С Е Л Ь С К О Е Х О З Я Й С Т В 1
Области, где согласно предположениям ученых впервые начали выращивать некоторые растения и одомашнивать некоторых 2 животных
3
Никакая другая отрасль общественного производства не связана так с 4 использованием природных ресурсов, как сельское хозяйство.
5
Группы и факторы рисков устойчивого развития сельского хозяйства 6 региона
ЗЕМЛЕДЕЛИЕ 7
8
9
10
11
Суммарные показатели воздействия на окружающую среду сельского хозяйства, охоты и лесного хозяйства Показатель Выброшено вредных веществ, всего В том числе: диоксида серы Количество 124, 8 тыс. т 5, 5 тыс. т оксида углерода 39, 5 тыс. т оксидов азота 9, 0 тыс. т углеводородов без ЛОС 15, 4 тыс. т ЛОС 4, 9 тыс. т уловлено и обезврежено 22% Использовано воды 9254, 8 млн. м 3 Объем оборотной и повторно-последовательно используемой воды 519, 8 млн. м 3 Сброс загрязненных сточных вод 1037, 7 млн. м 3 Экономия свежей воды 78% Образовалось отходов за год 67, 7 млн. т Инвестиции, направленные на охрану окружающей среды и рациональное 0, 5 млрд. руб. 12 использование природных ресурсов в 2008 г.
Данный вид экономической деятельности по сравнению с рассмотренными ранее характеризуется относительно невысокими объемами выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, сбросом загрязненных сточных вод, образованием отходов. В последние годы объемы выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух колеблются в диапазоне 120— 130 тыс. т, а степень улавливания и обезвреживания вредных веществ — на уровне 21— 22 %. В структуре водоотведения преобладают нормативно чистые сточные воды. Объем отходов в последние годы возрастает при уменьшении уровня утилизации и обезвреживания. 13
Сельское хозяйство — одна из главных отраслей материального производства, включающая возделывание сельскохозяйственных культур и разведение сельскохозяйственных животных. Обладает важнейшей географической особенностью — рассеянностью ежедневного труда по пространственно ограниченным участкам и соответствующей рассредоточенностью населения. Это резко отличает его от любых других видов производств, определяя сравнительно «мягкое» антропогенное воздействие на природную среду, но в течение длительного времени и на обширных площадях. 14
Схема основных вещественноэнергетических потоков в зоне сельского хозяйства 15
Можно выделить следующие особенности сельского хозяйства: • органическая связь ведения производства с использованием земли и природной среды; использование биологических факторов растений и животных — регулирование производства связано не только экономическими законами, но и законами биологии; • большие различия природно-экономических условий производства по регионам страны; • зависимость ритма и результатов производства, сроков и методов технологий от складывающихся природно-климатических условий; • требование гибкого сочетания централизованного (государственного) регулирования и инициативы мест; • сезонность производства; • территориальная рассредоточенность рабочих участков; • разрыв во времени между затратами труда и получением продукции; • формирование фондов воспроизводства за счет собственной продукции (семена, корма, молодняк скота и т. п. ); • создание резервного фонда продукции. 16
Сюда можно добавить и еще некоторые специфические черты сельского хозяйства: • распространенность в самых различных местных природных, экономических и организационных условиях; • наличие как естественных, так и искусственных границ между разными формами территориальной производственной деятельности; • тесная зависимость от особенностей расселения, обеспеченности трудовыми ресурсами; • зависимость от степени технического оснащения, объема материальных и финансовых ресурсов; • наличие и удаленность рынков сбыта производимой продукции; • исторически сложившиеся местные и региональные традиции в жизни и деятельности населения; • устойчивость к длительной антропогенной нагрузке на природную среду, техногенному загрязнению; • тесная связь с характером климата, рельефа, почв, а также с экономическими, социальными и политическими условиями. 17
Актуальным представляется объяснение двух основных стратегий будущего развития сельскохозяйственного землепользования и производства. • В системе трансформативной стратегии ведущие места занимают жесткое планирование в пространстве и времени, «механистические» приемы интенсификации с возрастающей энергоемкостью и материалоемкостью производства. Характерно слабое развитие биоценологических приемов интенсификации. • В системе адаптивной стратегии ведущая роль принадлежит гибкому планированию в пространстве и времени в соответствии с неоднородностью почв, рельефа и сменой типов агрогодов. Приоритетным является применение биологических и биоценотических приемов интенсификации, максимальное использование органических отходов и остатков, почвоулучшающих компонентов севооборотов; оптимизация сочетаний технологий земледелия и живого вещества, разработка систем машин и механизмов с минимальным травматическим воздействием на почву; 18 сведение к минимуму химических воздействий на почвы и агроценозы.
Поступление и вынос питательных веществ из почвы 19
Растениеводство — отрасль сельского хозяйства, включающая возделывание культурных растений для обеспечения населения продуктами питания, животноводство — кормами, многих отраслей промышленности — сырьем. Включает • полеводство, • овощеводство, • плодоводство, • виноградарство, • луговодство, • цветоводство, • лесоводство. 20
Можно выделить восемь основных особенностей земледелия: • последовательность во времени проведения определенных агротехнических мероприятий; • сезонность работ и их строго определенные и сжатые сроки; • зависимость эффективного использования техники от характера рельефа, производственного удобства рабочих участков, их конфигурации, доступности, удаленности от хозяйственных центров и т. п. ; • зависимость продуктивности сельскохозяйственных культур от климатических и микроклиматических условий, особенностей почв и почвообразующих пород, увлажнения и т. п. ; • одновременность выполнения работ различными механизмами; • большое число разных по своему содержанию видов работ; • применение одних и тех же механизмов для получения различной продукции; • разные продолжительность вегетационного периода и сроки проведения агротехнических мероприятий для различных видов 21 сельскохозяйственных культур и их сортов.
Принципы организации территорий сельскохозяйственных предприятий: • системности — учет всей совокупности природных, экономических, социальных и технологических факторов в их взаимосвязи; • зональности и региональности — учет различий в характере и условиях использования природных факторов и агроресурсов; • взаимообусловленности природных и антропогенных факторов окружающей человека среды; • комплексности в соотношении различных мероприятий по эффективному использованию пахотных земель — агротехнических, агромелиоративных, агрохимических, культур технических, природоохранных и организационных; • экологической обоснованности выбора применяемых способов земледелия с учетом приоритетности экологических требований к качеству продуктов, устойчивости агроландшафтов; • экономической обоснованности тех или иных форм использования земель — учет эффективности производства; • технологической обоснованности — для современных технологий и возможностей их совершенствования должны быть созданы 22 соответствующие условия.
23
Доля сельхозугодий, на которых практикуется органическое сельское хозяйство В России производства «органических» продуктов питания практически не 24 существует
Все многообразие систем земледелия, применяемых в мире, по их влиянию на окружающую среду и экологические условия можно разделить на две категории: 1) химико-техногенная (техногенноинтенсивная); 2) ландшафтно-адаптивная (ландшафтноэкологическая). 25
Химико-техногенное земледелие Системы этой категории наиболее распространены в развитых странах Европы, Северной Америки, Азии и России. • Экспоненциальный рост затрат невосполнимых ресурсов и энергии на единицу площади. • Разрушение и загрязнение природной среды. • Высокая зависимость урожая культур от погодных и климатических условий, биотических стрессов. • Ограниченная безопасность получаемых продуктов питания в результате их загрязнения пестицидами, нитрозаминами; опасность кумулятивного эффекта в пищевых цепях. • Подавление механизмов и структур биологической саморегуляции растений. • Узкая специализация земледелия; уравнительный подход к разным видам культур и севооборотам. • Упрощение видовой структуры, унификация агроландшафтов. 26
Негативные направления влияния интенсивного сельскохозяйственного производства на живую природу: • Применение биоцидов: пестицидов, гербицидов, фунгицидов и т. приводит к гибели других видов растений и животных (на которые их действие не направлялось), угрожает здоровью человека. • Избыток удобрений: азотных, фосфорных, калийных, микроудобрений ведет к гибели обитателей почв и гидробионтов; • Мощная техника: машины, трактора, комбайны — гибель почвенной фауны, птиц и млекопитающих; • Мелиорация: осушение и орошение — гибель рыб в водозаборах, почвенной микрофауны при вторичном засолении почв; уничтожение естественных местообитаний птиц и животных; • Индустриализация сельского хозяйства способствует утрате генетического разнообразия и устойчивости развития флоры и фауны. 27
28
Применение минеральных удобрений — основа химикотехногенного земледелия. Причины загрязнения удобрениями окружающей среды: • несовершенство технологии транспортировки, хранения, тукосмешения и внесения удобрений; • нарушение агрономической технологии их применения в севообороте или под отдельные культуры; • водная эрозия и дефляция почв; • несовершенство качества свойств самих минеральных удобрений. Эти причины достаточно серьезны, однако все они вторичны: их устранение — чисто технологическая и организационная задачи. 29
Основные экологические принципы повышения эффективности использования всех средств химизации сельского хозяйства, в первую очередь минеральных удобрений, на основе зональных систем земледелия: • проведение комплекса мероприятий, обеспечивающих сохранение и расширение воспроизводства плодородия почв; • поддержание и увеличение содержания гумуса как основного регулятора плодородия, защиты почв от эрозии; • оптимизация структуры посевных площадей; • возделывание высокопродуктивных сортов культур интенсивного типа, применение научно обоснованной системы семеноводства; • повышение качества сельскохозяйственной продукции; • применение удобрений и средств химизации только на основейших достижений агрохимии; • освоение интегрированной системы защиты растений от сорняков, вредителей и болезней; • учет всего комплекса условий для обеспечения высокой окупаемости удобрений; • охрана окружающей среды от возможного негативного действия 30 средств химизации.
В методологическом плане изучение экологических последствий химико-техногенного земледелия должно осуществляться по следующей общей схеме и в такой последовательности. Установление источника загрязнения => анализ перераспределения загрязняющих веществ по природнотерриториальным комплексам => анализ трансформаций загрязняющих веществ по природно-хозяйственным комплексам => установление влияния загрязнения на биоту и качество сельскохозяйственной продукции => установление влияния качества продукции на физиологическое состояние человека => оценка влияния изменений физиологического состояния человека на социальные условия жизни населения. 31
Ландшафтно-адаптивное земледелие Основные концептуальные основы этой категории систем земледелия четко сформулированы и суть их сводится к максимальной мобилизации восполнимых ресурсов и неисчерпаемой энергии в агробиоценозах при сохранении среды обитания биологических организмов и качества жизни (здоровая пища) людей. Она должна включать биологизацию и экологизацию неизбежных интенсификационных процессов, вовлечение новых факторов повышения продуктивности растений, быть встроена в естественный ландшафт и биосферу. Основополагающей базой развития этой категории земледелия является понятие агроландшафта как природно-антропогенной ресурсовоспроизводящей и средообразующей гео(эко)системы, которая служит объектом сельскохозяйственной деятельности и одновременно средой обитания сельскохозяйственных культур. 32
При крупномасштабных исследованиях ясно прослеживается тенденция перехода от изучения агропроизводственных групп почв (совокупностей близких генетических разностей почв) к агроэкологическим группам земель (территориальным единицам). При этом учитывается почвенная неоднородность конкретных рабочих участков, т. е. структура «элементарных почвенных ареалов» . Выделение агроландшафтных и ландшафтно-экологических единиц, агроэкологических групп земель дает возможность получить характеристику территорий, занятых сельскохозяйственным производством, по существу отдельных природно-агрохозяйственных комплексов различного ранга. Необходима организация и соответствующих этим комплексам природно-хозяйственных процессов, т. е. видов производственной деятельности (технологий), ибо должна быть осуществлена не только адаптация к природным условиям, но и адаптация к производственным факторам. 33
ЖИВОТНОВОДСТВО 34
35
36
37
Состояние животноводства в России 38
39
Животноводство как производственная деятельность — это разведение сельскохозяйственных или пушных животных в целях получения продуктов питания, сырья для легкой и пищевой промышленности, лекарственных препаратов и живой тягловой силы. К нему относятся: разведение крупного рогатого скота овцеводство, коневодство, свиноводство, верблюдоводство, оленеводство, звероводство, пчеловодство, шелководство. Специфической чертой большинства отраслей животноводства является сочетание условно-естественного содержания животных в теплый период года и искусственного в холодный. Это определяет и характер большинства проблем животноводства, требуя рационального использования естественных кормовых угодий — сенокосов и пастбищ — территориальных объектов получения наиболее дешевых и питательных кормов, экономически эффективного кормопроизводства на пахотных землях в летний период и экологически безопасного содержания животных зимой. 40
Животноводство дает около 55 % всей валовой продукции сельского хозяйства. Главнейшей особенностью является то, что производство продукции основано здесь на разведении и выращивании животных, которые выполняют разные функциональные роли — и как средства труда, и как предмета труда. Специфика животноводства следующая: • энергия роста, скороспелость неодинаковы у разных видов скота; • у каждого вида животного есть определенный период, который отличается наибольшей энергией роста; • разделение кормов на две части: • поддерживающий корм для обеспечения жизненных функций скота; • производительный корм — для формирования продукции; • особенности воспроизводства стада зависят от видов животных; • селекция — учет наследственных качеств животных; • различные виды скота предъявляют неодинаковые требования к кормам. 41
Под системой животноводства понимается комплекс зоотехнических, экономических и организационных мероприятий, направленных на интенсификацию производства, увеличение продуктивности с наименьшими затратами. Она определяет рациональное построение каждой отрасли применительно к местным условиям той или иной зоны, того или иного региона с учетом достигнутого уровня техники и технологии. Существуют три основные системы животноводства. • Пастбищная — круглогодичное пастбищное содержание скота (преимущественно на юге страны). Это наименее интенсивная малозатратная система с постоянным воздействием на природную среду на больших площадях. • Стойлово-пастбищная — наиболее распространенная на всей территории, с периодической площадной нагрузкой на природную среду и постоянным точечным воздействием в отдельных местах. • Стойловая — самая интенсивная система с большими затратами, наибольшей степенью воздействия человека на процесс производства продукции, мощной, локальной нагрузкой на 42 природную среду в строго определенных местах.
Эти системы определяют применение различных видов кормов: • грубые корма (сено, солома, полова и др. ); • сочные корма (силос, картофель, кормовые корнеплоды и др. ); • зеленые корма (с пастбищ, зеленая подкормка); • концентрированные корма (зерно, комбикорма, жмых, отруби и др. ) Влияние сенокосного и пастбищного использования на природную среду. Основные причины этого в нерациональном использовании и плохом уходе сенокосов и пастбищ: • перевыпас и бессистемный выпас (в том числе, выпас ранней весной и поздней осенью по переувлажненным почвам); • истощение почвы от непрерывного ежегодного (иногда двухукосного) сенокошения и выпаса по отаве без внесения удобрений; • запоздание с сенокошением, неполное скашивание (оставление на семена сорных растений); • закустаривание и залесение сенокосов, закочкаривание пастбищ. 43
Влияние сенокошения проявляется в следующих направлениях: • Изменение хода естественного круговорота веществ и энергии в геосистемах. При скашивании отчуждается надземная масса травостоя, в результате чего сокращается процесс фотосинтеза. Начинается отрастание побегов, при этом интенсивно расходуются питательные вещества из корневой системы — часть корней отмирает, уменьшается глубина укрепления и поглощающая деятельность корней. Почва обедняется питательными веществами. • Изменение хода вегетации. При скашивании срезаются генеративные побеги, что приводит к подавлению семенного возобновления. В результате происходит изменение флористического состава — выпадают высокорослые виды, преимущество получают растения с вегетативным размножением, низкорослые с приземным олиствением. • Сокращение мощности подстилки и ветоши, которые играют важную роль в сохранении температурного режима и влажности. В результате этого почвы быстрее прогреваются и охлаждаются, т. е. увеличиваются суточная и сезонная амплитуды температуры, усиливается испарение, уменьшается влажность почв, усиливается газообмен между ними и воздухом. Изменяется и флористический состав травостоя. • Изменение растительности приводит к изменению (обычно сокращению) численности беспозвоночных почвенных организмов, что нарушает процессы почвообразования, адаптированные за длительный период к сложившимся условиям. Почвы становятся менее устойчивыми к любым антропогенным 44 воздействиям, а травостой — к погодным и климатическим аномалиям.
Влияние выпаса на растительность и почвы, связанное с отчуждением надземной массы травостоя, аналогично влиянию сенокошения. Специфика же проявляется по двум основным аспектам: • Стравливание травы скотом отличается от скашивания избирательным характером. Ядовитые растения, растущие на экскрементах, не поедаются, а, как правило, семенным и вегетационным способом активно размножаются и с течением времени могут подавить ценные кормовые злаки. • При выпасе происходит вытаптывание травостоя, уплотнение, снижение воздухо- и водопроницаемости почв. Выпас часто приводит к усилению эрозии и дефляции. На возвышенных выпуклых участках происходит иссушение почв и ксерофихизация травостоя; в понижениях на влажных местообитаниях, наоборот, заболачивание, образование кочек. На песчаных почвах в результате выпаса происходит иногда полное уничтожение растительности и образование незакрепленных 45 песков.