Агрохимия

Задачи биогеохимии не замыкаются на эмпирическом наборе данных об элементном составе окружающей среды, а распространяются на изучение роли химических элементов во всех звеньях биогеохимической цепи. Агроэкологическая классификация культурных растений также далека от простой систематики. При ее создании Н. И. Вавилов ставил задачи по выявлению экологических условий, способствующих изменению химизма растений. Это логически вытекало из задач Географической сети опытов.

При сравнении карты биогеохимического районирования СНГ (Ковальский, 1974) с описанием агроэкологических областей и районов нашей страны (Вавилов, 1957) выявляется много общего. Так, большая пестрота биогеохимических элементных аномалий на Кавказе и территориях к югу и востоку от Аральского моря (марганцевые, медные, молибденовые, свинцовые, полиэлемент-ные и другие биогеохимические провинции) совпадает с агроэко-логической пестротой расселения культурных растений.

Совпадения биогеохимического районирования прослеживаются по ряду областей, например Уровская биогеохимическая провинция совпадает с Якутской агроэкологической областью, территория, обогащенная марганцем и обедненная медью, кобальтом и йодом,— с Амурской агроэкологической областью, территории, обедненные селеном, соответствуют Приполярной агроэкологической области и т. д. Несомненно, дальнейшая исследовательская работа по уточнению как биогеохимического, так и аг-роэкологического районирования дополнит список совпадений этих классификаций.

Таким образом, в биогеохимическое районирование можно включить агроэкологическую классификацию культурных растений Н. И. Вавилова. Все изложенные сведения являются основой для развития экологической агрохимии и дальнейшего совершенствования полученных знаний.

На современном этапе развития биосферы предмет классической агрохимии наполняется новым содержанием. Это объясняется появлением современных, отличающихся от прежних требований к ведению сельского хозяйства, использованием нетрадиционных видов удобрений, усилением антропогенного загрязнения пахотных земель, вод и атмосферы. Круг задач агрохимии, особенно экологической, расширяется. Это относится к разработке основ правильного применения удобрений в различных регионах страны с учетом свойств почв и возделываемых растений, условий увлажнения и ассортимента удобрений, конкретной экологической и биогеохимической обстановки. Необходимы изучение взаимодействия уже не только растения, почвы и удобрения, но и геохимических свойств с естественной средой, учет возможных патогенных изменений у растительных и животных организмов, заболеваний человека.

По мере того как накапливаются факты отрицательного и положительного действия химических элементов на растения, животных и человека, все острее встает вопрос о необходимости более вдумчивого подбора элементов питания с желаемой направленностью их влияния на биологическую и пищевую ценность растительных продуктов. Поскольку растения находятся в начале биогеохимической пищевой цепи, контроль за содержанием химических элементов в растительной продукции, возможность его регулирования, изучение зависимости состояния здоровья человека, животных и растений от биогеохимических условий среды — важнейшие задачи экологической агрохимии сегодня и в перспективе.

В связи с возрастающими масштабами загрязнения почв и, как следствие, продукции растительного и животного происхождения тяжелыми металлами (кадмий, свинец, ртуть, медь, цинк и др.) актуальны исследования по изучению условий поступления их в съедобную часть растений, определение реальных размеров накопления этих элементов. Культурные растения являются источником значительного числа биофильных, а также гигиенически опасных для человека и животных элементов. В связи с этим необходимы сведения о размерах накопления химических элементов, особенно тяжелых металлов, в продукции в зависимости от условий выращивания, вида и сорта растений.

Открытие В. И. Вернадским биогеохимических функций живого вещества дало импульс к широкому исследованию минерального состава растений и животных. Была определена зависимость степени концентрирования организмом того или иного химического элемента от его содержания в окружающей среде и обнаружен ряд территорий, характеризующихся аномально высокими или низкими уровнями данного микроэлемента в природных объектах. В дальнейшем на таких территориях, названных в зависимости от их размера биогеохимическими провинциями, субрегионами и регионами, были выявлены как специфические заболевания растений, животных и человека, так и заболевания другой этиологии.