Агрохимия

Мировое производство фосфорных удобрений в пересчете на Р₂0₅ составляет 30 млн т в год. С этим количеством удобрений в почву вносится до 2—3 млн т фтора. В суперфосфате он находится в растворимой форме и легко поступает в растение. Повышение концентрации фтора тормозит фотосинтез, дыхание и рост растений, нарушает структуру ассимиляционного аппарата. В листьях петрушки, лука, щавеля его количество может достигать 50— 60 мг%. С каждой тонной суперфосфата в почву поступает около 160 кг фтора. В простом суперфосфате содержится меди около 20 мг/кг, цинка 100 мг/кг, мышьяка 300 мг/кг, а в состав фосфоритной муки входят свинец (около 20 мг/кг) и кадмий (около 2 мг/кг). Свинец может вступать в реакцию с фосфатами, снижая их усвояемость. С фосфорными удобрениями в почву обычно поступает и ванадий.

Проблему примесей можно успешно решить в будущем за счет совершенствования технологии переработки фосфатного сырья. Детергенты (моющие средства), содержащие большое количество фосфора и бора, вместе со сточными водами населенных пунктов попадают в почву и водоемы, загрязняя их этими элементами. Большое количество фосфора поступает в водоемы в результате водной и ветровой эрозии. Смыв с поверхности почвы миллиметрового слоя уносит от 14 до 34 кг/га Р₂0₅. Вынос фосфора из почвы можно уменьшить в результате проведения противоэрозион-ных мероприятий, необходимых агротехнических приемов и очистки сточных вод. Накопление фосфора в водной среде в значительных количествах вызывает эвтрофикацию (зарастание) водоемов.

Калийные удобрения загрязняют воды в меньшей степени. Отрицательное влияние оказывают в основном сопутствующие калию анионы: хлорид, сульфат и др.

К вредным примесям, содержащимся в калийных удобрениях, можно отнести хлор, который в больших дозах негативно влияет на урожай картофеля, винограда, табака, цитрусовых и прядильных культур.

Повышенное содержание калия в кормовых травах может вызывать отравление животных. Удобрения — главный источник загрязнения водоемов калием. Размеры потерь этого элемента с фильтрационными водами обычно составляют 10—20 кг/га, а средние величины вымывания калия из почвы — 20—25 кг/га К₂0. Повышенная концентрация катионов калия в почвенном растворе нарушает соотношения Са : К и Mg : К и может привести к вытеснению из почвенного поглощающего комплекса кальция и магния и передвижению их по профилю. Ежегодные потери кальция с дренажными водами могут составлять до 1 т/га. Этот процесс еще больше усиливается при внесении высоких доз физиологически кислых удобрений.

Функцию регулятора изменений концентрации тяжелых металлов в клетке растений выполняют металлотионеины — богатые серой низкомолекулярные белки, связывающие кадмий, цинк, ртуть, медь, серебро.

Велико значение и транспирации. Растение перекачивает из почвы в атмосферу с током воды не только хлор, натрий, калий, но и ртуть, цинк, свинец. Процесс выделения этих токсичных металлов с испаряемой влагой можно рассматривать как средство избавления растений от вредных элементов.

В практике сельскохозяйственного производства более сбалансированного питания растений достигают путем применения оптимального состава удобрений, устраняющего недостаток или избыток тех или иных элементов. Сложность решения данной проблемы заключается в необходимости точного учета потребностей растений в элементах питания в период роста, наследственных особенностей культивируемых сортов и постоянно изменяющегося комплекса почвенно-климатических факторов жизнеобеспечения растений. Необходимо изучить возможное негативное последействие отдельных микроэлементов (кадмия, меди, лития, фтора, мышьяка, хрома, свинца) в результате техногенного загрязнения и вопросы охраны окружающей среды. Совместное действие нескольких тяжелых металлов (кадмий, цинк, свинец) менее токсично, чем каждого в отдельности, что объясняется антагонизмом ионов при их поглощении.

При помощи предварительного известкования загрязненных почв удается в несколько раз уменьшить содержание свинца в сельскохозяйственных культурах, выращиваемых на них. Этот прием еще эффективнее на полях, загрязненных кадмием. Внесение торфа и органических удобрений значительно снижает поступление в растения тяжелых металлов. У салата, выращенного на участке, загрязненном кадмием, снижается концентрация этого элемента в листьях при увеличении содержания в почве меди и никеля.

Содержание в почве таких тяжелых металлов, как кадмий, стронций, никель и цинк, в большей степени зависит от ее кислотности, в меньшей — от гранулометрического состава. Например, кадмий подвижен в кислых почвах с pH менее 5,5, а в слабокислых и нейтральных с pH 5,5—7,5; в щелочных и сильнощелочных с pH 7,5—9,5 он малоподвижен.

Известно, что органические компоненты почвы образуют с металлами слабоподвижные комплексы. Органическое вещество связывает тяжелые металлы прочнее, чем минеральное вещество почвы. Емкость поглощения металлов гумусом в 4 раза выше, чем поглощение их глиной.