CC BY
903
своих, соседних областей, других регионов и зарубежья.
Потребность в налаживании семеноводства очень велика, потому что по данным ФГУ
«Россельхозцентр» некондиционными семенами
засевается до 25% всех посевов. При этом
сельхозтоваропроизводители крайне мало закупают семена высших категорий (элита и др.), которые
субсидируются из федерального и местного
бюдже ов.
В последние годы в области активизировалась диверсификация сельскохозяйс венного
производства: увеличились посевы сои, рапса
ярового, вики посевной яровой и др. Это надо продолжи ь, по ому ч о э и куль уры способны обеспечи ь эффек ивное разнообразие продук ов пи ания людей, являю ся продук ивным замени елем кормов во всех направлениях ускоренного разви ия животноводства. Например, себестоимость белков сои по сырью в 27 раз ниже белков животного происхождения, а ее реальная урожайнос ь равна 15...20 ц/га. Увеличение площадей ее посевов возможно за счет 4 сортов, выведенных учеными ГНУ ВНИИЗБК и прекрасно адаптированных к условиям облас и и соседних ерри орий.
В облас и ак уальными ос аю ся вопросы обеспечения живо новодс ва полноценными кормами. Поэ ому сельхоз оваропроизводи елям надо обновля ь и увеличива ь посевы многоле них трав. В структуре их посевов бобовые ныне составляют 35,2%, что крайне недостаточно, надо иметь не менее 65.70%. Необходимо увеличить
посевы однолетних злаково-бобовых смесей. Для решения этих проблем надо наладить тесную связь сельхоз оваропроизводи елей со специалис ами ГНУ ВНИИЗБК, ко орые могу для обеспечения животноводов наладить эффективное семеноводство ценных кормовых культур.
Таким образом, в перспективе развит ия сельского хозяйства области будет производиться разумное соче ание приемов и орудий обрабо ки почвы (минимальные, поверхнос ные, о вальные), с уче ом зональных, региональных и локальных почвенных, клима ических и рельефных условий. На одних ерри ориях вспашку можно производи ь один раз в 4.6 лет, на других - ежегодно но в таких ехнологиях увеличивае ся применение пес ицидов, что отрицательно влияет на экологию и продукцию. Поэ ому ребую ся обоснованные научные,
проек ные решения и консуль ации по ехнологическим, экологическим и экономическим аспек ам земледелия, сис емам машин и орудий.
Литература
1. О ходе и результат ах реализации в 2010 году государс венной программы разви ия сельского хозяйс ва и регулирования рынков сельско-хозяйс венной продукции, сырья и продовольс вия на 2008-2012 годы (Электронный ресурс) - Режим доступа: http://www.mcx.ru.
2. Федеральная служба государс венной статистики [Электронный ресурс]. - Москва, 2011. -Режим доступа: http://www.gks.ru
УДК 631.5:631.95
Л.П. Степанова, доктор сельскохозяйственных наук Е.Н. Цыганок, аспирант И.М. Тихойкина, кандидат сельскохозяйственных наук ФГБОУ ВПО Орел ГАУ
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Сельскохозяйственное использование почв определяет не только уровень обеспечения населения продуктами питания, но также экологическое состояние среды обитания человека. Нарушение экологических законов при использовании земель приводит к падению плодородия почв, к загрязнению водной и воздушной средыг, к снижению урожайности сельскохозяйственных культур к ухудшению качества с/х продукции. При этом, влияние сельскохозяйственного производства на состояние экосистем все более усиливается, приводя к негативным последствиям.
Ключевые слова: деградация, экологизация, адаптивно-ландшафное земледелие, агрофитоценозы1, агроценозыг, агроландшафтыг, мелиорантыг, монодоминантность, синергизм, антагонизм.
Экологические проблемы в земледелии связаны с процессами несбалансированнос и и чрезмерного воздейс вия на экосис ему сельскохозяйс венного производс ва и с ингибирующим влиянием на агрофи оценозы и почву загрязнений окружающей среды. При этом почвенный покров в большей с епени подвергае ся загрязнению, деградации и разрушению, поскольку все процессы,
Agricultural use of soils defines not only level of maintenance of the population foodstuff, but also an ecological condition of inhabitancy of the person. Infringement of ecological laws at use of the earths leads to falling of fertility of soils, to pollution of the water and air environment, to decrease in productivity of agricultural crops to deterioration of agricultural production. Thus, influence of agricultural production on a condition of ecosystems more and more amplifies, leading to negative consequences.
Key words: conservation, ecology, adaptive-landscape
agriculture, agrophytocenoses, agrocenoses, agricultural landscapes, meleorants, monodominant, synergism,
antagonism.
протекающие в агроэкосистемах, связаны с
трансформацией, аккумуляцией и миграцией веществ в почвах и ландшафтах. Из 2,5 млрд. га
пахотопригодного фонда в мире уже сейчас используется 1,5 млрд. га., из них согласно Конференции ООН по окружающей среде (Рио-де-Жанейро, 1992), распределение площадей деградированных почв
таково: крайняя степень деградации - 1%; сильная -
15%; умеренная - 46%; легкая - 38%. Соотношение наиболее распрос раненных видов деградации выглядит следующим: водная эрозия - 56%; ветровая эрозия - 28%; химическая деградация - 12%;
физическая деградация - 4%.
По прогнозу до 2030 года предполагае ся сокращение площади лесов, особенно ропических, со скоростью до 180+2 - тыс. км2 в год, опустынивание
— до 60 тыс. км2 в год, рост эрозии до 24 млрд. т ежегодно.
Все процессы, связанные с ведением сельскохозяйс венного производс ва, вызываю
изменение окружающей среды. При э ом ранс-формация соединений, поступающих в экологическую сис ему, в первую очередь, происходи в почве. Почва являе ся как филь ром пос упающих оксикан ов, ак и важнейшим фактором их трансформации, местом аккумуляции. При экологической оценке последс вий сельскохозяйс венного производс ва следуе учи ыва ь изменение почв, ландшаф ов, вод, воздуха, живых организмов как под влиянием распашки и обрабо ки почв, внесения в почву удобрений, мелио-ран ов и ядохимика ов, ак и под влиянием выращивания куль ур, а акже под влиянием разви ия п ицеводс ва, живо новодс ва, накопления компонен ов перерабо ки сельскохозяйс венной продукции.
Сельскохозяйственное производство
оказывает влияние на свойства почв, почвенные процессы, почвенные режимы, на
почвообразова ельные процессы и генезис почв. Наиболее важными процессами, про екающими в почве, с очки зрения экологии, являю ся: трансформация поступающих в почву соединений, их закрепление, миграция, проявление оксичнос и, пу и инак ивации оксикан ов, разрабо ка пу ей оп имизации экологической обс ановки. из свойс в почв, в первую очередь, определяющих поведение в них соединений, пос упающих в резуль а е ведения сельскохозяйс венного производс ва, являю ся: емкос ь поглощения для различных ипов сорбции, миграционная способнос ь соединений, буферная способнос ь почв, способнос ь почв инак ивирова ь пос упающие в них оксикан ы, ко орые завися о
грануломе рического и минералогического сос ава почв, их гумусового сос ояния, кисло но-основного и окисли ельно-восс анови ельного сос ояния,
фермен а ивной и микробиологической ак ивнос и, про ек орной функции.
Сельское хозяйство является могучим фактором воздейс вия человека на природную среду, формирования агрономических экосис ем. однако, познав законы природы, используя современные науки: мелиорацию, почвоведение, агрохимию, земледелие, селекцию, гене ику и др. — человек созна ельно воздействует на механизмы и процессы, протекающие в биосфере, ч о при разумном, научно-обоснованном подходе обусловливает повышение продуктивности агрономических экосис ем, сохрание и улучшение биосферы. Современная интенсивная технология возделывания сельскохозяйс венных куль ур дос игла предела в экологическом, энерге ическом и продукционном аспектах. Дальнейшая
индус риализация земледелия влече за собой резкое ухудшение окружающей среды и подавление механизмов ее саморегулирования, экспоненциальный рос за ра невосполнимой энергии на каждую дополни ельную единицу продукции.
Деградация агрофитоценозов и ухудшение экологической си уации при ведении сельскохозяйс венного производс ва, в первую очередь, обусловлены распашкой ерри ории выше допус имых пределов, неграмо ным осушением и орошением, избы очным применением удобрений, мелиоран ов, средс в защи ы рас ений, биологически ак ивных продук ов, разрушением почв под влиянием механических обрабо ок, пос уплением в почву о ходов сельскохозяйс венного производс ва и сельских поселений, неф епродук ов и о ходов перерабо ки сельскохозяйс венной продукции. При ведении сельскохозяйс венного производс ва о мечаю ся нарушения почв, вод, приземного слоя воздуха, рас и ельного покрова, био ы, ландшаф а. Происходи изменение свойс в, процессов и режимов рофических цепей, саморазви ия и
саморегулирования сис ем и подсис ем, связанных с изменением аккумуляции, рансформации и миграции вещес ва, энергии и информации.
Таблица 1 - Сельскохозяйственные источники загрязнения почв тяжелыми металлами мг/кг сухой массы ОД-15
Элемент Орошение сточными водами Фосфатные удобрения Известковые удобрения Азотные удобрения Органические удобрения Пестициды
As 2-26 2-1200 0,1-24 2,2-120 3-25 22-60
Cd 2-1500 0,1-170 0,04-0,1 0,05-8,5 0,3-0,8 -
Со 2-260 1-12 0,4-3,0 5,4-12 0,3-24 -
Сг 20-40000 66-245 10-15 3,2-19 5,2-55 -
Си 50-3300 1-300 2-125 1-15 2-60 12-50
Б 2-740 8500-38000 300 - 7 18-45
0,1-55 0,01-1,2 0,05 0,3-2,9 0,09-0,2 0,8-42
Мп 60-3900 40-2000 40-1200 - 30-550 -
Мо 1-40 0,1-60 0,1-15 1-7 0,05-3 -
N1 16-5300 7-38 10-20 7-34 7,8-30 -
РЬ 50-3000 7-225 20-1250 2-27 6,6-15 60
8е 2-9 0,5-25 0,08-0,1 - 2,4 -
8п 40-700 3-19 0,5-4,0 1,4-16,0 3,8 -
7п 700-40000 50-1450 10-450 1-42 15-250 1,3-25
Анализ данных негативного влияния на
экологическое сос ояние агрофи оценозов неко орых факторов сельскохозяйственного использования почв, показывае , ч о в агрофи оценозы мышьяк пос упае с ядохимика ами, с фосфорными и азо ными
удобрениями. Кадмий пос упае в почву при
орошении с очными водами, при внесении
фосфорных удобрений, при сжигании оплива на ТЭЦ, с выбросами автотранспорта. Источником пос упления р у и в агрофи оценозы являю ся сточные воды, пестициды. Селен поступает в почву, в основном, с органическими удобрениями и при орошении с очными водами. ис очниками ф ора являю ся, в основном, фосфорные удобрения, а свинца - с очные воды, извес ковые и фосфорные удобрения, выбросы ав о ранспор а.
При осущес влении важнейших сос авляющих производс венного цикла в сельском хозяйс ве — вспашка, посев, обрабо ка, уборка и перерабо ка сельскохозяйс венной продукции возникаю , в основном, акие неблагоприя ные для
агрофитоценозов последствия: 1. При использовании мобильных энерге ических средс в - химическое, механическое и акус ическое загрязнение а мосферы; загрязнение окружающей среды жидкими
неф епродук ами; упло няющее и разрушающее дейс вие на почву в резуль а е давления, динамического воздейс вия и вибрации. 2. При обрабо ке почвы — разви ие водной, ве ровой и ехнической эрозии; образование плужной подошвы; увеличение ягового усилия, в резуль а е упло нения почвы. 3. При внесении удобрений, мелиоран ов и средс в защи ы рас ений - загрязнение воды и почвы химическими вещес вами и болезне ворными организмами; о рица ельное воздейс вие пес ицидов на экологические сис емы. 4. При возделывании и уборке корне - и клубнеплодов - разви ие эрозии, упло нение плодородного слоя почвы, вынос земли с поля с продукцией; повреждение клубней и связанные с э им по ери с/х продукции при хранении. 5. При уборке зерновых и кормовых куль ур - улучшение условий пи ания для вреди елей, в связи с по ерей час и продукции; по ери зеленой массы при ее погрузке, дробление и равмирование зерна, гибель живо ных под машинами. 6. При сушке, очис ке сор ировке и хранении зерна и семян, при получении равяной муки возможны следующие нега ивные влияния на экологическую сис ему - загрязнение окружающей среды оксичными газами в процессе сушки, получение недос а очно чис ого посевного ма ериала и засорение посевов; повреждение зерна и по ери продукции при хранении. 7. При эксплуа ации мпшинотракторного парка отмечаются следующие нега ивные влияния на экологическое сос ояние агрофитоценозов - загрязнение окружающей среды ме аллопродукцией, неф епродук ами, механическое нарушение почв. 8. При проведении мелиорации происходи унич ожение плодородного слоя почв, эрозия, переувлажнение и переосушение. 9. При механизации производс венных процессов в живо новодс ве о мечае ся загрязнение и заражение окружающей среды навозом, загрязнение среды при
промывке оборудования и корнеплодов для корма, загрязнение воздушного бассейна газами,
образующимися в процессе жизнедея ельнос и живо ных и разложения навоза.
значимос ь указанных нега ивных явлений иллюс рирую следующие данные: общие по ери почвы с продукцией и на рабочих органах с/х машин дос игаю 16%, в дождливую погоду о чуждае ся с поля до 4 т/га почв. Ежегодный суммарный унос почвы с поля составляет по России 1,5 млрд. тонн. Оптимальная плотность почвы составляет 1,0-1,2 г/см3, а при упло нении за сче сельскохозяйс венной техники возрастает у суглинистых почв на 0,1 -0,3 г/см3. Допустимые нагрузки на почву при лет них и осенних рабо ах не должны превыша ь 0,4-0,6 кг/см2, при влажности не более 60% от ПВ - 1,0-1,5 кг/см2. Фактическое же давление колесных тракторов сос авляе 0,85-1,65 кг/см2, гусеничных — 0,6-0,8; прицепов — 3,0-4,0; зерноуборочных комбайнов - 1,82,4 кг/см2. Ежегодные потери от уплотнения почвы приводят к снижению урожая зерновых на 20%, картофеля на 40-50%. В США ежегодные потери от упло нения почвы оцениваю ся в 1,2 млрд. долларов.
Уплотнение почв приводит к значительному увеличению ее удельного сопро ивления, определяющего производи ельнос ь руда, расход топлива и смазочных материалов. Считается, что перерасход топлива, за счет увеличения удельного сопро ивления почв, дос игае 1 млн. /год.
Сельскохозяйственный сектор потребляет до 40% о общего по ребления неф епродук ов. О рабо анные газы предс авляю значи ельную экологическую опаснос ь. Основной вклад в экологический ущерб о сжигания оплива у карбюраторных двигателей внутреннего сгорания вноси свинец (96%). Экологический ущерб о сжигания топлива в дизельных двигателях внутреннего сгорания обусловлен сажей, бенз(а)пиреном, оксидами азо а.
Развивающееся на промышленной основе животноводство в настоящее время становится мощным фактором воздействия на окружающую среду в результате накопления в них огромного количества бесподстилочного навоза и навозных стоков. Микробное и общее загрязнение в районе расположения таких комплексов в 8-10 раз превышает естественный фон. Содержание нитратов в кормах доходит до 8000 мг/кг; в водах — до 100 мг/л. При этом, годовой выход навоза на многих фермах промышленного типа составляет, в среднем, 25,5 тыс. тонн на 1 тысячу голов. Из одного комплекса промышленного типа по выращиванию и откорму свиней с производительностью 150 тыс. голов суточный выход экскрементов и сточных вод составляет 2000-4000 м3.
Проблема состоит в утилизации такого огромного количества навоза и воды. Перевозить их на большие расстояния невыгодно. Осаждение твердой фракции и очистка вод для сброса связаны с большими экономическими затратами. Избыточное количество навоза, внесенного в почву, приводит не только к избытку в почве азота, частично фосфора и
калия, но значительно ухудшает физические свойства, уменьшает содержание в ней кислорода. Одновременно с экскрементами в почву попадают в токсичных концентрациях и другие соединения — МаС1 из корма свиней, биостимуляторы, каустическая сода для очистки помещений, средства борьбы с вредителями, мышьяк и медь, добавляемые в корм птицам и т .д. При этом указанные соединения в значительном количестве мигрируют в грунтовые воды и реки.
Использование при стойловом содержании скота следующих технологических схем утилизации навоза: многоступенчатую очистку, использование стоков для производства торфокомпостных смесей, очистку стоков с помощью прудовых накопителей и навозохранилищ, самоочищение и утилизацию в естественных водоемах, анаэробную переработку на газ или для удаления запаха и инактивации патогенной микрофлоры и семян сорных растений, позволяет снизить их вредное воздействие на окружающую среду.
Из общего числа негативных экологических явлений в селах и прилегающих к ним территориях на строительную деятельность и личное подсобное хозяйство приходится 20%, хозяйственно-бытовую среду — 19,5%, животноводство - 15%, транспорт, сельскохозяйственную технику и местную промышленность - 14 %, земледельческую
деятельность - 11%, рекреацию - 0,5%, которые в зависимости от степени их воздействия на экологическое состояние можно распределить в порядке убывания следующим образом: загрязнение хозяйственно - бытовыми отходами и навозом пастбищ, лесов, водоемов, оврагов, понижений; нарушение земель карьерами, транспортом; истощение пастбищ; загрязнение территории сел навозом и мусором; выпас скота в лесу; неорганизованные свалки строительного мусора; неупорядоченное движение техники; неснятие
плодородного слоя при строительных работах; растекание навозной жижи; химизация; загрязнение почвы нефтепродуктами; навоз ферм на свалках мусора; неприятные запахи различных производств; отсутствие или ненадежная работа очистных
сооружений; смыв нечистот в овраги и балки; опахивание сел и водоемов; затопление лугов и пастбищ; бесконтрольное строительство плотин, низкий уровень благоустройства сел; летние лагеря вблизи водоемов; разливы грязных стоков по селу; засорение отдыхающими мест отдыха и развлечений; бесконтрольный сбор грибов и ягод; нерегулируемые прогоны скота по селу; выход хоздворов усадеб к водоемам; отсутствие водоохранных насаждений; трупы павших животных у ферм; распашка низкопродуктивных угодий; истощение водоемов в результате поливов; стоки излишков поливной воды в водоемы; распашка водосборных территорий; опахивание лесных массивов и лесополос; изрезанность территории линиями электропередач; нарушение правил хранения минеральных удобрений и ядохимикатов; нарушение правил водозабора; водопой скота непосредственно из водоемов; вырубка
леса у сел; нарушение стока поверхностных вод. Согласно экспертной оценке, более 90% названных негативных экологических последствий - есть результат производственной деятельности. Из них 55% связаны непосредственно с загрязнением окружающей среды; 45% - с истощением,
деградацией и нерациональным использованием природных ресурсов.
При ведении сельскохозяйственного
производства возникают следующие
экологические проблемы1 и противоречия.
В первую очередь, следует выделить, проблемы экологического характера, возникающие при сельскохозяйственном использовании земель: потеря плодородия почв, загрязнение водной и воздушной среды; ухудшение качества с/х продукции и ее загрязнение токсикантами; негативные изменения поверхности почв и ландшафта, изменение микроклимата, потоков вещества и энергии, уменьшение разнообразия видов растительных и животных организмов; нарушение трофических связей в агрофитоценозе и биогеоценозе; нарушение процессов саморегулирования и саморазвития в экосистеме; нарушение генетического кода в живых организмах экосистемы. Все вышеизложенное приводит и к негативному влиянию на здоровье человека, его психическое состояние,
работоспособность, продолжительность жизни. В конечном итоге, нарушения экологического характера приводят к экономическим потерям, связанным с меньшей продуктивностью угодий, с дополнительными затратами на сохранение сельскохозяйственной продукции, с дополнительными затратами на сохранение плодородия почв, на их обработку; с меньшей экономической эффективностью
вкладываемых средств; с дополнительными затратами на очистку воздуха, воды; на получение добавочного количества кислорода; с затратами по сохранению здоровья населения, связанными с меньшей работоспособностью, с меньшей продолжительностью жизни и т.д.; с затратами, обусловленными преждевременным износом зданий, технических средств, в связи с коррозией их под действием загрязненного воздуха и вод.
Большинство экологических проблем носит интернациональный характер: миграция удобрений, мелиорантов, тяжелых металлов, ядохимикатов в грунтовые поды, в реки оказывает влияние на большие регионы. Химический и биохимический состав растительной продукции при транспортировке ее в различные регионы мира оказывает влияние на экологическую ситуацию и в районах потребления. Миграция в воздушную среду из сельскохозяйственных угодий углекислого газа, недоокисленных соединений азота, сероводорода, аммиака, метана, ацетилена не знает границ. Изменения в результате распашки земель, образования кислорода, микроклимата, развития водной и ветровой эрозии, осушения и орошения сопровождаются не только существенными изменениями биопродуктивности в одном регионе, но и имеют глобальные последствия.
Для управления агрофитоценозами и
оптимизации экологической ситуации при ведении сельскохозяйственного производства необходимо знание законов, закономерностей и правил экологии, земледелия и агроэкологии. Согласно Реймерсу Н.Ф., биосфера состоит из естественных природных самовосстанавливающихся образований,
поддерживающих экологический баланс на планете, природно-антропогенных образований, не
обладающих свойством длительной саморегуляции и чисто антропогенных конструкций. При этом, все ресурсы планеты конечны (исчерпаемы) прямо или через термодинамические запреты, и все, что мы берем от природы, рано или поздно придется отдавать. В настоящее время «потребительское давление» населения Земли - индустриальное потребление природных ресурсов (воздуха, воды, почвы, топлива, ископаемых и природных ресурсов) становится близким к способности
саморегулирования природы. Как только произойдет превышение «потребительского давления» над самовоспроизводством природы, начнется ее деградация.
Закон внутреннего динамического равновесия состоит в том, что изменение одного из показателей системы вызывает функциональноструктурные количественные и качественные перемены; при этом, сама система сохраняет общую сумму вещественно-энергетических качеств
Закон развития природной системы1 за счет окружающей ее среды гласит, что любая система может развиваться только за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей ее среды.
Закон неустранимости отходов или побочных производст в утверждает, что «в любом хозяйственном цикле образуются отходы и побочные эффекты, они не устранимы и могут быть переведены из одной физико-химической формы в другую или перемещены в пространстве».
Человечество создает давление на окружающую среду, не столько биологическое, сколько техногенное. В современном мире нарушен закон демографического насыщения, соответствия народонаселения максимальной возможности поддержания его жизнедеятельности, включая все аспекты потребностей человека.
По закону минимума Либина, жизнеспособность биологической системы лимитируется тем фактором, потребность в котором удовлетворяется в наименьшей степени. При этом, роль критических лимитирующих факторов в экологических системах могут играть и ключевые виды биоты 5. К таким видам могут от носиться: 1) виды, представители которых своей жизнедеятельностью создают условия, совершенно необходимые для организмов ряда других видов; 2) виды —
мутуалисты, представители которых своей жизнедеятельностью повышают жизнестойкость (например, способствуют воспроизводству или расселению) других видов; 3) хищники или паразиты, которые регулируют численность популяций других
видов, и отсутствие которых, в конечном итоге, ведет к падению видового разнообразия; 4) виды,
представители которых, с человеческой точки зрения, обладают духовной, эстетической, рекреационной или хозяйственной ценностью; 5) виды, редкие или оказавшиеся под угрозой исчезновения.
С нашей точки зрения, для экологических систем необходимо выделение следующих закономерностей.
1. Для ряда процессов более эффективна не сила воздействующего фактора, а селективность и информация, заключенная в воздействии. При этом, возможно, информация не исчезает, а переходит из одной формы в другую.
2. Система почва-растение постоянно поглощает, трансформирует и выделяет вещество, энергию и информацию. Эти выделения и поглощения, происходят в разных длинах волн, в области резонансных частот, характеристических для изучаемой системы в конкретной ситуации. Воздействие на систему в области этих частот веществом, энергией или информацией, записанной на разных носителях, является мощным рычагом повышения плодородия, урожая, оптимизации экологической ситуации.
В агрофитоценозах, в отличие от естественных сообществ, нарушаются взаимосвязи, они испытывают постоянное антропогенное воздействие. Сельскохозяйственное использование почв изменяет биопродуктивность системы, а следовательно, и накопление в ней энергии. Процессы деградации почв и ландшафтов чаще соответствуют увеличению энтропии или меры беспорядка системы, а также уменьшению ее долговечности и надежности. Непрерывное поддержание и регулирование природных процессов в желательном направлении и на должном уровне составляет отличительную черту культурного ландшафта, в сравнении со стихийно-нарушенным, обреченным на деградацию или длительный адаптационный процесс [4]. Культурный ландшафт менее устойчив, чем первичный природный, т.к. естественные механизмы саморегулирования в нем нарушены, и требуются усилия по его поддержанию. Естественный ландшафт стремится отторгнуть чуждые ему элементы и вернуться к первоначальному состоянию.
Изменение ландшафта, испытывающего на себе воздействие человека, может оказаться необратимым. Именно поэтому, для регулирования агроэкосистем, необходимо учитывать законы земледелия. Принятые в земледельческой науке законы (равнозначности и незаменимости факторов жизни растений, минимума, оптимума, максимума, совокупности действия факторов, возврата, убывающего плодородия почв) определяют взаимодействие факторов жизни растений в процессе создания урожая.
1. Большое значение имеет оценка допустимого уровня антропогенного воздействия на агрофитоценозы.
Правило меры преобразования природных систем запрещает при их эксплуатации переходить
некоторые пределы, за которыми теряется их способность к самоподдержанию (самоорганизации и саморегулированию). В наиболее уязвимых районах коренным преобразованием может быть охвачено не более 1% площади экосистем, находящихся в природно-естественном состоянии. Площадь коренным образом измененных экосистем в наиболее благоприятных условиях может достигать 40%, после чего ущерб резко возрастает [8].
Правило цепных реакций «жесткого» управления природой свидетельствует о том, что создание объектов, меняющих природные процессы, ведет к природным цепным реакциям, значительная часть которых оказывается экологически, социально и экономически неприемлемыми в длительном интервале времени. Биосистема, попадая в экстремальные условия, упрощается, становится более «жесткой», у нее уменьшается число степеней свободы.
2. Сельскохозяйственное использование почв и выбор систем земледелия основаны на оценке факторов, необходимых для жизни растений.
Закон единства растений и среды1 Вернадского В.И. говорит о том, что жизнь развивается в результ ате постоянного обмена веществом и информацией на базе потоков энергии в совокупном единстве среды и населяющих ее организмов. Согласно правилу Вильямса В.Р., четыре основных экологических фактора: свет, тепло,
питание и вода — являются равнозначными и незаменимыми (замещаемость существует лишь в некоторых пределах).
Закон компенсации факторов Рюбеля Э. Свидетельствует о том, что отсутствие или недостаток некоторых экологических факторов может быть компенсирован другим близким фактором. Например, недостаток света частично может быть компенсирован для растений обилием диоксида углерода. Увядание растений можно приостановить как увеличением количества влаги в почве, т ак и снижением температуры воздуха, что уменьшает испарение. В ряде случаев, климатические факторы могут быть заменены эдафическими. Сухость и теплота известковых почв заменяют более южный климат. Потребность растений в определенных
факторах жизни может быть уменьшена за счет взаимовлияния других факторов.
Закон совокупности действия факторов (закон эффективности факторов, закон совокупности действия), сформулированный Митчерлихом Э., Бауле Б., Тинеманом А., говорит о том, что взаимосвязь экологических факторов и их взаимное
усиление и ослабление определяют их воздействие на организм и успешность его жизни. При этом, важны не только воздействие извне, но и физиологическое состояние организма.
Закон неоднозначного (селективного)
действия фактора на различные функции организма гласит, что любой экологический фактор неодинаково влияет на функции организма, оптимум для одних процессов — не есть опт имум для других.
3. Для получения высоких урожаев необходим поиск факторов, в наибольшей степени, лимит ирующих рост и развитие растений.
С нашей точки зрения, в наибольшей степени лимитирующими рост и развитие растений являются те факторы почвенного плодородия, которые обусловливают наибольшие затраты энергии при развит ии на этих почвах растений. Следует отметить, что для сельскохозяйственных культур в разные периоды их роста и развития ведущими являются разные экологические факторы (при прорастании — температура, в период колошения — количество влаги, во время созревания — количество питательных веществ в почве и т.д.). В каждый период жизни объекта будут и свои факторы, определяющие его развитие, в том числе и свойства почв.
Следует отметить, что одни факторы являются ведущими, другие сопутствующими. Однако, для разных условий, объектов и фаз развития экологические факторы оказывают неодинаковое воздействие. При этом, ведущий фактор может стать сопутствующим, а стимулирующий — угнетающим.
4. Важным является общепринятый постулат, что разнообразие — всегда во благо . Растения всегда образуют сообщества, видовой состав которых зависит от почвенных и климатических условий. В этих сообществах разные виды растений и обит ающие живые организмы связаны многочисленными взаимосвязями и образуют устойчивое единое целое, способное противостоять неблагоприятным условиям среды, массовому распределению вредителей и болезней. Везде, где абиотические факторы среды близки к оптимальным для жизни, возникают богатые видами и, как правило, устойчивые сообщества.
Закон необходимости разнообразия утверждает, что система не может сформироваться из абсолютно одинаковых элементов или на принципе монополизма. Монокультура не обладает свойствами самоподдержания.
Эффект группы состоит в том, что нормальное развитие многих видов возможно лишь при объединении их в различные группы. «Эффектом группы» называют улучшение физиологических процессов, ведущее к повышению устойчивости и жизнеспособности при совместном существовании. С биоразнообразием связаны и особенности сообществ, как надорганизованных систем: 1) сообщества всегда возникают из готовых частей - представителей различных видов или целых комплексов их, имеющихся в окружающей среде; 2) части
сообщества заменяемы: один вид (или комплекс видов) может, занят, место другого со сходными экологическими требованиями, без ущерба для
системы; 3) сообщества существуют, в основном, за счет уравновешения противоположно направленных сил; 4) сообщества основаны на количественном регулировании одних видов другими; 5) размеры сообществ определяются внешними причинами, а предельные рал меры организмов ограничены их
внутренней наследственной программой.
Приспособительные возможности у популяции
гораздо выше, чем у слагающих ее индивидуумов. Чем сложнее структура популяции, тем выше ее приспособительные возможности. Взаимовлияние популяций двух видов может быть нейтральным, положительным, нейтральным для одного и отрицательным для другого, положительным для одного и отрицательным для другого.
5. Большое значение при разработке систем земледелия имеет закон возврата.
Вынос элементов питания с урожаем, а также другие потери веществ, связанные с деятельностью человека (эрозионные, усилении миграционных потоков в сопредельные среды и т.д.), приводят к снижению уровня плодородия, и должны устраняться принятыми системами земледелия. Кирюшин В.И. отмечает, что охрана природных
жизнеобеспечивающих систем предполагает систему мер по предотвращению их загрязнения, поддержанию целостности восстановлению, т.е. возврат долгов природе и введение социальноэкономического развития в экологически безопасное русло, определенное возможностями природноресурсного потенциала регионов, емкостью ландшафтов. При этом, под емкостью ландшафтов понимается способность их принять и трансформировать определенное количество вещества и энергии при устойчивости функционирования. Антропогенные воздействия должны выбираться с учетом направленности природных процессов, памятуя, что противодействие им затратно и сопряжено с экологическим риском.
6. Предельно допустимые концентрации токсикантов для отдельных компонентов системы зависят от сочетания внешних факторов, свойств почв, экологических требований произрастающих культур. Большое значение имеет оценка устойчивости почв и растений к антропогенным стрессам.
Согласно закону толерантности,
лимитирующим фактором процветания организма может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору. Один и тот же фактор в сочетании с другими оказывает неодинаковое экологическое воздействие, и, наоборот, один и тот же результат может быть получен разными путями: 1) толерантность по
отношению к данному фактору и положение зоны оптимума могут быть различными для различных физиологических и - экологических функций организма; 2) границы экологической толерантности характеризуют не биологические виды, а отдельные их географические популяции; 3) толерантность
организма, по отношению к одному и тому же фактору, зависит от пола и возраста; 4) оптимальная зона и пределы выносливости организма, по отношению к тому или иному фактору, могут заметно смещаться в зависимости от того, в каком сочетании и с какой силой действуют одновременно другие факторы; 5) интегральное действие на
организм совокупности экологических факторов
осложнено явлениями монодоминантности, и синергизма, антагонизма и провокационности их совместного действия.
При этом монодоминантность проявляется в том, что один из факторов, находясь либо в минимуме, либо в максимуме, оказывает столь мое воздействие, что подавляет влияние всех остальных факторов. Синергизм проявляется в усилении одним фактором действия другого. Антагонизм проявляется в ослаблении одним фактором действия другого. Провокационность соответствует сочетанию стимулирующих веществ с летальными при усилении отрицательных эффектов. Указанные взаимосвязи проявляются как при действии нескольких факторов на ландшафт, на почву, так и на растения, биоту.
7. Важным вопросом является прогноз максимально возможной биологической
продуктивности для конкретных территорий.
Биосфера, в целом, и естественные экосистемы, обладают предельной хозяйственной емкостью; превышение верхнего порога этой емкости нарушает устойчивость биоты и окружающей среды. В пределах хозяйственной емкости биосфера и земные экосистемы, быстро восстанавливают все нарушения окружающей среды, и последняя остается устойчивой; способность восстановления в абсолютных величинах, как и предел хозяйственной емкости, ограничены. Превышение хозяйственной емкости приводит к размыканию биогенов и деформации окружающей среды.
Необходимо ограничение максимальной продуктивности агроценозов в связи с техногенной нагрузкой, токсичными по величине потоками вещества и энергии, предельно допустимый уровень которых, обусловлен буферными свойствами почв, ландшафтов. С этой точки зрения, нельзя создавать почву с высоким фоном элементов питания, но загрязняющую грунтовые воды, воздух, сельскохозяйственную продукцию. Избыток каких-либо элементов в почве, уменьшение степени разнообразия экологических ниш приводят к уменьшению степени самоорганизации системы, что, в дальнейшем, требует и гораздо больше энергии для ее оптимизации.
Заключение
В числе конкретных задач экологизации земледелия на первый план выходят: сохранение и восстановление биоразнообразия; размещение с/х культур в соответствии с агроэкологическими условиями, оптимизация соотношения природных и различных сельскохозяйственных угодий,
гармонизация животноводст ва и земледелия; создание оптимальной инфраструктуры агроландшафтов с учетом энергомассопереноса; повышение
экологической устойчивости агроценозов;
оптимизация биологического круговорота веществ в агроландшафтах, в особенности в системе ферма — поле—луг; повышение роли биологического азота за счет увеличения доли бобовых культур и стимулирования процессов азотфиксации; регулирование поверхностного стока, гидрогеологического и гидрологического режимов в пределах устойчивости агроландшафтов и сопредельных природных
ландшафтов; поддержание поверхности почвы под покровом растений и растительных остатков, мульчирование; сокращение механических
воздействий на почву, создание условий для биологического саморыхления; оптимизация структуры и функционирования агроценозов с учетом биоценотических связей; регулирование численности вредных организмов и полезных энтомофагов с использованием биологических средств и химических препаратов, близких по своим свойствам к природным соединениям.
Все э и задачи решаю ся пу ем освоения адап ивно-ландшаф ных сис ем земледелия, ко орые реализую ся с помощью паке ов агро ехнологий, приуроченных к различным агроэкологическим ипам земель и уровням ин енсификации производс ва. [5] В ин енсивных и особенно в высоких агро ехнологиях с ави ся задача последова ельной оп имизации всех регулируемых лими ирующих факторов, максимально возможного пользования ФАР, тепла, влаги и генетического потенциала сортов рас ений. В резуль а е чего сводя ся к минимуму экологические риски химического загрязнения по сравнению с ин енсивными агро ехнологиями и предо вращае ся деградация почв и ландшаф ов по сравнению с нормальными и ем более экс енсивными агро ехнологиями.
таким образом, адап ивно-ландшаф ный подход к разви ию земледелия и повышение наукоёмкости агротехнологий позволяют в значи ельной мере преодоле ь радиционные про иворечия между ин енсификацией и
экологизацией земледелия и сельского хозяйства в целом.
Литература
1. Белов, С.В. и др. Безопасность
жизнидеятельности / С.В. Белов - М.: Высшая школа, 1999. - 448 с.
2. Гордеев А.М. Биофизические основы эколого-адапт ивного земледелия / Гордеев А.М. -Смоленск: Смыдянь, 1999. - 314 с.
3. Жученко А.А. Фундаментальные и прикладные научные приоритеты адаптивной интенсификации растениеводства в XXI веке / Жученко А.А. - Саратов, 2000. 270с.
4. Кирюшин В.И. Агроэкологическая оценка земель, проек ирование адап ивно-ландшаф ных систем земледелия и агротехнологий / Кирюшин В.И.
- М., ФГНУ «Росинформагротех», 2005. - 435с.
5. Кирюшин В.И. Экологизация земледелия и технологическая политика / Кирюшин В.И. - М.: МСХА, 2000. - 473 с.
6. Минеев В.Г. Химизация земледелия и природная среда / Минеев В.Г. - М.: Агропромиздат, 1990. 287 с.
7. Мосина Л.В. Экологические проблемы химизации, в кн. «Агроэкология» / Мосина Л.В. - М.: Колос, 2000. 235-263с.
8. Реймерс Н.Ф. Экология. Теории, законы, правила, принципы и гипотезы / Реймерс Н.Ф. - М.: Россия молодая, 1994. 367 с.
Черников В. А.; Агроэкология / Черников В. А. -М.: Колос 2000. 536 с
УДК 338.43:332.33
И.В. Бутко, сотрудник ФГБОУ ВПО Курская ГСХА
ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОСПРОИЗВОДСТВА И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ
Сформулировано авторское определение воспроизводства земельных ресурсов, ренты, эффективности воспроизводства, проведен анализ и выявлены основные факторы, обусловившие современный уровень
эффективности воспроизводства земельных ресурсов, обоснованы пути повышения эффективности воспроизводства и использования земельных ресурсов. Ключевые слова: земельные ресурсы, воспроизводство, эффективность, факторы и пути повышения эффективности воспроизводства.
К важнейшим проблемам социальноэкономического разви ия общес ва о нося ся вопросы рационального использования земельных ресурсов. От эффективного использования сельскохозяйс венных угодий зависи
продовольственная безопасность государства и уровень жизни населения.
В современной аграрной ли ера уре широкое освещение нашли вопросы реформирования земельных о ношений, аграрного
природопользования, управления земельными
ресурсами, рационального землепользования и землеус ройс ва, эффек ивнос и и ус ойчивос и
Formulated by the author's definition of the reproduction of land, rent, reproduction efficiency, analyzed and identified the main factors behind the current level of efficiency of reproduction of land resources, grounded ways to improve reproduction and use of land resources.
Key words: land resources, reproduction, efficiency factors and ways to improve reproduction.
земледелия и производства различных видов продукции растениеводства, почвозащитного и адаптивно-ландшафтного земледелия [1-5].
Вместе с тем воспроизводство земельных ресурсов как экономическая проблема в настоящее время не получило должного внимания. Недостаточно изучены еоре ические основы эффек ивнос и воспроизводс ва и использования земельных ресурсов, сложившиеся енденции изменения эффек ивнос и использования земельных ресурсов, факторы, в наибольшей степени влияющие на ее уровень в современных условиях, пу и повышения эффек ивнос и воспроизводс ва земельных ресурсов.
Вестник № 1 (34)
Орел ГАу февраль 20 12
Теоретический и научно-практический журнал. Основан в 2005 году
Учредитель и издател»: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Орловский государственный аграрный Университет»_______________________________________________________________________________
Редакционный совет:
Парахин Н.В. (председатель) Амелин А.В. (зам. председателя) Астахов С.М.
Белкин Б.Л.
Блажнов А.А.
Буяров В.С.
Гуляева Т.И.
Гурин А.Г.
Дегтярев М.Г.
Зотиков В.И.
Ивашук О.А.
Козлов А.С.
Кузнецов Ю.А.
Лобков В.Т.
Лысенко Н.Н.
Ляшук Р.Н.
Мамаев А.В.
Масалов В.Н.
Новикова Н.Е.
Павловская Н.Е.
Попова О.В.
Прока Н.И.
Савкин В.И.
Степанова Л.П.
Плыгун С.А. (ответств. секретарь) Золотухина О.А. (редактор)
Адрес редакции:
302019, г. Орел, ул. Генерала Родина, 69.
Тел.: +7 (4862) 45-40-37 Факс: +7 (4862) 45-40-64 E-mail: [email protected] Сайт журнала: http://ej.orelsau.ru
Свидетельство о регистрации ПИ <ФС77-21514 от 11.07.2005 г.
Специалист регионального методического центра по УДК: Служеникина А.М. Технический редактор:
Мосина А.И.
Сдано в набор 2.02.2012 г. Подписано в печа ь 28.02.2012 г. Формат 60x84/8. Бумага офсетная. Гарни ура Таймс.
Объём 22,8 усл. печ. л.
Тираж 300 экз.
Издательство Орел ГАУ, 302028, г. Орел, бульвар Победы, 19. Лицензия ЛР <021325 о 23.02.1999 г.
Журнал рекомендован ВАК Минобрнауки России для публикаций научных рабо , отражающих основное научное содержание кандида ских и док орских диссер аций
Содержание номера Научное обеспечение развития земледелия и растениеводства
Лобков В.Т., Плыгун С.А. Приоритет ные направления развит ия земледелия........................ 2
Коротеев В.И. Современное состояние и перспективы развития земледелия в Орловской области...... 7
Степанова Л.П., Цыганок Е.Н., Тихойкина И.М. Экологические проблемы земледелия................. 11
Бутко И.В. Пути повышения эффективности воспроизводства и использования земельных ресурсов... 18
Бельченко С.А. Влияние систем удобрения на химические свойства дерново-подзолистой песчаной
почвы.......................................................................................... 22
Хамзин И.И. Стимулирование эффективного землепользования в механизме реализации программы
развития сельского хозяйства региона........................................................... 24
Косолапов В.М., Трофимов И.А., Трофимова Л.С., Яковлева Е.П. Кормопроизводство -
определяющий фактор сельского хозяйства России................................................. 29
Ситников Н.П. Развитие кормопроизводства АПК Кировской области на основе биоклиматического
потенциала региона............................................................................. 32
Жижин В.Н., Скороходов В.Ю., Зоров А.А., Глинушкин А.П. Адаптация технологии защиты проса
для получения высоких урожаев.................................................................. 35
Кондыков И.В., Янова А.А., Чекалин Е.И., Бутримова Н.А., Амелин А.В. Интенсивность
рос овых процессов на ранних э апах он огененза у кон рас ных по продук ивнос и образцов
чечевицы....................................................................................... 38
Кузнецова Л.А., Котов Н.В. Продуктивность и качество сортов озимой пшеницы в Орловской
области........................................................................................ 43
Беленикин С.В., Ивани.ев В.В. Оценка суммарного содержания антиоксидантов GLEBIONIS
CORONARIA (L.) CASS. EX SPACH в различных условиях выращивания................................. 47
Научное обеспечение развития животноводства Буяров В.С., Буяров А.В., Клейменов И.С., Шалимова О.А. Состояние и перспективы развития
мясного птицеводства........................................................................... 49
Крюков В.И., Шалимова О.А., Друшляк Н.Г., Пикунова А.В. ДНК-диагностика в селекции
крупного рогатого скота........................................................................ 62
Кибкало Л.И., Шилов А.И., Никифорова Л.Н.Эффективность производства говядины при откорме
абердин-ангусских, чёрно-пёстрых и помесных бычков............................................. 68
Полухин А.А., Шендаков АИ., Ставцев А.Н., Гранкин Н.Н., Полухина М.Г., Климова С.П. Управление технико-технологической модернизацией и селекционным процессом в молочном
скотоводстве................................................................................... 76
Степанов Д.В., Родина Н.Д. Проблемы акклимат изации живот ных.................................. 89
Кондратьева Е.А., Душкин Е.В. Особенности физиологического статуса и адаптации липидноуглеводного мет аболизма у жвачных живот ных................................................... 94
Ярован Н.И., Петрушина М.В., Дементьева Е.С., Лешин В.В. Профилактика нарушений физиолого-биохимического с а уса у высокопродук ивных коров в условиях промышленного
содержания..................................................................................... 98
Белкин Б.Л., Черепахина Л.А., Баркова В.Н., Андреев С.В. О бактерицидной активности лактома
тетраметилендиэтилентетрамина в отношении патогена мастита коров............................... 101
Тимохин О.В., Скребнева Е.Н., Рогожина Н.В., Скребнев С.А., Сахно Н.В. Диагностика
заболеваемости маститом у коров черно-пестрой породы разной линейной принадлежност и........... 103
Ефимов И.А., Усова Т.П., Клопов М.И., Кракосевич Т.В., Першина О.В. Изучение влияния
массажа вымени нетелей на эндокринную систему и молочную продуктивность первотелок............. 106
Лешин В.В., Борисов И.О., Семенова Т.Н., Новикова Ю.Л. Особенности физиологических и структурных изменений в центральной нервной ситеме под влиянием электромагнитного поля СВЧ
диапазона...................................................................................... 108
Сидоров И.И. Отложение минеральных веществ в органах и тканях содержащегося на загрязненной
радионуклидами террит ории молодняка свиней при скармливании пробиот иков...................... 114
Слезко Е.И., Менькова А.А. Влияние протеино-энергетического концентрата на мясную
продуктивность цыплят-бройлеров кросса «Смена-4»............................................... 117
Каничева И.В. Микробиоценоз слизистых оболочек толстого отдела кишечника ягнят раннего
возраста....................................................................................... 119
Лактионов К.С. Исследование целлюлозолитической активности цекальных бактерий у кроликов
методом in vivo................................................................................ 122
Ларина Е.Е., Балакирев Н.А. Молочность лисиц разных пород и ее влияние на рос т молодняка...... 124
Камалов Р.А., Делян А.С., Забудский Ю.И., Щеглов Е.В., Лебенгарц Я.З. Влияние подстилки из
опилок от распила древесно-стружечных плит на микроклимат конюшни и организм лошадей........... 126
Научное обеспечение развития агротехники и энергосбережения Жосан А.А., Рыжов Ю.Н., Курочкин А.А. Впрыск и горение рапсового масла и дизельного топлива
в современных дизелях.......................................................................... 130
Огородников П.И., Усик В.В. Моделирование обработки сельскохозяйственных культур малыми
летательными аппаратами........................................................................ 132
Шестаков Ю.Г., Лактионов К.С., Гаврикова Е.И., Алибекова И.В. Разработ ка мет одов и
устройств для экспресс мониторинга микробного загрязнения...................................... 135
Мезенов А.А., Туров А.К., Пшенов Е.А. Оценка параметров, влияющих на процесс разделения
продуктов размола зерна в пневматическом винтовом классификаторе............................... 139
Гулидов С.С. Технико-экономический анализ надежности электроснабжения сельскохозяйственных
потребителей................................................................................... 144
Череповский А.П. Вопросы формирования инновационного харак ера управления рудом в
строительстве.................................................................................. 147
Технология и переработка сельскохозяйственной продукции Мамаев А.В., Бобракова Л.А. Влияние молочно-белковых концентратов на биологическую ценность
зерненого творога.............................................................................. 150
Шилов О.А., Шилов А.И. Новый творожный продукт с повышенной пищевой и биологической
ценностью...................................................................................... 152
Бывайлова Е.А., Крючкова В.В. Разработка технологии и изучение функциональных характеристик
ацидофильного напит ка на основе растит ельных компонент ов.................................... 155
Экономические аспекты развития аграрного сектора Гуляева Т.И., Григорьева Н.В. Рынок труда: проблемы занят ост и сельского населения Орловской
области........................................................................................ 158
Суслов С.А. Эффективность использования производственного потенциала сельского хозяйства (на
мат ериалах Нижегородской област и)............................................................ 163
Глушак Н.В., Алексеев А.А., Титов А.Б. Ситуационная оценка направлений реализации
национального инновационного потенциала........................................................ 166
Лазаренко А.Л., Плахова Л.В. Формирование и функционирование экономического антикризисного
механизма в АПК................................................................................ 170
Паршутина И.Г., Шманёв С.В. Управление инвестиционными потоками на промышленном
предприятии с использованием новых принципов оценки............................................ 173
Суворова С.П., Сергиенко Я.В. Управление производительностью и эффективностью труда в интересах инновационного развития организации.................................................. 178
© ФГБОУ ВПО Орел ГАУ, 2012
