Skutki stosowania srodków ochrony roslin dla gleby

Czym jest GLEBA?
Gleba jest to mieszanina szczątek skał, humusu (warstwy gleby powstałej z rozłożonych szczątków roślin i zwierząt), powietrza i wody, zapewniająca odpowiednie środowisko do rozwoju roślin. W skład gleby wchodzą również mikro-, mezo- i makroorganizmy. Współdziałanie tych organizmów doprowadza środowisko glebowe do pewnego optymalnego stanu równowagi biologicznej, którą zakłóca każdy nowy dopływ substancji chemicznych.

Mieszkańcy gleby

Gleba jest naturalnym środowiskiem życia różnych organizmów, do których zaliczamy:
MIKROFLORĘ GLEBOWĄ – ogół drobnoustrojów (bakterie, promieniowce, wirusy, mikroskopowe grzyby, glony).
MIKROFAUNĘ GLEBOWĄ – organizmy tak małe, że nie można ich obserwować „gołym” okiem (pierwotniaki oraz niektóre nicienie).
MEZOFAUNĘ GLEBOWĄ – zwierzęta, których wymiary mieszczą się a w granicach 0,2–2 mm (nicienie, roztocze, skoczogonki, wrotki, wazonkowce).
MAKROFAUNĘ GLEBOWĄ – dżdżownice, stawonogi, krety, chomiki, susły, myszy, nornice itd.
GRZYBY MAKROSKOPOWE – grzyby, których owocniki obserwujemy sezonowo (pieczarki, kurki, podgrzybki itd.), a których grzybnia przerasta stale glebę.
ROŚLINY WYŻSZE – rośliny, które nie tylko zasilają glebę w materię organiczną, ale także dostarczają do gleby inne biologicznie czynne substancje i swoimi korzeniami przerastają materiał glebowy.

Ochrona roślin

Ochrona roślin - to zabiegi mające na celu wyeliminowanie wszystkich czynników biotycznych, zmniejszających produkcję roślinną gatunków uprawnych i ozdobnych, z wykorzystaniem środków chemicznych, biologicznych, fizycznych i mechanicznych.

Metody zwalczania chorób i szkodników

 Metoda biologiczna
polega na niszczeniu szkodników przez ich naturalnych wrogów, tzn. przez wirusy, bakterie i grzyby, powodujące choroby szkodników oraz przez owady pasożytujące i żerujące na szkodnikach roślin.
 Metoda mechaniczna
ręczne zbieranie szkodników oraz ścinanie porażonych części roślin – metoda mało wydajna stosowana np. przy zwalczaniu stonki ziemniaczanej i pędraków;
stosowanie zapór w celu niedopuszczenia szkodników do uprawianych roślin (opaski lepowe, rowy ochronne, chochoły słomiane chroniące w zimie drzewa przed zającami);
przynęty i pułapki stosowane w celu zwabienia szkodnika do poszukiwanego przez niego pokarmu.
 Metoda fizyczna
polega na niszczeniu chorób i szkodników za pomocą niskich lub wysokich temperatur.
 Metoda chemiczna
jest to metoda najbardziej rozpowszechniona , a zarazem najskuteczniejsza. Do tej metody zaliczamy: opryskiwanie, opylanie i gazowanie różnymi preparatami chemicznymi czyli środkami ochrony roślin.

Środki ochrony roślin (pestycydy)

Wśród wymienionych poprzednio sposobów ochrony roślin szczególne znaczenie, zarówno pozytywne jak i negatywne, ma stosowanie pestycydów.
Z jednej strony pestycydy umożliwiają zwiększenie produkcji żywności przez niszczenie chwastów i szkodników atakujących rośliny uprawne i płody rolne, w następstwie czego zwiększa się wydajność z hektara, a także ograniczają straty w czasie transportu i przechowywania żywności.
Z drugiej strony pestycydy to - wśród związków chemicznych zanieczyszczających środowisko - jedna z najbardziej niebezpiecznych grup ze względu na właściwości toksyczne, trwałość w środowisku, zdolność do biokumulacji, a także powszechność ich stosowania.

Zanieczyszczenia gleb

Negatywne oddziaływanie na stan gleb jest wynikiem wielu czynników. Zanieczyszczenia pochodzące z działalności człowieka dostają się do gleb bezpośrednio, ale również za pomocą nośników atmosferycznych, jak np. deszczu, śniegu czy wiatru. Substancje te przenoszone są na znaczne odległości i w dużej mierze mają wpływ na stan czystości gleb nie użytkowanych rolniczo i gleb pozbawionych punktowych źródeł zanieczyszczeń. Obszary, na których występuje skumulowanie przemysłu, lokalizacja składowisk odpadów oraz baz przeładunkowych materiałów sypkich czy też mogilniki (miejsca przechowywania opakowań po chemicznych środkach ochrony roślin, nawozach i środkach stosowanych w weterynarii) potencjalnie zaliczyć należy do terenów, na których zanieczyszczenie gleb będzie znacznie wyższe niż na obszarach rolniczych.

Występowanie pestycydów

Ze względu na powszechność stosowania pestycydy można znaleźć we wszystkich elementach środowiska: w wodzie, powietrzu, glebie, osadach dennych, a nawet w organizmach żywych i żywności. Rodzaje występujących w środowisku pestycydów zależą od wielu czynników. Trzeba dodać, że nawet dawno już niestosowane pestycydy mogą występować w środowisku jako depozyty w osadach, glebach czy organizmach żywych, z których przechodzą do wody i powietrza.

Obieg pestycydów w przyrodzie

Zaleganie pestycydów w środowisku, oprócz bezpośredniego zagrożenia, stwarza możliwość ich przemieszczania się wewnątrz i między ekosystemami. Naturalnym magazynem wszelkich zanieczyszczeń w ekosystemach, w tym pestycydów, jest gleba. Z niej związki rozpuszczalne mogą, poprzez wody gruntowe, przedostać się do zbiorników wodnych, a związki lotne do atmosfery.

Toksyczność pestycydów

Zakłada się, że pestycydy powinny charakteryzować się dużą toksycznością w stosunku do chorób i szkodników, a małą dla uprawianych roślin oraz dla zwierząt i ludzi. Pestycydy okazały się jednak bronią obosieczną, gdyż - oprócz pozytywnych skutków - mają także skutki negatywne. Niektóre środki kumulują się w tkankach, co działa szkodliwie na organizm, ponadto mogą przebywać w glebie przez wiele lat, mimo że z czasem ich biologiczna aktywność zanika. Niektóre z pestycydów hamują tworzenie się brodawek na korzeniach roślin motylkowych. Obecnie znamy ponad 200 syntetycznych pestycydów.

Podział pestycydów

W zależności od grupy roślin czy zwierząt, na które oddziałują, pestycydy dzieli się m.in. na:
- bakteriocydy- środki bakteriobójcze
- insektycydy- środki owadobójcze
- rodentycydy- środki gryzoniobójcze
- nematocydy- środki nicieniobójcze
- akarycydy- środki roztoczobójcze
- aficidy- środki mszycobójcze
- repelenty- środki odstraszające szkodniki
- atraktanty- środki zwabiające szkodniki
- herbicydy - środki chwastobójcze
- fungicydy- środki grzybobójcze
- relardanty- środki powodujące opóźnienie wzrostu roślin.

Trwałość pestycydów

Trwałość pestycydów w glebie zależy od struktury, rodzaju, odczynu pH oraz ilości mikroorganizmów w glebie. Insektycydem najczęściej do niedawna stosowanym był DDT; w ciągu 25 lat wykorzystano ok. 1,5 mln ton tego środka i jest on obecny wszędzie na kuli ziemskiej. Dużą wada DDT jest właściwość kumulowania się w organizmach oraz duża odporność na rozkład. Do organizmu człowieka DDT przenika nie tylko z pokarmem zwierzęcym, ale także z roślinnym. Wieloletnie stosowanie DDT uodporniło szereg owadów na jego działanie (np. stonkę ziemniaczaną), a spowodowało wyniszczenie ich naturalnych wrogów.

Skutki stosowania pestycydów

Różne szkodniki atakują rośliny ogrodowe. Niszczą liście tak, że roślina nie może wytwarzać dostatecznej ilości związków organicznych, roznoszą choroby i uszkadzają owoce. W celu ich zwalczenia stosujemy pestycydy. Założeniem idealnym jest pełna wybiórczość działania, tj. niszczące - toksyczne dla niepożądanych form, natomiast nieszkodliwe dla człowieka i pożytecznych zwierząt, owadów i roślin. W praktyce okazało się to nieosiągalne.

Skutki pozytywne

Pestycydy niszczą rośliny i zwierzęta zagrażające i przynoszące szkodę „naszym” roślinom. Jest to pozytywny i jak najbardziej pożądany skutek działania pestycydów.
„Istnieje wiele przykładów niewątpliwych korzyści z racjonalnego stosowania pestycydów. Należy do nich m.in. wzrost produkcji roślinnej i zwierzęcej oraz likwidacja ognisk epidemii. W USA obliczono, że dzięki stosowaniu pestycydów w akcjach sanitarnych w ciągu 15 lat zdołano uratować życie 5 mln ludzi, a zapobiec chorobom u ponad 100 mln.” ("Chemiczne substancje toksyczne w środowisku", Komisja Nauk Medycznych - Oddział PAN w Krakowie, 1990r.)

Skutki negatywne

Badania doświadczalne wykazały szkodliwy wpływ pestycydów na większość organizmów żywych, w tym także ludzi. Wzrastające możliwości analityczne wykazały, że człowiek i wszystkie organizmy są narażone na wpływ różnych dawek pestycydów. Od dużych w warunkach awaryjnych do małych, często na poziomie dopuszczalnym, ale szeroko rozpowszechnionych o nieprzewi-dzianych skutkach odległych. Daje to tej grupie związków specjalną pozycję, także w klasyfikacji toksykologicznej.
W skutek niewłaściwej gospodarki pestycydami możliwe jest skażenie siedliska rolniczego, czyli tzw. intoksykacja siedliska rolniczego. Taki teren przez bardzo długi okres czasu nie może być wykorzystywany rolniczo.
Stosowanie pestycydów w bardzo dużym stopniu przyczyniło się do zanieczyszczenia środowiska. Zanieczyszczenia gleb i gruntów mogą zmieniać właściwości fizyczne, chemiczne i mikrobiologiczne gleby obniżając jej urodzajność, a więc powodują zmniejszenie plonów i obniżenie ich jakości, zakłócają przebieg wegetacji roślin, niszczą walory ekologiczne i estetyczne szaty roślinnej, a także mogą powodować korozję fundamentów budynków i konstrukcji inżynierskich, np. rurociągów. .
Większość pestycydów jest wysiewana bezpośrednio do gleby, lub rozpylana nad polami uprawnymi, plantacjami i lasami, a więc trafia bezpośrednio do środowiska.
Wpływ pestycydów na gleby
1. Zmiana właściwości chemicznych gleby
 zmiany składu chemicznego w roztworze glebowym (fazie ciekłej gleby)
 zmiany składu chemicznego powietrza glebowego (faza gazowa gleby)
 zmiany składu chemicznego fazy stałej (mineralnej) gleby – powstawanie związków nierozpuszczalnych
2. Zmiana właściwości biologicznych gleby
 zmniejszenie liczebności i biomasy poszczególnych grup organizmów glebowych
 wyginięcie gatunków wrażliwych
 zaburzenia funkcji życiowych organizmów
 zaburzenia równowagi biologicznej gleb
 „zmęczenie” gleb
3. Zmiany właściwości gleb wynikające ze zmian właściwości biologicznych
 zahamowanie rozkładu materii organicznej i jej mineralizacji
 zaburzenia przemian biochemicznych
 gromadzenie związków toksycznych na skutek zaburzeń przemian biochemicznych
 zmniejszenie pulchności i przewiewności gleby
 erozja gleby jako następstwo jej odkrycia (ogołocenia z roślin)
 zubożenie gleb w mikro- i makroelementy (substancje odżywcze) dostępne dla roślin
 zaburzenia symbiozy pomiędzy mikroorganizmami i roślinami wyższymi (np. mikoryz)
 pogorszenie żyzności gleb
 zaburzenia funkcji ekologicznych gleb

Podsumowanie
Pestycydy mają dobre i złe strony, jednak żadne z tych pierwszych nie są pozytywne dla gleby.
Musimy pamiętać, że bardzo łatwo jest zniszczyć glebę, ale bardzo trudno ją zregenerować. Uformowanie dwu i pół centymet-rowej warstwy próchniczej zajmuje średnio 5000 lat. Dlatego uważamy, że ludzie powinni starać się jak najbardziej ograniczać stosowanie środków chemicznych i wprowadzać nawozy naturalne.

Bibliografia:
 Goszczyński W., „Zoocydy w ochronie roślin” Wydawnictwa SGGW, Warszawa (1993)
 Swarcewicz M., ”Studia nad trwałością wybranych herbicydów w obecności innych ksenobiotyków w środowisku gleb” (2002)
 Seńczuk W., „Toksykologia” Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa (1994)
 Dobrzeński B., Zawadzki S., praca zbiorowa „Gleboznawstwo” Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa (1995)
 Kalinowska A. „Ekologia – wybór przyszłości”
 „Chemiczne substancje toksyczne w środowisku”, Komisja Nauk Medycznych - Oddział PAN w Krakowie (1990)
 Biziuk M., praca zbiorowa „Pestycydy – występowanie, oznaczanie i unieszkodliwianie”, WNT Warszawa (2001)