Курсовая работа: Сучасний стан сільськогосподарських угідь України

Курсовая работа: Сучасний стан сільськогосподарських угідь України

Однією з гострих екологічних проблем України є погіршення екологічного стану орних земель, забруднення їх токсичними речовинами різного походження, зниження ґрунтової родючості внаслідок різкого зменшення обсягу застосування органічних і мінеральних добрив. За таких умов найактуальнішим завданням науковців є розробка заходів щодо збереження фонду екологічно чистих земель України, підтримання на високому рівні родючості ґрунтів, підвищення стійкості рослин до некерованих техногенних навантажень.

Основу розробок для поліпшення екологічних умов на полях становлять екологічно детерміновані способи збереження родючості ґрунтів, прийоми підвищення адаптивного потенціалу культурних рослин, технологічні заходи з вирощування сільськогосподарських культур. Застосування комплексу цих заходів гарантує бездефіцитний баланс гумусу, підвищення біогенності ґрунтів, поліпшення їх агрохімічних і агрофізичних властивостей та одержання екологічно чистих врожаїв сільськогосподарських культур.

Метою курсової роботи є аналіз заходів поліпшення екологічних умов на полях.

Для реалізації цієї мети необхідно було вирішити наступні завдання:

·  дослідити проблему екологізації сільськогосподарських угідь;

·  розглянути систему и перспективи розвитку альтернативного землеробства на прикладі іноземних країн;

·  охарактеризувати існуючі і перспективні екологічно безпечні шляхи поліпшення екологічних умов землеробства.

Об’єктом дослідження є агроекологічні аспекти землеробства.

Предмет дослідження – принципи і методи підвищення екологічних умов на полях.

1.1 Сучасний стан сільськогосподарських угідь України

Незбалансоване антропогенне навантаження на природні ресурси на протязі багатьох десятиріч обумовило значну техногенну ураженість екосфери України. Одним із головних факторів, що дестабілізують екологічну ситуацію, є сільськогосподарська освоєність і розораність території. Надмірне розорювання земель, в тому числі і схилових, призвело до порушення екологічно збалансованого співвідношення площ ріллі, луків, лісів та водоймищ, що негативно позначилось на стійкості ландшафтів. Найбільш загрозливі явища спостерігаються в ґрунтовому покриві, який значно деградований і таким чином виведено з ладу значні площі продуктивних земель.

Водна і вітрова ерозія є найбільш серйозним фактором зниження продуктивності земельних ресурсів, деградації агроландшафтів. Вона перетворилася на надзвичайне явище сьогодення, яке безпосередньо загрожує самому існуванню ґрунту як основному засобу сільськогосподарського виробництва і незамінному компоненту біосфери. Згідно державного обліку земель в Україні нараховується 13,9 млн. га еродованих сільськогосподарських угідь (33,2% від загальної площі цих угідь), у тому числі 12,6 млн. га орних земель. У складі еродованих земель обліковується 4,6 млн. га середньо- і сильнозмитих, в тому числі 68 тис. га тих, що повністю втратили гумусовий горизонт. Більше всього еродованих сільськогосподарських угідь знаходиться в Донецькій (70,6% від загальної площі цих угідь), Луганській (61,6%) та Одеській (55,8%) областях. Значні території піддані процесам лінійної ерозії та зв’язаного з нею яроутворення. Площа ярів складає 157,0 тис. га, а їх кількість досягає 600 тис. штук. Швидкість яроутворення в техногенних ареалах агроландшафтів зросла в декілька разів. Вітровій ерозії (дефляції) систематично піддається більш як 5 млн. га, а в роки з пиловими бурями – до 10 млн. га [1].

Слід відзначити, що і за іншими показниками сільськогосподарські угіддя мають стійку тенденцію до погіршення. Так наприклад, за даними Держкомзему України, 10,7 млн. га (25,8%) сільськогосподарських угідь складають кислі ґрунти, 2,3 млн. га (5,4%) – солонцюваті і 1,7 млн. га (4,1%) – засолені. Окрім того, 1,9 млн. га сільськогосподарських угідь займають перезволожені, 1,8 млн. га – заболочені і 0,6 млн. га – кам’янисті. Більше 20% території України забруднено різними токсичними сполуками, в тому числі значні площі забруднені радіоактивними ізотопами. Геологічні негативні явища поширені більш як на 50% території України [19].

Ці дані дають підстави зробити невтішний висновок: в Україні високими темпами знижується якість і родючість ґрунтів та катастрофічно погіршується екологічний стан земельних ресурсів.

Людина, як частина трофічного ланцюга, складова частина екосистеми і гетеротроф, уже давно не задовольняється існуючими трофічними зв'язками, їх масштабами і створює штучні біоценози, більш продуктивні, ніж природні. Так, при розорюванні земель фітоценози (природні рослинні угруповання) змінюються штучними – агрофітоценозами. В них складаються якісно інші трофічні зв'язки. Природний процес зміни рослинності змінюється штучним і йде не від природи, а від людини – у зворотному напрямі. При цьому нагромаджується багато відходів, що не характерне для природної трофіки. В таких випадках людина стає ніби чужою складовою частиною природи, виходячи із загального біогенного кругообігу. В результаті її діяльності створюється інший екологічний комплекс, який істотно порушує природні біоценози й екосистему. Це, зокрема, можна спостерігати в сівозмінах, де застосовують технології вирощування культур, що передбачають внесення в ґрунт і на посівах великої кількості різних хімікатів, які в подальшому циркулюють у біосфері, що можна проілюструвати на прикладі пестицидів (рис. 1). Здебільшого вони згубно діють на рослини і ґрунтову біоту, природну трофіку. Створюються агробіоценози із зруйнованими зворотними зв'язками. Екологічні умови на таких полях різко погіршуються, продукція містить внесені хімічні сполуки. Ферментативна система рослин не розкладає і не виводить їх з кореневими виділеннями, а тому вони накопичуються в рослинах.

Рис. 1. Циркуляція пестицидів у біосфері

Великої шкоди природним угіддям і агроландшафтам завдають відходи у вигляді будівельних матеріалів, пластику, супутніх продуктів видобутку вугілля, нафти та інших копалин, а також відходи промисловості. Вони нагромаджуються як забруднювачі навколишнього природного середовища. Людина повинна виконувати роль редуцента і забезпечувати їх штучну (поза природним кругообігом речовин) утилізацію або гарантувати знешкодження їх у ґрунті.

Отже, діяльність людини в екосистемі має бути зваженою, обґрунтованою, логічною. Це якщо і не сприятиме відновленню попередніх трофічних зв'язків, то хоча б забезпечить функціонування нових [2].

Людина як споживач має підтримувати свій (антропогенний) трофічний ланцюг у біосфері і використовувати з нього органічної речовини (тобто поживних речовин або загалом енергії) не більше, ніж надходить у нього. Лише за такої умови забезпечується цілісність екосистеми. Тому створюване на полях – в системі сівозмін штучне біологічне середовище має функціонувати так само ефективно, як і природне [25]. Проте об'єм біологічного кругообігу речовин у ньому повинен бути набагато більшим, щоб забезпечити одержання необхідної кількості продуктів харчування і сировини для промисловості. Штучно створена екосистема сівозміни або агроландшафту добре функціонує лише за оптимальної взаємодії усіх трьох складових трофічного ланцюга – продуцентів, консументів усіх порядків (включаючи людину) та редуцентів-деструкторів. Це означає, що середовище (ґрунт, повітря, поливна вода) повинно бути сприятливим, не містити шкідливих компонентів, які б погіршували роботу, зокрема першої (продуцентів) і останньої ланки цього ланцюга редуцентів – мікроорганізмів-бактерій, дріжджових грибів, грибів-сапрофітів та інших, які мінералізують органічну речовину рослинних решток та органічні добрива. Як уже зазначалося, великої шкоди цим трофічним зв'язкам в агробіоценозі завдає неправильне використання мінеральних добрив, інсектицидів, гербіцидів [26]. Тому рослинництво, як частина біосфери і основа агробіоценозу, має бути вільним від різних забруднювачів, забезпечувати біологічно й екологічно якісні зв'язки людини з екосистемами.

1.2 Основні напрямки підвищення екологічної безпеки вирощування екологічно безпечної продукції

Перетворення у суспільно-політичному житті держави вимагають кардинального удосконалення екологічних і економічних аспектів використання земельних ресурсів. А це необхідно здійснювати базуючись на сучасних досягненнях аграрної науки і продовжуючи дослідження щодо екологізації землекористування. Раціональне і еколого-безпечне ведення сільськогосподарського виробництва на нових наукових засадах пов’язане насамперед з оптимізацією співвідношення природних та агроекосистем, реконструкцією агроландшафтів на екологічній основі, протиерозійною організацією території на рівні окремих сівозмінних масивів, полів і робочих ділянок.

Одна із найперших умов полягає у зміні співвідношення між природними і антропогенними ландшафтами у різних регіонах. Досягнути цього на нинішньому етапі можна за рахунок консервації деградованих і малопродуктивних земель.

З огляду на екологічну доцільність необхідно провести оптимізацію (трансформацію) структури ґрунтового покриву лукопасовищних угідь. Останні традиційно приурочені до менш родючих, відносно ріллі, ґрунтів, які мають певні обмеження щодо використання під польові культури, але цілком придатні для вирощування трав. Ґрунти автоморфного ряду, наприклад, кам’янисті, щебенюваті більш доцільно використовувати під пасовищами, а найбільш сприятливі умови для сіножатей складаються на гідроморфних ґрунтах.

Реалізація запропонованих заходів щодо консервації деградованих і малородючих ґрунтів орних земель та трансформації лукопасовищних угідь дозволить отримати у першому наближенні екологічно оптимізовану структуру земельного фонду України. В цілому в Україні сільськогосподарська освоєність буде складати 62,9% (65,5% від площі суші), а розораність 50,0% (48,9% від площі суші), тобто повинна зменшитися відповідно на 6,4 і 8,1% відносно всієї площі. Збагачення агроландшафтів природними екосистемами сприятиме збільшенню біорізноманіття, підвищенню його стійкості, опору деградаційним процесам [20].

У сучасних умовах для отримання якісної продукції рослинництва і тваринництва недостатньо застосування технологій, вільних від надмірної хімізації. Необхідні також чисте повітряне середовище, відсутність шкідливих викидів промислових підприємств, автомобільного транспорту та ін.

Рослини засвоюють з ґрунту лише ті поживні речовини, які їм потрібні. Однак за надлишкових концентрацій шкідливі елементи й хімічні сполуки з ґрунту потрапляють у рослини, зерно, корми, а отже, у продукцію тваринництва. Саме тому стічні води підприємств, міст, великих тваринницьких ферм і комплексів слід очищати, а найбільш шкідливі підприємства (зокрема АЕС, хімічні заводи та ін.) – переводити на замкнутий цикл водоспоживання.

Велике значення має оптимальна система азотного живлення рослин. Надмірна концентрація рухомого азоту (понад 6–8 мг/кг ґрунту) може призводити до підвищення вмісту нітратів у рослинах, що погіршує якість урожаю. Слід зазначити, що органічні добрива, які вносять в надмірних кількостях (понад 16–17 т/га сівозміни), як і мінеральні, спричинюють нагромадження нітратів та інших шкідливих сполук у продукції рослинництва [3]. Крім того, надмір гною може бути джерелом забруднення землі важкими металами.

Перед внесенням органічні добрива треба знезаражувати, очищати від насіння бур'янів, визначати їх хімічний склад.

Не можна вносити надмірні дози калійних і особливо фосфорних добрив, оскільки це може призвести до підвищення радіоактивного фону на полях у десятки разів [19]. Так, суперфосфат іноді містить багато важких металів, зокрема урану.

Гній слід знезаражувати термічно, мул і сапропель – тривалим витримуванням у штабелях, компостуванням з негашеним вапном, аміаком рідким синтетичним, аміачною водою тощо.

Норми внесення різних відходів і компостів слід оптимізувати залежно від допустимих концентрацій важких металів у ґрунті (табл. 1).

Їх розраховують за формулою

Д = (ГДК – Ф)·К1·К2·К3,

де Д – допустима норма важкого металу, кг/га; ГДК – гранично допустима концентрація важкого металу в ґрунті, кг/га; Ф – фоновий вміст важкого металу в ґрунті, кг/га; K1, K2, K3 – поправочні коефіцієнти на вміст гумусу, механічний склад, кислотність ґрунту.

Недоцільно вносити свіжий і рідкий гній без його знезараження. На 2 – 3 поля сівозміни треба мати спеціально побудовані польові гноєсховища, в які гній вивозять безпосередньо з ферм. З рідкого гною і сечовини, фекальних відходів, використовуючи торішню солому, в цих гноєсховищах можна готувати високоякісні органічні добрива.

Таблиця 1. Вміст хімічних елементів в орних землях

До заходів, які поліпшують екологічну умови на посівах польових культур, належить насамперед раціональна система удобрення, яка значною мірою запобігає потраплянню надлишку поживних речовин добрив, зокрема нітратів, у навколишнє середовище, особливо в ґрунтові води [11].

Негативним екологічним фактором є безсистемний полив на зрошуваних землях, особливо надмірними поливними нормами (понад 300 – 400 м3/га). Наслідком є ерозія ґрунту, змивання і вимивання добрив у його нижні горизонти, звідки підземним стоком вони потрапляють у водойми; збіднення верхнього шару ґрунту на кальцій, зміна співвідношення катіонів у вбирному комплексі і, як наслідок, – погіршення вбирної здатності ґрунту та ін.

При меліоративно невпорядкованому землекористуванні особливо великої шкоди завдає ерозія. У боротьбі з ерозією, як дуже негативним агроекологічним фактором, велике значення має ґрунтозахисна система землеробства.

1.3 Концепція біологічного (альтернативного) землеробства

Негативні наслідки інтенсифікації землеробства сприяли розвитку за кордоном на початку 60-х років так званого альтернативного землеробства, яке називають також біологічним, біодинамічним або органічним. На думку зарубіжних вчених, альтернативне землеробство – це не система, а концепція, новий підхід до землеробства, група методів, етика ставлення до землі. Його суть полягає у повному або частковому відмовленні від синтетичних добрив, пестицидів, регуляторів росту і кормових добавок: Комплекс агротехнічних заходів ґрунтується на суворому дотриманні сівозмін, введенні до їх складу бобових культур, збереженні рослинних решток, застосуванні гною, компостів і сидератів, проведенні механічних культивацій, захисту рослин біологічними методами. Метою альтернативного землеробства є одержання продукції, що не містить залишків хімікатів, збереження ґрунтової родючості – і, в кінцевому рахунку, охорона навколишнього середовища [7]. Рух за альтернативне землеробство розвивається в промислово розвинених країнах, де з найбільшою силою проявилися негативні наслідки інтенсифікації землеробства.

Альтернативне землеробство закордонні спеціалісти не вважають кроком назад у розвитку землеробства, бо фермери, що дотримуються цих методів, використовують високоякісне насіння найкращих сортів і сучасні машини та обладнання, знаряддя, проводять ґрунтоохоронні заходи, Переробка органічних відходів здійснюється сучасними методами. Знання життєвих циклів бур’янів, збудників хвороб і шкідників дає можливість розробляти оптимальні сівозміни.

Прихильники альтернативного землеробства визнають, що традиційне землеробство характеризується більш високими показниками, але, по-перше, вони досягаються зниженням родючості ґрунту і забрудненням навколишнього середовища залишками добрив і пестицидів і, по-друге, в традиційному землеробстві, на їх думку, не надається достатнього значення такому важливому показнику, як біологічна якість продукції, яку треба оцінювати не тільки за привабливим зовнішнім виглядом, смаком і розміром, а й за здатністю підтримувати здоров’я людини.

В альтернативному землеробстві велику увагу приділяють боротьбі з ущільненням ґрунту. Для цього застосовують тільки легку сільськогосподарську техніку. Не допускається застосування хімічних засобів захисту рослин. Для боротьби з бур’янами, хворобами і шкідниками використовують тільки агротехнічні та біологічні методи.

Для альтернативних господарств, в яких утримуються тварини, замість застосування складних кормових сумішей, що містять багаточисельні синтетичні кормові добавки, характерне повернення до натуральних кормів.

1.3.1 Системи альтернативного землеробства

Нині існує декілька систем альтернативного землеробства. Найбільш старою з них вважають біодинамічну. В 30-і роки її вже застосовували окремі фермери в Австрії та в інших країнах Західної Європи [1, 19].

Виникнення решти систем, як і розвиток біодинамічної, належать до початку шестидесятих років, тобто до періоду, коли почали проводити широкомасштабну хімізацію сільського господарства. Таким чином, досвід альтернативного землеробства не налічує ще й 30 років, тому рано давати оцінку результатам функціонування таких систем. Різниця між наявними системами не завжди має чітку межу, вони часто мають термінологічний характер.

Органічна система. Нині її широко застосовують у США. Найбільш характерні властивості органічного землеробства в тому, що продукти харчування необхідно вирощувати, зберігати і переробляти без застосування синтетичних добрив, пестицидів або регуляторів росту. Якщо на полі вирощують багаторічні культури, то хімічні засоби не слід застосовувати протягом 12 місяців до появи бутонів, а при одно- і дворічних культурах – протягом 12 місяців до їх сівби (садіння). Дозволяється застосування мікроорганізмів, мікробіологічних продуктів і матеріалів, що складаються з речовин рослинного, тваринного або мінерального походження. До збирання врожаю можна застосувати бордоську рідину, мікроелементи, попіл, вапняк, гіпс, рибну емульсію, мило. Європейське і американське біологічне землеробство дає можливість також застосовувати гній, компости, кісткове борошно, «сирі» породи: доломіт, глауконітовий пісок, польовий шпат, базальтовий пил, крейду, вапно. Для боротьби із шкідниками використовують піретрум, часник, тютюновий пил [12].

Біологічну систему землеробства застосовують в основному у Франції. Основним добривом є органічне як «специфічне» джерело живлення рослин. До загортання у ґрунт органічні добрива компостують, щоб при цьому вони проходили фазу аеробної ферментації.

Важлива опора біологічного землеробства – сівозміна з ощадливим режимом насичення одними культурами і застосування сидератів.

Для боротьби із шкідниками і хворобами рекомендуються запобіжні заходи, а проти бур’янів – механічні й вогневі. Дозволено застосування «нетоксичних» препаратів – ефірних рослин, порошків з водоростей і скальних порід, ряду біодинамічних препаратів (настій із кропиви, відвар хвощу або полину гіркого).

Дозволяється використання сірчаних і мідних препаратів у плодівництві й виноградарстві, а також деяких органічних синтетичних препаратів (манеб), оскільки вони слаботоксичні. Рекомендовані рослинні інсектициди (піретрум, ротенон, нікотин).

Органобіологічна система. Це найбільш молодий напрям альтернативного землеробства, поширеного головним чином у Швеції і Швейцарії: В основі системи – прагнення до створення «живого і здорового ґрунту» за рахунок підтримки й активізації її мікрофлори. Господарство розглядають як єдиний організм, в якому чітко відрегульований кругообіг і циклічність поживних речовин. Таким чином, господарство повинно ґрунтуватися на принципах балансу поживних речовин, наслідуючи природну екосистему. Поля довгий час мають бути зайняті рослинністю, післяжнивні рештки слід загортати в поверхневий шар ґрунту, в сівозміні – вирощувати бобово-злакові травосумішки [16].

Дозволено застосовувати тільки органічні (гній, сидерати) та деякі мінеральні повільно діючі добрива (томас-шлак, калімагнезію, базальтовий пил). Таким чином, удобрюють не рослину, а ґрунт, який «родить здорові рослини».

Вказані методи в поєднанні з поверхневим обробітком ґрунту створюють, за думкою прихильників системи, сприятливі умови для розвитку мікроорганізмів, які забезпечують живлення рослин. Розроблений навіть спеціальний тест на «свіжість» ґрунту (за складом мікрофлори).

Заходи боротьби із шкідниками, хворобами та бур’янами аналогічні тим, що застосовуються при біологічній системі.

Біодинамічна система. Це один з найбільш розвинутих у Європі (Німеччина, Швеція, Данія) напрямів альтернативного землеробства.

Теоретичні основи цієї системи оригінальні, поряд з принципами, загальними і для інших систем, вони містять ряд відмінних положень: землеробство слід будувати з урахуванням не тільки природних (тобто земних), але й космічних факторів, оскільки все живе – це добре збалансоване ціле і знаходиться у взаємозв’язку також із космічним; використання впливу космічних та інших факторів на сільськогосподарське виробництво шляхом застосування спеціальних біодинамічних препаратів. Теоретичні основи біодинамічної системи зводяться до такого. 1. За допомогою біодинамічних методів необхідно з’єднати землеробство з цілісним ритмом Землі. Обробіток ґрунту, сівбу, догляд за посівами слід здійснювати в сприятливі періоди, настання яких зумовлено розміщенням Місяця в тому чи іншому зодіакальному сузір’ї. Наприклад, коли Місяць знаходиться в сузір’ї Риб, то цей строк сприятливий для сівби і садіння розсади овочів, а якщо в сузір’ї Бика, – то це кращий час для сівби коренеплодів тощо. Розміщення небесних тіл рекомендують враховувати при приготуванні компостів і організації боротьби з бур’янами. Космічні впливи на рослини виявляють й інші планети. 2. Спеціальні біодинамічні препарати повинні додати рослинам необхідної сили і активізувати певні процеси у ґрунті. «Гумусні» препарати готують з рогів тварин і гною, «кремнієві» – з рогів і розмеленого кварцу. Цим препаратам, які застосовують у дуже розведеному вигляді, приписують особливі можливості.

Крім того, є так звані «компостні» препарати, що регулюють живлення і розвиток рослин, їх готують з різних рослин – деревію, кропиви, ромашки лікарської, дубової кори, валеріани тощо, а потім змішують з гноєм.

Витяжки, відвари і продукти бродіння з рослин використовують як добрива (для позакореневого підживлення і внесення в ґрунт), стимулятори росту і для захисних цілей [16].

Найбільше поширення одержали препарати з кропиви і хвощу. Для їх приготування кропиву (до цвітіння) подрібнюють, додають дощову воду (1:10) і витримують 1–2 тижні. Рідину, що перебродила (витяжку), використовують при розведенні у 10 разів. Вона містить вітаміни і стимулятори росту, її можна застосовувати проти попелиць. Препарат хвощу польового готують так: рослини подрібнюють, додають воду (1:1), кип’ятять і настоюють 30 днів. Відвар придатний для підживлення, боротьби з грибними хворобами (борошниста роса тощо). Майже так само готують і використовують (головним чином, для захисних цілей) препарати з живокосту, полину гіркого, грициків, пижми тощо.

Страницы: 1, 2