Kesan pencemaran
Secara praktikal, semua bentuk teknologi memerlukan harga tertentu dalam kerosakan alam sekitar; pertanian tidak terkecuali. Pertanian pada gilirannya kadang-kadang rosak oleh produk sampingan teknologi lain yang tidak diingini (lihat juga pencemaran: Pencemaran sumber semula jadi).
Udara mempunyai sifat fizikal dan komposisi kimia yang merupakan parameter penting kehidupan bagi tumbuhan dan haiwan. Suhu, wap air, pergerakan, oksigen, dan karbon dioksida di atmosfera mempunyai kesan langsung terhadap pengeluaran makanan dan serat. Kualiti udara diubah dengan memasukkan bahan cemar ke dalamnya, dan aktiviti pertanian menggunakan udara seperti itu dapat dipengaruhi secara buruk. Kerosakan pada tumbuhan oleh pencemar udara berkaitan dengan keadaan meteorologi, terutamanya perubahan suhu di atmosfera.
Pencemaran udara
Kerosakan pencemaran udara terhadap pertanian
Selama lebih dari satu abad, pencemaran udara telah mempengaruhi pertanian. Membakar arang batu dan petroleum menghasilkan sulfur oksida. Fluorida terhasil dari peleburan dan pembuatan kaca dan seramik. Tahap peningkatan amonia, klorin, etilena, merkaptan, karbon monoksida, dan nitrogen oksida dijumpai di udara. Kenderaan bermotor dan penduduk yang semakin meningkat menghasilkan pencemaran udara fotokimia yang mempengaruhi bukan sahaja kepekatan bandar tetapi juga kawasan luar bandar yang berdekatan. Campuran bahan pencemar dari semua sumber, termasuk pertanian, telah mengeluarkan sejumlah bahan cemar ke udara, seperti aldehid, hidrokarbon, asid organik, ozon, peroksidetil nitrat, racun perosak, dan radionuklida. Kesan pencemaran ini terhadap makanan, serat, makanan ternak, dan tanaman hutan berubah-ubah, bergantung pada kepekatan, geografi, dan keadaan cuaca. Kerosakan tanaman oleh pencemaran udara, tentu saja, membawa kerugian ekonomi juga.
Kesan pencemaran udara pada tumbuhan dan haiwan dapat diukur dengan faktor-faktor berikut: (1) gangguan pada sistem enzim; (2) perubahan unsur kimia selular dan struktur fizikal; (3) penundaan pertumbuhan dan penurunan pengeluaran kerana perubahan metabolik; (4) degenerasi tisu segera dan akut. Bahan pencemar yang masuk ke udara dari sumber selain pertanian dan yang menghasilkan tindak balas tumbuhan dikelaskan sebagai: (1) gas asid; (2) produk pembakaran; (3) produk tindak balas di udara; dan (4) efluen pelbagai.
Gas asid
Gas asid merangkumi fluorida, sulfur dioksida, dan klorin. Hidrogen fluorida sangat toksik kepada tumbuhan; sebilangan tumbuhan cedera akibat sentuhan dengan kepekatan kurang dari satu bahagian per bilion. Kerosakan itu pada awalnya berlaku pada klorofil, menghasilkan klorosis berbintik-bintik dan kemudian membunuh sel. Tumbuhan berbeza tahap toleransi terhadap hidrogen fluorida; biasanya tumbuh-tumbuhan yang terkumpul dengan cepat fluorida adalah yang paling bertoleransi. Jagung lebih mudah diserang berbanding tomato. Semua tumbuh-tumbuhan paling mudah terdedah kepada kecederaan fluorida dalam tempoh pertumbuhan yang cepat.
Sulfur dioksida yang dikeluarkan dalam pembakaran minyak dan arang batu biasanya menyebabkan nekrosis (kematian sel) daun. Pada kepekatan tertentu, sulfur dioksida akan mempengaruhi tumbuh-tumbuhan jika stomata (pori-pori kecil pada epidermis daun atau batang) terbuka. Keamatan cahaya yang tinggi, suhu pertumbuhan yang baik, kelembapan relatif yang tinggi, dan bekalan air yang mencukupi kondusif untuk membuka stomata. Tumbuhan yang menutup stomata pada waktu malam dapat bertolak ansur dengan sulfur dioksida lebih baik dalam tempoh tersebut. Konifer lebih mudah terdedah pada musim bunga dan awal musim panas, apabila jarum baru memanjang. Sulfur dioksida yang diserap oleh sel daun bersatu dengan air untuk membentuk sulfite toksik, tetapi ini perlahan-lahan dioksidakan menjadi sulfat yang tidak berbahaya. Ketoksikan sulfur dioksida adalah fungsi kadar di mana ia diserap oleh tumbuhan individu; penyerapan cepat akan menyebabkan kecederaan yang lebih besar. Kerosakan klorin pada tanaman agak jarang berlaku; simptom khasnya adalah pemutihan dan nekrosis daun.
Produk pembakaran
Produk utama pembakaran adalah etilena, asetilena, propilena, dan karbon monoksida. Dari jumlah tersebut, etilena diketahui memberi kesan buruk kepada tanaman; sementara yang lain mungkin melakukannya, ia memerlukan kepekatan yang lebih tinggi daripada yang biasanya berlaku di udara yang tercemar. Selama bertahun-tahun diperhatikan bahawa gas pencahayaan (3 persen etilena) yang bocor dari saluran paip menyebabkan kerosakan pada tumbuh-tumbuhan berdekatan. Kini, dengan penggunaan gas asli, etilena di udara kebanyakannya berasal dari industri kimia tertentu dan dari ekzos kenderaan. Bunga rumah hijau di kawasan metropolitan biasanya dirosakkan oleh etilena. Kecederaan seperti itu disebabkan oleh mempercepat proses hidup yang berlebihan sehingga mengakibatkan kerosakan. Etilena mula-mula dikenal pasti mempengaruhi kehidupan tanaman di kawasan yang luas di ladang oleh kesannya pada kapas dan tanaman lain berhampiran kilang polietilena.
Etilena, ozon, dan peroksietil nitrat dihasilkan sebagai produk tindak balas di udara dan jelas terlibat dalam kecederaan tumbuhan. Sebagai tambahan, bisulfit dan nitrogen dioksida tertentu disyaki; mungkin ada yang lain. Ozon adalah pencemar udara utama yang mempengaruhi pertanian. Kerosakan telah diketahui di sejumlah tanaman sawah, termasuk bayam, tembakau, buah-buahan, sayur-sayuran, pohon hutan, dan hiasan. Gejala ketoksikan ozon muncul sebagai bintik-bintik, stipple, garis-garis, bintik-bintik, terbakar, dan menguning dedaunan; ini mungkin hanya dapat dilihat pada permukaan daun atas. Peroxyacetyl nitrat dan analognya menghasilkan simptom-simptom yang disebut kepingan daun perak dan daun, yang telah diperhatikan di kawasan Los Angeles dan di tempat lain selama bertahun-tahun.
Kesan buruk pencemaran radioaktif udara pada ekonomi pertanian pada masa ini adalah kecil.
