Статьи
Цифровые электронные карты — основа эффективного сельскохозяйственного производства
Читать далее
Экологические проблемы АПК Омской области
В работе предоставлены наиболее важные экологические проблемы АПК Омской области. Выявлены главные источники загрязнения окружающей среды в животноводстве и земледелии. На основе аналитических данных предоставлены результаты влияния экотоксикантов на почвенный покров и растительную продукциюи пути урегулирования их влияния. Ключевые слова: Омская область, сельское хозяйство, мониторинг, обследование, тяжелые металлы, пестициды, радионуклиды, органические удобрения.
Введение
До настоящего времени традиционно считалось, что основные нарушители природного равновесия - промышленность и транспорт, а возможное вредное влияние сельского хозяйства на окружающую среду редко бралось во внимание.Интенсивное и разностороннее воздействие сельского хозяйства на окружающую среду объясняется разными факторами. Но основное из них это образование значительного количества органических отходов и утилизация их с животноводческих ферм, птицефабрик и нарушение норм и правил применения минеральных удобрений, пестицидов. Усугубление экологических проблем требует пересмотра сложившейся в теории и на практике техногенной концепции развития АПК. Главным принципом развития АПК должна стать экологизация всех мероприятий по развитию сельского хозяйства, учет природных особенностей функционирования земельных ресурсов. И уже в соответствии с этим принципом, с ориентацией на него следует осуществлять мероприятия по механизации, химизации, мелиорации, по внедрению достижений научно-технического прогресса. Сохраняющиеся тенденции формирования техногенного природоразрушающего типа развития АПК приведут к экологическому кризису в сельском хозяйстве. Внешними проявлениями этого кризиса стали крупномасштабная деградация и потери сельскохозяйственных угодий из-за эрозии, уменьшение содержания в почве гумуса и питательных веществ, засоление, заболачивание, падение естественного плодородия, загрязнение водных ресурсов химическими продуктами и отходами животноводства[9]. В связи с этим возможно разделение экологических проблем в АПК на две составляющих: экологические проблемы в земледелии и экологические проблемы в животноводстве.1.Экологические проблемы в земледелии
Наиболее общие экологические издержки агропромышленного производства связаны с деградацией и истощением земельных ресурсов, сведением лесов, уменьшением генетического разнообразия, загрязнением ландшафтов, ухудшением фитосанитарной обстановки, ухудшением качества воды и воздуха, сокращением невозобновляемых источников энергии, изменением климата. Распаханность территории во многих районах Омской области достигала 80–90 %. Огромные пространства оказывались одним полем. В связи с этими факторами происходит остепнение, опустынивание, и деградация растительного и почвенного покрова [7]. Для преодоления деградационных процессов, сопровождающих земледелие, требуется применение почвозащитных и мелиоративных систем земледелия, что невозможно или затруднено без использования удобрений, мелиорантов, пестицидов. В ходе развития земледелия естественные фитоценозы заменяются агроценозами, применяются удобрения, мелиоранты, средства защиты растений, меняются характеристики ландшафтов. Общая экологическая ситуация в свою очередь во многом определяет уровень продуктивности в агроценозах, поэтому приемы получения высоких урожаев хорошего качества должны учитывать возрастающее воздействие всего хозяйственного комплекса на окружающую среду [7]. Научно-технический прогресс резко усилил техническую нагрузку на биосферу. По этой причине в настоящее время большинство культурных ландшафтов, включая агроценозы, в той или иной степени загрязнены различными экотоксикантами. В число наиболее значимых включают тяжелые металлы, радионуклиды и остатки пестицидов. В связи с появлением загрязнителей экотоксикантов возникла необходимость проведения агроэкологического мониторинга. Этот мониторинг предполагает систему регулярных наблюдений за состоянием агросистемы «почва-растение-вода» под влиянием средств химизации, хозяйственной деятельности сельхозтоваропроизводителей и техногенного загрязнения. Различие объектов агроэкологического мониторинга требует применения различных способов для его осуществления. При сплошном мониторинге используется метод агрохимических обследований земель хозяйств, проводимых в Омской области ФГБУ «ЦАС «Омский» и ФГБУ «САС «Тарская». Агроэкологическое обследование земель хозяйств области остается одним из главных оценочных показателей как положительных, так и отрицательных воздействий антропогенного характера. С 1991 года в соответствии с инструктивными материалами МСХ РФ агрохимической службой Омской области было начато обследование почв на содержание тяжелых металлов. Определялось содержание валовых кислоторастворимых форм свинца, кадмия, меди и цинка. С 1997 года к ним добавились ртуть и мышьяк [4]. Омская область хотя и является регионом с высоким техногенным прессингом, но в силу сложившейся инфраструктуры промышленности имеет гораздо меньшую техногенную нагрузку на почву вблизи города и в целом на сельскохозяйственные агроценозы, чем в европейской части России. Объемы выпадения тяжелых металлов на поверхность незначительны и пока не ведут к ухудшению природной среды и качества продукции[8]. Недостаточное внимание уделяется такому источнику загрязнения почвы и растений, как транспорт. Загрязнение вегетативной массы сельскохозяйственных культур на полях отмечается даже на удалении 100 м от полотна дороги. В придорожной зоне до 20 м концентрация металлов превышает предельную допустимую концентрацию[3]. Элементы транспортной инфраструктуры, загрязняющие объекты среды, рассматриваются как линейный вид антропогенного нарушения окружающей среды. Это, как правило, дороги и магистрали республиканского назначения, особенно участки Омск – Петропавловск, Омск – Татарск, Тюмень – Омск, где полосы хронического загрязнения достигают 100-300 м в каждую сторону дороги [6]. Интенсивные наблюдения в этом плане проведены сотрудниками кафедры агрохимии ОмГАУ и ФГБУ «ЦАС «Омский». Обследования почв вдоль основных магистралей Омской области: Исилькуль – Омск, Калачинск – Омск свидетельствуют о техногенном загрязнении почв (табл. 1) [5]. Таблица 1. Содержание подвижных форм тяжелых металлов в почве вдоль автомагистралей, мг/кг
Место отбора проб |
Mn |
Cu |
Zn |
Pb |
Cd |
Ni |
35 км от г. Омска |
Исилькульский район |
|||||
у дороги 100 м от дороги | 36,3 18,2 |
0,45 0,17 |
9,24 0,16 |
3,78 0,86 |
0,21 0,10 |
1,40 0,84 |
25 км от г. Омска |
Калачинский район |
|||||
у дороги 100 м от дороги |
50,7 20,2 |
0,44 0,02 |
4,32 0,24 |
3,85 0,44 |
0,30 0,08 |
1,73 0,65 |
ПДК (ОДК) |
140 |
3,0 |
23,0 |
6,0 |
- |
4,0 |
Таблица 2. Уровень поступления тяжелых металлов в почву с удобрением под зерновые, г/га
Элемент |
Co |
Cr |
Cu |
Mn |
Ni |
Pb |
Zn |
As |
Cd |
Поступление с удобрениями: азотными |
0,11 |
3,6 |
2,3 |
6,6 |
1,6 |
0,03 |
2,6 |
0,2 |
0,02 |
фосфорными |
0,05 |
1,8 |
0,5 |
3,1 |
0,4 |
0,1 |
0,7 |
0,04 |
0,01 |
калийными |
- |
5,5 |
3,9 |
- |
2,4 |
1,5 |
5,8 |
- |
0,2 |
Суммарные количества тяжелых металлов, вносимых с удобрениями |
0,16 |
10,9 |
6,7 |
9,7 |
4,4 |
1,63 |
9,1 |
0,24 |
0,23 |
Увеличилось в почве тяжелых металлов за счет удобрений мг/кг |
0,0001 |
0,004 |
0,003 |
0,004 |
0,002 |
0,0007 |
0,004 |
0,0001 |
0,0001 |
Расчетные материалы свидетельствуют о том, что ежегодное поступление тяжелых металлов в почву с удобрениями под зерновые культуры составляет тысячные и десятитысячные доли миллиграмма на килограмм почвы, то есть ничтожно малую часть от фонового содержания[5].
Применение средств химизации в последние годы сильно сократилось, соответственно снизилось и поступление в почву тяжелых металлов. Содержание всех исследуемых элементов на порядок ниже предельно допустимых значений, предусмотренных для подвижных форм тяжелых металлов. При массовом обследовании пахотных почв области подобная закономерность сохраняется. Это позволяет сделать вывод об отсутствии загрязнения почв упомянутыми элементами и возможности получения доброкачественной продукции. К одним из основных загрязнителей почвы относят содержание остатков пестицидов. Опасность пестицидов для окружающей среды состоит прежде всего в том, что подавляющее большинство из них являются синтетическими химическими веществами, не встречающимися в природе. Мониторинг за содержанием остаточных количеств пестицидов агрохимслужбой области начал осуществляться с середины 70х годов XX века. Наибольшее внимание уделялось хозяйствам с интенсивным применением пестицидов и пригородным, возделывающим овощные культуры. Остаточные количества пестицидов (ОКП) определяли в хозяйствах с наиболее интенсивным применением пестицидов [4]. Отбор образцов почв на содержание ОКП проводился одновременно с агрохимическим обследованием почв сельскохозяйственных товаропроизводителей, с учетом периода разложения препарата, обусловленного технологией применения [5]. Результаты обследования за 1996 – 2009 года показали, что общий уровень загрязненности почв остаточными количествами пестицидов не превышал 9% от числа исследованных проб, при этом содержание обнаруженных ОКП было значительно ниже предельно допустимой концентрации. За 2010 – 2013 годы на реперных участках, контрольных участках, где применялись пестициды, показали, что ни в одной из исследуемых проб почв остатков пестицидов не обнаружено [5]. Остатков применяемых в области пестицидов в растительной продукции не обнаружено, то есть она экологически безопасна. Наиболее значительными экотоксикантами считаются искусственные и естественные радионуклиды, поскольку они являются неуправляемыми и, консервативными поллютантами. Радиоактивность почвы обусловлена содержанием в ней радиоактивных химических элементов. Естественная радиоактивность почв зависит главным образом от содержания урана, радия, тория и радиоактивного изотопа калия. Искусственная радиоактивность почв обусловлена в основном стронцием-90 и цезием-137. Радиоактивные элементы представлены долгоживущими изотопами с большим периодом полураспада [12]. Радиологические наблюдения за почвенным и растительным покровом ведутся в Омской области агрохимической службой с 1976 года. Впервые на основе более чем 20-летних наблюдений, проведенных агрохимической службой Омской области, представляется возможность дать информацию о сложившейся радиологической обстановке на землях сельскохозяйственного назначения и о содержании радионуклидов в почвах и сельскохозяйственной продукции (табл. 3). Таблица 3. Среднемноголетнее содержание радионуклидов в почвах, Бк/кг
Регион |
Стронций-90 |
Цезий-137 |
Калий-40 |
Радий-226 |
Торий-232 |
Гамма-фон мкР/ч |
Омская область |
1,2 |
12,6 |
356 |
18,8 |
22,9 |
11 |
В среднем по России |
6,5 |
22,0 |
520 |
27 |
30 |
- |
2. Экологические проблемы в животноводстве
Проблема утилизации органических отходов является одной из актуальных задач, стоящих перед работниками сельскохозяйственных предприятий. Технологическая политика в животноводстве с перекосом в сторону чрезмерно крупных животноводческих комплексов породила сложную проблему утилизации отходов животноводства, в результате чего навоз при всей его значимости как наиболее ценного удобрения превратился в источник загрязнения окружающей среды.Проблема утилизации органических отходов является одной из актуальных задач, стоящих перед работниками сельскохозяйственных предприятий [10]. Внесение навоза и помета в почву без предварительной обработки является неприемлемым из-за возможного наличия патогенных микроорганизмов и т.п. Кроме того, свежий свиной навоз и птичий помет используется в качестве удобрения крайне редко, поскольку требуется длительное время для развития микроорганизмов, разлагающих органическое вещество. По многим причинам птичий помет и свиной навоз относят к разряду опасных отходов. Ежедневное их образование на животноводческих фермах и птицефабриках достигает десятков тонн. Это значимый экологический фактор воздействия на окружающую среду [7]. В результате этого вокруг многих животноводческих и птицеводческих предприятий скапливается большое количество навозных и пометных масс, которые при правильном решении данной проблемы могут дать дополнительную прибыль, превращая хозяйства в безотходные производства. Неудовлетворительное хранение и нерациональное использование навоза и помета не только наносит существенный вред окружающей среде, но и приводит к потере огромного количества необходимого для сельскохозяйственных угодий ценного органического удобрения. Решение проблемы утилизации помета и других органических отходов антропогенного происхождения обеспечивает улучшение экологической обстановки окружающей среды и повышение плодородия почвы [11]. Для снижения негативного воздействия птичьего помета на природную среду специалисты ФГБУ «Центр агрохимической службы «Омский» совместно с сотрудниками сельскохозяйственных предприятий разрабатывают современные технологии применения органических удобрений. Разработанные технологии позволяют в сельскохозяйственном производстве замкнуть цепочку круговорота веществ по схеме «поле – растение – потребитель – поле». При этом решается сразу несколько задач, связанных с использованием органических удобрений: сохраняется почвенное плодородие, решается проблема утилизации органических отходов и сохраняется экологическое равновесие природной среды.[1]. Нормы применения органических удобрений устанавливают на основе результатов агрохимического обследования полей, исследования органических удобрений и планируемого урожая культуры.Заключение
Важнейшее направление в решении задачи устойчивого развития сельского хозяйства и всего агропромышленного комплекса — обеспечение простого и расширенного воспроизводства естественного плодородия почв. Пути реализации этого направления надо предусматривать при экологизации сельского хозяйства. В нее должны быть включены борьба с эрозией почв, применение органических удобрений, агролесомелиорация, культуртехническая мелиорация, травосеяние, известкование кислых почв, минимизация техногенного воздействия на почвы, почвозащитные технологии, биологические методы защиты растений, оптимальные севообороты, чистые пары и т.д. Детальное обследование почв Омской области свидетельствует о благоприятной агроэкологической ситуации в отношении содержания в них тяжелых металлов. Несмотря на низкий уровень содержания в почвах Омской области тяжелых металлов, благоприятную обстановку в отношении радионуклидов и остатков пестицидов в почвах и растительной продукции, необходимость агроэкологического мониторинга по этим и другим показателям очевидна, так как для принятия своевременных профилактических мер важно располагать системой раннего обнаружения изменений в природных экосистемах и агроландшафтах. Применение безотходных биологических методов переработки органических отходов животноводства предотвращает возможность загрязнения продуктов питания вредными для человека веществами и способствует созданию экологически чистого сельскохозяйственного производства.Список литературы
1. Беззубцев А.В., Шмидт А.Г. Использование птичьего помета в земледелии Омской области // Достижение науки и техники АПК. – 2013. №10 – С. 17-19. 2. Ермохин Ю.И., Гужулев Э.П., Сницарь А.Е. Познай свой дом и помоги природе и себе. – Омск: ГУИПП «Омский дом печати», 1998. – 264с. 3. Казюта Н.Р. загрязнение тяжелыми металлами разнотравья и сельскохозяйственных культур вдоль автотрасс // Тяжелые металлы в окружающей среде и охрана природы: Материалы Всесоюз. конф. – М., 1988. – С. 41-43. 4. Красницкий В.М., Аверина Г.Д. Становление и развитие агрохимической службы // На благо земли Омской: сб. материалов к 45- летию агрохимической службы / Под ред. В.М. Красницкого / ФГУ ЦАС «Омский». – Омск: Вариант- Омск, 2009. С. 17-31. 5. Красницкий В.М. Агроэкологическая оценка агроценозов: монография / ОмГАУ. – Омск, 2001. – 68 с. 6. Красницкий В.М. Оценка и прогнозирование техногенного загрязнения почв // ВесникОмГАУ. – 1999. - №2 – С. 31-35. 7. Красницкий В.М., Рейнгард Я.Р., Суренкова Т.Л., Бензова М.С. Деградация почв Западной Сибири и повышение их плодородия с помощью продукта переработки навоза: статья // Плодородие . – 2007. №2 – С. 1-4. 8. Методологические указания по проведению комплексного агрохимического обследования почв и сельскохозяйственных угодий. – М.: ЦНТИР Минсельхозпрома РФ, 1994. – 96 с. 9.Перспективы биотехнологий и экология // Экономика сельского хозяйства России – 2005 – № 8 – с. 30 10. Рыбак Л. Экологические проблемы животноводства // Агробизнес – Россия – 2005 – №12 – с. 17-20 11. ТремасовМ.Я., СергейчевА.И., Матросова Л.Е. Утилизация органических отходов сельскохозяйственных предприятий // Агробизнес – Россия – 2006 – №5 – с. 73-75 12. Фокин Н.Д. Проблема антропогенных загрязнений почв // Почвоведение. – 1989. - №10. – С. 85-93.Читать далее
Состояние плодородия почв и его динамика в Омской области
Представлены результаты наблюдений за плодородием почв Омской области за период 1964-2013 гг. Оценена динамика изменения содержания органического вещества почвы, фосфора, калия и реакции почвенной среды. Рассмотрены применения удобрений и химических мелиорантов. Ключевые слова: почвы, плодородие, удобрения, урожай, деградация. Сельское хозяйство Омской области ведется в сложных агроклиматических условиях. Характерные особенности климата – резкая континентальность, недостаток осадков, сухость воздуха, холодная продолжительная зима и жаркое лето. В пределах области четко проявляется широтно-горизонтальная ландшафтно-биоклиматическая зональность: степь – южная и северная лесостепь – южная тайга. Особенности почвенного покрова земледельческой территории определяются не только зональными факторами, но и широким проявлением гидроморфизма, осолонцевания и засоления почвообразующих пород, что сказывается на качестве почв и уровне их естественного плодородия. Северная зона характеризуется сочетанием глее-подзолистых, серых лесных и болотных почв. В составе пашни преобладают дерново-подзолистые и серые лесные почвы. В северной лесостепи преобладает сочетание выщелоченных черноземов, серых лесных, луговых и черноземно-луговых в комплексе с солонцами. Южная лесостепь отличается наличием черноземов обыкновенных и лугово-черноземных в комплексе с солонцами до 25 %. Степная зона, занимающая юг области, представлена сочетанием южных и обыкновенных черноземов, а также лугово-черноземных и солонцовых почв. Следует отметить, что особенностью практически всех типов почв, по тем или иным показателям является низкий уровень их естественного плодородия. И одним из главных оценочных показателей плодородия почв является содержание гумуса. Проблема гумусного состояния почв определяется ограниченным распространением высокогумусированных почв, занимающих в области только 840 тыс. га или 20 % от площади пашни и наблюдающимся уменьшением валовых запасов гумуса в пахотных землях. [1] По данным агрохимических исследований содержание гумуса, одного из важнейших оценочных показателей плодородия почв, низкое (<5 %) на 2854тыс. га (табл.1). Пониженное содержание фосфора (до 100 мг/кг почвы) отмечено на 2414 тыс.га, калия на 853 тыс.га. Почв с повышенной кислотностью 648 тыс. га из них сильно- и среднекислых 203 тыс.га. Вся история земледелия области связана с целенаправленной работой по сохранению и повышению плодородия почв. В результате разработки и внедрения в производство влагосберегающих почвозащитных систем земледелия, стало возможным, в большой мере, приостановить деградацию почв и снижение плодородия земель от ветровой эрозии.
Таблица 1
Динамика изменения агрохимических показателей плодородия почв
пахотных земель Омской области за 1965-2013 гг.
Показатели |
Единица измерения |
Туры обследования |
||||
Iтур |
II тур |
III тур |
IVтур |
Vтур |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Кислотность |
||||||
Средневзвешенная величина рН |
5,70 |
5,69 |
5,68 |
5,67 |
5,64 |
|
Всего кислых почв рН (4,1-5,5) |
тыс.га |
590 |
572 |
626 |
662 |
648 |
% |
14 |
13 |
15 |
16 |
17 |
|
в т. ч. сильно- и среднекислых |
тыс.га |
192 |
191 |
203 |
235 |
203 |
% |
4 |
4 |
5 |
6 |
6 |
|
Близка к нейтральным и нейтральные |
тыс.га |
3710 |
3728 |
3674 |
3629 |
3386 |
% |
86 |
87 |
85 |
84 |
84 |
|
Содержание фосфора |
||||||
Средневзвешенное содержание |
мг/кг |
83 |
88 |
110 |
102 |
95 |
С пониженным содержанием Р2О5 до 100 мг/кг почвы |
тыс.га |
2718 |
2377 |
1654 |
2210 |
2414 |
% |
63 |
55 |
38 |
54 |
59,5 |
|
С высоким и очень высоким содержанием Р2О5 |
тыс.га |
98 |
219 |
378 |
390 |
431 |
% |
2 |
5 |
9 |
9 |
11 |
|
Содержание калия |
||||||
Средневзвешенное содержание |
мг/кг |
175 |
173 |
173 |
168 |
168 |
С пониженным содержанием К2О до 120 мг/кг почвы |
тыс.га |
587 |
642 |
690 |
842 |
853 |
% |
14 |
15 |
16 |
19 |
21 |
|
С высоким и очень высоким содержанием К2О |
тыс. га |
3713 |
3658 |
3626 |
3458 |
3367,7 |
% |
86 |
85 |
84 |
81 |
83 |
|
Гумусовое состояние почв |
||||||
Средневзвешенное содержание |
% |
5,34 |
5,20 |
5,00 |
||
С пониженным содержанием гумуса < 5 % |
тыс.га |
2399 |
2709 |
2854 |
||
% |
56 |
63 |
70 |
|||
С высоким содержанием гумуса > 5 % |
тыс.га |
1901 |
1591 |
715 |
||
% |
44 |
37 |
17 |
Список литературы
1. Красницкий В.М. Поступление органического вещества в агроландшафты и агрогенная эволюция почв // В.М. Красницкий, Л.Н. Мищенко, С.Д. Халилова // Плодородие. – 2006. - №5. С. 39-40. 2. Красницкий В.М. Состояние плодородия почв области / В.М. Красницкий // На службе плодородия почв Омской области: сб. науч. тр., посвящ. 40-летию создания агрохимической службы / М-во сел. хоз-ва Омской обл. ФГУ ЦАС «Омский», ФГУ САС «Тарская»; под ред. В.М. Красницкого. – Омск, 2004 – С. 17-25. 3. Красницкий В.М. Влияние интенсивности баланса фосфора на фосфатный режим почв Омской области// Красницкий В.М. Шмидт А.Г., Шилова К.М.//Плодородие, № 4, 2013 4. Красницкий В.М. Агрохимические и экологические проблемы применения средств химизации в Омской области // Глобализация и развитие современного общества: материалы Междунар. науч.-практ. конф., (17 сент. 2009 г.) – Кокшетау – Астана, 2009. – С. 276-277.SUMMARY
V.M. Krasnitsky, A.G. Schmidt Omskiy State Center of Agrochemical ServiceSOIL FERTILITY CONDITION AND DYNAMICS OF ITS CHANGES
IN OMSK REGION
Results of the fertility of soils of the Omsk region for the period 1964-2013 biennium to assess the dynamics of changes of the content of soil organic matter, phosphorus, potassium and reaction of the soil environment. Considered application of fertilizers and ameliorants. Key words: soil fertility, fertilizers, crop, soil degradation.Читать далее
Наиболее важные моменты агрохимического обслуживания сельского хозяйства
Список литературы
1.ВласенкоА.Н.,Власенко Н.Г., Коротких Н.А. Перспективы технологии No-till в Сибири// Земледелие.- 2014.- №1.- С. 16-19. 2.Красницкий В.М. Воспроизводство и сохранение плодородия почв Западной Сибири// Агрохимический вестник, 2000.- №3.- С. 2-5. 3.КрасницкийВ.М. Солома, как удобрение и её роль в повышении плодородия почв// Рекомендации. Омск, 2004.- С. 40. 4.Красницкий В.М.Агроэкотоксикологическая оценка агроценозов.// Монография. Омск, 2001.- С. 68. 5.Красницкий В.М., Ермохин Ю.И. Плодородие почв Сибирского федерального округа в аспекте сегодняшнего дня//Сейтеновские чтения- 5: материал международной научно-практической конференции.,(3-5 июня 2010г.) в 2 т. Т1.- Кокшетау, 2010.- С. 25-33. 6.КрасницкийВ.М., Ермохин Ю.И. Плодородие почв Сибирского федерального округа в аспекте сегодняшнего дня// Диагностика и управление минеральным питанием растений: сборник материалов международной научно-практической конференции посвященной 75-летию со дня рождения д-ра с.-х. наук, Заслуженного деятеля науки Ю.И. Ермохина/ ФГОУ ВПО ОмГАУ.- Омск: Вариант-Омск, 2010.- С. 128-138.SUMMARY
V.M. Krasnitsky Omskiy State Center of Agrochemical ServiceTHE MOST IMPORTANT POINTS OF AGROCHEMICAL SERVICE
OF AGRICULTURE
Considered the issues of agrochemical service of agricultural production. The ways of modernization and further improvement of the methods of work of soil conservation and use of soils of the solonetzic complex. Keywords: fertility, Western Siberia, yield, heavy metals, agricultural products.Читать далее
Проблемы экологического характера в сельскохозяйственном производстве Омской области
В работе предоставлены наиболее важные экологические проблемы АПК Омской области. Выявлены главные источники загрязнения окружающей среды в сельскохозяйственном производстве. На основе аналитических данных предоставлены результаты влияния экотоксикантов на почвенный покров и растительную продукцию и пути урегулирования их влияния. Ключевые слова: Омская область, сельское хозяйство, мониторинг, агрохимическое обследование, тяжелые металлы, пестициды, радионуклиды, органические удобрения. До настоящего времени традиционно считалось, что основные нарушители природного равновесия - промышленность и транспорт, а возможное вредное влияние сельского хозяйства на окружающую среду редко бралось во внимание. Интенсивное и разностороннее воздействие сельского хозяйства на окружающую среду объясняется разными факторами. Но основное из них это образование значительного количества органических отходов и утилизация их с животноводческих ферм, птицефабрик и нарушение норм и правил применения минеральных удобрений, пестицидов. Усугубление экологических проблем требует пересмотра сложившейся в теории и на практике техногенной концепции развития АПК. Главным принципом развития АПК должна стать экологизация всех мероприятий по развитию сельского хозяйства, учет природных особенностей функционирования земельных ресурсов. И уже в соответствии с этим принципом, с ориентацией на него следует осуществлять мероприятия по механизации, химизации, мелиорации, по внедрению достижений научно-технического прогресса. Сохраняющиеся тенденции формирования техногенного природоразрушающего типа развития АПК приведут к экологическому кризису в сельском хозяйстве. Внешними проявлениями этого кризиса стали крупномасштабная деградация и потери сельскохозяйственных угодий из-за эрозии, уменьшение содержания в почве гумуса и питательных веществ, засоление, заболачивание, падение естественного плодородия, загрязнение водных ресурсов химическими продуктами и отходами животноводства[9, 10]. Наиболее общие экологические издержки агропромышленного производства связаны с деградацией и истощением земельных ресурсов, сведением лесов, уменьшением генетического разнообразия, загрязнением ландшафтов, ухудшением фитосанитарной обстановки, ухудшением качества воды и воздуха, сокращением невозобновляемых источников энергии, изменением климата. Распаханность территории во многих районах Омской области достигает 80–90 %. Огромные пространства оказывались одним полем. В связи с этими факторами происходит остепнение, опустынивание и деградация растительного и почвенного покрова [7]. Для преодоления деградационных процессов, сопровождающих земледелие, требуется применение почвозащитных и мелиоративных систем земледелия, что невозможно или затруднено без использования удобрений, мелиорантов, пестицидов. В ходе развития земледелия естественные фитоценозы заменяются агроценозами, применяются удобрения, мелиоранты, средства защиты растений, меняются характеристики ландшафтов. Общая экологическая ситуация в свою очередь во многом определяет уровень продуктивности в агроценозах, поэтому приемы получения высоких урожаев хорошего качества должны учитывать возрастающее воздействие всего хозяйственного комплекса на окружающую среду [1,7]. Научно-технический прогресс резко усилил техническую нагрузку на биосферу. По этой причине в настоящее время большинство культурных ландшафтов, включая агроценозы, в той или иной степени загрязнены различными экотоксикантами. В число наиболее значимых включают тяжелые металлы, радионуклиды и остатки пестицидов. В связи с появлением загрязнителей экотоксикантов возникла необходимость проведения агроэкологического мониторинга. Этот мониторинг предполагает систему регулярных наблюдений за состоянием агросистемы «почва-растение-вода» под влиянием средств химизации, хозяйственной деятельности сельхозтоваропроизводителей и техногенного загрязнения. Различие объектов агроэкологического мониторинга требует применения различных способов для его осуществления. При сплошном мониторинге используется метод агрохимических обследований земель хозяйств, проводимых в Омской области ФГБУ «ЦАС «Омский» и ФГБУ «САС «Тарская». Агроэкологическое обследование земель хозяйств области остается одним из главных оценочных показателей как положительных, так и отрицательных воздействий антропогенного характера. С 1991 года в соответствии с инструктивными материалами МСХ РФ агрохимической службой Омской области было начато обследование почв на содержание тяжелых металлов. Определялось содержание валовых кислоторастворимых форм свинца, кадмия, меди и цинка. С 1997 года к ним добавились ртуть и мышьяк [4]. Омская область хотя и является регионом с высоким техногенным прессингом, но в силу сложившейся инфраструктуры промышленности имеет гораздо меньшую техногенную нагрузку на почву вблизи города и в целом на сельскохозяйственные агроценозы, чем в европейской части России. Объемы выпадения тяжелых металлов на поверхность незначительны и пока не ведут к ухудшению природной среды и качества продукции [8]. Недостаточное внимание уделяется такому источнику загрязнения почвы и растений, как транспорт. Загрязнение вегетативной массы сельскохозяйственных культур на полях отмечается даже на удалении 100 м от полотна дороги. В придорожной зоне до 20 м концентрация металлов превышает предельную допустимую концентрацию[3]. Элементы транспортной инфраструктуры, загрязняющие объекты среды, рассматриваются как линейный вид антропогенного нарушения окружающей среды. Это, как правило, дороги и магистрали республиканского назначения, особенно участки Омск – Петропавловск, Омск – Татарск, Тюмень – Омск, где полосы хронического загрязнения достигают 100-300 м в каждую сторону от дороги [6]. Интенсивные наблюдения в этом плане проведены сотрудниками кафедры агрохимии ОмГАУ и ФГБУ «ЦАС «Омский». Обследования почв вдоль основных магистралей Омской области: Исилькуль – Омск, Калачинск – Омск свидетельствуют о техногенном загрязнении почв (табл. 1) [5]. Концентрация всех анализируемых тяжелых металлов, за исключением свинца, находится в пределах 0,5 ПДК (ОДК). Это свидетельствует о необходимости комплексного системного подхода к решению проблем получения экологически безопасной продукции сельского хозяйства. Минеральные и органические удобрения, а также мелиоранты являются приоритетными факторами воздействия на агроэкосистему в сельскохозяйственных ландшафтах. Из всех видов минеральных удобрений наибольшее количество тяжелых металлов содержат фосфорные удобрения, наименьшее – азотные и калийные. С органическими удобрениями в почву также поступают в определенных количествах тяжелые металлы. Исследователями установлено, что при сбалансированном питании растений путем применения удобрений в их составе преобладают биогенные (жизненно важные) элементы над небиогенными (токсическими). Вредное воздействие на почву и растения оказывают так называемые балластные элементы, входящие в состав удобрений и мелиорантов, значительная часть которых считается загрязнителями [2]. Применение минеральных удобрений и мелиорантов на различных типах почв при сложившемся уровне химизации не привело к значительному накоплению тяжелых металлов в почвах, грунтах, водах и растениях. Специалисты агрохимической службы Омской области, проанализировав дозы минеральных удобрений под зерновые культуры, рассчитали поступление тяжелых металлов с азотными, фосфорными и калийными удобрениями в почву (табл. 2). Расчетные материалы свидетельствуют о том, что ежегодное поступление тяжелых металлов в почву с удобрениями под зерновые культуры составляет тысячные и десятитысячные доли миллиграмма на килограмм почвы, то есть ничтожно малую часть от фонового содержания[5]. Применение средств химизации в последние годы сильно сократилось, соответственно снизилось и поступление в почву тяжелых металлов. Содержание всех исследуемых элементов на порядок ниже предельно допустимых значений, предусмотренных для подвижных форм тяжелых металлов. При массовом обследовании пахотных почв области подобная закономерность сохраняется. Это позволяет сделать вывод об отсутствии загрязнения почв упомянутыми элементами и возможности получения доброкачественной продукции. К одним из основных загрязнителей почвы относят содержание остатков пестицидов. Опасность пестицидов для окружающей среды состоит прежде всего в том, что подавляющее большинство из них являются синтетическими химическими веществами, не встречающимися в природе. Мониторинг за содержанием остаточных количеств пестицидов агрохимслужбой области начал осуществляться с середины 70х годов XX века. Наибольшее внимание уделялось хозяйствам с интенсивным применением пестицидов и пригородным, возделывающим овощные культуры. Остаточные количества пестицидов (ОКП) определяли в хозяйствах с наиболее интенсивным применением пестицидов [4]. Отбор образцов почв на содержание ОКП проводился одновременно с агрохимическим обследованием почв сельскохозяйственных товаропроизводителей, с учетом периода разложения препарата, обусловленного технологией применения [5]. Результаты обследования за 1996 – 2009 года показали, что общий уровень загрязненности почв остаточными количествами пестицидов не превышал 9% от числа исследованных проб, при этом содержание обнаруженных ОКП было значительно ниже предельно допустимой концентрации. За 2010 – 2013 годы на реперных участках, контрольных участках, где применялись пестициды, показали, что ни в одной из исследуемых проб почв остатков пестицидов не обнаружено [5]. Остатков применяемых в области пестицидов в растительной продукции не обнаружено, то есть она экологически безопасна. Наиболее значительными экотоксикантами считаются искусственные и естественные радионуклиды, поскольку они являются неуправляемыми и, консервативными поллютантами. Радиоактивность почвы обусловлена содержанием в ней радиоактивных химических элементов. Естественная радиоактивность почв зависит главным образом от содержания урана, радия, тория и радиоактивного изотопа калия. Искусственная радиоактивность почв обусловлена в основном стронцием-90 и цезием-137. Радиоактивные элементы представлены долгоживущими изотопами с большим периодом полураспада [12]. Радиологические наблюдения за почвенным и растительным покровом ведутся в Омской области агрохимической службой с 1976 года. Впервые на основе более чем 20-летних наблюдений, проведенных агрохимической службой Омской области, представляется возможность дать информацию о сложившейся радиологической обстановке на землях сельскохозяйственного назначения и о содержании радионуклидов в почвах и сельскохозяйственной продукции (табл. 3). Результаты многолетних стационарных наблюдений и ежегодных оперативных исследований показывают, что содержание естественных и искусственных радионуклидов в почвах Омской области не выходит за пределы уровня глобальных выпадений и характеризуется ниже среднероссийских [5]. Таким образом, учитывая низкое содержание радионуклидов в почве, малое их накопление в сельскохозяйственной продукции, отсутствие случаев превышения предельно допустимой концентрации, незначительные коэффициенты их перехода в товарную часть, радиационную обстановку в области можно считать спокойной.
Литературы
1. Беззубцев А.В., Шмидт А.Г. Использование птичьего помета в земледелии Омской области // Достижение науки и техники АПК. – 2013. №10 – С. 17-19. 2. Ермохин Ю.И., Гужулев Э.П., Сницарь А.Е. Познай свой дом и помоги природе и себе. – Омск: ГУИПП «Омский дом печати», 1998. – 264с. 3. Казюта Н.Р. загрязнение тяжелыми металлами разнотравья и сельскохозяйственных культур вдоль автотрасс // Тяжелые металлы в окружающей среде и охрана природы: Материалы Всесоюз. конф. – М., 1988. – С. 41-43. 4. Красницкий В.М., Аверина Г.Д. Становление и развитие агрохимической службы // На благо земли Омской: сб. материалов к 45- летию агрохимической службы / Под ред. В.М. Красницкого / ФГУ ЦАС «Омский». – Омск: Вариант- Омск, 2009. С. 17-31. 5. Красницкий В.М. Агроэкологическая оценка агроценозов: монография / ОмГАУ. – Омск, 2001. – 68 с. 6. Красницкий В.М. Оценка и прогнозирование техногенного загрязнения почв // ВесникОмГАУ. – 1999. - №2 – С. 31-35. 7. Красницкий В.М., Рейнгард Я.Р., Суренкова Т.Л., Бензова М.С. Деградация почв Западной Сибири и повышение их плодородия с помощью продукта переработки навоза: статья // Плодородие . – 2007. №2 – С. 1-4. 8. Методологические указания по проведению комплексного агрохимического обследования почв и сельскохозяйственных угодий. – М.: ЦНТИР Минсельхозпрома РФ, 1994. – 96 с. 9.Перспективы биотехнологий и экология // Экономика сельского хозяйства России – 2005 – № 8 – с. 30 10. Рыбак Л. Экологические проблемы животноводства // Агробизнес – Россия – 2005 – №12 – с. 17-20 11. Тремасов М.Я., Сергейчев А.И., Матросова Л.Е. Утилизация органических отходов сельскохозяйственных предприятий // Агробизнес – Россия – 2006 – №5 – с. 73-75 12. Фокин Н.Д. Проблема антропогенных загрязнений почв // Почвоведение. – 1989. - №10. – С. 85-93.ENVIRONMENTAL PROBLEMSIN THE AGRICULTURAL PRODUCTION OF THE OMSK REGION
V.M. Krasnitsky, A.G. Schmidt
of FSBI "Center of agrochemical service «Omsky»
In the work provided the most important environmental problems of the agroindustrial complex of Omsk region. We identified the main sources of environmental pollution in agricultural production. Based on the analytical data supplied the effects of pollutants on soil and plant products and ways to resolve their influence. Keywords: Omsk region, agriculture, monitoring, agrochemical examination, heavy metals, pesticides, radionuclides, organic fertilizers. Таблица 1. Содержание подвижных форм тяжелых металлов в почве вдоль автомагистралей, мг/кг почвы
Место отбора проб |
Mn |
Cu |
Zn |
Pb |
Cd |
Ni |
35 км от г. Омска |
Исилькульский район |
|||||
у дороги 100 м от дороги | 36,3 18,2 |
0,45 0,17 |
9,24 0,16 |
3,78 0,86 |
0,21 0,10 |
1,40 0,84 |
25 км от г. Омска |
Калачинский район |
|||||
у дороги 100 м от дороги |
50,7 20,2 |
0,44 0,02 |
4,32 0,24 |
3,85 0,44 |
0,30 0,08 |
1,73 0,65 |
ПДК (ОДК) |
140 |
3,0 |
23,0 |
6,0 |
- |
4,0 |
Элемент |
Co |
Cr |
Cu |
Mn |
Ni |
Pb |
Zn |
As |
Cd |
Поступление с удобрениями: азотными |
0,11 |
3,6 |
2,3 |
6,6 |
1,6 |
0,03 |
2,6 |
0,2 |
0,02 |
фосфорными |
0,05 |
1,8 |
0,5 |
3,1 |
0,4 |
0,1 |
0,7 |
0,04 |
0,01 |
калийными |
- |
5,5 |
3,9 |
- |
2,4 |
1,5 |
5,8 |
- |
0,2 |
Суммарные количества тяжелых металлов, вносимых с удобрениями |
0,16 |
10,9 |
6,7 |
9,7 |
4,4 |
1,63 |
9,1 |
0,24 |
0,23 |
Увеличилось в почве тяжелых металлов за счет удобрений мг/кг |
0,0001 |
0,004 |
0,003 |
0,004 |
0,002 |
0,0007 |
0,004 |
0,0001 |
0,0001 |
Регион |
Стронций-90 |
Цезий-137 |
Калий-40 |
Радий-226 |
Торий-232 |
Гамма-фон мкР/ч |
Омская область |
1,2 |
12,6 |
356 |
18,8 |
22,9 |
11 |
В среднем по России |
6,5 |
22,0 |
520 |
27 |
30 |
- |
Читать далее