Вещества

 

1. 1 Введение 

 Питание - это основа жизни любого живого  организма, в том числе и  растений. Обеднение земель в  процессе эксплуатации человеком  или естественных процессов было  и остается весомой проблемой  сельского хозяйства. Вредители  каждый год ставят под угрозу  урожай. Для преодоления этих  проблем человек научился синтезировать  и производить различные химические  вещества. С точки зрения практического  растениеводства важнейшим средством  улучшения питания сельскохозяйственных  культур является прежде всего  применение органических и минеральных  удобрений. Для борьбы с вредителями  используются различные виды  пестицидов.

Однако не стоит  недооценивать влияние этих веществ  на круговорот веществ в природе. Как и всё, что втягивается  в этот оборот, сельскохозяйственные химикаты оказывают как положительный, так и пагубный эффект на состояние  окружающей среды и при неразумном использовании могут даже нарушить экологический баланс отдельных  регионов.

Почва является основным источником обеспечения сельскохозяйственных культур питательными веществами. Однако в современных условиях непрерывной  интенсификации сельскохозяйственного  производства для ежегодного выращивания  высоких урожаев с продукцией хорошего качества довольно часто оказывается  недостаточным то количество питательных  веществ, которое поступает в  растения из органического вещества и труднорастворимых минеральных  соединений почвы в результате деятельности микроорганизмов и корневой системы  растений. Преобладающими неблагоприятными признаками дерново-подзолистых почв, преобладающих на территории Беларуси, являются плохие физически свойства, повышенная кислотность (рН в КС1 меньше 5) и низкое содержание органического  вещества - от 1 до 2,5%. Для них характерна также слабая обеспеченность элементами минерального питания для растений - азота, фосфора и калия, многих микроэлементов; нередко (в разновидностях легкого  механического состава) невелико содержание также магния и кальция. Почвы  Нечерноземной зоны, особенно подзолистые, остро нуждаются в известковании  и систематическом внесении минеральных  удобрений.

2. Пестициды.

Современное сельское хозяйство не может обходиться без  пестицидов - веществ, применяемых для  борьбы с вредными организмами. Иногда к пестицидам относят и репелленты. Вредным может считаться любое  животное, растение или другой организм, нежелательный в данное время  или в какой-то ситуации главным  образом по медицинским, экономическим  или эстетическим соображениям. На протяжении столетий люди изобрели различные  способы борьбы с вредителями  и сорняками. Такие способы, как  севооборот, осушение болот, прополка, ловушки для вредителей и сетки  от насекомых, могут считаться классическими  и применяются до сих пор. Однако сегодня эту проблему стараются  решать с помощью пестицидов.

2.1. Классификация  пестицидов

Пестициды делят  на группы в зависимости от того, какие организмы они поражают:

-                                                                           Гербициды - для уничтожения сорной растительности;

-                                                                           Альгициды – против водорослей;

-                                                                           Дефолианты - для удаления листьев;

-                                                                           Дефлоранты - для удаления цветков;

-                                                                           Фунгициды - против паразитических грибов;

-                                                                           Бактерициды – против бактерий;

-                                                                           Инсектициды - против вредных насекомых;

-                                                                           Акарициды - против клещей;

-                                                                           Родентициды - для борьбы с грызунами;

-                                                                           Авициды - против птиц.

Гербициды. По функции  гербициды можно разделить на несколько групп. В одну из них  входят вещества, применяемые для  стерилизации почвы; они полностью  предотвращают развитие на ней растений. К этой группе относятся хлористый  натрий и бура. Гербициды второй группы уничтожают растения избирательно, не затрагивая нужные. Например, 2,4-дихлорфеноксиуксусная  кислота (2,4-Д) убивает двудольные сорняки  и нежелательную древесно-кустарниковую  растительность, но не вредит злакам. В  третью группу входят вещества, уничтожающие все растения, но не стерилизующие  почву, так что растения на этой почве  могут потом расти. Так действует, например, керосин, по-видимому, первое вещество, примененное в качестве гербицида. Четвертая группа объединяет гербициды системного действия; нанесенные на побеги, они перемещаются по сосудистой системе растений вниз и губят  их корни. Еще один способ классификации  гербицидов основан на времени их применения, например, до посева, до появления  всходов и т.д.

Фунгициды. Многие фунгициды – это неорганические вещества, содержащие серу, медь или  ртуть. Сера была, вероятно, первым эффективным  фунгицидом и широко применяется  до сих пор, особенно для борьбы с  мучнистой росой. Из органических соединений первым стали применять против грибов формальдегид. Сейчас наиболее распространены синтетические органические фунгициды, например дитиокарбаматы. Антибиотики  типа стрептомицина тоже используют для борьбы с грибами, однако чаще – для защиты растений от бактерий. Фунгицид системного действия перемещается по всему растению и действует  подобно антибиотику, излечивая  болезни, вызываемые грибами, или не давая им появиться. Фунгициды широко применяют для борьбы с плесенью. В хлеб, например, с этой целью  добавляют пропионат натрия.

Как правило, пестициды  – это яды, но не всегда; к ним  относят также десиканты (иссушающие организм средства) и регуляторы роста. Большинство пестицидов – химические соединения, но тоже не всегда; для борьбы с сорняками и вредителями  используются также вирусы и другие болезнетворные микроорганизмы.

2.2 Применение  пестицидов

Эту большую  группу химических средств защиты растений по интенсивности загрязнения ими  окружающей среды ряд исследователей ставят на первое место. Масштабы их производства и использования быстро увеличиваются. Общепризнанно, что повышение урожайности  сельскохозяйственных культур практически  невозможно без широкого применения пестицидов.

Во всем мире пестициды используются на площади 1,4 млрд. га на сумму 38 млрд. долл.      За последние десятилетия число различных типов пестицидов сильно возросло, только в США их количество достигло 900. По данным А.В. Яблокова (1988), в СССР в 1986г. было применено пестицидов в среднем около 2 кг на 1 га (примерно на 87% пашни) или около 1,4 кг на душу населения, а в США 1,6 кг на 1 га (на 61% пашни) или 1,5 кг на душу населения.

Либерализация экономики привела к безответственной либерализации отношения к пестицидам. Так, по данным Всемирной продовольственной  организации ООН (ФАО) за 2002 год, в  странах ЕС 40% из проверенных образцов фруктов, овощей, зерна содержали  остатки пестицидов, 15% – содержали  остатки нескольких пестицидов, а  в 5% их количество превышало предельно  допустимые концентрации.

Хотя по числу  названий в продажу поступает  больше всего различных инсектицидных  препаратов, по применяемому количеству лидируют гербициды, а инсектициды  занимают второе место. Применение пестицидов продолжает расти, и тенденция эта, видимо, сохранится и впредь.

Существует ряд  международных и национальных конвенций, регулирующих оборот пестицидов.

2.3. Влияние  на окружающую среду. 

Пестициды являются единственным загрязнителем, который  сознательно вносится человеком  в окружающую среду. Применение пестицидов позволяет получать стабильные урожаи и ограничивать распространение  инфекций, передаваемых животными-переносчиками, например, малярии и сыпного тифа. Однако непродуманное использование  пестицидов имеет и негативные последствия. Пестициды поражают различные компоненты природных экосистем: уменьшают  биологическую продуктивность фитоценозов, видовое разнообразие животного  мира, снижают численность полезных насекомых и птиц, а в конечном итоге представляют опасность и  для самого человека.

Длительное хранение пестицидов на неприспособленных складах  и в разрушенной таре приводит к сильному загрязнению окружающей среды: почвы, водных питьевых источников (даже артезианских вод), в целом  агроландшафтов. Оно ведет к появлению  устойчивых к ним видов организмов, особенно среди насекомых; губит  хищников (естественных врагов вредителей) и других полезных животных. Последнее  вызывает резкое увеличение устойчивости к пестицидам возбудителей опасных  болезней растений. Например, сейчас уже 110 видов наиболее опасных фитопатогенных грибов стали высокоустойчивыми  к 50 наиболее распространенным фунгицидам. А ведь грибные болезни вызывают 80% потерь урожая сельскохозяйственных культур.

Особую опасность  представляют хранящиеся стойкие органические загрязнители: хлорорганические соединения, ртутьорганические протравители, а  также обладающие высокой токсичностью фосфорорганические и медьсодержащие пестициды, нитросоединения.  

 Пестициды  распространяются на большие  пространства, весьма удаленные  от мест их применения. Многие  из них могут сохраняться в  почвах достаточно долго (период  полураспада ДДТ в воде оценивается  в 10 лет, а для диэлдрина  он превышает 20 лет). При использовании  даже наименее летучих компонентов  более 50% активных веществ в  момент воздействия переходят  прямо в атмосферу, а для  таких пестицидов, как ДДТ и  диэлдрин, характерна дистилляция  с парами воды на земной  поверхности. Эта часть пестицидов, не достигших растений, подхватывается  ветром и осаждается в районах  суши или океана, весьма удаленных  от зон применения вещества. Они  в конечном итоге попадают  в различные экосистемы, включая  океан, пресноводные водоемы,  наземные биомы и др., в значительных  количествах накапливаются в  почвах и увеличивают свои  концентрации при движении по  трофическим цепям. 

 Загрязняя  окружающую среду, пестициды угрожают  и человеку. Пестициды, содержащие  хлор (ДДТ, гексахлоран, диоксин,  дибензфуран и др.), отличаются  не только высокой токсичностью, но и чрезвычайной биологической  активностью. Даже в ничтожных  концентрациях пестициды подавляют  иммунную систему организма, повышая  таким образом его чувствительность  к инфекционным заболеваниям. В  более высоких концентрациях  эти примеси оказывают мутагенное  и канцерогенное действие на  организм человека. При систематическом  или периодическом поступлении  организм сравнительно небольших  количеств токсичных веществ  происходит хроническое отравление. При хроническом отравлении одни  и те же вещества у разных  людей могут вызывать различные  поражения почек, кроветворных  органов, нервной системы, аллергию.

2.4. Принимаемые  меры

Оборот пестицидов и агрохимикатов не лицензируется. Из-за несовершенства контроля за ввозом пестицидов часто ввозятся действующие  вещества пестицидов, не имеющие государственной  регистрации. Очень мало завершенных  фундаментальных исследований влияния  разных групп пестицидов на состояние  окружающей среды. Пока в промышленных целях не применяются технологии уничтожения пестицидов. Возрастает число случаев профессиональных отравлений пестицидами работников села, а также уровень профессиональных отравлений пестицидами работников села, а также уровень профессиональной заболеваемости в сельском хозяйстве.  

 Растущее  беспокойство по поводу злоупотребления  пестицидами привело к разработке  правил их применения, принятых  в США и других индустриальных  странах. Они охватывают все  аспекты обращения с этими  средствами: их перевозку, хранение, ликвидацию пустых емкостей, предельно  допустимые остаточные количества  и многое, многое другое. Из-за  опасности, которую они представляют, постепенно изымаются из употребления  хлорорганические инсектициды (хлорированные  углеводороды), такие, как хлордан,  ДДТ и другие, хотя они, несомненно, принесли определенную пользу  и здравоохранению, и сельскому  хозяйству. Запрещены и некоторые  фумиганты, применявшиеся ранее  для газового обеззараживания  почвы и хранящегося зерна.  Поэтому в некоторых странах  (США, Франция, Германия) начинают  уменьшать дозы применения пестицидов  или полностью от них отказываться. В последние годы в СГА разработаны  гербициды,  не представляющие явной опасности для живых организмов или быстро разрушающиеся в окружающей среде. Широкое применение биологических методов защиты растений позволит уменьшить степень загрязнения среды пестицидами.

Пестициды действительно  опасны для биосферы, однако, и это  следует подчеркнуть специально, хотя они и относятся к веществам, наиболее загрязняющим окружающую человека природную среду, их «лидирующее» положение  является временным. Разработка более  «короткоживущих» препаратов, полностью  распадающихся в течение сезона и даже в более короткие сроки, а также веществ, менее токсичных  для человека и теплокровных животных, и, наконец, все более и более  широкое использование биологических  средств защиты растений с неизбежностью  «отодвинут» пестициды на более  низкий уровень в ранжированном  по степени опасности ряду загрязнителей.

2.5.        Ситуация в Беларуси

Белоруссия приступила к утилизации непригодных пестицидов

В Гродненской  области республики Беларусь начались мероприятия по свозу, переупаковке и складированию для длительного  и безопасного хранения непригодных  пестицидов.

На эти цели в нынешнем году будет потрачено  около 100 тыс. долларов из фондов охраны природы. Эти мероприятия проходят в рамках второго этапа стратегии  утилизации непригодных пестицидов, разработанной Министерством сельского  хозяйства и Министерством природных  ресурсов и охраны окружающей среды.

Первым этапом, длившимся с 2000 по 2004 годы, являлась инвентаризация непригодных пестицидов и условий их хранения на складах  хозяйств и учреждений. Согласно данным, на складах «Белагросервиса» и сельскохозяйственных предприятий на территории Гродненской  области хранится наибольшее количество накопленных непригодных пестицидов — 975,4 тонн. Общее количество этих вещества в республике составляет 2,3 тыс. тонн.

Непригодные пестициды, гербициды, дефолианты, инсектициды, фунгициды  были накоплены сельским хозяйством республики в 90-е годы. Эти спецсредства в основном импортного производства. В результате нарушения условий  хранения упаковка этих веществ была нарушена или испорчена, исчезли  опознавательные знаки.

Утилизация таких  веществ — это такое же дорогое  мероприятие, как их производство. Как  правило, неизвестно их происхождение, зачастую, неизвестно даже, что именно находится в том или ином пакете. Импортировались пестициды небольшими партиями, поэтому проводить анализ на предмет установления химического  состава — нерационально. Кроме  того, около трети количества непригодных  пестицидов находится в виде смесей. Препараты большей частью хранятся на неприспособленных складах, что  грозит возникновением чрезвычайных ситуаций с непредсказуемыми экологическими последствиями.

Непригодные пестициды  Гомельской области и ряда районов  других областей республики свезены  на КУП «Гомелькомплекспромотходы», где в настоящее время находятся 356,8 тонн непригодных пестицидов, которые  хранятся в металлических контейнерах  емкостью около 1 м3, что привело к  дополнительному образованию смесей. Кроме того, около 4 тыс. тонн непригодных  пестицидов хранится в семи захоронениях, произведенных ПО «Сельхозхимия».

Одним из наиболее приемлемых для Минприроды Беларуси вариантом утилизации пестицидов является их сжигание. Еще в 2002 году для этих целей было избрано предприятие по производству цемента ОАО «Красносельскстройматериалы». Однако из-за протестов местных жителей, реализацию этого проекта пришлось прекратить.

3.  Заключение.

В погоне за качеством  и количеством человек вредит сам  же себе. Покупая фрукты и овощи на рынке и даже в магазине, мы не можем обезопасить себя от употребления вредных веществ. Наряду с неконтролируемым и несанкционированным ввозом ядохимикатов в страну имеет место также неграмотное и неограниченное их использование. Расфасованные в маленькие пакетики, пестициды продаются на рынках и покупаются мелкими фермерами и дачниками, которые, применяя эти вещества без соответствующих знаний, вредят не только себе, но и ничего не подозревающему потребителю.

Хранение пестицидов длительное время в испорченной  упаковке может стать причиной их утечки и, как следствие, загрязнения  почв, заражения подземных вод, отравления флоры и фауны. Поскольку человек  является конечным звеном многих пищевых  цепей, необходимо учитывать опасность, связанную с использованием таких  биологически активных веществ. Для  преодоления проблемы необходимо не только разрабатывать более совершенные  средства для борьбы с сельскохозяйственными  вредителями, но и проводить мониторинг агроландшафтов, обязательную сертификацию и учёт производимых, ввозимых и  используемых пестицидов. Только таким  способом можно достигнуть равновесия между производительностью и  безопасность сельского хозяйства.

_________________________________________________________________________________________

СПИСОК  ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

1.   Штефан В.К. - “Жизнь растений и удобрений” - Москва, 1981г.

2.   Артюшин А.М., Державин Л.М. - “Краткий словарь по удобрениям” - 2-е изд., Москва, 1984г.

3.   Под редакцией Никляева В.С. - “Основы земледелия и растениеводства” - 3-е изд., Москва, 1990г.

4.   Вронский В.А. - “Прикладная экология” - Ростов-на-Дону, 1996г.

5.  Е.А.Криксунов - «Экология». Учебник. Москва, 1995г.

- это основа  жизни любого живого организма,  в том числе и растений.

Вне питания нельзя понять сущность процессов роста  и развития.

С точки зрения практического растениеводства  важнейшим средством улучшения

питания сельскохозяйственных культур является прежде всего применение

органических и  минеральных удобрений. Рост растительной продукции

определяется множеством факторов, среди которых ведущая  роль все же

принадлежит удобрениям и особенно минеральным, производство которых

наращивает высокие  темпы.

Почва является основным источником обеспечения сельскохозяйственных культур

питательными веществами. Однако в современных условиях непрерывной

интенсификации  сельскохозяйственного производства для ежегодного выращивания

высоких урожаев  с продукцией хорошего качества довольно часто оказывается

недостаточным то количество питательных веществ, которое  поступает в растения

из органического  вещества и труднорастворимых минеральных  соединений почвы в

результате деятельности микроорганизмов и корневой системы  растений. Особенно

это относится  к Нечерноземной зоне, где дерново-подзолистые  почвы с низким

уровнем окультуренности  занимают около 51% площади. Для почв этой зоны

характерно, как  правило, временное или длительное избыточное увлажнение.

Преобладающими  неблагоприятными признаками дерново-подзолистых  почв являются

плохие физически  свойства, повышенная кислотность (рН в КС1 меньше 5) и

низкое содержание органического вещества - от 1 до 2,5%. Для них характерна

также слабая обеспеченность элементами минерального питания для  растений -

азоты, фосфора  и калия, многих микроэлементов; нередко (в разновидностях

легкого механического  состава) невелико содержание также  магния и кальция.

Почвы Нечерноземной  зоны, особенно подзолистые, остро нуждаются  в

известковании и  систематическом внесении минеральных  удобрений. В связи с

этим для сельского  хозяйства зоны предусмотрено поставить 120 млн. Т

минеральных удобрений  в стандартных туках. Таким образом, на гектар пашни

придется 126 кг питательных  веществ.

               2. Содержание питательных веществ в почвах.              

Запасы питательных  веществ в почвах во много раз  превышают потребность в них

растений. Однако большая часть из представлена недоступными для растений

соединениями. Валовое  содержание питательных веществ  в пахотном слое

различных почв неодинаково.

     Содержание азота (N) колеблется от 0,07% до 0:5%. Почвенный азот

находится в основном в недоступной для растений органической форме. На долю

минерального азота  приходится только 1-2% его общего количества. Под влиянием

микробиологических  процессов органические формы азота  переводятся в доступные

для растений минеральные  формы.

     Содержание фосфора (Р2О5) во многих почвах составляет 0,03-0,25%. Около

половины его  находится в минеральной форме, а половина  - в форме органических

соединений. В слабоокультуренных торфяных почвах на фосфор в органической форме

приходится до 70%. Некоторое количество его содержится в поглощенном почвенными

коллоидами состоянии. Значительная часть минеральных  форм фосфора в кислых

подзолистых почвах и красноземах находится в  труднодоступных для растений

фосфатах железа и алюминия. В нейтральных почвах, например в черноземах,

минеральный фосфор представлен более доступными для  растений фосфатами кальция

и магния.

На долю калия (К2О) в почве приходится 0,6-3% массы почвы. Больше калия

содержится в  глинистых и суглинистых почвах, а в почвах легкого механического

состава (песчаных и супесчаных) его значительно  меньше. Количество обменного

калия в пахотном слое составляет, кг/га: в подзолистых  почвах - 150-300,

черноземах - 400-900, сероземах - 600-1500. В отличие от азота  и фосфора калий

не образует в  растениях прочные органические комплексы. Поэтому количество его

в органическом веществе почвы незначительно.

     Кальция (СаО) в почвах около 0,2-2% и более от их массы. Он представлен

силикатами, карбонатами, гипсом, фосфатами и другими соединениями. Часть

кальция находится  в поглощенном состоянии. Наиболее богаты обменным кальцием

черноземы (около 40 мэкв). Наименьшее количество его  встречается в подзолистых

почвах (5-8 мэкв), что  связано с их кислотностью. Известкованием не только

смещается реакция  почвы, но и улучшается питание растений кальцием.

     Содержание магния (MgO) составляет 0,4-4% и более от массы почвы и

зависит от состава  материнской породы. В почвах, образовавшихся на суглинках и

глинах, больше магния, чем в почвах, возникших на песках.

Около 90-95% магния в почве входит в состав различных  минералов, главным

образом силикатов  и алюмосиликатов, которые трудно растворяются в воде,

поэтому содержащийся в них магний не может быть непосредственно  использован

растениями. Около 5-10% магния находится в поглощенном (обменном) состоянии.

Обменный магний. Как и обменный калий, играет важнейшую  роль в питании

растений, пополняя количество магния в почвенном растворе по мере потребления

его растениями. Незначительная часть магния в почве встречается  в форме

органических веществ, после разложения которых он становится доступным для

растений.

Наиболее богаты магнием черноземы, каштановые почвы  и сероземы. Меньше магния

в песчаных, супесчаных и некоторых торфяных почвах.

     Содержание серы (SO3) колеблется от 0,1 до 0,5% массы почвы. Сера в почве

представлена органическими  соединениями (80-90%), где она находится  в

восстановленной форме, и минеральными соединениями с кальцием, железом, калием,

натрием (10-20), являющимися  источником питания растений. Процесс  окисления

серы, входящей в  состав гумуса и органических остатков, происходит под влиянием

аэробных бактерий (сульфофикация).