ПОП_и_ООС_заочникам / Теория (основная) / Лекции ПОЛНЫЕ

другие организмы, обитающие в почве и обеспечивающие ее плодородие (например, в почвах Нечерноземья, насчитывалось на 1 м2 300 дождевых червей, а после применения пестицидов – единицы), паразитов и хищников вредителей, что позволяет последним увеличивать свою численность. Уничтожаются насекомые-опылители, столь необходимые в сельском хозяйстве. Так что кроме пользы применение пестицидов привело и к целому ряду негативных последствий, как для биоценозов, так и, в первую очередь, для человека.

По предложению ООН в 1998 г. была принята Конвенция в рамках Программы по охране окружающей среды, ограничивающая торговлю опасными пестицидами типа ДДТ, ртутных соединений и органофосфатов. Особо опасными пестицидами являются следующие: ДДТ, Алдрин, Диэлдрин, Эндрин, Линдан, хлорид ртутного этила. Эти пестициды в США и в большинстве стран Европы в настоящее время запрещены к применению.

Фирмы продолжают работать над созданием новых пестицидов с упором на то, чтобы они были минимально стойкие (разрушались в среде в течение 2-3 недель) и обладали минимальной биоаккумуляцией. Пока отказаться от пестицидов невозможно. По оценкам Министерства сельского хозяйства США отказ от применения пестицидов привел бы к потере 70% урожая от вредителей. Однако не все ученые и специалисты с этим согласны. В качестве альтернативы есть целый ряд предложений. Существуют следующие методы борьбы с загрязнением пестицидами.

1.Предлагается внедрение органического земледелия с очень строгой технологией, постоянным обменом сортами (чтобы вредители не успевали адаптироваться к новому источнику пищи).

Суть органического земледелия состоит в том, чтобы привести почву в сбалансированное состояние, удалив из нее яды, насытив ее дождевыми червями и другими естественными для почвы организмами. Считается, что в этом случае даже сорняки замедляют свой рост. Полагают, что потери пшеницы, например, в этом случае составляют всего 25%, а кукурузы даже 10% (эти результаты получены в опытных хозяйствах). Но все-таки этот путь во всем мире пока что не рассматривается как наиболее перспективный.

2.Комплексная борьба с вредителями

Здесь предусматривается следующее: а) строгое соблюдение агротехнических мер (вспашка, сохранение части остатков культурных растений в конце сезона, строгий севооборот, т.е. монокультура исключена, уменьшение площадей, занятых одной культурой в случае отсутствия возможности исключения этого варианта); б) создание и

выращивание устойчивых сортов; в) предварительная разведка и оценка реального наличия вредителей; г) выборочное использование пестицидов; д) постоянный мониторинг применения пестицидов, и в зависимости от него использование пестицидов только там, где нужно, и только тогда, когда это необходимо.

3. Биологические методы защиты растений и использование для этих целей природных соединений

В основе биологической защиты растений лежит использование естественных противоречий в мире насекомых. Есть насекомые “травоядные” (вредители), есть энтомофаги, питающиеся вредными насекомыми, есть грибы и вирусы, вызывающие болезни вредителей.

На Земле существует несколько десятков тысяч видов естественных врагов вредителей. Пестициды убивают и их, но если им помогать, то можно поддерживать численность вредителей на таком уровне, который позволяет обойтись без пестицидов. Естественными врагами вредителей лесов являются птицы и муравьи. Поэтому очень важно сохранять муравейники. Обитатели одного муравейника способны очистить от вредителей около 1,5 га леса. В ряде районов страны в настоящее время создаются муравьиные заказники.

К биологическим методам относятся и методы уничтожения вредителей в специальных ловушках, в которые вредители привлекаются с помощью синтезированных ферромонов животных и аттрактантов. Кроме того, можно использовать и так называемые репелленты – отпугивающие вещества.

Последнее время стали специально интродуцировать (внедрять) виды, уничтожающие вредителей. Например, в нашей стране используется для этой цели маленькое перепончатокрылое насекомое – трихограмма. Она успешно используется для борьбы с капустной, озимой, хлопковой и другими совками, кукурузным мотыльком, гороховой плодожоркой. В зависимости от плотности вредителей выпускается от 20 до 100 тыс. особей трихограмм на 1 га. Трихограмма заражает яйца вредителей и вместо их гусениц развивается личинка трихограммы. Метод очень результативный, экологически чистый и экономически выгодный. В Росси сейчас трихограмму выращивают почти на 1000 фабричных линий.

Выращивают и интродуцируют таких паразитов и хищников тлей как златоглазка, афиджида, сирфида. Для борьбы с кровяной тлей яблони широко используется афелинус и т.д.

Для своего развития растения нуждаются в определенном количестве биогенных веществ, прежде всего, соединений азота, фосфора и калия, обычно поглощаемых из почвы. В естественных системах биогены, ассимилированные растительностью, возвращаются в почву в результате процессов деструкции в ходе круговорота веществ: разложения плодов, растительного опада, отмерших побегов, корней и пр. Некоторое количество соединений азота фиксируется бактериями из атмосферы. Часть биогенов привносится в почву с осадками. Но часть биогенов и уносится из почвы за счет инфильтрации и поверхностного стока растворимых биогенов, а также с почвенными частицами в процессе эрозии. Кроме того, за счет преобразования соединений азота в газообразную форму и уходом ее в атмосферу.

В природных экосистемах скорость накопления или расходования биогенов очень мала, поскольку баланс биогенных веществ замыкается с очень высокой точностью ±0,01%...0,0001%. Сельское хозяйство нарушает естественный, практически замкнутый баланс биогенов. В агросистемах скорость выноса биогенов на 1-3 порядка больше, чем в природных экосистемах, причем, чем выше урожай, тем больше интенсивность выноса. Поэтому, даже если в начале питательных веществ в почве было много, они могут израсходоваться очень быстро. Отсюда вывод, без применения минеральных удобрений получать высокие урожаи из года в год можно только, если вносить в почву удобрения. Обычно применяются азотные, фосфорные и калийные удобрения в различных формах и сочетаниях, а также органические удобрения – навоз.

Производство и потребление удобрений в мире неуклонно росло, особенно в период с 1950 по 1990 гг., они увеличились приблизительно в 10 раз. Именно этот рост использования в сельском хозяйстве удобрений привел к увеличению, и очень значительному, продуктивности сельского хозяйства во всем мире. Среднее мировое использование удобрений в 1993 г. составляло 83 кг на 1 га пашни, из них половина азотных удобрений. Больше всего удобрений на 1 га пашни использовалось в Европе, с абсолютным лидером – Голландией, 600-800 кг/га. Меньше всего использование удобрений в Африке, во многих странах менее 5 кг/га, а в среднем – менее 21 кг/га.

Наряду с положительным эффектом, удобрения создали и целый ряд экологических проблем, особенно в странах с высоким уровнем их применения.

Применение минеральных удобрений приводит к изменению структуры почв и видового состава микробиологических сообществ, что ведет к трансформации окислительно-восстановительного потенциала почв, газового режима, усилению минерализации гумуса, увеличению кислотности почв и содержания тяжелых металлов, усилению вымывания кальция, магния и гумуса.

Медленное разложение микроорганизмами гумуса – важное условие сохранения необходимых качеств почвы: рыхлости, комковатости, хорошей проницаемости для воды, воздуха и тепла. Его быстрое разложение и вымывание приводит к резкому ухудшению качеств почвы. При этом возможно также и закисление, и загрязнение почвы. С минеральными удобрениями в почву заносится фтор и стронций. В одной тонне фосфорных руд содержится от 80 до 100 кг фтора и 30-40 кг стронция, что обуславливает их попадание в удобрения. Кроме того, многие фосфориты содержат кадмий от 5 до 100 мг/кг удобрений, или от 5 до 100 кг на 1 тонну. В меньших количествах могут присутствовать в удобрениях и такие вещества, как бор, молибден, марганец, медь, цинк, мышьяк, свинец.

Можно отметить, что нашей стране повезло, поскольку один из самых опасных и распространенных загрязнителей почвы – Кадмий присутствует в апатитах Кольского полуострова в очень малых количествах – всего 0,4-0,6 мг/кг, что более чем в 20 раз меньше, чем в фосфатах США, и в 140 раз меньше, чем в фосфатах, добываемых в Африке

– в Синегале.

Наконец, важным ухудшением свойств почвы является накопление в ней нитратов. Нитраты накапливаются выше допустимых норм в воде и растениях. Если сами нитраты не представляют собой опасности для здоровья человека и животных, то легко образующиеся из них нитриты высокотоксичны и вызывают, в частности, тяжелые заболевания крови. Из нитритов могут образовываться нитроамины, обладающие канцерогенным эффектом.

Внесение высоких доз навоза также приводит к нитратному загрязнению растений. Для человека особенно опасны овощи: свекла, капуста, петрушка, укроп, морковь, салат, редис, сельдерей, зеленый лук, огурцы и др. Еще в 1988 г. Минзравом СССР была установлена норма среднесуточного потребления нитратов – 5 мг на 1 кг веса живого человека, но не более 300-325 мг на 1 чел. Однако контроля за качеством сельскохозяйственной продукции практически нет. Сеть контрольно-токсикологических лабораторий только создается. Поэтому полезно знать кое-что, чтобы уменьшить возможное попадание нитратов в свой организм.

Во-первых, нитраты сконцентрированы в овощах неравномерно. Наиболее богаты нитратами сосудопроводящие системы растений, расположенные ближе к корню. Количество нитратов нарастает от листовой пластины к листовому корешку и далее к стеблю. Например, в листьях петрушки, сельдерея и укропа их на 50-60% меньше, чем в стеблях. В соцветиях цветной капусты – на 70% меньше, чем в кочерыжке. В листовых пластинах белокочанной капусты их на 30-40 % меньше, чем в утолщенных черешках

этих листьев, и на 60-70% меньше по сравнению с их содержанием в кочерыжке. В поверхностной части моркови нитратов на 80% меньше, чем в ее сердцевине. А в огурцах и редисе, наоборот, поверхностные слои (кожура) на 70% богаче нитратами, чем внутренние. У дыни и арбузов не следует есть незрелую мякоть, прилежащую к корке. Огурцы лучше почистить и срезать место их прикрепления к стеблю.

Таким образом, используя в пищу те части растений, которые заведомо содержат наименьшее количество нитратов, можно снизить их поступление в организм вдвое.

Во-вторых, чтобы снизить содержание нитратов в овощах (на 15-25%) хорошо их очищенными подержать в воде около часа (естественно не в воде, где много нитратов). Теряются нитраты также при отваривании.

В-третьих, при покупке корнеплодов необходимо выбирать более мелкие, огурцы первых сборов содержат меньше нитратов, при засолке капусты в нее следует добавлять немного сахара (для связывания нитратов), овощи следует варить только в эмалированной посуде (в алюминиевой образуются нитриты).

Как бороться с загрязнением почвы минеральными удобрениями?

1.Навоз. Страны ЕЭС разработали единые законодательные меры по ограничению строительства крупных животноводческих комплексов. Поголовье животных ограничивается размерами пахотных угодий. Например, свиньи: на 1 га пашни в Германии

–19, в Голландии и Великобритании – 17, в Швеции – 20, в Италии – 40, во Франции – 10.

10свиньям соответствуют 1,5 коровы. Самые строгие требования в скандинавских странах – 1 корова на 1 га пашни. Введены ограничения в странах ЕЭС и минеральных удобрений. В разных странах несколько разные величины (многие зависят от типа почв). За превышение внесения удобрений взимается штраф и, наоборот, за снижение выплачиваются надбавки за экологически чистый продукт.

В США, Европе, не говоря уже о Японии, очень много уже сделано и делается для снижения загрязнения удобрениями почвы, соблюдения технологии внесения удобрений, сроков внесения, при точном выполнении всего комплекса агрономических мероприятий.

Во многих хозяйствах этих стран организована система “биологического земледелия”, при которой почти полностью исключено применение пестицидов и минеральных удобрений и где получают “экологически чистые” продукты.

Важным элементом этой системы является “смешанное” земледелие, при котором помимо строгих севооборотов производится смешанный посев – бобовые среди зерновых (бобы, тыква, кукуруза). В последнем случае кукуруза служит опорой бобам, бобы обогощают почву азотом, а тыква предотвращает эрозию и рост сорняков. Другой пример в США: кукуруза – 2 ряда и свекла – 15 рядов. Свекла под защитой кукурузы от ветра дает

выход сахара на 10-12% больше, а кукуруза благодаря лучшей освещенности дает выход зерна на 50% больше.

Поскольку главный компонент удобрений – азот, сейчас в США активно ведутся работы, чтобы с помощью генной инженерии придать растениям способность фиксировать почвенный азот. В этом случае резко уменьшилась бы потребность в удобрениях и проблема с нитратами была бы решена.

Отмечая Японию, добившейся исключительных показателей качества сельскохозяйственной продукции, следует отметить Германию, ее взгляд на сельскую местность. В Германии считается, что главная функция сельской местности заключается в воспроизводстве нации. Именно здесь в условиях естественного контакта с природой может формироваться здоровый в физическом и нравственном отношении демографический потенциал развития страны. Вторая важная функция – это обеспечение экологического баланса на Земле. Третья функция – это агрорекреационная, что также направлено на воспроизводство нации, сохранение ее обычаев, нравов, традиций. Здоровое полноценное питание – это важный аспект общего здоровья нации.

В заключение можно перечислить, что входит в защиту почв, земель от деградации и загрязнения. В число основных звеньев охраны почв входит:

–защита почв от водной и ветровой эрозии;

–организация севооборотов и системы обработки почв с целью повышения их плодородия;

–мелиоративные мероприятия (борьба с засолением и заболачиванием);

–рекультивация нарушенного почвенного покрова;

–защита почв от загрязнения;

–предотвращение необоснованного изъятия земель из сельскохозяйственного оборота;

–защита почв от загрязнения промышленными отходами.

Лекция №7 (№13-14)

Охрана почв и земельных ресурсов: правовые, организационные и экономические методы

Земельный кодекс РФ от 2001 г. и ФЗ “О плате за землю” с изм. и доп. от 2000 г. являются основными законодательными актами, регулирующими использование и охрану земельных ресурсов в РФ.

Вглаве 1 Земельного кодекса формируется 11 принципов, на которых основывается Кодекс. В соответствии с этими принципами земля согласно ЗК РФ имеет 3 функции:

– природный объект, охраняемый в качестве важнейшей составляющей части природы;

– природный ресурс, используемый в качестве средств производства в сельском хозяйстве и лесном хозяйстве и основы осуществления хозяйственной или иной деятельности;

– недвижимое имущество, объект прав собственности и иных прав на землю.

ВКодексе устанавливается приоритет охраны земли перед использованием земли в качестве недвижимого имущества и охраны жизни и здоровья человека при осуществлении деятельности по использованию и охране земель, а также приоритет сохранения особо ценных земель и земель особо охраняемых территорий.

ВКодексе закрепляются платность использования земли и разграничения государственной собственности на земли, включающие собственность РФ, собственность субъектов РФ и собственность муниципальных образований.

Согласно ст. 7 Земельного Кодекса земли в РФ делятся на следующие семь категорий (в скобках указаны данные о площадях этих земель в % от общей площади РФ):

– земли сельскохозяйственного назначения (25,7%);

– земли поселений (1,1%);

– земли промышленности, энергетики, транспорта, связи, радиовещания, телевидения, информатики, обеспечения космической деятельности, обороны, безопасности и земли иного специального назначения (1,0%);

– земли особо охраняемых природных территорий и объектов (1,9%);

– земли лесного фонда (62,0%);

– земли водного фонда (1,6%);

– земли запаса (6,7%).

ВЗК РФ четко определено использование этих категорий земель, а также запреты на определенные типы пользования. Отнесение земель к той или иной категории и перевод их из одной категории в другую осуществляется Правительством РФ, органами исполнительной власти субъектов РФ и органами местного самоуправления в зависимости от принадлежности земель.

Вторая глава Кодекса посвящена охране земель. Целями охраны являются:

– предотвращение деградации, загрязнения, захламления, нарушения земель, других негативных воздействий хозяйственной деятельности;

Таблица __

Ориентировочно-допустимые концентрации (ОДК) для некоторых пестицидов в почве

За загрязнение почвы рядом химических соединений устанавливается плата в зависимости от класса опасности вещества. Установлено 4 класса опасности химических веществ, попадающих в почву из выбросов, сбросов и отходов (табл. №№_-_).

Таблица __

Классы опасности веществ, попадающих в почву из выбросов, сбросов, отходов