Poľnohospodárska technológia

Účinky znečistenia

Prakticky všetky formy technológie presne určujú určitú cenu pri poškodení životného prostredia; poľnohospodárstvo nie je výnimkou. Poľnohospodárstvo zase zasa poškodzujú nežiaduce vedľajšie produkty iných technológií (pozri tiež znečistenie: Znečistenie prírodných zdrojov).

Vzduch má fyzikálne vlastnosti a chemické zloženie, ktoré sú životne dôležitými parametrami života rastlín aj zvierat. Teplota, vodná para, pohyb, kyslík a oxid uhličitý v atmosfére majú priamy vplyv na produkciu potravín a vlákien. Kvalita ovzdušia sa mení zavedením kontaminantov do ovzdušia a poľnohospodárske činnosti využívajúce takýto vzduch môžu byť nepriaznivo ovplyvnené. Poškodenie rastlín znečisťujúcimi látkami v ovzduší súvisí s meteorologickými podmienkami, najmä s teplotnými inverziami v atmosfére.

Znečistenie vzduchu

Poškodenie znečistenia ovzdušia v poľnohospodárstve

Viac ako storočie znečistenie ovzdušia ovplyvnilo poľnohospodárstvo. Spaľovanie uhlia a ropy produkuje oxidy síry. Fluoridy sú výsledkom tavenia a výroby skla a keramiky. Vo vzduchu sa nachádzajú zvýšené hladiny amoniaku, chlóru, etylénu, merkaptánov, oxidu uhoľnatého a oxidov dusíka. Motorové vozidlá a rastúca populácia spôsobujú fotochemické znečistenie ovzdušia, ktoré ovplyvňuje nielen koncentrácie v mestách, ale aj priľahlé vidiecke oblasti. Zmes znečisťujúcich látok zo všetkých zdrojov vrátane poľnohospodárstva vypustila do ovzdušia množstvo znečisťujúcich látok, ako sú aldehydy, uhľovodíky, organické kyseliny, ozón, peroxyacetylnitráty, pesticídy a rádionuklidy. Účinok týchto znečisťujúcich látok na potraviny, vlákninu, krmoviny a lesné plodiny je rôzny v závislosti od koncentrácie, geografie a poveternostných podmienok. Poškodenie plodín znečistením ovzdušia samozrejme prináša aj ekonomické straty.

Účinky znečistenia ovzdušia na rastliny a zvieratá sa môžu merať týmito faktormi: 1. interferencia s enzýmovými systémami; (2) zmena bunkových chemických zložiek a fyzikálnej štruktúry; (3) spomalenie rastu a znížená produkcia z dôvodu metabolických zmien; (4) akútna okamžitá degenerácia tkaniva. Znečisťujúce látky, ktoré vstupujú do ovzdušia z iných zdrojov ako z poľnohospodárstva a ktoré produkujú reakciu rastlín, sa klasifikujú ako: (1) kyslé plyny; (2) produkty spaľovania; (3) produkty reakcií vo vzduchu; a (4) rôzne odpadové vody.

Kyslé plyny

Kyslé plyny zahŕňajú fluoridy, oxid siričitý a chlór. Fluorovodík je pre rastliny mimoriadne toxický; niektoré rastliny sú poškodené pri kontakte s koncentráciou menšou ako jedna časť na miliardu. K poškodeniu zjavne dochádza spočiatku chlorofylu, čo vedie k škvrnitej chloóze a neskôr k usmrteniu buniek. Rastliny sa líšia stupňom tolerancie na fluorovodík; rastliny, ktoré ľahko akumulujú fluorid, sú zvyčajne naj tolerantnejšie. Kukurica je náchylnejšia ako paradajka. Všetky rastliny sú najcitlivejšie na poškodenie fluoridmi v období rýchleho rastu.

Oxid siričitý uvoľňovaný pri spaľovaní oleja a uhlia obyčajne spôsobuje nekrózu (smrť buniek) listu. Pri určitých koncentráciách ovplyvňuje oxid siričitý rastliny, ak sú otvorené stomaty (drobné póry v epiderme listu alebo stonky). Vysoká svetelná intenzita, priaznivé rastové teploty, vysoká relatívna vlhkosť vzduchu a dostatočný prívod vody vedú k otvoreným stomatám. Rastliny, ktoré v noci uzatvárajú svoje stomatózy, môžu v tomto období oveľa lepšie tolerovať oxid siričitý. Ihličnany sú náchylnejšie na jar a začiatkom leta, keď sa nové ihly predlžujú. Oxid siričitý absorbovaný listovými bunkami sa spojí s vodou za vzniku toxického siričitanu, ktorý sa však pomaly oxiduje na relatívne neškodný síran. Toxicita oxidu siričitého je teda funkciou rýchlosti jeho absorpcie jednotlivými rastlinami; rýchla absorpcia spôsobí väčšie zranenie. Poškodenie rastlín chlórom je trochu zriedkavé; jej typickými príznakmi sú bielenie a nekróza listu.

Produkty spaľovania

Hlavnými produktmi spaľovania sú etylén, acetylén, propylén a oxid uhoľnatý. Je známe, že z nich etylén nepriaznivo ovplyvňuje rastliny; Aj keď to môžu urobiť aj ostatní, vyžadovalo by to ich vyššiu koncentráciu, ako sa zvyčajne vyskytuje v znečistenom vzduchu. Po mnoho rokov sa pozorovalo, že svietiaci plyn (3% etylén) unikajúci z potrubí spôsobil poškodenie okolitej vegetácie. Teraz sa pri použití zemného plynu etylén vo vzduchu získava väčšinou z určitých chemických priemyselných odvetví a z automobilových výfukových plynov. Skleníkové kvety v metropolitných oblastiach sú zvyčajne poškodené etylénom. Zdá sa, že takéto zranenie je spôsobené nadmerným urýchlením životného procesu, a tým aj poškodením. Etylén bol prvýkrát identifikovaný ako ovplyvňujúci život rastlín na veľkých plochách v teréne jeho účinkami na bavlnu a iné rastliny v blízkosti závodu na výrobu polyetylénu.

Etylén, ozón a peroxyacetylnitrát sa vyrábajú ako reakčné produkty vo vzduchu a jednoznačne sa podieľajú na poškodení rastlín. Okrem toho existuje podozrenie na určité bisulfity a oxid dusičitý; pravdepodobne sú aj iní. Ozón je hlavnou látkou znečisťujúcou ovzdušie ovplyvňujúcou poľnohospodárstvo. Poškodenie bolo zistené v mnohých poľných plodinách vrátane špenátu, tabaku, ovocia, zeleniny, lesných stromov a okrasných rastlín. Príznaky toxicity ozónu sa vyskytujú ako škvrny, pruhované pruhy, škvrny, popáleniny končatín a predčasné žltnutie lístia; môžu byť viditeľné iba na hornom povrchu krídla. Peroxyacetylnitrát a jeho analógy vyvolávajú príznaky zvané strieborné listy a pruhy listov, ktoré sa pozorujú v oblasti Los Angeles a inde inde.

Nepriaznivé účinky vzdušných rádioaktívnych kontaminantov na poľnohospodárske hospodárstvo sú v súčasnosti malé.