 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
206
сельского хозяйства земля уже обрабатывается. В густо заселенных развивающихся странах
расширение пахотных площадей требует больших капиталовложений и сопряженно с нарушением
равновесия экологической системы. Поэтому реальное увеличение мировых продовольственных
ресурсов может быть достигнуто, в первую очередь, за счет совершенствования технологии
производства и повышения качества хранения продуктов питания, сохранения питательных
веществ в почве, обеспечения водой поливных земель, повышении эффективности использования
солнечной энергии в естественном фотосинтезе и т. п. Современные достижения естествознания, и
прежде всего агрохимии, и биохимии, позволяют на молекулярном уровне управлять сложными
биохимическими процессами, происходящими при участии минеральных и органических
удобрений, гормонов роста, феромонов, питательных, защитных и других веществ, внедрение
которых в сельское хозяйство способствует повышению урожайности. При этом любые средства –
химические или биологические – не должны приводить к нарушению природного баланса и
загрязнению окружающей среды.
Повышение плодородия почвы
Со времен одного из создателей агрохимии, немецкого химика Юстуса Либиха (1803–1873)
известно, что для роста и развития растений нужны неорганические вещества: азот, фосфор, калий
и кальций. Эти вещества – минеральные удобрения – не взаимозаменяемы, их нельзя заменить и
другими веществами. С конца прошлого столетия относительно быстро развивалось и
совершенствовалось производство калийных и фосфорных удобрений. В 1975г., например,
произведено около 24 млн т калийных удобрений (К2О). К концу тысячелетия ожидается
увеличение объема их производства вдвое. На каждый гектар полевых угодий вносится в среднем
около 100 кг калийных удобрений.
Фосфор в достаточном количестве содержится в почве: в слое пахотной земли толщиной 40 см
на площади 1 га рассеяно около 20 т фосфорного вещества Р2О
5
. Однако он чрезвычайно
медленно попадает к растениям, поэтому во многие виды почв необходимо вносить фосфорные
удобрения. В 1975 г. во всем мире их произведено примерно 30 млн т.
С конца прошлого столетия в областях с интенсивным земледелием стала ощущаться нехватка
азота в почве. Производство азотных удобрений включает синтез аммиака NH3
и основано на
связывании азота воздуха. В 1917 г. была произведена первая цистерна аммиака. В 1975 г. объем
мирового производства азотных удобрений составил свыше 45 млн т. Предполагается, что к 2000
г. он возрастет до 100 млн т. С каждым килограммом азотных удобрений, внесенных на га почвы,
урожай зерновых культур увеличивается на 8–11 кг, картофеля на 90 кг, кормовых трав – на 100
кг. Отношение производственных затрат к полученной прибыли при введении химических
минеральных удобрений составляет в зависимости от культуры от 1:3 до 1:10.
Примерно с середины нашего столетия в поле зрения агрохимиков попали микроэлементы –
бор, медь, марганец, молибден, цинк. Потребность в них составляет всего несколько сотен
граммов на 1 га, но их отсутствие приводит к существенному снижению урожая. С 1970 г.
налажено производство комплексных удобрений, содержащих все необходимые растениям
микроэлементы. Обычно их изготавливают на основе сульфата аммония.
До недавнего времени при внесении удобрений, руководствовались преимущественно
эмпирическим подходом, который не всегда оказывался эффективным и рациональным. В
последнее время постепенно внедряется естественно-научный подход: дозы вносимых в почву
удобрений и сроки их внесения рассчитываются исходя из биохимического анализа почвы и с
учетом специфики выращиваемой культуры, погодных и климатических условий и т. п. Получены
неплохие результаты при выращивании растений в тепличных условиях на гидропонике с
автоматической подачей жидких питательных смесей, их дозировкой и регулированием
температуры. В таких искусственных условиях собирают, например, не менее шести урожаев
томатов в год, причем их урожайность составляет около 400 кг овощей с 1м².
В последнее время все чаще говорят об ограничении применения химических удобрений, что
связывают с опасным для здоровья ухудшением качества выращенной продукции. Однако до сих
пор отрицательное действие на здоровье человека продуктов питания, выращенных с
применением удобрений, никем не доказано. Напротив, оптимальное количество удобрений
служит основой выращивания высококачественной сельскохозяйственной продукции. В то же
время существует опасность, вызванная нежелательным накоплением неорганических веществ в
водах вследствие вымывания избыточного количества удобрений из почвы. Такое загрязнение