5. Глобальные и экологические функции почв. Понятие о почвоутомлении. Экологические основы сохранения и воспроизводства плодородия почв.

Почва является средой обитания и фюической опорой для огромного числа организмов, так же регулирует круговороты всех элементов в биосфере, осуществляет глобальные и экологические функции.

Глобальные:

1. Обеспечение жизни на Земле (служит сферой обитания растений, животных, микроорганизмов);

2. Почва упорядочивает все потоки веществ в биосфере, т. е. «замыкает» все биогеохимические циклы;

3. Регулирует состав атмосферы и гидросферы; накопление гумуса;

4. Космическая функция — процессы биогенного накопления, трансформации и перераспределения энергии, поступающей от Солнца на Землю, протекает в почве непрерывно; защищает литосферу от влияния экзогенных факторов;

5. Сохранение биологического разнообразия.

Экологические:

1. Главное средство с/х. производства и основа агроэкосистем;

2. Среда обитания живых организмов;

3. Является механической опорой произрастающей на ней растительности;

4. Хранение семян в течение нескольких лет без потери всхожести;

5. Аккумулирует питательные вещества необходимые для жизнедеятельности населяющих её организмов;

6. Почва — склад ферментов; регулирует гидротермический режим; санитарная функция; информационная функция;

7. Выступает в качестве биохимического барьера.

Почвоутомление — нарушение процесса самоочищения почвы из-за производственной деятельности человека (бессменное возделывание с/х. культур одного рода).

Основные причины почвоутомления — накопление в почве токсичных веществ, выделяемых корнями растений и микроорганизмами, разложение специфических вредителей, возбудителей болезней и сорняков.

Предотвратить почвоутомление можно следующим образом: соблюдение севооборотов, оздоравливать почву путем внесения органических удобрений, сидератов, выращивать устойчивые сорта.

Для поддержания качественного состояния окружающей среды, целесообразно регулярно использовать минеральные и органические удобрения. Создание повышенного органического фона способствует активизации биологических процессов в почве, что улучшает обеспеченность растений питательными веществами и биологически активными соединениями, а также фитосанигарное состояние почв. Уровень почвенного плодородия зависит от состояния живых компонентов почвы. Знание законов функционирования почвенной биоты — выращивание экологически безопасной с/х. продукции и минимизации загрязнения окружающей среды.

8. Интенсификация сельскохозяйственного производства. Ее сущность и экологическая заданность. Факторы интенсификации, их оценка как факторов прогресса и факторов риска. Пути экологизации сельскохозяйственного производства.

Существует два пути развития экономики: экстенсивный и интенсивный.

Экстенсивное одноразовое использование ресурсов. При этом пути много отходов и высокая ресурсоемкость.

Интенсивное — применение науки и техники. При это пути высокая ресурсоотдача, меньше отходов.

В с/х.. экстенсивный путь характеризуется задействованием больших площадей, малый урожай.

Черты экстенсивного пути: нерациональное размещение культуры, несовершенство структуры посевных площадей, отсталость техники, низкие капиталло- и энерговложения.

Последствия целинных разработок:

• Производство сместилось в засушливые районы: дефляция, засоление.

• Искоренение естественных лугов

• Социально-экономические: молодежь нечерноземной зоны переселились в степные районы, в Нечерноземье с/х.. заброшено.

Экологическая и экономическая заданность.

Экономическая заданность: рост населения планеты Земля;

Экологическая заданность:

— Чем больше территории занято, тем меньше устойчивость.

— Если страна не производит достаточного количества продуктов, то она расплачивается за продукты природными ресурсами.

Интенсификация — напряжение, усиление.

Существует 3 типа:

1. Частичная — касается одного фактора (энерговложения)

2. Комплексная — все факторы участвующие в производстве.

3. Полная — замкнутый цикл, нет отходов.

Цель интенсификации: повышение экономической эффективности, уменьшение ресурсоемкости. Черты интенсивного с/х..

— использование современных машин, высокая техническая оснащенность

— максимальная концентрация материально-технических ресурсов

— использование высококачественных семян

— используются высокоустойчивые сорта

— оптимальное обеспечивание элементами питания, влагообеспечение

— используется система защиты растений

— использование регуляторов роста

— характеризуется экономически обоснованными севооборотами

— своевременное и качественное выполнение технологических операций.

Факторы интенсификации:

1. Химизация с/х..

2. Мелиорация.

3. Электрификация.

4. Механизация.

5. Селекция.

Интенсификация одновременно является прогрессивной, с другой стороны имеются факторы риска. При интенсификации возникают следующие противоречия:

1. Социально-экологические:

• генетическая однородность.

• обострение энергетического кризиса.

• загрязнение среды в ходе с/х..

• снижение почвенного плодородия.

2. Социально-экономические:

- перепроизводство и нестабильность цен.

3. Эколого-экономические:

Плодородие экономическое = плодородие естественное + плодородие искусственное

Плодородие естественное — обусловлено содержанием гумуса

Плодородие искусственное — обусловлено внесением минеральных удобрений

При интенсификации производства разрушается гумус, естественное плодородие падает.

Существует три типа агроэкосистем:

1. Уменьшается естественное плодородие.

2. Воспроизводство естественного плодородия.

3. Улучшение естественного плодородия почвы.

Пути экологизации с/х.. производства:

Стратегия адаптивной интенсификации с/х.. производства:

1. Основные принципы: максильное использование экологических законов

2. Принципы: микрорайонирования

3. Лучше получать не чрезмерные урожаи, а стабильно умеренный урожай. Предлагаются идеи:

— Использовать закон «лимитирующих факторов»;

— Учет оптимальных условий для разных фаз развития организма.

• Учет толерантности и возможности их адаптации.

• Максимальная температура и влажность: продуктивная культура.

• Засоленная территория: хлопок-люцерна-донник

• Использование потенциала диких видов, задействование межвидовой гибридизации.

9. Экологические проблемы химизации сельскохозяйственного производства. Причины и особенности проявления возможных негативных последствий использования средств химизации. Целесообразные пути оптимизации использования минеральных удобрений и химических средств защиты растений. Биологизация агротехнологий, интегрированная система защиты растений.

1, Необходима компенсация выноса питательных элементов

2. При интенсивном хозяйствовании ослабляется саморегуляция.

Направления:

— Использование удобрений.

• Использование средств защиты растений.

• Использование осадков сточных вод на удобрения.

• Направление химических мелиорантов.

• Использование регуляторов роста.

Экологическое значение минеральных удобрений.

При применении минеральных удобрений увеличивается количество продукции, улучшается качество.

С экологической точки зрения положительны следующие моменты:

• Оптимальное питание дает растениям биомассу

• Фиксация углекислого газа увеличивается

• Увеличивается выделение кислорода

• Большая защищенность поверхности почвы

• Больше органических остатков

Критерии успешности:

1. Повышение плодородия почв

2. Рост продуктивности отдельных культур и севооборота в целом

3. Улучшение качества продукции

4. Сохранение состояния ОС

5. Высокая рентабельность производства

Основные принципы:

• Максимальный учет достижений науки.

• Сочетание применения удобрений с высокими технологиями.

• Учет зональности.

• Правильное соотношение органических и минеральных удобрений.

• Известкование при необходимости.

• Правильный выбор доз, форм, средств, методов и сроков внесения.

• Соблюдение законов оптимального и комплексного взаимодействия.

Экологические проблемы:

1. Потери в ОC, которые вызывают нарушение круговорота

A) Потери на вымывание.

Б) Потери в атмосферу.

• денитрификация.

• разложение мочевины под действием уробактерий.

B) Потери с сорными растениями.

Г) Технологические потери.

В среднем 40% Азота усваивается растениями.

Объем потерь зависит:

• от доз удобрений (чем больше доза, тем больше потери) — от ГСП.

• от климатических условий.

• от вида удобрений.

• от формы удобрения.

• от характера растительного покрова.

• от способа внесения (дробность внесения уменьшает объем потерь).

• от сроков внесения (нитратные удобрения вносят с осени).

• от типа антропогенного преобразования земель (при осушении увеличивается объем потерь).

2. Проблемы связанные с недостатком химического состава:

• Низкая концентрация действующего вещества.

• Физиологическая реакция (подкисление почвы).

• Товарная форма (не экологической является дисперсная форма).

• Повторное внесение (уплотнение почвы, затраты на ГСМ).

• Наличие балластовых элементов (на 1 т. уд. содержит 100 кг фтора и 40 кг стронция).

Химизация — широкое применение минеральных и органических удобрений, химических средств защиты, ретордантов использование которых направлено на повышение урожайности с/х. культур и повышения их качества. Отрицательное влияние азотных удобрений:

— азотные удобрения подкисляют почву (свойства почвы ухудшаются)

— азот теряется из системы «почва — растение» и попадает в атмосферу и гидросферу

• азот вымывается грунтовыми водами

• загрязнение атмосферы оксидами азота в процессе денитрификации (часть азота улетучивается из почвы).

Отрицательное влияние фосфорных удобрений:

• теряется в результате водной эрозии.

• содержит фтор и тяжелые металлы.

• при неправильном применение может вызвать экологические проблемы.

Отрицательное влияние микроудобрений:

• содержат тяжелые металлы.

• при неправильном применение может вызвать экологические проблемы.

Пути оптимизации:

Разрабатываются способы и средства для рационального использования удобрений (сроки, дозы, способы внесения).

Доза определяется по таблице среднерекомендуемых доз, в зависимости от вида культур (овощные, зерновые, кормовые). Также дозы устанавливаются экспериментальным путем. При установлении дозы учитываются предшественники, удобрения вносимые ранее. По мере исследования дозы постоянно корректируются.

Сроки разрабатываются для большего экономического результата и меньших потерь питательных элементов.

Условия применения химических средств:

• решение о целесообразности применения средств защиты должно быть обоснованно.

• выбирать препараты обладающие низкой токсичностью для человека и теплокровных.

• возможность чередования с другими препаратами, чтобы избежать резистентность.

• должны быть предусмотрены отдаленные последствия.

• в товарных формах должны преобладать вещества которые снижали бы подвижность пестицидов.

• препаративная форма должна соответствовать экологическим задачам.

• соблюдение и отслеживание экологических и санитарно-гигиенических нормативов.

Достоинства и недостатки применения ХСЗ:

+: высокая биологическая эффективность.

+: высокая экономическая эффективность.

+: широкий ассортимент препаратов.

• : токсичность для человека.

• : стойкость и циркуляция в биосфере.

• : максимальность производства в 1980-1985 г.