Объем производства минеральных удобрений в мире растет. Только азотных удобрений уже производят более 70 млн т ежегодно.
Так, в Нидерландах ежегодно вносят в почву в среднем 240 кг/га азота, в Японии — 130, в Германии — 125. В этих странах уже много лет растет содержание нитратов в почве, грунтовых водах, поверхностных стоках и продукции сельского хозяйства. Подсчитано, что из общего количества азота минеральных удобрений, вносимого в почву, 20% попадает в водоемы, 24% улетучивается в атмосферу. Получается, продуктивно используется только 56% азота. Избыточное количество внесенных удобрений приводит к загрязнению почв и растениеводческой продукции нитратами. Из-за дисбаланса органических и минеральных удобрений гибнет почвенная микробиота. Увеличение соотношения минеральных и органических удобрений до 15 кг действующего вещества минеральных удобрений на 1 т органических удобрений приводит к затуханию почвообразовательного процесса, замедлению гумификации, а при соотношении более 20 кг на 1 т — даже к дегумификации почв.
Избыток нитратов приводит к изменению окислительно-восстановительного потенциала и газового режима почв. На почвах с высоким содержанием нитратов корневая система бобовых растений не формирует клубеньков. При этом культура поражается фитопатогенными грибами, существенно ухудшается качество урожая. Существенный недостаток фосфорных удобрений — содержание в них балластных веществ, в том числе токсичных элементов и соединений.
Среднее количество тяжелых металлов в фосфорных удобрениях:
- медь — 127 г/т;
- цинк — 164 г/т;
- кадмий — 3,0 г/т;
- свинец — 34 г/т;
- никель — 92 г/т;
- хром — 121 г/т.
Количество фтора в суперфосфате может достигать 1,5%, а в аммофосе — до 3,5%. Азотные и калийные удобрения загрязнены тяжелыми металлами в меньшей степени. Накопление в верхних горизонтах почв тяжелых металлов обедняет видовой состав растений, снижает темпы их роста и развития, резко уменьшает всхожесть семян культурных и дикорастущих видов. Из-за загрязнения гибнут травянистый покров и лесные насаждения, снижается урожайность сельскохозяйственных культур, ухудшается качество продукции.
В здоровом грунте есть биота, которая разлагает ядовитые вещества. Например, известно, что псевдомонады и клещи-орибатиды способны нейтрализовать даже дихлордифенилтрихлорметилметан (ДДТ). Некоторые бактерии могут расщеплять хлорофос, фозалон, однако их способность зависит от условий их существования в почве (количества органики, температурного и водного режимов и др.).