В кочанном салате при ранних сроках посева может накапливаться до 10 000 мг/кг нитратов, в шпинате — до 2000 мг/кг.
Токсичный уровень нитратного азота в кормах 0,2 % (в расчете на сухую массу). Даже при потреблении его в дозе 0,13 г на 1 кг живой массы происходит превращение 70—80 % гемоглобина в метгемоглобин, что вызывает гибель животных.
Накопление нитратов в сельскохозяйственной продукции в большой степени зависит от дозы и сроков внесения азотных удобрений, длины светового дня и времени посева семян. Кроме того, оно зависит от освещения — в загущенных посевах и на затененных участках содержание нитратов выше.
При одноразовом внесении высоких доз азотных и других удобрений значительно возрастают потери питательных веществ, резко повышается жизнедеятельность почвенных микроорганизмов; в круговорот вместе с азотом удобрений включается азот почвы, который может выходить из системы почва—удобрение—растение и загрязнять биосферу.
С помощью стабильного изотопа 15N установлено, что из почвы может теряться в газообразной форме от 1 до 75 % (чаще 20—25 %) азота, внесенного с удобрениями.
Закись азота (N20) образуется в результате денитрификации. Она способна разрушать озоновый слой атмосферы, предохраняющий поверхность Земли от прямого попадания губительных для всего живого ультрафиолетовых лучей. Закись азота окисляется озоном до высших окислов азота, образующих с водой азотную и азотистую кислоты, которые выпадают с атмосферными осадками на сушу и поверхность океана.
Потери в результате вымывания нитратов можно свести к минимуму с помощью научно обоснованного чередования сельскохозяйственных культур с включением в севооборот растений, имеющих глубокопроникающую корневую систему (многолетние травы и др.). Это способствует лучшему использованию питательных веществ из глубоких горизонтов почвы (до 2 м).
Экологические последствия применения фосфорных удобрений серьезнее, чем только увеличение притока фосфора в водные объекты. Образующиеся лигандные комплексы вовлекают в круговорот многие тяжелые металлы, усиливая их мобильность, что приводит к загрязнению природных вод.
Присутствие полифосфатов в почве и воде сильно осложняет химическую очистку последних, сдвигая динамическое равновесие в сторону увеличения растворимости фосфорсодержащих соединений. Это является основным фактором, затрудняющим естественное осаждение фосфатных солей в водоемах.
Мировое производство фосфорных удобрений в пересчете на Р205 составляет 30 млн т в год. С этим количеством удобрений в почву вносится до 2—3 млн т фтора. В суперфосфате он находится в растворимой форме и легко поступает в растение. Повышение концентрации фтора тормозит фотосинтез, дыхание и рост растений, нарушает структуру ассимиляционного аппарата. В листьях петрушки, лука, щавеля его количество может достигать 50— 60 мг%. С каждой тонной суперфосфата в почву поступает около 160 кг фтора. В простом суперфосфате содержится меди около 20 мг/кг, цинка 100 мг/кг, мышьяка 300 мг/кг, а в состав фосфоритной муки входят свинец (около 20 мг/кг) и кадмий (около 2 мг/кг). Свинец может вступать в реакцию с фосфатами, снижая их усвояемость. С фосфорными удобрениями в почву обычно поступает и ванадий.
Проблему примесей можно успешно решить в будущем за счет совершенствования технологии переработки фосфатного сырья. Детергенты (моющие средства), содержащие большое количество фосфора и бора, вместе со сточными водами населенных пунктов попадают в почву и водоемы, загрязняя их этими элементами. Большое количество фосфора поступает в водоемы в результате водной и ветровой эрозии. Смыв с поверхности почвы миллиметрового слоя уносит от 14 до 34 кг/га Р205. Вынос фосфора из почвы можно уменьшить в результате проведения противоэрозион-ных мероприятий, необходимых агротехнических приемов и очистки сточных вод. Накопление фосфора в водной среде в значительных количествах вызывает эвтрофикацию (зарастание) водоемов.
Калийные удобрения загрязняют воды в меньшей степени. Отрицательное влияние оказывают в основном сопутствующие калию анионы: хлорид, сульфат и др.
К вредным примесям, содержащимся в калийных удобрениях, можно отнести хлор, который в больших дозах негативно влияет на урожай картофеля, винограда, табака, цитрусовых и прядильных культур.
Повышенное содержание калия в кормовых травах может вызывать отравление животных. Удобрения — главный источник загрязнения водоемов калием. Размеры потерь этого элемента с фильтрационными водами обычно составляют 10—20 кг/га, а средние величины вымывания калия из почвы — 20—25 кг/га К20. Повышенная концентрация катионов калия в почвенном растворе нарушает соотношения Са : К и Mg : К и может привести к вытеснению из почвенного поглощающего комплекса кальция и магния и передвижению их по профилю. Ежегодные потери кальция с дренажными водами могут составлять до 1 т/га. Этот процесс еще больше усиливается при внесении высоких доз физиологически кислых удобрений.