У нормальних природних умовах усі процеси, які відбуваються в ґрунті, знаходяться в рівновазі. Основним фактором порушення рівноваги стану ґрунту є антропогенний. У результаті розвитку господарської діяльності людини відбувається ерозія, дефляція, заболочування, засолення і забруднення ґрунтів. Людина викликає зміну складу ґрунту і навіть його знищення. У даний час на кожного жителя нашої планети припадає менше одного гектара орної землі. Ці незначні площі продовжують скорочуватись через невмілу господарську діяльність людини.
В Україні за останні 25 років вміст гумусу в ґрунті зменшився з 3,5 до 3,2%, площі кислих ґрунтів збільшилися на 1,8 млн. га (25%), а площі засолених - на 0,6 млн. га (24%). Через неправильну меліорацію майже 50 тис. га орних земель підтоплені.
Великі площі родючих земель у світі гинуть при гірничопромислових роботах, при будівництві підприємств і міст. Знищення лісів і природного трав'яного покриву, багаторазова оранка землі без дотримання правил агротехніки призводить до виникнення ерозії ґрунту — руйнування і зміни родючого шару водою і вітром. Ерозія в наш час стала всесвітнім злом. Підраховано, що тільки за останнє століття в результаті водної та вітрової ерозії на планеті втрачено 2 млрд. га родючих земель активного сільськогосподарського використання.
Найбільше від руйнівної дії ерозії страждають господарсько освоєні гірські райони, райони з різко почленованим рельєфом, сильним і нерівномірним стоком талих або зливових вод.
Водна ерозія викликає площинний змив і розмив ґрунтів. Утворюються яри і промоїни, з господарського використання виключаються великі площі родючих земель.
Вітрова ерозія, або дефляція (розвіювання і видування ґрунту) завдає руйнації в посушливих степових, напівпустельних і пустельних районах з піщаними і супіщаними ґрунтами.
Одним із наслідків промислової діяльності людини є інтенсивне забруднення ґрунтового покриву. У ролі головних забруднювачів ґрунту виступають метали та їх сполуки, радіоактивні елементи, а також добрива і пестициди, які використовуються в сільському господарстві.
В Україні внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС радіонуклідами забруднено понад 4,6 млн. га земель у 74 районах 11 областей, у тому числі 3,1 млн. га орних земель.
До найбільш небезпечних хімічних забруднювачів ґрунтів відноситься ртуть та її сполуки. Ртуть потрапляє в навколишнє середовище з отрутохімікатами, відходами промислових підприємств, які містять металеву ртуть та її сполуки.
Ще більш масовий і небезпечний характер має забруднення ґрунту свинцем. Відомо, що при виплавлянні однієї тонни свинцю в навколишнє середовище з відходами викидається до 25 кг цього металу. Сполуки свинцю використовуються як добавки до бензину, тому автотранспорт є серйозним джерелом свинцевого забруднення ґрунтів. Особливо багато свинцю в ґрунтах уздовж великих автомагістралей.
Поблизу великих центрів чорної та кольорової металургії ґрунти забруднені залізом, міддю, цинком, марганцем, нікелем, алюмінієм та іншими металами. У багатьох місцях їх концентрація в десятки разів перевищує ГДК.
Радіоактивні елементи можуть потрапляти в ґрунт і накопичуватись у ньому в результаті випадання опадів від атомних вибухів або при скиданні в навколишнє середовище рідких та твердих відходів промислових підприємств, АЕС або науково-дослідних закладів, пов'язаних із випромінюванням і використанням атомної енергії. Радіоактивні речовини з ґрунтів потрапляють у рослини, потім в організми тварин та людей, накопичуючись у них.
Значний вплив на хімічний склад ґрунтів завдає сучасне сільське господарство, яке широко використовує добрива й різні хімічні речовини для боротьби зі шкідниками, бур'янами і хворобами рослин. Нині кількість речовин, залучених до біологічного кругообігу в процесі сільськогосподарської діяльності, приблизно дорівнює кількості речовин, залучених у процесі промислового виробництва. При цьому з кожним роком виробництво і застосування добрив та пестицидів у сільському господарстві зростає. Невміле та безконтрольне використання їх призводить до порушення кругообігу речовин у біосфері.
Таблиця 4.1 Екологічні наслідки впливу антропогенних факторів на ґрунти
| Основні фактори | Найважливіші зміни ґрунтів |
| Щорічна глибока оранка ґрунтів з перевертанням пластів | Порушуються оптимальні фізичні властивості ґрунтів (структура, водно-повітряний режим та ін.), збільшується інтенсивність площинної ерозії, знижується вміст гумусу |
| Розорювання цілинних земель | Різка зміна процесів ґрунтоутворення, виникнення ерозій |
| Застосування важкоколісної сільськогосподарської техніки | Ущільнення ґрунту і різке зниження його родючості, часті пилові бурі та знесення родючого шару, забруднення ґрунту пальним і мастилами |
| Знімання врожаю культурних рослин; сінокосіння і заготовляння силосу | Без добрив - зменшення поживних речовин і через кілька років зниження родючості, посилення випаровування вологи після видалення вегетативної маси рослин |
| Випасання худоби | Ущільнення ґрунту тваринами, при перевипасанні - знищення скріплючої ґрунт рослинності і виникнення ерозії, збіднення хімічного складу ґрунту, осушення |
| Випалювання сінокосів і пасовищ | Загибель великої кількості ґрунтових організмів у поверхневому шарі, посилення випаровування |
| Осушення | Порушення гідрологічного режиму, на торф'яних ґрунтах - виникнення вітрової ерозії |
| Зрошення | Зволоження, а при неправильному поливі -заболочування, за відсутності достатнього дренажу - засолення |
| Хімічне і радіоактивне забруднення | Загибель багатьох видів ґрунтових організмів, зміна процесу ґрунтоутворення, біокумуляція хімічних забруднювачів та радіонуклідів у живих організмах |
| Створення звалищ промислових і побутових відходів | Знищення ґрунтів під відвалами, отруєння ґрунтових організмів на прилеглих ділянках |
| Будівництво приміщень та різних споруд (аеродромів, водосховищ, автошляхів, ангарів та ін.) | Знищення ґрунтів, накопичення відходів, вплив на ґрунти засобів транспорту, докорінні зміни процесів ґрунтоутворення під спорудами |
| Добування корисних копалин відкритим способом | Знищення ґрунту на місці кар'єру і під відвалами породи, різке зниження рівня ґрунтових вод і часткове осушення ґрунту |
| Наземний транспорт | Ущільнення ґрунту, забруднення пальним, мастилами і солями важких металів |
| Викиди промислових відходів в атмосферу | 3 опадами та при осіданні забруднюють ґрунт, змінюють його хімізм, кислотність |
| Знищення лісів (вирубування, лісові пожежі та ін.) | Підсилення вітрової і водної ерозії, випаровування вологи з ґрунту |
Однією з найбільш серйозних світових проблем навколишнього середовища є опустелювання земель. Цей процес відбувається майже в 100 країнах. Це позначається на житті 900 млн. чоловік і щорічно зменшує світовий прибуток на 42 млн. доларів.
Опустелювання (аридизація) — це деградація ґрунту в посушливих, напівпосушливих і сухих субгумідних районах, викликана згубним впливом людської діяльності і антропогенних змін клімату. Основні причини опустелювання - виснаження і надмірне забруднення ґрунтів, вирубування лісів і нераціональне зрошення.
Однією із значних екологічних проблем є засолення ґрунтів. Воно виникає в результаті підвищення вмісту в ґрунті легкорозчинних солей (карбонату натрію, хлоридів і сульфатів), зумовлених засоленістю ґрунтоутворюючих порід, привнесенням солей ґрунтовими і поверхневими водами, але найчастіше виникає в результаті нераціонального зрошування. Ґрунти стають засоленими при вмісті більше 0,1% за вагою токсичних для рослин солей. Засолення ґрунтів - одна з причин, яка обмежує розвиток зрошуваного землеробства.
Вплив техніки на агроекологічні характеристики ґрунтів. Збільшення 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 ґрунт. Механічний вплив ходових частин машинно-тракторних агрегатів приводить до ущільнення ґрунту, зменшення пористості, руйнування ґрунтової структури, погіршення водопроникності, розпилення ґрунту, зростання поверхневого стоку та змиву. Переущільнення ґрунтів 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 ґрунтів і вод, переущільнення та порушення ґрунтової структури, засолонцювання, дефляція, водна ерозія). Динамічна стійкість агроландшафтів, на відміну від саморегульованих природних ландшафтів, суттєво послаблена внаслідок повної чи часткової антропогенної зміни біоти, порушення водного та термічного режимів, процесів ґрунтоутворення, 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 агроекосистем надмірна розораність.
Серйозну потенціальну небезпеку навколишньому середовищу, передусім землям, культурним рослинам, а через них і людям, завдає 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 55-60% гербіцидів навіть при суворому дотриманні всіх регламентів їх застосування не досягають об'єктів пригнічення, а потрапляють у ґрунт, 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. Пересуваючись ланцюгами живлення у природних екосистемах, вони можуть багатократно збільшувати концентрацію. Якщо, наприклад, у воді, повітрі чи ґрунті вони містяться в допустимих межах, то в організмі хижаків, які до того ж достатньо довго живуть, наприклад 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, незважаючи на порівняно швидкий їх розклад, передбачити долю всіх виниклих при цьому хімічних сполук неможливо.
Загальну схему перетворення пестицидів у навколишньому середовищі можна показати так:
За даними ФАО, нині зареєстровано вже близько 500 видів стійких до інсектицидів комах. 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 загальної кількості 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 ґрунтів. У водних мешканців дуже великі коефіцієнти накопичення пестицидів в організмі. ДДТ - давно заборонений пестицид, але його залишкові кількості здатні більше 50 років циркулювати в біосфері. Більше того, продукти його розпаду (наприклад, ДДЄ) - небезпечні і стійкі речовини, 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 кількість цих видів різко зростає.
Небезпечним наслідком застосування гербіцидів є різке посилення ерозії: на оголеному ґрунті (після знищення трав) вона розвивається практично на всіх територіях. Пестициди пригнічують біологічну активність ґрунту і тим перешкоджають природному відновленню його родючості.
Спостерігаються значні втрати внаслідок знищення пестицидами серед 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 значно скорочена.
Обробка пестицидами може викликати масову появу мутацій, які порушують генетичну чистоту високопродуктивних сортів сільськогосподарських рослин.
Доведено, що пестициди змінюють вміст різних мікро- і макроелементів у рослинах, що викликає зміну харчової цінності і смакових якостей сільськогосподарської продукції, ускладнює зберігання зібраного врожаю.
Особливу тривогу в нашій країні викликає накопичення непридатних для використання пестицидів. Значне ввезення пестицидів збільшило їх кількість. Для багатьох складів характерною є безгосподарність. Дослідження Міністерства охорони навколишнього середовища та ядерної безпеки показали, що в кожній області знаходиться від 30 до 1 000 т накопичених пестицидів, які підлягають знищенню. Невідповідні умови та довгострокове зберігання прострочених пестицидів, непридатна тара та упаковка - всі ці фактори призводять до утворення непередбачуваних сумішей пестицидів та їх нових сполук. Подальше їх зберігання в не пристосованих спеціально для цього сховищах, безперечно, становить 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 ґрунтових вод, сприяло інтенсивній евтрофікації водойм, послабленню водоочисного ефекту. Непоодинокі випадки, коли межі полів підходять майже до краю берега річки чи озера. Зберігання міндобрив насипом поблизу берегів річок, забір води з них для миття машин (у тому числі агрегатів, що використовуються для внесення отрутохімікатів чи мінеральних добрив), виливання мастил із двигунів машин — все це посилює забруднення середовища.
Сформована структура сільськогосподарських угідь сприяє інтенсивному розвиткові ерозійних процесів.
За останні 20 років світові втрати верхнього родючого шару ґрунту склали більше 500 млрд. т.
Інтенсивні ерозійні процеси посилюють винос мінеральних добрив, пестицидів, а також твердих часток ґрунту 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 за рівнем забруднення селищу з 10 тис. жителів. Поблизу ферм у ґрунти, 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 частими.
Інтенсифікація сільськогосподарської діяльності різко обмежила можливість гніздування птахів, життя та розмноження інших груп фауни в агроландшафтах.
Основні напрями екологічної стабілізації агроекосистем. Для покращання якості й екологічної чистоти сільськогосподарської продукції та збереження агроресурсів треба впроваджувати агроекологічні підходи до ведення сільського господарства. Ці підходи не потребують великих інвестицій, не знижують вихід продукції, яка стане більш рентабельною.
Одним із напрямків сталого розвитку агросфери має стати оптимізація структури сільськогосподарських екосистем. Хоча протягом останнього десятиріччя досягнуто значних успіхів у вивченні агроекологічних систем, тільки відносно невелика частина цих знань реалізована на практиці.
Необхідно підкреслити: агроекосистема - це досить складна система, створена під впливом природних та кліматичних факторів і діяльності людини. Агроекосистема є природним комплексом, в якому всі основні компоненти: рельєф, клімат, води, ґрунти, 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 їх охорони необхідно розглядати як захист від деградації в процесі використання. Такий підхід потребує застосування технологій, які б ураховували збереження ресурсовідтворювальних властивостей складної, точно збалансованої системи, якою є ландшафт.
Зміна того чи іншого компоненту агроландшафту або технологій його використання завжди позначається не тільки на ньому самому, а й на інших ландшафтах. Це свідчить, що існує взаємозв'язок як між елементами ландшафту, так і між ландшафтами. Наприклад, збільшення внесення органічних і мінеральних добрив виявить себе не тільки збільшенням врожаю на полях, але й 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 автошляхах 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. 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 ґрунтів, запобігають їх ерозії та деградації, зберігають хімічний та біологічний склад поверхневих і ґрунтових вод, відтворюють дику флору та фауну.
Ґрунти, біота, природні води агроландшафту беруть участь у процесі його самоочищення. Внаслідок обмінів речовиною та енергією, які відбуваються в 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 фундаментальних, найнеобхідніших для життя властивостей навколишнього середовища: газового складу атмосфери, хімічного і біологічного складу ґрунтів і вод, теплового режиму та ін.
На особливу охорону заслуговують агроландшафти. Вони займають більшу і до того ж основну частину території України і постійно змінюються. Від їх стану залежить не тільки збереження навколишнього середовища, а й забезпечення населення якісними продуктами харчування.
Ґрунтовий покрив - базовий компонент агроландшафту, основний засіб сільськогосподарського виробництва, від стану якого значною мірою залежить продуктивність агроекосистем. Саме ґрунт є середовищем, яке забезпечує постійну взаємодію малих і великих біологічних кругообігів речовини в агросфері, забезпечує концентрацію і накопичення вологи, поживних речовин. Він зразково обслуговує механізм взаємодії між геосферами - у тому числі літосферою, педосферою, гідросферою, атмосферою - з одного боку, і біотою в усіх її проявах, включаючи й людину, - з іншого. 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 ґрунтово-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 завдання в агроландшафтах дає змогу ґрунтозахисна контурно-меліоративна система землеробства. Основа її - диференційоване використання земельних ресурсів з урахуванням ґрунтово-ландшафтних факторів, контурна організація території землекористування, застосування оптимальної структури посівних площ і сівозмін, протиерозійних технологій обробітку ґрунту, 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.
Надзвичайно 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.
Такі дослідження мають базуватися на багатоваріантних пошуках шляхів створення оптимальної структури агроландшафтів - з розробкою ряду моделей з кількома сценаріями досягнення мети.
Останнім часом набуває широкого впровадження система точного землеробства, основним завданням якої є оптимізація використання технологічних матеріалів (насіння, пестицидів і агрохімікатів) у конкретній ділянці поля відповідно до вимог, які висуваються до вирощуваної сільськогосподарської культури, стану ґрунту 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 є надзвичайно актуальною й перспективною за всіх форм 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 до обробітку ґрунту 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 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, токсикогігієнічна 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 має бути замінена впорядкованим застосуванням пестицидів на основі оцінки екологічної ситуації і тільки за наявності фактичної загрози зниження врожаю; повинні враховуватися чинники природної регуляції чисельності шкідливих організмів з метою обґрунтованого скасування раніше запланованих хімічних обробок;
- застосування пестицидів для профілактики спалахів інфекції чи масового розмноження шкідників вже на їх початку;
- удосконалення хімічних засобів захисту рослин - синтез нестійких препаратів, які швидко розкладаються, мають вибіркову дію, безпечні для хижаків і паразитів шкідників, для 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 малого й ультрамалооб'ємного локального обприскування наземною апаратурою; зменшення кратності обробок шляхом 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, ґрунті).
Всі ці прийоми - основа раціоналізації хімічного методу захисту рослин та зменшення негативного впливу пестицидів на навколишнє середовище, організм людини і теплокровних тварин, корисну ентомофауну.
Експериментальна частина
Методика дослідження
Для роботи були використані матеріали Обласного управління сільського господарства Сумської області.
Вони включають дані про якісні і кількісні характеристики ґрунтів за 1975 - 2005 роки по таких показниках: внесення мінеральних та органічних добрив, залежність врожайності с/г культур від кількості внесених добрив, показники вмісту гумусу в ґрунтах.
Для встановлення залежності врожайності ярої пшениці і цукрового буряку від внесення мінеральних та органічних добрив використані дані дослідження за період з 1975 по 2005 роки.
Графіки були побудовані на основі аналізу даних залежності врожайності сільськогосподарських культур від внесення мінеральних та органічних добрив, тенденція змін внесення на 1 га ріллі мінеральних, органічних добрив в ґрунтах за роками, загальна тенденція зміни врожайності ярої пшениці та цукрового буряку в період з 1975 по 2005 роки.
Результати дослідження
Для дослідження питання щодо підвищення врожайності сільськогосподарських культур ми вибрали для аналізу дві культури, а саме: яра пшениця і цукровий буряк.
Таблиця 5.1. Середня кількість внесення мінеральних та органічних добрив за період з 1970 по 2004 роки
| Роки | 1975 | 1975 | 1980 | 1985 | 1990 | 1995 | 2000 | 2005 |
| Мінеральні добрива | - | - | 93,5 | 118 | 124 | 74 | 12 | 27 |
| Органічні добрива | 7,6 | 8,9 | 10,4 | 8,5 | 12,3 | 7,8 | 3,1 | 1,3 |
Таблиця 5.2 Середня кількість внесення калійних, фосфорних та азотних добрив за період з 1970 по 2005 роки (в кг/га)
| Роки | 1970 | 1975 | 1980 | 1985 | 1990 | 1995 | 2000 | 2005 |
| Калійні добрива | 28,3 | 40,2 | 44,6 | 53,4 | 70,6 | 36,6 | 10 | 122 |
| Фосфатні добрива | 26 | 28 | 20 | 37 | 35 | 14 | 20 | 20 |
| Азотні добрива | 35 | 52,3 | 44,7 | 55 | 56,9 | 32 | 9 | 23 |
кг/га
Рис. 5.1. Внесення на 1 га мінеральних та органічних добрив
|
Рис. 5.2. Внесення на 1 га калійних, фосфорних та азотних добрив
Зведемо дані щодо залежності врожайності від внесення добрив деяких сільськогосподарських культур.
Таблиця 5.3. Залежність врожайності ярої пшениці від внесення органічних і мінеральних добрив за 1975 – 2005 роки
| Культура | Роки | Врожайність, ц/га | Внесення різних добрив, кг/га | ||||
| Мінеральні | Органічні | Калійні | Фосфорні | Азотні | |||
| Яра пшениця | 1975 | 33,5 | 125 | 10,7 | 53,0 | 22 | 50 |
| 1980 | 25,0 | 113 | 10,4 | 46,6 | 20 | 47 | |
| 1985 | 33,1 | 135 | 10,4 | 58,4 | 27 | 53 | |
| 1990 | 37,6 | 164 | 10,6 | 70,6 | 35 | 59 | |
| 1995 | 15,2 | 74 | 7,8 | 26,6 | 14 | 32 | |
| 2000 | 13,2 | 12 | 3,1 | 1,0 | 2 | 9 | |
| 2005 | 18,9 | 27 | 1,3 | 2,0 | 2 | 23 | |
Таблиця 5.4. Залежність врожайності цукрового буряку від внесення органічних і мінеральних добрив за 1975 – 2005 роки
| Культура | Роки | Врожайність, ц/га | Внесення різних добрив, кг/га | ||||
| Мінеральні | Органічні | Калійні | Фосфорні | Азотні | |||
| Цукровий буряк | 1975 | 205 | 125 | 10,7 | 53,0 | 22 | 50 |
| 1980 | 218 | 113 | 10,4 | 46,6 | 20 | 47 | |
| 1985 | 240 | 135 | 10,4 | 58,4 | 27 | 53 | |
| 1990 | 281 | 164 | 10,6 | 70,6 | 35 | 59 | |
| 1995 | 180 | 74 | 7,8 | 26,6 | 14 | 32 | |
| 2000 | 155 | 12 | 3,1 | 1,0 | 2 | 9 | |
| 2005 | 128 | 27 | 1,3 | 2,0 | 2 | 23 | |
|
Рис. 5.3. Залежність врожайності ярової пшениці від внесення мінеральних та органічних добрив
|
Рис. 5.4. Залежність врожайності цукрових буряків від внесення мінеральних та органічних добрив
|
|
Як видно з складених таблиць та побудованих графіків видно, що існує пряма закономірність зміни врожайності від кількості внесення добрив, як органічних так і неорганічних.
Висновки
1. Ґрунт є поживним субстратом рослин: у ньому міститься головний запас потенційної біогенної енергії у вигляді коренів рослин, біомаси мікроорганізмів і гумусу. Без надходження з ґрунту таких елементів як фосфор і калій, було б неможливе створення первинної рослинної продукції.
2. Формування уявлень про процеси кореневого живлення велося у агрономічному напрямку і було спрямоване на виявлення закономірностей використання мінеральних добрив як чинника регулювання фізіологічних процесів у рослин і формування врожаю.
3. Кількість нітратного азоту, яка нагромаджується в ґрунті, залежить від вмісту гумусу в ньому, а також від удобрення рослин. Як правило, нітратів утворюється тим більше, чим вища родючість ґрунту. Як бачимо, в районі спостерігається тенденція зниження внесення азотовмісних речовин в грунт, в зв’язку з чим знижується вміст азоту в ґрунті, а тим самим знижується і родючість ґрунтів.
4. Внесення добрив у грунт повинно проводитися за детально розробленою схемою та з точними розрахунками норм внесення під певний вид культури. Загальна картина нераціонального використання мінеральних та органічних добрив призводить до техногенного навантаження на ґрунти. Більша частина ґрунтового покриву придатного для сільськогосподарського використання на території України знаходиться в незадовільному стані.
5. При зниженні кількісного співвідношення внесення органічних та мінеральних добрив врожайність сільськогосподарських культур значно знижується. Внесення різноманітних добрив не завжди позитивно впливає на врожайність сільськогосподарських культур, тут має місце також погодні умови та властивості ґрунту.
6. При аналізі динаміки врожайності за період років 1975 по 2005 існує певна закономірність зниження врожайності сільськогосподарських культур при внесенні органічних добрив та деяке зростання врожайності вибраних нами культур при внесенні мінеральних добрив. Як видно з графіка 5 в період з 1996 по 2005 роки спостерігається незначне зростання врожайності аналізованої нами культури ярої пшениці, а врожайність цукрового буряку дещо втрачається. Отже можемо зробити висновок, що внесення різноманітних добрив не завжди позитивно впливає на врожайність культур, тут має місце також погодні умови та властивості ґрунту.
Список використаних джерел
1. Агрохімія. / За ред. М.М.Городнього. – К.: ТОВ Алеора, 2003.
2. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. - Л.: Наука, 1980.
3. Алексеев А.М., Гусев Н.А. Влияние корневого питания на водный режим. – М., 1957. – 220 с.
4. Ансюк П.И. Микроудобрения: Справ очник. – Л.: Агропромиздат, 1990.
5. Бугай С.М. Растенееводство. – К.: Вища школа, 1975. – 375 с.
6. Вахмистров Д.Б. Питание растений. – М.: Знание, 1979. – 64 с.
7. Воробьев С.А. и др. Земледелие. – М.: Колос, 1977.
8. Горбунов Н.И. Минералогия и физическая химия почв. - М.: Наука, 1974.
9. Гордієнко В.П.та ін. Землеробство. – К.: Вища школа, 1991. – 268 с.
10. Колосов И.И. Поглотительная деятельность корневых систем растений. – М.: АН СССР, 1962. – 388с.
11. Кононова М.М. Органическое вещество почвы. - М: Изд-во АН СССР, 1963.
12. Крикунов В.Г., Полупанов Н.И. Почвы УССР и плодородие. – К.: Вища школа, 1987. – 380 с.
13. Лактіонов М.І. Агрогрунтознавство. Навч. посібник / Харк. держ. аграр. ун-т. ім.В.В.Докучаева. - Харків: Видавець Шуст А.І., 2001.
14. Лісовал А.П. Система використання добрив. – К.: Вид-во АПК, 2002.
15. Максимов Н.А. Краткий курс физиологии растений, 1958.
16. Мікроорганізми і альтернативне землеробство. / За ред. В.П.Патики. – К.: Урожай, 1993.
17. Мусиенко Н.Н., Терневский А.И. Корневое питание растений: Учебное пособие. – К.: Высшая школа, 1989. – 203 с.
18. Мусієнко М.М. Фізіологія рослин. – К.: Либідь, 2005. – 808 с.
19. Нобел П. Физиология растительной клетки. – Л.: Изд-во ленингр. Ун-та, 1983. – 232 с.
20. Назаренко І.І. Ґрунтознавство: Навчальний посібник. - Чернівці: Рута, 1998, 1999.
21. Павленко М.К. Загальне землеробство. – К.: Вища школа, 1977.
22. Петербургский А.В. Корневое питание растений. – М., 1964. 340 с.
23. Потапов Н.Г. Минеральное питание // Физиология сельскохозяйственных растений. – М., 1967. – 320 с.
24. Польський Б.М., Стеблянко М.І. та ін. Основи сільського господарства: Навч. посібник. – К.: Вища школа, 1991. – 296 с.
25. Почвоведение / Под ред. И.С. Кауричева. – М.: Агропромиздат. 1989. –719 с.
26. Сівозміни у землеробстві України. / За ред. В.Ф.Сайка, П.І.Бойка. – К.: Аграрна наука, 2002.
27. Смирнов П.М., Муравин Э.А. Агрохимия – М.: Колос, 1981 - 182 с.
28. Стан родючості грунтів України та прогноз його змін за умов сучасного землеробства. / За ред. В.В.Медведєва. – Х.: Штрих, 2001.
29. Рубін С.С., Михайловський А.Г. Землеробство. – К.: Вища школа, 1980.
30. Рубин Б.А. Курс физиологии растений. – М.: Высшая школа, 1961. –583 с.
31. Румянцев В.И. Земледелие с основами почвоведения. – М.: Колос, 1979. – 287 с.
Дата: 2019-05-28, просмотров: 210.
