IV.48.Цели, содержание, объекты, принципы проведения агроэкол.Мониторинга

Агроэкологический мониторинг яв­ляется важной составляющей общей си­стемы мониторинга и представляет со­бой общегосударственную систему на­блюдений и контроля за состоянием и уровнем загрязнения агроэкосистем (и сопредельных с ними сред) в процессе интенсивной сельскохозяйственной де­ятельности Основная конечная цель его — со­здание высокоэффективных, экологи­чески сбалансированных агроценозов на основе рационального использова­ния и расширенного воспроизводства природно-ресурсного потенциала, гра­мотного применения средств химиза­ции и т. д. В задачи агроэкологического мони­торинга входят: организация наблюдений за состоя­нием агроэкосистем;

получение систематической объек­тивной и оперативной информации по регламентированному набору обяза­тельных показателей, характеризующих состояние и функционирование основ­ных компонентов агроэкосистем;оценка получаемой информации;прогноз возможного изменения со­стояния данного агроценоза или систе­мы их в ближайшей и отдаленной перс­пективе;выработка решений и рекомендаций; консультации; предупреждение возник­новения экстремальных ситуаций и обоснование путей выхода из них; на­правленное управление эффективнос­тью агроэкосистем.

Основными принципами агроэколо­гического мониторинга являются:

1. Комплексность, т.е. одновремен­ный контроль за тремя группами пока­зателей, отражающих наиболее суще­ственные особенности вариабельности агроэкосистем (показатели ранней ди­агностики изменений; показатели, ха­рактеризующие сезонные или кратко­срочные изменения; показатели долго­срочных изменений).

Непрерывность контроля за агро-экосистемой, предусматривающая стро­гую периодичность наблюдений по каждому показателю с учетом возмож­ных темпов и интенсивности его изме­нений.

Единство целей и задач исследова­ний, проводимых разными специалис­тами (агрометеорологами, агрохимика­ми, гидрологами, микробиологами, почвоведами и т. д.) по согласованным программам под единым научно-мето­дическим руководством.

4. Системность исследований, т. е. одновременное исследование блока компонентов агроэкосистемы: атмосфера — вода — почва — растение — животное — человек.

5. Достоверность исследований, предусматривающая, что точность их должна перекрывать пространственное варьирование, сопровождаться оценкой достоверности различий.

6. Одновременность(совмещение, сопряженность) наблюдений по систе-ме объектов, расположенных в различных природных зонах.

Основными блок-компонентами агроэкосистем являются атмосфера, вода, почва, растения. Проведение мониторинга по каждому из этих объектов имеет определенные особенности.

В агроэкологическом мониторинге выделяются две взаимосвязанные по информационной базе подсистемы: на­учная и производственная.

Научной базой подготовки исходных данных для применения технологичес­ких решений является полигонный аг-роэкологический мониторинг. Такой мониторинг может осуществляться на делянках длительных опытов, постоян­ных участках слежения, реперных точ­ках. Он при условии оснащения совре­менными приборами и оборудованием позволяет проводить фундаментальные исследования по широкому спектру вопросов.

Производственная система включает мониторинг всех используемых сельс­кохозяйственных площадей страны по сравнительно небольшому набору пока­зателей через 5... 15 лет. Позволяет полу­чить надежную систему сроковых ха­рактеристик.

Сведения по агроэкологическому мониторингу несомненно, позволяют получить важный и необходимый материал для серьезной экологизации этой области сельскохозяйственной деятельности. Система агроэкологического мониторинга распространяется на весь агропромышленный комплекс, на все его подсистемы, связанные с производством, переработкой и хранением продукции, материально-техническим обслуживанием и т.д. Только в этом случае концепция экологизации сельского хозяйства получит реальную и надежную основу для полноценного практического воплощения.

IV.49. ИНТЕГРИРОВАННые системы ЗАЩИТы РАСТЕНИЙ. В нашей стране разработаны комплексные системы интегрированной защиты растений от вредителей и болезней. В 1981 году такие системы внедрены на площади 50 миллионов гектаров. По подсчетам специалистов, это позволило получить дополнительно сельскохозяйственной продукции на 8 миллиардов рублей. Однако экономическая эффективность не единственное достоинство систем интегрированной защиты. Применение их значительно уменьшит степень загрязнения окружающей среды химическими препаратами.

Если не бороться с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур, то они могут уничтожить до 50 процентов возможного урожая. В 50— 60-е годы химические средства защиты метений позволили существенно интенсифицировать сельскохозяйственное производство во всем мире за счет резкого снижения потерь урожая. В то же время их массовое применение привело к отрицательным экологическим и санитарно-гигиеническим последствиям. В ряде случаев гибли животные, птицы, рыбы. Пестициды, особенно хлорорганические (наиболее известные из них — ДДТ и гексахлоран), обладают свойствами длительного сохранения в биологических системах. Они накапливаются в почвах, воде, пищевых продуктах. Кроме того, у более чем трехсот видов насекомых-вредителей выработалась невосприимчивость к пестицидам, что потребовало увеличения их доз. Решить эту проблему можно с помощью интегрированной защиты растений. Интегрированная защита растений исходит прежде всего из того, что на посевах сельскохозяйственных культур присутствуют не только вредители, но и их враги. Непродуманное применение пестицидов для борьбы с вредителями может привести к уничтожению и полезных организмов.

Вредитель наносит ощутимый вред лишь при достаточно высокой численности. Если же численность его ниже определенного уровня — экономического порога вредоносности, то применение пестицидов нецелесообразно. В таких условиях отказ от химических обработок ведет к сохранению и увеличению численности полезных насекомых-хищников.

В настоящее время разработаны экономические пороги вредоносности для более чем 100 видов вредителей (вредной черепашки, серой зерновой совки, злаковой мухи, лугового мотылька и др.).

Химическая обработка также не нужна и в ряде случаев, когда численность насекомых-хищников (энтомофагов) достаточно велика.

Исключительно важную роль в снижении пестицидной обработки играют устойчивые сорта сельскохозяйственных культур, использование которых — один из важных элементов интегрированной защиты. Численность популяций вредителей на устойчивом сорте часто в 30—100 и более раз ниже, чем на восприимчивых. Соответственно и пестицидов для них требуется меньше.

Выращивание здоровых растений, использование высококачественного семенного материала, соблюдение сроков сева, уборки и сезонных работ по обработке посевов — все эти приемы агротехники избавляют от необходимости проведения излишних химических обработок посевов и насаждений.

Перечисленные меры не означают отказа от химических обработок. Более того, химические средства и в перспективе будут занимать важнейшее место в этой системе. Однако подходы к выбору самих средств, к методам и тактике их применения, наконец, к принципам отбора новых препаратов будут, естественно, существенно меняться.

Прежде всего высокотоксичные и долго — от полугода и более лет — сохраняющиеся в биологических системах препараты заменяются на менее токсичные и разлагающиеся в более короткие сроки. Средняя токсичность пестицидов, использовавшихся в нашей стране за последние 20 лет, снизилась более чем в шесть раз. Созданы и продолжают разрабатываться высокоизбирательные пестициды, то есть высокотоксичные для вредителей и малотоксичные для полезных насекомых.

IV.50.Учение В.И.Вернадского о биосфере. Экосистемой высшего ранга на Земле является биосфера – оболочка планеты, населенная живым веществом.Целостное учение о биосфере представлено в работе «Биосфера» (1926 г.). В.И.Вернадский определил биосферу как особую охваченную жизнью оболочку Земли. В физико-химическом составе биосферы Вернадский выделяет следующие компоненты: живое вещество – совокупность всех живых организмов; косное вещество – неживые тела или явления (газы атмосферы, горные породы магматического, неорганического происхождения и т.п.); биокосное вещество – разнородные природные тела (почвы, поверхностные воды и т.п.); биогенное вещество – продукты жизнедеятельности живых организмов (гумус почвы, каменный уголь, торф, нефть, сланцы и т.п.);

Согласно воззрениям Вернадского весь облик Земли, все ее ландшафты, атмосфера, химический состав вод, толща осадочных пород обязаны своим происхождением живому веществу. Жизнь – это связующее звено между Космосом и Землей, которое используя энергию, приходящую из космоса, трансформирует косное вещество, создает новые формы материального мира. Так, живые организмы создали почву, наполнили атмосферу кислородом, оставили после себя километровые толщи осадочных пород и топливные богатства недр, многократно пропустили через себя весь объем Мирового океана. Учение Вернадского нацеливало на изучение живых, косных и биокосных тел в их неразрывном единстве, что сыграло значительную роль в подготовке естествоиспытателей к целостному восприятию природных систем.

С учетом современных представлений, биосфера включает оболочку Земли, которая содержит всю совокупность живых организмов и часть вещества планеты, находящуюся в непрерывном обмене с этими организмами. Иными словами, биосфера – это область активной жизни, которая охватывает нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхние горизонты литосферы.

Структура биосферы представляет собой совокупность газообразной, водной и твердой оболочек планеты и живого вещества, их населяющего. Масса биосферы составляет приблизительно 0,05% массы Земли, а ее объем – 0,4% объема планеты. Границы биосферы определяет распространение в ней живых организмов. Несмотря на различную концентрацию и разнообразие живого вещества в разных районах земного шара, считается, что горизонтальных границ биосфера не имеет. Верхняя же вертикальная граница существования жизни обусловлена не столько низкими температурами, сколько губительным действием ультрафиолетовой радиации и космического излучения солнечного и галактического происхождения, от которого живое вещество планеты защищено озоновым экраном. Поскольку граница биосферы обусловлена полем существования жизни, где возможно размножение, то она совпадает с границей тропосферы (нижнего слоя атмосферы). В состав биосферы полностью входит вся гидросфера (океаны, моря, озера, реки, подземные воды). Наибольшая концентрация жизни сосредоточена до глубины 200 м, в так называемой эвфотической зоне, куда проникает солнечный свет и возможен фотосинтез. Именно здесь сконцентрированы все фотосинтезирующие растения и продуцируется первичная биологическая продукция. Нижняя граница биосферы в пределах литосферы лежит в среднем на глубине 3 км от поверхности суши и 0,5 км ниже дна океана. На границе атмо-, гидро - и литосферы сконцентрирована наибольшая масса живого вещества планеты, и эта земная оболочка названа биогеосферой, или пленкой жизни. Только в ее пределах возможна жизнедеятельность и существование человека. Биосферу населяют около 1,5 млн видов животных и 500 тыс. видов растений. Вместе с тем в процессах самоорганизации биосферы живое вещество играет сегодня ведущую роль и выполняет следующие функции: Живое вещество находится в постоянном энергетическом обмене с внешним миром. Оно является основным организующим элементом в поддержании круговорота веществ, обеспечении динамического равновесия экологических систем. Процесс создания органического вещества в биосфере происходит одновременно с противоположными процессами потребления и разложения его гетеротрофными организмами на исходные минеральные соединения (вода, углекислый газ и др.).

Вместе с тем вмешательство человека в природные круговороты приводит к серьезным изменениям в состоянии биосферы. Возвращаясь к учению В.И.Вернадского, необходимо отметить, что он оценил появление человека на Земле, как огромный шаг в эволюции планеты. Ученый считал, что с возникновением человека и развитием его производственной деятельности человечество становится основным геологическим фактором всех происходящих в биосфере планеты изменений, приобретающих глобальный характер («Человечество, взятое в целом, становится мощной геологической силой»). Дальнейшее неконтролируемое развитие деятельности людей таит в себе большую опасность и потому, считал В.И.Вернадский, биосфера должна постепенно превращаться в ноосферу, или сферу разума (от греческих noos – разум, sphaira – шар). Понятие «ноосфера» отражает будущее состояние рационально организованной природы, новый этап развития биосферы, эпоху ноосферы, когда дальнейшая эволюция планеты будет направляться разумом в целях обеспечения необходимой гармонии в сосуществовании природы и общества. Следующий этап в развитии концепции ноосферы должен состоять в том, чтобы понять, как достичь этой гармонии.