Просторова структура агроекосистем. 3 page

В умовах інтенсивного ведення сільськогосподарського виробництва значно посилюється вплив на ґрунт ходових систем сільськогосподарських агрегатів.

Незмінним супутником росту енергонасиченості машин є значне збільшення їх маси. Так, експлуатаційна маса трактора К-701 становить 13,5 т, а посівного агрегату з ним і новою широкозахватною сівалкою СЗС-12, завантаженою насінням, – понад 25 т. Маса комбайну „Дон-1500” із заповненими бункерами становить понад 18т.

За даними Естонського НДІ землеробства і меліорації, за період підготовки ґрунту до збирання врожаю різноманітні машини проходять по полю 5 – 15 разів. Сумарна площа слідів ходових систем нерідко вдвоє перевищує площу поля, а на поворотних смугах – у 6 – 20 разів. Внаслідок цього різко погіршуються такі важливі для росту і розвитку рослин властивості ґрунту, як щільність, твердість, повітро- і водопроникність.

При разових проходах тракторів по полю щільність ґрунту (чорнозем типовий глибокий) може перевищити 1,3 – 1,35 г/см³ (верхня межа оптимального ущільнення для більшості сільськогосподарських культур), твердість – досягти допустимої межі (20 кг/см²), вміст повітря в орному шарі – знизитися нижче критичного рівня (15 %), а водопроникність ґрунту – зменшитися до 40 – 30 мм/г і нижче.

Внаслідок пластичної деформації ґрунту після проходу коліс тракторів на поверхні поля утворюється колія, яка погіршує мікрорельєф, робить його більш ерозійнонебезпечним, збільшує поверхню випаровування тощо. Вже після декількох проходів різних тракторів, особливо Т-150К, ущільнення чорнозему типового проявляється на глибині 0,5 – 0,6 м. Отже, при багаторазових проходах тракторів ґрунт переущільнюється і в орному шарі.

Наслідком цього є зниження врожайності зернових і просапних культур на 15 – 30 % (контроль ділянки з оптимальним ущільненням). Однак переущільнення ґрунту не можна вважати неминучим, для його запобігання необхідно:

§ при ранньовесняному боронуванні застосовувати тільки гусеничні трактори, що мають невеликий тиск на ґрунт;

§ застосовувати мінімальний обробіток ґрунту, поєднання операцій, зменшення глибини розпушення, збільшення ширини захвату агрегатів;

§ всі роботи по вирощуванню сільськогосподарських культур проводити при фізичній стиглості ґрунту і його вологості 20 – 22 %;

§ переважно використовувати гусеничні трактори, обмежувати застосування колісних тракторів типу К-700;

§ виключати проходи сільськогосподарських агрегатів, та інших машин по полю без потреби;

§ заправляти агрегати насінням, добривами, паливом тільки на краю поля без заїзду на нього транспортних засобів;

§ широко застосовувати маршрутизацію руху машинотракторних агрегатів при вирощуванні сільськогосподарських культур, тобто більшість технологічних операцій виконувати при русі агрегатів по одних і тих же коліях;

§ розпушувати і зарівнювати сліди від коліс тракторів і сільськогосподарських машин;

§ на ущільнених ґрунтах бажано проводити глибокий безполиневий або чизельний обробіток, який забезпечує добре розущільнення, руйнує плужну підошву і дає можливість нагромаджувати і зберігати вологу в ґрунті;

§ для підвищення стійкості ґрунтів проти ущільнення слід ширше застосовувати звичайні прийоми окультурення (внесення органічних добрив, кальцієвмісних меліорантів тощо), мульчування поверхні ґрунту.

6. Рекультивація земель

Розширення видобування корисних копалин, особливо відкритим способом, призвело до утворення великих площ порушених земель. Порушення природних ландшафтів гірничорудною промисловістю пов'язується з нанесенням навколишньому середовищу дуже великих втрат. Окремі кар'єри займають площі до 2,5 – 3 тис. га, їх глибина сягає 100 – 200 мі більше. Внаслідок цього знищується рослинність, руйнується ґрунтовий покрив, знижується рівень підґрунтових вод, відбувається запилення водного і повітряного басейнів, втягуються в техногенний процес ландшафтоутворення екологічно невластивих і біологічно шкідливих геохімічних елементів, які виносяться на поверхню в кількості, що набагато перевищує їх вміст у звичайному кругообігу. Встановлено, що порушені ділянки несприятливо впливають на територію, приблизно в 10 разів перевищують площу вогнищ безпосереднього порушення. У багатьох випадках оброблені ділянки перетворюються в покинуті землі, а їхня хаотична поверхня часто нагадує індустріальні пустелі.

Однією з умов успішної рекультивації земель є ґрунтування товщини знятого родючого шару ґрунту з ділянкою, що відводять під гірничі розробки. Рекомендується знімати найбільш родючу частину ґрунтового профілю товщиною 45 – 50 см південних і 55 – 60 см чорноземів звичайних.

Технологію створення рекультивованих земель доцільно будувати так, щоб зібрану чорноземну масу безпосередньо вкладати на підготовлену (попередньо сплановану) поверхню промислових відвалів. У такому випадку рекомендується складати цю масу в окремі штабелі чи бурти висотою 5 – 15 м. При тривалому зберіганні їх засівають багаторічними бобовими травами. Для відбудови ґрунтів рекомендована товщина ґрунтового шару 40 – 60 см як та, що забезпечує врожаї зернових культур на рівні непорушених земель.

На рівень родючості насипного шару чорнозему впливають склад і властивості підстилаючих гірських порід, на які його кладуть. Найбільш сприятливими гірськими породами є лес, лесоподібні й червоно-бурі суглинки, піщано-глинисті відклади. Несприятливими є мергель, вапняки, крейда, скельні відклади тощо.

Перший досвід промислового впровадження технології біологічної рекультивації земель нагромаджено в Нікопольському марганцеворудному басейні. Найважливішими ланками технології є селективне триярусне виймання й укладання у вироблений простір кар'єру гірських порід і складання в бурти; доставка ґрунтової маси на сплановану поверхню відвалів стрічковими конвеєрами; груба планіровка (розрівнювання) ґрунтової маси крокуючими драглайнами.

Для родовищ з неглибоким заляганням від поверхні корисних копалин (15 – 30 м) застосовують селективне двоярусне виймання і укладання порушеної гірської маси, відповідно до якої несприятливі й малородючі відклади відсипають у нижню частину кар'єрів.

Розроблено комплекс агротехнічних прийомів на рекультивованих землях. Рекомендовані два види польових сівозмін: парозернопросапні (чистий пар – озима пшениця – кукурудза на зерно – горох – озима пшениця, зайнятий пар або еспарцет – озима пшениця – кукурудза на силос – озима пшениця) і трав'яно-зернопросапні (ярі колосові з підсівом багаторічних трав – багаторічні трави – багаторічні трави – багаторічні трави – озима пшениця – кукурудза на зерно – горох – озима пшениця – соняшник).

Перший вид сівозмін впроваджують на рекультивованих землях з насипним шаром чорнозему глибокого 40 – 60 см, другий – на рекультивованих землях з меншим шаром чорнозему і родючостю насипної маси при підстиланні її нелесовими породами.

На рекультивованих землях необхідно вносити на 20 – 30 % більші норми органічних і мінеральних добрив, ніж на розташованих поряд з ними староорних чорноземах.

Перспективними для вирощування на рекультивованих землях виявилися лікарські рослини: ромашка аптечна, календула лікарська, безсмертник піщаний, звіробій простромленолистий, подорожник великий.

На рекультивованих землях можна створювати садові агроценози з урожайністю сім'ячкових плодових культур 73 – 245 ц/га, кісточкових – 30 – 129 і ягідних – 20 – 45 ц/га. Для цього застосовують локальне внесення чорнозему в садивні ями (довжиною 1,4 м, шириною і глибиною 0,7 м) і траншеї (шириною і глибиною 0,7 м).

Для поліпшення водного режиму ґрунту рекомендується влаштування водоупорів на глибині 100 – 120 см. Це сприяє додатковому нагромадженню 40 – 60 мм продуктивних запасів вологи.

На залишеній частині порушених площ (25 – 30 %), які являють собою останні гірські виробки і прилеглі до них схили, різні траншеї, відкоси зовнішніх і внутрішніх відвалів тощо, формуються біокісні системи іншого цільового призначення (без ґрунтового покриття). Це лісові насадження, кормові й мисливські угіддя, водойми, рекреаційні зони, будівельні та інші об'єкти.

Тема 1.4. Екологічні проблеми при використанні мінеральних добрив

(частина 1)

1. Основні фактори негативного впливу мінеральних добрив на біосферу

2. Нітрати, їx негативний вплив і шляхи його запобігання

3. Шляхи можливого забруднення навколишнього середовища добривами і заходи щодо його запобігання

4. Використання полімерів-структуроутворювачів.

1. Основні фактори негативного впливу мінеральних добрив на біосферу

Екологічні проблеми агрохімії як частина загальної проблеми збереження біосфери почали з'являтися у світі порівняно недавно, коли різко підвищилися темпи виробництва і використання мінеральних добрив у сільському господарстві і в зв'язку з широким розвитком будівництва великих тваринницьких комплексів. Однак вони мають глобальні обсяги і міжнародне значення.

Хімізацію землеробства важко переоцінити. Нині загальновизнано, що завдяки використанню добрив створюється близько половини приросту врожаю, активний баланс поживних речовин у землеробстві, поліпшується кругообіг біогенних елементів.

Однак очевидно й те, що зростаючі обсяги застосування мінеральних добрив можуть порушувати природні цикли кругообігу речовин, що призводить до евтрофікації водойм, загострення проблеми нітратів.

Несприятливий вплив добрив на навколишнє середовище може бути різним, але в основному внаслідок таких причин:

- надходження поживних елементів добрив з ґрунту в підґрунтові води з поверхневим стоком може призвести до посиленого розвитку водоростей і утворення планктону, тобто до евтрофікації природних вод,

- потрапляння азоту в атмосферу призводить до погіршення мікроклімату. Висловлюються також побоювання про можливе руйнування озонового екрану стратосфери внаслідок проникнення в неї окисів азоту, що утворюються при денітрифікації азотних сполук ґрунту і добрив;

- неправильне використання мінеральних добрив може погіршити кругообіг і баланс поживних речовин, агрохімічні властивості, родючість ґрунту. Відомо, що широке застосування. азотних добрив при вирощуванні сільськогосподарських культур підвищує кислотність ґрунту;

- порушення оптимального живлення рослин макро- і мікроелементами призводить до різних захворювань рослин, а часто сприяє розвитку фітопатогенних грибних хвороб, погіршує санітарний стан посівів;

- порушення технології застосування добрив, недосконалість якості і властивостей мінеральних добрив можуть зменшувати продуктивність сільськогосподарських культур і якість продукції та призводити до нагромадження в ній нітратів.

Шляхи і можливість негативного впливу добрив на навколишнє середовище розглянемо, використовуючи багаточисленні експерименталь-ні дані, одержані у нас і за кордоном.

Щодо забруднення біосфери окремими елементами внаслідок їх втрат із добрив є чимало експериментальних даних. За останні 20 – 30 років у водойми надходять стоки, що містять багато сполук азоту і фосфору. Це пов'язано із змивом з полів добрив. Внаслідок цього відбувається евтрофікація таких водойм, підвищується їх некорисна продуктивність, відбувається посилений розвиток фітопланктону, водоростів, „цвітіння” води тощо. В глибинній зоні посилюється анаеробний обмін, нагромаджується сірководень, аміак тощо. Порушуються окислювально-відновлювальні процеси і виникає дефіцит кисню. Це призводить до загибелі цінних видів риби і рослин, вода стає непридатною не тільки для пиття, але й для купання. Така евтрофікована водойма втрачає господарське і біогеоценотичне значення.

Вчені вважають, що незважаючи на порушення рівноваги, яка з'являється при антропогенній евтрофікації, такі водойми можуть повернутися у свій першопочатковий стан, якщо до них не будуть потрапляти сторонні речовини. Це пов'язано з періодом відновлення вод у природі. Відомо, що підземні води в товщі активного водоймища відновлюються через 300 років, води в проточних озерах – через 3,5 роки, підґрунтові води – 9 місяців, річкові – через півмісяця. При цьому слід відмітити, що 1 м³ промислово-побутових стоків забруднює 12 – 15 м³ чистої води. На 1 кг фосфору, що потрапив у водойму, утворюється 100 кг фітопланктону. Оптимальний ріст водяних організмів спостерігається при концентрації фосфору 0,09 – 1,8 мг/л і нітратного азоту 0,9 – 3,5 мг/л. Більш низький вміст цих елементів обмежує ріст водоростей.

Результати досліджень евтрофікації показують, що цвітіння води за рахунок водоростей з'являється тільки тоді, коли концентрація фосфору в воді перевищує 0,01 мг/л.

З точки зору охорони здоров'я людей дуже важливо, щоб вміст нітратів і токсичних речовин у воді не перевищував межі допустимої концентрації (МДК). Всесвітньою організацією охорони здоров'я (ВОЗ) встановлена межа допустимої концентрації для нітратного азоту в питній воді, яка для помірних широт становить 22, а для тропіків - 10 мг/л. Однак у районах інтенсивного застосування азотних добрив досить часто в питній воді вміст нітратного азоту більше МДК. Які ж причини нагромадження у водоймах підвищеної кількості біогенних елементів, насамперед азоту і фосфору. Вони можуть потрапляти з промисловими і побутовими стічними водами, із стоками з сільськогосподарських угідь, внаслідок біологічної фіксації азоту тощо.

В.Г. Мінеєв (1988) вважає, що існує неправильна думка, що в річки і водойми поживні речовини надходять в основному з добрив. Вітчизняні й зарубіжні дослідження свідчать, що втрат елементів живлення буває значно більше з ґрунту. Більшість з них потрапляють у водойми головним чином з твердими і рідкими стоками. Втрати добрив при неправильному застосуванні бувають значними, особливо при зимовому та ранньовесняному їх внесенні. Із стоковими водами на полях навіть з незначним уклоном виносяться 50 – 100 % аміачної селітри, 40 – 70 % калію, 30 – 40 % фосфору від внесеної кількості. В цілому ж основна частина біогенних елементів (80 – 90 % річного навантаження), потрапляє у воду весною з талими водами.

Симптомом рясного поверхневого стоку є наявність льодяної кірки на поверхні ґрунту. Для уникнення великих втрат поживних елементів з такими водами і для запобігання забрудненню річок і поверхневих водойм, на думку багатьох спеціалістів-агрохіміків, добрива краще вносити після танення ґрунту і скидання надмірної води з полів.

Дослідження, проведені у США, свідчать, що з підвищенням норм внесення азотних добрив зростає вміст нітратів у дренажних водах і підвищуються їх втрати. Однак забруднення природних вод біогенними елементами з удобрених земель значно менше порівняно з іншими джерелами. В цьому відношенні заслуговують на увагу джерела евтрофікації поверхневих вод у штаті Вісконсин: на частку стічних вод припадає 59 % стоку, з міських земель – 10, із сільських удобрених – 21, з інших орних – 3, неорних земель – 3, з інших джерел (підґрунтові води, атмосферні опади тощо) – 4 %. Отже, за рахунок рідкого стоку з окультурених ґрунтів у поверхневі водойми надходило більше 1/5 фосфору від сумарної евтрофікації. Основним же джерелом евтрофікації водойм фосфором у цьому штаті (59 %) є міські води, збагачені фосфором миючих засобів.

Негативні наслідки евтрофікації природних вод можуть бути досить значними, що підтверджується дослідженнями в нашій країні і за кордоном. У річкових водах заліснених областей помірного клімату вміст нітратів досягає 0,3 – 0,5, а аридного до 1,2 – 1,7 мг/л. У дренажних водах зрошувальних систем вміст NО₃ звичайно становить 5 – 6, але може досягати і 10 – 15 мг/л. У ґрунтових розчинах засолених зрошуваних ґрунтів концентрація NО₃ може становити 100 – 300 мг/л, а в річкових водах густозаселених районів іноді й до 20 – 30 мг/л. У підґрунтових водах іноді спостерігалася концентрація нітратів близько 10 – 15 і навіть 50 – 100 мг/л. Спостереження у Франції, Німеччині, Голландії, США показали, що вміст нітратів у природних водах близько 40 – 50 мг/л – часте явище. Нерідко у підґрунтових водах і колодязях вміст нітратів досягає 500 – 700 і навіть 1350 мг/л, що в десятки разів перевищує норму, рекомендовану Всесвітньою організацією охорони здоров'я.

Відомо, що захворювання метагемоглобінемією з'являється вже при вмісті нітратів у воді 40 – 50 мг/л, а якщо їх концентрація перевищує 95 мг/л, то ця хвороба стає дуже частим явищем (Ковда В. А., 1976, 1981).

За останні роки помітні екологічні зміни, тобто зниження чисельності живих водних організмів, відбулися на межі між Чорним морем і прісними річковими водами. Вважається, що головною причиною цих змін є значна зміна якісного складу річкового стоку, особливо концентрація біогенних елементів. Так, якщо в 50-ті роки вміст нітратів у стоку Дністра був 10 – 12 мг/м³, то нині на тому ж місці їх виявляється вже 130 – 140 мг/м³.

Вміст фосфатів підвищився у 2 – 2,5 раза. Також різко за ці роки забруднилися води Дунаю, який скидає ще більше евтрофікованих вод у Чорне море. Порівняно з цими річками стік Дніпра чистіший, бо водосховищами енергетичних вузлів перехоплюється значна частина біогенних елементів, що призводить до інтенсивного розвитку в них синьо-зелених водоростей і цвітіння води.

Проблеми евтрофікації природних вод дуже складні й потребують наукового аналізу. Адже відомо, що помірно евтрофіковані озера більш продуктивні й мають найкращі умови для рибного промислу. У практиці рибництва озера і ставки часто штучно удобрюють для підвищення рибної продуктивності. Тому, за думкою шведських учених, помірне збагачення водойм елементами живлення стимулює розвиток планктону і рибних ресурсів, а надмірна евтрофікація, навпаки, призводить до санітарного псування води і загибелі риби. Основним забруднювачем вод є нітратний азот, у водоймах виникає безперервний процес денітрифікації нітратів і біологічної фіксації азоту синьо-зеленими водоростями.

В останні роки у вітчизняній і закордонній пресі з’являються висловлювання про можливе забруднення атмосфери газоподібними сполуками азоту, які утворюються внаслідок виникаючих у грунті процесів амоніфікації, нітрифікації і денітрифікації. Відомо, що ці процеси призводять до утворення і втрат з ґрунту в атмосферу молекулярного азоту, аміаку, супероксиду і двоокису азоту.

2. Нітрати, їx негативний вплив і шляхи його запобігання

В останні роки визначилася чітка тенденція до збільшення виробництва продукції рослинництва (особливо овочевої) з вмістом нітратів, що перевищує можливо допустиму норму. В цілому по Україні понад 30 % сільськогосподарської продукції має вміст нітратів, що перевищує допустимий рівень.

Основні причини цього такі: використання в господарствах екологічно шкідливих технологій вирощування культур; застосування мінеральних, в основному азотних, і органічних добрив у досить високих нормах; незбалансоване живлення рослин макро- і мікроелементами протягом вегетації; внесення азотних добрив без урахування біологічних вимог рослин; недосконалість техніки внесення азотних добрив у ґрунт. Разом з тим, збільшення чисельності нітратів у рослинницькій продукції не можна розглядати як наслідок інтенсифікації застосування азотних добрив, воно визначається сукупністю багатьох зовнішніх і внутрішніх факторів.

Складність проблеми нітратів у тому, що нітрати – основне джерело азотного живлення, а надлишок цих сполук призводить до важких екологічних наслідків, що впливають на стан здоров'я людей і тварин.

Основна небезпека надходження нітратів в організм людини пов'язується з виникненням метагемоглобінемії, канцерогенних новоутворень, імунодепресивної дії, а також зниженням резистенції організму до впливу канцерогенних і мутагенних агентів.

Суть метагемоглобінемії полягає в тому, що нітрати і нітрити перетворюють гемоглобін на метагемоглобін, не здатний переносити кисень, порушує клітинні мембрани і навіть генетичний апарат, а інактивуються лише аскорбіновою кислотою.

Слід мати на увазі, що підвищене нагромадження нітратів у рослинах може відбуватися не тільки під впливом високих норм азотних добрив, а й на високогумусних ґрунтах, якщо існують сприятливі умови для мінералізації органічної речовини і мобілізації ґрунтового азоту, тобто якщо в поживному середовищі його надлишок.

Однак ця проблема для людства нова і дуже актуальна, а в перспективі гострота її буде зростати, особливо в країнах і окремих хліборобських регіонах з інтенсивним концентрованим застосуванням мінеральних (азотних) добрив.

У цьому відношенні особливу небезпеку являє надлишкове нагромадження нітратів в овочевих культурах, бо в їжу людина використовує в основному вегетативні частини.

Нині для багатьох культур встановлена межа допустимої концентрації (МДК), при дотриманні якої не спостерігається несприятливого впливу на здоров'я, самопочуття, працездатність і гігієнічні умови життя населення.

У рослинних продуктах встановлюється максимально допустимий рівень залишкових кількостей нітратів і нітритів – МДР. Наприклад, для картоплі він становить – 80 мг/кг, капусти і моркви – 300, столових буряків – 1400, огірків – 150 мг/кг.

Всесвітня організація охорони здоров'я вважає допустимий вміст нітратів у дієтичних продуктах (сюди належить багато різних овочів) до 300 мг/кг сирого продукту.

Нешкідлива допустима норма споживання нітратів за добу становить 3,6 мг/кг маси людини.

Нітрати – природний складовий елемент біосфери, який існував багато мільйонів років до появи людини. Лише в останні десятиріччя вибуховий ріст використання азотних добрив, а також всезростаюче надходження нітратів у навколишнє середовище з інших джерел призвели до того, що навантаження нітратів оцінюється в 150 – 350 мг/люд на добу і продовжує зростати.

Через складність і актуальність проблеми розглянемо її більш докладно.

Нітрати – це добре розчинні у воді солі азотної кислоти. В рослини вони надходять з ґрунту. І чим більше там нітратів, тим більше їх буде і в рослинах. Але за певних умов ці сполуки нагромаджуватимуться і без внесення високих норм органічних та мінеральних добрив.

Які ж джерела нагромадження нітратів у ґрунті? Під впливом мікроорганізмів-нітрофікаторів, які є в будь-якому ґрунті, відбувається мінералізація органічної речовини (гумусу) і внесених органічних добрив (гною, торфу, перегною), внаслідок чого утворюються нітрати, а процес зветься нітрифікацією. Оптимальними умовами інтенсифікації є добра аерація ґрунту, вологість 60 – 70 %, температура 25 – 35°, рН 6 – 8. За таких умов і при високому вмісті органіки в ґрунті може нагромаджуватися велика кількість нітратів.

Друге джерело – азотні добрива: натрієва селітра – нітратний азот, сірчанокислий амоній – амонійний азот, карбамід (сечовина) – амідний азот.

Амонійний і амідний азот у ґрунті під впливом тих же нітрифікуючих мікроорганізмів поступово переходить у нітратний. За сприятливих умов нітрифікації, про що говорилося вище, весь азот за 2 – 3 дні може повністю перетворитися в нітратний. Тому при внесенні високих норм азотних добрив, навіть таких, що не містять нітратного азоту, в ґрунті може нагромаджуватися велика кількість нітратів.

Нітратний азот у ґрунті рухливий і при поливі або в дощову погоду легко вимивається за межі кореневої зони, особливо на легких ґрунтах.

Нітрати, поряд з амонійним азотом, є основними джерелами азотного живлення рослин. Нагромадження нітратів – це природне фізіологічне явище, однак важливо, щоб їх кількість у рослинах не була надмірною.

Інтенсивність процесів синтезу, що містять азот органічних сполук, залежить від ряду таких факторів:

1) достатня кількість вуглеводів у рослинах, які утворюються в процесі фотосинтезу. Для цього рослина повинна мати розвинутий, не уражений хворобами і не пошкоджений шкідниками листковий апарат і достатньо світла, особливо в умовах захищеного ґрунту;

2) живлення рослин має бути збалансоване за фосфором, калієм, магнієм і мікроелементами;

3) забезпеченість рослин вологою і оптимальною температурою.

Отже, щоб запобігти надлишковому нагромадженню нітратів у рослинах, необхідно, з одного боку, регулювати кількість мінерального азоту в ґрунті, з другого – створювати умови найбільш продуктивного використання азоту, що використовується для формування органічної речовини, тобто врожаю.

На нагромадження нітратів у рослинах впливають не тільки норми азоту, а й освітлення, співвідношеная поживних елементів у середовищі, агротехніка, погодні умови тощо. Так, затінення рослин (азот має перевагу над фосфором і калієм) і дощова погода сприяють нагромадженню нітратів у рослинах.

Для запобігання надлишковому нагромадженню нітратів з добрив не можна допускати надлишкового однобічного внесення азотних добрив, особливо при недостачі в ґрунті фосфору, калію та інших поживних елементів.

На вміст нітратів в овочах, які вирощують в умовах захищеного ґрунту, впливає освітлення і температура. При вирощуванні овочів (цибуля, редиска, крес-салат, шпинат) у теплицях в умовах довгого дня, за даними швейцарських вчених, вміст нітратів був значно менший. При короткому дні нітратів нагромаджувалося більше, особливо в умовах високих температур. Причому в листкових пластинках шпинату і крес-салату їх нагромаджувалося в два рази менше, ніж у черенках.

При вирощуванні овочів в умовах короткого дня нітратів було значно більше в ранкові години, ніж у вечірні. Тому висновок учені зробили такий: при вирощуванні овочів у теплицях слід підтримувати помірний тепловий режим, а врожай краще збирати наприкінці дня.

Існують й інші шляхи зниження нітратів у рослинах. Для цього необхідно ретельно враховувати біологічні властивості культур і поживний режим ґрунтів, овочі вирощувати на високому агротехнічному фоні.

Овочеву продукцію з низьким вмістом нітратів можна одержувати при помірному живленні азотом рослин у молодому віці, посиленому азотом у період інтенсивного росту листкового апарату, головному режимі живлення азотом у період достигання качанів і коренеплодів. При цьому необхідні: комплексне використання методів листкової, тканинної і ґрунтової діагностики для контролю за живленням рослин; застосування невеликих стартових норм мінеральлих добрив і підживлень за даними діагностики. Обов'язково слід вирощувати овочеві культури після найкращих попередників (однорічних і багаторічних трав), систематично вносити органічні добрива – гній і сидерати.

Вміст нітратів у бульбах картоплі значно (на 30 %) зменшується при внесенні молібдену. Німецькими спеціалістами запропоновано новий спосіб збирання коренеплодів, який дає можливість на 60 – 80 % знизити в них вміст нітратів. При вирощуванні моркви і петрушки вони рекомендують розпушення міжрядь за допомогою ротаційної мотиги на відстані не більше 7 см від рослин за декілька днів до збирання врожаю. У столових буряків за день до збирання підрізують коріння бурякопідіймачами.

Внаслідок таких заходів обривається основна маса всмоктувального коріння, що різко зменшує надходження в рослини води і поживних речовин з ґрунту, в тому числі і азоту в нітратній формі. У той же час продовжуються процеси асиміляції у листках рослин і надходження в коренеплоди вуглеводів, що сприяє перетворенню нітратів у інші азотні форми. Завдяки цьому їх вміст у рослинах значно зменшується.

При перевищенні допустимого вмісту нітратів (але не більше як у 2 рази) овочі слід використовувати для приготування страв з багатокомпонентною рецептурою, де вони не повинні перевищувати 50 % складу. З таких овочів, після попереднього відварювання, можна приготувати гарнір, запіканки та інші кулінарні вироби. Відвар при цьому споживати забороняється.

Продукти з вмістом нітратів, що перевищують допустимі концентрації (не більше як у 2 рази), можна використовувати після технологічної переробки (соління, квашення, маринування).

При попередній і термічній кулінарній обробках, а також різних видах консервування (соління, квашення, маринування) кількість нітратів у рослинних продуктах суттєво знижується (від 10 до 80 %), але при сушінні або одержанні соків вміст їх зростає в готовому продукті.

Нині є рекомендації по способах зниження вмісту нітратів у овочевій продукції безпосередньо перед використанням у їжу. Так, рекомендується вживати свіжоприготовлені салати або цілі овочі. Не можна готувати овочі в алюмінієвому посуді. Встановлено, що вживання аскорбінової кислоти підвищує інтенсивність розкладання нітратів. При нітратних отруєннях значний оздоровчий ефект дає застосування елеутерококу. В цілому ж вирішення проблеми нітратів знаходиться на початковій стадії, у міру нагромадження матеріалу з'являються нові методи і прийоми, що дають можливість виключити негативний їх вплив на здоров'я людини.

3. Шляхи можливого забруднення навколишнього середовища добривами і заходи щодо його запобігання

В останні роки цьому питанню приділяють велику увагу в нашій країні і за її межами. Вчені багатьох країн розробляють комплекс заходів, спрямованих на запобігання забрудненню біосфери мінеральними добривами.

Основні шляхи забруднення навколишнього середовища добривами, на думкою В.Г. Мінеєва (1984) та інших вчених такі: недосконалість організаційних форм, а також технології транспортування, зберігання, змішування і внесення добрив; порушення агрономічної технології їх внесення в сівозміні і під окремі культури; недосконалість самих добрив, їх хімічних, фізичних і механічних властивостей.