Učinci zagađenja
Praktično svi oblici tehnologije točno određuju cijenu ekološke štete; poljoprivreda nije iznimka. Poljoprivredu zauzvrat ponekad oštećuju nepoželjni nusproizvodi drugih tehnologija (vidi također onečišćenje: Zagađenje prirodnih resursa).
Zrak ima fizikalna svojstva i kemijski sastav koji su vitalni parametri života i biljaka i životinja. Temperatura, vodena para, kretanje, kisik i ugljični dioksid u atmosferi izravno utječu na proizvodnju hrane i vlakana. Kvaliteta zraka mijenja se unošenjem onečišćenja u nju, a poljoprivredne aktivnosti koje koriste takav zrak mogu negativno utjecati. Oštećenja biljaka od onečišćujućih tvari u zraku povezana su s meteorološkim uvjetima, posebno pretvaranjem temperature u atmosferu.
Zagađenje zraka
Zagađenje zraka šteti poljoprivredi
Zagađenje zraka već više od stoljeća utječe na poljoprivredu. Izgaranjem ugljena i nafte nastaju sumporni oksidi. Fluoridi su rezultat topljenja i proizvodnje stakla i keramike. Rastuće razine amonijaka, klora, etilena, merkaptana, ugljičnog monoksida i dušikovih oksida nalaze se u zraku. Motorna vozila i sve veća populacija proizvode fotokemijsko onečišćenje zraka koje utječe ne samo na urbane koncentracije već i na susjedna ruralna područja. Mješavina zagađivača iz svih izvora, uključujući poljoprivredu, izbacila je u zrak mnoštvo onečišćenja, poput aldehida, ugljikovodika, organskih kiselina, ozona, peroksiacetil nitrata, pesticida i radionuklida. Učinak ovih onečišćujućih tvari na hranu, vlakna, stočnu hranu i šumske usjeve je različit, ovisno o koncentraciji, zemljopisu i vremenskim uvjetima. Šteta na usjevima uslijed onečišćenja zraka, naravno, donosi i ekonomski gubitak.
Učinci zagađenja zraka na biljke i životinje mogu se mjeriti slijedećim čimbenicima: (1) ometanje enzimskih sustava; (2) promjena staničnih kemijskih sastojaka i fizičke strukture; (3) usporavanje rasta i smanjena proizvodnja zbog metaboličkih promjena; (4) akutna, neposredna degeneracija tkiva. Zagađivači koji u zrak ulaze iz izvora koji nisu poljoprivredni i stvaraju reakciju biljaka klasificiraju se kao: (1) kiseli plinovi; (2) proizvodi izgaranja; (3) proizvodi reakcija u zraku; i (4) razne otpadne vode.
Kiseli plinovi
Kiseli plinovi uključuju fluoride, sumpor dioksid i klor. Vodikov fluorid izrazito je toksičan za biljke; neke su biljke ozlijeđene u dodiru s koncentracijama manjim od jednog dijela na milijardu. Očigledno da se oštećenja prvobitno događaju na klorofilu, stvarajući pjegavu klorozu, a kasnije i ubijanje stanica. Biljke variraju u stupnju tolerancije na fluorovodik; obično su biljke koje lako nakupljaju fluor naj tolerantnije. Kukuruz je osjetljiviji od rajčice. Sve biljke su najosjetljivije na ozljede fluorida tijekom razdoblja brzog rasta.
Sumporni dioksid izgaran izgaranjem nafte i ugljena obično uzrokuje nekrozu (staničnu smrt) lista. U određenim koncentracijama sumporni dioksid će utjecati na biljke ako su otvorene stomate (minutne pore u epidermi lista ili stabljike). Visoki intenzitet svjetla, povoljne temperature rasta, visoka relativna vlažnost zraka i odgovarajuća opskrba vodom pogoduju otvaranju stomaka. Biljke koje noću zatvaraju svoje stomake mogu mnogo bolje podnijeti sumpor dioksid. Četinjači su osjetljiviji u proljeće i početkom ljeta, kada se nove iglice izdužuju. Sumporni dioksid kojeg apsorbiraju stanice listova sjedinjuje se s vodom kako bi tvorio toksični sulfit, ali to se polako oksidira u relativno bezopasan sulfat. Otrovnost sumpor-dioksida, prema tome, ovisi o brzini kojom ga pojedinačna biljka apsorbira; brza apsorpcija uzrokovat će veće ozljede. Oštećenja biljaka klorom su pomalo rijetka; tipični su mu simptomi izbjeljivanje i nekroza lista.
Proizvodi izgaranja
Primarni proizvodi izgaranja su etilen, acetilen, propilen i ugljični monoksid. Od toga se zna da etilen nepovoljno djeluje na biljke; dok ostali to mogu učiniti, zahtijevaće im veće koncentracije od uobičajenih u zagađenom zraku. Dugo je godina uočeno da isijavanje plina (3 posto etilena) koji curi iz cjevovoda uzrokuje štetu na obližnjoj vegetaciji. Sada, uz uporabu prirodnog plina, etilen u zraku uglavnom dolazi iz određenih kemijskih industrija i iz automobila ispušnih plinova. Cvijeće staklenika u gradskim područjima obično oštećuje etilen. Čini se da je takva ozljeda uzrokovana pretjeranim ubrzanjem životnog procesa, te na taj način donosi štetu. Prvo je identificirano da etilen utječe na biljni život na velikim površinama u polju zahvaljujući učincima na pamuk i druge biljke u blizini tvornice polietilena.
Etilen, ozon i peroksiacetil nitrat nastaju kao produkti reakcije u zraku i jasno su uključeni u biljnu ozljedu. Uz to, pod sumnjom su neki bisulfiti i dušični dioksid; vjerojatno postoje i drugi. Ozon je glavni zagađivač zraka koji utječe na poljoprivredu. Utvrđene su štete na mnogim poljskim kulturama, uključujući špinat, duhan, voće, povrće, šumsko drveće i ukrasne biljke. Simptomi toksičnosti za ozon pojavljuju se poput fleka, brazda, pruga, pjega, pjegavosti i prijevremenog žutila lišća; ove su vidljive samo na gornjoj površini listova. Peroksiacetil nitrat i njegovi analozi stvaraju simptome nazvane vezanje srebra i lista, koji su primijećeni na području Los Angelesa i drugdje već dugi niz godina.
Trenutno su štetni učinci radioaktivnih onečišćenja u zraku na poljoprivredno gospodarstvo mali.
