книги / Стратегия устойчивого развития

ГЛАВА 29. СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО И ПРОБЛЕМЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

29.1. СТРУКТУРА СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

Сельскохозяйственное производство – это сложная целостная биологическая системавоспроизводстваэнергиисучастиемприродных, социальных, экономических и технических факторов. Главным его объектом являются почва, зеленые растения, домашниеживотные.Имсоответствуютосновныенаправлениясельскохозяйственной науки и производства: почвоведение, земледелие с растениеводством, животноводство.

Растениеводство (земледелие) подразделяется на семь основных подотраслей:

–полеводство – возделывание зерновых культур (хлебных и зернобобовых), технических (прядильных, лубяных, масличных), крахмалоносов, сахароносов, наркотических, красильных, кормовых (картофель и бахчевые);

–овощеводство (открытого и защищенного грунта);

–плодоводство (собственно плодоводство, ягодоводство и питомниководство);

–виноградарство;

–луговодство;

–лесоводство;

–цветоводство.

К важнейшим возделываемым продовольственным и фуражным культурам в России относятся пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, зерновые бобовые культуры (горох, чечевица, фасоль, соя), зерновые крупяные культуры (просо, гречиха рис).

Широко представлены технические культуры (волокнистые, масличные, сахароносы), которые являются сырьем для сахарной, маслобойной, текстильной и других отраслей промышленности. Из технических культур наибольшее значение имеют лен-долгунец, конопля, подсолнечник, сахарная свекла, картофель, табак, чайные кусты.

Овощеводство в России распространено повсеместно. Главными культурами открытого грунта являются капуста, томат, свекла, морковь, лук, огурец. Основными бахчевыми культурами – арбуз, дыня и тыква.

Плодоводство включает большую группу древесных и кустарниковых культурныхрастенийдляполученияфруктов, ягодиорехов. Наиболееширокопредставлены группы семечковых (яблоня, груша, айва), косточковых (смородина, крыжовник, малина, земляника), орехоплодных (фундук, грецкий орех).

Виноградарство представлено широким спектром столовых и технических сортов виноградной лозы, выращиваемых в зонах умеренно теплого и субтропического климата.

362

Ккормовымкультурамотносятсямноголетниеиоднолетниетравы, используемые для получения сена, зеленого корма и сенажа; силосные культуры (кукуруза, подсолнечник), кормовые корнеплоды и бахчевые.

ОсновныминаправлениямиживотноводствавРоссииявляютсяразведениекрупного рогатого скота, свиноводство, птицеводство, овцеводство, коневодство.

Развитие сельского хозяйства – ведущей отрасли агропромышленного комплекса – оказывает решающее влияние на уровень продовольственного обеспечения

иблагосостояния народа, в значительной мере определяет состояние всей экономики страны. Важной задачей сельского хозяйства является увеличение производства продуктов высокого качества.

Сельское хозяйство развитых стран достигло высокого уровня производительности и урожайности. Так, один фермер в развитых странах обеспечивает продовольствием 60–80 человек; в обработке 100 га земельных угодий участвует один работник. Современныйуровеньсельскохозяйственнойнаукиипрактикипозволяетобеспечить пищей до 12 млрд чел., что вдвое превышает все население Земли.

Вместе с тем интенсивность, а в некоторых случаях и хищнический характер ведения сельского хозяйства привели к обострению экологических проблем. К наиболее серьезным экологическим проблемам сельского хозяйства относятся: разрушение, засоление, загрязнение почв, их необратимая гибель под влиянием водной

иветровой эрозии, а также в результате воздействия сельскохозяйственной техники

ипотерь горюче-смазочных материалов.

Высокая экологическая нагрузка сельского хозяйства на объекты окружающей среды обусловлена, во-первых, сохраняющейся тенденцией к созданию и эксплуатации крупных животноводческих комплексов при отсутствии какой-либо очистки образующихся навозосодержащих отходов, сточных вод и их утилизации; во-вто- рых – нарушением норм и санитарных правил применения минеральных удобрений и ядохимикатов.

Развитие сельского хозяйства долгие годы сопровождалось малоэффективной организацией полей в землепользовании без должного учета рельефа, слабым развитием полезащитных мероприятий, распашкой склонов. В результате более 30 % пашни и пастбищ эродированы и нуждаются в защите от деградационных процессов. Более половины всех сельскохозяйственных угодий страны являются эрозионно опасными. Неумелая водная и химическая мелиорация привела к тому, что многие миллионы гектаров продуктивных земель оказались непригодными для сельскохозяйственного использования.

Решение продовольственной проблемы без тесной связи с осуществлением мер по защите земель, ландшафтной сферы от загрязнения и разрушения, сохранения динамическогоравновесиявзонахсосредоточениясельскохозяйственногопроизводства привели к серьезным неблагоприятным экологическим последствиям.

Анализ современных природно-экономических условий развития сельского хозяйствавРоссиисвидетельствуетонастоятельнойнеобходимостиегоэкологизации. Это должно обеспечить снижение допустимых пределов экологических нагрузок

363

Почвенныйпокров – этосовокупностьпочв, покрывающихземнуюповерхность. В большинстве областей Земли толщина почвенного покрова, обеспечивающего получение большей части пищевых продуктов, составляет всего 150–300 мм. Около 75 % всехпочвпланетыимеютпониженнуюпродуктивностьиз-занеобеспеченности тепломивлагой. ПоданнымМеждународнойорганизацииповопросампродовольствия, общая площадь потенциально пригодных для земледелия почв составляет около 2,7 млрд га, из которых 1,5 млрд га уже обрабатываются, а для включения остальных 1,2 млрд га в сельскохозяйственное производство требуются большие материальные затраты.

Накопленные статистические данные показывают, что при существующей средней урожайности на каждого нового жителя планеты для производства пищи требуется 0,4–0,5 га и около 0,1 га – на другие нужды.

Под влиянием природных и антропогенных воздействий происходит деградация почвенного покрова, т. е. постепенное ухудшение свойств почв, вызываемое изменением условий почвообразования в результате естественных причин (например, наступления лесов или сухой степи на черноземы) или хозяйственной деятельностью человека (неправильная агротехника, загрязнение и т. п.), приводит к уменьшению содержания гумуса, разрушению почвенной структуры и снижению плодородия.

Всего в мире, по разным оценкам, сельскохозяйственные земли составляют 9–11 % суши. Из них около 25 % составляют земли с разрушенным почвенным слоем, пустоши, выработанные карьеры, овраги, заболоченные, опустыненные ранее плодородные земели. Ежегодные потери сельскохозяйственных земель в результате промышленного и гражданского строительства, деградации земель, засоления, затопления, ветровой и водной эрозии, закисления составляют около 5–7 млн га пахотных земель.

В СНГ площадь сельскохозяйственных земель составляет немногим больше 600 млн га. При этом более 60 % территорий СНГ находится в зонах тундры, северной тайги, горных местностях, где земледелие имеет только очаговое распространение или практически невозможно, около 15 % территорий занято пустынями и полупустынями и только менее 10 % земель расположено в районах с благоприятным климатом и плодородными почвами.

Земельный фонд России составляет 1709,6 млн га, но это вовсе не означает, что он безграничен и неисчерпаем. Так, вечная мерзлота занимает более 60 % площади страны, сельскохозяйственные угодья – 13 % и лишь 7,7 % – пашня. В России ежегодный ущерб от эрозии почв, по некоторым оценкам, достигает 8–10 % валовой продукции сельского хозяйства (от недобора урожая). За последние 30–40 лет черноземы Русской равнины потеряли треть своего гумуса, их плодородный слой уменьшился на 10–15 см. Ежегодно талые воды и дожди сносят с гектара пашни 80–120 т распаханной почвы. Обследование черноземных областей показывает, что четвертая-пятая часть их площади подвергается засолению, заболачиванию и утратила прежнюю структуру. Почти повсеместно отмечены подъемы уровня грунтовых вод, подтопление не только орошаемых, но и прилегающих к ним

365

территорий. В нашей стране процессы опустынивания еще не достигли мировых масштабов, однако экологическая обстановка в некоторых районах вызывает серьезную тревогу. Причина все та же – пренебрежение нормами экологии при хозяйственном освоении земель.

Эрозия

Эрозия (от лат. erosion – разъедание) почв – один из основных факторов загрязнения и разрушения окружающей среды в процессе интенсивного сельскохозяйственного производства. Она приводит к потере самого плодородного, верхнего слоя почвы, заилению водоемов, загрязнению их биофильными элементами. Со смытой почвой в водоемы попадают остатки пестицидов и минеральных удобрений, что представляет угрозу не только для рыб и других водных организмов, но и для здоровья человека. Водная эрозия почв является основной причиной эвтрофикации водоемов.

Эрозия почв – один из самых опасных и широко распространенных почворазрушающих процессов. В естественных условиях, когда почва покрыта дикой растительностью, эрозия почти не развивается, но активизируется на обрабатываемых почвах. Потери компонентов почвы при активной эрозии не компенсируются, и она частично или полностью утрачивает свое плодородие. В условиях сельскохозяйственного производства, его механизации, резкого увеличения нагрузки на почвенный покров создается реальная опасность усиления эрозионных процессов, в связи с чем вопросы охраны почв от эрозии приобретают все большее значение.

Эрозия почв привела к тому, что из строя выбыло в 1,5 раза больше сельскохозяйственных земель, чем сейчас находится в обработке.

Сплошная распашка земель за счет уничтожения лесов и травянистой растительности, низкий уровень агротехники в условиях расчлененного рельефа, расположение участков вдоль склонов – все это в прошлом приводило к активному развитию эрозионных процессов.

Количественно процесс эрозии почв характеризуют интенсивностью смыва (или сдувания), выражаемой в т/га в год, либо мощностью утраченного слоя почвы в единицу времени (мм/год). В этих же единицах измеряют и скорость почвообразования. О степени опасности эрозии можно судить, сопоставив интенсивность смыва (или сдувания) почвы со скоростью почвообразовательного процесса. Если интенсивность эрозии меньше скорости почвообразования, то можно предположить, что она не представляет опасности для данной почвы. Такую эрозию принято считать нормальной. Если интенсивность потерь почвы больше скорости почвообразования, ее считают ускоренной.

Эрозия почв захватила все регионы Земли. По оценкам специалистов, в результате эрозии верхний слой посевных площадей теряет в среднем 7 % своего объема. Снижениепродуктивностипочвнеизбежновызываетросткапиталоемкостисельскохозяйственного производства.

Применительно к почве различают водную эрозию и ветровую.

366

Водная эрозия

Под водной эрозией почв понимают смыв и размыв почвы поверхностным током временных водных потоков: потоки дождевых, талых и речных вод, грязекаменные потоки, ледники. Почва, смываемаясполей, накапливаетсявпрудах, озерах, водохранилищах, попадает в каналы и реки. В некоторых случаях пруды полностью заиливаются в течение 10–15 лет. Заиливание водоемов и повышение мутности воды в реках затрудняет действие гидроэлектростанций, работу систем водоснабжения и водного транспорта. Важноотметить, чтопристокеводыисмывепочвыспашнивымывается от 10 до 30 % вносимых удобрений и пестицидов, и они не только безвозвратно теряются, но и оказывают огромное негативное влияние на экологическое состояние территории, особенно на качество воды в реках, прудах и водохранилищах. Водную эрозию подразделяют на горизонтальную (плоскостную) и вертикальную (глубинную).

Горизонтальная эрозия проявляется в том, что выпадающие осадки или талые воды, стекая по уклону, захватывают и сносят вниз верхний слой рыхлой породы или почвы. В нижней части склона или у его основания снесенный материал накапливается в виде так называемых делювиальных отложений. Последние обычно представляют собой суглинки и супеси, по минеральному составу связанные с породами, расположенными выше по склону. Делювиальные отложения широко распространены, практически отсутствуют лишь на пустынных, бедных атмосферными осадками территориях.

Основным средством борьбы с горизонтальной эрозией являются лесонасаждение и травосеяние, что приводит к уменьшению поверхностного стока и увеличению подземного. Это обусловливается тем, что в пределах лесных участков на земле создается подстилка из опавших листьев, препятствующая стеканию воды, но достаточно водопроницаемая. Кроме того, снег, скопившийся между деревьями, тает медленнее, чем на открытых местах, что также способствует проникновению влаги в почву и повышению дебита подземных вод.

При вертикальной эрозии образуются овраги – вытянутые и разветвленные углубления, врезанныеврыхлуюпороду. Ихобразованиюспособствуютпересеченный рельеф местности, ливневый характер выпадающих осадков, быстрое снеготаяние, наличие легко размываемых пород (лесс, лессовидный суглинок, супесь).

Основная мера предупреждения оврагообразования – снижение поверхностного и увеличение подземного стока, что достигается за счет лесозащитных насаждений. Большое значение имеют также почвозащитные приемы. Для стабилизации уже имеющихся оврагов применяют и простейшие мелиоративные мероприятия, например, устройство запруд, делящих овраг в продольном направлении на ряд бьефов. Запруды устраивают из подручного материала: камня или фашин из хвороста. Дно оврага в месте переливания воды через запруду укрепляют камнями или деревом. Впоследствии овраг постепенно сглаживает свои очертания, зарастает и превращается в балку.

Воднаяэрозияможетноситьразличныйхарактервзависимостиотразныхвидов водных потоков, ее обусловивших.

367

Речные воды перемещают продукты эрозии в виде растворенных веществ, взвешенных частиц песка, пыли, ила, крупных механических примесей. Часть материала уносится в озера, моря, океаны, другая образует осадки, преимущественно механического происхождения (аллювиальные наносы). Одновременно формируются речные долины. Сначала они развиваются в результате вертикальной эрозии, а затем расширяются вследствие плоскостной эрозии, приобретая сложное строение. В их состав входят русло (ложе, по которому течет река), пойма (часть долины, сливаемая в половодье) и террасы (приподнятые над поймой горизонтальные или слегка наклонные территории). Возникают также дельты – участки побережья при устьях рек, образуемые речными отложениями, и водоразделы – участки суши, отделенные друг от друга долинами рек. Аллювиальные отложения скапливаются, как правило, в пойме и руслах.

Особое значение имеет эрозия почв в миграции радионуклидов. Радиоактивные изотопы, например цезий-137, прочно сорбируются почвой и перемещаются вместе

сней, в результате чего при смыве и дефляции почв происходит территориальное перераспределение радионуклидов, сосредоточенных главным образом в пахотном горизонте. Развитие эрозии почв на загрязненной территории может вызвать образование новых очагов радиоактивности в местах аккумуляции смытой или сдутой почвы

сповышенным содержанием радионуклидов. Аналогичным путем образуются очаги вторичного загрязнения почв некоторыми гербицидами, а также засоления.

Ветровая эрозия

Огромный ущерб народному хозяйству приносит и ветровая эрозия почв. Вместо ветровой эрозии (чтобы не спутать с водной эрозией) предложен термин «дефляция» (от лат. Deflation – выдувание), который абсолютно точно отражает суть процесса.

Дефляция – вызванное ветром интенсивное перемещение частиц почвы. Может происходить в любое время года, даже зимой. Сильные ветры сдувают с полей снег; обнаженная почва, пересыхая на поверхности, становится неустойчивой против ветра. Чаще всего этот вид эрозии проявляется весной, когда почва на больших площадях взрыхлена, а сельскохозяйственные культуры еще не успели развиться и не предохраняют ее от выдувания; летом такой вид эрозии наблюдается на парах и полях, занятых пропашными культурами.

Необходимым условием ветровой эрозии почв является ветер, скорость которого достаточна для перемещения частиц почвы. По таким внешним признакам, как интенсивность, продолжительность и масштабы явления, а также размер ущерба, различают повседневную ветровую эрозию и пыльные бури. Различие это также условно. Отличительными признаками повседневной ветровой эрозии можно считать относительно низкую скорость ветра, лишь незначительно превышающую критическую для почв, и связанную с этим пространственную ограниченность явления – одно или несколько соседних полей, на территории которых развиваются все стадии процесса – от выдувания почвы до отложения наносов. Практически все пахотные

368

почвы в той или иной степени подвержены повседневной ветровой эрозии, в особенности при обработке.

При большой скорости ветра, значительно превышающей критическую для почв, существенно увеличиваются высота подъема почвенных частиц в воздух, которая достигает сотен метров, и дальность их переноса, достигающая сотен и тысяч километров. В метеорологии перенос сильным ветром большого количества пыли, сопровождающийся ухудшением видимости, называется пыльной бурей.

Серьезным последствием ветровой эрозии для экосистемы является снижение запасоворганическоговеществавпочве. Всвязисвысокойконцентрациейорганического вещества в верхней части почвенного профиля и его низкой плотностью гумус выносится из почвы в результате дефляции в первую очередь. Органическое вещество во многих почвах вносит основной вклад в емкость катионного обмена, а также является источником минерального азота и аккумулятором значительной части азота, вносимого с минеральными удобрениями. Снижение запасов гумуса в результате дефляции почв непосредственно влияет на круговорот питательных веществ в агроэкосистеме, приводит к уменьшению плодородия почв. Гибнут в результате выдувания и засыпания почвой посевы сельскохозяйственных культур. Даже если интенсивность ветровой эрозии почв невелика, наблюдается уменьшение урожайности сельскохозяйственных культур в результате засыпания их скачущими почвенными частицами. Часто по причине засыпания гибнут и полезащитные лесные полосы.

Ветровая эрозия почв наносит большой ущерб авиации: высокое содержание пыли в атмосфере в окрестностях аэродромов приводит к преждевременному износу двигателей. Увеличение запыленности воздуха отрицательно сказывается и на здоровье людей.

Одна из основных причин увеличения водной и ветровой эрозии – вырубка лесов. Их общая ежегодная вырубка достигает 11,6 млн га. Это, в свою очередь, приводит к резкому повышению скорости смывания почвенного слоя. По имеющимся оценкам, для смывания почвенного слоя толщиной 20 см при наличии леса и прочих равных условиях требуется 174 тыс. лет, луга – 29 тыс. лет, при обычной обработке почвы – 100 лет, при полном отсутствии растительности – 17 лет.

Особенно разрушительна эрозия почв на склоновых землях. Смывание почв увеличивается пропорционально уклону и его длине. Так, при повышении уклона с2 до4° оновозрастаетв1,8 раза, с4 до8°– в7,2 раза. Удлинениесклонас400 до500 м усиливает вынос почвы на 30 %, а с 300 до 450 м – почти на 50 %.

В России примерно 2/3 пашни подвергаются ветровой и водной эрозии на уровне потери плодородия. Имеется, в частности, более 400 тыс. оврагов площадью свыше 1,5 млн га. Около 26,2 млн га (20,4 %) расположено на смытых почвах, 2,1 млн га (1,7 %) находится под совместным воздействием водной и ветровой эрозии, 7,9 млн га (6,1 %) дефлировано, всего же к дефляционной опасности относится 44 млн га (32,2 %). Особую тревогу вызывает рост площади эродированных черноземов. В последние два десятилетия она увеличивается на 250–300 тыс. га/год. На многих черноземных территориях 50 % и более распаханных земель эродировано. Еже-

369

годно до 25–30 тыс. га черноземов теряется в результате роста оврагов. По оценкам экспертов ООН, Россия находится в десятке мировых лидеров по темпам распространения эрозии, к 2002 году последней охвачено до 75 % сельскохозяйственных угодий.

В целом водно-ветровая эрозия привела к полной или частичной потере плодородия более чем на половине всей пашни мира. Ежегодно по этой причине из сельскохозяйственного использования выбывает 50–70 тыс. км, что составляет более 3 % ее площади.

На снесенных почвах эффективность сельскохозяйственного производства снижается на 30–60 %. Нередко возделывание на них пищевых и кормовых культур без проведения мероприятий по восстановлению плодородия становится убыточным.

Косновным мероприятиям по уменьшению эрозии почв относятся:

–проведение работ по закреплению поверхности водосбора, выполняемой при использовании угодий;

–противоэрозионная организация рекультивируемой территории, агротехнические и лугомелиоративные приемы защиты почв;

–проведение работ по защите территорий от дальнейшего развития эрозионных процессов с выращиванием лесонасаждений;

–строительство противоэрозионных гидротехнических сооружений.

Орошение

Орошение – одно из главных направлений сельскохозяйственного производства в районах недостаточного увлажнения. Вследствие тесного взаимодействия влагообеспеченности с другими факторами жизни растений при орошении эффективно решается проблема повышенного усвоения ими света, энергия которого консервируется в продуктах растениеводства. При орошении создаются благоприятные условия для более полного использования растениями питательных веществ почвы и удобрений.

Орошение способствует протеканию эрозии почв, основными факторами при этом являются интенсивность искусственного дождя, размер и скорость падения капель, расходводыприповерхностныхспособахполива, уклониформасклона, длина поливного участка, длительность полива, водопроницаемость и противоэрозионная стойкость почвы. Регулируя эти факторы, можно в известных пределах управлять процессами эрозии при поливах, добиваясь снижения потерь почвы до допустимого уровня.

При определенных недостаточно контролируемых условиях орошение сопряжено с ухудшением экологической обстановки, связанным с несовершенством ранее построенных оросительных систем, несоблюдением водосберегающих режимов орошения. Наиболее опасными нарушениями являются: засоление и заболачивание почвы, потеря гумуса и ухудшение физических свойств почв, загрязнение сбросными водами рек, озер и морей.

370