Saastumisen vaikutukset
Käytännössä kaikki tekniikat tarkentavat tietyn hinnan ympäristövahinkoille; maatalous ei ole poikkeus. Maataloutta puolestaan vahingoittavat toisinaan muiden tekniikoiden ei-toivotut sivutuotteet (katso myös pilaantuminen: Luonnonvarojen pilaantuminen).
Ilmalla on fysikaalisia ominaisuuksia ja kemiallinen koostumus, jotka ovat elintärkeitä elämän parametreja sekä kasveille että eläimille. Lämpötilalla, vesihöyryllä, liikkeellä, hapolla ja hiilidioksidilla ilmakehässä on suora vaikutus ruoan ja kuitujen tuotantoon. Ilmanlaatua muutetaan asettamalla siihen epäpuhtauksia, ja tällaista ilmaa käyttävät maataloustoiminnot voivat vaikuttaa haitallisesti. Ilman epäpuhtauksien aiheuttamat kasvien aiheuttamat vahingot liittyvät meteorologisiin olosuhteisiin, erityisesti ilmakehän lämpötilan muutoksiin.
Ilmansaaste
Ilman pilaantumisen vahingot maataloudelle
Yli vuosisadan ajan ilman pilaantuminen on vaikuttanut maatalouteen. Palava hiili ja maaöljy tuottavat rikkioksideja. Fluoridit syntyvät sulatuksesta sekä lasin ja keramiikan valmistuksesta. Kasvavia ammoniakin, kloorin, eteenin, merkaptaanien, hiilimonoksidin ja typen oksidien tasoja löytyy ilmasta. Moottoriajoneuvot ja kasvava väestö aiheuttavat fotokemiallista ilman pilaantumista, joka vaikuttaa paitsi kaupunkien keskittymiin myös myös vierekkäisiin maaseutualueisiin. Kaikkien lähteiden, myös maatalouden, pilaavien aineiden seos on vapauttanut ilmaan joukon epäpuhtauksia, kuten aldehydejä, hiilivetyjä, orgaanisia happoja, otsonia, peroksiasetyylinitraatteja, torjunta-aineita ja radionuklideja. Näiden epäpuhtauksien vaikutus ruokaan, kuituihin, rehuun ja metsäkasveihin vaihtelee pitoisuudesta, maantieteestä ja sääolosuhteista riippuen. Ilman pilaantumisen aiheuttamat satovahingot tuovat tietysti myös taloudellisia menetyksiä.
Ilman pilaantumisen vaikutuksia kasveihin ja eläimiin voidaan mitata seuraavilla tekijöillä: (1) häiriöt entsyymijärjestelmiin; (2) muutos solujen kemiallisissa ainesosissa ja fysikaalisessa rakenteessa; (3) kasvun hidastuminen ja vähentynyt tuotanto metabolisten muutosten vuoksi; (4) akuutti, välitön kudoksen rappeutuminen. Epäpuhtaudet, jotka tulevat ilmaan muista lähteistä kuin maataloudesta ja jotka tuottavat kasviperäisiä reaktioita, luokitellaan seuraavasti: (1) happamat kaasut; (2) palamistuotteet; (3) ilmassa olevien reaktioiden tuotteet; ja (4) sekalaiset jätevedet.
Hapan kaasut
Happamiin kaasuihin kuuluvat fluoridit, rikkidioksidi ja kloori. Vetyfluoridi on erittäin myrkyllistä kasveille; Jotkut kasvit loukkaantuvat joutuessaan kosketuksiin pitoisuuksilla, jotka ovat vähemmän kuin yksi osa miljardia kohti. Vaurio ilmeisesti alun perin tapahtuu klorofyllille, mikä tuottaa pilkillisen kloroosin ja myöhemmin tappaa solut. Kasvien sietokyky vetyfluoridille vaihtelee; yleensä kasvit, jotka keräävät fluoria helposti, ovat siedettävimpiä. Maissi on herkempi kuin tomaatti. Kaikki kasvit ovat alttiimpia fluorivaurioille nopean kasvun aikana.
Öljyn ja hiilen palamisessa vapautunut rikkidioksidi aiheuttaa yleisesti lehden nekroosin (solukuoleman). Tietyissä pitoisuuksissa rikkidioksidi vaikuttaa kasveihin, jos stomata (lehden tai varren vähäiset huokoset) on auki. Korkea valon voimakkuus, suotuisat kasvulämpötilat, korkea suhteellinen kosteus ja riittävä vedenjakelu edistävät avointa stomaattia. Kasvit, jotka sulkevat vatsan yöllä, sietävät rikkidioksidia paljon paremmin kyseisenä ajanjaksona. Havupuut ovat herkempiä keväällä ja alkukesällä, kun uudet neulat pidentyvät. Lehtisolujen absorboima rikkidioksidi yhdistyy veden kanssa muodostaen myrkyllisen sulfiitin, mutta tämä hapettuu hitaasti suhteellisen vaarattomaksi sulfaatiksi. Rikkidioksidin toksisuus on siis funktio nopeudesta, jolla yksittäinen kasvi imee sen; nopea imeytyminen aiheuttaa enemmän vammoja. Kloorivauriot kasveille ovat melko harvinaisia; sen tyypillisiä oireita ovat lehden valkaisu ja nekroosi.
Palamistuotteet
Palamisen päätuotteet ovat eteeni, asetyleeni, propeeni ja hiilimonoksidi. Näistä eteenin tiedetään vaikuttavan haitallisesti kasveihin; vaikka muutkin saattavat tehdä niin, se vaatisi korkeampia pitoisuuksia kuin tyypillisesti esiintyy saastuneessa ilmassa. Monien vuosien ajan havaittiin, että putkilinjoista vuotava valaiseva kaasu (3 prosenttia eteeniä) aiheutti vaurioita läheiselle kasvillisuudelle. Nyt maakaasua käytettäessä ilmassa oleva eteeni on johdettu lähinnä tietyistä kemianteollisuudesta ja autojen pakokaasuista. Eteeni vahingoittaa suurkaupunkialueiden kasvihuonekukkia. Tällainen loukkaantuminen näyttää johtuvan elämäprosessin liiallisesta nopeuttamisesta aiheuttaen siten vahinkoa. Eteenin todettiin ensin vaikuttavan kasvien elämään laajoilla peltoalueilla sen vaikutuksista puuvillaan ja muihin kasveihin lähellä polyeteenitehdasta.
Eteeniä, otsonia ja peroksiasetyylinitraattia tuotetaan reaktion tuotteina ilmassa ja ne liittyvät selvästi kasvivahinkoihin. Lisäksi tiettyjä bisulfiitteja ja typpidioksidia epäillään; on todennäköisesti muita. Otsoni on merkittävä maataloudessa vaikuttava ilman epäpuhtaus. Vaurioita on havaittu monilla peltokasveilla, mukaan lukien pinaatti, tupakka, hedelmät, vihannekset, metsäpuut ja koristekasvit. Otsonimyrkyllisyyden oireet ilmenevät läpärinä, stippleinä, raidoina, täplinä, tipburnina ja lehtien ennenaikaisena kellastumisena; nämä voivat olla näkyvissä vain lehden yläpinnalla. Peroksiasetyylinitraatti ja sen analogit tuottavat hopealehtien ja lehtien nauhoituksiksi kutsuttuja oireita, joita on havaittu Los Angelesin alueella ja muualla vuosien ajan.
Ilmassa olevien radioaktiivisten epäpuhtauksien haitalliset vaikutukset maatalouden talouteen ovat tällä hetkellä vähäisiä.
