Účinky znečištění
Prakticky všechny formy technologie přesnou cenu poškozují životní prostředí; zemědělství není výjimkou. Zemědělství je zase někdy poškozeno nežádoucími vedlejšími produkty jiných technologií (viz také znečištění: Znečištění přírodních zdrojů).
Vzduch má fyzikální vlastnosti a chemické složení, které jsou životně důležitými parametry života rostlin i zvířat. Teplota, vodní pára, pohyb, kyslík a oxid uhličitý v atmosféře mají přímý vliv na produkci potravin a vlákniny. Kvalita ovzduší se mění zaváděním kontaminantů a zemědělské činnosti využívající takový vzduch mohou být nepříznivě ovlivněny. Poškození rostlin znečišťujícími látkami v ovzduší souvisí s meteorologickými podmínkami, zejména s teplotními inverzemi v atmosféře.
Znečištění ovzduší
Znečištění ovzduší v zemědělství
Po více než století znečištění ovzduší ovlivnilo zemědělství. Spalování uhlí a ropy produkuje oxidy síry. Fluoridy jsou výsledkem tavení a výroby skla a keramiky. Ve vzduchu se nacházejí stoupající hladiny amoniaku, chloru, ethylenu, merkaptanu, oxidu uhelnatého a oxidů dusíku. Motorová vozidla a rostoucí populace produkují fotochemické znečištění ovzduší, které ovlivňuje nejen městské koncentrace, ale také sousední venkovské oblasti. Směs znečišťujících látek ze všech zdrojů, včetně zemědělství, vypustila do ovzduší řadu znečišťujících látek, jako jsou aldehydy, uhlovodíky, organické kyseliny, ozon, peroxyacetylnitrát, pesticidy a radionuklidy. Účinek těchto znečišťujících látek na potraviny, vlákninu, pícniny a lesní plodiny je různý v závislosti na koncentraci, geografii a povětrnostních podmínkách. Poškození plodin znečištěním ovzduší samozřejmě také přináší ekonomické ztráty.
Účinky znečištění ovzduší na rostliny a zvířata lze měřit podle těchto faktorů: 1) interference s enzymatickými systémy; (2) změna buněčných chemických složek a fyzikální struktury; (3) zpomalení růstu a snížená produkce z důvodu metabolických změn; (4) akutní okamžitá degenerace tkání. Znečišťující látky, které vstupují do ovzduší z jiných zdrojů než zemědělství a které produkují reakci rostlin, se klasifikují jako: (1) kyselé plyny; 2) produkty spalování; 3) produkty reakcí ve vzduchu; a (4) různé odpadní vody.
Kyselé plyny
Kyselé plyny zahrnují fluoridy, oxid siřičitý a chlor. Fluorovodík je pro rostliny extrémně toxický; některé rostliny jsou poškozeny kontaktem s koncentracemi menšími než jedna část na miliardu. Poškození se zjevně objevuje zpočátku na chlorofylu, způsobuje skvrnitou chlorózu a později zabíjí buňky. Rostliny se liší mírou tolerance vůči fluorovodíku; obvykle rostliny, které akumulují fluorid snadno, jsou nejvíce tolerantní. Kukuřice je citlivější než rajčata. Všechny rostliny jsou nejvíce náchylné k poškození fluoridem během období rychlého růstu.
Oxid siřičitý uvolňovaný při spalování ropy a uhlí obvykle způsobuje nekrózu (smrt buněk) listu. Při určitých koncentracích ovlivní oxid siřičitý rostliny, pokud jsou otevřené stomaty (drobné póry v epidermis listu nebo stonku). Otevřená stomata vede k vysoké intenzitě světla, příznivým růstovým teplotám, vysoké relativní vlhkosti vzduchu a dostatečnému přívodu vody. Rostliny, které v noci uzavírají stomatu, mohou během tohoto období snáze snášet oxid siřičitý. Jehličnany jsou náchylnější na jaře a na začátku léta, kdy se nové jehly protahují. Oxid siřičitý absorbovaný listovými buňkami se spojí s vodou za vzniku toxického siřičitanu, ale to se pomalu oxiduje na relativně neškodný síran. Toxicita oxidu siřičitého je tedy funkcí rychlosti, jakou je absorbován jednotlivými rostlinami; rychlá absorpce způsobí větší zranění. Poškození rostlin rostlinami je poněkud vzácné; jeho typickými příznaky jsou bělení a nekróza listu.
Produkty spalování
Primárními produkty spalování jsou ethylen, acetylen, propylen a oxid uhelnatý. Je známo, že z nich ethylen nepříznivě ovlivňuje rostliny; zatímco ostatní to mohou také udělat, vyžadovalo by to vyšší koncentraci, než se obvykle vyskytuje ve znečištěném vzduchu. Po mnoho let bylo pozorováno, že osvětlovací plyn (3% ethylen) unikající z potrubí způsobil poškození okolní vegetace. Nyní, s použitím zemního plynu, ethylen ve vzduchu je odvozen většinou od jistého chemického průmyslu a od výfuku automobilu. Skleníkové květiny v metropolitních oblastech jsou obvykle poškozeny ethylenem. Zdá se, že takové zranění je způsobeno nadměrným urychlením životního procesu, a tím i poškozením. Ethylen byl poprvé identifikován jako ovlivňující život rostlin na velkých plochách v terénu díky účinkům na bavlnu a jiné rostliny v blízkosti továrny na polyethylen.
Ethylen, ozon a peroxyacetylnitrát se produkují jako reakční produkty ve vzduchu a jasně se podílejí na poškození rostlin. Kromě toho jsou některé bisulfity a oxid dusičitý podezřelé; jsou pravděpodobně další. Ozon je hlavní znečišťující látka ovzduší ovlivňující zemědělství. Poškození bylo zjištěno u řady polních plodin, včetně špenátu, tabáku, ovoce, zeleniny, lesních stromů a okrasných rostlin. Příznaky toxicity na ozon se objevují jako skvrny, pruhované pruhy, skvrny, popáleniny končetin a předčasné žloutnutí listů; ty mohou být viditelné pouze na horním povrchu listu. Peroxyacetylnitrát a jeho analogy vyvolávají příznaky zvané stříbrné listy a pruhy listů, které byly pozorovány v oblasti Los Angeles i jinde po mnoho let.
Nepříznivé účinky vzdušných radioaktivních kontaminantů na zemědělskou ekonomiku jsou v současnosti malé.
