Экологические аспекты применения удобрений
Необоснованные нормы и нарушение технологии внесения удобрений приводят к существенному негативному их влиянию на природную среду. Происходит загрязнение атмосферы и природных вод, ухудшение свойств почвы, снижение ее плодородия и качества растениеводческой продукции.
Неравномерное внесение удобрений приводит к избыточному или недостаточному снабжению растений элементами питания, что вызывает их неодинаковую продуктивность. Недоиспользованные удобрения могут накапливаться в почве в избыточном количестве.
Помимо этого, в минеральных удобрениях имеются различные токсичные вещества в виде солей тяжелых металлов, радиоактивных соединений и т.д. Наиболее опасными из них являются мышьяк, кадмий, свинец, фтор, стронций, ртуть и др. Накапливаясь в почве и растениях, эти элементы становятся источниками загрязнения окружающей среды. Степень их накопления в почве и поглощения растениями зависит от типа почвы, вида растений и вносимых минеральных удобрений.
Так, с фосфорными удобрениями обычно поступают в почву фтор, свинец и другие тяжелые металлы, которые даже при сравнительно низких концентрациях угнетающе действуют на растительные организмы.
Применение в высоких дозах органических удобрений с ферм, где в корм животным и птице добавляют микроэлементы, может привести к их избыточному накоплению в почве. Использование осадка сточных вод, компостов из городского мусора ведёт к тем же последствиям.
В результате водной и ветровой эрозии из почвы ежегодно теряется до 100 кг N, 5 кг Р2О5 и 60 кг К2О с 1 га. Потери элементов питания особо ощутимы при поверхностном внесении удобрений.
При внесении в повышенных дозах азотных удобрений меняется процесс гумификации, нарушается питание растений калием. Высокие дозы азота могут резко увеличить содержание в почве и растениях нитратов, ухудшить качество продукции. Допустимая суточная доза нитратов для взрослого человека – 300-325 мг NО3 — .
Избыток хлора в калийных удобрениях вредно влияет на многие культуры и физико-химические свойства почвы, а избыток калия в кормовых культурах может вызвать отравление животных.
При разработке системы удобрения надо учитывать загрязняющее действие удобрений на окружающую среду и стремиться свести его к минимуму. Так, при помощи известкования удается в несколько раз уменьшить содержание свинца и кадмия в растениях, внесение торфа и других органических удобрений значительно снижает поступление тяжелых металлов в растения. Прочно связываются органическим веществом свинец и медь.
Внесение повышенных доз калийных удобрений на дерново-подзолистой почве резко снижает поступление в растения хрома и никеля.
Особое внимание необходимо уделять сбалансированному питанию растений. Правильный выбор доз удобрений, сроков и способов их внесения, соотношения элементов питания в системе удобрения не только обеспечит высокий урожай, но и исключит риск загрязнения почвы и продукции токсичными соединениями и будет поддерживать плодородие почвы на должном уровне.
Не последнее место в системе мероприятий по регулированию питательного режима занимают приёмы химической мелиорации почв (известкование кислых почв и гипсование солонцов). Благодаря химическим мелиорациям, физико-химические свойства почвы существенно улучшаются, что в свою очередь, повышает доступность растениям запасов питательных веществ и биологическую активность почвы.
На почвах с большими валовыми элементов питания (пойменные почвы, чернозёмы) питательный режим может быть значительно улучшен рациональной механической обработкой. Правильная обработка почвы усиливает интенсивность микробиологических и биохимических процессов в почве, за счёт чего возрастает запас доступных растениям питательных веществ.
В эрозионных ландшафтах требуется весьма гибкая система удобрений, учитывающая разнообразие элементов рельефа и их морфологических характеристик, степень смытости и выдувания почвы, сток и скорость ветра, литологические условия с тем, чтобы не допускать потери питательных веществ сверх экологически допустимых норм.
Наряду с ландшафтным подходом к применению удобрений надо учитывать системный эффект их взаимодействия с элементами систем земледелия – севооборотом, обработкой почвы, сроками и способами посевами, нормами высева семян и т.д. При таком подходе к экологизации земледелия оптимизация применения удобрений позволит существенно повысить продуктивность земледелия и предотвратить негативное воздействие удобрений на природную среду.
Вопросы для самоконтроля:
1. Значение удобрений в повышении плодородия почв и оптимизации питательного режима.
2. Роль макроэлементов в минеральном питании растений.
3. Органические удобрения и их роль в повышении плодородия почвы.
4. Основные минеральные удобрения, используемые в современном сельхозпроизводстве.
5. Комплексные удобрения, их преимущества и недостатки.
6. Способы внесения удобрений
7. Отрицательное влияние минеральных удобрений на экологическое состояние почвы.
Источник
Экологическое обоснование системы применения удобрений
В связи с интенсификацией земледелия происходит усиленное антропогенное воздействие на почву, растения, воды внутреннего и поверхностного стоков вследствие применения средств химизации, выбросов в атмосферу промышленными предприятиями, увеличения давления на почву мощной техникой, увеличение количества обработок и других факторов. Все это создает опасность накопления в растительной продукции, почве, водах токсичных веществ и соединений.
Химизацию земледелия трудно переоценить. Сейчас признано, что благодаря использованию удобрений создается около половины прироста урожая, активный баланс питательных веществ в земледелии, улучшается круговорот биогенных элементов. Однако очевидно и то, что растущие объемы применения минеральных удобрений могут нарушать естественные циклы круговорота веществ, что приводит к эвтрофизации водоемов, обострение проблемы нитратов.
Неблагоприятное влияние удобрений на окружающую среду может быть разным, но в основном вследствие таких причин:
1. Поступления питательных элементов удобрений из почвы в подпочвенные воды и с поверхностным стоком может привести к усиленному развитию водорослей и образования планктона, то есть к эвтрофизации природных вод.
2. Потери азота в атмосферу отрицательно влияют на деятельность сельскохозяйственных и других предприятий (ухудшается микроклимат). Высказываются также опасения о разрушении озонового экрана стратосферы вследствие проникновения в нее окислов азота, образующихся при денитрификации азотных соединений почвы и удобрений.
3. Неправильное использование минеральных удобрений может ухудшить круговорот и баланс питательных веществ, агрохимические свойства, плодородие почвы. Известно, что широкое применение азотных удобрений при выращивании сельскохозяйственных культур повышает кислотность почвы.
4. Нарушение оптимизации питания растений макро- и микроэлементами приводит к различным заболеваниям растений, а часто способствует развитию фитопатогенных грибных болезней, ухудшает санитарное состояние посевов.
5. Нарушение технологии применения удобрений, несовершенство качества и свойств минеральных удобрений могут уменьшать производительность сельскохозяйственных культур и качество продукции.
Увеличение количества азота в природных средах за счет деятельности человека – опасное явление, так как вводимые в избытке нитраты не полностью денитрифицируются, а отсюда равновесие между процессами нитрификации и денитрификации нарушаются. Ежегодно избыток нитратов достигает более 9 млн т. Они аккумулируются в гидросфере, вызывая тяжелое отравление. Поступление нитратов вызывает у человека (особенно у детей) метгемоглобинемию. В отличие от азота фосфор характеризуется малой подвижностью, он почти полностью закрепляется в почве, обогащая ее. Вместе с тем фосфорные удобрения могут вызывать и отрицательные явления в виде накопления фтора и цинка, токсичного для человека и животных. Подобные явления наблюдаются и при использовании калийных удобрений. Большинство их содержит значительное количество хлора, который зачастую накапливается в почве и отрицательно влияет на ее агрофизические свойства. Дополнительное внесение минеральных удобрений нередко способствует загрязнению почв тяжелыми металлами и токсическими металлами, которые через корм животных попадают в пищу человека. Загрязнение тяжелыми металлами почвы ухудшает экологическое состояние территорий, отрицательно сказывается на здоровье людей.
Заключение
В нашем севообороте почвы, в основном, слабокислые, близкие к нейтральным и нейтральные. По обеспеченности подвижным фосфором почвы колеблется от низкого до среднего содержания. Обеспеченность почв севооборота подвижным калием среднее. Обеспеченность гумусом почв севооборота средняя.
На территории хозяйства в основном преобладают чернозёмы оподзоленные и серые лесные тяжелосуглинистые почвы.
В качестве основного известкового удобрения используем доломитовую муку.
Выход навоза составляет 5434,9 т, чего не хватает для внесения в один севооборот, поэтому прибегаем к использованию навозносоломистого компоста, в количестве 15 т/га.
Анализ полученных показателей баланса элементов питания в севообороте свидетельствует о том, что для обеспечения исходного содержания элементов питания в почве и для дальнейшего ее окультуривания необходимо усилить приходные статьи баланса по фосфору, для чего следует вносить его в запас в составе минеральных удобрений.
В целом в хозяйстве при таких почвенных и агроклиматических условиях и при соблюдении составленной системы удобрений можно получать достаточно высокие урожаи выращиваемых сельскохозяйственных культур. Для лучшего накопления азота и фосфора в почве необходимо использовать в севообороте азотфиксирующих культур и паров, а также вносить оптимальные дозы минеральных удобрений, а также использование органических удобрений.
С экологической точки зрения, разработанная система удобрений соответствует экологическим нормам.
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Муравин Э.А. Титова В.И.- Агрохимия.- М.Колос, 2009, с. ил.-(Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений, С. 463.
2. Коломейченко В.В. Растениеводство/ Учебник.- М.: Агробизнесцентр, 2007. – С. 600.
3. Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия – М.: Колос, 2002, ил. (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений). С. 584.
4. Баздырев Г. И. – Земледелие (учебник). М.: Колос, 2000г. – С. 552.
5. Ефимов В.Н., Донских И.Н., Царенко В.П. Система удобрений. М.: Колос, 2002, 320 с.
6. Кузнецова Л.А., Кондрашин Б.С. Методические указания для выполнения курсовой работы по агрохимии.– Орёл ГАУ, — 2007.
7. Донских И.Н., Курсовое и дипломное проектирование по системе удобрений. М.: Колос, 2004, 144 с.
8. Черников В.А., Алексахин Р.М., Голубев А.В. и др. Агроэкология – М.: Колос, 2000. – С. 384.
Источник
24.Экологические аспекты оценки системы удобрения.
Среди основных средств повышения урожайности с.х. культур останутся удобрения, поэтому с каждым годом доля их в круговороте питательных веществ будет увеличиваться. За счет применения промышленных мин.удоб. обеспечивается 50 % прироста урожая, а по некоторым культурам (хлопчатник на орошаемых землях, чай) — около 80 %. Полный отказ от использования минеральных удобрений, который иногда предлагают в качестве одного из возможных путей развития с. хоз-ва, приведет к катастрофическому сокращению производства продовольствия. Поэтому единственно правильное решение данной проблемы — это не отказ от применения, а коренное улучшение технологии использования мин. уд., внесение их в опт. дозах и соотношениях, правильное хранение.
Необоснованные нормы и нарушение технологии внесения удобрений приводят к существенному негативному их влиянию на природную среду. Происходит загрязнение атмосферы и природных вод, ухудшение свойств почвы, снижение ее плодородия и качества растениеводческой продукции.
Неравномерное внесение удобрений приводит к избыточному или недостаточному снабжению растений элементами питания, что вызывает их неодинаковую продуктивность. Недоиспользованные удобрения могут накапливаться в почве в избыточном количестве.
Помимо этого, в минеральных удобрениях имеются различные токсичные вещества в виде солей тяжелых металлов, радиоактивных соединений и т.д. Наиболее опасными из них являются мышьяк, кадмий, свинец, фтор, стронций, ртуть и др. Накапливаясь в почве и растениях, эти элементы становятся источниками загрязнения окружающей среды. Степень их накопления в почве и поглощения растениями зависит от типа почвы, вида растений и вносимых минеральных удобрений.
25.Основные классификационные признаки систем земледелия. Классификация систем земледелия.
Основными признаками систем земледелия являются способы использования земли и поддержания и повышения плодородия ночвы. Способ использования земли характеризуется соотношением земельных угодий и структурой посевных площадей, площадью посева сельскохозяйственных культур и пашни в хозяйстве, а способ повышения эффективного плодородия почвы — интенсивностью применяемого комплекса агротехнических и мелиоративных мероприятий.
26.Основные методологические принципы организации системы севооборотов.
Структура посевных площадей агроэкологически и агроэкономически обоснованная является основой для составления севооборотов.
Система севооборотов конкретного хозяйства тесно связана и разрабатывается на основе принятой структуры посевных площадей, оптимизацию которой проводят согласно специализации хозяйства и соответствия всех элементов агроландшафта требованиям сельскохозяйственных культур к условиям произрастания и технологии их возделывания.Исходя из этого, при разработке системы севооборотов следует руководствоваться следующими методологическими принципами:
дифференциация по элементам агроландшафта, группам земель и их пространственному расположению;
оптимизация числа севооборотов, занимаемой ими площади, количества и размера полей;
взаимосвязь с уровнем интенсификации хозяйства;
экономичность и соответствие требованиям специализации.
Реализация этих принципов носит комплексный характер и должна учитывать большое количество факторов, определяющих соответствие агроэкологических условий требованиям сельскохозяйственных культур в рамках конкретного севооборота, размещаемого на той или иной группе пахотных земель. Системность управления агроландшафтом предопределяет необходимость одновременной реализации всех перечисленных принципов при организации как отдельных севооборотов, так и всей системы севооборотов конкретного хозяйства.
Источник