Вплив мінерального добрива на екологію ґрунтів Білоцерківського району
Дипломная работа - Сельское хозяйство
Другие дипломы по предмету Сельское хозяйство
ематичному застосуванні добрив спостерігають тенденції до підвищення валового вмісту ВМ, на фоні чого відбувається істотне збільшення кількості їхніх рухомих сполук у ґрунті. Так, Ю. Потатуєвою зі співробітниками [15] встановлено, що систематичне тривале (60 років) застосування баластних та концентрованих мінеральних добрив на дерново-підзолистому ґрунті призвело до нагромадження рухомих форм Cd, Mn, Мо.
Як правило, внесення азотних добрив призводить до підвищення рухомості Mn, Fe, Zn, Cd у ґрунтах і практично не змінює рухомості Сu і Ni, a рухомість РЬ при цьому знижується. Фосфорні добрива зменшують рухомість ВМ у ґрунті в результаті утворення важкорозчинних фосфатів металів. Калійні добрива менше, ніж азотні і фосфорні впливають на зміну рухомості металів.
Низкою досліджень показано, що внаслідок тривалого застосування мінеральних добрив у ґрунті відбувається інтенсивне нагромадження фтору. Доведено, що з фосфорними добривами у ґрунт надходить 2 - 12 кг/га фтору на рік: при внесенні 60 кг/га Р2О5 у вигляді суперфосфату до ґрунту може надійти 6-8 кг фтору; внесення 40 кг фосфору у вигляді амофосу супроводжується внесенням 7 кг/га фтору; з кожною тонною фосфоритного борошна - 19-37 кг фтору. Слід зазначити, що застосування фосфорних добрив призводить не лише до підвищення загального вмісту фтору у ґрунті, але й до погіршення біологічної активності ґрунту та швидкого нагромадження фтору безпосередньо доступного рослинам, яке, може становити 90%, порівняно з контролем.
У підвищених кількостях хлор негативно впливає на сільськогосподарські рослини. Характер його дії проявляється у зниженні кількості хлорофілу у листі, інтенсивності фотосинтезу, погіршенні водного режиму і транспірації [2]. Хлор має високу здатність до горизонтальної та вертикальної міграції, поряд з цим він може рухатися з висхідними токами води [9]. Негативна дія хлору найбільше проявляється на піщаних ґрунтах, які мають підвищену кислотність. На дерново-підзолистих ґрунтах в орному шарі при внесенні калійних добрив, що містять хлор, вміст цього елемента може зростати на 60-290% залежно від виду культури, умов зволоження та інших факторів [4].
Мінеральні добрива, що містять фосфор, можуть призводити до збільшення у землях сільськогосподарського використання хімічних елементів, які мають природну радіоактивність. Відомо, що у деяких штатах США концентрація урану-238 у ґрунтах за 80 років застосування фосфорних добрив збільшилася удвічі. Подібне явище спостерігали також у Німеччині, де на окультурених ґрунтах вміст природнорадіоактивних елементів (урану і радію) на 6-9% вище, ніж на неокультурених. У ґрунт з простим суперфосфатом надходить значна кількість стабільного стронцію [16].
Серед хімічних елементів І класу небезпечності (Cd, Pb, As, F), що надходять у агроекосистеми з мінеральними добривами, найбільше внесено фтору. Його кількість, що надходить на сільськогосподарські угіддя у цілому по Україні у різні періоди, може коливатися в межах 89-340 тис т. Надходження свинцю дещо менше - 54-560 т, кадмію та мишяку - 7,2-91,5 і 19,2-27,6 т відповідно.
За розмірами надходження в агроекосистеми з мінеральними добривами хімічні елементи 1 класу небезпечності можна розмістити у низхідній послідовності: F> Pb> As> Cd (рис.4).
Визначення загального рівня надходження хімічних речовин у агроекосистеми ще не дає можливості провести обєктиву оцінку небезпечності такого процесу. Для встановлення фактичного рівня небезпечності забруднення хімічними речовинами природних екосистем М. Глазовський [17] запропонував використовувати модуль техногенного геохімічного тиску, що показує кількість речовини, яка у певному регіоні переходить із техногенних потоків у природні. Модуль розраховують за співвідношенням мобілізованої речовини до площі регіону:
Dm= T/S,
де Dm - модуль техногенного геохімічного тиску, г/га-рік; Т - мобілізована речовина, г; S - площа, га.
Розраховані М. Глазовським середньозважені модулі техногенного тиску для низки ХЕ становлять:
F, Pb, Zn, Cu - 100-1000 г/га-рік;
As, Cd, Ni - 10-100 г/ га-рік;
Co - 1-10 г/га-рік.
Виконані за таким принципом розрахунки показали, що рівень техногенного геохімічного тиску Cd, Pb, As і F найвищий для агроекосистем Полісся, Dm Cd для них коливається в межах 0,63-1, 20, DmPb - 4,31-8,29, DmAs - 1,55-3,64, DmF - 2207-6259 г/га-рік. Для областей Лісостепу модуль техногенного геохімічного тиску дещо нижчий. Найменший тиск БАЕ при застосуванні мінеральних добрив спостерігали в агроекосистемах Степу, де DmCd коливався у межах 0,57-0,78; DmPb - 2,53-3,94; DaAs - 1,34-1,89; DmF - 1799-3001 г/га-рік (додаток 2). Така залежність повязана як з рівнем застосування мінеральних добрив та їхнім асортиментом, так і з величиною площі сільськогосподарських угідь деяких областей.
При застосуванні мінеральних добрив у різних природно-кліматичних зонах України величина Dm для більшості елементів - у межах середнього. Винятком, як правило, є фтор, для якого модуль техногенного геохімічного тиску становить 2700 - 2900 г/га-рік, при середньому рівні 100-1000 г/га-рік. Це свідчить про те, що мінеральні добрива є активним антропогенним джерелом фтору в довкіллі. При їх застосуванні відбувається перерозподіл фтору між літосферою і педосферою з явною тенденцією нагромадження у ґрунтах сільськогосподарського використання (рис.5).
У межах окремого поля, яке може виступати як складова частина єдиної агроекосистеми, мінеральні добрива є істотним, але не єдиним джерелом токсичних елементів. У стаціонарному досліді Інституту землероб?/p>