Для повышения эффективности применения удобрений, организации правильного  хранения, уменьшения потерь при транспортировке  необходимо знать их основные физические, химические и механические свойства, к важнейшим из которых относятся: растворимость в воде, гигроскопичность (поглощение влаги из воздуха), слеживаемость (сопротивление к разрушению цилиндрика слежавшегося удобрения), предельная влагоемкость, рассеиваемость (сыпучесть и прочность  гранул), гранулометрический состав, а  также прочность гранул.

       Проблема  компенсации элементов питания  в настоящее время чрезвычайно  актуальна для России. По государственным  и ведомственным статистическим данным, реальный баланс питательных  веществ в земледелии Российской Федерации (кг/га NPK за год) выглядит следующим образом (Земледелие и рациональное землепользование / Под ред. В. П. Зволинского и Д. М. Хомякова. – М., 1998):

 
         

       Между тем, по данным Д. М. Хомякова (1998), в 1996 – 1997 гг. объемы внесения минеральных  удобрений в России не превысили 1,4…1,7 млн т (т. е. примерно 14 кг на 1 га пашни, что более чем в 10 раз меньше научно-обоснованной потребности). В настоящее время каждый гектар посевной площади в среднем недополучает порядка 100 кг питательных элементов.

       В. Г. Минаев (1998), подчеркивая безальтернативность  разумного использования всех видов  удобрений и химических мелиорантов, сформулировал следующие функциональные задачи, требующие решения:

       оптимизация питания культурных растений биогенными макро- и микроэлементами с учетом усиления деятельности физиологических  барьеров, препятствующих поступлению  токсических элементов в растения, особенно в генеративную часть, составляющую продукцию растениеводства;

       воспроизводство плодородия, улучшение свойств и  гумусового состояния почв;

       поддержание активного баланса и малого круговорота  биогенных элементов в земледелии с учетом оптимального их соотношения  в агроэкосистеме;

       создание  оптимальных культурных и агрогеохимических  ландшафтов для различных природных  регионов в соответствии с их специализацией;

       снижение  негативных последствий от глобального  и локального технологического загрязнения  агроэкосистем тяжелыми металлами  и другими токсическими элементами;

       улучшение радиоционно-экологической ситуации в агроэкосистеме;

       регулирование биологических показателей агроэкосистемы;

       улучшение химического состава и питательной  ценности растениеводческой продукции.

       Вполне  очевидна как агрохимическая, так  и экологическая заданность приведенных  задач, формирующих системный каркас оптимальной и в хозяйственном, и в природоохранном отношении  химизации земледелия.

       Признавая исключительно важную роль агрономической химии в увеличении производства продуктов питания для человека и кормов для животных, улучшении  качества продукции, а в целом  и в повышении эффективности  сельскохозяйственного производства, нельзя не отметить, что те же самые химические средства при неправильном их использовании могут оказывать и оказывают негативное воздействие на окружающую среду.  Именно неграмотное использование средств химизации, нарушение существующих регламентов служат источником наблюдающихся отрицательных последствий.

       Основными причинами загрязнения окружающей среды удобрениями считается  несовершенство организационных форм, а также технологий транспортировки, хранения, тукосмешения и применения удобрений, нарушение агрономической технологии их внесения в севообороте и под отдельные культуры (в том числе неумеренное или несбалансированное), несовершенство самих удобрений, их химических, физических и механических свойств.

       Неблагоприятное влияние удобрений на окружающую природную среду, те или иные компоненты агроценозов может быть самое  различное (загрязнение почв, поверхностных  и грунтовых вод, усиление эвтрофикации водоемов, уплотнение почв; нарушение  круговорота и баланса питательных  веществ, ухудшение агрохимических свойств и плодородия почвы; ухудшение  фитосанитарного состояния посевов  и развитие болезней растений, снижение продуктивности сельскохозяйственных культур и качества получаемой продукции  и т. д.).

       Избыток минеральных удобрений вызывает нарушения в биологической компоненте почвы, вследствие чего нарушаются процессы трансформации органического вещества. Кроме того, увеличивается доля микроскопических грибов в структуре микробного ценоза. Это грозит опасностью образования  микотоксинов в почве, продуктах  питания и т. д. Схема приведенная  в приложении на рис. 1, позволяет  убедиться, насколько важное значение имеет обеспечение растений оптимальными дозами минеральных удобрений.

 

       

       Расчет  экологически обоснованных доз внесения минеральных  удобрений

       В качестве удобрений для столовой свеклы были использованы следующие минеральные удобрения:

1. Натриевая селитра (нитрат натрия, азотнокислый натрий) NaNO₃ содержит 23 % действующего вещества. Получают ее на заводах при производстве азотной кислоты из аммиака путем щелочной абсорбции окислов азота. Выбор именно этого азотного удобрения обусловлен тем, что свекла лучше всего реагирует на внесение удобрений, содержащих натрий. Более высокая эффективность NaNO₃ под эту культуру связана с положительным действием Na на отток углеводов из листьев в корни, в результате чего значительно повышается не только урожай, но и его количество. Натриевую селитру применяют в качестве предпосевного удобрения, рядкового и в подкормки под озимые и пропашные культуры.
2. В качестве фосфорного удобрения для свеклы используется двойной суперфосфат (Ca(H₂PO₄)₂) в гранулированном виде, содержащий 42 % действующего вещества. Простой и концентрированный суперфосфаты, взятые в эквивалентной дозе по фосфору, действуют на урожай примерно одинаково. Поэтому преимущество концентрированного удобрения заключается в уменьшении затрат на упаковку, перевозки, хранение и внесение в почву.
3. Хлористый калий (хлорид калия, KCl). Это основное калийное удобрение. Содержит 60 % действующего вещества. Это кристаллическое рассыпчатое вещество розового или белого цвета с серым оттенком.

 
       

       Расчет  дозы удобрений приведен в приложении 2.

       Характеристика  участка на котором выращивается данная культура:

• почва по механическому составу легкосуглинистая;
• по степени кислотности почва относится к среднекислым,          рН = 4,6-5,0
• степень обеспеченности почвы фосфором - среднее, калием - среднее.

       Картограммы почвы приведены в приложении 6.

       Исходя  из характеристик участка, по таблице, определяем дозу извести необходимую для известкования данного участка, которая составляет 3,0 т/га.

       Под влиянием известкования сильно возрастает эффективность минеральных удобрений.

       Устраняя  кислотность, известкование оказывает  многостороннее действие на свойства почвы, создает благоприятную среду  для роста растений и жизнедеятельности  полезных микроорганизмов. Кальций, внесенный с известью, коагулирует почвенные коллоиды, улучшает структуру почвы и повышает ее водопрочность. Под влиянием извести улучшается водопроницаемость и аэрация, уменьшается возможность образования корки и облегчается обработка тяжелых почв.

       При внесении необходимых норм извести  снижается содержание в почве  подвижных соединений алюминия, железа и марганца, они переходят в  нерастворимую форму и поэтому  устраняется вредное действие их на растения. На известкованных почвах повышается жизнедеятельность свободноживущих  азотфиксирующих и клубеньковых бактерий, поэтому повышается обогащение почвы азотом за счет азота воздуха. При известковании улучшается деятельность нитрификаторов, усиливаются минерализация органических соединений азота до аммиака и его нитрификация, в почве больше накапливается нитратного азота. В результате улучшается азотное питание растений, особенно в первые годы после внесения извести.

       Известкование подавляет вредные микроорганизмы, уменьшает поражение растений различными болезнями. Однако при внесении высоких  норм извести может усиливаться  развитие не только полезных, но и некоторых  вредных микроорганизмов – возбудителей заболеваний растений.

       При известковании усиливается мобилизация  фосфатов почвы и улучшается питание  растений фосфором. Это связано с повышением жизнедеятельности бактерий, минерализующих органические фосфаты, и с переходом в результате нейтрализации кислотности труднорастворимых фосфатов железа и алюминия в более доступные для растений фосфорнокислые соли кальция. Положительное действие известкования на увеличение количества доступного фосфора в почве появляется постепенно и продолжается долгие годы.

       При известковании калий труднодоступных  минералов переходит в более  подвижные соединения. Однако вследствие антагонизма межу кальцием и калием усвоение его растениями не увеличивается. Также при известковании увеличивается доступность микроэлементов.

       Прибавка  урожая от извести и минеральных  удобрений при совместном их внесении в большинстве случаев значительно  выше суммы прибавок от раздельного  использования этих удобрений.

       Результаты  многих полевых опытов показывают, что на сильно- и среднекислых почвах затраты на известкование окупаются  стоимостью дополнительного урожая зерновых за 1,3 года, кормовых культур  – менее чем за 1 год, а картофеля  и овощей – в 3 – 5-кратном размере  в течении 1 года. 

 

       

       4. Предложения, рекомендации по снижению опасного влияния экотоксикантов на окружающую природную среду

     Для устранения отрицательного воздействия  химических средств защиты растений на окружающую среду важное место  отводится рациональному применению пестицидов в интегрированных, или  комплексных, системах защиты растений, основой которых является возможно полное использование факторов среды, вызывающих гибель вредных организмов или ограничивающих их жизнедеятельность. Основная задача таких систем –  удержание численности вредных  насекомых на уровне, когда они  не приносят ощутимого вреда, с использованием не одного какого-либо метода, а комплекса  мероприятий.

     Советским энтомологом А. В. Знаменским, В. Н. Щеголевым  и другими в 1930 – 1932 гг. были разработаны  теоретические положения о системе  мероприятий, включающей комплекс агротехнических  приемов, химических, биологических  и других способов борьбы с вредителями. Это направление, дополненное таким  понятием, как критерии, определяющие необходимость проведения химических обработок, в настоящее время получило всеобщее признание под названием интегрированной системы.