Геоэкология, 2-й семестр Сельское хозяйство и окружающая среда
Сельское хозяйство Растениеводство (земледелие) Животноводство зерновое хозяйство, производство технических культур, картофелеводство, овощеводство, плодоводство, виноградарство, кормопроизводство, прочие: цветоводство, питомники скотоводство, свиноводство, овцеводство, коневодство, птицеводство, оленеводство, пушное звероводство, рыбоводство, пчеловодство
Динамика посевных площадей, млн га Показатель 1992 1995 2000 2002 2004 2006 2008 2009 2010 Вся посевная площадь, в т.ч.: 115 103 85 85 79 75 77 78 75 Зерновые и зернобобовые культуры 62 55 46 47 44 43 47 48 44 Технические и масличные культуры 7 7 6 6 7 9 9 9 11 Картофель и овощебахчевые культуры 4 4 4 4 4 3 3 3 3 Кормовые культуры 42 37 29 28 24 20 18 18 17 Площадь чистых паров 13 17 18 16 16 14 14 14 14
Динамика поголовья скота в России в 1990-2009 гг., млн голов Поголовье 1990 1995 2000 2002 2004 2006 2008 2009 крупный рогатый скот 57,0 39 7 27,3 26,5 23,0 21,6 21,0 22,2 в т.ч. коровы 20,6 17,4 12,7 11,8 10,3 9,4 9,1 9,2 свиньи 38,3 22,6 15,7 17,3 13,4 16,2 16,2 18,3 овцы и козы 58,2 28,0 14,8 16,1 17,8 20,2 21,6 24,7 Динамика производства скота и птицы на убой, млн тонн Показатель 1990 1995 2000 2002 2004 2006 2008 2009 Производство скота и птицы на убой, млн тонн 10,1 5,8 4,4 4,7 5,0 7,8 9,3 10,0 Динамика производства молока в России, млн тонн Показатель 1990 1992 1995 1998 2000 2005 2006 2008 2009 Производства молока, млн тонн 55,7 47,2 39,2 33,3 32,3 30,0 30,0 30,5 32,5
Деградация почвенного покрова: обусловлена усилением ветровой и водной эрозии; засолением при орошении; загрязнением при использовании минеральных удобрений и пестицидов. Прямолинейная организация полей в землепользовании с намертво закрепленной системой полезащитных полос, недоучет местных форм рельефа создали благоприятные условия для развития ветровой и водной эрозии. Чрезмерная химизация: применение гербицидов и пестицидов не только способствует борьбе с сорняками и животными-вредителями, но и поражает полезные микроорганизмы, флору и фауну плодородия. В результате массового применения химикатов загрязняются источники питьевой воды, страдают леса. Создание крупных животноводческих комплексов привело к усиленному вытаптыванию пастбищ и образованию огромных количеств стоков.
Загрязнение поверхностных вод (рек, озер, морей) и деградация водных экосистем при эвтрофизации; загрязнение грунтовых вод. Сведение лесов и деградация лесных экосистем (обезлесивание). Борнео Нарушение водного режима на значительных территориях вследствие нерациональной водной мелиорации. Опустынивание в результате комплексного нарушения почв и растительного покрова. Уничтожение природных местообитаний многих видов живых организмов; вымирание и исчезновение редких и прочих видов.
К числу затронутых в разной степени процессом опустынивания относятся 17 субъектов Российской Федерации. В Республиках Калмыкия и Дагестан, Астраханской, Волгоградской и Ростовской областях (Сальские степи) опустыниванием охвачено более 50% территории В Калмыкии сухие степи сохранились лишь на юго-западе республики. Возникла первая и единственная в Европе антропогенная пустыня площадью около 1 млн. га Роскомзем : опустынивание, рассматривавшееся ранее на территории России как узкорегиональная проблема, связанная с деградацией Черных земель Республики Калмыкия и Кизлярских пастбищ северной части Республики Дагестан, в настоящее время затронуло 27 субъектов Федерации.
На территории Российской Федерации подтоплены около 1300 городов и площади подтопленных земель увеличиваются от года к году. Общая площадь земель различного назначения, подтопленных водохранилищами, составляет 866,1 тыс. га, в том числе сельхозугодий – 522,7 тыс. га. Засоление почв в России наблюдается на 8,9% сельскохозяйственных угодий, в том числе 4,5% пашни, 17% сенокосов и 20,3% пастбищ
Земледелие оказывает наиболее значительное воздействие на природную среду. Его факторы воздействия : сведение природной растительности на сельхозугодья, уничтожение природной растительности на больших площадях и замена ее полевыми или плантационными культурными растениями немногих видов распашка земель; обработка (рыхление) почвы, особенно с применением отвального плуга; применение минеральных удобрений и ядохимикатов; мелиорация земель (орошение, осушение); сведение природной растительности на сельхозугодья; разрушение почвенных экосистем. Последствия: потеря гумуса; разрушение структуры и уплотнение почвы; водяная и ветровая эрозия почв. Существуют способы и технологии ведения сельского хозяйства, которые смягчают или полностью устраняют негативные факторы, например, технологии точного земледелия.
Внесение органических удобрений под посевы сельскохозяйственными предприятиями 1970 1975 1980 1985 1990 1993 1994 1995 1996 1997 1998 Внесено органических удобрений всего, млн. т 203,7 304,8 380,7 417,9 389,5 241,2 164,2 127,4 107,8 86,1 72,1 на 1 га посевов, т 1,7 2 3,1 3,6 3,5 2,6 1,8 1,4 1,2 1 0,9 в т.ч. под зерновые (без кукурузы) 1 1 1,8 3 3,3 2,6 2 1,5 1,3 1,1 1 сахарную свеклу 5 7 8,2 7 5,3 3,8 4,4 4,3 3,1 2,4 1,6 подсолне-чник 0,6 1,1 0,6 0,5 0,2 0,3 0,2 0,1 0,1 0,1 овоще-бахчевые 14 16 19 18 13 13 12 10 8 7 7 картофель 23 36 38 34 34 36 33 34 29 26 26 кормовые 1 3,6 3,2 2,8 1,9 1,3 1 0,9 0,7 0,6 удельный вес удобренной органическими удобрениями площади во всей посевной площади, % 9 8 7,4 5,2 3,9 3,2 2,9 2,4 2,4
Внесение минеральных удобрений под посевы сельскохозяйственными предприятиями 1970 1975 1980 1985 1990 1993 1994 1995 1996 1997 1998 Внесено минеральных удобрений (в пересчете на 100% питательных веществ) всего, млн. т 3,3 6,0 7,5 9,8 9,9 4,3 2,1 1,5 1,5 1,5 1,3 на 1 га посевов, т 28 49 62 85 88 46 24 17 17 18 16 в т.ч. под зерновые (без кукурузы) 24 37 45 69 81 44 23 16 17 19 17 сахарную свеклу 191 347 413 426 431 247 150 120 127 125 112 лен-долгунец 137 176 186 190 172 86 46 29 27 32 30 подсолне-чник 42 43 65 85 27 9 9 5 5 5 овоще-бахчевые 144 204 260 275 163 120 94 79 74 74 88 картофель 155 251 275 295 265 176 119 113 105 126 133 кормовые 37 84 78 37 19 14 13 13 12 удельный вес удобренной минеральными удобрениями площади во всей посевной площади, % 36 48 58 71 66 45 29 25 25 27 24
Учитывая общие экологические ограничения, (максимальное допустимое значение дозы минеральных удобрений в 200 кг/га по азоту) можно сделать вывод о том, что даже для наиболее требовательных культур дозы удобрений далеки от пороговых. Сложившаяся ситуация положительно сказалась на природной среде сельскохозяйственных регионов, особенно, на состоянии водоемов. В Центральной России темпы антропогенной эвтрофикации водоемов резко снизились. Помимо снижения объемов внесенных на полях удобрений, сказалось и то, что теперь удобрения никто не бросает - они дороги и крестьяне активно используют их в личном хозяйстве. Важную роль сыграло и то, что прекратилось накопление навоза у ферм с его последующим смывом в водоемы - навоз является ценным товаром и продается дачникам или используется самими крестьянами для нужд приусадебных хозяйств. В Центральной России идет рост численности многих птиц водного комплекса, селящихся на малых водоемах (кряква, чирок-трескунок и т.п.). Наблюдаемые в последнее десятилетие устойчивые тенденции роста таких видов как тетерев, серая куропатка и т.п. связаны не только с процессами зарастания полей, но и прекращением протравления семян и исчезновением скоплений химических веществ (особенно, гранулированных) в прилежащих к полям лесопосадкам.
Факторы воздействия животноводства : уничтожение природной растительности на больших пространствах и опустынивание вследствие перегрузки пастбищ; деградация природной растительности на пастбищах; выбивание растительности и эрозия почвенного покрова вокруг колодцев, на трассах перегонов и т.п.; загрязнение поверхностных вод отходами животноводства близ боен и перерабатывающих предприятий, при стойловом содержании скота, при водопое на природных водоемах и реках.
Серьезную опасность представляет пастбищная дигрессия степных территорий. Особенно остро эта проблема стояла в 80-х годах, в хозяйствах областей Заволжья, Южной Сибири и Северного Казахстана. После 1992 г. в этих районах антропогенная нагрузка снизилась: 1) в связи с резким сокращением поголовья скота (в некоторых районах Казахстана в 2,5–3,0 раза, в Заволжье и на Южном Урале в 1,5–1,8 раза), 2) из-за уменьшения площади пахотных земель и появления залежей, которые стали использоваться для выпаса скота. Однако пастбищная дигрессия остается серьезной проблемой в густонаселенных районах Юга России, особенно на территории депрессивных хозяйств, где доля хозяйств населения увеличивается, а основным занятием становится пастбищное животноводство. Аналогичные проблемы возникли и на тундровых территориях, 20% которых являют пример деградации пастбищ в результате перевыпаса северного оленя
Приаралье и Аральское море (причина - орошение, химизация, засоление почв), зона Сахель в Африке (причина – скотоводство и примитивное земледелие). Нерациональное ведение сельского хозяйства привело к экологическим катастрофам в некоторых регионах планеты: Стремление решить эти проблемы привело к созданию концепции органического сельского хозяйства Новая проблема (со второй половины ХХ века): уменьшение в продукции содержания витаминов и микроэлементов и накопление в продукции растениеводства и животноводства вредных веществ (нитратов, пестицидов, гормонов, антибиотиков и т.п.).
Экологически чистое сельское хозяйство — это система сельскохозяйственного производства, основанная на использовании естественных процессов, которые могут происходить в пределах ферм. При таких условиях сельскохозяйственное производство не находится в противоречии с законами природопользования для территорий, имеющих высокую природную ценность. Такая система может быть вполне рациональна и современна и может давать удовлетворительный экономический результат. Этот вид сельского хозяйства применим на небольших фермах с традиционными методами производства урожая, такой подход может задействовать избыточную рабочую силу. Экологически чистое сельское хозяйство в последние годы быстро развивается в странах с хорошо развитой экономикой. Число ферм, занимающихся экологически чистым сельским хозяйством, в Западной Европе постоянно увеличивается. Чистое сельскохозяйственное производство может давать материальную экономическую прибыль и оправдать рыночные ожидания и требования. Поэтому его необходимо использовать на рентабельных коммерческих фермах, где можно получать высокие урожаи продукции хорошего качества. Такое производство может применяться только в сбалансированной естественной окружающей среде, где загрязнение не превышает принятые уровни.
Управлять нужно не отдельными элементами хозяйствования на рассматриваемой территории, а одновременно всей агроэкосистемой: общей организацией сельскохозяйственного производства, агроландшафтами и землеустройством, мелиорацией, системой севооборотов, удобрений и защиты растений, мероприятиями по повышению плодородия почв, использованиеи естественных кормовых угодий без причинения ущерба биологическому разнообразию. Это возможно лишь в том случае, когда вся рассматриваемая территория будет функционировать как единая природно-хозяйственная система.
Территориальная организация агроландшафтов предполагает создание вокруг населенных пунктов и хозяйственных центров санитарно-защитных, буферных, лесных и кустарниковых насаждений, а также путем создания расширенных водо- и почвоохранных зон вдоль рек, ручьев и крупных мелиоративных каналов. Все пойменные угодья и ложбинные понижения следует использовать под постоянное залужение, а примыкающие к ним широкие водораздельные пространства рекомендуются для возделывания более интенсивных сельскохозяйственных культур. Такая структурная организация агроландшафтов придает им пространственную выразительность, и позволяет сохранить естественные русла биологической миграции, соединяющие расчлененные лесные массивы в единое целое. В качестве экологического каркаса должны сохраниться небольшие лесные массивы среди сельскохозяйственных угодий.
При ведении луговодства обязательными должны быть отказ от регулирования гидрографической сети, сохранение современных уровней грунтовых вод, отказ от химических средств борьбы с сорной растительностью, болезнями и вредителями, упорядочение использования удобрений. В основе мероприятий по повышению продуктивности лугов должны преобладать приемы поверхностного улучшения и увеличения в составе травостоев бобовых компонентов. Экологически обоснованное использование естественных кормовых угодий должно быть приоритетным, так как эти угодья образуют единую экологическую систему с лесными массивами.
Технологии, применяемые в сельскохозяйственном производстве, должны быть экологически чистые. Те из них, которые оказывают деградирующее влияние на природу, не могут применяться на фермах с экологически чистым сельским хозяйством. Экологическое сельское хозяйство исключает использование синтетических веществ, таких как промышленные удобрения, химические пестициды и гормоны роста. Такие вещества в настоящее время составляют основу в обычных и интегрированных сельскохозяйственных системах. Неиспользование синтетических составов само по себе не делает сельское хозяйство экологически чистым. Если загрязнение окружающей среды превышает принятые стандарты, то даже наиболее «экологически» используемая ферма не будет обеспечивать продовольствие высокой экологической ценности, так как допустимое содержание вредных веществ может превышать нормы. Весь цикл производства в пределах фермы, специализирующейся на выращивании зерновых и других культур не должен отравлять окружающую среду. Причина естественного загрязнения окружающей среды – не только запрещенные синтетические вещества, но и некоторые органические соединения. Например, жидкое удобрение (органическое удобрение), которое может использоваться на сельскохозяйственных фермах, но только в умеренных дозах и в определенные времена года. Его неправильное применение может привести к загрязнению грунтовых вод, что недопустимо в рамках концепции экологически чистого сельского хозяйства
Удобрение полей — одна из более важных проблем в экологически чистом сельском хозяйстве. Подготовка органических удобрений сложна и трудоемка, даже если весь процесс механизирован. Из-за низких концентраций минеральных компонентов и значительного содержания воды транспортировка органических удобрений на длинные расстояния экономически невыгодна, даже в пределах территории фермы, поэтому они не считаются коммерчески выгодным продуктом. Таким образом, они должны рассматриваться как местные удобрения или даже как удобрение фермерского двора. Полезные компоненты удобрений не являются легко доступными для растений и при внесении непосредственно в почву результаты могут быть неудовлетворительными. Наилучшее использование удобрений возможно через прохождение биологических циклов: удобрения добавляются к компосту или навозу (включая и жидкие формы). ?
Разрешенные средства защиты растений включают зооциды, основой которых является бактерия Bacillus thuringensis. Как только этот зооцид входит в пищевой трактат насекомого, он ведет к отравлению и обычно к смерти насекомого. Эта бактерия не токсична для животных и человека, а также безопасна для пчел. В составе биологических минеральных фунгицидов содержится сера или медь. Министерство сельского хозяйства вносит в специальный список приемлемые коммерческие продукты. Эти препараты уничтожают грибные и бактериальные болезни, такие как скручивание картофеля, парша яблок, а также те болезни, которые ведут к опаданию листьев у смородины. После применения эти препараты разрушаются и продолжают служить растениям в качестве удобрений, снабжая их медью и серой
Результаты маркетинго-социологических исследований рабочей группы по органическому сельскому хозяйству. Размер и характеристики выборки: 1000 мужчин и женщин; возраст 18-60 лет; различное образование, социальное и семейное положение, уровень доходов. География исследований: Минск, Брест, Витебск, Гомель, Могилев.
Метаболическая Ферма для Городского Сельского хозяйства Площадь поверхности: 350.000 mІ Высоты: Antenna=700m; Roof=600m; Main Floor=575m Количество этажей: 132 Сельскохозяйственные области: 28 Пилотные исследования: Филипп Стеель Сельская местность возвращается в наши переполненные города, борющиеся за сообщество городского и сельского хозяйства, способное поспособствовать деятельности города и заново продумать производство пищевых продуктов
Метаболическая Ферма для Городского Сельского хозяйства Создатели опытного образца Стрекозы предлагают повторно «изобрести» вертикальное здание с новым функциональным и экологическим наполнением. Чтобы гарантировать социальное разнообразие и постоянный жизненный цикл в башне, спроектировано два типа мест: для жилья и работы. Квартиры, офисы и научно-исследовательские лаборатории и места досуга, разработаны в садах, огородах, лугах, фермах. В настоящее время этот проект населенной вертикальной фермы отвечает на современную дилемму производства не только экологически, но также и тем, что располагается на необширной площади. Помимо интересной и необычной формы он соединяет место производства и потребления, и помещает в сердце города!
