Агро-Био-Тех

Широкое применение минеральных удобрений началось со второй половины XIX столетия в странах с развитым сельским хозяйством, что позволило увеличить урожайность зерновых культур с 10-15 до 30-45 ц/га.

Сегодня во всех развитых странах 50-60% прироста сельхозпродукции обусловлено применением минеральных удобрений. Следует учитывать, что минеральные удобрения в первую очередь поддерживают определенный уровень плодородия земель, с целью, что бы сельскохозяйственные культуры не истощали почву. Питательные вещества теряются вследствие вымывания, превращения на нерастворимые соединения, закрепленные в грунтовом комплексе.

Так 100 лет назад гумус в грунтах Украины составлял 10-12%, а в наше время лишь 2,5-6%. Таким образом, каждый год теряется около 24 млн. тонн гумуса. Поэтому, вместе с традиционными агрохимическими приемами, необходимо совершенствовать теорию и практику питания растений, создание условий по предотвращению поступления в них токсичных элементов. Необходимо перейти от упрощенного понимания про питание растений катионами и анионами минеральных соединений к приоритетным механизмам усвоения биокомплексов с учетом их взаимодействия в живой природе. Это позволит значительно ускорить метаболические процессы при одновременном уменьшении энергетических и сырьевых затрат на формирование урожая.

В сухом веществе растения можно отыскать атомы 25-35 химических элементов в соотношениях, которые свидетельствуют об их разном вкладе в процессы жизнедеятельности.

Важно понимать, что катионы и анионы минеральных удобрений идентичны ионам почвы и органических удобрений. Они не чужеродные живой природе и одинаково усваиваются растениями в процессе вегетации. Вопрос в другом. Известно, что с удобрений внесенных в грунт, лишь часть питательных веществ используется растениями. В среднем для большинства сельскохозяйственных культур коэффициент использования удобрений составляет: азотных — 40-50, фосфорных — 10-25, калийных — 50-60%. Как правило, неиспользованные растениями удобрения, накопляются в воде и почве. Для азотных удобрений повышение дозы их внесения обусловлено их высокой мобильностью в почвенном растворе. При этом питательные соединения азота в почве, под воздействием бактерий превращаются в ядовитые вещества — нитриты.

Расширение использования фосфорных и комплексных удобрений приводит к накоплению в почве не только фосфатов, а и соединений стронция, кадмия, свинца, фтора и др.

Внесение излишнего количества удобрений не только загрязняет почву, но и изменяет ее физико-химические и биотические свойства.

Так, амиачные удобрения подкисливают грунт, что отрицательно влияет на корневую систему растений, нарушает питание калием, кальцием. Использование в качестве удобрений нитратов, сульфатов и хлоридов способствует потерям кальция и магния, усиливают засоление почвы. Химические удобрения, внесенные в грунт, могут вызывать сложные взаимодействия между биогенными и токсичными элементами, макро и микроэлементами, химическими веществами и биотой, что существенно изменяет свойства и плодородие почв, а главное рост и продуктивность растений, их качество.

Химические соединения, имеющие токсические свойства по отношению к живым организмам, называют пестицидами.

Широкое использование пестицидов характерно для второй половины ХХ столетия. Регулируя при их помощи биотические факторы, удалось уменьшить на 35% потери урожая, в т.ч. от вредных животных и насекомых на 14%, от болезней на 12%, от сорных растений на 9%. Однако лишь через много лет интенсивного использования пестицидов оказалось, что их эффективность в борьбе с вредителями сопровождается целой цепочкой отрицательных последствий, среди которых главным является введение в биогеохимический кругооборот высокотоксических веществ. Мировой ассортимент пестицидов насчитывает около 900 основных типов. Постоянно используется около 500 препаратов, что составляет почти 4 млн. тонн ежегодного поступления высокотоксичных веществ в окружающую среду. Минеральных удобрений вносится около 500 млн. тонн физической массы.

На сегодняшний день в Украине зарегистрировано более 243 видов ядохимикатов, часть из которых неизвестного происхождения и клинического действия. Так, на протяжении 90-х годов заводами Украины производилось 4 инсектицида, 12 фунгицидов, 14 гербицидов и 2 протравителя семян. На сегодняшний день их отечественное производство значительно уменьшилось, а перечень подобных препаратов за счет импорта возрос: инсектицидов до 47, фунгицидов до 72 и гербицидов до 97.

Даже в такой развитой стране как США, из общего количества используемых пестицидов, только 10% проверенно на мутагенную активность, 30% на концерогенную и 40% на тератогенную. Кроме высокой токсичности пестициды отличаются стойкостью.

Обследование, выполненное в 1990 году в Украине, свидетельствует, что в ряде регионов пестициды проникли до грунтовых вод на глубину почти 220 метров, а всего в подземных водах выявлено 40 видов остаточных количеств пестицидов и их метаболитов, в т.ч. ДДТ, использование которого запрещено почти 30 лет. Обследования продукции растениеводства в Украине показало, что 25% ее содержит остаточное количество пестицидов, в том числе в 5,1% превышено максимально допустимый уровень. Наибольшая частота выявления в почве остатков таких пестицидов, как ТХАН, ПХК, симазин, алирокс, атразин, агелон, 2,4-Д, ДДТ, диален, ленацил, прометрин, протразин, трефлан, эптан, эрадикан, а у растительной продукции — ПХК, ленацил, атразин, симазин, алирокс, ситрин, ТХАН.

Как биологически активные вещества, пестициды и их комплексы с питательной среды часто бывают компонентами метаболизма растений и таким образом поступают в пищевую цепочку животных и людей. Не удивительно, что в мире ежегодно регистрируется более 3 млн. отравлений и 20 тыс. смертельных случаев от пестицидов.

На сегодняшний день не достаточно изучены биохимические действия пестицидов в растениях на клеточном уровне. Не вызывает сомнений лишь то, что их молекулы совсем не балластные вещества живых клеток и не инертные компоненты химических реакций в природе.