Рациональное применение удобрений и снижение экологических рисков в земледелии
5 мин чтения
Минеральные удобрения остаются главным инструментом повышения продуктивности полей — они обеспечивают не менее половины прироста урожая. Однако при нерациональном подходе химизация оборачивается серьезными потерями действующих веществ и загрязнением окружающей среды. Чтобы этого избежать, агроному необходимо понимать, как именно элементы питания теряются в процессе производства и как минимизировать эти утечки.
- Прирост урожая за счет удобрений — не менее 50 %
- Потери при логистике и внесении — 10–15 %
- Оптимальный размер гранул — 1,5–3 мм
- ПДК нитратного азота в кормах — 0,25 %
- Опасный порог калия в кормах — свыше 3 %
Основные причины утечки элементов и влияние эрозии
Загрязнение природной среды удобрениями происходит из-за технологических сбоев и ошибок в планировании. Элементы питания теряются на всех этапах работы с туками. К основным факторам потерь относятся несовершенство транспортировки, хранения, тукосмешивания и внесения, а также нарушение норм и сроков применения. Ситуацию усугубляет низкое качество самих удобрений и бесконтрольное использование промышленных или бытовых отходов.
Серьезный ущерб эффективности удобрений наносит водная и ветровая эрозия почв. Из-за смыва и вымывания питательных веществ хозяйства ежегодно недополучают значительную часть урожая. Объемы этих потерь напрямую зависят от степени эрозии почв на конкретном поле.
| Степень смытости почвы | Недобор урожая из-за вымывания элементов, % |
|---|---|
| Слабосмытые почвы | 10–12 % |
| Среднесмытые почвы | 30–50 % |
| Сильносмытые почвы | 60–80 % |
Потери минеральных удобрений из-за несовершенной логистики — при транспортировке, хранении и непосредственном внесении в почву — достигают 10–15 % от их исходного объема.
Даже после попадания в почву удобрения используются не полностью. Вымывание катионов из почвы подчиняется закономерности NH4, анионов — 3 4. Из-за технологических нарушений и низкого качества самих туков гектар пашни ежегодно теряет колоссальные объемы действующих веществ, а коэффициент их реального усвоения растениями остается низким.
| Элемент питания | Ежегодные потери с 1 га пашни, кг | Среднее усвоение растениями, % |
|---|---|---|
| Азот | 80–110 | 40–50 |
| Фосфор | 5–10 | 10–20 |
| Калий | 60–70 | 50–60 |
Равномерность внесения и контроль безопасности продукции
Одна из главных причин слабого усвоения элементов питания — неравномерное распределение удобрений по площади поля. При плохой настройке техники одни растения получают избыток питания, а другие голодают. Это приводит к пестроте посевов, неодинаковым темпам созревания и снижению качества продукции. Причем чем выше концентрация действующего вещества в удобрении, тем сильнее будут потери урожая из-за его неравномерного распределения.
Особенно сложно равномерно распределить по полю тукосмеси, приготовленные из компонентов с разным размером гранул. Для качественной работы туковых сеялок и разбрасывателей оптимально использовать удобрения с размером гранул в пределах 1,5–3 мм. Такие гранулы гарантируют точность раскладки и создают лучшие условия для усвоения питательных веществ корневой системой.
Несбалансированное и избыточное внесение удобрений вредит растениям и делает продукцию опасной для животных и человека. Предельно допустимая концентрация (ПДК) нитратного азота в кормах составляет 0,25 % от сухой массы. Содержание калия в них свыше 3 % наносит прямой вред организму.
Чрезмерно высокие нормы удобрений могут привести к загрязнению поверхностных и грунтовых вод, аккумуляции в них нитратов, нитритов, сульфатов, хлоридов и тяжелых металлов в концентрациях, превышающих предельно допустимую (табл. 254; Ионас В.А., Вильдфлуш И.Р., Кукреш С.П., 1998).
Чрезмерное повышение концентрации питательных веществ в водоемах вызывает усиленное размножение планктона, разрастание прибрежной флоры, что постепенно приводит к сокращению площади зеркала водной поверхности, обмелению, заилению, а также гибели водных организмов из-за дефицита растворенного в воде кислорода.
Таблица 254 – Предельно допустимая концентрация вредных веществ в природных водах, мг/л Хозяйственно- Рыбохозяйственные Вещество* питьевые воды водоемы
Аммиак 2,0 0,005 Анилин 0,1 0.0001 Бор 0,5 0,1 Медь 1,0 0,004 Молибден 0,25 0,0012 Мочевина 0,1 80 Мышьяк 0,05 0,05 Нитраты 45 40 Нитриты 3,3 0,08 Сульфаты 500 100 Хлориды 350 30 Циклогексанол 0,5 0,001 Циклогексанон 0,2 0,0005 Цинк 1,0 0,01 *Дополнено А.Х. Шеудженом
Опасность загрязнения окружающей среды в значительной степени зависит от вида удобрений.
