Warning: session_start() [function.session-start]: open(/var/www/nelvin/data/mod-tmp/sess_19d08f72a08b100f0831d26a1c1bfac1, O_RDWR) failed: Permission denied (13) in /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php on line 7

Warning: session_start() [function.session-start]: Cannot send session cookie - headers already sent by (output started at /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php:6) in /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php on line 7

Warning: session_start() [function.session-start]: Cannot send session cache limiter - headers already sent (output started at /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php:6) in /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php on line 7

Warning: file_get_contents(files/survey) [function.file-get-contents]: failed to open stream: No such file or directory in /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php on line 82
5.4. ЕКОЛОГІЧНІ ФУНКЦІЇАГРОХІМІЇ В ЗЕМЛЕРОБСТВІ : Екологічні проблеми землеробства : Бібліотека для студентів

5.4. ЕКОЛОГІЧНІ ФУНКЦІЇАГРОХІМІЇ В ЗЕМЛЕРОБСТВІ


Повернутися на початок книги
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 
30 31 32 33 34 35 

Загрузка...

Аналіз позитивної і негативної дії агрохімічних засобів, взаємовп-лив і взаємодія факторів в агроекосистемі, і перш за все ґрунту, кліма-ту, удобрення і рослин, дозволяє сформулювати основні екологічні функції агрохімії. Вони встановлені протягом тривалого історичного розвитку світового і вітчизняного землеробства.

1. Забезпечення оптимального колообігу біогенних елементів в агроценозі з активним їх балансом. Ще М. Г. Павлов (1825) писав, що метою застосування добрив є збільшення поживних речовин в ґру-нті або, в крайньому разі, повернення тієї їх кількості, що була взята із ґрунту рослинами для створення урожаю.

Через 15 років німецький вчений Ю. Лібіх чітко висловив ідею про свідоме регулювання обміну речовин між людиною і природою у своєму вченні про необхідність повернення поживних речовин, вине-сених рослиною з урожаєм, в ґрунт, що на думку К. А. Тімірязєва, ста-ло дуже важливим досягненням науки.

Підтримувати активний баланс поживних елементів в агроценозі, як критерій оцінки стану колообігу речовин в землеробстві, можна тільки за науково обґрунтованого застосування добрив, тому Д. М. Пря-нишников (1865—1948) вважав, що головним завданням агрохімії є вивчення колообігу речовин в землеробстві і виявлення тих заходів впливу на хімічні процеси, що відбуваються в ґрунті і рослинах, які можуть підвищувати урожай і якість продукції.

Це визначення цілком відповідає загальному стратегічному завданню землеробства — збереженню і примноженню родючості ґрунтового по-криву, його екологічної безпеки як головного багатства будь-якої держа-ви, матеріальної основи існування людства на нашій планеті.

Підтримання позитивного балансу і активного біологічного колоо-бігу елементів у землеробстві — основа стабільної продуктивності аг-роекосистем, адекватної біокліматичному потенціалу агроландшафтів.

Порушення балансу біогенних елементів у системі Грунт-рослина призводить до погіршення хімічного складу Грунтів, природних вод і рослин, а це негативно впливає на поживну цінність продукції і може спричинити різні функціональні захворювання людини і тварин.

В. В. Ковальський ввів поняття «порогові концентрації елементів у середовищі», вище і нижче яких спостерігається певна біологічна реакція (в тому числі і захворювання), тому, регулюючи біологічний колообіг ре-човин, створюючи їх оптимальний баланс і вміст в ґрунтах та рослинах,

го стану ґрунтів. Ці завдання сучасного землеробства успішно вирі-шуються за комплесного використання агрохімічних засобів, зокрема системи органічних і мінеральних добрив у поєднанні з хімічною ме-ліорацією ґрунтів. Саме науково обґрунтована система використання агрохімічних засобів дозволяє оптимізувати параметри показників ро-дючості і основних хімічних і фізико-хімічних властивостей Грунту.

Добре відома роль гумусу у вирішенні різних аспектів Грунтової екології практично в усіх землеробських районах. А між тим, рівень цього важливого показника родючості ґрунтів систематично знижу-ється в усіх ґрунтово-кліматичних зонах. Втрати гумусу на чорноземах за 100 років склали близько 25—30 % його початкових запасів. У се-редньому з 1 га ріллі щорічно втрачається близько 400—600 кг гумусу, а там, де сильно розвинуті ерозійні процеси, ці втрати досягають 1 т/га. Запобігти цим негативним екологічним процесам в агроценозі можна за комплексного використання агрохімічних засобів. Високий ефект

від їх застосування відмічається особливо на слабоокультурених дер-ново-підзолистих ґрунтах.

3. Оптимізація живлення культурних рослин біогенними макро- і мікроелементами. Забезпечення сільськогосподарських культур у про-цесі вегетації поживними елементами в оптимальних дозах і співвідно-шенні посилює діяльність фізіологічних бар’єрів, які перешкоджають надходженню токсичних елементів і речовин в рослини, особливо в гене-ративну їх частину, яка часто є продуктом харчування людини.

Численними дослідженнями, виконаними в різних країнах, встано-влений характер розподілу важких металів у біомасі рослин: коріння > надземна частина > зерно. Це свідчить про наявність, в крайньому pa-si, трьох захисних механізмів (бар’єрів): на межі ґрунт — корінь, ко-рінь — стебло, стебло — зерно. Знаючи механізм надходження біо-генних і токсичних елементів у кореневу систему, транслокацію їх в надземну частину, в тому числі і в генеративні органи, можна істотно зменшити накопичення токсикантів у рослинах, а отже, і в продукції землеробства. Ця екологічна функція агрохімії вимагає більш глибоко-го і всебічного дослідження з урахуванням встановленої теорії вибір-кового поглинання живими організмами речовин.

Оптимізація живлення посилює екологічні функції рослин, безпосере-дньо поліпшуючи ріст і розвиток культури, забезпечуючи реалізацію її потенційної продуктивності, формування більш якісної продукції, а також опосередковано, шляхом надання стійкості сільськогосподарським куль-турам проти екстремальних умов росту і розвитку (посухи, низькі темпе-рату.и, ураження шкідниками і хворобами тощо).

негативних наслідківвідглобального і локального техногенного забруднення агроекосистем важкими металами та іншими токсичними елементами. Ця екологічна функція агрохімії з часом буде набувати все більшої актуальності, оскільки наростає гло-бальне і локальне забруднення навколишнього середовища різними токсичними речовинами, які представляють серйозну небезпеку. їх динамічна акумуляція в ґрунтовому покриві, а потім і в культурних рослинах може призвести до накопичення важких металів у продуктах харчування вище ГДК, що небезпечно для здоров'я людини.

Всебічне дослідження даної проблеми дозволяє стверджувати, що агрохімія має великі потенційні можливості з інактивації рухомих форм важких металів в ґрунті та істотного зниження надходження їх в рослини. Наприклад, зниження кислотності Грунтів шляхом вапнуван-ня, застосування органічних добрив, оптимізація доз і співвідношень макро- і мікроелементів, органічних і мінеральних добрив, що вно-сяться в Грунт, та інші агрохімічні заходи знижують надходження ток-сичних важких металів у декілька разів. По суті, ці агрохімічні заходи дозволяють на забруднених важкими металами ґрунтах отримувати екологічно безпечну продукцію землеробства.

У тривалому стаціонарному досліді на навчально-дослідному полі ґрунтово-екологічного центру Московського університету ім. М.В. Ломо-носова система органічних і мінеральних добрив у поєднанні з періодич-ним вапнуванням знижувала вміст рухомого кадмію в орному шарі дер-ново-підзолистого ґрунту в 2 рази, а свинцю — в 4 рази. Така система застосування агрохімічних засобів значно знижувала надходження важ-ких металів v сільськогосподарські культури (Минеев В.Г., 2004).

5.         Покращення радіоекішогічної ситуації в агроекосистемі. Ра-

діонукліди, попадаючи у трофічні ланцюги, справляють серйозний не-

гативний вплив на біосферу, і зокрема на організм людини.

У ґрунті радіонукліди зазнають різних процесів: акумуляції, мобі-лізації та іммобілізації, міграції по профілю ґрунту, антагонізму і си-нергізму з біогенними елементами за транслокації в рослини.

Такі агрохімічні заходи, як внесення органічних добрив, вапнуван-ня кислих Грунтів, застосування підвищених доз фосфорних і калійних добрив, є суттєвими факторами іммобілізації радіоактивних елементів у ґрунті і зниження їх надходження в рослини.

За даними Всеросійського науково-дослідного інституту сільсько-господарської радіології і агроекології, оптимальне живлення рослин калієм в поєднанні з іншими поживними елементами знижувало за-бруднення продукції радіонуклідами в 2—3 рази, вапнування кислих чорноземних ґрунтів (по 0,5—1 гідролітичної кислотності) сприяло зменшенню концентрації 137Cs і 90Sr у рослинах в 2—3 рази.

Такий же ефект щодо цезію встановлений від застосування фосфо-рних і калійних добрив в дозах 60—90 кг/га. Застосування ж системи органічних і мінеральних добрив у поєднанні з вапнуванням на кислих сірих лісових і дерново-підзолистих Грунтах легкого гранулометрич-ного складу і на торфових ґрунтах знижувало надходження 137Cs в урожай більш ніж в 3 рази (Минеев В.Г., 2004).

Усе це свідчить про важливу функціональну роль агрохімії у вирі-шенні проблем радіоекології.

6.         Створення оптимальних культурних агроландшафтів для рі-

зних природних регіонів відповідно до їх спеціалізації. А.Н. Пере-

льман відмічав, що, застосовуючи добрива, мінеральне підживлення

домашніх тварин, осушуючи болота, мобілізуючи внутрішні ресурси

ландшафту, людина забезпечує рослини і домашніх тварин необхід-

ними елементами, тобто створює культурний ландшафт з оптималь-

ним геохімічним режимом. Такий ландшафт є найкращим в гігієніч-

ному відношенні і відповідає оптимальним умовам життя людства.

Геохімічний ландшафт за Б.Б. Полиновим — це взаємозв’язок хі-мічного складу окремих ланок ландшафту: Грунту, рослинності, пове-рхневих і Грунтових вод і т. д., їх міграційної здатності, а також факто-рів, що справляють істотний вплив на міграцію хімічних елементів. В.І. Вернадський вважав, що джерелом рухомості хімічних елементів у

біосфері є жива речовина і природні води, тобто синтез і мінералізація органічних сполук — процеси, що складають колообіг хімічних, особ-ливо біогенних, елементів у системі ґрунт — рослина.

Знову створений аграрний тип ландшафту є якісно відмінним від зви-чайних природних комплексів. Систематичне застосування агрохімічних засобів, по суті, змінює хімічний склад ґрунту, рослин, ґрунтових вод і т. д., а отже, і колообіг речовин в даному ландшафті. Цей вплив може бути пози-тивним і негативним. Знаючи оптимальні параметри хімічного складу ла-нок агроландшафту, науково обґрунтованим застосуванням агрохімічних засобів можна суггєво його поліпшити. Якщо в розвитку понятгя про ландшафт Б.Б. Полинова враховувати цей комплексний агрохімічний вплив на ланки агроланшафту, то воно, по суті, набуває нового агрогеохімічного змісту. В цьому сугь однієї з важливих екологічних сЬункцій агрохімії.

7.         Добрива і хімічні меліоранти — важлива ланка системи про-тиерозійних заходів. На ерозійнонебезпечному ґрунтовому покриві застосування добрив істотно знижує негативні наслідки водної ерозії. Це, як правило, пов'язане з більшим нагромадженням біомаси рослин на удобрених полях, кращим закріпленням ґрунту кореневою систе-мою сільськогосподарських культур, поліпшення агрофізичних і біо-логічних показників родючості ґрунту.

8.         Підвищення біологічної активності і покращення структури мікробіоценозу ґрунту. Агрохімічні засоби справляють істотний вплив на біологічну активність і поліпшенням структури мікробіоце-нозу ґрунту. Дія добрив на різні біологічні властивості агробіосистеми може бути безпосередньою (прямою) і опосередкованою (непрямою) через зміну умов життя рослин і біоти ґрунту.

Безпосередньо добрива чинять істотний вплив на регулювання процесів симбіотичної і асоціативної азотофіксації, регулювання фосфорного жив-лення за рахунок використання везикулярно-арбускулярної мікоризи грибів та ін., а також загальної біологічної і ферментної активності ґрунту.

Добре відомий позигивний вшшв фосфорно-калійних і мікродобрив на симбіотичну азотофіксацію. Що ж стосується симбіотичного живлення рос-лин фосфором під час використання везикулярно-арбускулярної мікоризи грибів, то дослідження показали, що мікориза не тільки сприяє кращому за-своєнню фосфору, але і підвищує рівень використання цього елементу з доб-рив, що застосовуються. Додаткове поглинання аніонів фосфорної кислоти мікотрофними рослинами призводить до збільшення поглинання азоту. Рос-лини конюшини під впливом мікоризації краще перезимовували. Мікоризо-вана пшениця практично не уражувалася кореневою гнишію, a у рослин пшениці, уражених патогенами, везикулярно-арбускулярна мікориза грибів знижувала івтенсивність хвороби з 90 до 12—14 % (Минеев В. Г., 2004).

Якщо багатоплановий вплив везикулярно-арбускулярної мікоризи грибів на вирощувані сільськогосподарської культури поки ще вивче-ний недостатньо, то симбіотична азотофіксація — дар природи, який

до цих nip у практиці вітчизняного землеробства недооцінюється. Не-велика частка бобових культур у сівозмінах, незначна і площа ріллі, зайнята бобовими рослинами, що висіваються на зелене добриво. Ще Д. М. Прянишников, добре уявляючи масштаби вітчизняного земле-робства, звертав увагу на вирішення проблеми азоту шляхом оптима-льного поєднання технічної, органічної і біологічної його форм.

9. Підвищення стійкості культурних рослин до грибних та ін-ших захворювань. Оптимізація родючості ґрунту і умов живлення рослин справляє істотний вплив на підвищення стійкості рослин до грибних патогенів, зміну інфекційного потенціалу Грунту (гельмінто-споріоз зернових, склеротинія соняшнику та ін.). Фітозахисний ефект залежить від видів і форм добрив.

Крім того, існують культури з активною інгібуючою дією корене-вих ексудатів на репродуктивну здатність фітопатогенів. Відмічена по-зитивна роль мінеральних добрив у зниженні розвитку фітопатогенів, зокрема сапротрофних грибів у плодозміні.

Таким чином, і в біологічному аспекті чітко проявляється екологі-

ІО.Покращення хімічного складу і поживної цінності продукції землеробства. Дослідження і реалізація науково обґрунтованих тех-нологій вирощування основних сільськогосподарських культур на ос-нові діагностики мінерального живлення і оптимізації застосування добрив у нашій країні і за кордоном показали великі потенційні мож-ливості агрохімії не тільки в реалізації генотипу конкретної культури за продуктивністю, але і в покращенні основних показників якості продукції. Встановлено, що для виробництва якісної за вмістом пожи-вних речовин продукції рослинництва визначальну роль відіграє ком-фортне мінеральне живлення рослин з дотриманням оптимальних норм і співвідношень доступних елементів. При цьому байдужим ви-явилось джерело цих елементів — мінеральні чи органічні добрива (Кисіль В.І., 2001). Проте для відтворення родючості ґрунту і екологі-чної безпеки вирощеної продукції структура вказаних джерел елемен-тів живлення рослин має вирішальне значення. I в цьому важко пере-оцінити фундаментальне і прикладне екологічне значення агрохімії як науки, що займає активні позиції в забезпеченні постійно зростаючого населення планети високоякісними продуктами харчування.

Добрива виконують різнобічні функції в землеробстві, а численні наукові публікації, особливо за останні роки, підтверджують, що агро-хімія є не тільки пріоритетною прикладною, але і важливою фундамен-тальною біолого-екологічною наукою.

D



Warning: Unknown: open(/var/www/nelvin/data/mod-tmp/sess_19d08f72a08b100f0831d26a1c1bfac1, O_RDWR) failed: Permission denied (13) in Unknown on line 0

Warning: Unknown: Failed to write session data (files). Please verify that the current setting of session.save_path is correct (/var/www/nelvin/data/mod-tmp) in Unknown on line 0