Агрохимия

Явления конкурентного и неконкурентного взаимоотношений лежат в основе антагонизма и синергизма элементов, что следует учитывать при создании оптимизированных систем питания растений и преодолении влияния того или иного загрязнителя (Ягодин, 1991). Установлено, что токсичность тяжелых металлов зависит не только от концентрации микроэлемента, но и от обеспеченности всеми элементами питания. При отсутствии в среде одного или нескольких элементов питания токсичность избыточного элемента проявляется уже при значительно меньших его концентрациях. Повышенный фон эссенциальных элементов повышает устойчивость организмов к кадмию, никелю и хрому в концентрациях, вызывающих в других условиях патологические изменения (Авцын и др., 1991). Следует учитывать, что использование элемента-антагониста для снижения поступления избыточного элемента может привести к нарушению поступления многих других элементов. Принцип снятия токсичного действия всегда требует предварительного изучения конкретных данных и условий.

Антропогенная деградация почв, определяющаяся снижением содержания гумуса, сопровождается значительными изменениями не только качественного состава минеральных питательных эле-

ментов, но и часто трудно предсказуемым снижением или резким усилением доступности химических элементов растениям (Ягодин и др., 1991). В МСХА изучено влияние ряда микроэлементов (различные дозы и формы) на поступление как эссенциальных элементов, так и элементов-ксенобиотиков в зерно и пищевые части овощных культур. Исследователи отмечают эффект группового концентрирования тяжелых металлов, ранее обнаруженный Саенко (1990), что характерно для морских растений.

Разрабатываемые в лаборатории микроэлементов МСХА технологии выращивания сельскохозяйственной продукции с заданным элементным составом позволяют, применяя агрохимические способы внесения макро- и микроудобрений, контролировать и ограничивать поступление тяжелых металлов и нитратов в используемые в пищу части растений. Основой технологий служит выявление закономерностей поступления микроэлементов в зависимости от концентрации элемента, соотношения его с другими макро- и микроэлементами питания, типа почв, влагообеспеченности и т. д. Подобные закономерности выясняют для отдельных сельскохозяйственных культур, сортов (Кремин, 1990; Кокурин и др., 1990; Белозерова, 1990; Ягодин и др., 1993).

Коробова (1961), детально изучавшая поступление йода, кобальта и меди в растения в таежно-лесном биогеохимическом регионе России, рекомендует для преодоления и снижения дефицита этих элементов в растениях внедрять на культурных пастбищах наиболее адаптированные к местным условиям виды, регулировать влагообеспеченность растений на осушенных торфяниках, строго соблюдать оптимальные дозы известкования почв. Иными словами, проводить мероприятия, способствующие нормализации поступления йода, кобальта и меди в растения, а оттуда — в рацион травоядных животных.

В условиях вторичных биогеохимических аномалий, возникающих в зоне загрязнения от автодорог, при планировании выращивания сельскохозяйственных культур необходимо учитывать расстояние от дороги, преимущественное направление ветров, рельеф. В качестве мероприятия, снижающего поступление ксенобиотиков в почву и растения, предлагают посадку лесозащитных полос.

Вводят также сельскохозяйственные культуры, которые допустимо выращивать при повышенных концентрациях в среде элементов-токсикантов. При этом учитывают как действие токсикантов на рост и урожайность данной культуры, так и накопление токсикантов в съедобной части растения. Поэтому наиболее часто в местах поступления избыточных количеств тяжелых металлов рекомендуют выращивать технические культуры при условии, что их качество изменяется в допустимых нормах. Во всех случаях загрязнения почв, вод и продукции растениеводства необходимо проводить мониторинг. Применение органических, минеральных и любых нетрадиционных удобрений должно быть разрешено после химического анализа их на содержание элементов-примесей. Следует отметить, что предельно допустимые концентрации тяжелых металлов в растениях накапливаются и при более низком содержании элемента в почве, чем то, при котором наступают сильное угнетение и гибель растений.

В настоящее время назрела необходимость создания всеобщего перспективного плана специализации сельскохозяйственного производства по зонам и различным биохимическим провинциям с учетом последних достижений науки. Перед человечеством стоит задача не только сознательно управлять процессами взаимодействия общества и природы, но и предвидеть ближайшие и отдаленные последствия своего вмешательства в природные объекты.