Обґрунтовування екологічно безпечних норм добрив і термінів їх внесення

Технологія внесення мінеральних добрив на зрошуваних землях повинно принципово відрізнятися від технології їх внесення при богарному землеробстві. Терміни і дози подачі поживних речовин при регулярному зрошенні слід встановити в залежності від біологічної особливості культур, ґрунтових умов і вписувати в графік поливів. Всю розрахункову норму добрив в цьому випадку потрібно вносити частинами у вигляді підкормок з водою в ті фази розвитку рослин, коли вони в найбільшій мірі потребують елементи живлення і вологу. Для забезпечення рослин ґрунтовою вологою економічно виправдані спеціальні поживні поливи.

Роль добрив і зрошення залежить від типу ґрунтів і біологічних особливостей культури, що вирощується. Особливо помітний ефект від проведення цих заходів досягається в районах слабкої водозабезпеченості при дефіциті якого-небудь із елементів живлення. Спільне застосування зрошення і добрив (поживних поливів) збільшує урожай озимої пшениці на 2... 5 ц /га, зерна кукурудзи – 11, 3 ц /га, кукурудзи на силос – 120 ц /га.

На практиці доведено, що застосування засобів хімізації і меліорації, селекції є одним із найважливіших і незамінних факторів інтенсифікації сільськогосподарського виробництва. Тим не менше добрива і інші засоби хімізації є не тільки потужним способом дії на урожайність рослин та на їх хімічний склад (якість продукції), а також на довкілля. Так, відмічені випадки підвищення вмісту нітратів і важких металів в овочевій і кормовій продукції (частина якої споживається у свіжому вигляді), а також в питній воді, у водоймах, ґрунтах, що небезпечно для здоров'я людей, живої природи і сільськогосподарських тварин.

Все це викликає негативне відношення людей до продукції хімічної промисловості. Однак такий підхід до даної галузі в цілому і мінеральних добрив, зокрема, в абсолютній більшості випадків не має наукової аргументації. Основна причина забруднення ними довкілля – в непрофесійному, недобросовісному застосуванні туків.

Кількість важливих металів, що поступають з внесеними мінеральними: азотними і калійними та органічними добрива, в даний час не змінють помітно природних рівнів важких металів в ґрунтах і не представляють небезпеки з точки зору забруднених ґрунтів. В азотних добривах кількість Mn – не перевищує 2, Cu – 14, Zn -50, Pb – 7, Ni -8, Cd менше 0, 25, Fe- 25 мг/кг. Калійні добрива максимально містять: Mn – 140, Cu – 300, Zn -50, Pb – 90, Ni -19, Cd – 4, Fe- 403 мг/кг. Кількість важких металів в гною може підніматися до значення: Mn – 354, Cu -22, Zn -566, Pb – 27, Ni -31, Cd -0, 4, Fe – 406мг/кг сухої речовини. Кількість миш’яку і ртуті в мінеральних добривах також не викликає небезпеки. В той же час фосфорні добрива і вапно при сильно забрудненій сировині є екологічно небезпечними через високу кількість кадмію і інших токсикантів, що надходять в ґрунт з внесеними дозами. Допустимий вміст кадмію в фосфорних добривах (в мг/кг P2O5) в ряді країн складає від 22... 150. У фосфорних добривах концентрація важких металів може досягати таких рівнів: Mn – 2842, Cu -1000, Zn -3000, Pb – 92, Ni -32, Cd -170, Fe- 1650 мг/кг, у вапні по більшості металів концентрація нижча: Mn – 1333, Cu 10, Zn -427, Pb – 47, Ni -46, Cd -5, 5, Fe- 1035 мг/кг. м У продукованих добривах Чехії ГДК важких металів такі: кадмію – 50 мг/кг, Р2О5, миш’яку – 10 мг, свинцю – 30, ртуті – 2, хрому – 200 мг/кг. Великі проблеми існують в зв’язку з присутністю важких металів в осадах стічних вод (ОСВ), 30... 40% яких застосовуються в сільському господарстві. По концентрації важких металів ОСВ поділяють на п’ять категорій. Осади п’ятої категорії застосовувати в якості добрив неможливо.

Накопичення важких металів в ґрунтах безпосередньо впливає на суть різних ґрунтових процесів, що може привести до пониження родючості ґрунту. Стійкість ґрунтів до забруднення важкими металами різна в залежності від буферності. Ґрунти з високою адсорбційною здатністю, відповідно і високим вмістом глини, а також органічної речовини, можуть утримувати ці елементи, особливо у верхніх горизонтах. Це характерно для карбонатних ґрунтів і ґрунтів з нейтральною реакцією. В цих ґрунтах кількість токсичних сполук, які можуть бути вимиті в ґрунтові води і поглинуті рослинами, значно менша, ніж в піщаних кислих ґрунтах. Однак при цьому існує великий ризик в збільшені концентрації елементів до токсичної, що викликає порушення рівноваги фізичних, хімічних і біологічних процесів в ґрунті. Піщані ґрунти, що характеризуються низькою поглинаючою здатністю, як і кислі ґрунти, дуже слабо утримують важкі метали (за виключенням молібдену і селену). Тому вони легко адсорбуються рослинами, причому, деякі важкі метали, такі як ртуть, свинець, кадмій, миш’як, хром, нікель, селен і інші шкідливі для здоров’я людини навіть при низьких концентраціях і тому підлягають особливому контролю.

В якості приоритетних забруднювачів виділено вісім важких металів: кадмій (Cd), мідь (Cu), миш’як (As), нікель (Ni), свинець (Pb), цинк (Zn) і хром (Cr). Кадмій в даний час рахується одним із самих шкідливих важких металів, оскільки