Вплив фосфорних добрив на властивості ґрунту та водні об'єкти

Поведінка фосфору в ґрунті та ризики для водойм

Фосфор із мінеральних добрив міцно закріплюється у місці внесення ґрунтовими колоїдами і практично не вимивається вглиб профілю. При внесенні Р35–100 вміст рухомої форми елемента в ґрунті збільшується на 1 мг на 100 г. Вертикальне переміщення фосфору нікчемно мале, тому навіть поверхневий розподіл добрива не призводить до його глибокого вимивання.

• Швидкість переміщення в ґрунті — 0,2–0,5 мм на рік
• Винесення з фільтраційними водами — 0,05–0,5 кг/га
• Вимивання при поверхневому внесенні — до 1% від норми
• Накопичення залишкових фосфатів — у середньому 22,6%

Незважаючи на низьку рухомість у ґрунтовому розчині, фосфор може забруднювати довкілля при водній та вітровій ерозії. Він зноситься з полів разом із твердими ґрунтовими частинками зі скидними та фільтраційними водами, викликаючи евтрофікацію водойм. Цей процес іде навіть активніше, ніж під впливом азоту. Бурхливий розвиток водоростей та цвітіння води починається, коли концентрація фосфору перевищує 0,1 мг/л.

Рухомість важких металів та баластні домішки

Систематичне застосування простого і подвійного суперфосфату змінює хімічний баланс ґрунту. Залишки неорганічних кислот, фтор і фосфат-іони розчиняють важкодоступні сполуки, різко підвищуючи рухомість важких металів. У результаті рослини починають активніше поглинати марганець, цинк, свинець та інші елементи. Присутність поліфосфатів у воді зміщує динамічну рівновагу, збільшуючи розчинність фосфоровмісних сполук і перешкоджаючи їхньому природному осадженню.

Разом із фосфорними добривами у ґрунт потрапляють домішки, що містяться у вихідній сировині. До потенційних джерел забруднення належать радіоактивні та токсичні елементи, кількість яких необхідно суворо контролювати. У суперфосфатах містяться такі баластні елементи:

• миш'як;
• кадмій;
• свинець;
• фтор;
• уран;
• радій;
• селен;
• торій;
• стронцій.

Особливу небезпеку становить фтор: в 1 т суперфосфату міститься близько 15 кг цього елемента в розчинній формі. Накопичуючись у рослинах, фтор пригнічує дихання, фотосинтез і ріст пагонів. Споживачі продукції також перебувають у зоні ризику. Надлишок фосфору порушує баланс Ca:P в організмі людини (норма становить 1:1–1,5), а підвищений вміст фтору в питній воді руйнує емаль зубів і викликає флюороз кісток.

• калієво-натрієве та сульфатно-хлоридне засолення і підкислення ґрунту;
• порушення фізіологічної врівноваженості ґрунтового розчину;
• порушення балансу таких елементів, як кальцій, магній, натрій і бор.

Неправильне використання концентрованих калійних добрив може викликати натрій-магній-кальцієве голодування рослин, вилуговування кальцію і деструкцію ґрунту. Крім того, внесення калійних добрив може чинити непрямий вплив на процес нітрифікації, змінюючи поглинання ґрунтом амонію.

Добрива – головне джерело забруднення водойм калієм. Розміри втрат цього елемента з фільтраційними водами становлять 10–20 кг/га, а середні величини вимивання калію з ґрунту – 20–25 кг/га. 1042

Калій не викликає евтрофікації водойм. Однак практично всі калійні добрива, що застосовуються у сільському господарстві, є хлорвмісними, а присутність великої кількості хлору в ґрунті небажана через можливе утворення хлорорганічних сполук. Одночасно з внесенням хлористого калію з розрахунку К45–60 у ґрунт надходить 30–35 кг/га хлору. За даними багаторічного досвіду Д.М. Прянішнікова, величина вимивання хлору, внесеного з хлористим калієм, при щорічній нормі цього добрива 100 кг/га д.р. становить 60 кг/га. При внесенні в ґрунт 60 кг/га д.р. хлористого калію рослини поглинають приблизно 10 кг/га хлору, а інша його кількість вимивається у дренажні води. Разом із тим, ГДК цього елемента в місцях водопостачання встановлена на рівні 0,25–0,5 мг/л. Крім того, надмірне внесення калійних добрив порушує баланс і В у ґрунті, що, у свою чергу, може негативно позначитися на живленні рослин рису цими елементами.