1. Понятие и направления природоохранной деятельности

Природные ресурсы — земля, вода, воздух, растительный и жи­вотный мир —являются основой экономического развития. Все необходимое (воздух, воду, пищу) человек получает из природной среды и в то же время постоянно воздействует на нее, создавая новые для природы объекты: сельскохозяйственные угодья, зда­ния, дороги и т. д. Многие века возможности использования при­родных ресурсов и преобразования природной среды казались безграничными. И это объяснимо, поскольку при относительно низком уровне развития производительных сил, больших возмож­ностях саморегуляции биосферы экономический рост не вызывал значительных экологических изменений.

С развитием техники и ростом населения планеты влияние человека на природу резко возросло. Стремление получать макси­мальный доход привело к хищническому использованию и исто­щению природных ресурсов, антропогенному загрязнению атмо­сферы и гидросферы.

Наряду с промышленностью мощным фактором воздействия на окружающую среду стало сельское хозяйство, которое вызывает в ней крупномасштабные и разнообразные изменения. Под вли­янием сельскохозяйственного производства изменяются почвы, растительность, животный мир, особенности местности, качество атмосферного воздуха и воды, условия эволюции многих видов организмов.

Многие сельскохозяйственные предприятия в России оказались сейчас на грани кризиса, и одна из главных причин такого состоя­ния — обострение экологических проблем под влиянием активной и часто нерациональной деятельности в аграрном секторе.

Осуществляемые в стране преобразования земельных отноше­ний, изменения форм собственности в АПК привели лишь к ухуд­шению использования земель, во многих случаях — к отказу от применения природоохранных и ресурсосберегающих техноло­гий. Отсутствует экономическая заинтересованность в рациональ­ном использовании природных ресурсов, недостаточно средств выделяется для охраны окружающей среды. Сложная экономичес­кая ситуация не позволяет предприятиям в полной мере осуще­ствлять комплекс работ по повышению плодородия почв и улучшению культуртехнического состояния земель. В результате наблюдается крупномасштабная деградация и сокращение сель­скохозяйственных угодий из-за эрозии, уменьшение содержа­ния в почве гумуса и питательных веществ, засоление, забола­чивание, перегрузка тяжелой техникой, снижение естественно­го плодородия.

Темпы деградации земельных ресурсов быстро нарастают. В России только за период с 1990 г. выбыло из сельскохозяйствен­ного оборота 25,6 млн га сельхозугодий, в том числе 8,2 млн га пашни. Основные причины — развитие эрозионных процессов, за­растание лесами и кустарниками, заболачивание земель. В настоя­щее время различными видами эрозии охвачено 300 млн га. Од­ни лишь овраги в европейской части страны занимают примерно 7 млн га, а каждый гектар оврага выводит из оборота 2—3 га при­легающих угодий.

Сейчас в стране наблюдается природоемкий тип ведения сель­ского хозяйства, определяемый суженным воспроизводством естественного плодородия. Особенно заметно его снижение в Центрально-Черноземном районе, где находятся плодороднейшие земли — черноземы. В настоящее время ситуация близка к ката­строфической. За последние 30—40 лет черноземы утратили треть своего гумуса, их плодородный слой уменьшился на 10—15 см. Между тем, потеря слоя мощностью всего в 1 мм означает потерю около 10 т почвы, или 0,4—0,8 т гумуса с 1 га. Такое снижение ес­тественного плодородия соответствует ежегодному недобору уро­жая зерна в среднем по 10 ц с 1 га.

На юге России развивается опустынивание. Общая площадь зе­мель, подверженная этому процессу в потенциально опасных ре­гионах, составляет более 100 млн га. К числу таких территорий в настоящее время относятся уже не только Поволжье и Прикавказье, но и земли, расположенные в южной части степной зоны Во­ронежской, Саратовской, Оренбургской, Омской областей.

Воздушный бассейн, почвы и водоемы загрязняются выхлопа­ми техники, выбросами предприятий, отходами животноводства, ядохимикатами и удобрениями, продуктами эрозии. Это оказы­вает отрицательное влияние на химический состав растениевод­ческой и животноводческой продукции, ее пищевые свойства, качество питьевой воды, что, в свою очередь, сказывается на здо­ровье населения. Поэтому актуальность задач охраны окружаю­щей природной среды в сельскохозяйственных предприятиях резко возросла.

Охрана окружающей среды — это система мероприятий, направ­ленных на рациональное использование, охрану и восстановление природных ресурсов, защиту окружающей среды от загрязнения и разрушения.

Данная система включает инженерную охрану, связанную с раз­работкой природоохранной и ресурсосберегающей техники и технологии; нормативно-правовые основы (юридические акты, стан­дарты и нормативы, обязательные для исполнения); экономичес­кий механизм природоохранной деятельности, создающий соответ­ствующие материальные стимулы.

Различают несколько уровней охраны окружающей среды (ООС). Международная ООС ставит своей целью сохранение уси­лиями нескольких государств находящихся на их территории при­родных ресурсов, и реализуется в соответствии с межгосударст­венными соглашениями. Государственная ООС — это осуществля­емая на общегосударственном уровне деятельность по охране ок­ружающей среды (включая организацию исследований, подготов­ку специалистов, воспитание населения и т. п.). Природоохранная деятельность предприятия связана с проведением мероприятий по ООС на уровне отдельных экономических субъектов. На сель­скохозяйственных предприятиях эта деятельность должна быть направлена на сохранение и повышение плодородия почв, борьбу с их эрозией, засолением, охрану атмосферы, водоемов и почв от загрязнения производственными и хозяйственными выбросами, сточными водами, на защиту растительного и животного мира. Осуществляется она в основном инженерными методами, то есть путем разработки и применения соответствующих природоохран­ных приемов и технологий.

Все мероприятия по ООС в хозяйствах принято разделять на единичные и комплексные. Единичные мероприятия применяют, когда они сами по себе дают хорошие результаты. Так, например, поперечная вспашка может быть действенным средством в борьбе с водной эрозией. Но часто одного мероприятия недостаточно и требуется комплексная охрана природы, то есть система мероприя­тий, состоящая из двух или нескольких приемов. Например, в борьбе со значительным поверхностным стоком применяют не только противоэрозионные агротехнические приемы, но и луго­мелиоративные меры, закладывают противоэрозионные лесные насаждения (приовражные, прибалочные и др.).

Основные направления природоохранной деятельности на сельскохозяйственных предприятиях — охрана почв от истоще­ния, их защита от эрозии, засоления, подкисления и заболачива­ния, уплотнения; борьба с сельскохозяйственным загрязнением окружающей среды.

Охрана почв от истощения абсолютно необходима для решения экономических проблем в аграрном секторе и продовольственной проблемы в стране. Истощение почвы проявляется в падении ее естественного плодородия, содержания в ней питательных веществ, ухудшении физических и биологических свойств почвы. Ус­тановлено, что при возделывании сельскохозяйственных культур на черноземах поступление в почву растительных остатков в 3 раза меньше, чем в естественном фитоценозе. Поэтому продолжитель­ное возделывание культур неизбежно приводит к значительным потерям гумуса. Без применения удобрений в течение 7—8 лет со­держание в почве гумуса снижается на 6—10 % по сравнению с ис­ходным. В севооборотах с высоким (более 50 %) насыщением про­пашными культурами потери гумуса могут составлять до 30 %. Наиболее интенсивные потери наблюдаются в первые 10—15 лет после распашки; в дальнейшем этот процесс замедляется вслед­ствие приближения к новому уровню стабилизации.

Охрана почв от истощения требует прежде всего оптимизации их гумусового состояния на основе регулирования количества изымаемого с урожаем и поступающего с растительными остатка­ми и навозом органического вещества.

Регулирование почвенного плодородия должно осуществляться всеми средствами систем земледелия: оптимизацией структуры посевных площадей, использованием севооборотов, многолетних трав, систем обработки почвы, применением органических и ми­неральных удобрений.

Рациональные севообороты позволяют регулировать режим не только органического вещества почвы, но и питательных элемен­тов, поддерживать нормальную структуру почвы. Экологически допустимые концентрации посевов отдельных культур в севообо­ротах составляют: зерновые 50—55 %; сахарная свекла 20—25 %; подсолнечник 10—12 %.

Одним из важнейших факторов поступления в почву органи­ческих веществ являются многолетние травы, особенно бобо­вые. Будучи азотфиксаторами, а за счет развитой корневой си­стемы и пожнивных остатков — хорошими накопителями орга­нических веществ, они улучшают структуру и повышают плодо­родие почвы.

Сокращение потерь гумуса или повышение его содержания мо­жет быть достигнуто и внесением органических удобрений. Каж­дая тонна навоза повышает содержание гумуса или компенсирует его потери в размере 0,2 т. Для бездефицитного баланса гумуса при возделывании сахарной свеклы необходимо внесение 8—12 т навоза на 1 га.

Положительное влияние на уровень плодородия оказывают не только органические, но и минеральные удобрения. Регулярное применение фосфорных удобрений на фоне азота и калия способ­ствует сохранению в почве гумуса на исходном уровне. Фосфор­ные удобрения оказывают сильное влияние на урожайность бобо­вых трав и других культур севооборота, увеличивая массу корней и пожнивных остатков.

Система земледелия должна быть построена таким образом, чтобы обеспечивать получение запланированных урожаев сель­скохозяйственных культур и сохранение плодородия почвы, за­щиту от различных видов деградации.

Защита почв от эрозии — это система мероприятий, противо­действующих разрушению и сносу почвенного покрова потоками

воды, ветра и антропогенными воздействиями. В результате эрозии происходит смыв гумусового горизонта, истощаются запасы энер­гии и питательных веществ в почве, а следовательно, снижается ее плодородие. Главные виды эрозии — водная и ветровая.

Причины возникновения и развития эрозии — нерациональная хозяйственная деятельность, неправильное использование земель­ных угодий, низкий уровень агротехники, выпас животных по склонам без соблюдения норм нагрузки, вспашка почвы и между­рядная обработка вдоль склонов, непродуманное строительство дорог и др.

Иногда слой почвы, на образование которого ушло несколько сотен лет, уничтожается за несколько дней под влиянием сильных ливней или пыльных бурь; поэтому необходимы специальные меры защиты. Для каждой природно-климатической зоны в соот­ветствии с ее условиями разработаны свои системы земледелия, и эффективность защиты от эрозии во многом зависит от соблюде­ния соответствующих правил агротехники и способов использова­ния земли.

Все мероприятия по защите почв от эрозии можно разделить на четыре группы: организационно-хозяйственные, агротехничес­кие, лесомелиоративные и гидротехнические.

К организационно-хозяйственным мероприятиям относятся правильная организация территории, рациональное размещение угодий, культур, севооборотов. В хозяйствах выделяют площади, в различной степени подверженные водной и ветровой эрозии, со­ставляют почвенно-эрозионные планы, на которые наносят кате­гории земель, подверженные эрозии, для дифференцированного применения тех или иных мер.

Большое значение имеют почвозащитные севообороты, под ко­торые рекомендуется отводить склоны крутизной 4—12°. Под луго-пастбищные почвозащитные севообороты отводят более крутые склоны (10—20°), сильно подверженные эрозии; срок пребывания трав в них должен быть не менее 5 лет. Лучше всего защищают почвы от эрозии многолетние травы, несколько хуже — однолетние.

Один из самых эффективных агротехнических приемов борьбы с водной эрозией — глубокая вспашка; при ней почва вбирает боль­ше воды и дольше ее удерживает. На склонах, потерявших в ре­зультате смыва значительную часть гумуса, нельзя проводить глу­бокую вспашку обычными плугами, так как при этом ухудшается структура почвы. Необходимо использовать плуги, которые обо­рачивают пласт только в пределах гумусового слоя, а нижележа­щие слои рыхлят (так называемая безотвальная обработка).

Простой и доступный прием при проявлении водной эрозии — обработка почвы и размещение сельскохозяйственных культур по­перек склонов. При уклоне более 5—12° применяется контурная обработка, при которой агрегат идет по склону не прямолинейно, а по горизонтали.

Борьба с ветровой эрозией предусматривает прежде всего со­здание ветроустойчивого поверхностного слоя. Для этого исполь­зуют специальную обработку почвы на глубину 25—27 см без обо­рота пласта рыхлителями КПГ-250 и КПГ-2-150, которые остав­ляют на поверхности до 80 % стерни.

Большое значение в защите почв от ветровой эрозии имеют противоэрозионные сеялки; например, сеялка СЗС-2,1 дает возможность совмещать предпосевную обработку, прикатыва-ние почвы, посев и внесение гранулированных минеральных удобрений.

Если для предотвращения эрозии почв недостаточно органи­зационно-технических и агротехнических мероприятий, приме­няют гидротехнические. Для борьбы с оврагообразованием весь­ма эффективны простейшие гидротехнические сооружения (лот­ки, водозадерживающие и водоотводящие валы и т. д.). Противо­эрозионные гидротехнические сооружения делают из хвороста, дерева, камня, бетона; высаживают также кусты и деревья. Лесо­мелиорация — важное звено предотвращения эрозии; лесные на­саждения способствуют улучшению микроклимата, снегораспределению, улучшению водного режима. Различают стокорегулирующие, приовражные, прибалочные, ветроломные лесные по­лосы. В условиях неровного рельефа контурное размещение насаждений подходит лучше, чем принятая повсеместно прямо­линейная сеть лесных полос.

Различные противоэрозионные приемы особенно эффективны в комплексном применении, то есть при сочетании агротехничес­ких, гидротехнических, лесомелиоративных, организационно-хо­зяйственных мер. Фактически это означает переход к так называе­мому адаптивному природопользованию. У каждого предприятия в различных природных зонах должна быть своя ротация сельско­хозяйственных культур, своя агротехника.

Охрана почв от засоления, подкысления и заболачивания — еще одно важное направление ООС предприятия. Засоление связано с накоплением в почве растворимых солей и обменного натрия в концентрациях, недопустимых для нормального роста и развития растений. Даже при слабом засолении (при содержании обменно­го натрия 5—10 %) ограничивается возможность освоения совре­менных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, а их урожайность снижается на 40—60 %.

Засоление может быть вызвано неправильной агротехникой (при выворачивании на поверхность засоленных слоев), а также поливными водами, если они содержат повышенные концентра­ции растворимых солей. Один из важных факторов засоления — ветер; он захватывает соленую пыль и переносит ее на большие расстояния.

Часто засоление происходит из-за повышения уровня грунто­вых вод; влага накапливается в поверхностном слое почвы, и по

мере испарения воды образуется соль. Это вполне возможно при нерациональном поливе (так называемое вторичное засоле­ние). В качестве профилактической меры рекомендуется рацио­нализация полива; с этой точки зрения перспективны капель­ное, мелкодисперсное и импульсное орошение. Расход воды при импульсном орошении всего 0,01 мм/мин, и в связи с ма­лыми нормами полива вероятность засоления и заболачивания уменьшается. При водозаборном строительстве с этой целью делают дренаж территории с использованием труб, укладывае­мых на глубину 1,0—1,8 м.

Основное направление мелиорации солонцов — гипсование, способствующее удалению солей натрия. При средней дозе гипса около 10т на 1 га на почвах с глубиной залегания грунтовых вод более 1,5 м эффект от однократного внесения длится 7—8 лет. Урожайность зерновых культур при этом повышается на 3—5 ц с 1 га. Можно использовать и фосфогипс — побочный продукт при получении фосфорной кислоты.

Плодородие значительной части почв России лимитируется их повышенной кислотностью, росту которой к тому же способству­ют кислые азотные удобрения. На таких почвах необходимо из­весткование и внесение удобрений, богатых кальцием. При низ­кой обеспеченности фосфором целесообразно также применение фосфоритной муки. Для фосфоритования почв можно использо­вать отходы промышленности и местные ресурсы (в том числе многочисленные месторождения фосфатов).

Переувлажнение почв, ведущее к заболачиванию, часто наблю­дается рядом с каналами, водохранилищами, артезианскими сква­жинами. Для осушения заболоченных земель устраивают щелевые дрены, прорываемые в грунте, а также дрены с использованием труб. В качестве профилактических мер эффективны оптимизация полива и соблюдение режима орошения сельскохозяйственных культур. Однако осушение необходимо проводить с учетом эколо­гических требований, не нанося вреда водорегулирующим функ­циям болот, рек и других водоемов.

Уплотнение почв наблюдается при многочисленных разъездах по полосам, воздействии тяжелых и сверхтяжелых тракторов, тя­желых комбайнов, техники по внесению органических удобрений. На сельскохозяйственных предприятиях России применяются энергонасыщенные тракторы Т-150 и К-701 массой 7,0 и 12,6 т, комбайн «Дон» массой 27 т. В настоящее время на 1 га пашни при­ходится в среднем 10—13 усл. га механизированных работ, к тому же доля колесных тракторов в структуре тракторного парка в пос­ледние годы увеличилась до 70 %. При уплотнении происходит разрушение структуры почвы, нарушается снабжение растений легкодоступной влагой, ухудшается их питательный режим. Оно обычно сопровождается истощением почвы, особенно если она иссушена. Уплотненная почва становится также податливой к водной и ветровой эрозии. Для недопущения всех этих процессов следует максимально совмещать технологические операции в од­ном цикле, вносить больше органических удобрений, использо­вать рациональные севообороты, применять технику с допусти­мым давлением на землю.

Нужно иметь в виду, что уплотнение обычно ниже в сево­оборотах с многолетними травами, чем при монокультуре. Ме­нее сильно уплотняются под влиянием техники высокоокультуренные почвы, поэтому один из важных приемов — внесение высоких доз органических удобрений (до 40—60 т на 1 га), осо­бенно на поворотных полосах. Улучшение структуры почвы до­стигается при запахивании сидератов и соломы. Важно также своевременно, при оптимальной влажности проводить основ­ные обработки.

По возможности необходимо совмещать при проходе одного агрегата несколько операций по основной и предпосевной обра­ботке почвы, внесению удобрений и посеву; тем самым резко уменьшается общее воздействие техники на почву. С этой целью выпускаются серийные агрегаты типа АКП, РВК, АКР и др. При использовании колесного трактора (К-701, МТЗ-80) на почвах с низкой несущей способностью следует снижать давление в шинах до минимально возможных значений. Перспективно также ис­пользование резинометаллической гусеницы (ГМГ) по типу фир­мы Бридистоун (Япония). Уплотнение почвы при ее применении резко снижается, и не разрушается ее структура.

Значительным источником загрязнения окружающей среды (почвы, воды и атмосферы) может быть животноводство. На мно­гих комплексах существуют проблемы утилизации отходов (наво­за, сточных вод, силосной жидкости), которые концентрируются в значительных количествах на относительно небольших участках. Эти отходы содержат различные формы азота, фосфора, серы и другие соединения, обладающие повышенной токсичностью. Час­то при неправильном хранении они попадают в воду, разносятся на большие расстояния. Поэтому очень важно строить новые и поддерживать в нормальном состоянии существующие очистные сооружения в соответствии с действующими экологическими тре­бованиями. Конструкция и порядок эксплуатации сооружений для хранения жидкого навоза и стоков должны исключать воз­можность распространения инфекционных заболеваний, проник­новение жидкости в почву или грунтовые воды. Навозную жид­кость и силосную воду надлежит собирать и отводить в специаль­ные хранилища из бетона или иного водоупорного материала. Внутренние стены надо покрывать битумом для их предохранения от разрушающего воздействия отходов. Глубина залегания грунто­вых вод должна быть не менее 10м от дна хранилища. Должно быть предусмотрено промежуточное карантинное выдерживание не менее 6 сут.

В непосредственной близости с жилыми застройками и откры­тыми водоемами нельзя строить новые и расширять существую­щие объекты. Навозохранилища располагают за пределами ферм на расстоянии не менее 60 м от животноводческих зданий и не менее 100 м от молочных блоков.

С навозом в почву попадают остатки химических веществ, при­меняемых в животноводстве. Поэтому почвы при поступлении в них чрезмерного количества навоза загрязняются, что отрицатель­но сказывается на их плодородии, жизнедеятельности полезных микроорганизмов и растений.

Окружающая природная среда загрязняется также при нера­циональном применении удобрений и пестицидов. Средствам хи­мизации принадлежит сейчас решающее значение в повышении урожайности сельскохозяйственных культур. Вместе с тем излиш­ки удобрений могут отрицательно влиять на растительность; часть из них не усваивается и сносится в водоемы снеговыми и дожде­выми водами. Это вызывает эвтрофикацию водоемов — усиленное развитие сине-зеленых водорослей, потребляющих много кисло­рода, что приводит к гибели рыбы.

Применение высоких доз азотных удобрений способствует ак­кумуляции в растениях всех фракций азота, в том числе нитритов, опасных для здоровья людей. Единственный способ избежать это­го — тщательный подбор, нормирование и оптимальные сроки внесения минеральных удобрений.

Загрязнение окружающей среды происходит также в результа­те нарушения правил транспортировки и хранения минеральных удобрений. Например, хранение в поле под открытым небом за­грязняет ближайшие водоемы, приводит к гибели животных и птиц. В настоящее время на сельскохозяйственных предприятиях России четвертая часть складов для хранения химических препа­ратов не соответствует санитарным нормам.

Помимо удобрений, отрицательное воздействие на окружаю­щую среду оказывают пестициды, применяемые для борьбы с сор­няками, вредителями и болезнями сельскохозяйственных куль­тур. Эти препараты могут накапливаться в почве, в выращиваемой продукции, вызывать гибель почвенных микроорганизмов. По­этому нужно полностью прекратить использование пестицидов, устойчивых к разложению. Следует шире использовать новые сор­та и гибриды, устойчивые к болезням и вредителям, применять другие организационные и биологические меры борьбы (правиль­ные севообороты, соблюдение всех требований зональной агро­техники и т.д.).

Существенным источником загрязнений остается сельскохо­зяйственная техника, а также промышленные, подсобные, перера­батывающие предприятия и цеха. Часто автомашины и транспорт моют в мелких речках, небольших озерах и прудах. Это загрязняет воду, ухудшает ее питьевые качества, отрицательно сказывается на рыбопродуктовых водоемах. Во всех хозяйствах должны быть мо­ечные эстакады и площадки с отводом загрязненных стоков в ка­нализацию или отстойники. Необходимы также меры по очистке сточных вод маслозаводов, консервных цехов, мясокомбинатов, ремонтных мастерских, гаражей.

Неправильное хранение и транспортировка топлива и сма­зочных материалов часто приводит к попаданию их в почву. Это вызывает угнетение ее биологической активности; на поверхно­сти почвы появляются битумные вещества, и растительность быстро погибает.

Сжигание нефтепродуктов и угля также приводит к загрязне­нию атмосферы, почвы и воды углеводородами и бензопропиленом, сажей и серой. Эти канцерогенные вещества затем аккумули­руются в почве.

Тракторы и комбайны с дизельными двигателями рассредо­точены по большой площади, но их выхлопные газы быстро рассеиваются. Поэтому они должны иметь исправные системы питания и зажигания, и нужно строго соблюдать правила их эксплуатации.