CC BY
52
УДК 631.3:504.06
ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УТИЛИЗАЦИИ НАВОЗА - ОСНОВА ОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА
П.И. Гриднев, доктор технических наук, заместитель директора Т.Т. Гриднева, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства E-mail: [email protected]
Аннотация. На основе анализа отечественного и зарубежного опыта развития сельскохозяйственного производства обоснована актуальность развития органического производства сырья для высококачественных продуктов питания. Это направление может стать основой возрождения сельских поселений, повышения престижности труда на селе. В период до 2020 года объем производства органической продукции сельского хозяйства может быть доведен до 700 млрд руб., в том числе на экспорт - до 300 млрд руб. Однако производство органической продукции животноводства невозможно без органической продукции растениеводства на основе экологически безопасных систем утилизации навоза. Развитие органического производства продукции сельского хозяйства в России позволит создать 75-100 тыс. рабочих мест с высоким уровнем дохода. Используя предложенные методические подходы, представляется возможным для каждого животноводческого предприятия обосновать технологические и технические решения, обеспечивающие минимизацию негативного воздействия предприятия на окружающую среду. Эти решения базируются на максимальном использовании навоза в качестве сырья для производства органи-ческихудобрений, не имеющих в своем составе гельминтов, болезнетворных микроорганизмов, жизнеспособных семян сорных растений. Для ускорения развития производства органической продукции сельского хозяйства необходима корректировка ряда законодательных актов России с целью их согласования с международными стандартами, развития системы сертификации органического производства. Ключевые слова: органическая продукция сельского хозяйства, экологически безопасные технологии утилизации навоза, органические удобрения.
Сельское хозяйство во все времена являлось основным поставщиком продуктов питания. От эффективности данного производства зависят продовольственная безопасность и здоровье населения планеты, глобальные изменения климата, плодородие почв и рост народонаселения.
По данным НИИ питания РАН 30-50% заболеваний россиян вызваны нарушением питания. Ежегодные экономические потери от них приносят государству ущерб до 13 трлн руб. [1]. Россия обладает громадными ресурсами для производства продукции сельского хозяйства, однако используются они неэффективно.
По данным Союза органического земледелия население России в 1913 году составляло 174 млн человек. Страна в полной мере обеспечивала себя экологически чистыми продуктами питания и значительную часть
продукции экспортировала в Европу. За последние 100 лет население планеты выросло более чем в 4 раза и составляет сегодня более 7,3 млрд человек, а население России уменьшилось на 30 млн человек. В 1913 году сельское население России составляло 85%, а сегодня - 27%. Россия не может обеспечить себя продуктами питания, доля импорта продовольствия превышает 30-40%.
С 2002 по 2010 годы прекратили существование более 27000 сельских населенных пунктов. Миллионы гектар пашни десятилетиями не обрабатываются. С 1990 года резко сократилось поголовье животных: КРС - с 57,0 до 18,7; свиней - с 38,3 до 22,0; овец - с 58,2 до 24,8 млн гол., производство молока -с 55,7 до 30,7 млн т (импорт молока в 2016 году составил 6,95 млн т), производство мяса за счет резкого роста производства птицы приблизилось к уровню 1990 года (рис. 1-3).
Рис. 1. Динамика изменений поголовья сельскохозяйственных животных, млн гол.
0 Овцы
ВКРС
И Свиньи
Ц=38,3
■27,5
21,8 20 17,2
1 990
2 000
2 010
55,7
1990 2000 2010 2016
■ Производство ■ Импорт Рис. 2. Динамика производства мяса в России в убойном весе, млн т
10,0
9,6
7,0
4,5
1990
2000
2010
2016
2 016
Рис. 3. Динамика производства и импорта молока в РФ, млн т
Отечественные и зарубежные специалисты считают, что коренным образом изменить ситуацию с использованием уже имеющихся в стране ресурсов для производства продуктов питания, уменьшить негативное влияние на окружающую среду всех технологических процессов производства продукции сельского хозяйства возможно за счет увеличения доли продукции органического производства [1-5]. С 2010 по 2015 гг. миро-
вые темпы среднегодового прироста производства органических продуктов питания составили 12,2%, а продовольственной продукции в целом - лишь 8,6%. В 2015 г. мировой оборот органических продуктов питания составил 88 млрд долларов, однако на долю России из них приходится менее 10% [6] .
В последние годы в России был принят ряд документов, указывающих на необходимость создания условий для организации органического производства продуктов питания, для реализации права человека на качественную пищу и здоровую окружающую среду. Основными из них являются: «Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года», «Национальная стратегия действий в интересах детей на 2012-2020 годы», «Стратегия устойчивого развития Российской Федерации на период до 2030 года». Кроме того, 2017 год объявлен годом экологии.
В России более 40 млн га пашни не получали минеральных удобрений и гербицидов более 20 лет, это потенциально пригодные площади для организации органического сельскохозяйственного производства. По данным ряда экспертов, до 2020 года Россия может организовать производство органической продукции сельского хозяйства с оборотом свыше 400 млрд руб. на внутреннем рынке и объемом экспорта порядка 300 млрд руб. Развитие органического сельского хозяйства в России позволит создать до 100 тыс. рабочих мест с высоким уровнем дохода, что должно стать потенциальной точкой роста сельских поселений. Эффективность подобного направления развития сельского хозяйства доказана в Белгородской области. В 2011 году в области принята программа экологизации сельского хозяйства. В результате реализации целого ряда мероприятий в соответствии с указанной программой объемы производства продукции АПК в регионе выросли по сравнению с 1990 г. в 1,6 раза, в то время как в среднем по стране уровень производства за указанный период упал [5].
В Белгородской области производится 11% общероссийского объема мяса, 14% свинины, 16,5% мяса птицы, на душу населения производится в 9,4 раза больше мяса, чем в среднем по стране. По потреблению мяса на душу населения область занимает первое место среди регионов России - 325 кг.
Одним из негативных моментов традиционного интенсивного сельского хозяйства с использованием минеральных удобрений и пестицидов является необходимость выполнения мероприятий по очистке грунтовых вод до стандартов питьевого водоснабжения [7]. Во Франции затраты на организацию этих мероприятий оцениваются рядом экспертов до 50 млрд € в год, что примерно равно стоимости годовой валовой продукции всего сельского хозяйства. Однако эти затраты пока не отражаются в стоимости продукции традиционного сельского хозяйства, что обеспечивает его ценовую конкурентоспособность по отношению к продукции органического производства. Результаты исследований ученых Корнельского университета США показали, что при органическом сельском хозяйстве урожайность зерновых культур может быть не ниже, чем при традиционных интенсивных технологиях, но при этом наблюдается сокращение потребления энергии, воды и пестицидов на 30% [1,7].
По данным Б.Р. Григорь-яна, в почвах органических экосистем установлена более высокая, по сравнению с почвами традиционных систем земледелия, плотность почвенной мезофауны в 1,52,4 раза, плотность дождевых червей - в 3,5-6 раз, число таксономических групп почвенных беспозвоночных животных - в среднем в 2,3 раза, видовое богатство фауны жесткокрылых-герпето-бионтов - в среднем в 1,5 раза [8]. Общая схема влияния органического сельского хозяйства на развитие сельских поселений происходит по трем
основным направлениям: экономика, социальная среда и экология (рис. 4). Как видно из схемы, данное направление развития сельскохозяйственного производства способствует увеличению доходности, выполнению условий Доктрины продовольственной безопасности, защите окружающей среды и увеличению плодородия почв [9]. Следует отметить, что органическое сельскохозяйственное производство невозможно без жесткой увязки между отраслями растениеводства и животноводства. Органическое производство продукции животноводства возможно только на основе кормов, произведенных в растениеводстве без применения минеральных удобрений и пестицидов, без химических консервантов и прочих добавок. В то же время сохранение плодородия почв невозможно без использования органических удобрений, для которых одним из источников сырья является навоз животных. От имеющегося в стране поголовья животных ежегодно накапливается около 400 млн т навоза, из которых 236,6 млн т имеют влажность 70-75% и примерно 140,0 млн т жидкого навоза и стоков. В указанном исходном объеме навоза содержится 1,3 млн т азота, 0,61 млн т фосфора и 1,38 млн т калия [10].
ЭКОНОМИКА
I
СОЦИАЛЬНАЯ СРЕДА
Увеличение ВВП за счет роста производства органической продукции
-1-
экология 1
Повышение уровня и качества жизни
Увеличение конкур е нтоспосо 6 ности российской продукции
I ~
Защита и увеличение плодородия почв
Улучшение качества питания
Увеличение доходов сельхозпроизводителей
I
Ввод в оборот неиспользованных земель
\ —
Приток специалистов и квалифицированных рабочих в сельские территории
Увеличение налогооблагаемой базы
I
Защита водных ресурсов и воздуха от загрязнений
I
Увеличение биоразнообразия
1
Создание новых рабочих мест
I -
Создание усложни для выполнения Доктрины ] I родон ол ьста е к но й
безопасности
Снижение энергоемкости производства
-1-
Сокращение выбросов парниковых газов
Приток инвестиций в сельскую местность
Уменьшение потребления воды
Рис. 4. Влияние органического сельского хозяйства на развитие сельских территорий
Животноводство является не только поставщиком сырья для производства продуктов питания и высококачественных органических удобрений. Оно, как и любое другое производство, оказывает негативное влияние на окружающую среду в виде выбросов в атмосферу парниковых газов - метана и закиси азота. Большая часть метана выбрасывается в результате ферментативных процессов в кишечнике животных, 85% закиси азота выбрасывается в результате внутрипоч-венных процессов и манипуляций с навозом животных. Добиться полного исключения этих выбросов невозможно, а вот минимизировать необходимо. Ресурсы навоза в качестве органических удобрений используются крайне неэффективно. По этой причине ежегодные убытки от неиспользования навоза составляют до 165 млрд руб. в год, окружающей среде причиняется существенный ущерб в виде выбросов парниковых газов, загрязнения водных ресурсов, падения плодородия почв [10].
Сокращение негативного воздействия на окружающую среду от предприятий по производству продукции животноводства необходимо вести, начиная с процессов уборки навоза из помещений. Признано целесообразным не допускать длительного накопления навоза в каналах, для поглощения влаги и соединений азота использовать подстилочный материал, технические средства, обеспечивающие минимизацию пути перемещения и перемешивания навоза в процессе его уборки.
Все объекты по производству продукции животноводства должны быть обеспечены соответствующими хранилищами для навоза, иметь необходимые площади пашни для утилизации навоза. В этой связи крайне остро возникает вопрос о целесообразности строительства животноводческих предприятий с суточным выходом навоза в несколько тысяч тонн. Эффективно утилизировать такое количество навоза в виде органических удобрений невозможно только по затратам на его транспортировку. Технологий очистки таких огромных объемов навоза до норм сброса их в открытые водоемы до сих пор
нет ни у нас в стране, ни за рубежом. Строительство подобных объектов ведется с нарушением норм проектирования систем уборки, транспортировки, хранения и утилизации навоза, в соответствии с которыми выбор систем уборки и подготовки навоза к использованию должен производиться с учетом конкретных природно-климатических особенностей зоны размещения объекта, его типоразмера и возможности влияния его на окружающую среду [11]. Методика такой оценки отработана и широко освещена в литературе [10]. Используя предлагаемые методические подходы, представляется возможным для каждого животноводческого предприятия обосновать технологические и технические решения, обеспечивающие минимизацию негативного воздействия на окружающую среду. В любом случае эти решения базируются на максимальном использовании навоза в качестве сырья для производства органических удобрений, не имеющих в своем составе гельминтов, болезнетворных микроорганизмов, жизнеспособных семян сорных растений. С использованием подобных удобрений возможна организация производства органической продукции растениеводства. Корма, произведенные в органическом земледелии, служат базой для организации производства органической продукции животноводства.
Выводы:
Основой возрождения сельских поселений, повышения престижности труда на селе может стать организация органического производства сырья для высококачественных продуктов питания. Россия располагает необходимыми ресурсами, с помощью которых без дополнительных затрат возможна организация производства высококачественного сырья для производства продуктов питания. В период до 2020 года объем производства органической продукции сельского хозяйства может быть доведен до 700 млрд руб., в т. ч. на экспорт - до 300 млрд руб.
Производство органической продукции животноводства невозможно без органической продукции растениеводства на основе экологически безопасных систем утилизации
навоза. Развитие органического производства продукции сельского хозяйства в России позволит создать 75-100 тыс. рабочих мест с высоким уровнем дохода. Для ускорения развития производства органической продукции сельского хозяйства необходимо корректировка ряда законодательных актов России с целью их согласования с международными стандартами, развития системы сертификации органического производства.
Литература:
1. Полушкина Т.М. Устойчивое развитие сельских территорий через становление органического сельского хозяйства // Национальные интересы. 2016. №6.
2. Аварский Н. Рынок органической продукции России // Экономика сельского хозяйства России. 2014. №5.
3. Гусев А.А. Эколого-экономическая эффективность органического земледелия // Экономика природопользования. 2013. №2. С. 3-16.
4. Кирюшин В.И. Наследие В.Р. Вильямса и современные проблемы агропочвоведения // Известия Тимирязевской с.-х. академии. 2014. Вып. 1. С. 5-15.
5. Кирюшин В.И. Проблемы экологизации земледелия в России // Достижения науки и техники. 2012. №12.
6. Соколова Ж.Е. Развитие мирового рынка продукции органического сельского хозяйства. М., 2013.
7. Традиционное и органическое сельское хозяйство / Э. Шульц и др. // Вестник СПб. Ун-та. 2015. Сер. 5.
8. Григорьян Б.Р. Органическое земледелие - залог сохранения почвенных ресурсов и улучшения их плодородия // Мат. межд. науч. конф. Казань, 2013. 171 с.
9. Полушкина Т.М. Государственное регулирование развития органического сельского хозяйства // Региональная экономика и управление. 2016. №4(48).
10. Гриднев П.И., Гриднева Т.Т., Спотару Ю.Ю. Ресурсосберегающие экологически безопасные системы утилизации навоза. Saarbrucken, 2016. 97 c.
11. Методические рекомендации по технологическому проектированию систем удаления и подготовки к использованию навоза и компоста. М., 2017. 166 с.
Literatura:
1. Polushkina T.M. Ustojchivoe razvitie sel'skih territory cherez stanovlenie organicheskogo sel'skogo hozyajstva // Nacional'nye interesy. 2016. №6.
2. Avarskij N. Rynok organicheskoj produkcii Rossii // EHkonomika sel'skogo hozyajstva Rossii. 2014. №5.
3. Gusev A.A. EHkologo-ehkonomicheskaya ehffektivno-st' organicheskogo zemledeliya // EHkonomika prirodo-pol'zovaniya. 2013. №2. S. 3-16.
4. Kiryushin V.I. Nasledie V.R. Vil'yamsa i sovremennye problemy agropochvovedeniya // Izvestiya Timiryazevs-koj s.-h. akademii. 2014. Vyp. 1. S. 5-15.
5. Kiryushin V.I. Problemy ehkologizacii zemledeliya v Rossii // Dostizheniya nauki i tekhniki. 2012. №12.
6. Sokolova ZH.E. Razvitie mirovogo rynka produkcii organicheskogo sel'skogo hozyajstva. M., 2013.
7. Tradicionnoe i organicheskoe sel'skoe hozyajstvo / EH. SHul'c i dr. // Vestnik SPb. Un-ta. 2015. Ser. 5.
8. Grigor'yan B.R. Organicheskoe zemledelie - zalog soh-raneniya pochven-nyh resursov i uluchsheniya ih plodo-rodiya // Mat. mezhd. nauch. konf. Kazan', 2013. 171 s.
9. Polushkina T.M. Gosudarstvennoe regulirovanie razvi-tiya organicheskogo sel'skogo hozyajstva // Regional'naya ehkonomika i upravlenie. 2016. №4(48).
10. Gridnev P.I., Gridneva T.T., Spotaru YU.YU. Resur-sosberegayushchie ehkologicheski bezopasnye sistemy utilizacii navoza. Saarbrucken, 2016. 97 c.
11. Metodicheskie rekomendacii po tekhnologicheskomu proektirovaniyu sistem udaleniya i podgotovki k ispol'zo-vaniyu navoza i komposta. M., 2017. 166 s.
THE ECOLOGICALLY SAFE MANURE DISPOSAL TECHNOLOGIES - ARE THE BASED OF LIVESTOCK
ORGANIC INDUSTRY P.I. Gridnev, doctor of technical sciences, deputy director T.T. Gridneva, candidate of technical sciences, leading research worker All-Russian scientific-and-research institute of livestock mechanization
Abstract. Based on the domestic and foreign experience of agriculture productivity development's analysis, the organic industry of raw materials for high quality food products development's actuality is justified. This direction could be as the basis of rural settlements revival, village work prestige increasing. In the period up to 2020 the organic agricultural products' performance volume can be increased in 700 billion rubles, including export - up to 300 billion rubles. However, livestock organic product industry is impossible without organic crop product on the ecologically safe manure disposal systems basis. The Russian agriculture organic products development let will create 75100 thousand of jobs with high income's level. Have using the methodical approaches, it is possible for each livestock enterprise to justify technological and technical solutions for businesses negative impact on the environment. These decisions are based on the maximum use of manure as raw material for the organic fertilizers productivity, having in its composition no helminths, pathogens, viable seeds of weed plants. To accelerate the agriculture organic productivity development it is necessary to correct the number of Russian legislative acts with the aim of harmonizing them with international standards, organic productivity certification system's development. Keywords: organic agriculture industry, manure disposal ecologically safe technologies, organic fertilizer.
