CC BY
403
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2004. Вып. 76.
ВЫВОДЫ
Затраты времени на уборку навоза мобильным навозоуборщиком в одном навозном проходе составляют 2,6 - 3мин., в кормонавозном проходе - 3,2 - 3,5 мин. Всего на разовую уборку навоза в одном коровнике затрачивается 13,1 - 14,5 мин. Количество навоза, оставшегося после прохода агрегата, колеблется от 0,054 до 0,088 кг/м2, в то время как после уборки серийной скреперной установкой УСГ-3 - от 1,118 до 2,114 кг/м2, т.е. примерно в 20 раз больше.
Получено 31.05.2004.
УДК 631.22.01
В.Н. АФАНАСЬЕВ, д-р техн. наук,
А.В. АФАНАСЬЕВ, канд. техн. наук
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА
Исходя из принципов ведения природоохранной деятельности, разработаны основные направления повышения экологической безопасности и приведены некоторые практические пути их реализации при совершенствовании технологий и технических средств сельскохозяйственного производства.
Первостепенной задачей АПК независимо от разнообразия форм собственности и методов хозяйствования является обеспечение устойчивого развития сельскохозяйственного производства при условии бережного отношения к окружающей природной среде.
Снижение плодородия почвы, разрушение ее структуры, загрязнение почв, водных источников и атмосферы из-за несовершенства существующих технологий и технических средств в животноводстве и растениеводстве; отсутствие доступных методов и средств постоянной оценки экологической ситуации в сельском хозяйстве - это далеко неполный перечень недостатков, характеризующих состояние
122
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
экологии и возникших в результате применяемых технологий и технических средств и форм ведения сельского хозяйства.
Регион Балтийского моря находится под особым контролем международного сообщества. Еще в 1996 году главы правительств региона (включая РФ) приняли 30-летнюю программу «Балтика 21» с обязательствами достигнуть устойчивого развития данного региона. Однако характеристика экологической ситуации Северо-Запада РФ, предоставленная Совету Министров Северных Стран, курирующему состояние Балтийского моря в рамках программы «Балтика 21» показывает, что к настоящему времени почти все ее экологические показатели не соответствуют требованиям ЕС и далеко отстают от аналогичных показателей в других странах [1].
Все это требует безотлагательной разработки эффективных мер по экологически устойчивому развитию сельскохозяйственного производства в Российской Федерации при постоянном контроле воздействий технологий, технических средств и сельскохозяйственных предприятий в целом на основные компоненты природной среды.
Принципы ведения природоохранной деятельности базируются на основе экономического обоснования природоохранных мероприятий и должны обеспечивать достижение основных целей.
1. Принцип необходимости - соблюдение нормативных требований к качеству окружающей среды, отвечающих интересам охраны здоровья, людей и окружающей среды с учетом перспективных изменений.
2. Принцип утилизации отходов - всесторонний учет и полное использование навоза, помета и других органических отходов сельскохозяйственными растениями в качестве удобрений.
3. Принцип достаточности - применение технологий, технических средств и сооружений интенсивного ведения сельскохозяйственного производства, обеспечивающих экологическую чистоту почвы, воздуха и воды.
4. Принцип ответственности - наказание «загрязнителей» природных ресурсов экономическими методами.
5. Принцип эффективности - получение максимального экономического эффекта от более полного использования природных ресурсов, компенсация затрат на поддержание природной среды на нормативном уровне.
123
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2004. Вып. 76.
6. Принцип информированности - обеспечение товаропроизводителей информацией о передовых экологически безопасных методах ведения производства, проведение экологического всеобуча на различных уровнях
Общий экологический результат заключается в уменьшении отрицательного воздействия на окружающую среду и улучшении ее состояния. Он проявляется в снижении объемов поступающих в среду загрязнений и их уровня (концентраций вредных веществ в среде, уровней шума, радиации и т. п.), увеличении количества и улучшении качества пригодных к использованию земельных, лесных и водных ресурсов и т. д.
Формулировка основных направлений развития системы экологической безопасности сельскохозяйственного производства осуществляется на основе анализа сложившейся ситуации в сельском хозяйстве, как в России, так и в зарубежных странах, результатов работы научно-исследовательских организаций РФ, изучения системы экологического контроля в зарубежных странах и положительного опыта, накопленного в передовых хозяйствах нашей страны.
Улучшение экологической обстановки в сельском хозяйстве может быть достигнуто путем разработки и реализации эффективных организационных форм управления системой экологической безопасности сельского хозяйства, совершенствования существующих и разработки новых экологически безопасных технологий и технических средств, жесткого контроля за отбором и выполнением технологий и применяемых для их реализации технических средств.
Важнейшими организационными мероприятиями являются: организация вертикальной структуры службы обеспечения экологической безопасности предприятий сельского хозяйства; создание нормативно-правовой базы по охране окружающей среды, ужесточение экологического контроля за технологиями и техническими средствами по производству и переработке продукции на их экологическую безопасность; создания консультационной службы; организация экологического всеобуча.
К основным технологическим мероприятиям относятся: качественное выполнение технологических процессов, выбор почвы и условий рельефа, оптимальных для той или культуры и сорта, расширение площади полей, находящихся под постоянным зеленым покровом; содействие ведению земледелия с применением только органических
124
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
удобрений; сезонное ограничение внесения удобрений в почву; учет интенсивности физико-химических и биологических процессов их деструкции в окружающей среде и урожае, при использовании пестицидов; подбор оптимальных доз и соотношения элементов питания в удобрениях, учет экологической безопасности при использовании химического метода борьбы с вредными организмами и использование усовершенствованных технологий их применения; внедрение агротехнических и биологических приемов и методов в технологии возделывания сельскохозяйственных культур.
Агротехнические мероприятия как звено системы земледелия должны быть направлены на восстановление структуры почв, включать совершенствование традиционной технологии почвенной обработки на основе рациональных схем движения агрегатов, применение комбинированных машин, минимальную и нулевую обработку пашни; применение безводных методов удаления навоза, обеспечение хранения навоза и помета 6-10 месяцев, применение методов производства твердых органических удобрений, сбор и очистку сточных и ливневых вод и очистку вредных выбросов сельскохозяйственной техники и производственных объектов, применение технологий и технических средств, обеспечивающих полное использование питательных веществ удобрений и средств зашиты растений, снижение вредного действия на здоровье людей средств энергетики.
Ухудшение экологической обстановки в европейских странах уже давно оказывает существенное влияние на сельскохозяйственную политику [2]. Еще в конце 80-х годов в некоторых странах были разработаны специальные законы, программы, планы действий и положения, направленные на снижение негативного воздействия сельского хозяйства на окружающую среду. Общая цель этой политики состоит в обеспечении устойчивого развития сельского хозяйства в условиях защиты окружающей среды.
Значительная часть осуществляемых или планируемых мер (программы, законодательные акты и т.д.) касается сокращения объема потерь питательных веществ, особенно азота и фосфора.
Меры, применяемые для уменьшения загрязнения воздуха, прежде всего, направлены на значительное сокращение (до 30% в среднесрочном плане) выделения в окружающую среду аммиака, которое обусловлено интенсивным животноводством, сведение к мини-
125
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2004. Вып. 76.
муму периода между разбрасыванием и заделкой навоза и запрет на сжигание соломы и стеблей.
Одним из эффективных способов ограничения вредных воздействий на окружающую среду является содействие ведению земледелия с применением только органических удобрений. В некоторых странах (например, в Дании, Финляндии, Швеции) разработаны конкретные программы по данному способу.
Ожидается, что роль земледелия с применением только органических удобрений и возделывания альтернативных культур повысится в некоторых странах. Эти изменения могут повысить урожайность культур, а это приведет к менее интенсивному использованию сельскохозяйственных земель.
При этом для обеспечения выполнения более высоких требований в отношении управления сельскохозяйственным производством в ряде стран постоянно осуществляются специальные мероприятия по обучению, подготовке и консультативному обслуживанию (например, в Нидерландах и Швеции).
В большинстве стран практическая реализация мер по улучшению экологической обстановки в сельском хозяйстве дает хорошие результаты.
Не менее важное значение для улучшения экологической ситуации на животноводческих предприятиях приобретает рациональное использование потенциальных запасов отходов животноводства и птицеводства
В институте разработана и успешно применяется, при массовой реконструкции молочных ферм, система шнекового удаления и насосного транспортирования навоза в хранилища, обеспечивающая снижение поступления воды в навоз, потерь его и затрат при транспортировке.
С экологической точки зрения слабым звеном в системе утилизации навоза являются переработка навоза, допускающая потери физической массы и питательных веществ при хранении и внесении удобрений в почву и обеспечивающая только частичное усвоение питательных веществ растениями.
Оценка основных технологий утилизации отходов животноводства проведена в институте по обобщенному критерию, определяемому величиной затрат, приходящихся на единицу объема питательных веществ, доведенных до растения. Она показала, что наиболее
126
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
перспективной является технология утилизации навоза - подстилочное содержание животных - активная биоферментационная переработка навоза на площадках или в закрытых сооружениях в высококачественные полнокомпонентные органические удобрения - локальное внесение удобрений в почву.
Удобрения, полученные по данным технологиям, характеризуются высокой концентрацией питательных элементов, отсутствием патогенной микрофлоры и всхожих семян сорных растений. Они улучшают качество почвы и растений, ускоряют массообмен между растением и корнями, повышают урожайность на 40-50% при дозе внесения до 6 т/га.
Полученный продукт является стабилизированным, экологически безопасным, биологически активным высокогумусным удобрением. Он не имеет резкого запаха, всхожих семян сорных растений, патогенной микрофлоры и гельминтов. При внесении обеспечивает улучшение структуры, повышает биологическую активность почвы, ускоряет массообмен между корнями растений и почвой.
При биоферментации навоза возможно попутное приготовление жидких органических удобрений при очистке отработанного воздуха перед выбросом его в атмосферу с высоким содержанием растворенных питательных элементов.
Высокая себестоимость получаемых в рассыпном виде удобрений (0,8-1,0 тыс. руб./т), значительные дозы их внесения - 6-10 т/га, необходимость корректировки питательного состава путем дополнительного внесения в почву недостающих элементов с минеральными удобрениями потребовали совершенствования разработанных технологий с целью создания установок промышленного производства полнокомплектных органоминеральных удобрений в гранулированном виде. Эти удобрения включают основные компоненты питания растений в соотношении, соответствующем биологическим особенностям растений и уровню плодородия почвы и могут быть внесены в прикорневую зону, а дозы внесения их снижаются до 1-3 т/га.
Гранулирование удобрений обеспечивает улучшение их физических и агрохимических свойств, сокращение транспортных затрат по доставке их в поле, равномерное локальное внесение, максимально приближенное к растениям. Применение таких удобрений снижает потери и повышает коэффициент использования минеральных удобрений, обеспечивает резкое снижение поступления в грунтовые воды и
127
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2004. Вып. 76.
открытые водоемы нитратов и других химических веществ удобрений
[3].
С помощью биореакторов можно также получать биологически активный грунт из торфа с введением в него отселекционированной почвенной микрофлоры. Применение такого грунта в теплицах обеспечивает повышение урожайности ранней продукции на 30-40%. Только за счет качества рассады, полученной на биологически активном грунте, урожай капусты в поле возрастает на 25-30%. При этом одновременно происходит оздоровление почвы, загрязненной пестицидами.
Большое значение для повышения экологической безопасности применения минеральных и органических удобрений, ядохимикатов и животноводческих стоков приобретает направление применения точного земледелия и животноводства. Оно предусматривает применение точных, регулируемых затрат материальных средств - семян, удобрений, средств химической защиты растений, топлива, кормов, энергии для получения необходимой урожайности культур и продуктивности животных. К наиболее важной проблеме в этом направлении относится дифференцированное внесение удобрений. Применение комплексных органоминеральных удобрений, технология производства которых разрабатывается в институте, наиболее полно удовлетворяет данному направлению в особенности с точки зрения охраны окружающей среды.
Для постоянного контроля экологической ситуации в сельском хозяйстве ведется разработка методики эколого-экономической оценки применяемых технологий и технических средств и других объектов сельскохозяйственного производства.
Методика предусматривает проведение экологоэкономической оценки воздействий и загрязнений, оказываемых технологиями и техническими средствами производства и переработки продукции растениеводства и животноводства на окружающую среду Величина экологического ущерба определяется на основе удельной нормативной стоимости приведенной единицы воздействия: загрязнения для атмосферы и водных источников или площади земли, полностью выведенной из оборота с учетом коэффициентов, учитывающих экологическую ситуацию в регионе и относительную опасность оцениваемых сельскохозяйственных угодий и условного объема воздействия.
128
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
Общая масса загрязняющего вещества, поступающая в водные источники или в атмосферу, определяется или путем расчета по нормативным выделениям вредных веществ животными, технологиями, техническими средствами и отходами производства или путем замера концентраций загрязняющего вещества для источников воздействия в течение года. Для почвы учитывается площадь деградированной территории.
Экологический ущерб в целом на территории, занимаемой предприятием агропромышленного комплекса, определяется на основании разработанного алгоритма.
В условиях напряженного состояния системы экологической безопасности в сельском хозяйстве большое значение приобретает обеспечение высокого качества продуктов питания. Существующая сегодня обязательная сертификация готовой продукции сельского хозяйства без учета сертификации почв, удобрений, средств защиты растений, самое главное, технологий их применения с учетом экологического благополучия региона во многих случаях оказывается не способной гарантировать качество и безопасность продуктов питания. Реальным методом контроля качественного и безопасного выполнения технологических процессов в сельскохозяйственном производстве, по-видимому, является их сертификация на соответствие требованиям международных стандартов серии ИСО 9000.
В качестве первоочередных мер считаем целесообразным разработку следующих документов:
- проект закона об охране и управлении природными ресурсами в сельском хозяйстве (единую систему норм и правил по охране окружающей среды на основе номенклатуры действующей нормативно-технической документации (НТД), баз данных ЭВМ, содержащих в систематизированном виде действующие нормы и правила по охране природы и позволяющие составлять целевым способом экологическую ситуацию конкретного предприятия;
- внутрихозяйственные нормативы по выходу навоза, удобрений, водопотреблению и водоотведению, применению и хранению навоза, минеральных удобрений и ядохимикатов на основе действующих нормативных документов;
- экологический паспорт сельскохозяйственного предприятия;
129
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2004. Вып. 76.
- методика эколого-экономической оценки технологий и технических средств и предприятия сельскохозяйственного производства.
- рекомендации по совершенствованию консультационной службы по доведению нормативных юридических документов до сельских товаропроизводителей по охране природы и внедрению в производство экологически безопасных технологий и технических средств;
- научно обоснованных рекомендаций по экологизации сельскохозяйственного производства;
- рекомендации по организации проведения учебы сельского населения, садоводов и товаропроизводителей по безопасному ведению сельского хозяйства на основе постоянно действующих и единичных семинаров и практического показа технологий и техники.
Решение намеченных институтом задач и реализация полученных результатов позволит улучшить экологическую ситуацию в регионе и внесет определенный вклад в выполнение международной программы «Балтика 21»
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Report to Nordic Council of Ministers. The Danish Institute of Agricultural Sciences, 2003.
2. Попов В.Д., Афанасьев В.Н. и Стариков В.М. Экология АПК: проблемы и практика управления природными ресурсами в сельскохозяйственном регионе. // Инженерная экология. - 1998. - № 1
3. Максимов Д.А., Киселев Н.Г. Обоснование производства комплексных органоминеральных удобрений на основе отходов животноводства. //Технологии и технические средства механизированного производства кормов и продукции животноводства: Сб. науч. тр. -СПб.: СЗНИИМЭСХ, 2003. - Вып. 75. - С. 75-84.
Получено 15.04.2004.
130
