Чим небезпечні нітрати

нітратів міститься в колекторних і дренажних водах, дренуючих сільськогосподарські території, на яких застосовуються азотні добрива і гній. Концентрація нітратів в цих водах може перевищувати 120 мг / л. У природних (природних) умовах кількість їх не перевищує 9 мг / л. Найбільша кількість (понад 200 мг / л) нітратів знаходиться в побутових стоках і в стоках тваринницьких комплексів. Суттєвого підвищення кількості нітратів в природних водах сприяють азотні добрива.

Грунтові води містять, як правило, менше нітратів, ніж поверхневі, оскільки грунт служить свого роду «фільтром» на шляху пересування нітратного азоту. Чим глибше залягають грунтові води, тим менше міститься в них нітратів.

Поряд з багаторічною динамікою вмісту нітратів існує і річна мінливість їх кількості. При підвищеному вмісті нітратів в водоймах зростає ймовірність утворення нітритів в кількостях, токсичних для риб. Наприклад, смертельна доза для лососевих риб становить 0,2--0,4 мг / л азоту нітритів.

Найбільш небезпечними джерелами надходження нітратного азоту в воду є відходи тваринницьких комплексів, а також застосування їх стоків і рідкого гною в підвищених дозах в якості добрив.

При користуванні водою з високим рівнем нітратів необхідний комплекс заходів щодо його зниження. Особливо це важливо для пологових будинків, дитячих садків і ясел, дитячих лікарень. Перед вживанням воду необхідно пропускати через аніоніти, з тим щоб звільнитися від нітрат-іонів.

Заслуговує на увагу досвід Чехословаччини і Голландії, де питну воду для грудних дітей продають в аптеках, саме таким чином захищають найбільш чутливої ​​частини населення від нітратного отруєння. Зниження вмісту нітратів в прісних водах, що надходять на комунально-господарські потреби, можна досягти шляхом стимулювання біологічної денітрифікації, використання електродіаліз, методів хімічної редукції, розведення більш чистої води.

Однак найбільш раціональний шлях зниження концентрації нітратів в поверхневих і ґрунтових водах полягає в зменшенні розмірів вивільнення N - NO з природних і антропогенних джерел і обмеження їх міграції в агроландшафтах. У зонах інтенсивного застосування азотних добрив необхідно створення охоронних зон, що запобігають надходження рухомих сполук азоту в водойми, воду яких використовують як питну.

Водоохоронні заходи повинні сприяти підвищенню культури землеробства; запобігання надходженню дренажного і поверхневого стоків шляхом відведення їх за межі водного об'єкта в спеціальні буферні водосховища, лагуни, накопичувальні і окисні ставки, а також використання штучних і природних біологічних методів очищення забруднюючих вод поверхневого стоку. Для знешкодження поверхневих вод перспективно використання біологічних ставків, де очисниками є мікроводорості і макрофільтр. Останні інтенсивно засвоюють азот аммонийной і нітратної форм. Використання макрофільтр для очищення стічних вод вимагає обов'язкового їх вилучення з водойми після сформування вегетативної маси з метою виключення вторинного забруднення водойми биогенами.

Поряд з цим норми азотних добрив повинні бути екологічно безпечними, терміни і способи їх внесення визначаються урахуванням грунтово-екологічних умов агроландшафту і біологічних особливостей реакції рослин на режим азотного харчування. Наприклад, система застосування азотних добрив при вирощуванні рису на основі локального внесення туків в грунт, завдяки чому знижується надходження нітратів в приґрунтовому шар води і виключається необхідність проведення підгодівлі протягом вегетації з літака. Останній спосіб внесення азотних добрив несе найбільшу загрозу якості поверхневих вод.

При утилізації стічних вод тваринництва рекомендується обмежити використання їх в нерозведеному вигляді. Найбільш прийнятним і доцільним є обов'язкове розведення стоків водою в 1,5 рази при обов'язковому внесенні в грунт фосфорних і калійних добрив в дозах, необхідних для полною забезпечення рослин у фосфорі і калії н збалансованих до кількості азоту, який застосовується в стічних водах.

11. Нітрати як джерело азотного живлення рослин

Природний цикл азоту, що має глобальний характер, включає освіту, транспорт і акумуляцію нітратів у різних компонентах біосфери, серед яких одне з головних місць належить рослинному організму.

Основи вчення про азотному харчуванні рослині були розроблені Д.Н. Прянишникова (1945) і в подальшому розвинені його учнями. Було показано, що амонійна (NH +) і нітратна (NO) форми азоту рівноцінні, але їх співвідношення може бути обумовлено видовий специфікою вирощуваної культури, а також факторами навколишнього середовища. Так, на тлі калію рослини краще використовують нітрати, на тлі кальцію - амоній, нітрати краще засвоюються в кислому середовищі, тоді як амоній - в лужному. Але оскільки і амидная і амонійна форми азоту в ґрунті піддаються нітрифікації, переходячи в нітратну протягом 10-15 днів, то все-таки переважною формою мінерального азоту, що надходить в рослини, є нітрати. Треба відзначити, що є певна специфіка в поведінці різних форм азотних добриві в грунті і чуйності на них рослин.

Запаси і доступність азоту в ґрунті залежать від швидкості і спрямованості здійснюваних мікроорганізмами процесів перетворення азотистих сполук. Потреба культур в азоті залежить від біологічних особливостей видів і сортів рослин, рівня їх потенційної продуктивності, які, в свою чергу, пов'язані з впливом екологічних факторів. При врожайності пшениці і ячменю в межах 50 ц / га при-мірна потреба рослин в азоті становить 150 і 130 кг / га. Урожай картоплі та цукрових буряків в 400 і 500 ц / га рослини вимагає протягом вегетації 200 і 250 кг / га азоту, а кукурудза і трави при врожаї зеле-ний маси в 600 ц / га споживають 200 і 300 кг / га азоту. Максимальний урожай капусти білокачанної, шпинату і салату формується при споживанні 250--350, 200-- 250 і 100 кг / га азоту відповідно. Однак блешні-ство грунтів не в змозі забезпечити повністю потреб-ності культур в азоті, оскільки швидкість і величина освіти мінерального азоту в ґрунті не збігаються з режимом азотного живлення рослин. Тому отримання стійких урожаїв сільськогосподарських культур в різних грунтово-кліматичних зонах забезпечувала-ється лише додатковим внесенням азоту у вигляді мінеральних або органічних добрив. Середньостатистична прибавка врожаю зерна від 1 кг азоту мінеральних добрив становить зазвичай 8--15 кг, коренеплодів цукрових буряків - 40-60 кг, бульб картоплі - 50-60 кг, сухий маси кормових трав - 15-- 20 кг .

Розміри використання азоту добрив варіюють в широких межах від 20 до 85% від внесеного кількості, складаючи в польових умовах в середньому 30-50%. Розміри споживання азоту рослинами залежать від біологічних особливостей виду і сорту, гідротермічного режиму, водно-фізичних і агрохімічних властивостей ґрунту, технологічних операцій, що проводяться в ході обробітку культур.

Дослідження показали, що овочеві і кормові культури використовують від 35 до 50% азоту добрив.

При цьому в загальній потребі азоту основна кількість (60--62%) займає азот грунту. Застосування азотних добриві в оптимальних для кожного виду рослин дозах сприяє додатковому накопиченню азоту грунту в урожаї порівняно з безазотні фоном (екстра-азот) за рахунок прямого Мінераліз дії азотних добрив на азотсодержащие орга-нічних з'єднання грунту і стимулюючого впливу на ріст і розвиток рослині. Цей факт вимагає орга-ного обліку при застосуванні азотних добриві під овочеві і кормові культури з високою потенційною здатністю до накопичення нітратів. Процес засвоєння азоту рослинами має екологічне значення, оскільки в ході онтогенезу коренева система рослин поглинає нітрати, які в іншому випадку легко вимиваються з грунту, що веде до забруднення природних вод. Своєрідна роль рослин як біогеохімічного бар'єру при міграції нітратів проявляється а здатності до їх накопичення в певних грунтових умовах і режимах мінерального живлення.

В основних овочевих і кормових культурах у вигляді нітратів накопичується значна кількість азоту, яке досягає 38--43 кг / га N - NO-, а в деяких випадках 47 кг / га. При обліку кількості нітратів, содер-жащегося в побічної продукції, загальний винос N - NO- такими культурами, як редис, їдальня та кормовий буряк, збільшується в 1,2--1.5 рази. Розміри втрат азоту з внутріпочвенного стоком в різних грунтово-екологічних зонах можуть досягати 60 кг / га. Отже, в продукції овочевих і кормових культур може накопичуватися майже еквівалентну кількість нітратного азоту, що втрачається з ґрунту в результа-ті вимивання. Оскільки розглянуті типи грунтів характеризуються промивним або періодично промивним водним режимом, то накопичений в урожаї расті-ний азот нітратів міг би бути втрачений з системи «грунт - рослина».

Значення акумуляції нітратного азоту в запобігання-обертанні можливого вимивання нітратів з грунту особливо зростає при застосуванні азотних добриві. Якщо на неудобренной тлі в основний продукції культур накопичується в середньому 0,4--1,4 кг / га N - NO-, кількість якого може варіювати від 0,05 до 17,7 кг / га, то внесення азотних добрив збільшує ступінь акумуляції N - NO- в урожаї в 2--10 разів. Розміри акумуляції нітратів досягають найбільшої величини при застосуванні високих доз азотних добриві, використання яких не забезпечує пропорційного зростання врожаю культур. При виникненні подібної стимуляції акумуляція азоту нітратів рослинами є свого роду природним механізмом усунення надмірної концентрації нітратів в кореневмісному шарі грунту.