Aqua-Vitae
Мінеральні добрива і пестициди
Принципи екологічно безпечного землеробства / Мінеральні добрива і пестициди

Широке вживання мінеральних добрив почалося з другої половини XIX століття в країнах з розвиненим сільським господарством, що дозволило збільшити врожайність зернових культур з 10-15 до 30-45 ц/га.

Сьогодні у всіх розвинених країнах 50-60% приросту сільгосппродукції обумовлено вживанням мінеральних добрив. Слід враховувати, що мінеральні добрива в першу чергу підтримують певний рівень родючості земелі, для того, щоб сільськогосподарські культури не виснажували грунт. Поживні речовини втрачаються внаслідок вимивання, перетворення на нерозчинні з'єднання, закріплені в ґрунтовому комплексі.

Так 100 років тому гумус в ґрунтах України складав 10-12%, а у наш час лише 2,5-6%. Таким чином, щороку втрачається близько 24 млн. тонн гумусу. Тому, разом з традиційними агрохімічними прийомами, необхідно удосконалювати теорію і практику підживлення рослин, створення умов для запобігання проникнення в них токсичних елементів. Необхідно перейти від спрощеного розуміння про підживлення рослин катіонами і аніонами мінеральних з'єднань до пріоритетних механізмів засвоєння біокомплексів з урахуванням їх взаємодії в живій природі. Це дозволить значно прискорити метаболічні процеси при одночасному зменшенні енергетичних і сировинних витрат на формування врожаю.

У сухій речовині рослини можна відшукати атоми 25-35 хімічних елементів у співвідношеннях, які свідчать про їх різний вклад в процеси життєдіяльності.

Важливо розуміти, що катіони і аніони мінеральних добрив ідентичні іонам ґрунту і органічних добрив. Вони нечужорідні живій природі і однаково засвоюються рослинами в процесі вегетації. Питання в іншому. Відомо, що з добрив, внесених до ґрунту, лише частина поживних речовин використовується рослинами. В середньому для більшості сільськогосподарських культур коефіцієнт використання добрив складає: азотних — 40-50, фосфорних — 10-25, калійних — 50-60%. Як правило, невикористанні рослинами добрива нагромаджуються у воді і ґрунті. Для азотних добрив підвищення дози їх внесення обумовлене їх високою мобільністю в ґрунтовому розчині. При цьому поживні з'єднання азоту в ґрунті, під впливом бактерій перетворюються на отруйні речовини — нітрит.

Збільшення використання фосфорних і комплексних добрив призводить до накопичення в ґрунті не лише фосфатів, а і з'єднань стронцію, кадмію, свинцю, фтору та ін.

Внесення зайвої кількості добрив не лише забруднює ґрунт, але і змінює його фізико-хімічні і біотичні властивості.

Так, аміачні добрива підкислюют ґрунт, що негативно впливає на кореневу систему рослин, порушує живлення калієм, кальцієм. Використання як добрива нітратів, сульфатів і хлоридів сприяє втратам кальцію і магнію, підсилючи засолення ґрунту. Хімічні добрива, внесені до ґрунту, можуть викликати складні взаємодії між біогенними і токсичними елементами, макро і мікроелементами, хімічними речовинами і біотою, що істотно змінює властивості і родючість ґрунтів, а головне зростання і продуктивність рослин, їх якість.

Хімічні сполуки, що мають токсичні властивості по відношенню до живих організмів, називають пестицидами.

Широке використання пестицидів характерне для другої половини ХХ століття. Регулюючи при їх допомозі біотичні чинники, вдалося зменшити на 35% втрати врожаю, в т.ч. від шкідливих тварин і комах на 14%, від хвороб на 12%, від засмічених рослин на 9%. Проте лише через багато років інтенсивного використання пестицидів виявилось, що їх ефективність в боротьбі зі шкідниками супроводжується цілим ланцюжком негативних наслідків, серед яких головним є введення в біогеохімічний кругообіг високотоксичних речовин. Світовий асортимент пестицидів нараховує близько 900 основних типів. Постійно використовується близько 500 препаратів, що складає майже 4 млн. тонн щорічного викиду високотоксичних речовин в довкілля. Мінеральних добрив вноситься близько 500 млн. тонн фізичної маси.

На сьогоднішній день в Україні зареєстровано більше 243 видів отрутохімікатів, частина з яких невідомого походження і клінічної дії. Так, впродовж 90-х років заводами України вироблялися 4 інсектициди, 12 фунгіцидів, 14 гербіцидів і 2 протравлювачі насіння. На сьогоднішній день їх вітчизняне виробництво значно зменшилося, а перелік подібних препаратів за рахунок імпорту зріс: інсектицидів до 47, фунгіцидів до 72 і гербіцидів до 97.

Навіть у такій розвиненій країні, як США, із загальної кількості пестицидів, що використовуються лише 10% перевірені на мутагенну активність, 30% — на концерогенную і 40% — на тератогенну. Окрім високої токсичності пестициди відрізняються стійкістю.

Обстеження, виконане в 1990 році в Україні, свідчить, що у ряді регіонів пестициди проникли до ґрунтових вод на глибину майже 220 метрів, а всього в підземних водах виявлено 40 видів залишкових кількостей пестицидів і їх метаболітів, в т.ч. ДДТ, використання якого заборонене майже 30 років. Обстеження продукції рослинництва в Україні показало, що 25% її містить залишкову кількість пестицидів, у тому числі в 5,1% перевищено максимально допустимий рівень. Найбільша частота виявлення в ґрунті залишків таких пестицидів як ТХАН, ПХК, сімазин, алірокс, атразин, агелон 2,4-Д, ДДТ діален, ленацил, прометрин, протразін, трефлан, ептан, ерадікан, а в рослинної продукції — ПХК, ленацил, атразин, сімазин, алірокс, ситрін, ТХАН.

Як біологічно активні речовини, пестициди і їх комплекси з поживного середовища часто бувають компонентами метаболізму рослин і таким чином поступають в харчовий ланцюжок тварин і людей. Не дивно, що в світі щорічно реєструється більше 3 млн. отруєнь і 20 тис. летальних випадків від пестицидів.

На сьогоднішній день не досить вивчені біохімічні дії пестицидів у рослинах на клітинному рівні. Не викликає сумнівів лише те, що їх молекули зовсім не баластні речовини живих клітин і не інертні компоненти хімічних реакцій у природі.