ТЕМА 13. БІОЛОГІЧНІ ДЕГРАДАЦІЇ.

2. Вплив пестицидів на біоту ґрунту.

Пестициди - це хімічні речовини, призначені для знищення шкідників сільського господарства, бур'янів та засмічуючої рослинності. До цієї ж групи відносять і десиканти – хімічні препарати, які використовують для обезводнювання рослин, прискорення їх дозрівання та поліпшують умови збирання врожаю. Світовий асортимент пестицидів нараховує більше 100 тис. найменувань, річне виробництво пестицидів в світі перевищує 2 млн. т. Вони застосовуються в широких масштабах для боротьби зі шкідниками та хворобами сільськогосподарських рослин і деревних насаджень, для знищення кровосисних паразитів тварин і людини. Висока економічна ефективність цих речовин обумовлює неухильне зростання їх застосування, особливо в інтенсивних технологіях, де гербіциди, наприклад, знижують засміченість полів на 70−95%. Втрати врожаю за рахунок використання хімічних засобів захисту рослин знижуються в 2 - 3 рази.

Ефективність дії пестицидів залежить від їх складу і властивостей. Різні групи пестицидів представлені: карбоновими кислотами та їх похідними, похідними карбамінової кислоти, фосфорорганічними сполуками, хлорорганічними речовинами. Попередньо передбачалося, що дія пестицидів обмежується сферою їх призначення, тобто впливати та обмежувати розвиток і покращувати умови для росту і розвитку корисних на організм. Але в ґрунті можуть відносно довго зберігатися їх залишкові кількості. Вони й виявляють себе як забруднюючі речовини. У загальній масі забруднюючих речовин частка пестицидів не велика - всього 0,2%. Будучи задумані для знищення живих організмів (біоциди - буквально означає «вбивають життя»), вони небезпечні високою біологічною активністю. Зберігаючись в ґрунті, вони можуть по харчових ланцюгах потрапити в продукти харчування. Пестициди впливають на всі ланки системи ґрунт - корми - тварини - продукція - людина. Крім прямої дії вони можуть створювати метаболіти, вплив і значення яких для всього живого ще невстановлені.

Стійкість залишкових пестицидів до розкладання залежить від структури речовин, що входять до їх складу, і від впливу природних умов: температури, властивостей ґрунту, ґрунтової біоти. До найбільш стійким відноситься біль- шість хлорорганічних пестицидів, які можуть зберігатися у ґрунті 18 місяців і більше. Карбонові, карбамінові кислоти та їх похідні менш стійкі.

Швидкість розкладання пестицидів залежить не тільки від властивостей препарату, а й від температури і вологості ґрунтів. Наприклад, симазин в жар- кому і вологому кліматі може розкластися за 5 -6 місяців, а в менш сприятливих умовах він зберігається протягом 2 - 3 років. Вплив кислотно-основних умов, вмісту гумусу, гранулометричного складу носить нелінійний характер. Так, висока сорбційна здатність ґрунтів знижує швидкість деструкції пестицидів. У той же час гумус, вміст якого збільшує сорбційну здатність ґрунту, може грати і каталітичну роль, підвищуючи швидкість розкладання пестицидів.

Вплив на мікроорганізми

Пестициди можуть змінювати чисельність, різноманіття та активність ґрунтових мікроорганізмів.

Найбільш чутливими можуть бути окремі групи бактерій і грибів. При цьому дія залежить від діючої речовини, її концентрації, властивостей ґрунту, температури, вологості та тривалості перебування препарату в ґрунті.

Під впливом пестицидів можуть змінюватися процеси:

·  мінералізації органічної речовини;

·  амоніфікації та нітрифікації;

·  фіксації атмосферного азоту;

·  трансформації фосфору та сірки;

·  розкладання рослинних решток.

У результаті може порушуватися нормальний кругообіг поживних речовин у ґрунті.

Вплив на ґрунтові гриби

Фунгіциди безпосередньо спрямовані проти грибів, тому вони можуть впливати не лише на патогенні, а й на корисні ґрунтові гриби.

Особливе значення мають мікоризні гриби, які утворюють симбіотичні зв'язки з коренями рослин. Мікориза сприяє поглинанню фосфору, води та мікроелементів і підвищує стійкість рослин до несприятливих умов. Тому пригнічення мікоризної активності може негативно позначатися на живленні рослин.

Вплив на ґрунтових безхребетних

Пестициди можуть впливати на дощових черв'яків, колембол, кліщів, нематод та інших ґрунтових безхребетних.

Дощові черв'яки мають особливе значення для ґрунтоутворення. Вони перемішують ґрунт, створюють ходи, сприяють формуванню водостійких агрегатів та прискорюють розкладання органічних решток.

Зменшення чисельності або активності таких організмів може призвести до погіршення структури ґрунту, водопроникності та біологічної активності.

Зміна ґрунтового біорізноманіття

Одним із найбільш важливих наслідків тривалого застосування пестицидів є можливе зменшення біологічного різноманіття.

Пестицид не обов'язково однаково впливає на всі види. Чутливі організми можуть гинути або втрачати активність, тоді як стійкіші види продовжують розвиватися. Це може змінювати співвідношення окремих функціональних груп ґрунтової біоти.

Таким чином, навіть якщо загальна кількість мікроорганізмів суттєво не змінюється, може змінитися структура мікробного угруповання та його функціональна активність.

Позитивні та негативні наслідки

Вплив пестицидів на ґрунтову біоту не є однозначно негативним. За правильного застосування препаратів у рекомендованих дозах їхній вплив може бути обмеженим і тимчасовим, а ґрунтова біота здатна частково відновлюватися.

Деякі мікроорганізми, навпаки, використовують пестициди як джерело енергії або поживних речовин і беруть участь у їхньому біологічному розкладанні. Це один із природних механізмів самоочищення ґрунту.

Однак систематичне застосування препаратів, передозування або використання стійких речовин може призводити до триваліших змін у ґрунтовій екосистемі.