможности их самоочищения;

6) рекомендация мероприятий по снижению или ликвидации последствий загрязнения почв;

7) оценка экономического ущерба, нанесенного природе и сельскому хозяйству загрязнением почв.

При глобальном мониторинге должно проводиться следующее:

1) характеристика потока контролируемых химических элементов на почвы фоновых территорий;

2) определение уровней контролируемых показателей состояния почв;

3) выявление зон миграции, аккумуляции, направления трансформации контролируемых химических элементов в почве;

4) определение скорости накопления контролируемых химических элементов в почвах фоновых территорий.