Els efectes de la contaminació
Pràcticament totes les formes de tecnologia exigeixen un preu determinat en danys ambientals; l’agricultura no és una excepció. De vegades, l’agricultura es veu malmesa per subproductes indesitjables d’altres tecnologies (vegeu també la contaminació: la contaminació dels recursos naturals).
L’aire té propietats físiques i una composició química que són paràmetres vitals de vida tant per a plantes com per a animals. La temperatura, el vapor d’aigua, el moviment, l’oxigen i el diòxid de carboni a l’atmosfera tenen un efecte directe sobre la producció d’aliments i fibra. Es canvia la qualitat de l’aire mitjançant la introducció de contaminants en ell i les activitats agrícoles que utilitzin aquest aire poden veure’s afectades negativament. Els danys a les plantes pels contaminants atmosfèrics estan relacionats amb les condicions meteorològiques, particularment les inversions de temperatura a l'atmosfera.
Contaminació de l'aire
Danys per contaminació atmosfèrica a l’agricultura
Durant més d’un segle la contaminació de l’aire ha afectat l’agricultura. El carbó que crema i el petroli produeixen òxids de sofre. Els fluorurs resulten de la fosa i la fabricació de vidre i ceràmica. A l'aire es troben nivells creixents d'amoníac, clor, etilè, mercaptans, monòxid de carboni i òxids de nitrogen. Els vehicles de motor i la població en creixement produeixen contaminació de l’aire fotoquímic que afecta no només les concentracions urbanes, sinó també les zones rurals contigües. La barreja de contaminants de totes les fonts, inclosa l’agricultura, ha alliberat una gran quantitat de contaminants a l’aire, com ara aldehids, hidrocarburs, àcids orgànics, ozó, nitrats peroxiacetils, pesticides i radionucleids. L’efecte d’aquests contaminants sobre els aliments, la fibra, el farratge i els cultius forestals és variable, segons la concentració, la geografia i les condicions meteorològiques. Per descomptat, els danys a les collites per la contaminació atmosfèrica també comporten pèrdues econòmiques.
Els efectes de la contaminació atmosfèrica sobre plantes i animals es poden mesurar pels següents factors: (1) interferència amb els sistemes enzimàtics; (2) canvi en els components i substàncies químiques cel·lulars; (3) retard del creixement i reducció de la producció a causa dels canvis metabòlics; (4) degeneració aguda i immediata del teixit. Els contaminants que entren a l’aire procedents de fonts diferents de l’agricultura i que produeixen resposta vegetal es classifiquen en: (1) gasos àcids; (2) productes de combustió; (3) productes de reaccions a l'aire; i (4) efluents diversos.
Gasos àcids
Els gasos àcids inclouen fluorurs, diòxid de sofre i clor. El fluorur d’hidrogen és extremadament tòxic per a les plantes; algunes plantes queden ferides per contacte amb concentracions inferiors a una part per mil milions. Aparentment, el dany es produeix a la clorofil·la, produint una clorosi molida i després matant les cèl·lules. Les plantes varien en grau de tolerància al fluorur d'hidrogen; generalment les plantes que acumulen fluor fàcilment són les més tolerants. El blat de moro és més susceptible que el tomàquet. Totes les plantes són més susceptibles a lesions de fluor en períodes de ràpid creixement.
El diòxid de sofre que es produeix en la combustió de petroli i carbó provoca habitualment necrosi (mort cel·lular) de la fulla. A certes concentracions, el diòxid de sofre afectarà les plantes si els estomes (porus minuts a l’epidermis d’una fulla o una tija) estan oberts. Una intensitat lumínica elevada, temperatures favorables de creixement, humitat relativa elevada i un subministrament d'aigua adequat són propícies per a obrir estomes. Les plantes que tanquen els estomes de nit poden tolerar el diòxid de sofre molt millor durant aquest període. Les coníferes són més susceptibles a la primavera i a principis d’estiu, quan les noves agulles s’allarguen. El diòxid de sofre absorbit per les cèl·lules foliar s’uneix amb l’aigua per formar un sulfit tòxic, però aquest s’oxida lentament fins a un sulfat relativament inofensiu. La toxicitat del diòxid de sofre és, doncs, una funció de la velocitat que és absorbida per la planta individual; L’absorció ràpida provocarà lesions més grans. Els danys de clor a les plantes són una mica escassos; els seus símptomes típics són el blanqueig i la necrosi de la fulla.
Productes de combustió
Els productes primaris de combustió són l’etilè, l’acetilè, el propilè i el monòxid de carboni. D’aquests, se sap que l’etilè afecta les plantes negativament; mentre que els altres també ho poden fer, requeririen concentracions més elevades del que es produeix normalment en l’aire contaminat. Durant molts anys es va observar que la il·luminació de gas (3 per cent d’etilè) que es filtra de les canonades causava danys a la vegetació propera. Ara, amb l’ús de gas natural, l’etilè a l’aire es deriva majoritàriament de determinades indústries químiques i de l’escapament de l’automòbil. Les flors d’efecte hivernacle a les àrees metropolitanes són generalment danyades per l’etilè. Aquesta lesió sembla causada per un accelerament excessiu del procés de vida, provocant així danys. L’etilè es va identificar per primera vegada que afecta la vida de les plantes a grans zones del camp pels seus efectes sobre el cotó i altres plantes properes a una fàbrica de polietilè.
El nitrat d’etilè, l’ozó i el peroxyacetil es produeixen com a productes de reacció a l’aire i estan clarament implicats en lesions a les plantes. A més, hi ha sospites certs bisulfits i diòxid de nitrogen; probablement n’hi ha d’altres. L’ozó és un important contaminant de l’aire que afecta l’agricultura. S'han identificat danys en diversos cultius de camp, incloent espinacs, tabac, fruites, hortalisses, arbres forestals i ornamentals. Els símptomes de la toxicitat per l'ozó apareixen en forma de fiblons, puntes, ratlles, taques, cremades, i un groc prematur del fullatge; aquests només poden ser visibles a la superfície superior de la fulla. El nitrat de peroxiacetil i els seus anàlegs produeixen símptomes anomenats embenats de fulles i fulles de plata, que s’han observat a la zona de Los Angeles i en altres llocs des de fa molts anys.
Els efectes adversos dels contaminants radioactius transmesos a l’aire sobre l’economia agrícola actualment són petits.
