Оценка экологичности систем земледелия

 

Главной заботой земледельцев мира по-прежнему остается производство достаточного количество зерна и других продуктов растениеводства для удовлетворения потребностей все возрастающего народонаселения планеты. Для достижения высокой продуктивности посевов необходимы грамотные системы земледелия и агротехнологии, обеспечивающие рациональное использование местных почвенно-климатических ресурсов, новые сорта, оптимальное снабжение их всех необходимыми элементами питания, эффективная защита растений от вредителей, болезней и сорняков.

Основные задачи, стоящие перед земледелием России, - получение в необходимых объёмах растениеводческой продукции, стабилизации сельскохозяйственного производства, его интенсификация в целях обеспечения продовольственное безопасности страны.

Экологическая безопасность – это состояние, при котором отсутствует угроза нанесения ущерба окружающей среде и здоровью человека. Пределы равновесного состояния экосистем и их компонентов образуют экологическую норму. Состояние экосистем в области экологической нормы определяется как допустимое. Антропогенное воздействие на границе допустимого и за пределами приводит к устойчивому ухудшению состояния экосистем, что заканчивается их деградацией. Деградация ландшафтов характеризуется крайней степенью изменения их структуры, что проявляется в утрате способности выполнять ресурсо- и средообразующие функции.

Ущерб плодородию почвы и окружающей среде, причиняемый несбалансированным применением избыточных доз пестицидов, удобрений и мелиорантов, использованием тяжелой техники в районах с повышенным увлажнением, нарушениями зональных технологий возделывания культур и мелиорации почв, характерен для нерационального или экстремального земледелия, в котором интенсивность упрощенно понимается как концентрация ресурсов в расчете на единицу площади без учета степени и качества их использования. В действительности в интенсивном земледелии повышение урожайности культур обеспечивается благодаря эффективному использованию средств химизации, биологических способов защиты растений, мелиоративных приемов, внедрению прогрессивных технологий, учитывающих зональную почвенно-экологическую специфику, что, в конечном счете, способствует повышению плодородия почв и охране агроландшафтов от загрязнения и деградации. Однако экологическая ситуация остается достаточно напряженной, что дает повод усомниться в безопасности традиционных интенсивных систем земледелия и осознать необходимость разработки альтернативных производственных систем, из которых наиболее известна биологическая система земледелия.

Современное управление устойчивостью агроэкосистемы и использование для этого практических средств должны предусматривать достижение разумного компромисса между количеством продукции, ее качеством, масштабами затрачиваемых природных и технических ресурсов и нарушениями в окружающей среде. Эти параметры характеризуют новый тип современного земледелия – адаптивный, под которым понимают экологическую дифференциацию агротехнологий, направленную на достижение высокой степени соответствия аграрных форм деятельности природным механизмам саморегуляции экосистем путем оптимизации или компенсации внешних и внутренних факторов и свойств, лимитирующих развитие продуцентов агроэкосистемы.

Расчет экологической системы земледелия

В качестве критериев оценки влияния сельскохозяйственной деятельности на агроэкосистемы предложено использовать показатель экологичности земледелия (Кэз), для расчета которого служат следующие характеристики: урожай культуры (У) и их количество (n), коэффициент гумификации растительных остатков (Кr), масса вносимых органических удобрений (Мо) и коэффициент их гумификации (Ко), масса минерализации гумуса и количество пожнивных остатков (Ммп), масса потерь гумусовых веществ за счет эрозии (Мэв), масса расхода гумуса на формирование урожая (Мгу), коэффициенты, выражающие повторяемость культуры за ротацию севооборота (Кр) и долю данной культуры в севообороте (Кд).

 

 

Расчет устойчивости агроэкосистем при различных системах земледелия (звеньях севооборота):

1. Звено: пар-пшеница (с внесением органических удобрений):

То же самое без внесения органических удобрений:

Вывод: при расчете экологической системы земледелия на модели пар - пшеница без внесения органических удобрений выяснилось, что в результате происходит активный расход гумуса. Меньшее значение Кэз свидетельствует о недостаточной экологичности земледелия. Поэтому необходимо разрабатывать мероприятия по улучшению экологичности за счет уменьшения эрозионных процессов, улучшения системы севооборотов, увеличения количества сидеральных культур и многолетних трав.