Необходимы комплексное применение химических и биологических средств защиты растений, более тщательный подход к разработке рекомендаций по применению пестицидов, введение строжайшего контроля за содержанием этих соединений и продуктов их распада в сельскохозяйственной продукции.
Большие потери питательных веществ и загрязнение ими окружающей среды происходят в результате эрозии. Ежегодное вымывание элементов питания с 1 га пашни составляет до 100 кг азота, 5 кг фосфора, 60 кг калия. Потери питательных веществ значительно увеличиваются при поверхностном внесении. Повышение концентрации питательных веществ в водоемах вызывает усиленное размножение планктона, разрастание прибрежной флоры, что постепенно приводит к сокращению площади и заболеванию водоема. В таких водоемах погибают все гидробионты из-за дефицита растворенного в воде кислорода.
В естественных условиях недостаток фосфора в водоемах в наибольшей степени ограничивает рост водорослей.
Во избежание внесения в почвы избытка тяжелых металлов во многих странах введены ограничения на их содержание в сточных водах, в оросительной и питьевой воде.
На современном этапе необходимо не только заботиться об охране окружающей среды, но и решать вопросы, связанные с ее улучшением в связи с применением удобрений на основе оптимизации минерального питания и получения продукции высокого качества.
Постоянное совершенствование среды обитания — одна из основных задач современного человеческого общества. Важная роль в этом процессе принадлежит осуществлению разумной научно обоснованной химизации.
Растения, со своей стороны, обладают в известной мере избирательностью к накоплению тех или иных элементов, в том числе тяжелых металлов, в своих органах и тканях. Свинец, ртуть и хром слабо поглощаются растениями, кадмий, цинк и таллий более доступны для растений. Способность никеля и меди поступать в растения расценивают по-разному. В определенных почвенных условиях (низкий pH, невысокая емкость поглощения, небольшое содержание органического вещества и фосфора) металлы, малодоступные для растений, могут поступать в них в значительных количествах. Концентрация свинца в почве 10 000мкг/кг вызывает накопление свинца в кормах, что часто является причиной отравления сельскохозяйственных животных.
Различия в распространении поглощенных растениями тяжелых металлов существуют не только по органам, но и в самих органах. Так, при выращивании свеклы на загрязненной почве наибольшее количество свинца накапливается в кожице корнеплодов, в мякоти его меньше. Очистка такой свеклы перед употреблением снижает поступление свинца в организм человека. Таким же образом распределяются и нитраты.
Вступая в соединения с фосфатами, тяжелые металлы, в частности свинец, образуют труднорастворимые соединения, вызывая тем самым недостаток фосфора, так что растения обнаруживают признаки фосфорного голодания.
Агрохимические приемы — известкование и внесение органических удобрений — существенно снижают возможность попадания металлов в растения. Благодаря известкованию удается в несколько раз уменьшить содержание свинца в сельскохозяйственных культурах, выращиваемых на загрязненных почвах. Известь оказывает наибольший эффект на почвах, загрязненных кадмием.
В опытах с салатом, который выращивали на загрязненной кадмием почве, увеличение содержания меди и никеля в почве сопровождалось снижением концентрации кадмия в листьях. Аналогичное наблюдали и при внесении цинка в почву, загрязненную кадмием.
Распределение металлов в органах растений носит отчетливо выраженный характер: корни > стебли > листья > плоды, что свидетельствует о наличии у растений защитного механизма, который препятствует поступлению тяжелых металлов из корней в надземные органы. Эта тенденция слабее проявляется на почвах с нормальным содержанием металлов и сильнее — с избыточным.
В настоящее время исследуют механизмы токсичного действия тяжелых металлов и генотипической адаптации видов к их действию. Ведут поиски путей устранения угрозы загрязнения продукции сельского хозяйства вредными веществами. У элементов группы тяжелых металлов, а также у некоторых микроэлементов очень узок оптимальный и токсичный интервал концентраций, в этом их опасность. Поэтому при внесении микроудобрений нужно тщательно подходить к выбору доз под конкретные культуры в конкретных почвенно-климатических условиях.