Человек, вытесняя естественные биогеоценозы и закладывая агробиоценозы, своими прямыми и косвенными воздействиями нарушает устойчивость всей биосферы. Стремясь получить как можно больше продукции с посевных площадей, он влияет на все компоненты экосистемы, и в частности на почву, в результате применения комплекса агротехнических мероприятий, включающих химизацию, механизацию и мелиорацию.
В настоящее время почву обрабатывают на скоростных тракторах, урожай убирают комбайнами, транспортирование удобрений, зерна и др. с/х процессы осуществляют автомашины повышенной грузоподъемности. Увеличивается количество минеральных удобрений вносимых в почву, возрастает выпуск других химических средств для нужд земледелия и животноводства. Широко применяется орошение и осушение земель. Все это представляет мощный антропогенный процесс, который с огромной силой «давит» на агробиоценозы и на природную среду. Задача и производства – нивелировать отрицательные последствия воздействия контропогенного пресса на природу.
Человек улучшает почву, поддерживает устойчивость и повышает продуктивность агробиоценозов внесением удобрений, введения севооборотов с травами, рыхлением и глубокой вспашкой, мелиорацией и другими агротехническими приемами.
Деятельность земледельца одинакова направлена как на свои интересы, так и на охрану и улучшение почвы.
Для повышения продуктивности агробиоценозов в текущем столетии стали широко применять химические удобрения. Ежегодно в мире на поле вносит не менее 60 мин. тонн питательных веществ. Это позволило удовлетворить потребности растений в N,Р,К и др. элементах и тем самым резко повысить урожайность основных продовольственных и технических культур.
Всевозрастающие применения химических удобрений увеличивает масштабы их смыва и попадания в водоемы. Возникает благоприятное условие для развития водорослей, которые потребляют много O2 и сильно затрудняют жизнь в водоеме. Растет также количество других химических средств, используемых в с/х (гербициды, инсектициды, дефолианты и др.)
Использование химических удобрений и пестицидов наряду с положительными результатами приводит к серьезным отрицательным последствиям, которые в конечном счете неблагоприятно сказываются на природной среде и продуктивности агробиоценозов.
Необходимо свести к минимуму воздействие химических средств применяемых в с/х. Для этого требуется строго соблюдать правила использования удобрений и химические средства защиты растений [21].
При неумелом и небрежном обращении с химическими веществами, они превращаются в жестокого врага земледельца.
Переход на биологическое земледелие и экологически чистое животноводство требует постоянного снижения норм минерального удобрения и пестицидов, использования беспестицидных технологий борьбы с вредителями, болезнями и сорняками [21].
Стратегия человека в управлении агробиогеоценозами предназначена для увеличения чистой продукции. Люди с помощью почвообрабатывающих орудий и машин, удобрений и орошения увеличивают продуктивность с/х угодий, иными словами, забирают энергию, накапливаемую в с/х растениях и домашних животных, и путем соответствия переработки делают ее доступной для использования.
Экологизированное высокопродуктивное хозяйство, предусматривающее значительные расходы на охрану природы обеспечивает регулирование процессов в агробиоценозах и во всей биосфере, предотвращая негативное последствие агроиндустрии.
Биологические средства защиты растений нередко используются неэффективно. Между тем при увеличении удельного веса биологическая защита растений могла бы снизится на 20-25%. Грамотная комплексное применение биологических препаратов позволяет увеличить урожай 10-30%, сэкономить до 60 кг минеральных N га 1 га или млн. т, минеральных N-х удобрений и получить в условиях экологически чистого земледелия дополнительного 3-4 млн. т белка.
Переход на водосберегающие технологии полива способствует устранению негативных последствий эксплуатации мелиоративных систем, а внедрение импульсного, аэрозольного, капельного, подпочвенного и др. способов полива повышает эффективность использования оросительных систем на 25-30%.
Охрана окружающей среды есть система научных знаний и комплекса государственных международных и общественных мероприятий, направленных на рациональное использование, охрану и восстановление природных ресурсов, на сохранение биологического разнообразия, на защиту окружающей среды от загрязнения и разрушения для создания оптимальных условий существования человеческого общества, удовлетворения материальных и культурных потребностей ныне живущих и будущих поколений [9].
Ведущий принцип рациональной химической борьбы заключается в полном учете экологической обстановки на с/х угодьях точном значении критерии численности вредных видов, а также численности полезных организмов, подавляющих развитие вредителей.
Существует 4 главных направления в повышении безопасности химического метода защиты растений:
1. Совершенствование ассортимента препаратов с целью уменьшения их токсичности для человека и полезных животных, повышение избирательного действия.
2. Использование оптимальных способов применения пестицидов, таких как предпосевная обработка семян, искореняющая ранневесеннее и поздневесенние обработку в саду, использование гранулированных препаратов.
3. Оптимизация использования пестицидов с учетом экономической целесообразности и необходимости их применения, для подведения популяций.
4. Строжайшая регламентация использования пестицидов в с/х и других отраслях на основе всестороннего изучения их санитарно-гигиенических характеристик условий обеспечения безопасности при работе.
Высокотоксичные и стойкие в природе соединения заменяют малотоксичными и малостойкими.
Технологии в современном с/х становятся все боле наукоемкими, требующими привлечение самых последних достижений науки и практики для решения главной задачи – повышение производства экологически чистой и радиционно-безопастной продукции в условиях, все ухудшается экологической ситуации.
Для предотвращения загрязнения продукции растениеводства тяжелыми металлами необходимо проводить контроль содержания металлов во всех материалах, использование в качестве удобрения.
При разработке тактики и стратегии получения экологически чистой продукции следует учитывать пути поступления загрязнителей и их происхождение. Для предотвращения создавшейся в условиях интенсивного земледелия напряженной экологической обстановки необходимо разработка принципиально новой стратегии природопользовании, перевода на качественный уровень. В наибольшей степени новой стратегии природопользованием соответствует биологическое земледелие, при котором устанавливается оптимальный энергетический уровень ландшафтов, агроэкосистем, при которой они наиболее устойчивы и поддерживаются в стабильном состоянии с минимальными материальными затратами.
Для получения безопасной для здоровья пищи необходимо, прежде всего исследовать уровни содержания металлов, радионуклидов, персистентных пестицидов в почвах, проверять на радиоактивность и содержание тяжелых металлов удобрения, а также отходы промышленности, используемые для повышения плодородия почв.
Проблема получения экологически чистой продукции растениеводства складывается из решения 2-х вопросов:
1. Снижение содержания в ней ксенобиотиков.
2. Повышение ее биологического качества.
Оба эти вопросы взаимосвязаны, а их решение возможно по 3-м направлениям:
1. Подбор культур и сортов, особенно в условиях повышения содержания в почве радионуклидов, обеспечивает получение чистой продукции.
2. Организация контурно-экономического севооборота, который позволят наиболее полно учитывать почвенные условия для возделывания той или иной культуры, ее биологические особенности. [32]
3. Совершенствование технологии возделывания. Рациональное применение пестицидов, микро и макроудобрений, технологий, направленных на получение экологически чистой продукции заключается в соизмерении внесение удобрений со способностью культуры усвоить содержащиеся в них питательные элементы.
Экологические основы с/х производства и получения чистой продукции складывается из следующих мероприятий:
1. Совершенствование подготовки специалистов с/х, владеющих закономерностей получения экологически чистой продукции, даже в экстремальных условиях;
2. Организация территориальных оптимизированных экологически безопасных агросистем.
3. Разработка ресурсосберегающих и природоохранных технологий.
4. Разработка принципов конструирования адаптированных агроландшафтов для оптимизации природных механизмов регулирования численности вредителей, сорняков, болезней.
5. Предупреждение химического и микробиологического загрязнения продукции, с/х производства и окружающей среды.
6. Развитие методов и технологии эффективного управления биологическими процессами создания экосистем.
7. При содержании в почве радионуклидов применяют комплекс агротехнических мероприятий, минималезация обработки почвы.
Экспериментальная часть.
3.1. Место и условие проведения исследований.
Полевые опыты проводились в 2002 году на опытном поле кафедры земледелия Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. Почва опытных участков дерново-подзолистая, среднесуглинистая, развивающееся на лесе, подстилаемой мареной. Глубина пахотного слоя составляет 20-22 см. Результаты агрохимического анализа показали, что обеспеченность подвижными формами фосфора составляет 149 г/кг почвы, калия – 168 г/кг почвы. Содержание гумуса в почве составило 1,78%. Реакция почвенного раствора колебалась в пределах от 5,8 до 6,1 (рн в КCl).
Климат Белоруссии характеризуется мягкой зимой и прохладным летом. Горецкий р-н расположен в северо-восточной части Республики Беларусь, на восточной возвышенности Оршанского Могилевского плато и относится к Горецко-Мстиславскому климатическому району. [17].
Климат этого района является умеренно-континентальным с достаточным увлажнением. По данным агроклиматического справочника, среднегодовая температура воздуха на территории Горецкого района ровна +4,8 0С. Средняя температура самого холодного месяца – января ровна – 8,2 0С. Лето умеренно теплое со средней температурой июля +17,8 0С. Безморозный период длится 150-160 дней. Период с температурой воздуха выше +10 0C – 144 дня. Годовая сумма положительных среднесуточных температур ровна 2000 0C сумма активных температур (выше 10 0С) составляет около 2200 0С. [17].
Территория района относится к наиболее увлажненным районам Белоруссии. Среднегодовое количество осадков равно 676 мм, 70% из которых приходится на теплый период времени. Такое количество осадков гарантирует хорошее увлажнение почвы, однако вследствие неравномерного их распределения в течении вегетационного периода, в отдельные годы бывают засушливые периоды, продолжительностью около 40 дней.
Таким образом, почвенно-климатические условия северо-восточной части Беларуси отвечают требованиям ярового ячменя.
Метеорологические условия в год проведения исследований отличилась от средних многолетних данных. Весна оказалась засушливой с температурой воздуха выше средних многолетних данных. Лишь май месяц характеризовался значительным количеством осадков (на 10,1 мм выше нормы) и температурой в пределах 11,6 …. 14,7 0С. Это оказало благоприятное действие на рост и развитие растений ячменя.
Июнь и июль оказались засушливыми со средней температурой воздуха +18,7 0С и с количеством осадков на 45,2 мм ниже нормы. (табл. 3,1, 3,2). Такие условия существенно повлияли на сроки уборки ячменя. Уборка проводилась в первой декаде июля.
Таблица 3.1.
Среднесуточная температура воздуха (0С) за вегетационный период ячменя по данным Горецкой метеостанции (2002 г.)
| Месяц | Декады | Средняя многолетняя | 2002 г. | +,- от средней многолетней. |
| Апрель | средн. | 1,8 4,8 7,7 4,8 | 2,1 9,2 10,5 7,4 | 0,3 4,8 2,8 2,6 |
| Май | средн. | 10,4 12,6 14,2 12,4 | 13,9 11,6 14,7 13,7 | 2,5 1,0 0,5 1,0 |
| Июнь | средн. | 15,1 15,9 16,6 15,9 | 15,8 17,3 16,3 16,5 | 0,7 1,4 -0,3 0,6 |
| Июль | средн. | 17,3 17,7 18,8 17,6 | 20,3 22,8 20,9 21,3 | 3,0 5,1 3,1 3,7 |
таблица 3.2.