shpory-ekologia

Способы подготовки навозной массы подразделяются на две группы:

• способы гомогенизации;

• способы обезвреживания.

Гомогенизацию (однородность) навозной массы достигают путем тщательного ее перемешивания и измельчения по всему объему жижесборника (мешалки механические, пневматические и гидравлические). Обеззараживание жидкого навоза происходит посредством термофильного метанового сбраживания в метатенках (по схеме ЦЭЛГИ и др.), термической обработки (контактно-газовой) на установке для огневого обезвреживания (конструкции ВИЭСХ), аэробной обработки с применением аэраторов - измельчителей фирмы "Альфа-Лаваль", перемешивающих жидкий навоз с воздухом. Применение закрытых трубопроводов экологизирует технологию транспортирования подготовленного жидкого навоза на орошение культур, прифермерских кормовых угодий.

Угрозу окружающей среде представляют также стоки силосных ям. Как правило, по дну балок размещают различные пруды и лесные насаждения, что способствует регулированию потоков биогенов и патогенных микроорганизмов. Сравнительный анализ бактериальной контаминации на различных позициях балочного дна показал, что наибольшее количество патогенных микроорганизмов содержит вода в пруду — накопителе осветленных стоков. В целом для регулирования потоков биогенов и патогенных микроорганизмов по дну балок следует устраивать каскады прудов (накопителей осветленных стоков и буферных) и других сооружений, а также создавать древесные насаждения.

Также от животноводческих комплексов происходит загрязнение и атмосферного воздуха. Именно по этому существует градация классов по СЗЗ. Животноводческие фермы и комплексы отделяют санитарно-защитными зонами(СЗЗ) от жилой застройки сельских населенных пунктов. Такую зону устанавливают от границы территории, на которой размещаются здания и сооружения для содержания животных, а также от площадей навозохранилищ или открытых складов кормов. Большинство животноводческих комплексов относится к 1 классу опасности, СЗЗ при этом составляет 1000м. Со стороны жилой зоны в СЗЗ предусматривают лесные полосы шириной не менее 48 м (18 рядов) при ширине СЗЗ свыше 100 м. Со стороны животноводческого комплекса или фермы для защиты их от снежных наносов, песка и пыли в СЗЗ создают лесные насаждения. Кроме того, лесные насаждения создают и на территории фермы и комплексов для отделения живой защитой навозохранилищ, очистных сооружений, площадок компостирования, буртов навоза и т. п. от животноводческих и служебных помещений, пунктов осеменения, складов кормов. Эти насаждения размещают таким образом, чтобы не затруднять циркуляцию воздуха на территории ферм и комплексов. Одной из немаловажных причин сложившегося положения с навозом служит прогрессирующее до последнего времени отделение животноводства от земледелия и перевод его на промышленную основу. Земледелие для животноводства становится лишь поставщиком кормов, точнее даже поставщиком сырья для промышленного производства концентрированных кормов. Обратная связь между этими отраслями практически отсутствует, а это уже существенное нарушение экологической сбалансированности природного цикла веществ.

11. Отрицательные экологические последствия современных средств механизации. Пути оптимизации обработки почв.Важнейшие составляющие производственного цикла в сельском хозяйстве -вспашка, посев, обработка и уборка, переработка полученной продукции. Для осуществления этих процессов техническое оснащение отрасли должно обеспечиваться созданием высокопроизводительных, надежных, долговечных и экологически оправданных машин. При этом в основе технического вооружения лежат закономерности земледельческой механики, заложенные почетным академиком АН СССР и академиком ВАСХНИЛ В.П.Горячкиным, согласно которым, технику следует обязательно рассматривать лишь в связи с живой природой, с живыми организмами. Земля и ее плодородие - одно из основных богатств, данных человеку природой и задача агротехники, опирающейся на машинные технологии, беречь и приумножать эти богатства. Возможности сельскохозяйственной техники зависят не только от количества машин и оборудования. Это и понятно, если учесть, что, как никакая другая, она эксплуатируется в таких сложных условиях, как:

• сезонность работы;

• непродолжительные сроки кампаний;

• агрессивные среды;

• усиленный абразивный износ;

• форсированные режимы;

• огромные вибрационные и динамические нагрузки;

• хранение без эффективных средств консервации и достаточной коррозионной защиты.

В сельскохозяйственных машинах практически не применяются высокопрочные металлы и новые композиционные материалы. В результате многие узлы редко работаютположенные 7-8 лет, выходя из строя за 2-3 года. (Очевидное увеличение материалоемкости стимулирует расход природных ресурсов, а в конечном счете - косвенное негативное воздействие сельского хозяйства на окружающую природную среду). Примерный перечень производственных процессов, связанных с применением средств механизации, и возможных всвязи с этим отрицательных последствий:

• Использование мобильных энергетических средств (автомобили, тракторы,самоходные сельскохозяйственные машины): 1 - химическое, механическое и акустическое загрязнение атмосферы; 2 - загрязнение окружающей среды жидкиминефтепродуктами; 3 - уплотняющее и разрушающее действие на почву в результате давления, динамического воздействия и вибрации.

• Обработка почвы: 1 - развитие водной, ветровой и технической эрозии; 2 - образование плужной подошвы и связанные с этим последствия; 3 - увеличение тягового усилия в результате уплотнения почвы.

• Внесение минеральных и органических удобрений и защита растений: 1 -загрязнение воды и почвы химическими веществами и болезнетворными организмами; 2 - отрицательное воздействие пестицидов на живые организмы и экологические системы в целом.

• Возделывание и уборка корне- и клубнеплодов: 1 - развитие эрозии, уплотнениеплодородного слоя почвы; 2 - вынос земли с поля при транспортировке недостаточно очищенных корне- и клубнеплодов; 3 - повреждение клубней картофеля икорнеплодов и связанные с ними потери продукции при хранении.

• Уборка зерновых и кормовых культур: 1 - количественные потери зерновых -улучшение условий питания для вредителей; 2 - потери зеленой массы при ее загрузке на транспортные средства; 3 - качественные потери - дробление и травмирование зерна; 4 - гибель животных под ножами косилки при маршруте движенияуборочных агрегатов в сгон.

• Сушка, очистка, сортировка и хранение зерна и семян. Получение травяноймуки: 1 - загрязнение окружающей среды топочными газами в процессе сушки; 2 -получение недостаточно очищенного посевного материала в результате некачественной очистки и как следствие увеличение сорной растительности; 3 - повреждение зерна и семян и потери продукции при хранении.

• Эксплуатация машинно-тракторного парка. Загрязнение и разрушающеевлияние на окружающую среду в результате: 1 - использования энергонасыщенныхмашин с большой массой и высокой скоростью движения; 2 - наличия неисправностей и недостатков в организации использования МТП; 3 - проведения технического обслуживания и технических уходов при отсутствии соответствующего оборудования и специальных площадок; 4 - недостатков в организации нефтехозяйства (плохое состояние резервуаров, раздаточных средств и т.д.); 5 - отсутствия теплых обогреваемых помещений для дизельных автомобилей и тракторов; 6 – коррозии при хранении сельскохозяйственной техники и несвоевременной сдачи списаннойтехники.

• Мелиорация: 1 - осушение - уничтожение плодородного слоя почвы, понижениеуровня грунтовых вод, разрушение природных экологических систем; 2 - орошение - переувлажнение, заболачивание и засоление почв; подъем уровня грунтовыхвод; разрушение плодородного слоя почвы при повышенной интенсивности дождя, создаваемого дождевальными агрегатами, и при промывке почв.

Механизация производственных процессов в животноводстве: 1 - загрязнение и заражение окружающей среды навозом; 2 - загрязнение окружающей среды при промывке доильной аппаратуры и молочного оборудования, при мойке корне- и клубнеплодов; 3 - загрязнение воздушного бассейна газами, образующимися при жизнедеятельности животных и разложения навоза, а также пылью и микроорганизмами при вентиляции помещений. Меры по снижению уплотнения почв включают:

• организационно-технологические мероприятия;

• агротехнические приемы по повышению устойчивости почв к уплотнению и их разуплотнению;

• совершенствование сельскохозяйственной техники, ее ходовых систем с доведением давления на почву до допустимых значений.

К агротехническим приемам относятся окультуривание почв, повышение содержания в них гумуса. Для разуплотнения почв применяют рыхление, в том числе и орудиями с активными рабочими органами (фреза и др.), пахотного и подпахотного слоев (чизели, глубокорыхлители). Сочетание рыхления с внесением органических удобрений и кальцийсодержащих веществ значительно снизит негативные последствия машинной деградации почв. Энергосберегающей технологией при минимальной обработке почвы предусмотрено использование комбинированных машин, позволяющих за один проход выполнять несколько технологических операций.

Вспашка поля при помощи отвальных плугов сопровождается разрушением поверхностных слоев почвы. При этом уничтожается травяной покров и дернина, запахиваются стерня и другие пожнивные остатки, защищающие почву от выдувания и смыва, не исключено выворачивание на поверхность менее плодородных слоев почвы. В районах господства ветровой эрозии следует применять бесплужное рыхление почвы при помощи плоскорезов. В сочетании с внедрением лугопастбищных севооборотов, правильным чередованием культур, нарезкой полей перпендикулярно направлению ветров, полосным размещением культур и пр. такая система позволяет свести к минимуму разрушение почвы, обеспечить рациональное использование земли, повысить урожайность сельскохозяйственных культур. Современная сельскохозяйственная техника оказывает на окружающую среду, в том числе и на почву, загрязняющее действие. Это связано с использованием в качестве топлива нефтепродуктов, доля которых в сельскохозяйственном секторе СССР составляла около 40% их общего потребления. Основные потребители жидкого топлива - тракторы, автомобили, с-х. комбайны. Выбросы отработанных газов из низко расположенных выхлопных труб вызывают такое загрязнение окружающей среды, которое можно сравнить с воздействием на атмосферу крупных промышленных предприятий (в силу особенностей загрязнения приземного слоя). Несомненно, что ключевая проблема использования сельскохозяйственной техники - это не только сохранение плодородия, но и сохранение самих почвенных ресурсов. По мнению академика ВАСХНИЛ В.А.Кубышева, в обозримой перспективе в развитии почвосберегающей техники выделяются три направления: минимизация обработки почвы; снижение давления на почву и облегчение машин; создание распределительных систем.

По данным И. С. Рабочева, допустимые нагрузки на почву при летних и осенних работах не должны превышать 0,4...0,6 кг/см²; при влажности не более 60 % — 1,0... 1,5 кг/см². Фактическое же давление колесных тракторов 0,85... 1,65 кг/см², гусеничных — 0,6...0,8, прицепов— 3,0...4,0, зерноуборочных комбайнов— 1,8...2,4 кг/см⁵. Серьезным последствием уплотнения почвы является увеличение ее удельного сопротивления. Удельное сопротивление почвы — наиболее важная механическая характеристика, которая в значительной степени зависит от переуплотнения почвы различными движителями и ходовыми системами. Оно соответствует усилию, затрачиваемому на подрезание пласта, его оборот и трение почвы о рабочую поверхность орудия. Корни древесных и кустарниковых растений не проникают в почву, плотность которой превышает 1,6 г/см³. Корни озимой пшеницы с трудом проникают в почву при плотности слитого чернозема 1,42 г/см³, а при плотности 1,5 г/см³ вовсе не проникают.

Энергосберегающей технологией при минимальной обработке почвы предусмотрено использование комбинированных машин, позволяющих выполнять несколько технологических операций за один проход. Так, агрегат РВК-3,0 за один проход совмещает рыхление почвы на глубину до 12 см с выравниванием поверхности и прикатыванием. При этом почва меньше уплотняется и распыляется, повышается ее устойчивость к эрозии. Кроме того, сокращается потребность в технике и топливно-смазочных материалах (на 8...27%), а затраты средств и труда сокращаются на 18...35%.

15. Альтернативные системы земледелия, их основные принципы и экологическое значение.Сущность альтернативного земледелия заключается в полном или частичном отказе от синтетических удобрений, пестицидов, регуляторов роста и кормовых добавок. Агротехнические мероприятия основываются на строгом соблюдении севооборотов, введении в их состав бобовых культур, сохранении растительных остатков, применении навоза, компостов и сидератов, проведении механических культивации, использовании биологического метода защиты растений.

Основа альтернативного земледелия — сокращение до разумного минимума внешнего антропогенного воздействия на агроэкосистемы, создание максимально благоприятных предпосылок для полноценного использования его собственного биопотенциала.

Задачи альтернативного земледелия:

• сохранение и повышенного почвенного плодородия;

• охрана окружающей среды;

• активизация круговорота веществ в агроэкосистемах;

• снижение материала и энергоемкости получаемой продукции;

• экономия ресурсов невосполнимой энергии;

• улучшение качества производимой продукции;

• производство гарантированного качества продукции;

• обеспечение устойчивости агроэкосистем.

Органическое земледелие

При его внедрении исключается или существенно сокращается применение минеральных удобрений и пестицидов. Применяются минеральные удобрения, имеющие слабую растворимость в воде

Для севооборотов обычным является чередование бобовых культур с культурами, характеризующимися высокой потребностью в азоте.

Почву обрабатывают без оборота пласта.

Борьбу с сорняками ведут как с помощью кульур, представленных в севообороте, так и промежуточных культур, уплотненных посевов, покровных культур междурядий.

От насекомых — энтомофаги (златоглазка, хищные клещи). Также применяются инсектциды растительного происхождения (ловушки с аттрактантами для чешуекрылых).

Против болезней- растительные растворы, слабые растворы фунгицидов.

Азотные удобрения — бобовые культуры, навоз.

Биодинамическое земледелие

Не применяются минеральные удобрения и пестициды.

Против болезней- растительные растворы.

Удобрения — компосты и специальные минеральные добавки (кремний, роговая и костная мука)

Органобиологическое земледелие

В его основе лежит идея о том, что минеральное вещество из почвы поглощается не только в форме ионов, но и макромолекул, которые служат питательным веществом для почвенных микроорганизмов, которые перерабатывают трудноусвояемые соединения в легкодоступные для растений формы.

Компосты вносятся поверхностно, а при обработке верхних слоев стремятся сохранить структуру почвы.

Свойства почвы улучшают путем возделывания травяных смесей в севообороте

Система ANOG(близкая к природе)

Совпадает во многом с органобиологическим земледелием, но допускается применение синтетических препаратов. Запрещены гербициды.

Сможет ли альтернативное земледелие стать реальной альтернативой традиционному, т. е. успешно решить проблему обеспечения растущего населения планеты качественными продуктами питания? Большинство методов альтернативного земледелия хорошо известны, проверены многовековой практикой ведения сельского хозяйства. Отказ от минеральных удобрений и пестицидов позволяет получать продукцию, не содержащую остаточных количеств этих агрохимикатов, а следовательно, обладающую более высокой биологической ценностью. Она пользуется большим спросом у населения, несмотря на более высокие цены. Замена минеральных удобрений навозом и компостами обогащает почву органическим веществом и способствует росту численности организмов, населяющих почву, которые играют решающую роль в повышении почвенного плодородия. Почвозащитная обработка, строгое соблюдение севооборотов препятствуют развитию эрозии и уменьшают потери питательных элементов из почвы. Отказ от минеральных удобрений и пестицидов (при их высокой стоимости) дает значительную экономию денежных средств и энергии. Как итог, применение альтернативных методов оказывает положительное влияние на состояние окружающей среды и здоровье человека. К числу недостатков альтернативного земледелия относят его повышенную зависимость от природных факторов, необходимость возделывания на больших площадях кормовых культур для нужд животноводства и сокращение за счет этого площадей под другими важными культурами, более низкий уровень урожайности сельскохозяйственных культур, повышение трудозатрат на их производство за счет приготовления и внесения компостов по сравнению с традиционной системой. Из-за этих недостатков многие ученые и практики относятся с достаточной осторожностью к альтернативному земледелию. Опыт передовых хозяйств в различных регионах страны показывает, что можно вести высокоинтенсивное земледелие, получать высокие урожаи и не допускать возникновения отрицательных явлений. По мнению целого ряда ученых, широкомасштабное применение альтернативного земледелия в чистом виде в России с целью решения экологических проблем вряд ли возможно. Они выражают несогласие с отдельными составляющими концепции альтернативного земледелия, например, в отношении полного отказа от минеральных удобрений, которые, на их взгляд, не обеспечивают полного возврата отчуждаемых с урожаем питательных веществ, особенно фосфора. Биологические средства повышения почвенного плодородия не рекомендуют противопоставлять минеральным удобрениям, пестицидам и другим средствам химизации, так как при правильном использовании агрохимикатов действие биологических факторов усиливается. Реальной, на наш взгляд, является разработка интегрированного земледелия, которое включало бы лучшие черты альтернативных систем и в то же время допускало бы в разумных размерах применение минеральных удобрений и пестицидов. Такое земледелие отвечало бы как требованиям интенсивного ведения растениеводства с использованием современных достижений науки и техники, так и соответствовало бы экологическим задачам и максимальной реутилизации всех отходов сельскохозяйственного производства.