II Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

«ПОМОГАЕМ КУЛЬТУРНЫМ РАСТЕНИЯМ – ВРЕДИМ ВОДНЫМ ЖИВОТНЫМ! РЫБНЫЕ РЕСУРСЫ ПОД УГРОЗОЙ!"

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Олейникова В.П. 1

---

1Волгоград

Водолазская О.Е. 1

---

1Муниципальное общеобразовательное учреждение «Гимназия № 2 имени Героя Советского Союза Н.П. Белоусова Красноармейского района Волгограда»

Работа в формате PDF

224.5 KB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

 I. Введение.

На протяжении более 3500 километров течёт Волга среди обширной Русской равнины. Её водосбор раскинулся на 136 миллионов гектаров. В этом великом бассейне проживает 60 миллионов населения, он даёт четверть сельскохозяйственной и промышленной продукции и более 20% рыбы, добываемой в реках страны. По Волге и её притокам перебрасывается более 70% грузов, перевозимых речным транспортом. Прославленная русская река приносит Каспию в среднем в год 240 куб. метров воды, которую ддя неё собирают 150 тысяч рек, речек и ключей.

В последние 40-50 лет мы свели здесь обширные и могучие лесные массивы, по степям и лесостепям было распахано всё, что можно было, взрыли недра земли тысячами карьеров, соорудили более 300 водохранилищ, создали тысячи промышленных и сельскохозяйственных производств, прорыли десятки тысяч километров каналов и обводнили миллионы гектаров земель, передвинули толщи соленосных скоплений в плодородные почвы, перегородили главную водную артерию бассейна – Волгу – глухими плотинами – тромбами, именно тромбами, потому что в экологических системах реки выступают в роли венозных систем, а выпадающие атмосферные осадки – артериальных.

Развивая на берегах Волги и её бассейне гигантское хозяйство, мы не думали: а выдержит ли такую нагрузку экологическая система бассейна Волги? Всё ли мы сделали для того, чтобы сберечь великое национальное достояние – Волгу – матушку с её красотой и природными богатствами?

В настоящее время Волга из проточной реки превратилась в цепь слабо проточных водохранилищ, где всё её физические, химические и биологические свойства изменились коренным образом. Во всёй гидрографической системе Волги водообмен уменьшился в 12 раз. Из названных 150 тысяч притоков реки исчезло более 30 %. Большинство истоков речек, ручьёв, родников забиты, загрязнены, утрамбованы, обезлесены, разрыты, осушены, часто используются для промышленной и гражданской застройки, складов горючиго и ядохимикатов, стоянок скота. Всё это привело к резкому ухудшению качества воды. Самоочищаемость Волги, которая ещё в пятидесятые годы считалась питьевой водой, снизилась в десятки раз и она стала на большом протяжении антисанитарным водоёмом. В ней обнаружено более миллиона химических веществ, многое из которых токсичны. Донные и взвешенные на носы, поступающие с бассейна и ранее удобрявшие пойменные и заливные земли, на 90 % задерживаются в водохранилищах и откладываются на их днищах, загрязняя воду и теряясь безвозвратно. Туда же идут и те 300 миллионов тонн земли, которая ежегодно обрушивается с берегов в волжскую воду, так что мутность её в прибрежной зоне в непогоду достигает 10 тысяч миллиграммов в одном литре, что сопоставимо с мутностью воды самой мутной реки мира – Хуанхе.

II. Богатство Волго - Ахтубинской поймы.

Осетровые.

Семейство осетровых составляют пресноводные или проходные рыбы, имеющие удлиненно – веретенообразное тело, покрытое пятью рядами костяных жучек. Между жучками разбросаны мелкие костяные зернышки и костяные щитки. Рыло удлиненное, на нижней его стороне четыре усика. Рот в виде поперечной щели расположен на нижней части головы. Спинной плавник у осетровых отодвинут далеко назад. Осетровые рыбы являются одними из самых древних рыб на земле и, сохранились до наших дней. К осетровым относятся белуга, калуга, осетр, севрюга, стерлядь, лопатоносы и лжелопотоносы.

Осетровые рыбы уже в далекой древности служили ценнейшим продуктом питания человека. У некоторых народов, лов осетровых рыб ещё до сравнительно недавнего времени сопровождался особыми ритуальными церемониями. На монетах греческих колоний Ольвии и Понтикапеи, существовавших в древности в нашей стране изображены белуга и севрюга.

Ныне на Каспии осуществляются большие работы по увеличению масштабов естественного размножения осетровых, расширяются и улучшаются нерестилища ниже Волгограда. Под Москвой провидены интересные опыты по выращиванию осетров в карповых прудах: здесь они хорошо растут.

Белуга. Белуга – самая крупная из всех пресноводных рыб. Весит она до 1000-1300 и даже 2000 килограммов, а длина её иногда достигает 4 метров.

Не так давно в Каспии поймали белугу длиной 6 до метров.

Пищевой рацион её разнообразен – начиная с мелких рачков и кончая утками и маленькими тюленями. У белуги острое, короткое рыло, сплющенные с боков усики с листовидными придатками и полулунный, больших размеров рот.

Плодовитость белуги колеблется в пределах 0,5-5 мил. икринок. Количество икры в одной самке превышает иногда 20 пудов. Продолжительность её жизни - сто и больше лет. Та белуга, которая остаётся зимовать в реках, покрывается «шубой», толстым слоем слизи.

Осётр.

Большая часть их встречается в Чёрном, Азовском, и Каспийском морях. Кроме того, некоторые виды осетров водятся на Дальнем Востоке, в Сибири и в бассейне Аральского моря.

Русский осётр. Эта разновидность осётра встречается, лишь в нашей стране, обитая в бассейнах Каспийского, Чёрного и Азовского морей. Размеры рус. осётра в разных местах неодинаковы - наибольшая длина до 230 см. Существуют яровые и озимые формы рус. осётра. Половой зрелости осётр достигает 8-15 лет. Нерестятся осётры в марте. Нерест происходит не каждый год. Развитие икры идёт быстро. Питается молодь осётра сначала беспозвоночными, потом личинками насекомых, червями, наконец, подросшими рыбами.

Стерлядь.

Острый нос – не единственный отличительный признак стерляди : у неё узкое, длинное туловище, у рта - усики ; вместо чешуи она покрыта костяными щитками. Встречается и тупоносая стерлядь. Стерлядь не очень крупная она лишь изредка достигает длины в метр, а весит чаще всего около 1 кг.

Цвет спины у неё бурыё, брюшко желтовато-белое, плавники светлые. Стерлядь обитает на Волге, в сибирских реках Оби и Енисее, а также в Днепре, Доне, Днестре, Дунае и др. реках, впадающих в Чёрное море. Очень редко. Но всё же попадается она и в Закавказье. Встречается стерлядь в Неве, Волхове, Северной Двине, Онежском Ладожском озерах. Держится стерлядь стаями, иногда очень большими до 10 тысяч штук и больше.

Питается стерлядь поденками, а также другими личинками насекомых.

Половозрелыми самцы становятся в 4-5 лет, самки позднее - в 5-6 лет. Для нереста поднимается вверх по течению. Нерестятся на галечных, где икринки приклеиваются к камням.

III. Проблемы рыбного хозяйства.

Площадь мелководий на основных семи волжских водохранилищах превышает 360 тыс. га. Многие участки этих мелководий быстро зарастают и превращаются в болота и гниющие хляби. Они служат рассадником развития многочисленных паразитов рыбного хозяйства. В наши дни нет более угнетающей трагедии на Волге, чем та, что случилась с рыбным населением, которое поражено гельминтозом – более 70%. И не получив помощи от людей, рыбы гибнут массами. Но мы безучастны к этой трагедии. Вина в этой трагедии лежит и на пресловутой каскадности водохранилищ на Волге. Вспышки распространения опасных паразитов прокатываются биологической волной по всем водохранилищам в считанные годы.

А кто поймёт всю трагедию осетров, белуг, севрюг, сельди на средней и нижней Волге? Кроме Саратовского и Волгоградского гидроузлов, ни одна плотина на этой реке не имеет никаких рыбопропускающих устройств! А те, что имеются на Волгоградской плотине, пропускают 20 тысяч голов (всего10%) осетра, который, будучи в шоковом состоянии, скатывается вниз через водосливы. Молодь, чудом отнерестившегося осетра также попадает в шоковое состояние при спуске через турбины и становится добычей огромной стаи чаек. Создав чудовищную по скоплению рыбную «коммуналку» под плотиной Волгоградской ГЭС, мы ежегодно ставим под угрозу это национальное достояние, которому нет цены. Тревога не только о том, что ничтожные останки некогда богатейшего во всём мире рыбного стада, скапливающегося под плотиной Волгоградской ГЭС, загнаны в тяжелейшие условия существования, но в том, с какой быстротой прошло уничтожение этого диковинного по обилию стада. И в наши дни никто не считает, да и можно ли подсчитать, сколько осталось жизни этой всероссийской рыбище? Быть может, 10-15 лет – и лишимся мы мирового чуда – осетровых, севрюжьих, белужьих да стерляжьих стад!

Манипуляция с уровнем воды в течение года в нижних и верхних бьефах Волгоградского и Куйбышевского водохранилища приводит к массовой гибели рыбного населения. Особенно пагубны для икры спуски воды в середине мая и начале июня, а для взрослой рыбы – в зимний период. А сколько её гибнет в водозаборов многочисленных оросительных систем ? Ни одна из плотин на Волге не удовлетворяет минимальным требованиям экологии воспроизводства рыбного населения, биологическому режиму реки. Создание плотины по своей биологической сути – антиэкологическое образование! И что делать рыбному миру, если, скажем, прямые течения составляют 64%, а обратные 36%, река становится то Волгой, то анти – Волгой!

А тянущиеся на десятки километров от каждого города и промцентра шлейфы сточных вод, нефтепродуктов, грязи и мути? Не удивительно, что рыбопродуктивная зона сократилась на 25 – 30% только на Волгоградском водоёме. Ещё в начале двадцатых годов эта область давала ежегодно 30 миллионов пудов рыбы, до строительства плотин на Волге улов держался до 12 миллионов.

В наши дни в прославленной российской рыбнице едва отлавливаем 250 тысяч пудов рыбы в год, в том числе около 100 тысяч пудов осетровых! Так за 70 лет было фактически уничтожено величайшее рыбное богатство, которым обладала наша страна!

IV. Пагубное влияние сельского хозяйства на жизнедеятельность

организмов – обитателей Волго – Ахтубинской поймы.

Загрязнение окружающей среды составляет ныне одну из самых острых для человечества проблем. Печальное первенство в этом удерживает, конечно, промышленность. Но и сельское хозяйство в нынешнем его виде природу отнюдь не облагораживает.

Когда-то, воспевая химию, М. В. Ломоносов писал: «Пространство ваше... вместо терния пшеницей покроется. Но тогда великой участнице – химии возблагодарить не забудьте...» Вряд ли великий ученый мог предположить, чем обернется химизация сельского хозяйства. Вот далеко не полный перечень соединений и веществ, которые нужно «возблагодарить» за загрязнение окружающей среды...

Минеральные удобрения вводятся в почву с целью повышения ее урожайности, поскольку вместе с урожаем мы изымаем из земли питательные для растений вещества: азот, фосфор, калий, кальций, магний и другие элементы. Восстанавливают потерю путем внесения в почву солей этих элементов.

Но технология производства удобрений такова, что в их составе «букет» тяжелых металлов, включая ртуть. Дозы вносимых удобрений до сих пор составлены без учета потребности в питательных веществах выращиваемых сельскохозяйственных культур. Поэтому и результат часто обратный – вносимые соли делают свое прямое дело – засоляют почву.

Наиболее коварны азотосодержащие удобрения. Та часть их, которая не усваивается растениями, смывается дождями в близлежащие водоемы, накапливается в плодах и овощах, попадает с пищей в организмы полевых животных и птиц. Все это – пути накопления токсичных веществ в пищевой цепочке, а значит – в человеческом организме.

Бактерии, населяющие организм человека, могут превращать их в гораздо более токсичные соединения – НИТРАТЫ, способствующие развитию раковых заболеваний. Особенно опасны нитраты для неокрепшего детского организма.

Азотосодержащие вещества поступают в окружающую среду не только из искусственных удобрений. В очень большом количестве их содержит самый обыкновенный навоз, т.е. смешанный с соломой помет, крупного рогатого скота или домашней птицы. Земледельцы веками используют навоз в качестве доступного удобрения, и при умеренном использовании он действительно обогащает землю минеральными веществами.

В наше время навоз в качестве удобрения используется лишь на небольших участках – дачных, приусадебных и т. д.

Однако крупные животноводческие комплексы с сотнями тысяч голов скота ежедневно «производят» целые горы навоза. Как правило, он сваливается в огромные кучи где-нибудь в овраге или в специально вырытых ямах. Оттуда с талыми и дождевыми водами поступает в водоемы и грунтовые воды.

В последнее время фермеры используют в качестве естественного удобрения более сложное по составу вещество – так называемый, «жидкий гумус». По большей части это – тот же самый навоз, но не только коровий: отходы жизнедеятельности птиц, свиней, а также органические компоненты бытовых отходов. Но остается проблема перепроизводства: например, в одной Голландии «жидкой глины» производится примерно на 20 процентов больше, чем можно использовать.

Согласно закону растущей урожайности, совершенствование агротехнических приемов ведет к увеличению урожая, но не беспредельно. Необходимо учитывать одно важное обстоятельство: – плодородие почвы увеличить невозможно. Однако даже многие фермеры до сих пор полагают, что чем больше удобрений будет внесено, тем лучше. В этом заблуждении их поощряют фирмы, производящие химические удобрения, ибо они напрямую заинтересованы в сбыте своей продукции. По оценкам американских специалистов, лишь от 30 до 80 процентов азотных удобрений поглощается растениями. Более того, еще недавно федеральное правительство США под давлением крупных производителей удобрений рассматривало программу увеличения объема используемых химических удобрений в 10 раз к 2000 году.

Избыток нитратов и фосфатов, кроме всего прочего, серьезно ухудшает качество продуктов питания. Например, латук, посаженный в нормальную почву, содержит 0,1% нитратного азота по отношению к сухой массе. А если добавить в почву 600 кг нитратов на гектар, содержание азота возрастет до 0,6%. Это приводит к серьезному заболеванию МЕТГЕМОГЛОБИНЕМИИ – неспособности крови удерживать кислород.

ПЕСТИЦИДЫ. Эти вещества используются для уничтожения различного рода паразитов, губящих урожай, — от бактерий до грызунов. Само их название произошло от латинского слова «pestis» – зараза!

Повсеместное использование пестицидов началось в конце второй мировой войны. Именно тогда был изобретен ДДТ – сильнодействующий ИНСЕКТИЦИД – вещество для борьбы с вредными насекомыми. Сегодня же только в США насчитывается порядка тысячи их видов и десятки тысяч производных.

Популярность пестицидов вызвана тем, что их применение значительно снижает потери сельскохозяйственных культур, в 2 – 3 раза сокращает затраты труда. Годовое производство пестицидов в мире превысило 2 млрд. т, их ассортимент составляет более 100 тысяч наименований. Признавая эффективность такого способа борьбы с сорняками и вредителями, необходимо учитывать и побочное воздействие пестицидов на окружающую природу:

- они отравляют все живое, загрязняют воздух, почву, водоемы, грунтовые воды;

- стойкие пестициды способны накапливаться и сохраняться в природе несколько десятилетий, так, концентрация ДДТ при продвижении по пищевой цепочке от планктона к рыбе и птице возрастает в 500 тысяч раз!

- продукты разложения и окисления менее стойких пестицидов напоминают боевые отравляющие вещества – они ядовиты и более токсичны, чем исходные;

- все большее число вредителей приобретает устойчивость, иммунитет к пестицидам, более того, известны виды, для которых подобная среда – фактор роста плодовитости.

Последствия неумеренного применения пестицидов могут быть неожиданными, более того, экологически непредсказуемыми.

Прямое воздействие пестицидов на окружающую среду очень часто серьезнее, чем, кажется с первого взгляда. Например, сорняки, дикорастущие растения уничтожаются не только на площади посевов, но и в пограничных, нередко весьма удаленных районах. Например, ясменник еще в семидесятых годах практически исчез в окрестностях Парижа в результате интенсивного «вытравления». В дельте реки Меконг, как и по всей территории Вьетнама, резко сократилось количество некоторых тропических видов растений – они исчезли в результате распыления пестицидов во время войны. Стремясь уничтожить листву, скрывавшую лагеря вьетнамских партизан, американские летчики нанесли непоправимый вред флоре тропического леса.

Животные страдают не меньше – причем зачастую те, что не представляют угрозы посевам. Так, в конце 50-х годов на юго-востоке США была обработана пестицидами площадь в 110000 кв. км. В результате полностью исчезли красные муравьи, на грани гибели оказались дрозды, воробьи и жаворонки, некоторые виды рыб (например, судак в штате Виржиния) и рептилий.

Пестициды, как и химические удобрения, бьют по пищевой цепочке, представляя в итоге непосредственную опасность для человека. Так, после применения ртутьсодержащих веществ в Швеции, убитые охотниками фазаны содержали в 900 раз больше ртути, чем допустимо для продуктов питания! При обработке канадских лесов ДДТ («целью» являлись вредители хвойных деревьев) часть пестицидов попала в реки, и сразу же уменьшилась численность лососевых и карповых рыб. Количество мальков упало до 2 – 10 процентов от начального, погибла половина годовалой молоди. Так что применение пестицидов не только наносит ущерб здоровью и жизни организмов, но и сокращает запасы пищи на планете.

пестициды

РЕКА

микроорганизмы

почвы

гибнут

минеральные

удобрения

отходы

фермы

1. Минеральные удобрения. Общие сведения.

Главнейшими элементами, входящими в состав растений, являются: углерод, кислород, водород, азот, фосфор, сера, калий, кальций, магний, железо. Воду и минеральные вещества растение получает из почвы, углерод — из углекислоты воздуха.

Многие минеральные вещества находятся в почве в достаточном количестве, некоторых же, в частности азота, фосфора и калия, часто недостает, особенно ввиде соединений, усвояемых растениями.

Часть недостающих растениям химических элементов, а также гуминовые органические вещества и полезные бактерии вносят в почву с навозом. Однако количество питательных веществ в навозе недостаточно для полного питания растений, поэтому некоторые химические элементы, главным образом азот, фосфор и калий, а в некоторых случаях бор, магний и др. вносят в почву с минеральными удобрениями.

Применение минеральных удобрений способствует не только получению высоких и устойчивых урожаев, но и повышению качества сельскохозяйственных продуктов: улучшению свойств волокна хлопчатника, льна и других культур, увеличению содержания сахара в сахарной свекле и винограде, крахмала в картофеле, белков в злаках и кормовых травах и т. д.

Минеральные удобрения вносят перед посевом (основное удобрение), во время посева (припосевное удобрение) и в период роста растений (подкормка). При основном внесении удобрения разбрасывают туковыми сеялками равномерно по всей площади поля, при последующей обработке почвы удобрения перемешиваются с нею. При внесении удобрений во время посева их вводят сосредоточенно в непосредственной близости к вносимым семенам. Применяемые для этого комбинированные сеялки вносят в почву удобрения одновременно с семенами. При подкормке удобрения также вносят в почву в непосредственной близости к растениям. Иногда применяется внекорневая подкормка: опрыскивание растений растворами удобрений или опыливание порошкообразными удобрениями.

Дозы минеральных удобрений выражают в килограммах азота, Р₂О₅ и К₂О на 1 га посевной площади (табл. 1). Требуемые дозы зависят от характера почв, вида удобряемых культур, времени и техники внесения удобрений.

Таблица 1

Дозы минеральных удобрений

Для достижения наибольшей эффективности минеральных удобрений их необходимо применять в неразрывном комплексе с другими агротехническими мероприятиями (хорошая обработка почвы, сочетание минеральных удобрений с органическими, улучшение водного режима почвы путем ирригационных и мелиоративных работ, применение химических средств защиты растений для борьбы с вредителями и возбудителями болезней растений, для уничтожения сорняков и др.).

Агрохимическая наука и многолетняя практика, в особенности опыт передовых колхозов, совхозов и целых районов, подтверждают исключительно важную роль удобрений для получения устойчивых высоких урожаев.

По данным НИУИФ, при правильном применении минеральных удобрений в комплексе с другими агротехническими мероприятиями прирост урожая сельскохозяйственных культур можно характеризовать величинами, приведенными в табл. 2.

Таблица 2

Прирост урожая при внесении минеральных удобрений (на 1 т N, Р₂О5, К₂0)

* Азот в подкормку, фосфор в рядки.

1. Классификация удобрений.

По происхождению удобрения подразделяются на минеральные, органические и органо-минеральные.

К минеральным удобрениям относятся продукты неорганического происхождения, специально получаемые на заводах; эти продукты называют также искусственными удобрениями.

В органических удобрениях питательные элементы находятся главным образом в форме органических соединений. К органическим удобрениям относятся в первую очередь навоз, а также различные продукты переработки веществ животного и растительного происхождения.

Органо-минеральные удобрения, как показывает название, содержат и органические и минеральные вещества. В качестве органических веществ в состав таких удобрений входят торф, бурый уголь и различные отбросы органического происхождения.

По агрономическому назначению различают прямые и косвенные минеральные удобрения.

Прямые удобрения предназначены для непосредственного питания растений и содержат необходимые питательные элементы: азот, фосфор, калий, а также магний, серу, микроэлементы (бор, медь, марганец, молибден, цинк и др.), требующиеся в небольших дозах. Прямые удобрения разделяют на односторонние и комплексные, называемые также многосторонними удобрениями.

Односторонние удобрения содержат один питательный элемент. К ним относятся: азотные, фосфорные, калийные, магниевые удобрения, борные и другие микроудобрения.

Азотные удобрения различают по форме соединений азота: нитратные, аммиачные, амидные и содержащие азот в различных формах, например аммиачно-нитратные, аммиачно-амидные, аммиачно-нитратно-амидные. Азотные удобрения растворимы в воде. В районах избыточного увлажнения и орошаемого земледелия азотные удобрения частично вымываются из почвы. В последнее время разработаны новые формы невымываемых, труднорастворимых азотных удобрений, например мочевино-формальдегидные удобрения.

Фосфорные удобрения различают по их способности растворяться в почвенных растворах. Фосфорнокислые соли, растворимые в воде, легко всасываются корнями растений и хорошо ими усваиваются. Некоторые фосфорнокислые соли нерастворимы в воде, но в большей или меньшей степени растворяются в слабокислых соках, выделяемых корнями растений.

Чтобы судить о растворимости фосфорных удобрений в почвенных растворах, а следовательно, о их способности усваиваться растениями, было предложено пользоваться специальными искусственно подобранными растворами. По растворимости в таких растворах фосфорные удобрения подразделяются на следующие группы:

- воднорастворимые удобрения, в которых большая часть фосфорных соединений растворима в воде и, следовательно, наиболее легко усваивается растениями (суперфосфат, двойной суперфосфат, аммофос);

- цитратнорастворимые удобрения, в которых содержатся соединения фосфора, растворимые в аммиачном растворе лимоннокислого аммония (цитрата аммония). Фосфорная кислота из таких соединений обычно легко усваивается растениями.

- к цитратнорастворимым удобрениям относятся преципитат, обесфторенный фосфат из некоторых фосфоритов;

- лимоннорастворимые удобрения, нерастворимые в воде и аммиачном растворе цитрата аммония, но растворимые в 2%-ном растворе лимонной кислоты. Эти удобрения (обесфторенный фосфат, томасшлак) усваиваются растениями предпочтительно на кислых почвах;

- малорастворимые удобрения, фосфорные соединения которых в значительной своей части нерастворимы ни в воде, ни в аммиачном растворе цитрата аммония и лишь частично растворяются в лимонной кислоте (фосфоритная мука). Несмотря на малую растворимость, эти вещества являются для ряда кислых почв хорошими удобрениями. Фосфорные соединения этих удобрений медленно переходят в почвенный раствор, и действие их длится ряд лет.

Комплексные удобрения содержат два и более питательных элементов. Различают двойные удобрения (например, азотнофосфорные, азотно-калийные, фосфорно-калийные) и тройные удобрения (например, азотно-фосфорно-калийные), которые называют также полными минеральными удобрениями. В состав комплексных удобрений могут входить также микроэлементы, добавки ростовых веществ и др.

По способу производства комплексные удобрения разделяются на смешанные и сложные.

Смешанные удобрения представляют собой механические смеси различных удобрений, состоящие из различных по составу частиц или агрегатов таких частиц в виде гранул.

Сложные удобрения содержат несколько питательных элементов в однородных по составу частицах. Их получают в результате химических процессов, а также путем совместной кристаллизации или сплавления основных компонентов удобрения.

Косвенные удобрения вносят для улучшения свойств почвы или мобилизации ее питательных веществ. К косвенным удобрениям относятся вещества, применяемые для нейтрализации кислотности почв, например молотые известняк, доломит (Доломит в ряде случаев является и прямым магниевым удобрением) (известкование), для мелиорации солонцов, например молотый гипс (гипсование), служащий в данном случае источником кальция, а также удобрения, предназначенные для кислования почв с целью улучшения растворимости фосфорных удобрений (бисульфат натрия).

По влиянию на реакцию почвы различают физиологически кислые, физиологически щелочные и нейтральные минеральные удобрения. К физиологически кислым относятся удобрения, катионы которых поглощаются растениями более интенсивно, чем анионы, а анионы подкисляют почвенный раствор (например, сульфат аммония, хлористый калий). К физиологически щелочным принадлежат удобрения, анионы которых быстрее ассимилируются растениями, а катионы, постепенно накапливаясь в почве, подщелачивают ее (например, кальциевая селитра, натриевая селитра, томасшлак). Физиологически нейтральные удобрения не изменяют реакцию почвы (например, известковоаммиачная селитра).

Большую часть минеральных удобрений выпускают в твердом виде (порошкообразные и гранулированные удобрения). Гранулированные минеральные удобрения, выпускаемые в виде гранул определенных размеров, слеживаются меньше порошкообразных продуктов и лучше рассеваются.

Гранулированные водорастворимые фосфорные удобрения полнее используются на кислых почвах, чем порошкообразные. В последнее время получают распространение жидкие минеральные удобрения (аммиачная вода, жидкий аммиак, аммиакаты).

3. Удобрения, вносимые человеком, для повышения урожайности культурных растений.

Озимая пшеница.

Удобрение.

Озимая пшеница предъявляет повышенные требования к плодородию почвы и очень отзывчива на удобрения. На создание 1 ц зерна и соответствующего количества соломы озимая пшеница использует в среднем азота 3,7 кг, фосфора 1,3 кг и калия 2,3 кг.

В течение первых 4—5 недель роста пшеница энергично использует фосфор, который оказывает сильное влияние на развитие корневой системы, увеличивает ее размеры и объем. Калий более интенсивно поступает в растения с первых дней роста до цветения.

В азотном питании озимая пшеница особенно нуждается весной. Если в это время ее обеспечить азотом, она быстро трогается в рост, хорошо кустится и образует много продуктивных стеблей.

При достаточном азотном питании в фазы выхода в трубку и колошения лучше развивается колос, увеличивается число колосков в нем.

Вносить азотные удобрения с осени следует при размещении пшеницы после непаровых предшественников и занятых паров.

Основное удобрение. В качестве основного удобрения чаще используют навоз и компосты. Дозы внесения органических удобрений могут быть различными. Навоза (полуперепревшего) вносят в южных степных районах 15—20 т, в Нечерноземной зоне — 25—30 т на 1 га. Навозно-фосфоритного компоста вносят 15—20 т, а торфонавозного компоста — 30—40 т на 1 га. Если озимую пшеницу сеют по занятым парам, то основное удобрение следует вносить под парозанимающие культуры. Под пшеницу же в этом случае вносят минеральные удобрения. Еще больший эффект получается при совместном внесении навоза с минеральными удобрениями. Значительное увеличение урожайности пшеницы, особенно на черноземах, достигается при использовании фосфорных удобрений. Так, от внесения суперфосфата она составляла в среднем 3—4 ц с 1 га.

Рядковое удобрение. Большое значение имеет внесение гранулированного суперфосфата в рядки при посеве. В опытах ВИУА внесение гранулированного суперфосфата в рядки в дозе 0,5 ц на 1 га повышает урожай пшеницы на черноземных почвах на 2,7 ц, а на дерново-подзолистых— на 3,4 ц с 1 га. Лучше всего вносить его комбинированными сеялками. При рядковом внесении гранулированного суперфосфата создаются наилучшие условия для питания растений, особенно в первые фазы роста и развития.

Озимая рожь.

Удобрение. Озимая рожь выносит в урожае на 1 ц зерна 3,2 кг азота, 1,4 кг фосфора и 3 кг калия. Наиболее интенсивно поглощает рожь элементы минеральной пищи в фазах кущения и выхода в трубку.

В качестве основного удобрения под озимую рожь вносят навоз. Дозы его на подзолистых почвах и в районах достаточного увлажнения составляют 30—40 т на 1 га, на черноземах и в более засушливых условиях — 15—20 т на 1 га. Навоз дает значительную прибавку урожайности ржи почти во всех районах ее возделывания. Действие его возрастает по мере улучшения водного режима почвы. Опыт показывает, что средняя прибавка урожайности ржи от применения навоза составляет в Нечерноземной зоне 6—8 ц на 1 га, в Центрально-Черноземной зоне — 4—6 и на юго-востоке — 2—3 ц на 1 га.

На подзолистых почвах успешно применяют низинный торф. Его вносят в пару в виде компоста с навозом, фосфоритной мукой и известью. Прибавка урожайности озимой ржи почти такая же, как по чистому навозу.

В Нечерноземной зоне органические удобрения под рожь вносят в чистый пар весной перед вспашкой, а в занятый пар — с осени перед зяблевой обработкой почвы. Очень эффективно сидеральное удобрение. Оно обогащает почву органическим веществом и улучшает ее физические свойства.

Под озимую рожь вносят и одни минеральные удобрения, примерно по 40—60 кг NPK на 1 га. На выщелоченных и оподзоленных черноземах, под предпосевную обработку вносят 2 ц суперфосфата и 1,5 ц хлористого калия, при посеве в рядки — 0,5 ц гранулированного суперфосфата, и рано весной при подкормке растений — 1,5ц аммиачной селитры на 1 га.

Подкормку озимой ржи проводят возможно раньше, по таломерзлой почве, перед началом весеннего отрастания. По данным ВИУА, подкормка озимой ржи в Нечерноземной зоне только одной аммиачной селитрой повышала урожайность зерна в среднем на 3 ц с 1 га.

При посеве озимой ржи по занятым парам нередко проводят осеннюю подкормку, так как иногда из-за недостатка питательных веществ в почве всходы озимой ржи по этому пару развиваются слабо. В опытах Башкирского СХИ прибавка урожайности озимой ржи, размещенной по занятому пару, при осенней подкормке NPK составила 3,8 ц, а при весенней — 2,5 ц с 1 га.

Яровая пшеница.

Удобрение. Яровая пшеница очень отзывчива на внесение удобрений. В 1 ц зерна и соответствующем количестве побочной продукции содержится в среднем 4 кг азота, 1,2 кг фосфора и 2 кг калия. В начале вегетации пшеница слабо отзывается на повышенные дозы азота. Потребность в азоте резко возрастает во время кущения и выхода в трубку, когда образуются дополнительные стебли и корни. Усиленное азотное питание в период формирования и налива зерна нежелательно, так как затягивает его созревание. Наибольшая потребность яровой пшеницы в фосфоре наблюдается в период кущения. Фосфорное питание оказывает большое влияние на развитие корневой системы и колосков, меньшее — на развитие стеблей и листьев.

Калий особенно необходим во время колошения и налива зерна. При достаточном его количестве ускоряется передвижение углеводов из стеблей и листьев в зерно, снижается поражение ржавчиной. При посеве на удобренных участках яровая пшеница быстрее развивает корневую систему, экономнее расходует влагу и поэтому лучше противостоит засухе. Особенно хорошее влияние на урожайность яровой пшеницы оказывают органические (под предшествующую культуру) и минеральные удобрения. При основном внесении суперфосфата (40—60 кг Р₂0₅) прибавка урожайности составляет 2—3 ц на 1 га, а при рядковом припосевном (20 кг Р₂0₅) — около 2 ц на 1 га. В увлажненных районах яровую пшеницу в фазе кущения часто подкармливают (0,5—1 ц аммиачной селитры, 2 ц суперфосфата, 0,5— 1 ц калийной соли на 1га).

А вот еще пара универсальных рецептов (Семчук Н.Н. Занимательная агрономия - Минск.: Ураджай, 1984. – с. 87.), благодаря использованию которых можно добиться определенных успехов в растениеводстве. А как же почвенные организмы? Ведь в их естественную среду обитания внедряются эти рецепты. А как же водные организмы?

Ведь в их биоценозы проникают «чудесные усилители массы». Способны ли они перенести действие таких чудо – веществ!

4. Помогаем культурным растениям – вредим водным животным!

Сельскохозяйственная деятельность — древнейшая форма воздействия человека на окружающую среду. Изучение агроценозов и в традиционных земледельческих районах, и на вновь осваиваемых землях дает возможность понять те глубокие изменения, которые происходили и происходят в естественной среде, определить их направление и избавиться от некоторых их отрицательных последствий.

Интереснейшие явления наблюдаются в таких своеобразных агроценозах, какими являются поливные земли. Из тех водоемов (рек, каналов, озер), откуда поступает поливная вода, заносится множество пресноводных животных: личинки амфибий, пиявки, водяные насекомые, моллюски, рыбы, водяные ужи и т. д., которые впоследствии являются дополнительным питанием для культурных растений.

Однако, дополнительно человек вносит огромное количество различных минеральных удобрений, для того чтобы повысить урожай. Вместе с тем случается, что на поливные земли проникают и размножаются там весьма нежелательные существа, например, личинки слепней, которые становятся бичом для крупного рогатого скота.

Применение гербицидов, высоких доз минеральных удобрений, глубокая, многократная механическая обработка почвы, все более полное использование наземной растительной массы заметно изменяют экологическую ситуацию на полях.

Постепенно сокращается и исчезает фауна, связанная с сорняками; складывается комплекс видов, которые способны быстро заселять поля, где есть полезащитные полосы, межи, сады; с юга активно продвигаются теплолюбивые виды микрофауны (в пахотных почвах европейской части СССР успешно расселяются средиземноморские виды клещей); новые организмы появляются на полях вместе с посадочным материалом.

К окружающей среде успешно приспосабливаются даже пришельцы с других материков: колорадский жук и филлоксера (вредитель корней винограда) в Европе, тропические виды дождевых червей рода феретима в теплицах и т. д.

V. Почвенная фауна и миграция нуклидов.

Необходимость разработки биологических мер борьбы с возможными радиоактивными загрязнениями рек Волги и Ахтубы заставляет с особым

вниманием отнестись к проблеме регулирования и направленной перестройки животного населения почв, изысканию путей интенсификации биологического круговорота веществ с помощью животных для связывания подвижных соединений радионуклидов и локализации очагов загрязнения в условиях естественных природных экосистем.

Одной из форм воздействия на очаг загрязнения могло бы быть расселение и создание условий для массового размножения таких почвенных животных, как кивсяки, которые в значительных количествах накапливают соли кальция и стронция, потребляют растительный опад (а он является одним из самых загрязненных искусственными радионуклидами горизонтов почвы) и в то же время не служат сами пищей для птиц, млекопитающих и хищных насекомых. Поэтому кивсяки могут быть эффективным депо таких радионуклидов, как стронций-90.

Как правило, больше радиоактивного стронция накапливают животные, которые откладывают кальций в покровах для увеличения их прочности — почвенные моллюски, кивсяки, мокрицы. Эти животные с успехом могут использоваться в качестве биоиндикаторов загрязнения среды стронцием-90. В восточной Украине кивсяки и виноградные улитки накапливали этот радионуклид в 100 раз больше, чем его содержалось в дубовом опаде — пище этих животных.

Учитывая, что стронций-90 прочно связывается почвами и не весь включается в круговорот, можно предполагать, что зоогенная, то есть определяемая животными, миграция этого изотопа, во всяком случае, сравнима с вымыванием дождевыми водами или разносом ветром из биогеоценоза. Наибольшее значение здесь имеют почвенные миграции.

Обратимся теперь к другому загрязнителю — цезию-137. Интерес к этому элементу обусловлен не только тем, что это долгоживущий радионуклид (период полураспада — 29 лет) и один из основных агентов радиоактивного загрязнения биосферы. Существенно то, что миграция цезия-137 по трофическим цепям к человеку происходит через животных, через пищевые продукты животного происхождения: молоко, мясо, молочные продукты. Известно, что химически цезий близок калию, с которым и мигрирует по пищевой цепи. Подвижность цезия-137 в круговороте уменьшают микроорганизмы, которые связывают до 60 процентов изотопа, давая ему выщелачиваться из лесной подстилки. Видимо, важную роль в биогенной миграции цезия-137 должны играть почвенные грибы, в золе которых может содержаться до 45 процентов |калия.

Освобождению этих элементов, их вовлечению в биогенный круговорот способствует деятельность почвенных животных, которые разрушают мертвую органику, частично ее перерабатывают и переваривают значительную часть микробной биомассы, переводя зольные элементы в подвижное, доступное высшим растениям состояние, как это было выяснено А. Д. Покаржевским в Россия, Д. Кроссли и М. Виткэмпом в США.

Радиоэкологическая обстановка для животных резко осложняется, если они постоянно обитают на участках с повышенным содержанием естественных радионуклидов. В таких условиях отмечено резкое повышение концентрации радия позвоночными животными (в 6—132 раза), в меньшей степени — урана (0,3—12 раз), содержание тория не повышается. Особенно много радионуклидов накапливали грызуны, которые постоянно заселяли эти участки.

В пределах одного наземного биоценоза могут оказаться виды животных, сильно различающиеся по степени контакта с загрязненными участками, а следовательно, и с ионизирующим излучением. По этому признаку различают животных, случайно контактирующих с загрязнением, временно или постоянно. Но и при постоянном тесном контакте у животных, обитателей одной и той же территории, степень контакта неодинакова.

В России обстоятельно исследовали действие естественного радия-226 на комплексы почвенных животных. Изучаемые участки были невелики (1—2 гектара) и расположены на надпойменной террасе с луговой растительностью в подзоне средней тайги. Повышенный фон образовался из-за разлива подземных пластовых вод с повышенным содержанием радия. Четкие различия были обнаружены для всех массовых групп почвенных животных, которые развиваются долго и относительно малоподвижны, то есть постоянно обитают на участках с повышенным фоном радиации.

Численность всех этих групп была на таких участках явно ниже, чем в контроле (объектами исследования являлись дождевые черви, личинки двукрылых и жуков-щелкунов). Меньшей оказалась и общая заселенность почвы беспозвоночными.

Интересно, что особенно заметное угнетение испытывали дождевые черви. На участках с повышенным фоном радиации не только ниже была их численность, но и мельче размеры и наблюдалась задержка в развитии.

Таким образом, наибольшему воздействию радиации подвержены оседлые, длительно обитающие на участках с повышенным радиоактивным фоном группы животных, у которых наблюдается задержка развития и нарушения в функции эпителия поверхности тела и кишечника.

Действие радиации на почвенных животных хорошо прослеживается не только на участках, где уровень ее высок, но и там, где он низок, по-видимому, из-за больших дозовых нагрузок на почвенных животных по сравнению с наземными. Особенно удобным объектом для изучения можно считать дождевых червей, вероятнее всего, по той причине, что они облучаются не только извне, но и от почвы, которую заглатывают. У всех остальных наземных животных пища растительного или животного характера, в которой содержание естественных радионуклидов в 10—100 раз ниже, чем в почве.

VI. Заключение.

В наши дни земледельцы стремятся к наибольшей производительности и обычно не учитывают природных круговоротов азота и минеральных веществ. В почву поступает очень мало натуральных органических отходов, а значит, содержание в ней минеральных веществ и гумуса сокращается и ее плодородие снижается. Чтобы увеличить урожай. Земледельцы вносят в почву различные химические удобрения, которые часто приносят большой вред окружающей среде и здоровью человека, особенно когда попадают в реки, озера и, главное, в питьевую воду. Чтобы уничтожить вредителей и повысить урожайность, земледельцы широко применяют различные пестициды, гербициды и т.д. все эти химикаты длительно и очень вредно воздействуют на пищевую сеть данной экосистемы. Кроме того, химикаты часто остаются в растениях, на которые их распыляли, и могут серьезно повредить здоровью людей, когда те будут употреблять их в пищу.

Экологически чистое земледелие.

Нехватка топлива, увеличение расходов на химикаты и загрязнение окружающей среды вызывает сомнение в долгой жизни интенсивного земледелия. Человек должен вернуться к естественным методам земледелия, учитывающим природные круговороты. Эти методы основаны на экологических принципах и известны кА экологически чистое земледелие.

Экологически чистое земледелие, основанное на севообороте определенных культур и использовании навоза в качестве удобрения, в наши дни успешно развивается. Оно не только не вредит экологии, но даже улучшает ее, возвращая в почву массу органических отходов, из-за чего содержание гумуса и минеральных веществ в ней повышается и все природные круговороты активно протекают.

Севооборот.

Одни культуры впитывают нитриты из почвы, другие, например, горох и фасоль, выделяют их. Ежегодно засевая одни и те же площади разными культурами, меняя их с учетом круговоротов в природе. Можно увеличить урожаи этих культур.

Литература.

1. Константин Бальмонт о Волге, журнал «Мономах» т- №3(10), стр.17-20, 1996г.

2. Виктор Ярошенко. Экспедиция «Живая вода», 1989г.

3. «Волга – беда и боль России» (под редакцией В. А. Дорошенко. Москва: Планета, 1989г.).

4. В. А. Маркин «Я познаю мир». Москва: АСТ, 1998г.

5. В. А. Алексеев «300 вопросов и ответов о животных», Ярославль: Академия развития, 1997г.

6. В. А. Мовчан . Жизнь рыб и их разведение. Москва: Колос, 1966г.

7. Семчук Н.Н. Занимательная агрономия - Минск.: Ураджай, 1984.

8. Гиляров М, Криволуцкий Д. Жизнь в почве. – Москва.: Молодая гвардия, 1985г.