Экологизация сельского хозяйства в России

Нарушение севооборота ведет  к снижению плодородия и как следствие  урожайности.

 Повышают плодородие почв и сидераты — культуры, зеленую массу которых запахивают в почву. Чередование культур облегчает борьбу с вредителями сельскохозяйственных растений, снижает засоренность полей сорными растениями.

Применение, хранение и утилизация пришедших в негодность и запрещенных к применению пестицидов и ядохимикатов. Установлено, что из-за нарушений технологий и работы технических средств 60–95% вносимых пестицидов и фунгицидов не достигают объектов подавления, нанося вред окружающей среде. То есть, половина всех пестицидов расходуется впустую. Решение вопроса рационального использования пестицидов базируется на технологии их локального инъекционного и дифференцированного внесения. Актуальным является вопрос утилизации пестицидов с истекшим сроком хранения.

Так, в Республике Башкортостан  таких пестицидов накопилось более 300 т., в Нижегородской области – около 400 т., Республике Марий Эл – около 60 т., Республике Мордовия – около 200 т., Оренбургской области – более 150 т., Саратовской – около 200 т., Курганской – более 900 т. Зачастую, пестициды утилизировались без соответствующих разрешительных документов, если говорить простым языком - просто закапывались. В настоящее время, осознавая важность проблемы большинство регионов заключило с полигоном «Красный Бор» в Ленинградской области - единственным в России местом экологически безопасного и контролируемого конечного размещения опасных отходов, договора на утилизацию пестицидов. Так, например, в рамках Республиканской целевой программы «Экология и природные ресурсы Республики Башкортостан (2004-2010 годы)» на эти цели выделяется более 1 миллиона рублей в год, в бюджетах других республик и областей в рамках реализации экологических проектов заложены соответствующие суммы на утилизацию пестицидов.

Альтернатива - Применение органо-минеральных удобрений. При внесении только минеральных удобрений, особенно в высоких дозах, активизируются микроорганизмы, разрушающие гумус, а деятельность микроорганизмов-гумификаторов подавляется. В результате запас плодородия в почве снижается. Если минеральные удобрения вносятся невысокими дозамиодновременно с органическими удобрениями (в первую очередь — с навозом), этого не происходит. Гумус не разрушается, а питательные вещества удобрений поступают в почвенный раствор и повышают урожай.

Сухое земледелие. Орошение, как и отвальная вспашка, ослабляет жизнедеятельность микроорганизмов-гумификаторов и разрушает структуру почвы. В южных районах России орошение вызывает вторичное засоление почвы. Чтобы уменьшить площади орошаемых земель, выращивают засухоустойчивые культуры, которые могут обходиться без полива. На орошаемых землях выращивают только требовательные к влаге овощи (капусту, огурцы) или многолетние травы в степных районах. Орошение на одном участке проводят не более 2—3 лет, после чего почве дают отдых и выращивают культуры без полива.

Использование легкой сельскохозяйственной техники. Тяжелые тракторы уплотняют почву и разрушают ее структуру, и потому лучше использовать легкие колесные тракторы. Часто для их прохода создают специальную колею: при уходе за посевом (подкормка, культивация и т.д.) трактор проходит по собственному следу. При этом почва уплотняется только под колеей. Применяют также специальные широкопрофильные шины, уменьшающие давление на почву, и широкозахватные агрегаты, позволяющие обработать поле за меньшее число проходов техники. Для уменьшения числа проходов совмещают разные агрегаты — одновременно проводят рыхление почвы, посев и внесение удобрений.

Замена отвальной  вспашки плугом безотвальным рыхлением почвы.

При обработке отвальным  плугом почва ставится «с ног на голову»: подповерхностный слой почвы, в котором микроорганизмы-гумификаторы перерабатывают пожнивные остатки  в гумус, оказывается на поверхности. Процесс образования гумуса замедляется, а разрушение его, напротив, ускоряется. На незащищенной растениями почве усиливается эрозия. Поэтому отвальную вспашку заменяют рыхлением без оборота пласта. Для этого используют специальные орудия — рыхлители (дисковые бороны, плоскорезы, щелевате-ли и др.). Безотвальная обработка может быть мелкой (5—10 см) и глубокой. Иногда посев проводят в жнивье без обработки (этот прием называют нулевой обработкой почвы).

Согласно Федеральному закону «О техническом регулировании» (от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ), новые ГОСТы на методы испытаний сельскохозяйственной техники в обязательном порядке должны содержать показатели экологической безопасности, характеризующие уплотнение и разрушение структуры почвы, загрязнение почвы горюче-смазочными материалами, вредные выбросы в атмосферу, экологическую чистоту конечной продукции. Но как показывает практика, в настоящее время более половины всей сельскохозяйственной техники не отвечает требованиям ГОСТов, особенно в плане нагрузки на почву.

Снижению интенсивности  процессов деградации почв способствует внедрение типовых региональных моделей адаптивно-ландшафтных систем земледелия, разработанных с учетом природно-климатических особенностей регионов и преобладающего типа деградации почв, типа землепользования. Применение данных систем земледелия способствовало выведению из интенсивного землепользования наиболее деградированных земель (3–7% площади пашни), увеличению на 20–30% площади лесополос и посевов  многолетних трав и, в итоге, устойчивому  повышению урожайности зерновых культур на 25–30%. Кроме того, внедрение  ресурсосберегающих технологий возделывания зерновых культур и сахарной свеклы (разработчик - ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии РАСХН) обеспечивает значительное снижение (до 20%) интенсивности механического  воздействия на почву. [6]

Для решения вопросов рекультивации  нарушенных земель в России была принята Федеральная целевая программа «Повышение плодородия почв России на 2002–2005 годы», в рамках которой было потрачено более 19,3 млрд. рублей. Основными результатами реализации программы были: дополнительное орошение на площади 28 тыс. га, из них - 4,6 тыс. га по Приволжскому ФО и 0,7 тыс. га по Уральскому ФО. Проведено дополнительное осушение на 23 тыс. га. по РФ, по Приволжскому - на 1.9 тыс. га, по Уральскому - по 0,2 тыс.га. проведены культуро-технические мероприятия на площади 340 тыс. га, в том числе - 47,5 тыс. га по Приволжскому ФО. [7]

Кроме того, принята новая Федеральная целевая программа "Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как национального достояния России на 2006-2010 годы" с общим объемом финансирования из федерального бюджета около 20,5 млрд. руб. Основные показатели реализации программы - предотвращение выбытия из сельскохозяйственного оборота 3,2 млн. гектаров сельскохозяйственных угодий и введение в сельскохозяйственный оборот1,7 млн. гектаров таких угодий; внесение 9,8 млн. тонн минеральных удобрений; ввод в эксплуатацию 160 тыс. гектаров орошаемых земель,80 тыс. гектаров осушенных земель, защита 80 тыс. гектаров от затопления и подтопления; защита и сохранение 100 тыс. гектаров сельскохозяйственных угодий отводной и ветровой эрозии; создание лесных насаждений на площади 118тыс. гектаров и др. [8]

1.1.2. Растениеводство и животноводство.

Одомашнивание животных произошло  примерно в то же время, что и введение в культуру растений, т.е. около 10 тысяч лет назад. Археологи считают, что первыми были одомашнены овца, коза и собака. Крупный рогатый скот и свинья в хозяйстве человека появились позже.

Сегодня  сельскохозяйственные животные — важнейшие консументы агроэкосистемы. В разных  природных  условиях разводят разные виды скота. Для лесной зоны экологически более подходит крупный рогатый скот, в степной зоне разводят свиней, в откорме которых большую роль  играет  зерно. Если имеется много земель, непригодных  для  пашни  (горные склоны, засоленные почвы), оправдано овцеводство. В некоторых районах, где много естественных пастбищ (Якутия) развито коневодство. Лошади не боятся суровой зимы, их круглый год можно содержать на подножном корме. Из их молока получают кумыс. Высокими вкусовыми качествами отличается конское мясо.

Соотношение между растениеводством и животноводством устанавливается  с учетом экологических требований. Для развития животноводства необходимы и посевы, и естественные кормовые угодья. Если скота мало, то мало и органических удобрений — навоза, и это плохо для растениеводства. Если скота слишком много, происходит разрушение пастбищ или приходится отдавать под кормовые культуры слишком много пахотных земель.

В агроэкосистемах, где развиты  обе отрасли — растениеводство и животноводство —два трофических уровня.

Для повышения  прибыльности хозяйства нужно повышать эффективность перехода первичной биологической продукции во вторичную, т.е.

коэффициент биоконверсии, показывающий эффективность переработки растительного корма в продукты животноводства — мясо, молоко, яйца. В естественных экосистемах при переходе энергии с одного трофического уровня на другой теряется около 90% энергии (чтобы получить 1 тыс. калорий биомассы животных, нужно затратить примерно 10 тыс. калорий биомассы растений).

Отношение 1:10 — усредненное. Разные животные при потреблении единицы растительных кормов производят неодинаковое количество продукции. Этот показатель колеблется и у животных одного вида, отличающихся по породе или возрасту, при разных условиях содержания.

Коэффициент биоконверсии определяют по количеству растительного белка, необходимого для получения 1 кг животного белка. Чтобы получить 1 кг белка говядины, нужно скормить корове 15—20 кг белка растений. Белок свинины обходится в 2 раза дешевле — только в 10 кг растительного белка. Еще дешевле белок яиц (на получение 1 кг белка яиц нужно 4—6 кг) и куриного мяса бройлеров (6—8 кг белка в корме). Самый дешевый животный белок — в молоке. Чтобы получить 1 кг такого белка, нужно всего 3—5 кг растительного кормового белка. Высок коэффициент биоконверсии у рыб, что делает экономически выгодным прудовое рыбоводство.

Эффективность биоконверсии можно повысить, улучшив рацион питания  и условия содержания животных. Так, в рацион коровы должны входить различные элементы питания, в особенности белок. В 1 кормовой единице (1 кормовая единица соответствует питательности 1 кг зерна овса) должно содержаться 125 г белка. Если в силосе или сене белка много, то корма корове требуется меньше.

Повышается эффективность  биоконверсии и при уменьшении затрат энергии на сам процесс питания животных. Корова, например, ест не больше 8 часов в сутки. Остальное время она отдыхает и пережевывает жвачку (размельчает то, что было съедено на пастбище или из кормушки в стойле). Чтобы корова за 8 часов съедала достаточное количество травы, травостой на пастбище не должен быть слишком низким (если высота травы ниже 10 см, корове неудобно откусывать такие растения) или слишком высоким.

В зимнее время важно содержать  коров в теплых помещениях. Если корове будет холодно, то энергия пищи пойдет не на образование молока и прибавку веса, а на согревание животного. Чем крупнее животное, тем легче ему согреться: бык массой 500 кг переносит холод легче, чем теленок.В разном возрасте биоконверсия у коров неодинакова: молодое животное лучше набирает вес, у взрослого — привесы резко снижаются. Молоко корова дает несколько лет примерно с одной и той же затратой кормов. Отсюда и два типа содержания скота — мясной откорм, при котором животное содержат не больше года, и молочное разведение, при котором корову доят в течение 5—7 лет.

Важный вопрос экологии животноводства — проблема стоков. Раньше, когда фермы были небольшими, скоту подстилали солому, и навоз смешивался с ней. Эта смесь легко перегнивала и была прекрасным удобрением. Теперь на скотоводческих комплексах с тысячами голов скота применяют бесподстилочное содержание животных — навоз смывают водой. Такой навоз называется, бесподстилочный его нельзя непосредственно использовать как удобрение. Он убивает полезную микрофлору почвы, загрязняет ее болезнетворными бактериями и засоряет семенами сорных растений, которые легко проходят через пищеварительную систему животных. Перед внесением бесподстилочного навоза на поля его подвергают специальной обработке — компостируют с соломой или опилками и торфом, перерабатывают в бродильных чанах. При брожении навоз обеззараживается и образуется биогаз, которым можно отапливать ферму. Можно разбавлять навоз водой и этим раствором поливать поля, где выращивают многолетние травы. Еще лучше такой разбавленный навоз удобряет почву, если она покрыта равномерно разбросанной соломой.

Чем больше скота на ферме, тем сложнее организовать переработку  навоза в удобрение и тем больше затраты на его транспортировку. Поэтому фермы с поголовьем свыше 50 голов крупного рогатого скота и 200 — 300 голов свиней экологически невыгодны.

В экологически правильно  организованном хозяйстве скот является таким же органичным элементом агроэкосистемы, как животные-консументы в естественной экосистеме леса или целинной степи. [9]

1.2. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ.

Сельскохозяйственное загрязнение, как и промышленное, наносит ущерб экосистемам. Оно бывает нескольких типов.

     Загрязнение воды стоками животноводческих ферм и скотооткормочных комплексов. Хотя навоз прекрасное удобрение, если он неправильно подготовлен к внесению на поля, он может нанести вред природным экосистемам. Чтобы не загрязнять водоемы навозными стоками, строят навозохранилища с бетонными стенами; фермы, расположенные рядом с реками и ручьями, перемещают, чтобы снизить вероятность попадания загрязняющих веществ в воду.

     Загрязнение пестицидами и их остатками. Из за этого загрязнения обедняется живое население почвы — снижается численность почвенных животных, водорослей, микроорганизмов, в результате замедляются разложение редуцентами органических остатков и возврат питательных элементов в почвенный раствор. Остатки пестицидов могут попасть в воду (особенно при орошаемом земледелии и выращивании риса), в атмосферу, в продукты питания. Большая часть пестицидов и продуктов их неполного разложения токсична и отрицательно влияет на здоровье человека.