Химизация на земеделието - Екологични основи на управлението на природата
Напредъкът в селското стопанство, постигнат в резултат на въвеждането на напредъка в химията, е добре известен. Високи добиви се получават благодарение на използването на минерални торове, запазването на култивираните продукти се постига с помощта на пестициди - пестициди, създадени за борба с плевелите и вредителите. Всички тези химикали обаче трябва да се използват много внимателно и стриктно да се спазват количествените норми на въведените химични елементи, разработени от учените.
Когато дивите растения отмират, те връщат химическите елементи, които са поели в почвата, като по този начин поддържат биологичния кръговрат на веществата. Но това не се случва с културна растителност. Масата на култивирана растителност се връща само частично в почвата (с около една трета). Човекът изкуствено нарушава балансирания биологичен цикъл, изнасяйки реколтата, а заедно с нея и абсорбираните от почвата химически елементи. Това се отнася преди всичко за „триадата на плодородието“: азот, фосфор и калий. Но човечеството е намерило изход от тази ситуация: за да запълнят загубата на растителни хранителни вещества и да увеличат производителността, тези елементи се въвеждат в почвата под формата на минерални торове.
Проблемът с азотните торове. Ако количеството азот, вкарано в почвата, надвишава нуждите на растенията, тогава излишните количества нитрати се доставят частично на растенията и отчасти се отнасят от почвените води, което причинява увеличаване на нитратите в повърхностните води, както и редица други негативни последици. При излишък на азот увеличаване на нитратите се наблюдава и в селскостопанските продукти. Попадайки в човешкото тяло, нитратите могат частично да се трансформират в нитрити, които причиняват сериозно заболяване (метхемоглобинемия), свързано с трудността при транспортиране на кислород през кръвоносната система.
Използването на азотни торове трябва да се извършва при стриктно отчитане на необходимостта от азот за култивираната култура, динамиката на потреблението му от тази култура и състава на почвата. Необходима е добре обмислена система за защита на почвата от излишните азотни съединения. Това е особено вярно поради факта, че съвременните градове и големите животновъдни предприятия са източници на азотно замърсяване на почвата и водата.
Разработват се методи за използване на биологични източници на този елемент. Това са азотфиксиращи съобщества от висши растения и микроорганизми. Засяването на бобови култури (люцерна, детелина и др.) Се придружава от свързване на азот до 300 kg/ha.
Проблемът с фосфатните торове. С реколтата се отстраняват около две трети от фосфора, уловен от земеделските култури от почвата. Тези загуби се възстановяват и чрез внасяне на минерални торове в почвата. Съвременното интензивно земеделие е придружено от замърсяване на повърхностните води с разтворими съединения на фосфор и азот, които се натрупват в крайните дренажни басейни и причиняват бързия растеж на водорасли и микроорганизми във тези водни тела. Това явление се нарича еутрофикация на водните тела. В такива резервоари кислородът се консумира бързо за дишането на водорасли и за окисляването на техните изобилни останки. Скоро се създава атмосфера на недостиг на кислород, поради което рибите и другите водни животни умират, тяхното разлагане започва с образуването на сероводород, амоняк и техните производни. Много езера са засегнати от еутрофикация, включително Големите езера в Северна Америка.