Основные загрязнители городов и сельского хозйства

    Кроме минеральных удобрений в почву вносятся различные химические вещества для борьбы с насекомыми (инсектициды), сорняками (пестициды), для подготовки растений к уборке, в частности дефолианты, ускоряющие сбрасывание листьев у хлопчатника для его машинной уборки. Большинство этих веществ очень токсичны, не имеют аналогов среди природных соединений, очень медленно разлагаются микроорганизмами, поэтому последствия их применения трудно предсказать. Общее название вносимых ядохимикатов - ксенобиотики (чужие для жизни).

    В целях увеличения урожая в развитых странах пестицидами обрабатывают около половины посевных площадей. Мигрируя вместе с пылью, подземными и наземными водами, ядохимикаты распространяются повсеместно (они обнаружены на Северном полюсе и в Антарктиде) и представляют повышенную экологическую опасность.

    Глубокое  и длительное, а часто необратимое  воздействие на почву, изменяющее ее коренные свойства, оказывают орошение и осушение земель.

    в XX в. площади земледелия существенно  расширились: с 40 млн га до 270 млн  га, из которых орошаемые земли занимают 13% пашни, а их продукция превышает 50% всей сельскохозяйственной продукции. Орошаемые ландшафты - наиболее преобразованные из всех типов сельскохозяйственных антропогенных ландшафтов. Изменяются влагооборот, характер распределения температуры и влажности в приземном слое воздуха и верхних слоях почвы, создается специфический микрорельеф. Изменения водного и солевого режимов почвы часто вызывают заболачивание и вторичное засоление почвы. Чудовищным последствием непродуманного орошаемого земледелия является гибель Аральского моря.

    Для орошения из природных комплексов изымаются  огромные массы воды. Во многих странах  и районах мира орошение является основной статьей расхода воды и  в маловодные годы приводит к дефициту водных ресурсов. Расход воды на сельское хозяйство занимает среди всех видов водопользования первое место и составляет свыше 2000 км3 в год, или 70% мирового водопотребления, из них более 1500 км3 - безвозвратное водопотребление, из которого около 80% уходит на орошение.

    Огромные  площади в мире занимают заболоченные земли, использование которых становится возможным только после проведения осушительных мероприятий. Осушение оказывает  очень серьезное влияние на ландшафт. Особенно сильно изменяется тепловой баланс территорий - резко сокращаются затраты тепла на испарение, уменьшается относительная влажность воздуха, увеличиваются суточные амплитуды температур. Меняется воздушный режим почв, увеличивается их проницаемость, соответственно, меняется ход процессов почвообразования (активнее разлагается органический опад, происходит обогащение почвы питательными веществами). Осушение вызывает и увеличение глубины залегания грунтовых вод, а это, в свою очередь, может вызвать пересыхание многочисленных ручьев и даже небольших рек. Очень серьезны глобальные последствия осушения - болота дают основную массу кислорода атмосферы.

    Таковы  глобальные последствия воздействия  земледелия на природные комплексы. Среди них следует отметить и  нагрузки, которые испытывает экология от распространенной преимущественно в тропических широтах подсечно-огневой системы земледелия, ведущей не только к уничтожению лесов, но и к достаточно быстрому истощению почвы, а также выбросам в атмосферный воздух большого количества аэрозольной золы и сажи. Пагубно для экосистем выращивание монокультур, вызывающих быстрое истощение почвы и заражение ее фитопатогенными микроорганизмами. Культура сельского хозяйства необходима, так как неразумная распашка почвы значительно изменяет ее структуру, а при определенных условиях может способствовать таким процессам, как водная и ветровая эрозия.

    Животноводство.

      Воздействие животноводства на  природный ландшафт характеризуется  рядом специфических особенностей. Первая заключается в том, что  животноводческие ландшафты состоят из разнородных, но тесно связанных между собой частей, таких как пастбища, выгоны, фермы, зоны утилизации отходов и т.д. Каждая часть вносит особый вклад в общий поток воздействия на природные комплексы. Вторая особенность - меньшее территориальное распространение по сравнению с земледелием.

    Выпас животных в первую очередь влияет на растительный покров пастбищ: уменьшается  биомасса растений и происходят изменения  в видовом составе растительного  сообщества. При особо длительном или чрезмерном (в расчете на животное) выпасе почва уплотняется, поверхность пастбищ оголяется, что усиливает испарение и приводит в континентальных секторах умеренного пояса к засолению почв, а во влажных районах способствует заболачиванию.

    Использование земель под пастбища сопряжено также с выносом питательных веществ из почв в составе подножных кормов и сена. Чтобы компенсировать потери питательных веществ, в земли пастбищ вносят удобрения, двоякость воздействия которых описана в разделе о земледелии.

    Животноводческая  отрасль является значительным потребителем воды, на долю которого из общего сельскохозяйственного водозабора приходится около 70 км3 в год.

    Наиболее  негативная сторона воздействия  животноводства на ландшафт - загрязнение  природных вод стоками животноводческих ферм. Многократное повышение концентрации органических веществ в пресноводных водоемах, а затем в прибрежной зоне морской акватории существенно уменьшает содержание кислорода в воде, приводит к изменению сообщества водных микроорганизмов, нарушению пищевых цепей, может вызвать гибель рыбы и другие последствия.

    Расширенное производство (без очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях  приводят к сильному загрязнению  водоемов вредными соединениями. Загрязнение  водной среды происходит в результате прямого внесения ядохимикатов при обработке водоемов для борьбы с вредителями, поступления в водоемы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоемы отходов предприятий — производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками.

При ведении  экологического земледелия необходимо придерживаться необходимых для  экосистем трех основных правил:

1. Многообразие  видов посевов.

2. Увеличение  сроков покрова почвы.

    Предотвращение любого разрушающего воздействия на экосистему. Первое требование выполняется применением разнообразных севооборотов, смешанными, подпокровными и промежуточными посевами. Второе правило обеспечивается подпокровными и промежуточными посевами и поверхностным внесением подстилочного навоза и компоста. Выполнение третьего правила предполагает очень щадящую обработку почв, создание условий для разложения органических веществ, препятствование поступлению всех химико-синтетических веществ в общий круговорот веществ сельскохозяйственного предприятия. Все биоценозы основываются на постоянном, строго на-целенном потоке информации. Каждое поступающее извне неизвестное химическое соединение может изменить этот поток информации и поэтому опасно. Многообразие процессов и участ-вующих в них минимальных объемов веществ, которые большей частью непознаваемы, затрудняет прогноз о воздействии химических соединений. Вот почему поступление всех искусственных соединений необходимо прекратить - в конце концов, уже много миллионов лет экосистемы прекрасно функционируют на Земле и без этих веществ! Экологическое земледелие позволяет выполнить это требование, сэкономив к тому же дорогостоящие средства производства, и поставить на рынок продукцию, которой предоставляются льготы при установлении цен. Так как речь идет о перестройке биологических процессов, то для развития нового направления сельскохозяйственного производства требуется определенное время. Это время может быть сокращено путем хорошо спланированной и правильно проведенной перестройки хозяйства.

Зеленые удобрения  и энергообеспечение ПОЧВЫ 

    По  окончании вегетационного периода, зимой многие фермеры начинают размышлять о том, какие ошибки, возможно, были допущены в истекшем году и что  можно было бы сделать лучше. При  этом столько крестьян сегодня взирают на свою пашню в растерянности: что делать с подпочвенными водами и как преодолеть почвоутомление. Это состояние, в котором оказалась почва, сопоставимо с положением промышленного предприятия, которое остановили из-за дефекта одного звена в огромной цепи (от приобретения сырья до отправки готовых изделий в продажу). Таким дефектом в сельскохозяйственном цикле является почвоутомление, и оно должно быть непременно устранено. Причиной такого разрушения почвенной структуры, которое вследствие уменьшения естественного многообразия растений и корней в почве и сокращения корневой массы в конечном итоге приводит к угасанию биологической активности почвы, следует искать в недостатке энергии в почве. То, что вследствие этого у почвенных организмов недостает энергии для производства питания для культурных растений, многим крестьянам неизвестно. А ведь, с другой стороны, как раз эта недостающая энергия в общем очень неэкономично доставляется в почву посредством огромного количества посторонней энергии в форме промышленных средств производства (химических удобрений).

    Между тем у природы, да и у нас  имеется всего один, хоть и рассчитанный на очень долгий земной срок источник энергии - солнце. Его использование  через процессы фотосинтеза является превосходным. Однако количество связанной энергии определяется поверхностью и формой зеленых листьев, которые улавливают солнечный свет на поверхности почвы, преобразуют его и через систему транспорта веществ посылают в корни. Переносимое количество энергии в конечном итоге зависит от количества корней в почве.

    Все зеленые растения - от мхов на стволах  деревьев до деревьев-великанов тропических  лесов - построены из веществ, которые, в сущности, происходят из субстратов, возникших в результате фотосинтеза. Таким образом, солнце является энергетическим источником для развития всех зеленых растений.

    Следовательно, если желательно увеличить энергообеспечение  почвенной толщи, то необходимо увеличить  листовую массу, которая будет подставлена  солнечному свету. В этой взаимозависимости  заключается также источник разнообразия естественного развития растений, которое в свою очередь влечет за собой многообразие форм листьев и листорасположений. Подобно свободно стоящему дереву, растительный покров почвы также может выстраиваться по ярусам. Благодаря этому площадь поверхности, улавливающей солнечную энергию, может составлять кратное площади поверхности почвы число и должна быть таковой, если система призвана быть высокоэффективной.

    Культурные  растения в чистых посевах способны покрывать лишь часть почвенной  поверхности: отдельные растения делают это более-менее полноценно только в конце своего роста; между тем на ранних этапах развития, а у некоторых видов растений даже близко к срокам уборки, величина листовой поверхности отстает от площади поверхности земли. Это представляется мне обоснованием того, что монокультуры тех растительных видов, которые в процессе своего развития образуют незначительную массу листьев, быстрее нарушают почву, чем другие виды.

    Такие полезные растения, как хлебные злаки, рис, сорго и кукуруза (основные средства питания человека) являются плохими "укрывателями" почвы. Всех их отличает относительно слабый, поздно начинающийся рост листьев, и поэтому они доставляют в почву слишком мало солнечной энергии.

    В этом случае возделывание бобово-злаковых смесей может принести известное  улучшение, однако только дополнительное культивирование зеленых удобрений между отдельными культурами полезных растений может обусловить увеличение листовой поверхности.

    Зеленые удобрения могут быть включены в  сезонную последовательность культурных растений таким образом, что почва всегда будет в той или иной форме покрыта зеленой массой. Например, у зерновых культур и кукурузы это может быть достигнуто с помощью низкорослого белого клевера. Правда, в крайних случаях почву приходится оставлять непокрытой из-за необходимости проведения предпосевных работ или во время прорастания семян; однако этот временной период длится не больше 4-8 недель. После него должен образовываться густой зеленый покров. Разнородные смеси зеленых удобрений должны также иметь достаточно листьев на разных ярусах стеблестоя. В них должны быть представлены растения, которые отличаются самыми различными формами, от узкостебельчатой (однолетний райграс) до широколиственных (подсолнечник). Определенное ограничение "ярусности" связано с тем, что смесь не должна угнетать основное растение или в случае многолетней культуры не может быть выше определенной длины стеблей. В тени основного растения должны находиться те виды сидеральных культур, которые способны обходиться очень малой интенсивностью света и при этом еще посылать в корни достаточно богатые энергией вещества.

    У промежуточных культур необходимо возделывать виды с очень слабой чувствительностью к заморозкам, чтобы во время холодного сезона и с началом весеннего тепла  использовать по возможности каждый час еще относительно слабого светового облучения для образования веществ, богатых энергией. В зависимости от колебаний микроклимата высокая устойчивость к засухе или способность зеленых листьев к выживанию в период, когда общие факторы роста неблагоприятны, могут усилить перенос энергии в почву.

    В биологическом земледелии не бывает непокрытой почвы; всегда имеется защита в виде густо заросшего междурядья или разлагающегося покрова отмерших частей растений. Зеленое удобрение должно и может способствовать тому, чтобы здоровые растения нормально развивались и оставались здоровыми и в дальнейшем. В природной системе каждое живое существо сталкивается с отрицательными воздействиями на свое здоровье.

Обычно они  отражаются индивидуальными противодействующими  силами. Однако если наблюдается ослабление индивидуума, то "приходит" болезнь.   

    Что же касается растительного сообщества сидератов, то оно усиливает защитные силы и отводит агрессию вредителей от полезного растения. Так как  поражение такими болезнями бывает незначительным, то нередко подстраховка сидерацией бывает достаточной для повышения иммунитета растений. Помимо названных свойств, запахивание зеленых удобрений является одной из наиболее элегантных форм борьбы с сорняками, которые подчиняются системе регулирования биотопа "сидерация". Необходимое для запахивания зеленого удобрения рыхление почвы и следующее вслед за ним прорастание корней ослабляет силу роста густорастущих травянистых растений, таких, как щавель, бодяк и порей. Сидерация влияет и на самосев, подавляя его. Наконец, зеленые удобрения своим корнеобразованием способствуют еще и тому, что почвенные организмы вновь получают возможность проявить свои деминерализующие свойства. Таким образом почва возвращает нам полностью свое плодородие.