Воздействие сельского хозяйства на окружающую среду - файл n1.doc

приобрести
Воздействие сельского хозяйства на окружающую среду
скачать (158.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc159kb.19.09.2012 08:47скачать

n1.doc




Министерство образования и науки
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕЕНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Геолого-географический факультет
Кафедра экологии и природопользования

Реферат
Воздействие сельского хозяйства на окружающую среду
Оренбург 2011
Содержание
Введение………………………………………….…………………....3

2. Сельское хозяйство РФ…………………………………………….5

3. Экологические проблемы сельского хозяйства………………...7

3.1 Применение минеральных удобрений…………………………..7

3.2 Применение пестицидов………………………………………….9

3.3 Водная и ветровая эрозия почв……………………………….....11

3.4 Вторичное засоление и заболачивание почв…………………………13

3.5 Опустынивание……………………………………………………13

3.6 Другие виды загрязнение литосферы, гидросферы и атмосферы отходами сельскохозяйственного производства…………………..13

Заключение………………...…………………………………………15

Список литературы………………………………………………….17

Введение
Агроэкосистемы создаются человеком для получения высокого урожая — чистой продукции автотрофов. Их основные отличия от природных:

  1. В них резко снижено разнообразие видов: снижение видов культивируемых растений снижает и видовое разно­образие животного населения биоценоза; видовое разнооб­разие разводимых человеком животных ничтожно мало по сравнению с природным; культурные пастбища (с подсевом трав) по видовому разнообразию похожи на сельскохозяйст­венные поля.

  2. Виды растений и животных, культивируемых челове­ком, «эволюционируют» за счет искусственного отбора и не­конкурентоспособны в борьбе с дикими видами без поддерж­ки человека.

  3. Агроэкосистемы получают дополнительную энергию, субсидируемую человеком, кроме солнечной.

  4. Чистая продукция (урожай) удаляется из экосистемы и не поступает в цепи питания биоценоза, а частичное ее ис­пользование вредителями, потери при уборке, которые тоже могут попасть в естественные трофические цепи, всячески пресекаются человеком.

  5. Экосистемы полей, садов, пастбищ, огородов и дру­гих агроценозов — это упрощенные системы, поддерживае­мые человеком на ранних стадиях сукцессии, и они столь же неустойчивы и неспособны к саморегуляции, как и природ­ные пионерные сообщества, а потому не могут существовать без поддержки человека.

Сельскохозяйственные системы, как земледельческие, так и жи­вотноводческие, занимают в мире около 50 млн. км2, или 38% свободной от льда суши. Из них пашня занимает около 30%, и паст­бища - 70%.

Разнообразие типов сельскохозяйственных систем огромно. Оно зависит как от природных условий, так и особенностей применяемых технологий. Поэтому сельскохозяйственные системы называют также агроэкосистемами. В простейших системах земледелия агротех­нические операции сводятся, последовательно, к несложной подго­товке почвы к посеву, заделыванию зерна во влажную почву, борьбе с сорняками и вредителями, сбору того, что выросло, переработке урожая и сохранению части его в качестве семян для следующего сельскохозяйственного года. С другой стороны, в сложных системах уровень технологии чрезвычайно высок. Соответственно, и урожаи, получаемые в различных агроэкосистемах, разнятся в десятки раз.

Не менее велико разнообразие животноводческих систем, в зави­симости от природных и хозяйственных факторов. Наконец, сущест­вует большое количество комбинаций типов земледелия и животно­водства.

Несмотря на свое разнообразие, сельскохозяйственные системы отличаются одной общей особенностью: все они оказали и продол­жают оказывать глубокое воздействие на экосистемы и ландшафты. В процессе развития агроэкосистем преобразуется растительность: от естественного покрова - к пашне или пастбищу. В земледельче­ских системах естественный, флористически богатый растительный покров, часто многоярусный, замещается на единственную для дан­ного сезона или года культуру. Система коренным образом транс­формируется и упрощается.

При введении орошения изменяется и тип водного режима: от обычно непромывного к промывному.

Как и земледелие, животноводство имеет много разнообразных форм в связи с различиями природных условий и уровней развития общества. В животноводческих агроэкосистемах геоэкологические изменения более постепенны, но не менее глубоки. Не случайно, од­на из проблем геоэкологии заключается в определении того, каким было исходное, доантропогенное состояние африканской саванны, поскольку она постепенно трансформировалась под влиянием мно­готысячелетнего и весьма интенсивного выпаса скота. В засушливых районах мира основная геоэкологическая проблема пастбищного скотоводства - постепенное истощение пастбищ, то есть прогрессирующее антропогенное опустынивание вплоть до уничтожения рас­тительного и почвенного покрова.

Естественные системы отличаются высокой степенью замкнутости баланса органического вещества и других компонентов. Разность между приходной и расходной частями баланса вещества в природ­ной системе за год не превышает 1%, а обычно меньше. За счет этой малой доли и происходит направленная эволюция естественных сис­тем. В сельскохозяйственных же системах цикл вещества разомкнут: вещество забирается человеком из системы в виде урожая, а семена, органические и минеральные удобрения, а также и пестициды, в нее вносятся. Вынос вещества составляет десятки процентов (обычно 40-80%) от годовой продукции биомассы. При этом чем продуктив­нее агроэкосистема, тем больше отчуждение продукции, и тем сис­тема более неустойчива. Антропогенный привнос веществ в агроэкосистему оказывается на один-два порядка больше их естественного поступления. Таким образом, система коренным образом трансфор­мируется.

Изменяются и физические процессы. Водная и ветровая эрозия почв усиливаются на один-три порядка. Почва уплотняется под воз­действием сельскохозяйственных машин и орудий. Структура тепло­вого баланса изменяется вследствие изменения как величины альбе­до, так и затрат на эвапотранспирацию. Соответственно изменяется и водный баланс, и режим влаги в почве.

Биологические особенности, такие как биомасса, ее прирост, тро­фические соотношения, видовой состав, включая микроорганизмов и беспозвоночных и пр., коренным образом меняются.

Вследствие эволюции земледелия и животноводства сокращается сложность структуры ландшафтов, их устойчивость снижается и может поддерживаться только благодаря действиям человека.

Экологические проблемы сельского хозяйства относятся к ка­тегории универсальных, то есть встречающихся в мире повсеместно. Они - продукт некоординированных действий миллионов крестьян.


2 Сельское хозяйство Российской Федерации
В агропромышленном комплексе России занято около 40% работающих в сфере материального производства и здесь сосредоточено более 25% всех производственных фондов России. До 1991 г. в сфере АПК создавалось 97% продовольственной продукции. На современном этапе развития хозяйства России происходят значительные изменения в аграрном секторе экономики. Это связано с переходом от государственно-административных принципов управления хозяйством к экономическим, направленным на создание условий для формирования различных форм собственности, развития земельного рынка, свободной конкуренции товаропроизводителей.

Начиная с 1991г. наблюдается снижение производства основных видов продукции сельского хозяйства. Удельный вес сельского хозяйства в валовом внутреннем продукте в 1998 г. составил лишь 4,7% против 15% в 1990 г. На уровень производства основных сельскохозяйственных культур повлияло как сокращение посевных площадей, так и снижение уровня урожайности. Общая посевная площадь уменьшилась на 8%, в том числе: зерновых — на 9%, сахарной свеклы — на 23%, льна-долгунца — на 59%. Снизилась урожайность основных сельскохозяйственных культур. Валовые сборы зерна сократились на 30%, сахарной свеклы — на 45%, подсолнечника — на 20%, картофеля — на 15%.

В животноводстве происходит снижение поголовья всех видов скота и продуктивности. По отношению к 1990 г. поголовье крупного рогатого скота сократилось более чем вдвое, свиней — на 70%, овец и коз — на 51%. По данным 1997 г., Россия по численности крупного рогатого скота находится на уровне 1962 г., свиней — 1959 г., овец и коз — 1946 — 1947 гг. В результате производство мяса на душу населения сократилось за последние пять лет с 68 до 46 кг (уровень 1976 г.), а молока — с 376 до 289 кг (уровень 1966 г.). Уменьшение поголовья скота происходило в (сельскохозяйственных предприятиях, тогда как в хозяйствах населения поголовье возросло.

В сложившейся экономической ситуации обостряются экологические проблемы. В условиях пониженной биологической продуктивности значительной части сельскохозяйственных земель в России практически приостановлены работы по повышению плодородия почв и мелиорации земель. Значительно снизилось количество вносимых минеральных удобрений, в результате чего удельный вес удобрений площади снизился с 70% в 1990 г. до 27% в 1997 г. В фермерских хозяйствах доля удобренной площади составляет только 10%. Количество вносимых органических удобрений также снизилось почти в 4 раза, а доля удобренной площади сократилась до 2,4%.

Сократились мелиоративные работы и культурно-технические мероприятия. К концу 90-х годов введено в эксплуатацию 1,8 тыс. га орошаемых земель (против 105 тыс. га в 1990 г.) и 1,4 тыс. га осушенных земель (против 162 тыс. га в 1990 г.). Культурно-технические работы на сельскохозяйственных угодьях сократились почти в 20 раз (48 тыс. га против 865 тыс. га в 1990 г.). В результате площади кислых почв увеличились на 14% и составляют уже 1/3 сельскохозяйственных земель. Потери питательных веществ из почвы в результате эрозии вдвое превышают объемы вносимых минеральных удобрений. Ущерб от эрозии ежегодно оценивается в 20-30 млрд. руб. (в ценах 1998 г.). Площади кормовых угодий со смытыми почвами в настоящее время составляют 30% от общей площади. По данным государственного учета земель за 1998 г., более 44 млн. га (34%) пашни являются дефляционно-опасными, а более 30% естественных кормовых угодий закустарены и заболочены, при этом значительная часть пастбищ подвержена дигрессии. В условиях кризиса экономики сельского хозяйства увеличивается количество необрабатываемых сельскохозяйственных земель, достигшее более 30 млн. га, в том числе 20 млн. га пашни.

Основные отрасли АПК:

растениеводство (зерновое хозяйство, технические культуры, овощеводство, бахчеводство, плодоводство, кормовые культуры);

животноводство (скотоводство, овцеводство, свиноводство, козоводство, коневодство и т.п.).
Таблица 1 Продукция сельского хозяйства (в фактических ценах; млн.рублей, данные 2010 г.)



Годы

Хозяйства всех категорий

сельское хозяйство

в том числе

растениеводство

животноводство

А

1

2

3

1996

283407

153731

129676

1997

303179

165609

137570

1998

298373

143041

155332

1999

585958

307112

278846

2000

742424

394718

347706

2001

918246

466159

452087

2002

968153

480659

487494

2003

1076351

557212

519139

2004

1253237

650582

602655

2005

1380961

669819

711142

2006

1570554

764784

805770

2007

1931629

1002443

929186

2008

2461355

1306337

1155018

2009

2515941

1238904

1277037

2010

2618470

1179808

1438662

3. Проблемы сельского хозяйства
3.1 Применение минеральных удобрений

Для своего развития растения нуждаются в определенном количе­стве биогенных веществ (соединений азота, фосфора, калия и др.), обычно поглощаемых из почвы. В естественных экосистемах биоге­ны, ассимилированные растительностью, возвращаются в почву в ре­зультате процессов деструкции в круговороте вещества: разложения плодов, растительного опада, отмерших побегов, корней и пр. Неко­торое количество соединений азота фиксируется бактериями из ат­мосферы. Часть биогенов привносится с осадками. На отрицательной стороне баланса находятся инфильтрация и поверхностный сток рас­творимых соединений биогенов, их вынос с почвенными частицами в процессе эрозии почвы, а также преобразование соединений азота в газообразную фазу с уходом ее в атмосферу.

Сельское хозяйство нарушает естественный, практически замкну­тый баланс биогенов. Ежегодный урожай уносит часть биогенов, со­держащихся в произведенном продукте. В агроэкосистемах скорость выноса питательных веществ на 1-3 порядка больше, чем в природ­ных системах, причем чем выше урожай, тем относительно больше интенсивность выноса, следовательно первоначальный запас питательных веществ в почве может израсходоваться сравнительно быстро.

Всего в мире с урожаем зерна выносится, например, около 40 млн. т азота в год, или примерно 63 кг на 1 га площади зерновых. Отсюда следует необходимость применения удобрений для поддержания плодородия почвы и повышения урожаев, так как при интенсивном земледелии без удобрений плодородие почвы снижается уже на вто­рой год. Обычно применяются азотные, фосфорные и калийные удобрения в различных формах и сочетаниях, в зависимости от ме­стных условий. В то же время, применение удобрений маскирует деградацию почв, заменяя естественное плодородие на плодородие, ба­зирующееся в основном на химических веществах.
Влияние на литосферу, гидросферу, атмосферу растительный и животный мир
Наряду с положительными эффектами, удобрения создают также экологические проблемы, в особенности в странах с высоким уров­нем их применения.

При удобрении почв нитратными удобрениями происходит их постепенный перенос в поверхностные водные объекты и подземные воды. Концентрация нитратов в воде, стекающей с полей, обыч­но находится между 1 и 10 мг/л, а с нераспаханных земель она на порядок меньше. По мере роста массы и продолжительности приме­нения удобрений, все большее количество нитратов попадает в по­верхностные и подземные воды, делая их непригодными для питья. Если уровень применения азотных удобрений не превышает 150 кг/гa в год, то в природные воды попадает примерно 10% от объема применяемых удобрений. В особенности серьезна проблема загрязнения подземных вод после того, как нитраты попали в водоносный горизонт.

Смыв фосфора со склонов в процессе почвенной эрозии составляет не менее 50 млн. т в год. Эта цифра сравнима с го­довым объемом промышленного производства фосфорных удобре­ний. По некоторым оценкам в 1990 г. 33 млн т фосфора было вынесено реками в океан, сколько было внесено на поля. Фосфор пе­ремещается под воздействием силы тяжести, главным образом с во­дой, преимущественно с континентов в океаны, и это ведет к хрониче­скому дефициту фосфора на суше и к еще одному глобальному гео­экологическому кризису.

Водная эрозия, унося почвенные частицы, переносит также со­держащиеся в них и адсорбированные на них соединения фосфора и азота. Если они попадают в водные объекты с замедленным водооб­меном, улучшаются условия для развития процесса эвтрофикации.

Использование минеральных удобрение вызывает сильные сдвиги в биогеохимических круговоротах.

Избыток азота может изменить кислотность почв, а также содержание в них органического вещества, что может при­вести к дальнейшему выщелачиванию питательных веществ из поч­вы и ухудшению качества природных вод. Образующаяся закись азота обладает парниковым эффектом и является одним из факторов разрушения озонового экрана в атмосфере, играющего защитную роль в предохранении живых существ на Земле от жесткого ультрафиолетового облучения.

Зависимость величины урожая от объема применяемых удобрений в целом похожа для любой культуры: растение заметно реагирует на первые порции применяемых удобрений, при последующих порциях прирост урожая становится меньше, а затем уже прироста практиче­ски нет (кривая зависимости в этой области стремится к асимптоте), а при дальнейшем увеличении нагрузки удобрениями может отме­чаться и снижение урожая.

Научно обоснованные стратегии сельского хозяйства должны ис­следовать возможности сокращения объема применяемых удобрений с целью поиска оптимального уровня их применения, а также вклю­чать такие компоненты, как корректная технология их применения и защита почв от эрозии.
Воздействие на человека
Повышенные содержание нитратов в почве и контактирующих с ней средах, опасно из-за трех основных эффектов:

-токсического действия на детей

-канцерогенного действия

-мутагенного действия (при образовании нитрозамидов)

Проведенные эпидемиологические исследования в районах активного применения нитратов в Украине показали, что повышенное их содержание в почве и контактирующих с ней средах, особенно в воде, служит причиной метгемоглобинемии у детей. Наиболее уязвимой группой являются дети в возрасте до 1 года, которые получают питательные смеси, приготовленные на воде с повышенным содержанием нитратов или с пониженной кислотностью. Организм взрослых людей менее подвержен опасности отравления нитратами, содержащимися в продуктах и питьевой воде, так как этому препятствует фермент метгемоглобинредуктаза, который разрушает образующиеся из нитритов метгемоглобин крови. Канцерогенное и мутагенное воздействие нитратов доказано только на животных, в отношении человека такое влияние достоверно не установлено.
3.2 Применение пестицидов

Значительная часть урожая уничтожается вредителями и погибает вследствие болезней как на поле, так и, позднее, в хранилищах. Ино­гда потери достигают половины урожая (в бывшем СССР - до 30—40 %, в США - 33%). Одно из основных направлений борьбы с вреди­телями сельского хозяйства (насекомыми, грызунами, грибками, сорняками и пр.) - это применение химических веществ, называемых пестицидами.

Пестициды - общее название для всех химических веществ, при­меняемых для борьбы с вредителями, а также и более узкое название для части веществ, применяемых против насекомых. Гербициды применяются для контроля сорняков, фунгициды - против грибков, родентициды - против грызунов. Основной потребитель пестицидов - сельское хозяйство.

Всего в мире используется не менее 180 пестицидов в виде не­скольких тысяч препаративных форм. За десятилетия 1960-1980 гг. объем пестицидов, применяемых в сельском хозяйстве мира, увели­чился на порядок. Однако затем употребление пестицидов стало за­медляться вследствие обнаруженных серьезных проблем.

Большинство проблем применения пестицидов, возникает потому, что практически все пестициды являются ксенобиотиками — чужды­ми для природы химическими соединениями.
Влияние на литосферу, гидросферу, растительный и животный мир
Большую роль в плодородии почв играет почвенная биота. Подав­ляя вредителей пестицидами, человек снижает также численность почвенных организмов. В пойменных почвах Нечерноземья насчи­тывалось до 300 дождевых червей на 1 кв. м, пропускавших сквозь свой кишечник ежегодно до 10 кг почвы. В настоящее время их чис­ленность сократилась в десятки и сотни раз.

Многообразные пестициды различным неблагоприятным образом воздействуют на ландшафты и их компоненты. Группы животных, наиболее страдающих от пестицидов (в порядке уве­личения степени поражения): беспозвоночные, рыбы, птицы, млеко­питающие, микроорганизмы.

Внутренние водоемы загрязняются пестицидами и продуктами их распада. Пестициды сыграли, напри­мер, немалую роль в ухудшении состояния Аральского моря, его притоков и бассейна. Исследование поведения пестицидов в ланд­шафте в зависимости от географических условий - важная и пока недостаточно изученная проблема.

Попавший в окружающую среду пестицид включается в процессы биоаккумуляции, когда может происходить многократное (до сотен тысяч раз) повышение его концентрации по мере продвижения пес­тицидов по пищевым цепям. В результате отдельные, иногда отда­ленные от пестицидной мишени звенья пищевых цепей могут ока­заться крайне токсичными. Широко известен пестицид ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтан), почти везде запрещенный к использованию. Период полного распада ДДТ составляет многие десятки лет, и около половины произведенного промышленностью препарата еще находится в окружающей среде. Биоаккумуляция ДДТ в экосистеме озера Мичиган приводит к его накоплению в ры­боядных птицах в 180 тыс. раз большему, чем его концентрация в озерной воде:

ДДТ в воде

- 0,014 мг/л

ДДТ в зоопланктоне

- до 5 мг/л

ДДТ в мелкой рыбе

- до 10 мг/кг

ДДТ в крупной рыбе

- до 200 мг/кг

ДДТ в рыбоядных птицах

- до 2500 мг/кг


Другая серьезная проблема применения пестицидов в том, что вредители привыкают к пестицидам, это привыкание передается по наследству, снижая эффективность пестицидов и заставляя вводить в использование все новые и новые химические вещества. Это явле­ние, так называемая резистентность, привело к тому, что более де­сятка массовых видов насекомых развили нечувствительность ко всем основным классам применяемых соединений. К ним относятся домовая муха, таракан, колорадский картофельный жук, капустная моль и др. Резистентность к применяемым пестицидам вырабатыва­ется через 10-30 поколений, поэтому при со­временной стратегии применения пестицидов, все основные вреди­тели могут стать резистентными.
Воздействие на человека
Применение пестицидов приводит к увеличе­нию их нагрузки не только на профессиональные контингенты (сельскохозяйственные работники), но и на все население в целом, что создает реаль­ную угрозу его здоровью. При этом прежде всего страдает детское население. Наибольшее влияние на заболеваемость населения оказывают хлорорганические и фосфорорганические пестициды, доля которых в суммарной территориальной антропо­генной нагрузке составляет около 15% .

Ряд пес­тицидов, поступающих в организм человека из почвы по миграционным и транслокационным це­почкам, оказывает мутагенное действие, прояв­ляющееся увеличением точечных мутаций и хро­мосомных аберраций в соматических и половых клетках, приводящих к образованию новообразо­ваний, спонтанным абортам и перинатальной ги­бели плода, врожденным аномалиям развития, бес­плодию.

По данным Н. Г. Проданчука и соавт., к концу второй половины прошлого столетия в Ук­раине при возделывании зернопропашных культур по интенсивной технологии наиболее широко при­менялись пестициды, относящиеся к хлорсодержа-щим соединениям (ХОС): гербициды на основе 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д) и трихлорацетата натрия (ТХАН), инсектицид линдан (j — изомер гексахлорциклогексана — ГХЦГ). Продолжительное воздействие целого комплекса ХОС на организм человека приводило к снижению его самоочищающей способности и увеличению содержания токсичных веществ в крови взрослого населения до уровней, в 2—10 и более раз превы­шающих допустимую суточную дозу для ДДТ, ГХЦГ. По мнению авторов, особую тревогу вызы­вают данные о накоплении ХОС в биосредах бере­менных женщин и кормящих матерей. Анализ об­разцов биологических жидкостей, отобранных у рожениц и кормящих матерей, показал, что из ор­ганизма матери 2,4-Д, ТХАН (сумма хлоруксусных кислот), ГХЦГ выводятся с грудным молоком (до 1 • Ю-3—1 • Ю-2 мг/дм3) в больших количествах, чем с мочой (до 1 • 10~4—3,5 • 10"3 мг/дм3).

Эпидемиологические исследования выявили для детей неонатального (от рождения до 2х месяцев) периода развития прямую зависимость между общей нагрузкой пестицидами и первичной заболе­ваемостью. Такие же исследования выявили зависимость между заболеваниями у детей до 14 лет и хронической экспозиции нагрузок пестицидами. При этом у детей учащаются такие заболевания, как хронический отит, фарингит, хронические болезни миндалин и аденоидов, бронхиальная астма, нефрит, нефроз, врожденные аномалии сердца и системы кровообращения.

3.3 Водная и ветровая эрозия почв

Эрозия почв - это естественный геоморфологический процесс, не­отъемлемое звено как глобальных биогеохимических циклов, так и глобального цикла денудации-аккумуляции. Наибольшие величины естественной водной эрозии вне горных территорий наблюдаются в зонах полупустынь и степей. Наи­меньшие величины естественной водной эрозии характерны для тех ландшафтных зон, где сплошная, зачастую многоярусная раститель­ность защищает поверхность почвы от размыва (в зонах влажных ле­сов), или где осадков недостаточно для заметного смыва (зоны пус­тынь).

Максимум естественной ветровой эрозии располагается в аридных зонах (полупустыни и пустыни). На глобальном уровне роль ветро­вой эрозии приблизительно вдвое меньше, чем водной эрозии.

При превращении природной экосистемы в сельскохозяйственное поле условия для эрозии резко меняются. Поверхность почвы стано­вится слабо прикрытой растительностью, а значительную часть года и вовсе голой. Многочисленные данные указывают на то, что при преобразовании лесного ландшафта в полевую агроэкосистему вели­чины эрозии увеличиваются по крайней мере на два-три порядка ве­личины, а при преобразовании открытого (нелесного) ландшафта - на один-два порядка. Поэтому при сельскохозяйственном освоении территорий эрозия почв резко увеличивается и остается на высоком уровне.

В России почти половина площади почв подвержена водной и вет­ровой эрозии. На 5 млн. га бывшего СССР располагаются сильно эродированные почвы, на которых урожаи не превышают 40% от тех, которые были бы при неизмененной почве. В последние годы существования СССР с полей выносилось 100 млн тонн гумуса и бо­лее 40 млн. тонн соединений азота, фосфора и калия в год. Это в полтора раза больше количества вносимых в то время в почву удоб­рений, и именно таким образом потенциальное плодородие почвы неуклонно снижается.

Многочисленные факты из других районов мира также указывают на чрезвычайно высокую степень снижения естественного плодоро­дия почв..

Противоэрозионная способность почв зависит от содержания гу­муса и карбонатов, концентрации катионов в поглощающем ком­плексе, механических и агрегатных свойств почвы. Каждый генети­ческий тип почвы отличается характерным для него набором пара­метров. Наибольшей эрозионной устойчивостью среди почв Русской равнины обладают черноземы. К северу и югу от зоны черноземов устойчивость почв к водной эрозии снижается. С другой стороны, более 70% черноземов мира распахано. Поэтому общий объем эро­зии в черноземной зоне под влиянием земледелия значительно уве­личился.

Установлено, что с полей смывается ежегодно не менее 90 млрд. тонн почвы. Для сравнения: твердый сток рек мира оценивается в 22 млрд. т в год. В настоящее время водная эрозия почв по крайней ме­ре в пять раз больше, чем она была при ненарушенных земледелием условиях. Объем смытой почвы содержит больше фосфора, чем все производство фосфорных удобрений в мире за год.

Главные потенциальные резервы земельных ресурсов под пашню располагаются в тропических и экваториальных районах. Расшире­ние площади пашни приведет там к значительному росту эрозии почв. Продолжающееся обезлесение приведет к дальнейшему увели­чению эрозии почвы, в особенности во влажной экваториальной зо­не, где, по сравнению с доземледельческим периодом, эрозия уже увеличилась в 8 раз, и при условии использования всех доступных земельных ресурсов может вырасти в 24 раза.

Наибольшее увеличение эрозии почвы, в 33 раза по сравнению со временем до начала земледелия, отмечается в районах достаточного увлажнения умеренного пояса, где по климатическим условиям из­начально произрастали леса и где площадь пашни весьма велика.

На уровне речного бассейна смытые почвы представляют собой наносы, переносимые реками. Увеличение стока наносов приводит к заилению водохранилищ, каналов, оросительных систем и судоход­ных путей.
3.4 Вторичное засоление и заболачивание почв

В процессе сельскохозяйственной деятельности человек может уси­ливать природное засоление почв. Такое явление носит назва­ние вторичного засоления и развивается оно при неумеренном поливе орошаемых земель в засушливых районах.

Во всем мире процессам вторичного засоления и осолонцевания подвержено около 30% орошаемых земель. Площадь засоленных почв в России составляет 36 млн га (18% общей площади орошаемых земель). Засоление почв ослабляет их вклад в поддержание биологического круговорота веществ. Ис­чезают многие виды растительных организмов, появляются но­вые растения галофиты (солянка и др.). Уменьшается гено­фонд наземных популяций в связи с ухудшением условий жизни организмов, усиливаются миграционные процессы.

Заболачивание почв наблюдается в сильно переувлажнен­ных районах, например, в Нечерноземной зоне России, на За­падно-Сибирской низменности, в зонах вечной мерзлоты. За­болачивание почв сопровождается деградационными процесса­ми в биоценозах, появлением признаков оглеения и накопле­нием на поверхности неразложившихся остатков. Заболачива­ние ухудшает агрономические свойства почв и снижает произ­водительность лесов.

3.5 Опустынивание

Одним из глобальных проявлений деградации почв, да и всей окружающей среды в целом, является опустынивание. По Б. Г. Розанову, опустынивание — это процесс расширения площадей пустынь вследствие потери сопредельными территориями сплошной растительности с дальнейшей невозможностью ее восстановления без участия человека.

Как пра­вило, к опустыниванию приводит сочетание нескольких фак­торов, совместное действие которых резко ухудшает экологи­ческую ситуацию.

На территории, подверженной опустыниванию, ухудшают­ся физические свойства почв, гибнет растительность, засоляют­ся грунтовые воды, резко падает биологическая продуктивность, а следовательно, подрывается и способность экосистем восста­навливаться.

Опустынивание является одновременно социально-эконо­мическим и природным процессом, оно угрожает примерно 3,2 млрд га земель, на которых проживают более 700 млн че­ловек.

В результате непродуманной хозяйственной деятельности (неправильная обработка земель,неумеренный выпас скота) на этих территориях произошли глубокие необратимые деградационные изменения природной среды и в первую очередь ее эдафической части.

Становится очевидной необходимость планомерного перевода сельско-хозяйственного производства на эколого-адаптивную основу, предусматривающую развитие комплексной мелиорации.
3.6 Другие виды загрязнение литосферы, гидросферы и атмосферы отходами сельскохозяйственного производства
Влияние сельскохозяйственной техники на природные среды
В ходе сельскохозяйственной деятельности человек использует большой арсенал специальной техники. В России он включает:

-базовые тракторы колесные и гусеничные;

-комбайны различного назначения;

-посевная сельскохозяйственная техника (сеялки, универсальные пневматические сеялки, посадочные машины);

-почвообрабатывающая сельскохозяйственная техника (разбрасыватели удобрений, -агрегаты для внесения жидких удобрений, опрыскиватели, культиваторы, глубокорыхлители, комбинированные агрегаты, плуги, дисковые бороны, уплотняющие катки);

-уборочная сельскохозяйственная техника (картофелекопатели, полуприцепы тракторные);

-кормозаготовительная сельскохозяйственная техника (кормодробилки, измельчители-смесители раздатчики кормов, подборщики, пресс-подборщики, кормоуборочные комбайны, косилки, упаковщики).

Выбросы в атмосферный воздух от сельскохозяйственной техники: газообразные, твердые и жидкие выбросы, выбросы теплоты. При истирании тормозных колодок в воздух и почву попадают медь, ванадий, молибден, никель, хром, а при износе покрышек – кадмий, свинец, цинк. Особая опасность этих выбросов заключается в том, что в них содержится сажа, способствующая глубокому проникновению тяжелых металлов в организм человека.
Влияние птицефабрик и животноводческих хозяйств на природные среды
В результате хозяйственной деятельности на птицефабриках образуется достаточно большое количество твердых отходов, например, от кур несушек массой 2...2,5 кг - около 0,11 кг помета (70%-й влажности) ежедневно, или 30 кг твердого вещества в сутки. Птицеводство является одними из источников загрязнения атмосферного воздуха, подземных и грунтовых вод.

Примерный (типовой) состав сухого птичьего помета (СПП) в %, характерный для средней полосы России («сухое» вещество 91,4 %).

  1. Сырой протеин- 29,32.

  2. Сырой жир- 2,68.

  3. Сырая клетчатка-16,93.

  1. «Зола» (минеральная осно­ва) - 29,5.

  1. Кальций- 6,74.

  2. Фосфор- 2,98.

В птичьем помёте также (ПП) обнаружено много химиче­ских веществ, например, кисло­ты, сульфиды, сераорганические соединения, бензопирролы, фе­нолы (в частности 2,6- дитретбу-тилфенол и его производные); 2,6- дитретбутилкрезол, бензохи-ноны, ароматные соединения (с приятным запахом) и т.д.

Содержатся витамины: каро­тин/провитамины Д, Е, К; рибоф­лавин, пиродоксин; никотиновая кислота, В12 и т.д. В пределах до 1,5% имеются все незаменимые аминокислоты.

Несмотря на кажущуюся цен­ность и привлекательность помё­та как органического удобрения, при его хранении и переработке возникает много технологических проблем, особенно на крупных птицеводческих комплексах. Ку­риный помёт «хорошая» коллоид­ная система , и плохо отдаёт вла­гу, требует огромных энергозатрат при сушке. Вдобавок, он очень «концентрированный» (в отличии от коровьего , конского и даже свиного навоза). Таким образом, птичий помет нуждается в переработке, что не всегда обеспечивается хозяйствами. Запрещается сбрасывать навоз на мерзлую землю и снег, чтобы предотвратить последующее смывание навоза талыми водами попадание его в открытые водоемы.

Такие же проблемы существуют в животноводстве, на предприятиях маслобоен, мясоперерабатывающих, где образуется значительное количество органических отходов.
Заключение
Все проблемы сельского хозяйства вместе с его отрицательным воздействием на природные среды и человека были рассмотрены в разделе 3. Так как дальнейшее загрязнение почв, их эрозия, засоление могут привести к полной потери плодородных земель, а загрязнение поверхностных водоемов и подземных вод стоками с полей и животноводческих хозяйств ведет к отравлению рек, необходимо искать пути решения этих проблем. Один из таких путей, успешно внедряемый в США последние 20 лет, это технологии органического земледелия.

Органическое земледелие – хозяйствование без ис­пользования искусственных удобрений, пестицидов, регуляторов роста.

Агроландшафт при этом представляет собой самонастраивающу­юся систему, в которой применяются севообороты, а в почву вносятся компост, навоз животных, бобовые для обогаще­ния почвы азотом, зелёные удобрения, органические отходы с ферм.

Удобрения, как чрезмерные дозы лекарств, расслабляют организм. Они необходимы в критической ситуации. Но повседневное их употребление ведёт к «медикаментозному привыканию», орга­низм уже не может жить без допинга. То же и с растениями. За миллионы лет эво­люции они приспособились потреблять элементы питания, вырабатываемые в почве микроорганизмами, у них устано­вились взаимовыгодные отношения с почвой. Усвоение же легкорастворимых удобрений разлаживает этот механизм, ослабляет биологические процессы, увеличивает восприимчивость к вреди­телям, болезням, сорнякам, ухудшает качество плодов.

Прекрасный экологический приём садоводства и огородничества - муль­чирование. Мульча — разнообразный материал (почва, растительные остатки, компост, мелко порванная бумага), кото­рым покрывается грунт для уничтожения сорняков, сохранения влаги, защиты от солнца и дождя. Применение мульчи позволяет сократить обработку земли, не нарушать её структуру, сохранить в естественном виде. Накрывая сорняки и травяной покров старой полиэтиленовой плёнкой, тряпками и даже плотной бума­гой, мы расчищаем участок для культур­ных растений. С помощью мульчи можно полностью исключить прополку, напо­ловину сократить расход воды.

В США в 1990-х гг. многие фермеры обхо­дились без химии, переходя на сельско­хозяйственную практику, освященную традициями столетий Старого и Нового Света. Они заново открывали для себя, что с помощью севооборотов, навоза, умелого использования естественных репеллентов (отпугивателей вредных насекомых) можно получать высокие урожаи экологически чистой продукции, не заражая почву и воду.

В каждом регионе — свои методы и подходы к поддержанию биологического равновесия. Так, в штате Айова, извест­ном своими обширными кукурузными плантациями, после уборки урожая поля засевают рожью, которая, разлагаясь зимой, выделяет естественные микроэ­лементы, уничтожающие сорняки. А вот в Калифорнии с её субтропическим, а кое-где пустынным климатом довелось увидеть, как фермеры между овощными грядками сажают кошачью мяту, отпуги­вающую вредных насекомых.

В земледелии, свободном от химии, основной приём — севообороты, специ­фические не только для каждой зоны, но и для каждой местности. Хозяйства отличаются тем, что высевают на поля разные культуры от сезона к сезону. А это зависит от знаний и опыта фермера, его навыков, привычки к той или иной продукции, возможности её переработки и транспортировки. В России же этот способ ведения хозяйства лишь набирает обороты, но очевиден интерес людей к употреблению экологически чистой полезной продукции.

Между тем производить органическую продукцию у нас проще и дешевле, чем на Западе. С 1990-х гг. большая часть полей почти не обрабатывалась химическими веще­ствами — не хватало средств. К тому же российские поля не заражены трансгенами, производство их по-прежнему под запретом. В Подмосковье, в Горках-10 уже выращивают без использования химикатов и инертных газов овощи, зелень, землянику, дыни, которые поставляют в сеть ресторанов. Таким образом, начинают закладываться основы для оздоровления отрасли сельского хозяйства и всего населения страны.

Важнейшей проблемой преимущественно животноводческой отрасли сельского хозяйства является переработка отходов органических веществ. Эта проблема может быть успешно разрешена при использовании технологий производства биогаза. Получение биогаза из разнообраз­ных отходов птицеводства, животно­водства и растениеводства является одним из эффективных способов их утилизации и экономически выгод­ным источником дополнительной энергии. В основе биогазовых техно­логий лежат сложные природные про­цессы биологического разложения органических веществ в анаэробных условиях под воздействием особой группы анаэробных бактерий.

Биогаз представляет собой смесь газов, основными компонентами кото­рого являются метан (55—70%) и уг­лекислый газ (30—40%) с небольшим количеством сероводорода (0—3%) и примесей водорода (аммиака и окислов азота).

Образование биогаза — процесс, сопровождающийся минерализацией органических соединений, содержащих азот, фосфор и калий, с полным унич­тожением патогенной микрофлоры, яиц гельминтов, семян сорняков, специфических фекальных запахов, нитратов и нитритов. Помимо биогаза в качестве конечного продукта образуется эф­фективное экологически безопасное органическое удобрение с необходи­мыми для растения биогенными мак­ро- и микроэлементами, биологически активными веществами, витаминами, аминокислотами.

Энергоемкость биогаза находится в прямой корреляции от концентраций метана. При концентрации метана свыше 60% биогаз считается ценным топливом.

Биогаз получают в метантенке (реакторе), состоящем из системы термостатирования, отбора биогаза и перемешивания. Биореактор дол­жен быть герметичным, поскольку анаэробные микроорганизмы чувс­твительны к кислороду.

Биоэнергетические установки получили широкое применение в Канаде, США, Вьетнаме, Непале, Японии, Англии. Российские биогазовые установки не только имеют высокую окупаемость (в течении полугода), но и позволяют в полном объеме решить проблемы сельского хозяйства и окружающей среды. Таким образом, это экономически целесообразный путь хозяйствования.

Список литературы
1. Коробкин, В. И. Экология: учеб. для вузов / В. И. Коробкин, Л. В. Передельский .- 13-е издание. - Ростов-на-Дону : Феникс, 2008. - 603 с. - (Высшее образование). - ISBN 978-5-222-13531-0.

2. Голубев, Г. Н. Геоэкология: учебник для студ. вузов / Г. Н. Голубев .- 2-е изд., испр. и доп. - М. : Аспект Пресс, 2006. - 288 с. ISBN 5-7567-0400-0.

3. Ю.П. Супруненко, Земледелие без химии,- «Природа и человек. XXI век», с. 62-63, №12, -2009 г.

4. И.В. Мудрый, Влияние химического загрязнения почвы на здоровье населения, Гигиена и санитария, с.32-37, №4,-2008 г.

5.Розанов Л.Л. Геоэкология: учебно-методическое пособие для вузов/Л.Л. Розанов. – М.: Дрофа, 2010. – 269, [3] с.: ил. ISBN 978-5-358-07863-5

6. Куриный помет: экологическое бедствие или ценнейшее сырье? / Елена Дмитриевна Адушева, Людмила Юльевна Тычинская // Экологический вестник России, 2007. - N 11. - С. 7-8.

7. Белоусова, Н. И. Биогаз универсальное топливо / Н. И. Белоусова, О. В. Егорова // Мясная индустрия, 2008. - N 11. - С. 57-59.




Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации