На современном этапе развития биосферы предмет классической агрохимии дополняется новым содержанием. Это объясняется появлением отличающихся от прежних требований к ведению сельского хозяйства, применением нетрадиционных видов удобрений и более интенсивным использованием традиционных удобрений, усилением антропогенного загрязнения пахотных земель и сельскохозяйственных угодий, вод и атмосферы. Необходимо учитывать связь поля с окружающим ландшафтом.
Круг задач агрохимии расширяется с пониманием необходимости внесения удобрений с учетом конкретной экологической и биогеохимической обстановки и специфики региона. В последние годы мы предлагаем ввести новый термин «агрогеохимия», обозначающий науку, предметом которой является взаимодействие уже не только растения, почвы и удобрения, но и учет геохимических свойств как результат взаимодействия с естественной средой, учет возможностей болезненных изменений у растительных и животных организмов, заболеваний человека.
Необходимы широкие исследования по явлению причинно-следственных взаимосвязей элементного состава сельскохозяйственных растений и окружающей среды в условиях различных биогеохимических провинций. Полученные знания используют при изучении состава животных и человека. Можно более рационально использовать и биогеофонд различных регионов в интересах развития растениеводства, а в конечном итоге — улучшения здоровья людей. Биогеохимическое районирование сельскохозяйственных культур по элементному составу станет частью агроэко-логической классификации культурных растений. Эти исследования являются прочным фундаментом нового направления — агрогеохимии, в задачи которой входят:
выявление оптимумов элементного состава различных сельскохозяйственных растений (в том числе культивируемых лекарственных);
сопоставление ресурсов и территориального фактического размещения культурных растений с картой биогеохимического районирования;
выявление искусственных потоков элементов за счет перемещения посевного материала и пищевых продуктов по территории страны, оценка их размеров и сопоставление с мощностью естественных биогеохимических миграций элементов;
оценка вкладов промышленности и другой хозяйственной и бытовой деятельности человека в изменение элементного состава сельскохозяйственных объектов в регионах, субрегионах и провинциях;
регулирование с использованием естественной экологической обстановки и целенаправленной корректировки применением удобрений элементного состава сельскохозяйственной продукции до оптимальных значений.
Практически неисследованными остались вопросы, связанные с биосферой в целом (ландшафты, биогеоценозы и т. д.). Разрыв между учением о биосфере в целом и почвоведением и агрохимией пока не сокращается. Нарушена сбалансированность биохими-ческих циклов многих элементов: так, увеличение азота и фосфора наблюдается в Балтийском, Северном и Средиземном морях. Получение достаточного количества продовольствия и уменьшение агрохимической нагрузки на ландшафты — не простая задача.
Необходимы не только быстрое получение достаточного количества химических данных, но и создание новых обобщенных представлений об окружающей среде. Процесс полихимизации наряду с ростом урожаев вызывает и изменения окружающей среды. Отдельные химические элементы активно перевозятся в масштабах планеты. Поэтому в рамках новой ветви биогеохимии и агрохимии — агрогеохимии начат поиск подходов к разработке параметров экологически оптимальной биопродуктивности: получения необходимого количества продукции и уменьшения загрязнения окружающей среды.
Из 15 млрд га земной суши 1,5 млрд га распахано, что существенно сказывается на экологии планеты. Эти площади дополнительно загрязняются при неразумном применении средств химизации и бесподстилочного навоза. Внесению удобрений иногда сопутствуют значительные примеси мышьяка, кадмия, хрома, никеля, хлора и других элементов, которые накапливаются в почве и впоследствии загрязняют биопродукцию.
Наряду с естественными природными миграционными потоками—водной миграцией, биологическим круговоротом элементов — появился новый поток в результате хозяйственной деятельности человека, превышающий природную миграцию металлов. Если проблема количества урожая в мировой практике сельского хозяйства решена, то проблема качества все время осложняется.
Недостаточно разработан вопрос экологической устойчивости агроэкосистем, и чтобы такие системы не загрязнялись, химическая промышленность должна выпускать новые формы удобрений, не действующие негативно на биоту. Однако для этого нужны дорогостоящие фундаментельные исследования. Воздействие человека даже на один компонент влечет изменение функциональной системы в целом. Сознательное регулирование обмена веществ между человеком и природой со времен Ю. Либиха, сделавшего первую попытку в этом направлении, является главной задачей человечества. Ю. Либих видел в удобрениях средство восстановления естественного плодородия, а Д. Н. Прянишников — способ повышения плодородия почв. Нельзя сознательно регулировать обмен веществ между человеком и природой, не зная количественных закономерностей этого обмена, масштаба круговорота отдельных элементов.