ქიმიის როლი სოფლის მეურნეობაში

გასული საუკუნის მეორე ნახევრიდან, მსოფლიო მასშტაბით სოფლის მეურნეობის სფეროში მნიშვნელოვნად გაიზარდა ქიმიური ელემენტებისა და ნაერთების გამოყენების მაჩვენებელი. ნიადაგების ნაყოფიერების შემცირების გამო, სოფლის მეურნეობის დარგის მეცნიერები და სპეციალისტები, მოსავლიანობის ამაღლების მიზნით, იძულებული გახდნენ, სხვადასხვა მეთოდებით გაამდიდრონ ნიადაგების სტრუქტურა და ნაყოფიერება. ბოლო პერიოდში მკაფიოდ გამოიკვეთა ერთ-ერთი ასეთი მიმართულება, რომელიც ცნობილია „სოფლის მეურნეობის ქიმიზაციის” სახელით.

„ქიმიზაცია” ზოგადად სამეცნიერო-ტექნიკური პროგრესის ერთ-ერთი მიმართულებაა, რომელიც დაფუძნებულია სხვადასხვა სფეროში, ქიმიური ნივთიერებების, პროცესების და მეთოდების გამოყენებაზე.

სოფლის მეურნეობაში დღეს ქიმიზაციის შემდეგი ძირითადი მიმართულებებია:

— მაკრო და მიკრო მინერალური სასუქების და საკვები ფოსფატების წარმოება;

— მცენარეთა დაცვის ქიმიური საშუალებების (ჰერბიციდების, ზოოციდების, ინსექტიციდების და ა.შ.) გამოყენება;

— ნიადაგში, მისი სტრუქტურის გაუმჯობესების მიზნით, კირის, თაბაშირის და სხვა ნივთიერებების შეტანა;

— მცენარის ზრდისა და მსხმოიარობის სტიმულატორების გამოყენება მემცენარეობაში.

— პოლიმერული მასალების წარმოება და გამოყენება სოფლის მეურნეობაში;

— სოფლის მეურნეობაში ეკოლოგიურად სუფთა პროდუქტების წარმოების მეთოდების დანერგვა;

— ცხოველების პროდუქტიულობის გაზრდა სტიმულატორებით და სპეციალური საკვები დანამატებით.

I. სასუქების გამოყენება და მათი კლასიფიკაცია

მინერალური სასუქების გამოყენების ეფექტურობა მნიშვნელოვნად მაღალია იმ შემთხვევაში, როდესაც ისინი გამოიყენებიან პარალელურად სხვა აგროტექნიკურ ღონისძიებებთან ერთად. ხანგრძლივი ექსპლუატაციის შედეგად ნიადაგი გაღარიბდა. ეს პრობლემა მსოფლიო მასშტაბისაა. ნიადაგებს უკან არ უბრუნდება მინერალური ნივთიერებების 90%, რომელიც მათგან მცენარეების მიერ გამოიწოვება.

დედამიწაზე მოსახლეობის ზრდამ საკვები პროდუქტების წარმოების მნიშვნელოვანი ზრდა განაპირობა, რამაც თავის მხრივ გამოიწვია ნიადაგიდან სასარგებლო მინერალური ნივთიერებების გამოტანა და შესაბამისად მათი გამოფიტვა. ასეთი ნიადაგები გვაძლევენ დაბალი ბიოლოგიური ხარისხის საკვებ ნივთიერებებს, რომლებიც შესაბამისად ამცირებს ადამიანების ენერგიას და მათ სიცოცხლისუნარიანობას. როგორც აღვნიშნეთ ნიადაგების სტრუქტურისა და ნაყოფიერების ამაღლების ერთ-ერთი იძულებითი მიმართულება ქიმიური ნივთიერებების გამოყენებაა, მაგრამ უნდა გვახსოვდეს, რომ სოფლის მეურნეობაში მინერალური სასუქების და პესტიციდების არასწორი და ზედმეტი დოზით გამოყენება ასევე მნიშვნელოვან უარყოფით ეფექტს გვაძლევს, ვინაიდან ის მიღებულ პროდუქციაში ნიტრიტების და ნიტრატების სიჭარბეს, ასევე წყალსაცავების, ზღვებისა და ოკეანეების დაბინძურებას იწვევს.

სოფლის მეურნეობაში გამოყენებული სასუქები შემდეგ ჯგუფებად იყოფა: მინერალური, ორგანული, ორგანო-მინერალური და ბაქტერიული.

მინერალური სასუქები — არაორგანული ნივთიერებებია (ძირითადად მარილები), რომლებიც შეიცავენ მცენარისათვის აუცილებელ საკვებ ელემენტებს. მათი მიღება ხდება არაორგანული ნედლეულის ქიმიური ან მექანიკური დამუშავებით. ისინი შემადგენლობის მიხედვით იყოფიან: აზოტოვან, ფოსფოროვან, კალიუმიან და მიკროსასუქებად (ბორის, მოლიბდენიანი და სხვა).

ორგანული სასუქები — რომლებშიც მცენარისათვის საჭირო მკვებავი ელემენტები არის მცენარეული და ცხოველური წარმოშობის ნივთიერებებში (ნაკელი, ტორფი, ფეკალიები, კომტინი, საკვები ნარჩენები და სხვა).

ორგანო-მინერალური სასუქები — ერთდროულად შეიცავს ორგანულ და მინერალურ ნივთიერებებს. მათი მიღება ხდება ორგანული ნივთიერებების (ტორფის, მურა ნახშირის, ფიქალების), ამიაკის და ფოსფორის მჟავით დამუშავების შედეგად, ან ორგანული ნივთიერებების (ტორფის ან ნაკელის) ფოსფოროვან სასუქებთან შერევით.

ბაქტერიული სასუქები პრეპარატებია, რომლებიც შეიცავენ ნიადაგის ორგანული ნივთიერებების მაფიქსირებელ მიკროორგანიზმებს (აზოტობაქტერიები, ნიადაგის ნიტრაგინი და სხვა).

აგრეგატული მდგომარეობის მიხედვით სასუქები შეიძლება იყოს:

— მყარი;  — თხევადი;  — სუსპენზია.

აგროტექნიკური ზემოქმედების მიხედვით ისინი შეიძლება დავყოთ:

პირდაპირ, ირიბ, მცენარის ზრდის მარეგულირებელ პრეპარატებად.

II. პირდაპირი ზემოქმედების სასუქები უშუალოდ მცენარის კვებისათვის გამოიყენება. ისინი შეიცავს აზოტს, ფოსფორს, კალიუმს, მაგნიუმს, გოგირდს, რკინას და მიკროელემენტებს (B, M, Cu, Zn).

პირდაპირი ზემოქმედების სასუქები იყოფა: ა) მარტივ, რომლებიც შეიცავს კვების ერთ-ერთ ელემენტს: აზოტს, ფოსფორს, კალიუმს, მოლიბდენს და ა.შ. ესენი თავის მხრივ ისინი იყოფიან:

აზოტოვან სასუქებად, რომლებიც განსხვავდება აზოტის ნაერთების ფორმით (ამიაკური, ნიტრატული, ამიდური, მათი ნარევები და სხვ.);

ფოსფოროვან სასუქებად, რომლებიც თავის მხრივ იყოფა წყალში და ორგანულ მჟავებში მათი ხსნადობის მიხედვით.

წყალში ხსნადი სასუქებია: ჰიდროფოსფატები; წყალში უხსნადი სასუქები (პრეციპიტატები) იხსნებიან ლიმონის მჟავისა და მისი მარილების ხსნარებში. წყალში ძნელად ხსნადი სასუქები (ფოსფორიტული ფქვილი და მარტივი სუპერფოსფატი).

— კალიუმიანი სასუქები იყოფა: ნედლ მარილებად (კაინიტისა და სილვინიტის მარილები), კონცენტრირებულ მარილებად, რომლებიც მიღებულია ბუნებრივი კალიუმის მარილების (KCL, K₂SO₄)  გადამუშავებით, ნაცარი (მერქნის და ტორფის) K₂CO₃ (პოტაშის) შემცველი.

— მიკრო სასუქები ტექნიკური ნაერთებია, რომლებიც შეიცავს მიკროელემენტებს B (OH)₃;  H₃BO₃; ამონიუმის მოლიბდატი   (NH₄)₂MO₄ და სხვა.

ბ) კომპლექსური სასუქები: შეიცავს ორ მკვებავ ელემენტს მაინც.

III. ირიბი ზემოქმედების სასუქები გამოიყენება ნიადაგზე ქიმიური, ფიზიკური, მიკრობიოლოგიური ზემოქმედებისა და სასუქების გამოყენების პირობების გაუმჯობესების მიზნით. მაგალითად, ნიადაგის მჟავიანობის განეიტრალებისათვის გამოიყენება დაფქვილი კირქვა, დოლომიტი, ჩამქრალი კირი, ნიადაგის მჟავიანობის ასამაღლებლად გამოიყენება ნატრიუმის ჰიდროსულფიტი (NaHSO₃).

1. IV. ნიადაგის ქიმიური მელიორაცია

ნიადაგის ქიმიური მელიორაცია ტარდება მაღალი მჟავიანობის ან ტუტიანობის შემთხვევაში. პირველ შემთხვევაში ტარდება მოკირიანება (CaCO₃)  ხოლო მეორე შემთხვევაში მოთაბაშირება (CaSO₄ 2H₂O).

1. V. მცენარეთა დაცვის ქიმიური საშუალებები.

ყოველწლიურად მავნებლების, სარეველების და სხვადასხვა დაავადებების გამო მსოფლიო მოსავლის 24% კარგავს. სოფლის მეურნეობის ზარალი ყოველწლიურად 70 მილიარდ დოლარს აჭარბებს, ამიტომ მავნებლებთან, სარეველებთან და დაავადებებთან საბრძოლველად სოფლის მეურნეობაში იყენებენ  ათეულ ათასობით ტონა პესტიციდებს. რაც ყოველწლიურად ასიათასობით ტონა მოსავლის შენარჩუნების საშუალებას იძლევა.

დანიშნულების მიხედვით პესტიციდები იყოფა:

— ინსექტიციდებად (მავნე მწერებთან საბრძოლველად);

— ფუნგიციდებად (მცენარისა და ნიადაგის სოკოვანი დაავადებების სამკურნალოდ);

— ჰერბიციდებად (სარეველების გასანადგურებლად);

— ბაქტერიოციდებად (მავნე მიკროორგანიზმების მოსაპოვებლად);

— ზოოციდებად (მღრღნელების მოსასპობად);

— სქესობრივ ატრაქტანტებად (მავნებლების სატყუარა და მათი განადგურება);

— რეპელენტებად (მავნე მწერების შესაშინებლად და მცენარიდან მოსაშორებლად);

— ჰემოსტერილიანტებად (მავნე მწერების სტერილიზაციისათვის).

პესტიციდების ფართო მასშტაბით გამოყენება იძლევა არა მარტო მოსავლიანობის ზრდას, არამედ იწვევს ისეთ უარყოფით მოვლენებს, როგორიცაა: გარეული ცხოველების დაღუპვა მინდვრების პესტიციდებით დამუშავების გამო; პესტიციდების გამოყენების შემდეგ მავნებლების მასიური გამრავლება; პესტიციდებისადმი შეგუებული მავნებლების გამრავლება.

ბუნებაზე პესტიციდების მავნე ზეგავლენის შემცირება შესაძლებელია მავნებლებთან ბრძოლის შემდეგი მეთოდების გამოყენებით:

— კარანტინის მეთოდი (მავნებლების გავრცელების შეზღუდვა);

— სელექციური მეთოდი (მცენარეების და ცხოველების ისეთი ჯიშების გამოყვანა, რომლებიც უძლებს ავადმყოფობას და მავნებლებს);

— აგროტექნიკური მეთოდი (ნიადაგის დამუშავება, თესლბრუნვის შემოღება და ა.შ.);

— ქიმიური მეთოდი (ახალი პესტიციდების შექმნა, მაღალი ამორჩევის და შემდგომი დაშლის უნარით);

— ფიზიკური მეთოდი (ულტრაბგერითი, ულტრაიისფერი და სხვა);

— ბიოლოგიური მეთოდით (მავნებლების ენტომოფაგების და პარაზიტების გამოყენება; მტაცებელი და მწერების მჭამელი ფრინველების და ძუძუმწოვრების გამოყენება; მავნებლების ავადმყოფობის გამომწვევი მიკრობების და ვირუსების გამოყენება).

VI. პესტიციდები

პესტიციდები წარმოადგენენ სხვადასხვა ქიმიურ ნივთიერებებს, რომელთა დანიშნულებაა მავნე ორგანიზმების განადგურება. პესტიციდების ძირითადი ნაწილი წარმოადგენს შხამიან ნივთიერებებს. პესტიციდით მოწამვლა დამღუპველია ფრინველებისათვის, ვინაიდან ფრინველები უფრო მეტად მგრძნობიარენი არიან შხამქიმიკატების მიმართ. პესტიციდებით მოწამვლის შემთხვევაში ფრინველის კვერცხის ნაჭუჭი თხელდება და ის ადვილად ტყდება. პესტიციდები უარყოფით ზეგავლენას ახდენენ ადამიანის ჯანმრთელობაზე. მეცნიერების მიერ დადგენილია, რომ პესტიციდების თითქოსდა „უვნებელი” კვალი საკვებ პროდუქტში ადაბლებენ ავადმყოფობისადმი ადამიანის წინააღმდეგობის უნარს. ორგანიზმში დიდი რაოდენობით დაგროვების შემთხვევაში ისინი იწვევენ ალერგიას, დიათეზს და სხვა დაავადებებს.

პესტიციდების უმრავლესობა მიიღება სინთეზური გზით. მათი გამოყენება რთულია და არაერთგვაროვანი, ერთის მხრივ ადვილად მოვსპობთ მავნებლებს და სარეველებს, მეორეს მხრივ ისინი უარყოფითად მოქმედებენ მცენარეულ და ცხოველურ სამყაროზე, მათ შორის ადამიანზეც. ყველა განვითარებულ ქვეყანაში პესტიციდების გამოყენება კანონით რეგლამენტირებულია, პრაქტიკულად გამოიყენება მხოლოდ მეტ-ნაკლებად უსაფრთხო პრეპარატები. ქიმიური პესტიციდების გამოყენება მიზანშეწონილია მხოლოდ მაშინ, როცა ბიოლოგიური პრეპარატები შედეგს არ გავძლევს.

ჰერბიციდები — წარმოადგენენ სპეციალურ ქიმიურ ნივთიერებებს, რომელთა დანიშნულებაა სარეველების მოსპობა. მოქმედების ხასიათის მიხედვით ისინი არიან მასიური და ამორჩევითი ზემოქმედების. მასიური ზემოქმედების ჰერბიციდები მთლიანად სპობენ სხვადასხვა სახის სარეველებს, ხოლო ამორჩევითი ზემოქმედების ჰერბიციდები სპობენ მცენარეების მხოლოდ გარკვეულ ჯგუფს და უვნებლად ტოვებენ დანარჩენებს. პირველი სახეობის ჰერბიციდები გამოიყენებიან სარეველების მოსასპობად საწარმოო ობიექტებში, აეროდრომებში, საავტომობილო და სარკინიგზო გზების მიდამოებში და სხვა. ამორჩევითი ზემოქმედების ჰერბიციდები სარეველებისაგან კულტურული მცენარეების დასაცავად გამოიყენება.

ჰერბიციდები იყოფიან ორ სახეობად: გარეგანი ზემოქმედების ჰერბიციდები, რომლებიც აზიანებენ სარეველას მიწისზედა ნაწილს და შიგა ზემოქმედების ჰერბიციდები, რომლებიც მთლიანად სპობენ სარეველებს.

ამორჩევითი ჰერბიციდების უპირატესობას წარმოადგენს მათი გამოყენების ფართო არეალი, ამ შემთხვევაში თვით კულტურა რჩება უვნებელი, ხოლო არასასურველი სარეველა მცენარე ნადგურდება. უკანასკნელ წლებში პრაქტიკაში უფრო მეტად გამოიყენება ამორჩევითი ჰერბიციდები, ვინაიდან მათი გამოყენება უფრო ადვილია და ამავე დროს ეკონომიური. ისინი ადვილად სპობენ მრავალწლიან სარეველებსაც კი, რომელთაც გააჩნიათ მძლავრი ფესვთა სისტემა.

ფუნგიციდები — წარმოადგენენ სპეციალურ ქიმიურ ნივთიერებებს, რომელთა დანიშნულებაა მცენარეთა სოკოვანი დაავადებების მოსპობა და სათესლე მასალის შეწამვლა. ფუნგიციდების გამოყენების ძირითადი სფეროა სოკოვანი დაავადებებისაგან ხეხილოვანი, მარცვლეული და ბოსტნეული კულტურების დაცვა. ფუნგიციდები გამოიყენება ფიტოფტოროზთან საბრძოლველად, ისინი ადვილად სპობენ მცენარის ფოთლებზე გავრცელებულ სოკოვან სპორებს.

კომბინირებული ფუნგიციდები გამოიყენებიან მცენარის დაავადებების დროებით (20-30 დღით) შესაჩერებლად. ფუნგიციდების გამოყენება ეფექტურია ალტერნარიოზის წინააღმდეგ. სოკოვანი დაავადებები მნიშვნელოვნად ამცირებენ მოსავლიანობას, ამავე დროს მიღებული პროდუქციის ხარისხი დაბალია. ასეთ შემთხვევაში ფუნგიციდების გამოყენება აუცილებელია.

VII. უსაფრთხოების წესები პესტიციდების გამოყენების დროს.

პესტიციდების უმრავლესობა ადამიანის ორგანიზმში კვების დროს ან  სუნთქვის ორგანოებისა და კანის მეშვეობით ხვდება. პესტიციდებით მოწამვლა განსაკუთრებით სათესლე მასალების დამუშავების დროს არის საშიში, ამიტომ ყველა სამუშაო უნდა ინდივიდუალური დამცველი საშუალებების გამოყენებით ჩატარდეს, პესტიციდებთან მუშაობის ხანგრძლივობა 4 საათს არ უნდა აღემატებოდეს. 18 წლამდე ასაკის მოზარდების, ასევე ჩვილბავშვიანი და ორსული ქალების მუშაობა პესტიციდებთან აკრძალულია.

მერაბ ებანოიძე.

ქიმიის მეცნიერებათა დოქტორი

ჟურნალი „ახალი აგრარული საქართველო“ #14