Проблемы природопользования и землепользования в сельскохозяйственном производстве

Проблемы природопользования и землепользования в сельскохозяйственном производстве

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждение образования

«МОЗЫРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. И.П. ШАМЯКИНА»

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ И ОХРАНЫ ПРИРОДЫ

Проблемы природопользование и землепользование в сельскохозяйственном производстве

Курсовая работа

Специальность 1-02 04 04-03 Охрана природы

МОЗЫРЬ 2012

РЕФЕРАТ

Курсовая работа: 40 страниц, 6 таблиц, 6 рисунков, 16 источников.

Ключевые слова: удобрения, пестициды, воздействие на почву, земельный фонд, сельскохозяйственное производство, природные ресурсы, природопользование и землепользование.

Цель работы состоит в том, чтобы детально рассмотреть проблемы природопользования и землепользования в сельскохозяйственном производстве, узнать о состоянии земельного фонда в Беларуси.

Методы исследований: экологические, статистические, сбор и обработка литературных данных.

Полученные результаты: В данной курсовой работе рассмотрены проблемы природопользования и землепользования в сельскохозяйственном производстве. Детально рассмотрены некоторые аспекты воздействия сельскохозяйственного производства на окружающую среду, в том числе на почву. Приведены статистические данные по регионам Беларуси.

Оглавление

Введение

Глава 1. Обзор литературы

.1       Проблемы природопользования в сельскохозяйственном производстве

.1.1    Проблема водопотребления и водоотведения

.1.2    Загрязнение атмосферного воздуха

.1.3    Проблема применения, хранения и утилизации удобрений и пестицидов

.2       Проблемы землепользования в сельскохозяйственном производстве

.2.1    Загрязнение удобрениями и ядохимикатами

.2.2 Воздействие на почву орошения и осушения земель

.2.3    Проблема осушения болот

.2.4 Дегумификация почв

Глава 2. Материалы и методы исследований

.1.1    Структура земельного фонда Республики Беларусь и ее изменение и трансформация под влиянием сельскохозяйственного производства

Глава 3. Результаты исследований и их анализ

Заключение

Библиографический список

Введение

Никакая другая отрасль общественного производства не связана так с использованием природных ресурсов, как сельское хозяйство. Ведь труд земледельца и животновода - это по существу использование природы, окружающей нас естественной среды для удовлетворения потребностей человека. Сельское хозяйство необходимо рассматривать как огромный, постоянно действующий механизм охраны, культивирования живых природных богатств, и подходить к нему следует еще под одним углом зрения - охраны окружающей среды. Поэтому в условиях аграрного производства использование природных ресурсов и, прежде всего, земли должно сочетаться с мерами по охране окружающей среды. Плоды труда человека на земле - это самая необходимая предпосылка жизни каждого общества, на какой бы ступени развития оно не находилось. В сельском хозяйстве земля выступает не только местом деятельности и территориальной операционной базой, но и, прежде всего, служит в качестве орудия и главного средства производства.

Актуальность проблемы охраны окружающей среды в сельском хозяйстве усиливается в современных условиях в связи с процессами загрязнения природных ресурсов, используемых в аграрном производстве, промышленными, строительными и другими несельскохозяйственными предприятиями. Эти загрязнения ведут к снижению плодородия почв и их продуктивности, ухудшению качества вод, атмосферы, наносят ущерб растениеводству и животноводству, что влечет недополучение сельскохозяйственной продукции и ухудшение ее качества. Экологические проблемы сегодня являются одними из наиболее важных и глобальных. Поэтому тема работы важна и актуальна.

Задачи:

▪ Сформировать знания о природопользовании и землепользовании в сельскохозяйственном производстве;

▪ Показать  изменения земельного фонда Республики Беларусь под влиянием сельскохозяйственного производства;

▪ Продолжить выработку ответственного и бережного отношения к природе.

Глава 1. Обзор литературы

1.1     Проблемы природопользования в сельскохозяйственном производстве

Тысячелетиями считалось, что сельское хозяйство является другом природы. Оно ближе к природе по своей сущности, широко использует силы природы непосредственно в производственном процессе и, казалось бы, более других отраслей экономики заинтересовано в том, чтобы природа была чистой, живой, плодотворной. Но в прошедшем столетии за короткий срок положение изменилось коренным образом. В результате внедрения в сельское хозяйство индустриальных методов производства изменилось соотношение сил между природой и сельскохозяйственной отраслью экономики. Применение сложной и тяжелой машинной техники, химизация и мелиорация земель, концентрация производства, особенно в животноводстве, сделали природу весьма уязвимой перед лицом современного сельскохозяйственного производителя.

В современных условиях развития сельского хозяйства его отрицательное воздействие на природу во многих случаях становится более серьезным, чем влияние других отраслей общественного производства. Именно с развитием сельского хозяйства связаны рост дефицитности водных ресурсов на обширных территориях нашей страны, уменьшение видового разнообразия растительного и животного мира, засоление, заболачивание и истощение почв, накопление в почве и воде ряда особо стойких и опасных загрязнителей природной среды.

Традиционно считалось, что основными нарушителями природного равновесия являются промышленность и транспорт, а возможное вредное влияние сельского хозяйства на окружающую среду недооценивалось. Однако еще в 60-х годах на первое место по загрязнению выдвинулось сельское хозяйство. Это связано с двумя обстоятельствами. Первое - это строительство животноводческих ферм и комплексов, отсутствии какой-либо очистки образующихся навозосодержащих отходов и их утилизации; и второе - нарушение норм и правил применения минеральных удобрений и ядохимикатов, которые вместе с дождевыми потоками и подземными водами попадают в реки и озера, нанося серьезный ущерб бассейнам крупных рек, их рыбным запасам и растительности. Поэтому в сфере общественного производства серьезным источником загрязнения окружающей среды, наряду с промышленностью и транспортом, становится и сельское хозяйство.

1.1.1  Проблема водопотребления и водоотведения

Развитие животноводства на промышленной основе, создание прочной кормовой базы, расширение отгонных пастбищ, большая концентрация поголовья скота на ограниченной площади, изменение традиционных форм его содержания обусловливают необходимость использования большого количества воды из рек, озер и других водных объектов, что оказывает существенное влияние на состояние самих водоемов и окружающей среды в целом. Как известно, промышленное животноводство - один из самых крупных водопотребителей. Например, на производство 1 м3 молока требуется 5 м3 воды, 1 тонны мяса - 20 тыс. м3.

Санитарно-гигиенические условия на фермах также в основном поддерживаются с помощью воды: для мытья животных, очистки помещений и их дезинфекций, подготовки кормов, мытья посуды и аппаратуры, гидросмыва навоза и т.д. Количество стоков животноводческих комплексов составляет от 250 до 3000 тонн в сутки (от 90 тыс. до 1 млн. тонн в год). Вместе с тем с возрастанием потребления воды для нужд животноводства увеличивается сброс навозосодержащих сточных вод в водоемы, в результате чего они загрязняются и утрачивают свои полезные свойства. Даже сброс небольших доз неочищенных навозосодержащих сточных вод от животноводческих ферм и комплексов вызывает массовые заморы рыбы и причиняет значительный экономический ущерб. Поэтому интенсивное и разностороннее воздействие сельского хозяйства на окружающую среду объясняется не только растущим потреблением природных ресурсов, необходимых для непрерывного роста аграрного производства, но и образованием значительных отходов и сточных вод от животноводческих ферм, комплексов, птицефабрик и других сельскохозяйственных объектов.

Крупные животноводческие комплексы и птицефабрики в современных условиях остаются самыми вредными загрязнителями окружающей среды. Общий объем отбросов животноводства в крупных странах измеряется миллиардами тонн. На скотооткормочной площадке, где, например, 10 тыс. голов скота, ежедневно накапливается до 200 тонн навоза. Например, один только свиноводческий комплекс на 100 тыс. голов или комплекс крупного рогатого скота на 35 тыс. голов могут дать загрязнение, равное загрязнению окружающей среды, производимому крупным промышленным центром с населением 400-500 тыс. человек.

Осуществляемые преобразования, изменение форм собственности и хозяйствования в агропромышленном комплексе не сопровождались в последние годы расширением применения природоохранных и ресурсосберегающих технологий. В результате основные показатели, характеризующие воздействие отрасли на окружающую среду, за последние годы существенно не улучшились, экологическая обстановка в ряде регионов остается неблагополучной, а загрязнение окружающей среды - высоким.

За последние годы сокращение поголовья скота и птицы несколько снизило негативное влияние животноводства на окружающую среду. В результате сокращения поголовья скота объем стоков от животноводческих комплексов и птицефабрик уменьшился более чем на 50 млн. тонн или на 12%. Практически без очистки сбрасываются сточные воды животноводческих комплексов и других сельскохозяйственных объектов. Большинство очистных сооружений (78,5%) не отвечают нормативным требованиям. Неэффективная работа очистных сооружений обусловлена устаревшими технологиями очистки сточных вод и изношенностью оборудования.

1.1.2  Загрязнение атмосферного воздуха

Предприятиями сельского хозяйства выброшено в атмосферу более 25,58 тыс. тонн загрязняющих веществ. Химическому и биологическому загрязнению атмосферного воздуха в значительной мере способствуют также недостаточно отработанные технологии на промышленно-животноводческих комплексах и птицефабриках. Источниками загрязнения атмосферы являются помещения для содержания скота, откормочные площадки, навозохранилища, биологические пруды, пруды-накопители сточных вод, поля фильтрации, поля орошения. В зоне животноводческих комплексов и птицефабрик атмосферный воздух загрязнен микроорганизмами, пылью, аммиаком и другими продуктами жизнедеятельности животных, часто обладающими неприятными запахами (свыше 45 различных веществ). Эти запахи могут распространяться на значительном расстоянии (до 10 км), особенно от свинокомплексов.

Значительное место в загрязнении окружающей среды в сельском хозяйстве в настоящее время принадлежит химическим соединениям и препаратам, используемым для борьбы с различными вредителями, болезнями и сорняками в сельском хозяйстве. Применение минеральных удобрений и химических средств защиты растений в целях повышения урожайности сельскохозяйственных культур заострили экологическую проблему. Агрохимизация, в отличие от загрязнения природы отходами промышленного производства, является целенаправленной деятельностью.

1.1.3  Проблема применения, хранения и утилизации удобрений и пестицидов

Удобрения и пестициды через почву загрязняют продукты питания, что сказывается на здоровье человека. Это в конечном итоге сказывается на состоянии окружающей среды в целом и представляет потенциальную опасность для здоровья людей. Сокращение поставок и объемов применения пестицидов в последние годы привело к существенному снижению загрязнения ими водоисточников, почв и растениеводческой продукции. Однако потенциальную угрозу для окружающей среды представляют запрещенные, непригодные для дальнейшего использования пестициды, объекты хранения и применения ядохимикатов. Складские помещения, используемые для хранения ядохимикатов, в том числе и запрещенных к применению, зачастую находятся в аварийном состоянии либо не приспособлены для этих целей. Свыше 30% хозяйств не располагают специализированными площадками для заправки техники, протравливания семян и мойки транспортных средств. Особую опасность представляет загрязнение окружающей среды в результате нарушения правил хранения, транспортировки и применения минеральных удобрений и пестицидов.

Проблемой в сельскохозяйственном производстве остаются вопросы складирования, хранения, обезвреживания, утилизации или захоронения пришедших в негодность ядохимикатов. Масса их составляет более одной тонны, состояние хранения оценивается как неудовлетворительное, представляя угрозу загрязнения окружающей среды, гибели животных и растений.

Последние годы в сельскохозяйственных предприятиях сложились крайне неудовлетворительные условия хранения средств защиты растений. В результате проводимой реорганизации крупных сельскохозяйственных предприятий происходит обвальное разрушение складской базы; многие склады не имеют юридического владельца, и пришли в полную негодность. Финансовый кризис сельхозпроизводителей не позволяет им не только вести строительство новых складских помещений, но и производить ремонтно-восстановительные работы в старых складах.

Состояние хранения средств химизации в большинстве случаев оценивается как неудовлетворительное и с каждым годом ухудшается. Отмечены факты хранения средств химизации в приспособленных помещениях, расположенных в зонах населенных пунктов, водоохранных зонах, зонах затопления. Санитарно-экологические паспорта на хранение средств химизации имеет незначительная часть землепользователей. Наибольшую остроту имеет проблема утилизации пришедших в негодность и запрещённых к применению в сельскохозяйственном производстве пестицидов. Наибольшую опасность для здоровья населения и объектов окружающей среды представляют хлорорганические и фосфорорганические инсектициды, ртутьсодержащий протравитель гранозан, и ряд персистентных гербицидов. Их утилизация или захоронение в регионе пока не находит приемлемого решения с учетом разумного баланса финансовой и экологической сторон проблемы.

1.2     Проблемы землепользования в сельскохозяйственном производстве

.2.1    Загрязнение удобрениями и ядохимикатами

Воздействие земледелия на природный комплекс начинается с уничтожения на больших площадях сообщества естественной растительности и замены ее культурными видами. Следующий компонент, испытывающий существенные изменения, - почва. В естественных условиях почвенное плодородие постоянно поддерживается тем, что взятые растениями вещества снова возвращаются в нее с растительным опадом. В земледельческих же комплексах основная часть элементов почвы изымается вместе с урожаем, что особенно типично для однолетних культур. Представление о масштабах потерь по сравнению с запасами элементов в пахотном слое почвы дает таблица.

Подобная ситуация повторяется ежегодно, поэтому существует вероятность того, что через несколько десятков лет запас основных элементов почвы будет исчерпан.

Для восполнения изъятых веществ в почвы вносят в основном минеральные удобрения: азотные, фосфорные, калийные. Это имеет как положительные последствия - пополнение запасов питательных веществ в почве, так и отрицательные - загрязнение почвы, воды и воздуха. При внесении удобрений в почву попадают так называемые балластные элементы, которые не нужны ни растениям, ни почвенным микроорганизмам. Например, при использовании калийных удобрений наряду с необходимым калием вносится бесполезный, а в некоторых случаях вредный хлор; с суперфосфатом попадает много серы и т.д. Токсичного уровня может достигать и количество того элемента, ради которого минеральное удобрение вносят в почву. Прежде всего, это относится к нитратной форме азота. Избыточные нитраты накапливаются в растениях, загрязняют подземные и поверхностные воды (вследствие хорошей растворимости нитраты легко вымываются из почвы). Кроме того, при избытке нитратов в почве размножаются бактерии, которые восстанавливают их до азота, поступающего в атмосферу.

Кроме минеральных удобрений в почву вносятся различные химические вещества для борьбы с насекомыми (инсектициды), сорняками (пестициды), для подготовки растений к уборке, в частности дефолианты, ускоряющие сбрасывание листьев у хлопчатника для его машинной уборки. Большинство этих веществ очень токсичны, не имеют аналогов среди природных соединений, очень медленно разлагаются микроорганизмами, поэтому последствия их применения трудно предсказать. Общее название вносимых ядохимикатов - ксенобиотики (чужие для жизни).

В целях увеличения урожая в развитых странах пестицидами обрабатывают около половины посевных площадей. Мигрируя вместе с пылью, подземными и наземными водами, ядохимикаты распространяются повсеместно (они обнаружены на Северном полюсе и в Антарктиде) и представляют повышенную экологическую опасность.

1.2.2 Воздействие на почву орошения и осушения земель

Глубокое и длительное, а часто необратимое воздействие на почву, изменяющее ее коренные свойства, оказывают орошение и осушение земель.

В XX в. площади земледелия существенно расширились: с 40 млн. га до 270 млн. га, из которых орошаемые земли занимают 13% пашни, а их продукция превышает 50% всей сельскохозяйственной продукции. Орошаемые ландшафты - наиболее преобразованные из всех типов сельскохозяйственных антропогенных ландшафтов. Изменяются влагооборот, характер распределения температуры и влажности в приземном слое воздуха и верхних слоях почвы, создается специфический микрорельеф. Изменения водного и солевого режимов почвы часто вызывают заболачивание и вторичное засоление почвы. Чудовищным последствием непродуманного орошаемого земледелия является гибель Аральского моря.

Для орошения из природных комплексов изымаются огромные массы воды. Во многих странах и районах мира орошение является основной статьей расхода воды и в маловодные годы приводит к дефициту водных ресурсов. Расход воды на сельское хозяйство занимает среди всех видов водопользования первое место и составляет свыше 2000 км3 в год, или 70% мирового водопотребления, из них более 1500 км3 - безвозвратное водопотребление, из которого около 80% уходит на орошение.

1.2.3  Проблема осушения болот

Огромные площади в мире занимают заболоченные земли, использование которых становится возможным только после проведения осушительных мероприятий. Осушение оказывает очень серьезное влияние на ландшафт. Особенно сильно изменяется тепловой баланс территорий - резко сокращаются затраты тепла на испарение, уменьшается относительная влажность воздуха, увеличиваются суточные амплитуды температур. Меняется воздушный режим почв, увеличивается их проницаемость, соответственно, меняется ход процессов почвообразования (активнее разлагается органический опад, происходит обогащение почвы питательными веществами). Осушение вызывает и увеличение глубины залегания грунтовых вод, а это, в свою очередь, может вызвать пересыхание многочисленных ручьев и даже небольших рек. Очень серьезны глобальные последствия осушения - болота дают основную массу кислорода атмосферы.

Таковы глобальные последствия воздействия земледелия на природные комплексы. Среди них следует отметить и нагрузки, которые испытывает экология от распространенной преимущественно в тропических широтах подсечно-огневой системы земледелия, ведущей не только к уничтожению лесов, но и к достаточно быстрому истощению почвы, а также выбросам в атмосферный воздух большого количества аэрозольной золы и сажи. Пагубно для экосистем выращивание монокультур, вызывающих быстрое истощение почвы и заражение ее фитопатогенными микроорганизмами. Культура сельского хозяйства необходима, так как неразумная распашка почвы значительно изменяет ее структуру, а при определенных условиях может способствовать таким процессам, как водная и ветровая эрозия.

1.2.4 Дегумификация почв

Последние десятилетия гумусовое состояние привлекает внимание исследователей в плане деградационной дегумификации почв. Снижение содержания гумуса приводит к снижению плодородия почв.

Дегумификация почв - уменьшение содержания и запасов органического вещества. Дегумификация наблюдается при распашке и сельскохозяйственном использовании почв. Изменения в окружающей среде неизбежно вызывают перестройку всей почвенной системы.

В разных почвах темпы дегумификации неодинаковы. Давно известен факт, что более богатые в прошлом почвы теряют гумус намного больше, чем малогумусные.

Развитие дегумификации определяется соотношением в севооборотах пропашных культур и культур сплошного сева, удельным весом многолетних трав, применением органических и минеральных удобрений.

Глава 2. Материалы и методы исследований

.1.1    Структура земельного фонда Республики Беларусь и ее изменение и трансформация под влиянием сельскохозяйственного производства

Общий земельный фонд страны по состоянию на 1 января 2010 г., по данным Государственного земельного кадастра Республики Беларусь, составляет 20759,8 тыс. га. Структура земельного фонда по видам земель отражена на рисунке 1.

В структуре земельного фонда в 2010 г. по сравнению с 2009 г. существенных изменений не произошло. Сохранилась положительная направленность в динамике площади лесных земель и земель под древесно-кустарниковой растительностью. В то же время площадь сельскохозяйственных земель продолжала планомерно сокращаться (табл.1).

Рисунок 1− Структура земельного фонда Республики Беларусь по видам земель

Наблюдается наметившаяся ранее тенденция к увеличению площади земель под застройкой, а также под дорогами и другими транспортными путями, общая площадь которых возросла на 18,1 тыс. га, а также к уменьшению нарушенных, неиспользуемых и иных земель, которые ежегодно сокращаются на 5-10%. На 3% увеличилась площадь земель под улицами, площадями и другими местами общего пользования, в то время как в предыдущий пятилетний период площадь данного вида земель сокращалась.

Отмечалось, как и в период с 2008 по 2009 г., сокращение земель под болотами, площадь которых в 2010 г. по сравнению с 2009 г. уменьшилась на 6,9 тыс. га. Площадь земель под водными объектами практически не изменилась.

Кроме характеристики земельного фонда страны по видам земель производилась его оценка по категориям землепользователей (табл. 1).

Таблица 1−Структура земельного фонда Республики Беларусь по видам земель и ее изменение в 2010 г.

Доля земель государственных лесохозяйственных организаций составила 39,9% площади Беларуси. По сравнению с 2009 г. площадь таких земель сократились на 31,2 тыс. га, хотя в предыдущие годы наметилась тенденция к ее росту за счет передачи малопродуктивных и нерационально используемых сельскохозяйственных и других земель лесоустроительным организациям и предприятиям. Так, за предыдущий период 2006-2009 гг. площадь данных земель увеличилась на 77,7 тыс. га.

В 2010г. также сократились площади земель граждан, включающие земельные участки, предоставленные им для строительства и обслуживания жилого дома, ведения личного подсобного хозяйства, дачного строительства, сенокошения и выпаса скота, а также традиционных народных промыслов. Данная тенденция наблюдалась и в предыдущие годы. За трехлетний период площадь таких земель сократилась на 139,1 тыс. га и в 2010г. составила 5,5% площади земельного фонда страны.

Таблица 2−Структура земельного фонда Республики Беларусь по основным категориям землепользователей и ее изменение в 2007 г.

В 2010 г. по сравнению с 2009 г. на 40,0 тыс. га или 5,9% увеличилась площадь земель организаций промышленности, транспорта, связи, энергетики, обороны и иного назначения, при этом их доля составила 3,5% площади земельного фонда.

Площади земель организаций, эксплуатирующих и обслуживающих гидротехнические и другие водохозяйственные сооружения, в 2010 г. по сравнению с 2009 г. сократились на 1,5% и приблизились к уровню 2005 г.

Деградация и эрозия почвенного покрова

На территории Беларуси деградация земель происходит в результате водной и ветровой эрозии, химического загрязнения земель в населенных пунктах, вдоль дорог, в зонах воздействия полигонов промышленных и коммунальных отходов, трансформации и ухудшения свойств осушенных торфяных почв и дерново-подзолистых почв при их длительном сельскохозяйственном использовании, а также в результате добычи полезных ископаемых, культуртехнических работ, дорожного, городского и других видов строительства, нерационального использования земель лесного фонда.

Водная и ветровая эрозия

Из всех видов деградации земель наиболее выражена водная и ветровая эрозия (дефляция).

Процессы водной эрозии характерны для Белорусского Поозерья и Центральной Беларуси в районах, где преобладают холмистый расчлененный рельеф и тяжелые почвы. Проявление ветровой эрозии наиболее типично для Полесья, где широко распространены мелиорированные земли и преобладают почвы легкого состава с хорошей водопроницаемостью, а также осушенные торфяные почвы.

Площадь эродированных земель на территории Беларуси составляет более 556 тыс. га или 2,7% площади страны, земель с потенциально возможным смывом почвы - около 1443 тыс. га или 7,0%, дефляционноопасных - около 1010,2 тыс. га или 4,9%.

Из всех земель сельскохозяйственного использования на долю земель, подверженных водной эрозии, приходится 408,5 тыс. га или 5,3%, ветровой - 82,6 тыс. га или 1,1% площади. Распределение эродированных земель по типам эрозии и степени эродированности иллюстрирует рисунок 2.

По данным РУП «Институт почвоведения и агрохимии», сельскохозяйственные земли, подверженные водной и ветровой эрозии, в разрезе административных областей по площадям и удельному весу от всех сельскохозяйственных земель распределяются следующим образом (табл. 3).

Рисунок 2− Распределение эродированных земель на территории Беларуси по степени эродированности

водопотребление землепользование удобрение осушение

Таблица 3−Распределение эродированных почв на сельскохозяйственных землях Беларуси по типам эрозии

* % от общей площади сельскохозяйственных земель области.

В целях борьбы с эрозией почв необходимо осуществлять систему организационно-хозяйственных, технологических, агротехнических, лесо- и гидромелиоративных противоэрозионных мероприятий, выполнение которых будет способствовать сохранению и восстановлению эродированных почв.

Трансформация осушенных торфяных почв

Как известно, проведение широкомасштабной осушительной мелиорации в 1960-1980 гг. способствовало возникновению ряда экологических проблем. Среди них - минерализация торфяного слоя, ускоренная деградация почв, увеличение частоты засух и заморозков, нарушение водного режима. Крайне напряженная ситуация в этом отношении сложилась в Белорусском Полесье.

Снижение в последние десятилетия темпов мелиоративных работ позволило объективно оценить негативные последствия влияния мелиорации на состояние почвенного покрова.

Прежде всего, это относится к торфяным почвам Белорусского Полесья, осушение и интенсивное сельскохозяйственное использование которых сопровождалось сокращением их площади, изменением качественного состава, ускоренной сработкой органического вещества и, как следствие, формированием антропогенно преобразованных почвенных разновидностей, которые утратили генетические признаки торфяных почв и представляют собой новые низкоплодородные почвы, которые по основным параметрам приближаются к минеральным почвам.

Сохранение продуктивности сельскохозяйственных земель

В условиях Беларуси продуктивность сельскохозяйственных земель в значительной степени зависит от использования средств химизации и поддержания достигнутого уровня плодородия почв.

Устойчивая тенденция к снижению объемов применения удобрений, начавшаяся в начале 1990-х годов, обусловила планомерное падение продуктивности пахотных земель страны. В среднем за 1991-1995 гг. оно составило 16,1% от уровня 1986-1990 гг., за 1996-2000 гг. - 32,0%, за 2001-2005 гг. - 21,7%.

С 2005 г. наметилась тенденция к увеличению продуктивности пахотных земель. В 2009 г. по сравнению с 2001-2005 гг. рост продуктивности составил от 0,5% в Гродненской области до 20% в Могилевской со средним показателем 12%. В 2010 г. по сравнению с 2006 г. минимальное значение данного показателя отмечалось в Гомельской области (6%), максимальное - в Витебской (18%).

Наиболее действенным агрохимическим фактором формирования высокой урожайности сельскохозяйственных культур в стране является рациональное использование минеральных удобрений. Применение на уровне около 250 кг действующего вещества (д.в.) на 1 га сельхозугодий на фоне интегрированной защиты растений выступает в качестве одного из необходимых условий продовольственной безопасности Беларуси и производства конкурентоспособной продукции на внешнем рынке. Несмотря на высокую стоимость, применение минеральных удобрений высоко рентабельно.

Как показал анализ данных за период 1986-2007 гг., внесение минеральных удобрений в 1991-1995 гг. составило 68% от уровня 1986-1990 гг. (табл. 5). В последующие годы тенденция к снижению сохранилась и составила: за 1996-2000 гг. - 57,5%, 2001-2005 гг. - 60,2%. В последние два года отмечен рост используемых удобрений: в 2006 г. на 1 га пашни внесено 247 кг удобрений, в 2007 г. - 236 кг, что обусловило рост продуктивности пахотных земель.

За прошедшие годы резко снизились объемы внесения фосфорных удобрений. Так, в 2001-2005 гг. на 1 га пахотных земель приходилось 20 кг фосфора, что в 3,3 раза ниже, чем внесено за период 1986-1990 гг. В 2006 и 2007 г. их использование повысилось до 44 и 41 кг/га соответственно (таб. 4).

Таблица 4−Внесение минеральных удобрений на пахотных землях Беларуси в 1986-2007 гг., кг/га

В 2006-2007 гг. использование данного вида удобрений по сравнению с 1996-2000 гг. увеличилось в 1,5 раза и достигло 110-114 кг/га. При этом максимальные показатели характерны для Брестской области (120-121 кг/га), а минимальные - для Витебской (92-96 кг/га).

Загрязнение почв пестицидами

В 2007 г. в рамках НСМОС РЦРКМ проведены наблюдения за загрязнением почв сельскохозяйственных земель хлорорганическими пестицидами (ХОП), которые включали отбор проб в 10 хозяйствах Брестской области на площади более 1,238 тыс. га. В почвенных образцах определялись остаточные количества ДДТ и его метаболитов ДДЭ и ДДД (∑ДДТ), четырех изомеров ГХЦГ (∑ГХЦГ), эндосульфана, эндрина и метоксихлора (табл. 7). В качестве критерия для оценки загрязнения земель данным загрязнителем использовалось значение предельно допустимой концентрации вещества в почвах, равное 0,1 мг/кг.

Таблица 5−Сравнительная оценка загрязнения почв в городах Беларуси

в 2007 г.

* Доля почвенных образцов с концентрацией выше фона, % (в скобках - среднее значение в долях фона).

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ

Деградация и эрозия почвенного покрова

На территории Беларуси деградация земель происходит в результате водной и ветровой эрозии, химического загрязнения земель в населенных пунктах, вдоль дорог, в зонах воздействия полигонов промышленных и коммунальных отходов, трансформации и ухудшения свойств осушенных торфяных почв и дерново-подзолистых почв при их длительном сельскохозяйственном использовании, а также в результате добычи полезных ископаемых, культуртехнических работ, дорожного, городского и других видов строительства, нерационального использования земель лесного фонда.

Из всех видов деградации земель наиболее выражена водная и ветровая эрозия (дефляция).

Процессы водной эрозии характерны для Белорусского Поозерья и Центральной Беларуси в районах, где преобладают холмистый расчлененный рельеф и тяжелые почвы. Проявление ветровой эрозии наиболее типично для Полесья, где широко распространены мелиорированные земли и преобладают почвы легкого состава с хорошей водопроницаемостью, а также осушенные торфяные почвы.

Площадь эродированных земель на территории Беларуси составляет более 556 тыс. га или 2,7% площади страны, земель с потенциально возможным смывом почвы - около 1443 тыс. га или 7,0%, дефляционноопасных - около 1010,2 тыс. га или 4,9%.

Из всех земель сельскохозяйственного использования на долю земель, подверженных водной эрозии, приходится 408,5 тыс. га или 5,3%, ветровой - 82,6 тыс. га или 1,1% площади.

По данным РУП «Институт почвоведения и агрохимии», сельскохозяйственные земли, подверженные водной и ветровой эрозии, в разрезе административных областей по площадям и удельному весу от всех сельскохозяйственных земель распределяются следующим образом.

Наибольшие площади земель, подверженных водной эрозии, расположены в Витебской области и составляют 27,4% общей площади таких территорий. На долю Минской, Могилевской и Гродненской областей приходится соответственно 25,4%, 21,3 и 15,6%, для Брестской и Гомельской областей - всего 7,6 и 2,7% соответственно. Земли, подверженные дефляции, приурочены преимущественно к Гомельской, Минской и Гродненской областям - соответственно 26,4%, 25,8 и 25,7% площади всех сельхозугодий, подверженных ветровой эрозии. На долю Брестской области приходится 13,7% таких земель, Витебской и Могилевской - 5,1 и 3,3% соответственно.

В целом, наибольшие площади сельскохозяйственных земель, подверженных водной и ветровой эрозии, характерны для Минской и Витебской областей и составляют соответственно 125,0 и 116,2 тыс. га, наименьшие - для Гомельской и Брестской областей - соответственно 32,7 и 42,6 тыс. га. По удельному весу таких земель в общей площади сельскохозяйственных угодий административные области ранжируются в следующей последовательности: Витебская - 7,3%, Минская - 6,6, Гродненская и Могилевская - по 6,4, Брестская - 2,9 и Гомельская - 2,4%.

Водная и ветровая эрозия почв наносит существенный экономический и экологический ущерб, ее последствия приводят к разрушению почвенного покрова и, как следствие, к ухудшению физических, агротехнических и биологических свойств почв.

Исследования показывают, что при современном характере использования эрозионноопасных земель со смываемой и выдуваемой почвой с одного гектара ежегодно выносится в среднем до 10-15 т твердой фазы почвы, 150-180 кг гумусовых веществ, 10 кг азота, 4-5 кг фосфора и калия, 5-6 кг кальция и магния, что отрицательно сказывается на плодородии почв. При этом потери урожая основных сельскохозяйственных культур на эродированных землях составляют в зависимости от степени эродированности для разных культур от 5 до 60%.

В последние годы мелиоративное освоение новых земель практически не ведется. В 2010 г. площадь осушенных земель по сравнению с предыдущим трехлетним периодом фактически не изменилась и составила 3412,2 га или 16,4% территории страны.

Удельный вес осушенных земель в общей площади территории административных областей Беларуси иллюстрирует рисунок 3.

Рисунок 3−Удельный вес осушенных земель в административных областях Беларуси

Наибольшие площади осушенных земель встречаются в Брестской (745,4 тыс. га) и Минской (717,5 тыс. га) областях, наименьшие - в Могилевской (331,1 тыс. га) и Гродненской (324,3 тыс. га). В Витебской и Гомельской областях на долю таких земель приходится 624,8 и 669,1 тыс. га соответственно.

Из общей площади всех осушенных земель на долю сельхозугодий приходится 2890 тыс. га (85%), лесных и других лесопокрытых земель - 373,3 тыс. га (10%), на остальные земли - около 5%.

В общей площади сельскохозяйственных земель страны, осушенные земли составляют 38,1%. Наибольший удельный вес они имеют в Брестской (56,3%), Гомельской (42,2) и Витебской областях (40,0%), наименьший - в Могилевской (24,8%) и Гродненской (26,3%). В Минской области данный показатель составляет 37,0%.

В связи с сокращением в последние годы работ по поддержанию мелиоративных систем в надлежащем состоянии, произошло их зарастание, заиление и, в конечном итоге, вторичное заболачивание территории.

Итогом деградации мелиорированных почв является выход на дневную поверхность подстилающих пород, из которых на Полесье 92% составляют пески.

С учетом происходящих изменений гидрологического режима и климата, а также количественных и качественных показателей почв данных территорий необходимо постоянно совершенствовать технологические нормативы и регламенты системы земледелия на осушенных торфяных почвах. В Республиканской программе «Сохранение и использование мелиорированных земель на 2006-2010 годы», которая является составной частью Государственной Программы возрождения и развития села на 2005-2010 годы, заложены основы экологически целесообразного и экономически обоснованного использования мелиорированных земель, что позволит свести к минимуму существующие тенденции к ухудшению состояния почвенного покрова данных территорий.

В настоящее время, по данным отдела мониторинга РУП «Институт почвоведения и агрохимии», средневзвешенное содержание подвижного фосфора в почвах сельхозугодий составляет 177 мг/кг, и, по сравнению с первым туром обследования, увеличилось в 2,3 раза. Вместе с тем невысокие объемы применения фосфорных удобрений обуславливают увеличение площади земель с содержанием подвижного фосфора менее 100 мг/кг почвы.

Рисунок 4−Объемы применения фосфорных удобрений на территории Беларуси в 1966-2007 гг., кг действующего вещества на 1 га пашни

Внесение калийных удобрений вплоть до 2005 г. снижалось. В 2001-2005 гг. объем их внесения составил 73% от уровня 1966-1990 гг. (см. рис. 5).

Рисунок 5−Объемы применения калийных удобрений на территории Беларуси в 1966-2007 гг., кг действующего вещества на 1 га пашни

Важнейшим агрохимическим приемом повышения эффективного и потенциального плодородия почв Беларуси является известкование кислых почв, так как повышенная кислотность создает неблагоприятные условия для роста и развития сельскохозяйственных культур. Известкование позволяет снизить подвижность тяжелых металлов, активизирует деятельность полезных микроорганизмов, улучшает режимы азотного и фосфатного питания растений.

Максимальные объемы химических мелиорантов для известкования кислых почв использовались в период с 1965 по 1990 г. и составляли 5,1-5,3 млн. т. Начиная с 1991 г., их ежегодное применение снижалось, достигнув минимума (1,2 млн. т) в 2001 г. В последние годы (2005-2007 гг.) объемы использования мелиорантов находились на уровне 2,1-2,5 млн. т (рис. 6).

Рисунок 6−Объемы применения известковых удобрений на кислых почвах сельскохозяйственных земель на территории Беларуси в 1991-2007 гг., млн. т

Известкование почв способствовало сокращению площадей с кислыми почвами, что позволило в конце 1990-х годов перейти к концепции поддерживающего известкования, основная цель которой - сохранение уровня кислотности почв сельхозугодий. Значение средневзвешенного показателя реакции почв рНКCl со второго тура агрохимического обследования к десятому возросло соответственно с 4,93 до 5,98. В настоящее время на большей части территории страны кислотность почв находится в оптимальном для растений интервале.

По данным агрохимического обследования, на 01.01.2010, согласно действующей инструкции, в химической мелиорации нуждаются 27,9% сельскохозяйственных земель страны. Потребность в известковых удобрениях составляет 2199,5 тыс. т действующего вещества, в том числе для пашни - 1401,9 тыс. т, для улучшенных сенокосов и пастбищ - 593,1 тыс. т, для загрязненных земель - 205,3 тыс. т. С учетом применения дефеката и сапропеля ежегодная потребность составит 2129,2 тыс. т д.в. СаСО3. Указанные объемы известкования являются оптимальными для проведения систематического поддерживающего известкования.

План известкования кислых почв периодически корректируется с целью уточнения объемов химической мелиорации на основании данных агрохимического обследования и изменения экспликации сельскохозяйственных земель страны.

Потребность в известковых удобрениях может быть полностью покрыта за счет внутреннего сырья, поскольку страна обладает большими запасами доломитов, пригодных для промышленного производства известковых мелиорантов.

В настоящее время в Беларуси в качестве известкового мелиоранта, кроме доломитовой муки, применяется и отход сахарного производства - дефекат, ежегодное накопление которого составляет 90-120 тыс. т. Дефекат белорусских сахарных заводов как известковый материал имеет сравнительно высокое качество и его использование в качестве мелиоранта позволяет снижать затраты на известкование кислых почв.

Для улучшения качества сельскохозяйственных земель и увеличения их продуктивности, наряду с минеральными, применяются органические удобрения, роль которых в настоящее время возросла в связи с увеличением в структуре посевных площадей доли пропашных культур и снижением посевов многолетних трав.

При оптимальной структуре посевных площадей для поддержания бездефицитного баланса гумуса потребность в органических удобрениях составляет 9,4 т/га или 43 млн. т. В связи с уменьшением поголовья скота и сокращением использования торфа внесение органических удобрений на пахотных землях Беларуси в последние годы сократилось до уровня 6,2-6,3 т/га при интенсивной структуре посевов.

В 2007 г. наметилась тенденция к увеличению объемов заготовок и применения органических удобрений, в результате чего было внесено 7,5 т/га или 34,8 млн. т. Применение органических удобрений в разрезе административных областей весьма неравномерно: наиболее благополучными являются Гродненская, Минская и Брестская области, наименее - Витебская и Могилевская.

Для обеспечения положительного баланса гумуса в почвах необходимо максимально использовать все возможные источники органического вещества - солому, торф, а также расширять посевы многолетних трав и промежуточных культур. Промежуточные культуры, посеянные не позднее 1 августа, позволяют увеличить выход органического вещества, эквивалентного применению 4 т/га навоза. В структуре посевных площадей промежуточные культуры должны занимать не менее 10%. Фактически, в последние годы промежуточные культуры занимали не более 3% площадей пашни (2,4% в 2006 г., 2,7% в 2007 г.).

В качестве дополнительного источника органического вещества для повышения содержания гумуса в почвах может быть измельчение и запашка соломы рапса, гречихи, люпина и зерновых культур в объеме не менее 3 млн. т. Так, запашка 1 т соломы в сочетании с жидким навозом или минеральным азотом по своему действию равноценна 3,5-4,0 т/га соломистого навоза, что особенно важно для полей, удаленных от ферм, так как доставка органических удобрений связана со значительными затратами.

Выполненные расчеты показывают, что в 2010 г. с учетом имеющегося поголовья скота выход навоза составит 41,3 млн. т, из них 50% - бесподстилочный навоз. Это выдвигает необходимость решения проблем, связанных с разработкой и внедрением экологически безопасных высокоэффективных технологий утилизации бесподстилочного навоза, в частности, его компостирование с использованием торфа и соломы. В 2008 г. в Беларуси утверждена Государственная программа «Торф», которая предусматривает использование добытого торфа не только на топливо, но и в сельском хозяйстве для производства удобрений.

Таблица 6−Средневзвешенное содержание остаточных количеств хлорорганических пестицидов в почвах сельхозугодий Брестской области

В почвах сельхозугодий Брестской области средневзвешенное содержание остаточных количеств ∑ДДТ составило 0,00304 мг/кг, что соответствует 0,03 ПДК. Наибольшее значение токсиканта, достигающее 0,028 мг/кг или 0,28 ПДК, зафиксировано на поле одной из областных сельскохозяйственных опытных станций в Пружанском районе.

Концентрации остаточных количеств ∑ГХЦГ равны 0,00001 мг/кг или 0,0001 ПДК. При этом максимальное содержание составило 0,00054 мг/кг или 0,005 ПДК. Эндосульфан зафиксирован в остаточных количествах 0,00006 мг/кг (0,0006 ПДК), эндрин - 0,00009 мг/кг (0,0009 ПДК). Остаточные количества метоксихлора обнаружены лишь в двух проанализированных пробах почвы на уровне 0,002-0,003 ПДК.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С древних времен человек разрушал естественные экосистемы и заменял их искусственными сельскохозяйственными (агроценозами), но, стремясь получить наибольшую продукцию, часто не учитывал истощаемость и неустойчивость - этих систем. После богатых урожаев первых лет почва быстро деградировала, поля становились бесплодными.

Известно, что для поддержания высокой продуктивности агроценозов приходится затрачивать много средств и энергии на обработку почв, удобрения, орошение, борьбу с вредителями и выполнение других условий современной агротехники. Подсчитано, что в современном сельском хозяйстве для увеличения урожайности зерновых культур в 2 раза необходимо увеличить в 10 раз внесение удобрений, ядохимикатов и мощности сельскохозяйственной техники. При этом неизбежно возрастет степень загрязнения среды.

В сельском хозяйстве возникла еще одна очень острая экологическая проблема, вызванная применением ядохимикатов для борьбы с вредителями. Без применения химических средств защиты современное сельское хозяйство обойтись не может. Но, как выяснилось, ядохимикаты отравляют не только вредителей, но и их врагов - полезных человеку насекомых, птиц и других животных, подавляют рост и фотосинтез растений, т, е. нарушают в большей или меньшей мере (в зависимости от масштабов и методов их использования) всю экосистему в целом. Кроме того, попадая с продуктами в пищу человека, медленно отравляют и его. Возникла проблема проведения борьбы с вредителями сельского хозяйства методами, безопасными для человека. Следует в первую очередь отказаться от использования стойких ядохимикатов, что уже сделано в нашей стране по отношению к такому препарату, как ДДТ.

Вопрос усложняется еще и тем, что у вредителей благодаря их высокой численности очень быстро в процессе естественного отбора возникают ядоустойчивые расы, и нужно все начинать сначала: синтезировать новые яды, испытывать их, вводить в производство и т.д. И надо сказать, что в этом соревновании химиков и насекомых побеждают пока последние.

Решить эту проблему помогает экология. Речь идет о применении биологических методов борьбы с вредителями сельского и лесного хозяйства. Кроме давно известных методов привлечения на поля, в сады и парки птиц-энтомофагов, оказалось возможным включить в состав агроценозов насекомых-хищников или насекомых-паразитов, питающихся вредителями.

Уже существует довольно большой список их живых заменителей ядохимикатов, ведутся обширные исследования в этой области. Из отряда перепончатокрылых прекрасно оправдал себя афелинус - паразит кровяной тли - опасного врага садоводства. Другой представитель этого же отряда - маленькая трихограмма (длина ее тела менее 3 мм) - уничтожает лугового мотылька, капустную и хлопковую совку и других опасных вредителей. Ее личинки питаются яйцами этих насекомых. Для размножения трихограммы созданы специальные биофабрики, разработаны методы ее внесения в культуры. В странах СНГ трихограмму успешно применяли на площади свыше 10 млн. га.

Ряд экологических проблем сельскохозяйственного производства связан с загрязнением окружающей среды. Так, установлено, что около 60% вносимых в почву удобрений вымываются из нее и поступают в водоемы - реки, водохранилища. В них же поступают, часто без очистки или плохо очищенные, стоки животноводческих комплексов, птицефабрик и ферм. В результате происходит чрезмерное обогащение водоемов азотом и фосфором, которые вместо того, чтобы повышать урожай сельскохозяйственных культур, вызывают бурное развитие микроскопических водорослей, называемое "цветение воды", - процесс, характеризующийся отмиранием и разложением этой избыточной биомассы и ухудшением качества воды. Несмотря на интенсивно ведущиеся исследования, эффективных и надежных мер борьбы с цветением водоемов пока не разработано. Очевидно, основные меры здесь должны сводиться к предупреждению смыва удобрений и загрязнения водоемов.

Библиографический список

1.       Арустамов, Э.А. Природопользование: Учебник 5-е издание, переработанное и дополненное/Э. А. Арустамов.−М.: Издательско−торговая корпорация «Дашков и К», 2003 г. 134−195

.        Вальков, В.Ф. Почвоведение: Учебник для вузов/В. Ф. Вальков, К. Ш. Казеев, С. И. Колесников.−Ростов н/Д.: Издательский центр «МарТ», 2006 г. 437−489

.        Гурова, Т. Ф. Основы экологии и рационального природопользования / Т. Ф. Гурова, Л. В. Назаренко. - М.: Издательство Оникс, 2005. с 18 - 23

.        Данилов-Данильян, В.И. Экология, охрана природы и экологическая безопасность/ В.И. Данилов-Данильян.- М.: МНЭПУ, 1997 г. с 20 - 22

.        Данилов-Данильян, В.И. Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать?/В.И. Данилов-Данильян.- М.: МНЭПУ, 1997 г. с 113 - 117

.        Донская, С.А. Основы экологии и экономика природопользования/С.А. Донская, Н.П. Донской. - Мн.: Технопринт, 2000 г. с 71 - 77

.        Емельянов, А.Г. Основы природопользования/А. Г. Емельянов.−М.: Издательский центр «Академия», 2004 г. с 99−104

.        Реймерс, Н. Ф. Природопользование/Н.Ф. Реймес. - М.: Издательский центр «Мысль», 1990 г. с 54 - 62

.        Реймерс, Н.Ф. Природопользование/Н.Ф. Реймес.- М. 1990г. с 61 - 70

.        Подобедов, Н.С. Природные ресурсы Земли и охрана окружающей среды/Н.С. Подобедов.- М.: Издательский центр «Недра», 1985 г. с 44 - 50

.        Протасов, В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России/В.Ф. Протасов.- М.: 1999 г. с 114 - 125

.        Пыльнева, Т.Г. Природопользование/Т.Г. Пыльнева.- М, 1997г. с 60 - 71

.        Савенок, А. Ф. Основы экологии и рационального природопользования / А. Ф. Савенок, Е. И. Савенок. - Мн.: Сэр-Вит, 2004 г. с 391- 432

.        Трушина, Т.П. Экологические основы природопользования/Т. П. Трушина.−Ростов н/Д.: «Феникс», 2001 г. с 160−190

.        Хаустов, А.П. Природопользование, охрана окружающей среды и экономика / А. П. Хаустов. - М.: Издательство РУДН, 2006 г. с 128 - 134

.        Шимова, О. С. Основы экологии и экономика природопользования/ О. С. Шимова, Н. К. Соколовский. - Мн.: БГЭУ, 2002 г. с 358- 367