|
В настоящее время внесение минеральных удобрений является важнейшим приемом- J повышения урожайности сельскохозяйственных культур. К 1970 г. потребление минеральных удобрений возросло более чем в 5 раз по сравнению t с 1945 г. (рис. 15). По подсчетам американского ученого Л. Брауна, в настоящее время в мире ежегодно вносится около 60 млн. т удобрений, что в среднем составляет 0,5ц/га распаханных земель.
В старой России применение минеральных удобрений было очень ограниченным, причем большая их часть ввозилась из-за границы. На недостаточную сбалансированность элементов плодородия указывал акад. Д. Н. Прянишников, по данным которого в 30-х годах на поля нашей страны возвращалось 40% азота, 50% фосфора и 35% калия от того количества, которое извлекалось с урожаем. Для ликвидации этого положения были проведены глубокие агрохимические исследования, на основе которых разработаны долгосрочные планы химизации сельского хозяйства. Была создана промышленность минеральных удобрений на основе апатитов в Хибинских горах на Кольском полуострове, фосфоритов в хребте Каратау в Средней Азии, уникального Соликамского месторождения калийных солей и др.
В настоящее время производство минеральных удобрений позволяет решать проблему крутого подъема урожайности земель Нечерноземья. По данным Н. И. Базилевич и Л. Е. Родина, эффект внесения минеральных удобрений в распространенные здесь дерново-подзолистые почвы сказывается на урожайность зерновых культур следующим образом: средняя урожайность без удобрений — 10 ц/га, при средних дозах удобрений — 25 ц/га, при высоких дозах — 50 ц/га.
В биологический круговорот вводят огромные массы азота, фосфора и калия. С учетом этого важного обстоятельства необходимо хорошо представлять себе геохимические циклы перечисленных элементов.
Азот, так же как водород и углерод, широко распространен в космосе. В составе каменных метеоритов постоянно присутствуют, хотя и в ничтожном количестве, аммиак и некоторые другие соединения азота. В процессе образования Земли газообразные соединения азота постепенно освобождались из первичного вещества и накапливались в газовой оболочке. Содержание азота в земной коре в 10 раз больше, чем в каменных метеоритах. Аммиак является одной из основных составных частей планет-гигантов солнечной системы — Юпитера и Сатурна. По мнению академика А. П. Виноградова, первичная атмосфера Земли, образованная газами, выделившимися из мантии, была также богата аммиаком. В дальнейшем в результате прогрессирующего поступления кислорода аммиак окислялся и образовывался свободный азот N2- Газообразный азот обладает низкой химической активностью, поэтому он постепенно накапливался в атмосфере. В настоящее время он составляет ее основную часть (78,03% объема).
Азот является важнейшим элементом живого вещества, так как входит в состав белков. Вместе с тем свободный азот недоступен для большей части живых организмов. Только лишь некоторые микробы и сине-зеленые водоросли способны усваивать его из воздуха. Высшие растения могут использовать азот, содержащийся в соединениях, которые образуются в результате сложных биохимических процессов из органических и животных остатков. Животные усваивают азот из растительной массы/Таким образом, круговая миграция азота на суше состоит из следующих звеньев: растения -*- животные -> поступление в почву продуктов жизнедеятельности и отмирание растений и животных Ш биохимические процессы разложения захват растениями усвояемых форм азота. На построение живого вещества на суше используется 2 562 мл и. т азота в год.
Живое вещество океана ежегодно захватывает несколько больше азота — 2 762 млн. т, который вовлекается в миграцию, подобную происходящей на суше. Круговороты этого элемента в океане и на суше не изолированы. Часть азота в форме растворимых солей азотной кислоты (нитратов) и тончайших взвесей органического вещества с речным стоком поступает с континентов в океан. Это количество американский ученый К- Делвич оценивает в 30 млн. т.
|