Экологические аспекты применения удобрений
Обновлено: 19.09.2024
В статье рассмотрена глобальная задача современности – рациональное природопользование, улучшение экологической обстановки и защита окружающей среды. Показано, что быстрое и значительное увеличение урожайности, невозможное без использования удобрений, является решающим фактором в решении вопроса обеспечения постоянно растущего народонаселения нашей планеты продуктами питания. На основании анализа органических и минеральных удобрений сделан вывод о том, что наиболее эффективным является использование безбаластных сложных органоминеральных удобрений, представляющих собой смесь органических и минеральных удобрений. На основании объективной оценки основных типов выпускаемых промышленностью и используемых агрохимическим комплексом минеральных удобрений показано наличие у них принципиальных недостатков, обусловленных их поликристаллическим строением. Отмечено, что кардинальным путем реализации рационального природопользования является отказ от традиционных поликристаллических удобрений и обращение для разработки принципиально новых высокоэффективных удобрений к аморфным материалам. Приведены разработки авторов по созданию, промышленному производству и практическому применению экологически безопасного фосфорсодержащего стеклообразного удобрения пролонгированного действия.
Ключевые слова: рациональное природопользование, органические удобрения, минеральные удобрения, поликристаллическое строение, экологически безопасное фосфорсодержащее стеклообразное удобрение.
Kogan V.E. 1 , Karapetian K.G. 2
ENVIRONMENTALLY SAFE FERTILIZERS – BASIS OF RATIONAL NATURAL RESOURCES MANAGEMENT
Abstract
The article considers one of the most important global tasks of nowadays – rational use of natural resources, improvement of the ecological situation and protection of the environment. It is shown that a rapid and significant increase in yield, which is impossible without the use of fertilizers, is a decisive factor in solving the problem of providing the ever growing population of our planet with food. Based on the analysis of organic and mineral fertilizers, it was concluded that the use of ballastless complex organic-mineral fertilizers is the most effective. They are a mixture of organic and mineral fertilizers. On the basis of an objective assessment of the main types of mineral fertilizers produced by the industry and mineral fertilizers used by the agrochemical complex, it is shown that they have fundamental shortcomings due to their polycrystalline structure. It was noted that the drastic way of implementing rational use of natural resources is the abandonment of traditional polycrystalline fertilizers and circulation for the development of fundamentally new highly effective fertilizers for amorphous materials. The author’s research on the creation, industrial production and practical application of ecologically safe phosphorus-containing vitreous fertilizers of prolonged action is presented in the article.
Keywords: rational use of natural resources, organic fertilizers, mineral fertilizers, polycrystalline structure, ecologically safe phosphorus-containing vitreous fertilizer.
Рациональное природопользование, улучшение экологической обстановки и защита окружающей среды – вот та глобальная задача, которую с особой остротой поставил перед человечеством наш век. На земном шаре сложилась весьма сложная ситуация, обусловленная тем, что, с одной стороны, наблюдается неуклонный рост населения, которому необходимо постоянно возрастающее количество различных продуктов питания, включая растительную пищу, а, с другой стороны, отсутствием возможности увеличения посевных площадей. Разрешение сложившейся ситуации возможно, прежде всего, посредством быстрого и значительного увеличения урожайности. Решить данную задачу можно лишь посредством своевременного сбалансированного питания растений, обеспечивающего их элементами, необходимыми для полноценного роста и жизни.
Источниками питания растений, как доказал еще в 1840 году немецкий химик Ю. Либих [1], являются воздух, вода и почвенные растворы минеральных веществ. В результате происходящего в природе естественного круговорота питательных элементов они возвращаются в почву. В то же время важно подчеркнуть, что часть элементов питания, израсходованная на развитие растений, выносится с урожаем, т.е. не возвращается в почву, а для сохранения плодородия почвы требуется полное возмещение элементов питания.
В процессе жизнедеятельности человек зачастую загрязняет и ухудшает почву, забывая о том, что этот тонкий верхний слой Земли не является чем-то быстро и легко воспроизводимым искусственным путем, а представляет собой результат естественных сложнейших физико-химических и биологических процессов, протекавших миллионы лет. Поэтому, наряду с вопросом повышения урожайности, не менее остро встает вопрос о научно обоснованном использовании земельных ресурсов. При этом большое внимание требует к себе проблема восстановления утраченного плодородия почв вплоть до их полной сельскохозяйственной непригодности, приводящей к необходимости проведения сложных, длительных и дорогостоящих работ по рекультивации. Их осуществление становится все более насущной задачей и потому, что загрязнение окружающей среды, засорение земель наносят огромный ущерб планете.
Решение всех сформулированных вопросов однозначно невозможно без использования удобрений. Это утверждение, пожалуй, сегодня ни у кого не вызывает возражений. Однако сразу же возникает, на наш взгляд, искусственно создаваемая полемика (обычно весьма острая) о типе (по происхождению) удобрений, которые следует использовать: органические или минеральные? Органические удобрения – это продукты естественного происхождения (торф, солома, навоз, фекалии и др.), в которых питательные элементы преимущественно находятся в органических соединениях, в то время как минеральные удобрения – это неорганические вещества (или продукты переработки ископаемых минералов), в основном минеральные соли, специально производящиеся на химических и горно-химических предприятиях. Безусловно, использование как одних, так и других типов удобрений имеет свои плюсы и минусы. Однако тот факт, что процессы, происходящие в растениях при синтезе в них углеводов, жиров и белков не зависят от источника исходных веществ (органического или химического), говорит в пользу убежденности авторов в том, что наиболее эффективным является использование безбаластных сложных органоминеральных удобрений, представляющих собой смесь органических и минеральных удобрений.
Урожайность сельскохозяйственных культур коррелирует с общим содержанием гумуса. Именно этот показатель служит оценкой состояния почвенного плодородия в системе агрохимического мониторинга по природно-сельскохозяйственным зонам [2]. Не применение органических удобрений, как и использование лишь минеральных удобрений, усиливающих минерализацию гумуса, снижает его содержание в почве и, в свою очередь, требует его компенсации. Факторами, в значительной степени определяющими воспроизводство и баланс гумуса в почве, являются специализация севооборота, свойства почвы и система удобрений. Здесь необходимо отметить, что именно совместное использование органических и минеральных удобрений способствует не только воспроизводству гумуса, но и улучшает его качественный состав, а также азотный, фосфорный и калийный режимы почвы.
Не только бездефицитный баланс гумуса, но и расширенное его воспроизводство – вот тот комплекс, который должна предусматривать научная организация земледелия. Реализация сказанного становится возможной лишь при рациональном сочетании органических и минеральных удобрений с учетом специализации севооборота и конкретных почвенно-климатических условий. Вопрос же состоит в том, что разработчики и производители удобрений как органических, так и минеральных, должны стремиться к решению сложной, но, безусловно, разрешимой задачи – получению пищевой добавки для сельскохозяйственных культур, максимально исключающей имеющиеся на сегодня недостатки, присущие удобрениям независимо от их происхождения. Нахождение путей и методов оперативного решения этой задачи имеет большое социально-экономическое и экологическое значение, должно способствовать открытию практически неисчерпаемого источника обеспечения сельскохозяйственных предприятий технически и экономически доступной продукцией для восстановления, сохранения и повышения плодородия почв, а также создания благоприятной экологической обстановки.
Ежегодно на предприятиях агрохимического комплекса и других отраслей образуются сотни миллионов тонн органического сырья (навоз, птичий помет, солома, опилки и др.). Лишь небольшая часть его, после соответствующей переработки, используется в качестве удобрений. Большая же доля этого сырья накапливается годами возле животноводческих и птицеводческих предприятий, предприятий деревообрабатывающей промышленности и др. Это приводит как к ухудшению его качественного состава, так и к ухудшению экологической обстановки, т.е. к обострению проблемы охраны окружающей среды.
Использования лишь органических удобрений (навоза, помета, растительных отходов или компостов), не говоря уже об агрохимических проблемах, которые не могут не возникнуть при этом, приводит к внесению в почву большого количества жизнеспособных семян сорных растений и болезнетворных микроорганизмов. Что же касается технологий приготовления органических удобрений из навоза и помета, известных на сегодняшний день, то они необоснованно сложны, энергоемки, требуют больших затрат труда и средств, не обеспечивают в полной мере сохранность питательных веществ, содержащихся в навозе и помете, и экологическую безопасность при использовании таких удобрений.
Сельскохозяйственные отходы, которые наряду с торфом, соломой опилками и т.п., являются материалами растительного происхождения, создают критическую санитарно-микробиологическую обстановку, способствуя прогрессирующему размножению возбудителей различных болезней.
В составе химических удобрений преимущественно содержатся вещества, которые имеются в естественной почве, т.е. присутствуют и при использовании органических удобрений.
Отрицательная роль химизации в сельском хозяйстве – результат завышения доз минеральных удобрений, неоправданно вносящихся в почву, в результате чего приводящих к ухудшению урожая и к проникновению в биосферу значительного количества химикатов, не использованных растениями. Это, в свою очередь, приводит к гибели не только вредных, но и полезных представителей фауны и флоры.
Оптимизация применения удобрений вследствие многочисленности влияющих на урожай факторов достаточно сложная, но, тем не менее, решаемая современной агрохимической наукой задача. В то же время, объективная оценка показывает, что у основных типов выпускаемых промышленностью и используемых агрохимическим комплексом минеральных удобрений имеются и свои отрицательные моменты. Принципиальные недостатки всех этих удобрений обусловлены их поликристаллическим строением, приводящим к ускоренному растворению, вымыванию и выветриванию и, наконец, к избирательному выщелачиванию грунтовыми водами. Следствием сказанного является комплекс негативных моментов, обусловленных использованием минеральных удобрений.
Вымывание и выветривание приводят не только к тому, что внесение удобрений не всегда обеспечивает подкормку растений (велики потери также при транспортировке и ежегодном внесении поликристаллических минеральных удобрений), но и ухудшает экологическое состояния водоемов. Так, нитраты, а менее интенсивно аммиачный азот, калий и фосфаты, выносятся из почвы грунтовыми водами и вместе с ними попадают в водоемы, что вызывает их зарастание в результате эвтрофикации. Бурно разрастаясь, водоросли поглощают питательные вещества, что приводит к гибели рыбы и других обитателей водоемов.
Огромная ударная нагрузка в момент внесения удобрений, отрицательно влияющая на корневую систему, использование растениями в период вегетации лишь небольшой части полезных компонентов, содержащихся в удобрениях, приводящее к необходимости ежегодного повышения вносимой в почву дозы, создавая их избыток, также являются минусами используемых агрохимическим комплексом многотоннажных минеральных удобрений.
Для полноты картины следует отметить и то, что технология производства практически любой разновидности минеральных удобрений связана с определенными проблемами, которые иногда решаются довольно сложно, зачастую не обеспечивая при этом полномасштабного содержания питательных компонентов в формах, наиболее усвояемых растениями.
Авторы настоящей статьи не претендуют на полноту изложения всей многогранной проблемы минеральных удобрений. Приводимый материал – это скорее их видение и анализ путей преодоления имеющихся проблем. Это те поиски и исследования, которые позволили найти кардинальный путь преодоления вышесформулированных недостатков, а именно: отказ от традиционных поликристаллических удобрений и обращение для разработки принципиально новых высокоэффективных удобрений к аморфным материалам.
Среди аморфных материалов, обеспечивающих, исходя из особенностей строения, достижение комплекса заданных физико-химических свойств, технологических параметров и эксплуатационных показателей, первое место, безусловно, принадлежит стеклу. В то же время, использование стеклообразных материалов в качестве минеральных удобрений [3], [4], не говоря уже об их промышленном выпуске [5], [6], [7], [8], [9], до реализуемого нами проекта практически никем не рассматривалось. Отмеченное, на наш взгляд, наиболее вероятно, обусловлено, как минимум, двумя причинами: научной направленностью ученых, традиционно занятых в области разработки минеральных удобрений, с одной стороны, и необходимостью обращения для создания таких удобрений к специальным видам стекол, с другой стороны, что еще недавно (до начала широкого использования конверсионных технологий в народном хозяйстве) было неприемлемо. При этом следует учитывать и то, что природа стеклообразного состояния и понимание процессов стеклования на атомно-молекулярном уровне еще далеки от создания теории стеклообразного состояния, аналогичной по своей общности теории кристаллического состояния.
Список литературы / References
Список литературы на английском языке / References in English
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Описание презентации по отдельным слайдам:
Цели проекта:
Исследовать экологические аспекты использования минеральных удобрений на примере нитратов и проанализировать позитивные и негативные стороны применения минеральных удобрений.
Задачи проекта
Изучит виды минеральных удобрений и их значение.
Провести качественное определение минеральных удобрений
Выяснить роль нитратов в природе и жизни человека
Определить содержание нитратов в овощах
Изучить способы уменьшения содержания нитратов в овощах в домашних условиях
Азотные фосфорные калийные
Рост созревание передвижение
растения плодов органических
веществ к корням
Из всего количества вносимых минеральных удобрений используются только 40-50 %
Остальные 60-50 % в виде нитратов
Вымываются в водоемы Улетучиваются в атмосферу
Избыток в почве нитратов приводит к накоплению их в разных частях растения.
Определение минеральных удобрений
Восстановление нитратов до аммиака в растениях
NO 3 NO 2 NO NH 2OH NH3
По способности накапливать нитраты растения можно разделить на пять групп:
Больше 5г на 1кг продукции (салат, петрушка, редис)
До5г на 1 кг( шпинат, редиска, свекла, зеленый лук)
До 4г (белокочанная капуста, морковь, репчатый лук)
До 3г (лук-порей, ревень, укроп, тыква0
Менее 1г (огурцы, арбузы, дыни, помидоры, баклажаны.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НИТРАТОВ В ОВОЩАХ
У СВЕКЛЫ В ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ КОРНЕПЛОДА – 65%
У МОРКОВИ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ – 90%, В НАРУЖНОЙ – 10%
У КАПУСТЫ КОЧЕРЫЖКА, И ТОЛСТЫЕ ЧЕРЕШКИ ЛИСТЬЕВ – 90%
У КАРТОФЕЛЯ ПОД КОЖУРОЙ.
МАЛЕНЬКИЕ ОГУРЦЫ СОДЕРЖАТ НИТРАТОВ МЕНЬШЕ.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИТРАТОВ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ
НЕОБХОДИМЫ: РИВАНОЛ (ПРОДАЕТСЯ В АПТЕКЕ), 0,9% РАСТВОР ПОВАРЕННОЙ СОЛИ, РАЗБАВЛЕННАЯ СОЛЯННАЯ КИСЛОТА.
УСТАНОВЛЕНО СЛЕДУЮЩАЯ ДОЗА УДОБРЕНИЙ: АЗОТА-60 КГ, ОКСИДА ФОСФОРА – 90 КГ,И ОКСИДА КАЛИЯ – 90 КГ. ИМЕЕТСЯ КАЛЬЦЕВАЯ СЕЛИТРА КОТОРАЯ СОДЕРЖИТ 17,5% АЗОТА, ПО 48% ОКСИДА ФОСФОРА И ОКСИДА КАЛИЯ. ОПРЕДЕЛИТЬ СКОЛЬКО НУЖНО КАЖДОГО ИЗ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ВНЕСТИ НА 1 ГА.
РЕШЕНИЕ.
НА 1Ц НИТРАТА КАЛЬЦИЯ – 17,5 КГ АЗОТА
НА 1 Ц СУПЕРФОСФАТА И СУЛЬФАТА КАЛИЯ – 48 КГ.
2.НИТРАТ КАЛЬЦИЯ 60/17,5=3,43 Ц НА 1 ГА
СУПЕРФОСФАТСУЛЬФАТ КАЛИЯ И 90\48=1,875 Ц НА 1 ГА
ПРАКТИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ
Как уменьшить содержание нитратов в овощах в домашних условиях
тщательно промывать овощи и фрукты – уменьшает на 10%
Механическая чистка – 15-20%
Варка овощей, особенно чищенных и нарезанных-50%
Зелень рекомендуется вымачивать перед употреблением в холодной воде 1-1,5 часа – 20-30%
Уменьшается содержание нитратов при квашении, солении, мариновании
- подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- по всем предметам 1-11 классов
Курс повышения квалификации
Охрана труда
Курс профессиональной переподготовки
Охрана труда
Курс профессиональной переподготовки
Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе
- Сейчас обучается 354 человека из 63 регионов
- ЗП до 91 000 руб.
- Гибкий график
- Удаленная работа
Дистанционные курсы для педагогов
Самые массовые международные дистанционные
Школьные Инфоконкурсы 2022
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
5 565 532 материала в базе
Другие материалы
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
- 29.06.2020 142
- PPTX 266 кбайт
- 0 скачиваний
- Оцените материал:
Настоящий материал опубликован пользователем Полякова Наталья Викторовна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Автор материала
40%
- Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- Для учеников 1-11 классов
Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов
Дистанционные курсы
для педагогов
663 курса от 690 рублей
Выбрать курс со скидкой
Выдаём документы
установленного образца!
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
В Рособрнадзоре рассказали, как будет меняться ЕГЭ
Время чтения: 2 минуты
ЕГЭ в 2022 году будут сдавать почти 737 тыс. человек
Время чтения: 2 минуты
Профессия педагога на третьем месте по популярности среди абитуриентов
Время чтения: 1 минута
Объявлен конкурс дизайн-проектов для школьных пространств
Время чтения: 2 минуты
У 76% российских учителей оклад ниже МРОТ
Время чтения: 2 минуты
Тринадцатилетняя школьница из Индии разработала приложение против буллинга
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
В. Г. Минеев (1998), подчеркивая безальтернативность разумного использования всех видов удобрений и химических мелиорантов, сформулировал следующие функциональные задачи, требующие решения:
- оптимизация питания культурных растений биогенными макро- и микроэлементами с учетом усиления деятельности физиологических барьеров, препятствующих поступлению токсических элементов в растения, особенно в генеративную их часть, составляющую продукцию растениеводства;
- воспроизводство плодородия, улучшение свойств и гумусового состояния почв;
- поддержание активного баланса и малого круговорота биогенных элементов в земледелии с учетом оптимального их соотношения в агроэкосистеме;
- создание оптимальных культурных агрогеохимических ландшафтов для различных природных регионов в соответствии с их специализацией;
- снижение негативных последствий от глобального и локального техногенного загрязнения агроэкосистем тяжелыми металлами и другими токсическими элементами;
- улучшение радиационно-экологической ситуации в агроэкосистеме;
- регулирование биологических показателей агроэкосистемы;
- улучшение химического состава и питательной ценности растениеводческой продукции.
Органические удобрения содержат азот, фосфор, калий, кальций и другие элементы питания растений, а также органическое вещество, которое положительно влияет на свойства почвы.
Органические удобрения состоят из веществ животного и растительного происхождения, которые, разлагаясь, образуют минеральные вещества, при этом в приземный слой выделяется диоксид углерода, необходимый для фотосинтеза растений. Кроме того, органические удобрения благотворно влияют на водное и воздушное питание растений, способствуют развитию почвенных бактерий и микроорганизмов, которые живут в симбиозе с корнями овощных культур и помогают им получить доступные питательные элементы.
Оглавление
Введение:
- определение органических удобрений.
- состав органических удобрений.
Экологические проблемы агрохимии
Ограничения по азоту
Ограничения по фосфору
Ограничения по калию
Эрозия почв
Ограничения по токсичным примесям
Экологические аспекты применения агрохимических средств
Вывод
Литература
Задачи
Файлы: 1 файл
Агрохимия готовая.doc
Санкт-Петербургский Государственный Аграрный Университет
Экологические проблемы применения органических удобрений
- определение органических удобрений.
- состав органических удобрений.
Экологические проблемы агрохимии
Ограничения по азоту
Ограничения по фосфору
Ограничения по калию
Ограничения по токсичным примесям
Экологические аспекты применения агрохимических средств
Органические удобрения - удобрения, содержащие элементы питания растений преимущественно в форме органических соединений.
Состав органических удобрений
Органические удобрения содержат азот, фосфор, калий, кальций и другие элементы питания растений, а также органическое вещество, которое положительно влияет на свойства почвы.
Органические удобрения состоят из веществ животного и растительного происхождения, которые, разлагаясь, образуют минеральные вещества, при этом в приземный слой выделяется диоксид углерода, необходимый для фотосинтеза растений. Кроме того, органические удобрения благотворно влияют на водное и воздушное питание растений, способствуют развитию почвенных бактерий и микроорганизмов, которые живут в симбиозе с корнями овощных культур и помогают им получить доступные питательные элементы.
К органическим удобрениям относят: навоз, торф, компост (перегной), птичий помёт, солому, зелёное удобрение, ил (сапропель), промышленные и хозяйственные отходы и другое. Стимулирующий эффект органических удобрений значительно повышается при изготовлении из него мелкодисперсного порошка (до размеров наночастиц).
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ АГРОХИМИИ
Мировая и отечественная практика интенсивного земледелия убедительно показывает, что удобрения - это материальная основа количества и качества получаемой растениеводческой продукции, источник биогенных элементов для растений.
Биогенные элементы – это химические элементы, входящие в состав организмов и выполняющие определенные биологические функции.
Научно обоснованная система применения агрохимических средств позволяет решать задачи:
- расширенного воспроизводства плодородия почв;
- получения растениеводческой продукции, сбалансированной по химическому составу и питательной ценности;
- повышения рентабельности аграрного производства;
- улучшения экологической ситуации в аграрной сфере.
В то же время, 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. Раньше в индустриально развитых странах, а также в ряде регионов нашей страны применялись высокие дозы минеральных удобрений, и их негативное влияние на природную среду приобретало опасный характер.
В настоящее время использование удобрений в России резко уменьшилось и об опасности судить трудно – все вывозится за границу. В России остается только экологический вред, связанный с добычей и транспортировкой нефти.
По самому роду своей деятельности каждый аграрий является самым первым блюстителем порядка в природе, ее хранителем, а рациональное хозяйствование на земле – важнейшее условие ее процветания.
Ограничения по азоту
В условиях высокой азотной нагрузки на агроэкосистему возможно избыточное нитратонакопление в растительной продукции и загрязнение нитратами природных вод, поэтому одним из основных лимитирующих факторов применения органических удобрений является концентрация в них азотсодержащих соединений.
В соответствии с существующими рекомендациями, разовая доза азота при внесении его с органическими удобрениями не должна превышать 200 кг/га . Таким образом, максимальные нормы внесения будут ограничиваться содержанием азота в удобрении и площадью сельскохозяйственных угодий, предназначенных для утилизации органических отходов.
Азотные удобрения решают проблему белка, а следовательно, и уровень продуктивности земледелия и животноводства. При нарушении же технологии их применения 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. Например, в Земледелии Европы 2/3 потерь азота приходится на зимний период и 1/3 – на летний.
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. В целом же, способность почвы удерживать питательные элементы определяется ее разновидностью (песок корнеплоды>зерновые> кормовые травы.
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.
Обобщение отечественного и зарубежного опыта использования органических удобрений позволяет заключить, что для преодотвращения потерь биогенных элементов, особенно азота, необходимо руководствоваться следующими общими положениями:
1) на 1 га севооборотной (полевой) должно вноситься ежегодно не более 200 кг азота;
2) в хозяйствах, имеющих животноводческие комплексы, в севооборотах необходимо вводить промежуточные культуры на корм скоту или в качестве зеленого удобрения (уплотненный посев сельскохозяйственных культур в севообороте практически предотвращает потери нитратов за счет вымывания, вследствие интенсивного их использования растениями);
3) осенью бесподстилочный навоз можно комбинировать с запахиваемой соломой или зеленым удобрением (в этом случае азот биологически иммобилизуется (синтезируется в органические формы) осенью и в весенне-летний период, что значительно сокращает потери).
Ограничения по фосфору
Фосфор как биогенный элемент меньше теряется в окружающую среду вследствие малой его подвижности в почве и не представляет такой экологической опасности, как азот. Потери фосфатов чаще всего происходят в результате эрозии почвы. В результате поверхностного смыва почвы с каждого гектара уносится до 10 кг фосфора. Потери же водорастворимых фосфатов с поверхностным стоком небольшие. При вымывании из почвы потери фосфора составляют не более 1 кг/га. Высокая способность глинистых и суглинистых почв связывать фосфаты в водонерастворимые комплексы удерживает его от миграции по профилю почвы, тем более до грунтовых вод. Ограничения, распространяющиеся на внесение органических отходов по фосфору, определяются исходя из содержания данного элемента в удобрениях, в почве и кроме этого учитывается баланс фосфора при выращивании на рассматриваемой площади конкретной культуры с определенной запланированной урожайностью.
Ограничения по калию
Потери калия более значительны, чем фосфора. В Нечерноземной зоне вымывание калия составляет 5-10 кг/га пашни и более в зависимости от вида культуры, гранулометрического состава почвы, количества атмосферных осадков и т.д.
Повышение коэффициента использования калия и уменьшен ие потерь достигается за счет комплекса современных мер (оптимальное сочетание со всеми питательными элементами, уплотненные посевы промежуточных культур, дифференцированные почвозащитные системы обработки почвы, химическая мелиорация почв, орошение и осушение и др.)
Интенсивное применение минеральных удобрений усиливает миграцию и потери кальция, магния, серы и других биогенных элементов. В таблице №1 приведены обобщенные данные по количеству вымываемых питательных элементов в Нечерноземной зоне России в зависимости от гранулометрического состава почвы.
Среднее вымывание элементов удобрений в Нечерноземной зоне России атмосферными осадками при внесении в почву N60P60K60, кг/га пашни
Читайте также: