Размещение озимых зерновых культур на торфяных почвах возможно только при тщательно отрегулированном водном режиме.
Растения озимых культур имеют более длительный срок вегетации по сравнению с яровыми. Азот ими потребляется от начала вегетации до молочно-восковой спелости. В ранний период развития требуется умеренное азотное питание. Поэтому внесение с осени на торфяных почвах азота исключается. Весной в начале активной вегетации и прекращении внутрипочвенного стока при слабом развитии растений проводят подкормку азотными удобрениями (30-60 кг/га д.в.).
Обязательным приемом при возделывании озимых зерновых культур является применение фосфорных и калийных удобрений, так как они необходимы для формирования урожаев, а также для создания благоприятного соотношения между азотом, фосфором и калием в торфяных почвах. Фосфор энергично используется растениями в первые 4 -5 недель роста, и его потребление продолжается до восковой спелости зерна. Достаточная обеспеченность фосфором – залог успешной перезимовки растений. Калий поглощается до фазы колошение – цветение. Особенно важно его наличие с осени, что определяет успешную перезимовку, хорошее кущение и формирование прочного стебля.
Дозы фосфорных и калийных удобрений определяются так же, как и для яровых зерновых культур. Вносятся они до посева под основную обработку почвы. Весенние подкормки фосфорными и калийными удобрениями нецелесообразны в связи с низкой эффективностью этого агроприема.
Как и на яровых зерновых культурах, на озимых эффективно применение меди в виде некорневых подкормок.
Формы азотных удобрений, рекомендуемые для внесения под зерновые культуры в основное внесение: КАС, при внесении которой достигается более точная дозировка и высокая равномерность; аммиачная селитра, сульфат аммония, мочевина. Сульфат аммония рекомендуется для использования под озимую рожь. Использование для подкормок КАС гарантирует хорошие результаты. При весенних подкормках этим удобрением в начале вегетации озимых, когда температура воздуха не превышает 10оС, разбавление водой не требуется; в условиях более высокой температуры воздуха во избежание ожогов рекомендуется разбавление КАС водой в соотношении 1:2. Высокоэффективно применение для весенних подкормок аммиачной селитры.
Различные формы фосфорных удобрений (простой и двойной суперфосфат, аммофос, аммофосфат) оказывают практически одинаковое действие на урожайность и качество зерновых культур.

При работе с минеральными удобрениями все работающие должны строго соблюдать правила техники безопасности и охраны труда.
К работе с удобрениями и известковыми материалами допускаются лица не моложе 18 лет. Все работники (кладовщики, механизаторы, грузчики и др.) перед началом работы с удобрениями должны пройти инструктаж по технике безопасности и охране труда. Правила техники безопасности и санитарные правила при обращении с удобрениями вывешиваются в помещении склада. При работе с удобрениями на складе и вне склада все работающие должны надеть рекомендуемую для данного вида работы спецодежду: комбинезон, рукавицы, очки, респираторы или (при работе с аммиачной селитрой) противогазы. При хранении аммиачной селитры необходимо соблюдать противопожарные правила. Нельзя хранить ее навалом вне склада и совместно с горючими веществами (торфом, соломой, нефтепродуктами и др.). В складе, где хранят аммиачную селитру, нельзя курить, пользоваться открытым огнем и обогревательными приборами. Возникающий пожар следует тушить только водой. При тушении пожара необходимо пользоваться противогазом, чтобы избежать отравления выделяющимися оксидами азота. Особую осторожность следует соблюдать при работе с жидким аммиаком. Емкости для его хранения и транспортировки должны иметь герметически закрывающиеся люки. При попадании жидких азотных удобрений на кожу их необходимо быстро смыть водой. При тяжелом отравлении аммиаком пострадавшего выносят на свежий воздух и вызывают врача. В случае прекращения дыхания необходимо сделать ему искусственное дыхание.
При внесении удобрений нельзя находиться вблизи разбрасывающих рабочих органов машины, а при работе дисковых разбрасывателей - ближе 50 - 80 м от них. Загрузку машин удобрениями следует проводить только при полной их остановке. Все приводы машины должны быть закрыты щитами. Смазку и регулировку рабочих органов следует проводить только при полной остановке машины и выключенном двигателе трактора. Нельзя сидеть на машине и находиться между трактором и машиной при транспортировке и внесении удобрений. Скорость движения машин при внесении удобрений не должна быть выше установленной техническими условиями. В транспорте с минеральными удобрениями запрещается перевозка людей, пищевых продуктов, питьевой воды и предметов домашнего обихода.

Из большого числа разнообразных химических веществ, поступающих в окружающую среду из антропогенных источников, особое место занимают тяжелые металлы (ТМ). В связи с увеличивающимся загрязнением биосферы особый интерес и важное практическое значение имеет, с одной стороны, познание механизмов и закономерностей поведения и распределения ТМ в окружающей среде, с другой - тот факт, что свыше 90% всех болезней человека прямо или косвенно связаны с состоянием окружающей среды, которая является либо причиной возникновения заболеваний, либо способствует их развитию. ТМ вызывают сердечно-сосудистые расстройства, тяжелые формы аллергии, обладают эмбриотропным и канцерогенными свойствами. Они являются генетическими ядами, поскольку аккумулируются в организме с отдаленным эффектом действия, проявляющимся в наследственных заболеваниях, умственных расстройствах и т.д.
К ТМ относятся свыше 40 элементов, плотность которых больше 6 г/см3, а атомная масса превышает 40 атомных единиц. По токсичности и способности накапливаться в пищевых цепях лишь немногим более 10 элементов признаны приоритетными загрязнителями биосферы. Среди них выделяют ртуть, кадмий, свинец, медь, ванадий, олово, цинк, молибден, никель. Три элемента (ртуть, кадмий, свинец) считаются наиболее опасными.
Однако не все тяжелые металлы токсичны, так как в эту группу входят медь, цинк, молибден, кобальт, марганец, получившие название микроэлементов и имеющие важное биологическое значение в жизни теплокровных, растений и микроорганизмов. Поэтому справедливо использовать понятие “тяжелые металлы”, когда речь идет об опасных для живых организмов концентрациях элемента.

Степень накопления нитратов в растениях зависит от особенностей сельскохозяйственных культур, условий минерального питания и почвенно-экологических факторов. Каждый из этих факторов может стать решающим в накоплении нитратов в растениях. Нитраты — непременный атрибут круговорота азота в растениях. Они были, есть и будут, даже если полностью отказаться от применения удобрений. Главное, чтобы содержание нитратов в воде, растениеводческой продукции, других продуктах питания не превышало допустимые пределы.
Обычно накопление нитратов в растениях является следствием внесения чрезмерно высоких доз азотных удобрений, а также органических при определенных условиях: при нарушении углеводного обмена из-за нехватки калия, а также синтеза белковых соединений из аминокислот при дефиците фосфора и молибдена. На плодородных почвах растения накапливают много нитратов и без внесения удобрений. Исследования показали. что на долю азотных удобрений в числе всех факторов, влияющих на накопление нитратов, приходится 47%.
Среди факторов внешней среды, оказывающих существенное влияние на накопление нитратов, являются свет, влажность, температура воздуха и почвы. Нормальная обеспеченность светом – одно из решающих условий ассимиляции нитратов в растениях и снижения их концентрации.
Исследования М.Э. Ярван показали, что в прохладные дождливые годы с большим количеством пасмурных дней уровень содержания нитратов повышается примерно в три раза по сравнению с нормальными.
Следует также избегать загущения посевов, выращивать одни культуры под покровом других. Из других факторов накоплению нитратов способствует засуха и застойное переувлажнение, уплотнение почвы, поражение вредителями и болезнями, угнетение растений при неправильном применении средств защиты растений и др.

Применение удобрений должно быть сбалансированным, учитывающим их взаимодействие с объектами окружающей среды. Нарушение требований применения удобрений, в первую очередь азотных и бесподстилочного навоза, не только негативно воздействует на водоемы, водоисточники, растительность, но нередко приводит к повышенному содержанию в растениеводческой продукции соединений, вредных для человека и животных.
Избыточное внесение удобрений (в первую очередь азотных) особенно при неправильном, несвоевременном применении, может привести к загрязнению водоемов, грунтовых вод, повышению содержания в них нитратов, сульфатов, хлоридов и других соединений выше допустимого уровня. Особенно это характерно для регионов с большим количеством осадков.
Повышение концентрации питательных элементов в водоемах вызывает их эвтрофикацию. Эвтрофикация — процесс обогащения вод питательными элементами, прежде всего азотом и фосфором, антропогенным или естественным путем. Наиболее нежелательными последствиями эвтрофикации является чрезмерное развитие водорослей в водоемах, что вызывает их цветение. Происходит также разрастание прибрежной флоры, что постепенно приводит к сокращению площади и заболачиванию водоемов.
Оптимальный рост водорослей происходит при концентрации фосфора 0,09 - 1,8 мг/л, нитратного азота - 0,9 - 3,5 мг/л, “цветение” воды начинается, когда концентрация фосфора в ней превышает 0,01 мг/л.
Один килограмм поступившего в водоем фосфора провоцирует образование 100 кг фитопланктона. Более низкие концентрации этих элементов ограничивают рост водорослей.
Существует неправильное мнение, что в реки и водоемы питательные элементы поступают только из удобрений. Исследования, проведенные в Беларуси и за рубежом, показали, что больше элементов питания поступает в водоемы из почвы. Значительную роль в загрязнении водоемов играют городские сточные воды.

Для оценки использования минеральных и органических удобрений сельскохозяйственными культурами определяют их агрономическую, экономическую и энергетическую эффективность.
Агрономическая эффективность удобрений – это количество сельскохозяйственной продукции, полученное от применения удобрений. Она выражается в виде прибавки урожая сельскохозяйственных культур в килограммах на 1 кг NРК или на 1 т органических удобрений и рассчитывается делением разности урожайности на удобренных и неудобренных участках на дозу внесенных удобрений. Для определения агрономической эффективности удобрений проводят полевые опыты. Однако в хозяйствах проводить такие опыты нецелесообразно из-за больших затрат. Поэтому для расчета агрономической эффективности удобрений в сельскохозяйственной практике используется нормативный метод, разработанный НИГПИПА на основании обобщения большого количества полевых опытов, проводившихся в различных почвенно-климатических зонах республики.
Основными показателями агрономической эффективности применения минеральных и органических удобрений при использовании нормативного метода являются прибавка урожая, получаемая от удобрений, и фактическая окупаемость удобрений.
Эффект от применения удобрений под сельскохозяйственные культуры в денежном выражении отражают показатели экономической эффективности – чистый доход, или прибыль, в расчете на 1 га посевов, а также чистый доход на 1 руб. затрат, на единицу внесенных удобрений и рентабельность.
Чистый доход на 1 га посевов рассчитывается как разность между стоимостью прибавки урожая, полученной за счет удобрений, и стоимостью затрат, сделанных, чтобы получать эту прибавку. Для определения чистого дохода на 1 руб. затрат, связанных с применением удобрений, чистый доход делят на стоимость затрат, произведенных для получения прибавки урожая от удобрений. Умножив результат на 100, получают рентабельность применения удобрений (в процентах).

Показатели баланса отражают пути превращения и расхода питательных веществ минеральных и органических удобрений, долю элементов питания, продуктивно используемую и отчуждаемую растениями из почвы и воспроизводимую за счет органических и минеральных удобрений. Баланс питательных веществ в системе почва-растения-удобрения составляет часть общего процесса взаимодействия элементов питания и относится к малому биологическому круговороту. Рассчитывается баланс путем сопоставления количества элементов питания, поступивших в почву, с их расходом на создание урожая и непроизводительными потерями.
Учет результатов баланса позволяет планировать производство продуктов сельского хозяйства с наименьшими затратами и более высокой окупаемостью органических и минеральных удобрений, прогнозировать потребность в удобрениях и изменение обеспеченности почв питательными веществами, регулировать плодородие почв, охрану окружающей среды. Расчеты баланса питательных веществ по отдельным хозяйствам и севооборотам позволяют установить более обоснованные системы удобрений сельскохозяйственных культур, уменьшить потери питательных веществ.
Для оценки эффективности сельскохозяйственного производства крупных регионов, областей, районов, хозяйств используются различные виды баланса питательных веществ в земледелии: биологический, хозяйственный, дифференцированный и эффективный.
Биологический баланс дает наиболее полное представление о круговороте веществ. В приходные статьи биологического баланса включаются поступления питательных веществ с органическими и минеральными удобрениями, осадками, семенами, симбиотическая и несимбиотическая азотфиксация, в расходные – содержание питательных веществ в основной и побочной продукции, отчуждаемой с поля, в корневых и послеуборочных остатках.

Система земледелия на загрязненных радионуклидами почвах предусматривает обеспечение производства сельскохозяйственной продукции в пределах требований радиационной безопасности.
Эффективным приемом, снижающим поступление радионуклидов в продукцию, является выращивание сельскохозяйственных культур, отличающихся меньшим накоплением радионуклидов. Меньше накапливают радионуклидов растения с более низким содержанием кальция и калия.
Установлен следующий (по убыванию) ряд сельскохозяйственных культур по количеству накапливаемого цезия-137 на единицу сухого вещества: разнотравье естественных сенокосов и пастбищ, люпин, многолетние злаковые травы, клевер, рапс, горох, зеленая масса кукурузы, солома овса, однолетние злаково-бобовые смеси, картофель, зерно овса, солома ячменя, зерно озимой ржи, зерно ячменя.
По содержанию стронция-90 в сухом веществе сельскохозяйственные культуры можно расположить в следующий убывающий ряд: клевер, горох, рапс, люпин, однолетние злаково-бобовые смеси, разнотравье естественных сенокосов и пастбищ, многолетние злаковые травы, солома ячменя, солома овса, зеленая масса кукурузы и озимой ржи, солома озимой ржи, кормовая свекла, зерно ячменя, овса, озимой ржи, клубни картофеля.
Как показали исследования, на всех загрязненных дерново-подзолистых почвах, где допускается проживание населения и ведение сельскохозяйственного производства (плотность загрязнения радиоцезием до 185 кБк/м2, стронцием-90 — 12,3 кБк/м2) с помощью рекомендуемых агроприемов можно получать основную продукцию зерновых культур и картофеля, соответствующую по содержанию цезия-137 и стронция-90 нормам радиационной безопасности (РДУ-92).
На дерново-подзолистых почвах легкого гранулометрического состава (песчаных и супесчаных), а также торфяно-болотных при плотности загрязнения стронцием-90 более 0,3 Ки/км2 картофель на пищевые цели выращивать не рекомендуется, но можно на семена, фураж и для переработки.

Основные площади земель, загрязненных стронцием-90, распространены в Гомельской и Могилевской областях.
Проведенные исследования показали, что 80 - 90% долгоживущих радионуклидов сосредоточено в активной зоне расположения основной массы корней сельскохозяйственных культур, и они будут доступны растениям в обозримо длительной перспективе. Установлена возможность вторичного загрязнения в результате процессов ветровой и водной эрозии почв.
Для организации правильного ведения сельскохозяйственного производства большое значение имеет не только плотность загрязнения, но и формы нахождения радионуклидов в почвах, размеры их подвижности и доступности. Долгоживущие радионуклиды цезий - 137 и стронций - 90 по-разному сорбируются почвами. Стронций-90 в основном закрепляется в почве по типу ионного обмена, а цезий-137 более прочно фиксируется твердой фазой почвы по типу необменной формы в кристаллических решетках почвенных минералов.
Исследованиями установлено, что наиболее доступен растениям стронций-90, обменные формы которого для большинства автоморфных почв составляют 65-90% и более. Доля фиксируемых форм стронция-90 невелика и имеет тенденцию к снижению. Повышенной подвижностью стронция-90 отличаются кислые дерново-подзолистые глеевые песчаные почвы. Высокогумусированные глеевые, перегнойно-глеевые, дерново-глеевые и торфяно-болотные почвы связывают радиостронций достаточно прочно. Несмотря на то, что обменные формы составляют около 80%, десорбция их происходит очень медленно, что свидетельствует о нахождении стронция-90 в прочносвязанной потенциально доступной форме. Чем выше содержание гумуса в почве, тем прочнее связаны в почве микроколичества радиостронция. Поэтому известкование загрязненных почв и внесение высоких доз органических удобрений являются одним из основных мероприятий, снижающих поступление радиостронция в растения.

Источниками радиоактивного загрязнения природной среды и сельскохозяйственных угодий в мирное время являются аварии на ядерных реакторах, а также утечки радиоактивных отходов при нарушении нормальных процессов их хранения.
По оценке специалистов, в результате катарстрофы на 4-м блоке Чернобыльской АЭС было выброшено не менее 180 млн. Ки радиоактивных веществ, две трети которых выпало на Беларусь, и радиоактивному загрязнению подверглось 4,8 млн. га, или 23% территории республики, в т.ч. более 1,6 млн га сельхозугодий загрязнено цезием - 137. Из землепользования было исключено 265,4 тыс. га сельхозугодий. Радиоактивными веществами загрязнено 1685 тыс. га лесов Беларуси. Радиоактивное загрязнение после аварии на Чернобыльской АЭС распространилось на все области, но наиболее сильно пострадали Гомельская и Могилевская (табл.8.29 ).
У более двух третей изотопов, выброшенных из реактора на ЧАЭС, период полураспада менее одного дня, в связи с этим они в настоящее время не представляют опасности. С течением времени в смеси продуктов деления начинают преобладать долгоживущие радионуклиды. Наибольшую опасность представляют стронций-90 и цезий -137. У стронция период полураспада 28 лет, а у цезия - 30 лет.
Радиоактивные изотопы стронция и цезия являются химическими аналогами кальция и калия. Стронций и цезий отличаются высокой биологической подвижностью и при наличии в почве поступают в растения. Наблюдается прямая зависимость между их содержанием в почве и поступлением в растения.
По последним данным агрохимической службы, в республике загрязнено радиоцезием плотностью более 1 Ки/км2 833, 4 тыс. га пашни (табл.8.29). Около 0.7 тыс. га пахотных земель имеют плотность загрязнения цезием-137 более 40 Ки/км2. Кроме того, имеются пахотные земли в количестве 49,4 тыс. га с плотностью загрязнения 15 - 40 Ки/км2, на которых для большинства культур необходимо проведение специальных мероприятий. Загрязнение сельхозугодий радиоцезием в разрезе областей Беларуси приведено в табл.8.29 (И.М. Богдевич и др. 2000 г.).
Значительное количество площади загрязнено также долгоживущим радионуклидом стронцием-90 (около 0,5 млн. га) с плотностью более 0,3 Ки/км2, в том числе 20 тыс. га - с плотностью более 3 Ки/км2.