Научная статья на тему 'АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ ТЕРРИТОРИИ НА МАКРОУРОВНЕ'

АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ ТЕРРИТОРИИ НА МАКРОУРОВНЕ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
51
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
агротехнопарк / навоз / помет / исходные данные / порядок сбора / потребность в питательных веществах / agrotechnopark / animal manure / poultry manure / initial data / data collection procedure / nutrient requirement

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Васильев Э. В., Шалавина Е. В.

В целом по Российской Федерации 350 миллионов тонн органических отходов ежегодно остаются непереработанными и загрязняют атмосферный воздух, почву и водные объекты. За счет неэффективного использования органических отходов животноводства и птицеводства потери питательных веществ составляют по азоту – 2,2 млн. т/год; по фосфору – 0,36 млн. т/год. Мировой опыт показывает, что для мега комплексов, территорий с высокой концентрацией животных и расположенных вблизи крупных городов целесообразно рассматривать создание агротехнопарков для переработки органических отходов в высокоэффективные органические удобрения. Цель исследования – обосновать порядок сбора исходных данных для проведения расчетов и оценки экологической ситуации территории при обращении с органическими побочными продуктами животноводства и птицеводства на макроуровне. При оценке интенсивности животноводства и птицеводства в округах Российской Федерации использованы данные Федеральной службы государственной статистики. Расчеты выполнены по общеизвестным методикам. Анализ данных в целом по Российской Федерации показал, что в каждом федеральном округе кроме Северо-Западного округа, включающего Ленинградскую область, наблюдается дефицит питательных веществ в почве из-за выноса их с урожаем сельскохозяйственных культур и, соответственно, потребность в дополнительном органическом удобрении. Например, в Центральном федеральном округе потребность в органических удобрениях составляет 40,4 млн. тонн при дефиците 0,2 млн. тонн азота. В Южном федеральном округе потребность в органических удобрениях составляет 141,8 млн. тонн при дефиците 0,7 млн. тонн азота. В Приволжском федеральном округе потребность в органических удобрениях составляет 199,6 млн. тонн при дефиците 0,99 млн. тонн азота. Получаемые в агротехнопарке высокоэффективные органические удобрения являются ценным ресурсом для соседствующих с СЗФО регионов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Васильев Э. В., Шалавина Е. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ALGORITHM FOR A MACRO LEVEL ASSESSMENT OF THE ENVIRONMENTAL SITUATION OF A TERRITORY

In the Russian Federation as a whole, every year 350 million tons of organic waste remain unprocessed and pollute the atmospheric air, soil and water bodies. The inefficient use of organic waste from livestock and poultry farming contributes to the loss of 2.2 million tons N / year and 0.36 million tons P / year. According to the world experience, the mega livestock complexes, territories with a high livestock density and those located near large cities need creating an integrated structure such as an agrotechnopark for processing the organic waste into effective organic fertilizers. The study aimed to develop an algorithm for collecting the initial data to be used in calculations and assessment of the environmental situation on the territory when handling organic by-products of livestock and poultry farming at the macro level. The intensity of livestock and poultry farming in the districts of the Russian Federation was estimated by the data from the Federal State Statistics Service. The calculations were performed according to common methods. The data analysis of the country as a whole showed that every federal district suffered a shortage of soil nutrients due to their removal with the crops and so they required extra organic fertilization. The only exception was the North-Western Federal District, the Leningrad Region included. The Central Federal District needed 40.4 million tons of organic fertilizers, with a deficit of nitrogen being 0.2 million tons. The Southern Federal District needed 141.8 million tons of organic fertilizers, with a deficit of nitrogen being 0.7 million tons. The Volga Federal District needed 199.6 million tons of organic fertilizers, with a deficit of nitrogen being 0.99 million tons. This way, the high-performance organic fertilizers produced in the agrotechnopark might be a valuable resource for the neighbouring regions of the North-West Federal District.

Текст научной работы на тему «АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ ТЕРРИТОРИИ НА МАКРОУРОВНЕ»

31. Gitelson A. A., Kaufman Y. J., Merzlyak M. N. Use of a Green Channel in Remote Sensing of Global Vegetation from EOS-MODIS. Remote Sensing of Environment 1996. Vol. 58 (3): 289-298. DOI: 10. 1016/s0034-4257(96)00072-7.

32. Tucker C. J. Red and Photographic Infrared Linear Combinations for Monitoring Vegetation. Remote Sensing of Environment. 1979. Vol. 8 (2): 127-150. DOI: 10.1016/0034-4257(79)90013-0.

33. Motohka T., Nasahara K., Hiroyuki O., Satoshi T. Applicability of Green-Red Vegetation Index for Remote Sensing of Vegetation Phenology. Remote Sensing. 2010. Vol. 2(10). DOI: 10.3390/rs2102369

34. Rakutko E.N., Rakutko S.A., Vaskin A.N., Su Jian. Opyt primeneniya fraktal'nogo analiza pri bioindikatsii agroekosistem na primere list'ev svekly (Beta vulgaris L.) [Experience with fractal analysis in bioindication of agroecosystems on the example of beet leaves (Beta Vulgaris L.)]. AgroEkoInzheneriya. 2022. No. 2 (111): 42-61. (In Russian)DOI: 10.24412/2713-2641-2022-211142-60

35. Rakutko S.A. Mishanov A.P., Rakutko E.N., Markova A.E. Bioindikatsionnaya otsenka sostoyaniya agroekosistemy pri vyrashchivanii stolovoi svekly (Beta VulgarisL.) [Bioindication assessment of the agroecosystem status in table beet (Beta VulgarisL.) growing]. AgroEkoInzheneriya. 2022. No. 3 (112): 4-24 (In Russian)

УДК 636.2

АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ ТЕРРИТОРИИ НА

МАКРОУРОВНЕ

Васильев Э.В., канд. техн. наук Шалавина Е.В., канд. техн. наук

Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия

В целом по Российской Федерации 350 миллионов тонн органических отходов ежегодно остаются непереработанными и загрязняют атмосферный воздух, почву и водные объекты. За счет неэффективного использования органических отходов животноводства и птицеводства потери питательных веществ составляют по азоту - 2,2 млн. т/год; по фосфору - 0,36 млн. т/год. Мировой опыт показывает, что для мега комплексов, территорий с высокой концентрацией животных и расположенных вблизи крупных городов целесообразно рассматривать создание агротехнопарков для переработки органических отходов в высокоэффективные органические удобрения. Цель исследования - обосновать порядок сбора исходных данных для проведения расчетов и оценки экологической ситуации территории при обращении с органическими побочными продуктами животноводства и

36

птицеводства на макроуровне. При оценке интенсивности животноводства и птицеводства в округах Российской Федерации использованы данные Федеральной службы государственной статистики. Расчеты выполнены по общеизвестным методикам. Анализ данных в целом по Российской Федерации показал, что в каждом федеральном округе кроме Северо-Западного округа, включающего Ленинградскую область, наблюдается дефицит питательных веществ в почве из-за выноса их с урожаем сельскохозяйственных культур и, соответственно, потребность в дополнительном органическом удобрении. Например, в Центральном федеральном округе потребность в органических удобрениях составляет 40,4 млн. тонн при дефиците 0,2 млн. тонн азота. В Южном федеральном округе потребность в органических удобрениях составляет 141,8 млн. тонн при дефиците 0,7 млн. тонн азота. В Приволжском федеральном округе потребность в органических удобрениях составляет 199,6 млн. тонн при дефиците 0,99 млн. тонн азота. Получаемые в агротехнопарке высокоэффективные органические удобрения являются ценным ресурсом для соседствующих с СЗФО регионов.

Ключевые слова: агротехнопарк, навоз, помет, исходные данные, порядок сбора, потребность в питательных веществах.

Для цитирования: Васильев Э.В., Шалавина Е.В. Алгоритм оценки экологической ситуации территории на макроуровне // АгроЭкоИнженерия. 2022. № 4 (113). С.36-50

ALGORITHM FOR A MACRO LEVEL ASSESSMENT OF THE ENVIRONMENTAL

SITUATION OF A TERRITORY

E.V. Vasilev, Cand. Sc. (Engineering), E.V. Shalavina, Cand. Sc. (Engineering)

Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) -branch of FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia.

In the Russian Federation as a whole, every year 350 million tons of organic waste remain unprocessed and pollute the atmospheric air, soil and water bodies. The inefficient use of organic waste from livestock and poultry farming contributes to the loss of 2.2 million tons N / year and 0.36 million tons P / year. According to the world experience, the mega livestock complexes, territories with a high livestock density and those located near large cities need creating an integrated structure such as an agrotechnopark for processing the organic waste into effective organic fertilizers. The study aimed to develop an algorithm for collecting the initial data to be used in calculations and assessment of the environmental situation on the territory when handling organic by-products of livestock and poultry farming at the macro level. The intensity of livestock and poultry farming in the districts of the Russian Federation was estimated by the data from the Federal State Statistics Service. The calculations were performed according to common methods. The data analysis of the country as a whole showed that every federal district suffered a shortage of soil nutrients due to their removal with the crops and so they required extra organic fertilization. The only exception was the North-Western Federal District, the Leningrad Region included. The Central Federal District needed 40.4 million tons of organic fertilizers, with a deficit of nitrogen being 0.2 million tons. The Southern Federal District needed 141.8 million tons of organic fertilizers, with a deficit of nitrogen being 0.7 million tons. The

37

Volga Federal District needed 199.6 million tons of organic fertilizers, with a deficit of nitrogen being 0.99 million tons. This way, the high-performance organic fertilizers produced in the agrotechnopark might be a valuable resource for the neighbouring regions of the North-West Federal District.

Key words: agrotechnopark, animal manure, poultry manure, initial data, data collection procedure, nutrient requirement.

For citation: Vasilev E. V., Shalavina E.V. Algorithm for a macro level assessment of the environmental situation of a territory. AgroEcoEngineeriya. 2022. No. 4(113): 36-50. (In Russian)

Введение

В соответствии с Федеральным законом от 28.06.2021 г. № 221-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», не признаются агрохимикатами торф, отходы животноводства и растениеводства, ил, осадки сточных вод, используемые для производства органических и органоминеральных удобрений, смешанные минеральные удобрения. 28 июня 2022 года принят Федеральный закон «О побочных продуктах животноводства и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» №248-ФЗ, в котором прописан порядок обращения с навозом и пометом. Образуемый на предприятиях навоз и помет, должен быть переработан в органическое удобрение, соответствующее ГОСТ Р 53117-2008 «Удобрения органические на основе отходов животноводства. Технические условия». Полученное органическое удобрение должно быть внесено в агротехнические сроки на земельные угодья сельскохозяйственного назначения.

В целом по Российской Федерации за год из образуемых 600 миллионов тонн органических отходов животноводства и птицеводства (навоз и помет) только 250 миллионов тонн вносится на земельные угодья сельскохозяйственного назначения [1-2]. То есть порядка 350 миллионов тонн органических отходов ежегодно остается непереработанными и загрязняют атмосферный воздух, почву и водные объекты [3-4]. За счет неэффективного использования органических отходов животноводства и птицеводства потери питательных веществ составляют по азоту - 2,2 млн. т/год; по фосфору - 0,36 млн. т/год.

Основные причины неудовлетворительной работы с органическим удобрениями:

- интенсификация отрасли и создание мегакрупных животноводческих ферм;

- недостаточная координация в области технико-технологической политики и отсутствие материальных стимулов для освоения технологий подготовки и использования органических удобрений;

- высокая стоимость модернизации производства и освоения современных методов;

- недостаточность машинно-тракторного парка. В целом по Российской Федерации потребность в машинах для транспортировки органических удобрений составляет около 22400 единиц.

Особенно остро вопрос обращения с органическими отходами стоит в Ленинградской области, которая является одним из лидеров в Российской Федерации по

38

животноводству и птицеводству. Ежегодно в Ленинградской области образуется порядка 4800 тыс. тонн навоза и помета, что в пересчете на действующее вещество составляет в год не менее 21000 тонн по общему азоту и не менее 5200 тонн по общему фосфору [5-6]. По стоимости минеральных удобрений это соответствует 1 млрд. рублей. Особо сложная ситуация складывается вокруг крупных птицефабрик на которых образуется большое количество помета на ограниченной территории (на примере двух птицефабрик Ленинградской области: ежедневно образуется более 1000 т помета). В виду природно-климатических и производственных особенностей, обычно птицефабрики не имеют достаточно полей для применения всего образуемого помета в виде органических удобрений [7].

Обследование предприятий показало, что более 50% навозохранилищ для переработки навоза и помета в органическое удобрение требует модернизации. При этом из образуемых за год 4,8 млн. тонн органических отходов используется только 1,8 млн. тонн. Порядка 37% всех органических отходов не используется и загрязняет окружающую среду. Потребность в технике для внесения органических удобрений по Ленинградской области составляет не менее 400 единиц [8].

Мировой опыт показывает, что для мега комплексов и территорий с высокой концентрацией животных и вблизи крупных городов целесообразно рассматривать агротехнопарки переработки органических отходов в высокоэффективные органоминеральные микробиологические удобрения, позволяющие производить высококачественные комплексные удобрения и поставлять их в регионы с острой потребностью [9-12]. Ленинградская область является регионом с высокой концентрацией поголовья, расположенной вблизи крупных городов стратегического назначения, а также является территорией водосбора Балтийского моря и частных водосборов Ладожского озера, р. Нева, р. Луга и т.д. С учетом вышеизложенного ориентир на создание агротехнопарка заложен именно с Ленинградской области.

Цель работы: обосновать порядок сбора исходных данных для проведения расчетов и оценки экологической ситуации территории при обращении с органическими побочными продуктами животноводства и птицеводства на макроуровне.

Задачи:

- разработать порядок сбора исходных данных для оценки экологической ситуации территории на макроуровне;

- определить объемы и характеристики навоза/помета в Ленинградской области;

- выявить в Ленинградской области территории (регионы) поставщиков сырья для создания агротехнопарков;

- выявить в Российской Федерации территории (регионы) потребителей получаемого на агротехнопарке органического удобрения, обосновать направления реализации удобрений.

Материал и методы

Инфограмма порядка оценки территории на макроуровне представлена на рисунке

Рис. 1. Инфограмма порядка оценки территории на макроуровне

На первом этапе осуществляется сбор статистической информации. При оценке интенсивности животноводства и птицеводства в федеральных округах РФ использованы данные Федеральной службы государственной статистики [13]. При анализе учтены следующие категории хозяйств: сельскохозяйственные организации, крестьянско-фермерские хозяйства (КФХ), индивидуальные предприниматели (ИП), хозяйства населения (ХН), хозяйства всех категорий. При анализе предприятия разделены на 2 группы: сельскохозяйственные организации и остальные (КФХ, ИП, ХН). Оценены следующие группы животных: крупный рогатый скот (КРС), свиньи и птица.

На втором этапе осуществляется расчет данных на основании полученной статистической информации.

При расчетах используются общепринятые методики и модели. Для расчета показателя условные головы на гектар поголовье КРС, свиней и птицы было переведено в условные головы в соответствии с методикой Евростата [14]. Площади земельных угодий взяты с сайта Федеральной службы государственной статистики.

При расчете массы образуемого навоза и помета использована Методика укрупненной оценки суточного и годового выхода навоза/помета, разработанная в 2014 году в ИАЭП - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ. Данные по содержанию общего азота и

фосфора в органическом удобрении получены на основе обработки протоколов анализов органических удобрений, проводимых в аналитической лаборатории ИАЭП - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ за последние 20 лет для разного типа животноводческих и птицеводческих предприятий. Ограничение по внесению общего азота и фосфора взяты 170 кг/га и 25 кг/га соответственно в соответствии с Хельсинской конвенцией. Данные по количеству применяемого минерального удобрения в федеральных округах РФ взяты с сайта Федеральной службы государственной статистики.

Для каждого федерального округа РФ проведен расчет необходимого количества питательных веществ (общего азота) с учетом возделываемых в регионах сельскохозяйственных культур. Проанализированы следующие сельскохозяйственные культуры: 1) зерновые и зернобобовые культуры; 2) картофель и овощебахчевые культуры; 3) многолетние беспокровные травы посева текущего года, включая посев осени прошлого года; 4) однолетние травы. Для каждого вида культур на основании статистических данных по площадям земельных угодий рассчитано требуемое для внесения в почву количество общего азота, поступаемого с удобрением. Необходимость в питательных веществах определялась как разность между требуемым к внесению в почву количеством питательных веществ (расчетное значение) и вносимым в почву количеством питательных веществ (расчетное значение с учетом органических и минеральных удобрений).

На третьем этапе осуществлялось сопоставление полученных в результате расчетов данных с информацией из научных статей и данными, полученными в результате экспериментальных исследований, проводимых в ИАЭП - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ за последние 15 лет.

На четвертом этапе проводилась экологическая оценка территории на макроуровне на основании трёх показателей [15]:

- количество условных голов на гектар земельных угодий сельскохозяйственного назначения;

- баланс питательных веществ (общий азот и фосфор) на макроуровне;

- потребность почв в общем азоте с учетом выноса с сельскохозяйственных культур.

Обработка данных осуществлялась в программе Excel.

Результаты и обсуждение

Проанализировано поголовье КРС, свиней и птицы по федеральным округам Российской Федерации (рис. 2-4).

3000

2411,2 2518,8

ЦФО СЗФО ЮФО СКФО ПФО УФО СФО ДФО

■ Поголовье КРС - сельскохозяйственные организации, тыс гол

■ Поголовье КРС - КФХ, ИП, ХН, тыс гол

Рис. 2. Поголовье КРС по федеральным округам РФ - статистические данные

Наибольшее поголовье КРС в хозяйствах всех категорий наблюдается в Приволжском федеральном округе (ПФО) (4930 тысяч голов). Второе место по поголовью занимает Центральный федеральный округ (ЦФО) (3224,2 тысячи голов) и третье место Сибирский федеральный округ (СФО) (3017 тысяч голов).

В Центральном федеральном округе 75% всего поголовья КРС сосредоточено в сельскохозяйственных организациях (2571,8 тысяч голов по отношению к 652,4 тысяч голов), а в Приволжском и Уральском федеральных округах (УФО) большая часть поголовья сосредоточена в КФХ, ИП и ХН. В Приволжском федеральном округе соотношения поголовья находится в одних пределах: 2411,2 тысячи голов в сельскохозяйственных организациях, 2518,8 тысяч голов в КФХ, ИП и ХН. В Южном федеральном округе (ЮФО) больше 70% поголовья сосредоточено в КФХ, ИН и ХН: 1832,4 тысячи голов по отношению к 556,7 тысяч голов.

В целом по Российской Федерации по статистическим данным только в 2-х федеральных округах поголовье КРС в сельскохозяйственных организациях превышает поголовье КРС в КФХ, ИП и ХН - это в Центральном и Северо-Западном федеральных округах (СЗФО).

16000

14000

и

§ 12000

ЕТ

| 10000 н

1 8000 к и о

2 6000 и о ч

§ 4000 С

2000

13679,9

1173,9

3470,7

2208,5 298,3

33,6

^ 679

1390,9 1874,6

292,4

286,1143,3 И 679-6 -263.6

510,2

890

152,4

УФО

СФО

ЦФО СЗФО ЮФО СКФО ПФО

I Поголовье свиней - сельскохозяйственные организации, тыс гол I Поголовье свиней - КФХ, ИП, ХН, тыс гол

ДФО

Рис. 3. Поголовье свиней по федеральным округам РФ - статистические данные

По поголовью свиней в хозяйствах всех категорий в РФ лидером является Центральный федеральный округ (13978,2 тысячи голов). Второе место занимает Приволжский федеральный округ - 4105 тысяч голов, третье место - Сибирский федеральный округ - 2764,6 тысяч голов. Четвертое место занимает Северо-Западный федеральный округ - 2242,1 тысяч голов.

Поголовье свиней в лидирующих федеральных округах сосредоточено в сельскохозяйственных организациях: в Центральном федеральном округе 97% всего поголовья, в Приволжском федеральном округе - 83% всего поголовья, в Сибирском федеральном округе - 67,8% всего поголовья. При этом по доле поголовья свиней в сельскохозяйственных организациях первое место занимает Северо-Западный федеральный округ - 98,5% всего поголовья (2208,5 тысяч голов по отношению к 33,6 тысяч голов). Наибольшее поголовье свиней в сельскохозяйственных организациях сосредоточено в Центральном федеральном округе (13679,9 тысяч голов) и Приволжском федеральном округе (3470,7 тысяч голов).

0

в о

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

л

лог

ч

я

с

ы

т

ы ц

и т п е ь в о л

лог

о По

180000 160000 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0

159397,1

103211

46928,1

44641,4 27610,2 17671,2 32574,8

42211,5

21813,4

14394

7525,9 9861,8

2181,1

ЦФО СЗФО ЮФО СКФО ПФО УФО СФО ДФО

■ Поголовье птицы - сельскохозяйственные организации, тыс гол

■ Поголовье птицы - КФХ, ИП, ХН, тыс гол

Рис. 4. Поголовье птицы по федеральным округам РФ - статистические данные

По поголовью птицы в хозяйствах всех категорий лидерами выступают Центральный федеральный округ - 177068,3 тысячи голов и Приволжский федеральный округ - 127397,6 тысячи голов. Третье место занимает Южный федеральный округ -60185 тысяч голов.

Во всех федеральных округах РФ большинство поголовья птицы сосредоточено в сельскохозяйственных организациях. Лидеры по сосредоточению поголовья птицы в сельскохозяйственных организациях являются: Северо-Западный федеральный округ (96% всего поголовья), Уральский федеральный округ (94% всего поголовья), Центральный федеральный округ (90% всего поголовья). Наибольшее поголовье птицы в сельскохозяйственных организациях сосредоточено в Центральном федеральном округе (159397,1 тысяч голов) и Приволжском федеральном округе (103211 тысяч голов).

Интенсификация животноводства и птицеводства должна развиваться параллельно с увеличением задействованных площадей земельных угодий сельскохозяйственного назначения. Возрастающий объем твердых и жидкий органических удобрений на основе навоза и помета должен вноситься на земельные угодья сельскохозяйственного назначения, только тогда сельская территория будет экологически устойчивой. Одним из комплексных показателей, экологически устойчивого состояния сельских территорий является количество условных голов на единицу площади посевных культур (рисунок 5).

Если посмотреть распределение условных голов на гектар по хозяйствам всех категорий, то лидирующее место занимает Северо-Западный федеральный округ, в котором это значение достигает 1,4 условных голов на гектар, при допустимой верхней

границе по поголовью, принятой Хельсинской конвенцией, в 1,5 условных голов на гектар.

При оценке устойчивости территорий с точки зрения всех типов хозяйств региона, то по сельскохозяйственным организациям в Северо-Западном федеральном округе уже достигнут показатель с 1,5 условных голов на гектар

РФ ЦФО СЗФО ЮФО СКФО ПФО УФО СФО ДФО

■ Условных голов на гектар по хозяйствам всех категорий

■ Условных голов на гектар по сельскохозяйственным организациям

■ Условных голов на гектар по КФХ, ИП, ХН

Рис.5. Условные головы на гектар по хозяйствам всех категорий по федеральным округам

РФ - расчетные данные

Укрупненная оценка устойчивости территорий по показателю условные головы на гектар показала, что во всех федеральных округах, кроме Северо-Западного, имеется задел на возможное наращивание мощностей сельскохозяйственного производства.

При расчете потребности по внесению питательных веществ с учетом расчетных данных по массе органического удобрения и статистических данных по массе применяемого минерального удобрения установлено, что во всех федеральных округах, кроме Северо-западного федерального округа, имеется потенциальная потребность по внесению таких питательных веществ, как общий азот и фосфор (рисунок 6).

4,0

и ЦФО СЗФО ЮФО СКФО ПФО УФО СФО ДФО

■ Потребность в азоте по федеральным округам РФ для хозяйств всех категорий, млн тонн в год

■ Потребность в фосфоре по федеральным округам РФ для хозяйств всех категорий, млн тонн в год

Рис. 6. Потенциальная потребность по внесению питательных веществ с учетом органических и минеральных удобрений - расчетные данные

Первое место по потребности в питательных элементах занимает Приволжский федеральный округ: 3,4 млн. тонн в год по азоту для хозяйств всех категорий и 0,44 млн. тонн в год по фосфору для хозяйств всех категорий. Второе место занимает Сибирский федеральный округ: 2,1 млн. тонн в год по азоту для хозяйств всех категорий и 0,29 млн. тонн в год по фосфору для хозяйств всех категорий. Третье место занимают Центральный и Южный федеральные округа (1,9 млн. тонн в год и 1,8 млн. тонн в год соответственно по азоту для хозяйств всех категорий; 0,17 млн. тонн в год и 0,21 млн. тонн в год соответственно по фосфору для хозяйств всех категорий). Последнее место занимает Северо-Западный федеральный округ, в котором потребность по азоту составляет 0,1 млн. тонн в год для хозяйств всех категорий, а по фосфору потребность равна 0.

Анализ данных в целом по Российской Федерации показал, что в каждом федеральном округе (кроме Северо-Западного, включающего Ленинградскую область) имеется нехватка питательных веществ в почве из-за выноса их с урожаем сельскохозяйственных культур и потребность в дополнительном органоминеральном удобрении (рисунок 7). При расчетах использованы средние значения по содержанию общего азота в органоминеральном удобрении в 5 кг/т.

Потребность в дополнительном органическом удобрении по федеральным округам РФ

250 -

дго 200

§ ю 200

8 к 162

о х 142

£ 2 150

ин

гна млн100 рг м,

о я, а и 50

сн се

ар

^ 0

ду -12

zn

40 36 66

1 ■

4

-50

ЦФО СЗФО ЮФО СКФО ПФО УФО СФО ДФО

Рис. 7. Потребность в дополнительном органическом удобрении в расчете на вынос питательных веществ с урожаем сельскохозяйственных культур (для всех категорий

хозяйств) - расчетные данные

Одним из решений сложившейся в СЗФО, а в частности в Ленинградской области, проблемы обращения с навозом и пометом является создание агробиотехнопарка переработки органических отходов в высокоэффективные органоминеральные микробиологические удобрения. Полученные органические удобрения в дальнейшем могут быть транспортированы в менее нагруженные регионы РФ.

Учитывая, что основным поставщиком зерновых культур, необходимых для кормопроизводства в СЗФО, являются Центральный федеральный округ, Южный федеральный округ и Приволжский федеральный округ, данные регионы рассмотрены как потенциальные потребители органического удобрения, полученного в СЗФО. С данных регионов ежегодно поступает в СЗФО порядка 1,5 млн. тонн зерна. Данная логистика позволит сохранить баланс питательных веществ на уровне регионов и обеспечить замкнутый цикл производства (животные/птица - навоз/помет - удобрение - плодородие почв - урожайность - кормопроизводство - животные/птица).

В Центральном федеральном округе потребность в органическом удобрении составляет 40,4 млн. тонн (нехватка 0,2 млн. тонн азота). В Южном федеральном округе потребность в органическом удобрении составляет 141,8 млн. тонн (нехватка 0,7 млн. тонн азота). В Приволжском федеральном округе потребность в органическом удобрении составляет 199,6 млн тонн (нехватка 0,99 млн тонн азота). Получаемые в агротехнопарке высокоэффективные органоминеральные микробиологические удобрения являются ценным ресурсом для соседствующих с СЗФО регионов.

Выводы

1. Обоснован порядок сбора исходных данных для проведения расчетов и оценки экологической ситуации территории при обращении с органическими побочными продуктами животноводства и птицеводства на макроуровне.

2. Проанализированы федеральные округа Российской Федерации по интенсификации животноводства и птицеводства. Наиболее загруженными по

47

интенсификации животноводства и птицеводства являются Центральный федеральный округ (3224,2 тысяч голов КРС; 13978,2 тысяч голов свиней и 177068,3 тысяч голов птицы), Северо-Западный федеральный округ (707,5 тысяч голов КРС; 2242,1 тысяч голов свиней и 46484,5 тысяч голов птицы), СевероКавказский федеральный округ (2111,73 тысяч голов КРС; 429,4 тысяч голов свиней и 36207,8 тысяч голов птицы) и Дальневосточный федеральный округ (1265,9 тысяч голов КРС; 662,6 тысяч голов свиней и 9707 тысяч голов птицы).

3. Создание агротехнопарка может ускорить решение проблем эффективного и экологически безопасного развития интенсивного животноводства и птицеводства в части утилизации органических отходов. Агротехнопарки переработки навоза и помета позволят вовлечь в хозяйственный оборот дополнительные ресурсы в виде органического вещества и питательных элементов, биоэнергии и новых вторичных продуктов.

4. При анализе потребности в питательных веществах по регионам РФ учтены потребности в азоте конкретных сельскохозяйственных культур. Анализ данных показал дополнительно в Центральном федеральном округе потребность в органическом удобрении составляет 40,4 млн тонн. В Южном федеральном округе потребность в органическом удобрении составляет 141,8 млн тонн. В Приволжском федеральном округе потребность в органическом удобрении составляет 199,6 млн тонн.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Свинарев И.Ю., Сковороднева Н.К. Влияние промышленного свиноводства на благосостояние жизни людей и животных // Эффективное животноводство. 2018. № 8 (147). С. 68-71.

2. Колмацкий Г.В. Индустриализация и интенсификация отрасли свиноводства на юге России. Дис. ... д-ра с.-х. наук. Черкесск: ФГБОУ ВПО «Северо-Кавказская государственная гуманитарно-технологическая академия». 2014. 367 с.

3. Малаков Ю.Ф. Научно-технические решения проблемы улучшения продуктивности почв путем эффективного применения органических удобрений: Дис. . д-ра техн. наук. Санкт-Петербург, 2001. 279 с.

4. Еськов А.И., Лукин С.М., Тарасов С.И. Новые виды органических, органо-минеральных удобрений и биокомпостов // Плодородие. 2006. № 5. С. 20-23.

5. Иванов Ю.А., Миронов В.В. Экологические проблемы современного животноводства // Проблемы механизации агрохимического обслуживания сельского хозяйства. 2015. № 8. С. 9-13.

6. Брюханов А.Ю., Шалавина Е.В. Анализ образования и накопления животноводческих отходов в Ленинградской области // Экологические проблемы использования органических удобрений в земледелии. Сб. научных трудов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (8-10 июля, 2015 г., Владимир). Владимир: ФГБНУ ВНИИОУ, 2015. С. 310-317.

7. Васильев Э.В., Шалавина Е.В. Перспективы и экологические проблемы развития птицеводства в России // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2017. № 92. С. 175-186.

8. Брюханов А.Ю., Максимов Д.А., Субботин И.А., Васильев Э.В., Шалавина Е.В. Результаты агроэкологических исследований в рамках европейских программ сотрудничества // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019. № 1 (98). С. 236-247.

9. Hamouda R., Bahnasawy A., Ali S., Ramadan EIS. Some physical and chemical properties of bio-fertilizers. Journal of Fertilizers & Pesticides. 2016. No. 7, 161.

10. Jin-Jhu Su, Huang Hsi-Chuan, Chen Yi-Ching, Shih Ming-Yao. A design of a solar fermentation system on chicken manure by fuzzy logic temperature control. Applied Sciences. 2021. No. 11 (22), 10703.

11. Heidarzadeh Vazifehkhoran A., Finzi A., Perazzolo F., Riva E., Ferrari O., Provolo G. Nitrogen recovery from different livestock slurries with an innovative stripping process. Sustainability. 2022. No. 14, 7709.

12. Agricultural recycling of the by-product concentrate of livestock wastewater treatment plant processed with VSEP RO and bio-ceramic SBR. Water Science and Technology. 2004. Vol. 49. No 5-6, pp. 405-412.

13. Федеральная служба государственной статистики. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://rosstat.gov.ru/ (Дата обращения 14.12.2022).

14. Statistics and data on Europe [Электронный ресурс] Режим доступа: http://ec.europa.eu/eurostat/ (Дата обращения 14.12.2022).

15. Шалавина Е.В., Васильев Э.В., Обломкова Н.С., Фрейдкин И.А., Минин В.Б. Применение критериев оценки негативного воздействия на окружающую среду сельскохозяйственными предприятиями // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019. № 3 (100). С. 130-137.

REFERENCES

1. Svinarev I.Yu., Skovorodneva N.K. Vliyanie promyshlennogo svinovodstva na blagosostoyanie zhizni lyudei i zhivotnykh [The impact of industrial pig farming on human and animal welfare]. Effektivnoe zhivotnovodstvo. 2018. No. 8 (147): 68-71 (In Russian)

2. Kolmatskii G.V. Industrializatsiya i intensifikatsiya otrasli svinovodstva na yuge Rossii [Industrialization and intensification of pig breeding in southern Russia]. Diss. DSc (Agriculture). Cherkessk: FGBOU VPO «Severo-Kavkazskaya gosudarstvennaya gumanitarno-tekhnologicheskaya akademiya». 2014. 367 p. (In Russian)

3. Malakov Yu.F. Nauchno-tekhnicheskie resheniya problemy uluchsheniya produktivnosti pochv putem effektivnogo primeneniya organicheskikh udobrenii [Scientific and technical solutions to improve soil productivity through the effective use of organic fertilizers]. Diss. DSc (Engineering) Saint Petersburg, 2001. 279 p. (In Russian)

4. Eskov A.I., Lukin S.M., Tarasov S.I. Novye vidy organicheskikh, organo-mineral'nykh udobrenii i biokompostov [New types of organic, organo-mineral fertilizers and biocomposts]. Plodorodie. 2006. No. 5: 20-23. (In Russian)

5. Ivanov Yu.A., Mironov V.V. Ekologicheskie problemy sovremennogo zhivotnovodstva [Environmental problems of modern animal husbandry]. Problemy mekhanizatsii agrokhimicheskogo obsluzhivaniya sel'skogo khozyaistva. 2015. No. 8: 9-13. (In Russian)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6. Briukhanov A.Yu., Shalavina E.V. Analiz obrazovaniya i nakopleniya zhivotnovodcheskikh otkhodov v Leningradskoi oblasti [Analysis of the formation and accumulation of livestock waste in the Leningrad Region]. Ekologicheskie problemy

ispol'zovaniya organicheskikh udobrenii v zemledelii [Ecological problems of the use of organic fertilizers in arable afrming]. Proc. All- Russian Sci. Prac. Conf. with Int. Part. (8-10 July 2015, Vladimir). Vladimir: FGBNU VNIIOU, 2015: 310-317. (In Russian)

7. Vasilev E.V., Shalavina E.V. Perspektivy i ekologicheskie problemy razvitiya ptitsevodstva v Rossii [Opportunities and environmental challenges for development of poultry farming in Russia]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2017. No. 92: 175-186. (In Russian)

8. Bryukhanov A.Yu., Maksimov D.A., Subbotin I.A., Vasilev E.V., Shalavina E.V. Rezul'taty agroekologicheskikh issledovanii v ramkakh evropeiskikh programm sotrudnichestva [Results of agro-environmental studies in the framework of European cooperation programmes]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2019. No. 1 (98): 236-247. (In Russian)

9. Hamouda R., Bahnasawy A., Ali S., Ramadan EIS. Some physical and chemical properties of bio-fertilizers. Journal of Fertilizers & Pesticides. 2016. No. 7, 161.

10. Jin-Jhu Su, Huang Hsi-Chuan, Chen Yi-Ching, Shih Ming-Yao. A design of a solar fermentation system on chicken manure by fuzzy logic temperature control. Applied Sciences. 2021. No. 11 (22), 10703.

11. Heidarzadeh Vazifehkhoran A., Finzi A., Perazzolo F., Riva E., Ferrari O., Provolo G. Nitrogen recovery from different livestock slurries with an innovative stripping process. Sustainability. 2022. No. 14, 7709.

12. Agricultural recycling of the by-product concentrate of livestock wastewater treatment plant processed with VSEP RO and bio-ceramic SBR. Water Science and Technology. 2004. Vol. 49. No 5-6: 405-412.

13. Federal'naya sluzhba gosudarstvennoi statistiki. [Federal State Statistics Service] Available at: https://rosstat.gov.ru/ (accessed 14.12.2022). (In Russian)

14. Statistics and data on Europe Available at: http://ec.europa.eu/eurostat/ (accessed 14.12.2022).

15. Shalavina E.V., Vasilev E.V., Oblomkova N.S., Freidkin I.A., Minin V.B. Primenenie kriteriev otsenki negativnogo vozdeistviya na okruzhayushchuyu sredu sel'skokhozyaistvennymi predpriyatiyami [Application of assessment criteria for adverse environmental impact of agricultural enterprises]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2019. No. 3(100): 130-137 (In Russian)

УДК 633.0288

ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЛЮЦЕРНЫ СЕРПОВИДНОЙ (MEDICAGO FALCATA L) В ЕСТЕСТВЕННЫХ СООБЩЕСТВАХ НОВГОРОДСКОЙ

ОБЛАСТИ

Я.М. Абдушаева, д-р с.х. наук

Новгородский государственный университет имения Ярослава Мудрого, Великий Новгород, Российская Федерация

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.