Влияние сельского хозяйства на окружающую среду и биосферу

Пестициды – ядохимикаты; широкий класс химических веществ, используемых для борьбы с сорными растениями (гербециды), насекомыми (инсектициды), грибковыми (фунгициды) и бактериальными (бактерициды) заболеваниями.

Почва в основном выступает  в качестве преемника пестицидов, где они разлагаются и откуда постоянно перемещаются в растения или окружающую среду, либо в качестве хранилища, где некоторые из них  могут существовать много лет  спустя после внесения. Передвижение пестицидов в почве происходит с  почвенным раствором: при поверхностном  стоке, вызываемом осадками или орошением, пестициды передвигаются в растворе или суспензии, скапливаясь в  углублениях почвы. Данная форма  передвижения пестицидов зависит от рельефа местности, эродированности  почв, интенсивности осадков, степени  покрытия почв растительностью, периода  времени, прошедшего с момента внесения пестицида. Количество пестицидов, передвигающихся  с поверхностным стоком, составляет более 5% от внесенного в почву. По данным румынского НИИ почвоведения и агрохимии  на стоковых площадках в экспериментальном центре Алдены в результате промывных дождей одновременно с почвой происходит и потеря триазина.

 

Низкая культура животноводческого  хозяйства приводит к накоплению вблизи животноводческих ферм огромного  количества навоза, что является опасным  фактором загрязнения почв и воды. В них накапливается большое  количество вредных микроорганизмов, среди которых могут быть возбудители  опасных заболеваний – столбняка, бруцеллеза, сибирской язвы, туберкулеза  и др.

 

Основные  виды загрязнителей окружающей среды  сельским хозяйством и их возможные  последствия

Таблица 1

№ п/п	Виды загрязнителей	Основные источники загрязнителей	Возможное влияние на состояние  атмосферы
	Взвешенные частицы, содержащие тяжелые металлы	Вспашка почвы	Увеличение концентрации тяжелых металлов в цепях питания
	Оксиды азота NОx	Азотосодержащие минеральные  удобрения	Изменение климата, образование  кислотных осадков, увеличение концентрации нитратов (нитритов) в пищевых цепях, усиление коррозии
	Ртуть	Производство ряда пестицидов	Накопление в организме  по пищевым цепям
	Фосфаты	Производство фосфорных  удобрений	Экологическое состояние  вод в реках и озерах
	Пестициды	Производство пестицидов	Накопление в организме  по пищевым цепям

 

2. ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЕ  ЗЕМЛЕДЕЛИЕ:

Не хватка топлива, увеличение расходов на химикаты и загрязнение  окружающей среды вызывают сомнения в долгой жизни интенсивного земледелия. Человек должен вернуться к естественным методам земледелия, учитывающим  природные круговороты. Эти методы основаны на экологических принципах  и известны как экологически чистое земледелие. Экологически чистое земледелие, основанное на севообороте определенных культур и использовании навоза в качестве удобрения, в наши дни  успешно развивается. Оно не только не вредит экологически, но даже улучшает ее, возвращая в почву массу органических отходов, из-за чего содержания гумуса и минеральных веществ в ней повышается и все природные кругообороты протекают активно.

Экологи считают, что севооборот должен распространятся повсеместно. Многие люди предпочитают питаться экологически чистыми продуктами: они ведь не содержат химикаты и их производство не вредит среде.

Одни культуры впитывают  нитриты из почвы, другие, например горох и фасоль, выделяют их. Ежегодно засеивая одни и те же площади разными  культурами, меняя их с учетом круговоротов в природе, можно увеличить урожаи этих культур, не нанося вред природе.

3. ПРИМЕРНЫЕ УСЛОВИЯ ОХРАНЫ  ПОЧВ:

Одно из основных условий  охраны почв от загрязнения биоцидами  – создание и применение менее  токсичных и менее стойких  соединений и внесение их в почву  и уменьшение доз их внесения в  почву. Существует несколько способов, позволяющих уменьшить дозу биоцидов без снижения эффективности их возделывания:

• сочетание применения пестицидов с другими приемами. Интегрированный метод борьбы с вредителями – агротехнический, биологический, химический и т.д. При этом ставится задача не уничтожить целый вид целиком, а надежно защитить культуру. Украинские ученые применяют микробиопрепарат в совокупности с небольшими дозами пестицидов, который ослабляет организм вредителя и делают его более восприимчивым к заболеваниям;
• применение перспективных форм пестицидов. Использование новых форм пестицидов позволяет существенно снизить норму расхода действующего вещества и свести к минимуму нежелательные последствия, в том числе и загрязнение почв;
• чередование применения токсикантов с неодинаковым механизмом действия. Такой способ внесения химических средств борьбы предотвращает появление устойчивых форм вредителей. Для большинства культур рекомендуют 2-3 препарата с неодинаковым спектром действия.

 

IV. ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ СЕЛЬСКИМ ХОЗЯЙСТВОМ

 

1. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОД:

Неочищенные стоки сельскохозяйственного  производства являются одним из источников загрязнения вод. Сточные воды несут  в себе опасные химические соединения, болезнетворные микроорганизмы, инсектициды  и гербициды, биогены, входящие в  состав удобрений.

Данная проблема вызывает тревогу за здоровье и жизнь людей. Хотя природная среда уже так  серьезно заражена, что полностью  ликвидировать загрязнения уже  стало невозможно.

Пестициды и удобрения, применяемые  в сельском хозяйстве, смываются  в реки, озера, моря с дождевой водой  и становятся пищей для бактерий. При этом бактерии потребляют кислород, растворенный в воде, в результате рыбы и водные животные начинают задыхаться. В ряде мест неочищенные сточные  воды смываются в реки и моря и  становятся причиной заболеваний, а  иногда и смерти, как животных, так  и людей.

Загрязнение вод несет  в себе ту же угрозу для человека, что и загрязнение почвы (на основе вышесказанного).

2. ВОДНАЯ МЕЛИОРАЦИЯ:

Водные мелиорации издревле волновали души людей. Оросительные каналы строили ещё древние египтяне, догадавшись таким способом повысить плодородие почв.

Водные мелиорации (орошение и осушение) — один из основных путей  повышения урожайности сельскохозяйственных угодий, занимающих на планете 10% площади  суши. Шестая часть этих земель мелиорирована, и с них получают от 40 до 50% всех производимых сельскохозяйственных продуктов.

Мелиорация земель является объективной необходимостью в деле преобразования природных комплексов, превращения болот и заболоченных земель в высокопродуктивные сельскохозяйственные угодья, социального и экономического преобразования страны. Как важнейшее  звено интенсификации сельскохозяйственного производства мелиорация призвана внести ощутимый вклад в решение Продовольственной программы.

  Экологические аспекты неразрывно связаны с хозяйственной стороной проблемы и требуют всестороннего внимания и глубокого осмысления. В России и странах ближнего зарубежья площади, охваченные водными мелиорациями, постоянно увеличиваются (табл. 2). Это ведёт к значительному увеличению потребления водных ресурсов. Освоение новых сельскохозяйственных угодий под орошение часто сдерживается дефицитом водных ресурсов, поскольку этот вид мелиораций характерен в первую очередь для южных районов страны.

 

Таблица 1

Год	Площадь земель, млн. га
	осушаемых	орошаемых	Всего
1970	7,4	10,9	18,3
1975	10,1	14,2	24,3
1980	12,6	17,3	29,9
1986	14,9	20,2	35,1

 

Существенным резервом нормированного использования влаги является правильный выбор и рациональное применение различных способов полива сельскохозяйственных угодий. За два последних десятилетия¹ в хозяйствах России до 75% возросли площади полива методом дождевания, что привело к снижению оросительных норм на 25-30%. В последние годы появились более прогрессивные способы полива: капельное и аэрозольное, обеспечивающее до 50% экономии воды. Так, оросительная норма озимой пшеницы при сочетании полива дождеванием с мелкодисперсным увлажнением в среднем за три года была на 30% ниже, чем при использовании только дождевания.

С развитием орошаемых  земель увеличивается объем коллекторно-дренажных  вод. Они образуются в результате периодических поливов, когда отмечается избыточный сток вод, а также при рассолении почв промывкой. В этих случаях повышается минерализация речных вод и они становятся непригодными для орошения земель. Такие воды, например, в Средней Азии отводят в специальные водоёмы (Арнасайские озёра, Сарыкамышская впадина). В большом объёме дренажные воды сбрасываются в Амударью. За последние 15 лет минерализация воды в Амударье в связи с этим увеличилась в два раза. Так, только с территории Таджикистана в реку и её притоки ежегодно направляют 3 км² коллекторно-дренажных и сбросных вод с минерализацией 1-4 г/л. в результате вода Амударьи в нижнем течении стала непригодной для питьевого водоснабжения без предварительной очистки, так как минерализация её достигла 2-3 г/л.

Осушение широко распространено на территориях, где имеются заболоченные и переувлажнённые земли, что  в первую очередь характерно для  Нечернозёмной зоны России, стран  Балтии и Беларуси. Осушение низинных, переходных и верховых болот осуществляется с помощью открытых каналов и  закрытого дренажа разных типов.

Влияние осушительной мелиорации на окружающую среду всегда волновало  широкую общественность. Острая полемика началась ещё во второй половине прошлого века.

Интересно, что доводы, выдвигавшиеся  против мелиорации сто лет назад, практически в той же формулировке выдвигаются и сейчас, несмотря на то, что к настоящему времени накоплен значительный научный и практический опыт. Широкомасштабные мелиорации ставят много проблем, одной из которых  является получение высоких урожаев  в сочетании с эффективными и  экономичными решениями по сохранению природной среды.

В Нечерноземной зоне России и стран ближнего зарубежья имеются  около 40 млн. га сельскохозяйственных переувлажнённых минеральных почв и 86 млн. га торфяных. Эти земли предназначены  для проведения осушительных мероприятий. При их осуществлении необходимо учитывать двойственный характер функционирования современных мелиоративных систем, рассчитанных не только на осушение, но и увлажнение. Уменьшение объёмов  стока в результате возрастания водопотребления при интенсивном луговодческом использовании осушенных болот (на естественных болотах по сравнению с мелиорируемыми испаряется и используется меньше примерно на 1500 м³/га)² компенсируется за счёт строительства водохранилищ и прудов.

Следует иметь в виду, что с дренажными водами, которые  сбрасываются в мелиоративные системы, при водоотведении выносятся  биогенные вещества, пестициды и  другие химические соединения, оказывающие  вредное воздействие на природные  воды. Как показали гидрохимические  исследования, конструкции мелиоративных  систем оказывают существенное влияние  на качество грунтовых вод, регулирующей, проводящей сети и водоприёмника.

Установлено, что после  проведения осушения земель, особенно в первые годы, в речном стоке  повышается доля подземного питания. Анализ послемелиоративных изменений стока  в летне-осеннюю межень показал, что в этот период водность реки увеличивается. Сток весеннего половодья  меняется мало, в основном в сторону  его снижения, так как на мелиорируемых  землях он формируется под влиянием двух основных факторов, действующих  в противоположных направлениях: увеличение ёмкости зоны аэрации, что  вызывает большие потери талых вод, и возрастание скорости стекания весенних вод вследствие развитой искусственной  гидрографической сети.

 

V. ЭРОЗИЯ ВСЛЕДСТВИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

 

К особо опасным последствиям отрицательного воздействия человека на почвы относится их ускоренная эрозия.

Под эрозией понимается процессы разрушения и вноса плодородного слоя водой или ветром. Естественная эрозия протекает очень медленно, и процессы вымывания и выдувания  почв уравновешиваются естественным почвообразованием. При ускоренной эрозии разрушение почвы  происходит во много раз быстрее. Различают следующие виды ускоренной эрозии почвы, возникшей в результате деятельности сельского хозяйства: