1. Мінеральні добрива та біосфера

Сучасне сільське господарство важко уявити без використання мінеральних добрив, внесення до ґрунту яких є сильним антропогенним впливом на біосферу. Він може бути різного характеру, але в цілому зводиться до таких наслідків:

1. Поживні елементи, змиваючись з ґрунту поверхнево та через підгрунтові води призводять до негативних змін у природних водах та посиленого розвитку водоростей та планктону у природних водах.

2. Попадання азоту в атмосферу негативно впливає на мікроклімат. Продукти денітрифікації є загрозою для озонового шару.

3. Порушення технологій погіршує кругообіг та баланс поживних речовин, агрохіміч­ні властивості та родючість ґрунтів, підвищується кислотність.

4. Порушення оптимізації живлення рослин є причиною різних хвороб рос­лин та сприяє розвитку фітопатогенної мікрофлори, що погіршує санітарний стан посівів.

5. Використання низькоякісних мінеральних добрив погіршує продуктивність культур та якість продукції (накопичення нітратів).

Основними шляхами забруднення є: недосконала організація транспортування, зберігання, змішування та внесен­ня добрив; порушення сівозмін; недосконалість до­брив, їх хімічних, фізичних і механічних властивостей.

Так, недоліком транспортування добрив є перевалочний принцип, недоліком зберігання – недосконалість або відсутність складських приміщень. Втрати на цих етапах досягають 15-20%.

Недоліком технології внесення добрив є нерівномірність, основними причинами якої є недотримання точ­ної відстані проходів та оптималь­ної ширини захвату, недосконалість машин та якості добрив у сумішах. Врожайність культур знижується на 20% і більше.

Не менш вагомим фактором є порушення агротехнології застосування добрив у сівозміні та під окремі культури як причина розвитку ерозії.

Зменшення негативного впливу від використання мінеральних добрив можна досягти дотриманням таких принципів:

1. Нормування внесення добрив з урахуванням проектної урожай­ності та коефіцієнтів викорис­тання поживних речовин з ґрунту і добрив.

2. Оптимізація співвідно­шень поживних елементів з урахуванням вимог культури, наявності в ґрунті рухомих форм поживних елементів і особливостей клімату.

3. Оптимізація строків внесення добрив з урахуван­ням біологічних особливостей культури, властивостей ґрунту, клімату та форм добрив.

4. Оптимізація сіво­змін з урахуванням спеціалізації, неприпустимості пустування ріллі та використання післяжнивних та проміжних культур.

Першочерговими проблемами аграрного сектору, пов’язаними із забрудненням біосфери мінеральними добривами є:

1. Відсутність або низький рівень матеріально-технічної бази хімізації землеробства.

2. Низька культура землероб­ства, вдосконалення та розробка прогресивних при­йомів інтенсивного землеробства.

3. Впровадження комплексного ви­користання засобів хімізації в інтенсивних технологіях вирощування культур (добрив, хімічних меліорантів, інтегрованої системи захисту рослин від бур'янів, шкідників і хвороб, регуляторів росту рослин).

4. Удосконалення асортименту та якості агрохімічних засобів і мінеральних добрив. А саме: використання безвід­ходних технологій виробництва; розробка безбаластних висококонцентрованих добрив, що не містять важких металів та токсичних елементів; добрив, що відповідають вимогам оптимізації рос­лин з врахуванням їх біологічних властивостей; мінеральних добрив пролонгованої дії з врахуванням періодичності живлення рослин.

При розгляді екологічних проблем агрохімії, першочер­гове значення мають проблеми азоту. Він негативно впливає на всі ланки біосфери та здоров'я людини. Шляхи розповсюдження азоту та його похідних з мінеральних добрив різноманітні. Так втрати аміаку можливі через випаровування при поверхневому внесенні сечовини. Вони зростають при підвищенні температури та зниженні вологості ґрунтів. Іншим біологічним шляхом є про­цес денітрифікації. Газоподібні втрати азоту внаслідок цього процесу досягають 25 % і більш від внесеної норми. Найбільш суттєвим хімічним шляхом втрат азоту з доб­рив є виділення вільного аміаку внаслідок взаємодії аміачних форм добрив з ґрунтами.

Всі форми азоту в природних умовах протягом певного часу переходять у найбільш рухому нітратну форму. Нині для гальмування процесів нітрифікації широко застосову­ють у виробництві різні інгібітори, що дають можливість підвищити коефіцієнт використання азоту добрив на 10-15% та суттєво зменшити його втрати. Ефективним є використання повільнодіючих азотних добрив, які потребують меншої кратність внесення, знижують втрати азоту і запобігають забрудненню нітратами і нітритами. Суттєве зменшення втрат азотних добрив і збільшення коефіцієнту їх використання досягається застосуван­ням рідких азотних і комплексних добрив.

Досягнення клітинної генної інженерії дозволяють синтезувати індивідуальні гени і переносити їх у генетичний апарат бактерій, що надає їм здатності фіксувати молекулярний азот повітря як у бобових. Крім того можливе виробництво бактеріальних добрив, що фіксують азот з повітря.

Підви­щення норм внесення азотних добрив призводить до зросту вмісту нітра­тів у дренажних водах та ґрунтах. Нерідко у підгрунтових во­дах і колодязях вміст нітратів в десятки разів перевищує норму, рекомен­довану Всесвітньою організацією охорони здоров'я.