Глава 3. Последствия нарушения экологических законов агробиоценозов.

Различают два основных типа биоценозов: естественный и антропогенный. Первый тип - это биотическое сообщество, в функционировании которого отсутствует влияние деятельности человека. Второй тип (или агробиоценоз) - это неустойчивая, искусственно созданная и регулярно поддерживаемая человеком экосистема культурных полей (поля, искусственные пастбища, сады, виноградники и т.п.).

Любой агробиоценоз представляет собой единое целое, и изменение его отдельных частей, например, тех или иных популяций растений или животных, неизбежно приведет к более или менее выраженным преобразованиям всей биологической системы.

Наиболее податливая часть агробиоценоза — почва. Распашка и другая механическая обработка в корне меняют ее состав и структуру, микробиологические процессы, протекающие в ней, растительный покров и животный мир. В результате нарушается сложившийся в биогеоценозе нормальный цикл круговорота веществ.

Для повышения продуктивности агробиоценозов в текущем столетии стали широко применять химические удобрения. Ежегодно в мире на поля вносят не менее 60 млн т питательных веществ. Это позволило удовлетворить потребности растений в азоте, фосфоре, калии и других элементах и тем самым резко повысить урожайность основных продовольственных и технических культур.

Использование химических удобрений и пестицидов наряду с положительными результатами приводит к серьезным отрицательным последствиям, которые в конечном счете неблагоприятно сказываются на природной среде и продуктивности агробиоценозов.

Ежегодный избыток соединений азота в биосфере составляет около 10 млн т. Поэтому необходимо разумное ограничение поступления азота в окружающую среду. В качестве одного из средств регулирования азотного цикла в природных и особенно агробиоценозах может быть применение ингибиторов нитрификации.

Основное условие формирования высоких урожаев — наличие в почве питательных элементов в доступных формах и в должном соотношении. Основными биогенными элементами являются углерод, азот, фосфор, калий и т. д. Естественные биоценозы — это устойчивые саморегулирующиеся системы, тогда как агробиоценозы — это системы с разрушенными обратными связями, которые могут существовать только при целенаправленной регулирующей деятельности человека.

Наряду с механизацией и электрификацией мощным фактором повышения продуктивности агробиоценоза служит орошение. Его необходимо проводить грамотно, с учетом почвенных условий и возделываемой культуры, чтобы исключить ирригационную эрозию и засоление почвы. Всегда следует помнить, что агробиоценозы весьма хрупки и уязвимы. Управление агробиоценозами должно базироваться на точных знаниях и контролируемых технологических действиях.

Необходимо проводить мероприятия по оптимизации агробиоценоза, привлекая одни виды организмов и отпугивая другие. Для борьбы с вредителями огородно-садовых насаждений используют птиц. Для них делают приманки, строят скворечники. Скворцы собирают корм для своих птенцов преимущественно на земле. Для сбора личинок колорадского жука скворцами польские орнитологи рекомендуют на картофельных полях устанавливать скворечники.

Сорняки, обладающие глубокой корневой системой, извлекают минеральные вещества из недоступных культурным растениям глубинных слоев почвы. Питательными веществами, добытыми сорняками из глубин грунта, обогащается поверхностный слой почвы, и это способствует улучшению условий роста и развития культурных растений. Сорняки в известной мере защищают почву от эрозии, препятствуя перемещению элементов минерального питания растений за пределы агробиогеоценоза. Сорные растения разнообразят видовой состав агробиоценоза, способствуя увеличению численности связанных с ними видов животных и особенно насекомых. Стимулируется возникновение новых симбиотических связей, приближающих агробиоценоз к естественному сообществу. Многовидовой состав агробиоценоза препятствует непомерному размножению насекомых-доминантов, способных причинить существенный вред посевам. Посевы без сорняков чаще поражаются Вредителями.

В США уплотнение и разрушение почвы, вызванные широким использованием тяжелой и сверхтяжелой техники, приобрели, по свидетельству американских ученых, характер национальной трагедии, ежегодный ущерб оценивается в 1,8 млрд долларов. Не меньший вред наносит уплотнение и почвам России. Однако эта цифра резко преуменьшена, так как учитывают лишь прямые последствия, связанные с потерей урожая, разрушением образовавшихся при уплотнении глыб почвы и дополнительным расходованием топлива. На самом деле урон от уплотнения значительно более высокий и разнообразный. И хотя продуктивность агробиоценозов пока растет, результаты негативных процессов инерционно накапливаются и уже ясно проявляются в виде дегумификации почвы, увеличения ее твердости и плотности, уменьшения скважности, влажности и содержания структурных агрегатов, снижения биологической активности, супрессивности, т.е. устойчивости к фитопатогенам, в результате чего резко возрастает содержание вредной грибной микрофлоры.

Сейчас почву обрабатывают на скоростных тракторах, урожай собирают мощными комбайнами, транспортирование удобрений, зерна и другой сельскохозяйственной продукции осуществляют автомашины повышенной грузоподъемности, а животноводческие фермы все больше оснащают современными средствами механизации и автоматизации. Увеличивается количество минеральных удобрений, вносимых в почву, возрастает выпуск других химических средств для нужд земледелия и животноводства. Широко применяются орошение и осушение земель. Все это представляет мощный антропогенный пресс, который с огромной силой «давит» на агробиоценозы и на природную среду. В перспективе его влияния будут расти.

Животноводческие комплексы также оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Сельскохозяйственное загрязнение связано с попаданием в почву ядохимикатов и удобрений, а также загрязнением почвы и воды отходами ферм:

Минеральные удобрения.

Наиболее распространены азотные, фосфорные и калийные минеральные удобрения. Из них главными загрязнителями подземных вод являются нитраты. В настоящий момент грунтовые воды, находящиеся под чрезмерно удобряемой почвой, содержат нитраты в концентрациях более 1000 мг/л. Это гораздо больше нормы и может быть опасно для человека. Нитраты, усваиваемые растениями, которые мы в свою очередь употребляем в пищу, в больших количествах могут вызвать сильное отравление. Нерациональное использование минеральных удобрений может вызвать эрозию почв. Кроме того, минеральные удобрения могут с подземными водами попасть в водоемы и вызвать их заболачивание.

Загрязнение пестицидами

Еще одним из наиболее опасных видов сельскохозяйственных загрязнителей являются пестициды. Большая часть пестицидов и продуктов их разложения - это яды, которые пагубно влияют на большинство живых организмов. Они могут вызывать их заболевания, а иногда и гибель. Например, пестицид ДДТ, которым травили долгое время все и вся, чуть не привел к вымиранию многих видов птиц, у которых перестала образовываться скорлупа. Довольно сильное влияние он оказывает и на организм человека.

Животноводческие комплексы

По степени воздействия на окружающую среду, влияние крупных животноводческих комплексов соизмеримо с влиянием промышленных объектов. Отходы животноводства являются источником химического загрязнения почвы и воды. В первую очередь это органические вещества: мочевина, фенолы, медицинские препараты, добавляемые в корм, и т.д. В стоках содержатся и неорганические вещества: соединения азота, фосфора, калия, цинка, марганца, меди, кобальта и др. Кроме того, там присутствуют и патогенные микроорганизмы, вызывающие заболевания как животных, так и человека. Стоки животноводческих комплексов загрязняют как подземные, так и поверхностные воды. Загрязнение подземных вод происходит в результате фильтрации из навозохранилищ, а также в случае внесения в почву доз навозной жижи. Это вызывает серьезную тревогу, т.к. подземные воды питают колодцы, водозаборы, сообщаются с открытыми водоемами.

При дисбалансе питательных веществ и минеральных удобрений растения или животные агробиоценоза могут погибнуть.

При недостатке консументов второго и т.д. порядков или изменении естественных условий обитания вида в агробиоценозе могут появиться существа (новые виды или уже существующие виды), вредящие нужным человеку растениям или животным.

При недостатке генетического разнообразия животных или растений агробиоценоза, у них может произойти гибридный дисгенез и недостаток силы иммунитета, из-за чего животные или растения агробиоценоза могут погибнуть.

При избытке нужных человеку животных или растений агробиоценоза может происходит избыток выброса отходов жизнедеятельности и избыток потребления ресурсов что может привести к дисбалансу в природе что может быть опасно.