| Головна » Статті » Екологія |
Екологічні особливості агроландшафтів Основне завдання сільського господарства полягає в одержанні високоякісної екологічно чистої продукції рослинництва і тваринництва. Вивченням екологічних основ ведення сільського господарства займається агроекологія. Агроекологія на основі комплексного системного підходу визначає шляхи переходу агросистем на основу сталого розвитку. Це означає, що досягнення стабільного отримання достатньої кількості високоякісної конкурентоспроможної продукції повинно вестися за рахунок обмеження витрат антропогенної енергії, поновлення природнихз ресурсів, формування стійких агроландшафтів і мінімального забруднення навколишнього середовища. Для агроландшафтів характерна трансформація окремих елементів, виникнення порушень екологічної рівноваги ландшафту, зокрема, таких елементів як грунт, гідрологічний режим, рельєф. Малопродуктивні дикі рослини замінено в них високопродуктивними культурними, виведено нові форми та сорти, однак рослинний покрив стає одноманітним. Важливою особливістю агробіоценозів, які займають основну частину територію агроландшафтів, є домінування небагатьох видів тварин-фітофагів. Відсутність механізмів саморегуляції є передумовою масового систематичного розмноження окремих видів, а вирощування монокультур на великих площах створює для них невичерпні запаси корму. Відсутність природних ворогів зумовлює перетворення багатьох видів (гризуни, комахи) на сільськогосподарських шкідників. Для підтримання популяцій культурофітоценозів необхідно здійснювати систему агротехнічних і меліоративних заходів, які спричиняють сильну трансформацію компонентів первинного ландшафту. В агроландшафтах значно порушено природний біологічний кругообіг - в землю повертається лише незначна частина продукованої біомаси, а більшість безповоротньо виноситься разом з врожаєм. Антропогенний тиск на агроландшафти Зростання потужності та маси тракторів, сільськогосподарських машин і транспортних засобів, що значною мірою зумовлене великою площею полів, у поєднанні зі збільшенням кількості проїздів техніки під час виконання технологічних операцій посилює негативний вплив на грунт. Механічний вплив ходових частин машинно-тракторних агрегатів приводить до збільшення щільності грунту, зменшення пористості, руйнування грунтової структури, погіршення водопроникності, розпилення грунту, зростання поверхневого стоку та змиву. Переущільнення грунтів погіршує умови росту, знижує врожайність сільськогосподарських культур. У процесі роботи сільськогосподарських машин природне середовище, передусім атмосферне повітря та земельні угіддя, забруднюються альдегідами, вуглекислим газом, окисами азоту та сірки, свинцем. Споживацьке ставлення до природи, постійне прагнення максимально спростити конфігурацію полів та розширити площі орних земель за рахунок лісів, лук - усе це зумовило виникнення деструктивних явищ на сільськогосподарських землях (дигресія пасовищ, пересушення, заболочення, забруднення грунтів і вод, переущільнення та порушення грунтової структури, засолонцювання, дефляція, водна ерозія). Динамічна стійкість агроландшафтів, на відміну від саморегульованих природних ландшафтів, суттєво послаблена у зв”язку з повною чи частковою антропогенною зміною біоти, порушенням водного та термічного режимів, процесів грунтоутворення, біогеохімічного кругообігу. В агроландшафтах істотно змінюються всі параметри мікроклімату, особливо це стосується великих абсолютно обезліснених ділянок. В умовах відносно низької лісистості України надзвичайно негативно впливає на стан ландшафтів насамперед надмірна розораність. Серйозною потенціальною небезпекою для навколишнього середовища, передусім для земель, культурних рослин, а через них і для людей, є інтенсивна хімізація землеробства. Десятки мільйонів тонн мінеральних добрив і хімічних меліорантів, сотні тисяч тонн гербіцидів, інсектицидів, дефоліантів, регуляторів росту рослин та інших хімічних засобів, які щороку вносять на поля, навіть за умови відносної нешкідливості окремих препаратів, разом негативно впливають на навколишнє середовище. На відміну від усіх інших забруднювачів біосфери пестициди спеціально вносяться в оточуюче нас природне середовище. При цьому 97 – 99% інсектицидів і фунгіцидів та 95 – 60% гербіцидів навіть при суворому дотриманні всіх регламентів їх застосування не досягають об’єктів пригнічення, а потрапляють у грунт, повітря, водойми. Оскільки всі без винятку пестициди належать до отрут широкої дії, вони вражають не тільки бур’яни, шкідників і збудників хвороб рослин, а й усі інші живі істоти. Потрапляючи в навколишнє середовище, пестициди накопичуються. По харчових ланцюгах у природних екосистемах вони можуть багатократно збільшувати концентрацію. Якщо, наприклад, у воді, повітрі чи грунті вони містяться в допустимих межах, та в організмі хижих і достатньо довго живучих щуки чи орла вони акумулюються, і концентрація їх може бути більшою в десятки і сотні тисяч разів. Зараз відбувся перехід від виробництва дуже стійких хлорорганічних пестицидів типу ДДТ до менш стійких органо-фосфатів, карбаматів і піретроїдів. І все таки, не дивлячись на порівняно швидкий розклад їх, передбачити долю всіх виникаючих при цьому хімічних сполук неможливо. Зараз, за даними ФАО, зареєстровано вже близько 500 видів комах, стійких до інсектицидів. Швидко виробляється така стійкість у рослин, молюсків, гельмінтів, гризунів, грибів, кліщів. У багатьох випадках стійкість зростає в сотні разів, що робить популяції шкідників невразливими навіть при багатократних обробках. Широке застосування пестицидів є катастрофічним для живої природи. Щорічно від отруєнь пестицидами гине (від загального числа щорічно загиблих) близько 40 % лосів, кабанів і зайців, більше 77 % борової дичини, качок та гусей і більше 30 % риби в прісних водоймах. Спостерігається стійка тенденція зростання пестицидного забруднення водойм і грунтів. У водних мешканців дуже великі коефіцієнти накопичення пестицидів в організмі. Наприклад, вміст ДДТ у м’язах північно-атлантичної тріски 1 – 10, мг/кг, у печінці 180-1800 мг/кг. ДДТ давно заборонений пестицид, але його залишкові кількості здатні понад 50 років циркулювати в біосфері. Більше того, продукти його розпаду (наприклад, ДДЄ) – небезпечні і стійкі речовини, та іноді більш токсичні, ніж вихідна речовина. Пестициди створюють сприятливе середовище для масового розмноження видів, які до їх застосування не завдавали збитків. Наприклад, після знищення пестицидами бур’янів “першого покоління” засмічувати поля починають ті види, які раніше були рідкісними. І число цих видів різко зростає. Небезпечним наслідком застосування гербіцидів виявляється різке підсилення ерозії: на оголеному грунті (після знищення трав) вона розвивається практично на всіх територіях. Пестициди пригнічують біологічну активність грунту і перешкоджають тим самим природному відновленню його родючості. Значні втрати внаслідок знищення пестицидами корисної ентомофауни: комах – запилювачів, хижаків, паразитів. 80 % усіх рослин запилюється комахами і без них різко знижується врожай. Зараз практично в усіх сільськогосподарських регіонах чисельність запилювачів різко скорочена. Обробка пестицидами може викликати масову появу мутацій, які порушують генетичну чистоту високопродуктивних сортів сільськогосподарських рослин. Показано, що пестициди змінюють вміст різних мікро- і макроелементів у рослинах, що приводить до змін харчової цінності і смакових якостей сільськогосподарської продукції, а також, як правило, утруднює зберігання зібраного врожаю. Особливу тривогу й ускладнення пестицидної проблеми в нашій країні викликає накопичення не придатних для використання пестицидів, яке розпочалося з початку 60-х років. Значний, після розпаду СРСР часто несанкціонований і неконтрольований, ввіз збільшив їх кількість. Багато складів характеризуються безгосподарністю. За статистикою обсяг непридатних пестицидів сьогодні становить 10,7 тис. тонн у 119 державних сховищах та 22000 тонн у 4700 складах у колгоспах, акціонерних компаніях та ін. Дослідження Міністерства охорони навколишнього середовища та ядерної безпеки показали, що в кожній області знаходиться від 30 до 1000 тон накопичених пестицидів, які підлягають знищенню. Невідповідні умови та довгострокове зберігання прострочених пестицидів, непридатна тара та упаковка – усі ці чинники призводять до утворення непередбачуваних сумішей пестицидів та їх нових сполук. Подальше їх зберігання в непристосованих спеціально для цього сховищах, безперечно, являє дедалі більшу небезпеку для навколишнього середовища і здоров’я людей, загрожує екологічною катастрофою. Повсюдне скорочення площ природної лісової та лучної рослинності викликало пересихання та забруднення джерел, зниження рівня грунтових вод, сприяло інтенсивній евтрофікації водойм, послабленню водоочисного ефекту. Непоодинокі випадки, коли межі полів підходять під узріз води. Зберігання міндобрив насипом поблизу берегів річок, забір води з них для миття машин ( в тому числі агрегатів, що використовуються для внесення отутохімікатів чи мінеральних добрив), виливання мастил з двигунів машин - все це посилює забруднення середовища. Сформована структура сільськогосподарських угідь сприяє інтенсивному розвиткові ерозійних процесів. Лише за останні 25 років у Кіровоградській, Донецькій, Черкаській та Волинській областях площа еродованих земель зросла на 30-55 %, у Житомирській - на 94 %, Львівській та Закарпатській - більше як удвічі. Щорічно площа еродованих земель в Україні зростає на 70-100 тис.га. За останні 20 років світові втрати верхнього родючого шару грунту склали більше 500 млрд.тонн. Інтенсивні ерозійні процеси сприяють виносу мінеральних добрив, пестицидів, а також твердих часток грунту у водойми, що спричиняє їх замулення, погіршення санітарно-гігієнічних властивостей питної води. Ще одним джерелом забруднення середовища є також підприємства, які переробляють сільськогосподарську продукцію, котельні, тракторні бригади, тваринницькі комплекси та ферми. Вплив великого тваринницького комплексу на природу прирівнюється до впливу чималого міста. Типовий свинарський комплекс дає щорічно близько 1 млн кубометрів органічних стоків, маленька ферма на 100 корів рівносильна селищу з 10 тис. жителів. Поблизу ферм в грунти, підземні води та відкриті водойми у значних кількостях надходять вуглець, фосфор, калій, азот, сірка та інші елементи. Проте випадки розміщення тваринницьких комплексів та птахофабрик на недопустимо близьких відстанях від водоймищ є досить значним. Інтенсифікація сільськогосподарської діяльності різко обмежила можливість гніздування птахів, життя та розмноження інших груп фауни в агроландшафтах. Максимальна розораність, скорочення площ природних лук та їх пасовищна дигресія, розширення площ полів, зайнятих під монокультури, ліквідація заплавних, болотних і чагарникових угруповань та проведення широкомасштабних гідромеліоративних робіт, зниження екологічної мозаїки агроландшафтів внаслідок вирубування міжпольових перелісків, гаїв, вирівнювання вологих мікропонижень призвели до знищення багатьох важливих біотопів. Проте нововиниклі біотопи не відповідають екологічним вимогам. Масова механізація, винищення деревноі рослинності в агроландшафтах сприяли зубожінню їх фауни. Основні напрями екологічні стабілізації агроландшафтів Для покращення якості і екологічної чистоти сільськогосподарської продукції, та збереження агроресурсів, треба впроваджувати агроекологічні підходи у веденні сільського господарства. Ці підходи не потребують крупних інвестицій, не знизять вихід продукції, яка стане більш рентабельною . Одним із напрямків сталого розвитку агросфери має стати оптимізація структури сільськогосподарських ландшафтів.. Хоча протягом останнього десятиріччя досягнуто значних успіхів у науковому розумінні ландшафтних і агроекологічних систем, тільки відносно невелика частина цих знань реалізована на практиці. Необхідно підкреслити: агроландшафт - це досить складне творіння природи, клімату і діяльності людини. Він є природним комплексом, в якому всі основні компоненти: рельєф, клімат, води, грунти, рослинний і тваринний світ перебувають у складній взаємодії та взаємообумовленості, створюючи однорідну за умовами розвитку нерозривну систему. Ландшафт не залишається незмінним. Використання ресурсовідтворювальної системи ландшафту змінює тією чи іншою мірою також його складові. В агроландшафтах природна рослинність найчастіше замінюється на культурну. Тому для ландшафтів, що використовуються як сільськогосподарські угіддя, питання охорони їх необхідно розглядати як захист від деградації в процесі використання. Такий підхід потребує застосування технологій,які б ураховували збереження його ресурсовідтворювальних властивостей у складній, точно збалансованій системі, якою є ландшафт. Зміна того чи іншого компоненту агроландшафту або технологій його використання завжди відбивається не тільки на ньому самому, а й на інших ландшафтах. Це засвідчує, що існує взаємозв'язок як між елементами ландшафту, так і між ландшафтами. Наприклад, збільшення внесення органічних і мінеральних добрив проявить себе не тільки добавкою врожаю на полях. Проявиться також інтенсивним цвітінням водойм, в які разом із дощовими водами, що стікають зі схилів, надходять і речовини, які стимулюють розвиток синьо-зелених водоростей. Зміни агротехніки обов'язково позначаться на розвиткові ерозійних процесів,зміні водності річок. Зростання інтенсивності руху автотранспорту на магістральних автодорогах посилює забруднення ґрунтового покриву і рослин на полях, які прилягають до цих шляхів - а це негативно відбивається на якості вирощеної там рослинницької продукції, і, опосередковано, впливає на здоров'я людей. І таких прикладів можна навести багато. З цього випливає висновок: створення будь-якої технології використання території, вод і земель повинно завжди враховувати як складний зв'язок елементів природи в самих ландшафтах, так і їх зв'язок між собою. Реалізація будь-яких сільськогосподарських проектів вимагає екологічного моделювання і прогнозування негативних змін, що можуть виникнути. Необхідний постійний моніторинг за цими змінами, проведення заходів щодо регулювання агроландшафту, підтримки його відтворювальних властивостей на оптимальному рівні. Агроландшафти є системами, що безперервно відтворюють властивості та умови, необхідні для самого існування людини. Тобто, підтримують високу родючість грунтів, запобігають їх ерозії та деградації, зберігають хімічний та біологічний склад поверхневих і ґрунтових вод, відтворюють дику флору та фауну. Грунти, біота, природні води агроландшафту беруть участь у процесі його самоочищення. Внаслідок обмінів речовиною та енергією, які діють у межах агроландшафту і між природними ландшафтами, стан навіть досить віддалених від нас ландшафтних систем може суттєво впливати на навколишнє середовище. Тому постає проблема повсюдної охорони ландшафтів як механізмів загальної глобальної системи відтворення найнеобхідніших, фундаментальних для життя, властивостей навколишнього середовища: газового складу атмосфери, хімічного і біологічного складу грунтів і вод, теплового режиму та ін. На особливу увагу щодо такої охорони заслуговують агроландшафти. Вони займають більшу, до того ж основну, частину території України і постійно змінюються. Від стану їх залежить не тільки збереженнянавколишнього середовища, а й забезпечення населення якісними продуктами харчування. Грунтовий покрив - базовий компонент агроландшафту, основний засіб сільськогосподарського виробництва, від стану якого значною мірою залежить продуктивність агроекосистем. Саме грунт є середовищем,яке забезпечує постійну взаємодію малих і великих біологічних кругообігів речовини в агросфері, забезпечує концентрацію і накопичення для всіх організмів вологи, поживних речовин. Він зразково обслуговує механізм взаємодії між геосферами - в тому числі літосферою, педосферою, гідросферою, атмосферою - з одного боку, і біотою в усіх її проявах - включаючи і людину - з другого. Таким чином, ґрунтовий покрив має не тільки суто агроландшафтне, але й універсальне біосферне значення. Екологічної стабілізації агроландшафтів можна досягти: • оптимальною просторовою організацією земельних ресурсів різноманітного призначення; • екологічно збалансованим співвідношенням між орними землями та іншими угіддями з урахуванням природоохоронної спрямованості ландшафтів; • зменшенням розораності території; • збільшенням лісистості за рахунок лісових смуг різного призначення, залісення сильноеродованих, заяружених, піщаних, деградованих земель; • розміщенням сівозмін різної спеціалізації і сільськогосподарських угідь з урахуванням грунтово-ландшафтних факторів і контурної організації землекористування; • створенням водоохоронних зон біля малих річок і струмків, водоймищ, водних джерел; • організацією мікрозаповідників для збереження запилювачів і ентомофагів; • формуванням рекреаційних зон і природних парків. Системно вирішувати такі задачі у агроландшафтах дає змогу ґрунтозахисна контурно-меліоративна система землеробства. Основа її - диференційоване використання земельних ресурсів із урахуванням грунтово-ландшафтних факторів, контурна організація території землекористування, застосування оптимальної структури посівних площ і сівозмін, протиерозійних технологій обробітку грунту, досягнення, як мінімум, бездефіцитного балансу гумусу і основних поживних речовин, виведення з активного використання еродованих і ерозійнонебезпечних земель, створення водоохоронних і рекреаційних зон. За контурно-меліоративної організації території сівозміни, окремі поля і робочі ділянки органічно враховують структуру природних ландшафтів. А це при використанні ґрунтозахисних технологій вирощування сільськогосподарських культур забезпечує регулювання поверхневого стоку, зниження дії ерозійних процесів, запобігання забрудненню водних джерел ерозійним матеріалом і агрохімікатами. Винятково важливу роль для агроландшафтів у формуванні їх ґрунтозахисної, вологонакопичувальної, природоохоронної просторової структури відіграють фактори постійної дії. Такими факторами є система полезахисних та інших захисних лісових насаджень у комплексі з гідротехнічними протиерозійними спорудами. Державні владні структури повинні забезпечувати належне управління використанням і охороною земель, збереженням і відтворенням їхніх корисних властивостей - незалежно від форм власності на землю та господарювання на землі. Настала необхідність розширити масштаби та піднести рівень досліджень, спрямованих на забезпечення раціонального використання земель та інших природних ресурсів на принципах їх відновлюваності. Тобто формувати агроекосистеми із зростаючою часткою біологізації всіх технологічних процесів. Дослідження такі мають базуватися на багатоваріантних пошуках шляхів створення оптимальної структури агроландшафтів - з розробкою ряду моделей з кількома сценаріями досягнення мети. Останнім часом широкого впровадження набуває система точного землеробства, основним завданням якого є оптимізація використання технологічних матеріалів (насіння, пестицидів і агрохімікатів) в конкретній ділянці поля відповідно до вимог вирощуваної сільськогосподарської культури, стану грунту та збереження навколишнього середовища. Така стратегія виробництва рослинницької продукції дає змогу істотно зменшити витрати на технологічні матеріали, покращити робоче і зберегти навколишнє природне середовище. Система точного землеробства надзвичайно актуальна й перспективна при всіх формах використання ресурсів агробіоценозів. В Україні цей перспективний напрям оптимізації землеробства перебуває на початковому етапі й має фрагментарний характер. Напрямом точного землеробства є біологічне землеробство, яке засноване на застосуванні органічних добрив (перегною, торфу, сапропелів, сидератів, вторинної продукції рослинництва та ін.). Воно повністю виключає застосування отрутохімікатів і неякісних мінеральних добрив, але вимагає дотримання всіх термінів, вимог обробітку грунту і догляду за рослинами, застосування біологічного методу захисту рослин. На жаль, від хімічного методу захисту рослин жодна з країн поки що не відмовляється, і тому в умовах масового застосування пестицидів необхідна розробка прийомів обмеження та раціонального і більш безпечного їх використання. До таких прийомів належать: -- використання в системі захисту рослин пестицидів, які пройшли державні реєстраційні випробування (визначення ефективності та регламентів застосування пестицидів; оцінка небезпеки негативного впливу пестицидів на здоров’я людини, розробка гігієнічних нормативів, санітарних норм і правил; екологічна оцінка регламентів застосування пестицидів) і експертизу результатів реєстраційних випробувань пестицидів (державна екологічна експертиза, токсико-гігієнічна експертиза й експертиза регламентів застосування пестицидів) та отримали спеціальну ліцензію на застосування; -- суворе дотримання правил транспортування і зберігання пестицидів та їх утилізації в разі закінчення терміну зберігання; -- практика суцільних хімічних обробок у певні календарні строки повинна замінитися впорядкованим застосуванням пестицидів на основі оцінки дійсної екологічної ситуації і тільки за наявності фактичної загрози зниження врожаю; повинні враховуватися чинники природної регуляції чисельності шкідливих організмів з метою обгрунтованого скасування раніше запланованих хімічних обробок; -- застосування пестицидів для профілактики спалахів інфекції чи масового розмноження шкідника на самому їх початку; -- удосконалення хімічних засобів захисту рослин – синтез нестійких препаратів, які швидко розкладаються, з вибірковою дією, безпечних для хижаків і паразитів шкідників, інших корисних видів; максимальне зниження токсичності для організму людини і теплокровних тварин; -- удосконалення форм, способів і тактики застосування пестицидів (використання розчинних порошків гранульованих препаратів і концентратів емульсій; перехід до малой й ультрамалооб’ємного локального обприскування наземною апаратурою; зменшення кратності обробок за рахунок планового чергування пестицидів різних хімічних груп та ін.); -- інтегрування хімічного методу, тобто поєднання його з іншими існуючими методами захисту рослин (організаційно-господарським, механічним, фізичним, агротехнічним та біологічним); -- проведення постійного скринінгу пестицидів у різних субстратах (сільськогосподарській продукції, воді, повітрі, грунті). Перелічені прийоми – основа для раціоналізації хімічного методу захисту рослин та зменшення негативного впливу пестицидів на навколишнє середовище, організм людини і теплокровних тварин, корисну ентомофауну. Біологічний метод захисту рослин Альтернативою хімічного методу є біологічний захист рослин від шкідників, хвороб та бур’янів. Практична зацікавленість біологічним методом зумовлена тим, що він безпечний для людини і теплокровних тварин. Агенти біологічного захисту не забруднюють навколишнє середовище, проявляють високу селективність, зручні для масового виробництва та мають невичерпні ресурси для цього. Ось чому такого важливого значення біологічному захисту рослин надають екологічно розвинені країни. Зокрема, в положенні, прийнятому в департаменті землеробства США, зазначається, що сучасний біологічний захист рослин, застосований і контрольований відповідальною особою, є екологічно безпечною й пріоритетною формою в довготривалих програмах боротьби зі шкідливими організмами. Слід відмітити, що в нинішніх умовах застосування лише біологічного методу поки ще не дає змоги повною мірою захистити сільськогосподарські культури від шкідників та хвороб. Тут відіграють певну роль матеріально-технічні труднощі в реалізації біометоду і безпідставний скепсис щодо його ефективності. Сьогодні лише інтегрований захист рослин, що являє собою ідеальну комбінацію біологічних, агротехнічних, селекційно-генетичних, хімічних та інших методів, спрямованих проти комплексу шкідників та хвороб у конкретній еколого-географічній зоні на певній культурі, при якій здійснюється регулювання чисельності шкідливих видів до економічного порогу шкодочинності і збереження дії природних корисних організмів, ставить надійний заслін перед шкідниками та хворобами сільськогосподарських культур. Щодо перспективи, то біологічний захист рослин розглядається як дорога до майбутнього. Що ж являє собою біологічний метод, або біологічна боротьба ? В статуті міжнародної організації біологічної боротьби (МОББ) записано, що термін “біологічна боротьба” означає використання живих організмів для попередження втрат, які завдаються шкідливими організмами, а також використання біологічно активних речовин, які керують поведінкою шкідливих організмів, з метою регулювання чисельності їх популяції. Розглянемо конкретні основні прийоми і методи біологічного захисту: - використання паразитичних і хижих комах (ентомофагів);
Наведені принципи екологічно безпечного ведення сільськогосподарського виробництва дозволять отримати високі врожаї, зберегти стабільність сільськогосподарських ландшафтів та поступово перейти на шлях сталого розвитку агроекосистем. Контрольні питання
| |
| Переглядів: 1048 | | |
| Всього коментарів: 0 | |