1 Проблемы рационального природопользования

Сельское и лесное хозяйство — это специфические отрасли общественного производства, теснейшим образом связанные с биологическими законами развития живой природы. Особенно это касается сельского хозяйства. Ни в одной сфере хозяйственной деятельности природные факторы не проявляются с такой силой и не оказывают такого воздействия на формирование технологических процессов производства, как в сельском хозяйстве.

В то же время современная энергоемкая интенсификация сельскохозяйственного производства, повышая продуктивность его отраслей, приводит к загрязнению окружающей среды, негативно воздействует на природные системы, приводя к их травмированию и распаду.

Помимо таких негативных факторов антропогенной деятельности, как загрязнение окружающей среды, сведение лесов и исчезновение девственных территорий, интенсивный выпас скота и отстрел дичи, большое влияние на уменьшение генетического многообразия флоры и фауны оказывают преобладание монокультуры в растениеводстве и высокий уровень химизации. Принцип монокультуры выражается в манипулировании живой природой в условиях агробиоценозов на уровне отдельных культур, а не экосистем. Разнообразие экосистем уменьшается, поскольку преобладающие в агробиоценозе растения и животные подвергаются не естественному, а искусственному отбору с целью увеличения их продуктивности. Очевидно, что подобные цели не совпадают с внутренними целями экосистем. Более того, сами эти цели противоречивы, так как для их достижения привлекается огромное количество энергии топлива, а также энергии людей и животных, саморегулирование ее все в большей мере заменяется управлением извне. В результате устойчивость агробиоценозов падает, а негативное влияние на окружающую среду возрастает.

Велико значение химизации земледелия в современных условиях. Половина прироста урожая и более обеспечивается за счет применения удобрений. Эффективность действия химических средств резко возрастает при комплексном их применении. Однако нельзя не учитывать, что процессы обезвреживания химических средств, применяемых в сельском хозяйстве (удобрений, пестицидов, антибиотиков и др.), зависят от способности окружающей среды к абсорбции избытка химикатов, разложению и повторному использованию загрязняющих веществ. Эта способность небезгранична. Накопление химических веществ, являющихся отходами сельскохозяйственного производства, в настоящее время происходит, по мнению многих экологов, со скоростью, создающей угрозу человеческому обществу.

В результате денитрификационных процессов, вызывающих значительные потери азота в виде газообразных окислов, в интенсивном земледелии потери вносимого азота достигли 30-45 %. Это существенно влияет на перераспределение естественных потоков окислов азота в атмосфере. Рост содержания нитратов в водной среде приводит к эвтрофикации водоемов, гибели рыбы, болезням людей, сельскохозяйственных и диких животных. Если растения обычно не страдают от избытка нитратов и нитритов, то для животных и человека эти соединения весьма токсичны, особенно нитриты (их токсичность в 10 раз выше токсичности нитратов). Известно немало случаев отравления людей сельскохозяйственной продукцией растительного происхождения.

В отличие от азота фосфор — невозобновимый ресурс. По расчетам специалистов, его доступные запасы будут исчерпаны на Земном шаре приблизительно через 100 лет.

В последние годы в сельском хозяйстве нашей страны, да и всего мира резко обострились проблемы, связанные с применением пестицидов. Наиболее серьезную опасность представляют инсектициды класса хлорсодержащих углеводородов. Эти вещества неспецифичны и действуют на различные, в том числе и полезные, виды насекомых. Они способны накапливаться в живых организмах, что часто оборачивается катастрофой для различных популяций. Продуктивность сельскохозяйственных земель зависит не только от качества почв, но и в значительной степени от сохранности мест обитания полезных насекомых, опыляющих сельскохозяйственные культуры и поедающих вредителей. Опылителями являются одинокие и медоносные пчелы, шмели, многие другие насекомые, которые уничтожаются инсектицидами широкого спектра действия. Кроме того, чрезмерное применение пестицидов приводит к формированию устойчивых популяций вредителей, а также к превращению безобидных видов насекомых во вредителей вследствие роста популяции из-за уничтожения их естественных врагов.

По оценкам специалистов, при сохранении современных темпов роста устойчивости к 2010-2020 гг. все основные вредители, возбудители болезней и сорняки станут устойчивыми к пестицидам.

Важно отметить, что высокие урожаи, получаемые на гидропонике и в аналогичных системах, вовсе не гарантируют высокой питательной ценности продукции. Урожаи с хорошо удобренных делянок могут иметь меньшее содержание некоторых важных для здоровья элементов, чем с малоплодородных, так как внесение одних полезных элементов может вызвать снижение содержания других.

Особое место занимает производство генетически измененной продукции, которая позволяет получить значительно больший урожай по сравнению с традиционными культурами. В настоящее время это в основном соевые, бобовые, картофель, перец. Негативное воздействие этих продуктов на организм не доказано, но многие ученые считают, что это «бомба замедленного действия», которая может привести к уничтожению человечества или большей его части. Некоторые известные фирмы, например «Нестле», отказались от использования продукции с генетически измененным (модифицированным) кодом. В России действует постановление, согласно которому продукцию, изготовленную с применением генетически модифицированного сырья, следует особым образом маркировать, однако такая маркировка в подавляющем большинстве случаев не применяется.

Продукты генной инженерии нуждаются в длительной и дорогостоящей проверке на безопасность. Поэтому агрохимики считают наиболее приемлемой методику защиты растений, основанную на внедрении в практику интегрированной системы, включающей карантинный, селекционный, агротехнический, химический, физический и биологический методы. Все они интересны, но наиболее перспективными являются те, которые связаны с экологизацией земледелия: селекционный, агротехнический, биологический. Более того, речь должна идти об отказе от монокультуры и возвращении к агроценозам, максимально приближенным к естественным экосистемам, на основе поликультур и оборота органических отходов сельскохозяйственного производства (навоз, солома, соломенная подстилка с животноводческих ферм и т. д.). Химические средства защиты растений в перспективе должны применяться лишь в экстренных, критических ситуациях как лекарство при лечении больного; акцент же должен быть сделан на всемерную биологизацию земледелия.

При управлении природопользованием следует исходить из необходимости сохранения и развития природоресурсной базы экономики, особенно это касается сельского хозяйства. Речь идет, прежде всего, о сохранении экологического равновесия. Кратковременные эффекты, к которым могут привести некоторые современные приемы и методы использования земельных, водных и лесных ресурсов, не должны заслонять видения экологических последствий их применения.

Главным элементом ресурсного потенциала сельскохозяйственного производства является земля, точнее почвенный покров. Однако проблемам биологизации земледелия уделяется недостаточно внимания. Но именно это направление становится в современных условиях наиболее важным.

На создание 1 см чернозема природа затрачивает 200—300 лет. Однако в результате неэкономной застройки, затопления пойменных лугов, нерационального ведения сельского хозяйства, в частности интенсивного выпаса скота, неправильного орошения и распашки земель, за последние 30-35 лет у нас в стране выбыли из сельскохозяйственного оборота несколько десятков миллионов гектаров плодородных земель.

Необходимость всемерной биологизации и экологизации земледелия делает актуальным изучение мирового опыта, накопленного в этой области. Большой интерес представляет опыт восстановительного земледелия, накопленный в США. Хотя теоретические основы биологической системы земледелия разработаны в Англии Р. Штейнером (1924 г.), они во многом базируются на принципах, обоснованных В. В. Докучаевым и другими учеными нашей страны. Основной из них — сохранение и повышение почвенного плодородия за счет ресурсов самого лесного и сельского хозяйства.

Важно подчеркнуть, что восстановительное земледелие выгодно сельским товаропроизводителям, так как небольшие потери урожая с лихвой окупаются снижением затрат на химикаты. Если при расчете эффективности затрат в сельском хозяйстве учитывать ущерб, предотвращенный вследствие уменьшения загрязнения природной среды и эрозии почв, то окажется, что система восстановительного земледелия намного эффективнее, чем интенсивное использование химикатов и высокие затраты на механизированную обработку почвы. Практические шаги в направлении биологизации земледелия предприняты Кубанским сельскохозяйственным институтом, разработавшим безгербицидную технологию возделывания риса. Основой этой технологии является правильный севооборот, доля посевов риса в котором меньше 50 %, а посев риса по рису продолжается не более трех лет подряд. Для местных условий рекомендован 6-польный севооборот, включающий одно агромелиоративное поле с выращиванием на нем яровых колосовых, зернобобовых кормовых культур, два поля люцерны и три — риса. Кроме того, принимаются меры по тщательной планировке чеков, применению скороспелых сортов риса, специальных режимов орошения и других мероприятий, направленных на уничтожение сорняков и сокращение применения минеральных удобрений.

Одним из важнейших результатов биологизации земледелия является резкое сокращение минерализации гумуса, что позволяет значительно уменьшить эрозию почв, ставшую бичом земледелия. Проблема эрозии обостряется в последние годы в связи с вовлечением в сельскохозяйственное производство относительно бедных почв, обработка которых почти не окупается, а также с широким распространением в растениеводстве принципа монокультуры.

Помимо мероприятий по предотвращению водной, ветровой, механической и других видов эрозии важнейшее значение в землепользовании имеет мелиорация. По масштабам мелиоративного строительства СССР не было равных в мире.

По данным сельскохозяйственной науки, продуктивность 1 га орошаемых земель должна быть в 6-7 раз выше, чем богарных, а осушенных — в 1,5-2 раза выше. Однако фактическая продуктивность мелиорированных земель часто не превышает урожайности на богарных землях.

Важными проблемами водоземельных ресурсов являются охрана болот, возрождение традиционного для России луговодства. Площади пойменных лугов в последние десятилетия значительно сократились в результате строительства крупных ГЭС. Это привело к существенному сокращению кормовой базы в районах пойм Днепра, Волги, других рек. Кроме того, площади пойменных лугов значительно уменьшились из-за их распашки. Суходольные луга находятся на грани полного исчезновения, так как почти не используются и постепенно зарастают кустарником и лесом.

Современное сельское хозяйство — не только крупнейший потребитель водных ресурсов, но и самый крупный их загрязнитель. Речь идет, прежде всего, о загрязнении рек органическими веществами, водоемов — питательными веществами с эвтрофикационным воздействием, водных источников — пестицидами и минеральными удобрениями, грунтовых и поверхностных вод — маслами и отходами, образующимися при чистке сельскохозяйственных машин.

Животноводческие комплексы загрязняют природную среду опасными химическими и бактериологическими отходами, способными вызывать более 100 различных заболеваний растений, животных и человека. Комплекс на 35 тыс. голов крупного рогатого скота или типовой свиноводческий комплекс на 108 тыс. голов как загрязнители эквивалентны городу с населением 300-400 тыс. человек.

Следует подчеркнуть, что обострение экологической ситуации в сельском хозяйстве в целом связано с неумелой индустриализа­цией и искусственным стимулированием концентрации сельскохозяйственного производства, развитием технологий, резко отличающихся от процессов, происходящих в естественных экосистемах, где лес, поле и животные сосуществуют, принося взаимную пользу.

В недавнем прошлом у нас в стране были ликвидированы тысячи так называемых «неперспективных» деревень вместе с недорогими фермами на 60-80 голов. В то же время во многих развитых странах содержание фермы с поголовьем более 40 коров считается экономически невыгодным. Гигантомания в животноводстве, как и в агропромышленном производстве в целом, привела к возникновению новых проблем. Так, на мелких фермах нет проблем с навозоудалением. Там, как правило, используется подстилка. Но и бесподстилочный навоз легко компостируется и сберегается. На крупных комплексах его выпускают самотеком, удаляют с помощью транспорта либо гидросмывом. Это порождает экологические проблемы:

• почва не получает с навозом необходимых ей питательных веществ в наиболее приемлемой для нее форме;

• вместо органики в почву вносят минеральные удобрения, что приводит к постепенной минерализации гумуса и ускоряет деградацию почвы;

• неутилизированный навоз становится проблемой, загрязняет почву, атмосферу и является источником заражения всего живого.

Не используются многие резервы снижения энергоемкости агропромышленного производства. Известно, например, что около 40 % всей энергии кормов в процессе жизнедеятельности животных трансформируется и выделяется с теплом, что эквивалентно 91 млн. т условного топлива. Между тем это тепло при обычных системах вентиляции теряется безвозвратно. Уже существуют принципиальные технические решения, использование которых позволит полностью отказаться от затрат топлива в южных и центральных районах страны и в 2,5 раза уменьшить их в северных районах. Возобновимые энергетические системы наиболее эффективны на небольших и средних установках. Они, как правило, более трудоемки по сравнению с традиционными источниками энергии, но этот факт можно рассматривать в определенных условиях как преимущество, например, при существовании относительного избытка рабочей силы.

В нашей стране насчитывается более 90 млн. га мелкоконтурных холмистых, горных и других «неудобных» сельхозугодий, где невозможно или неэкономично использовать традиционную энергетику и сельскохозяйственную технику. Здесь целесообразно применять возобновляемые энергоисточники (ВЭИ). Крупным потребителем ВЭИ может стать пастбищное животноводство. Можно заменить бензиновые, дизельные установки на ВЭИ в передвижных доильных агрегатах и стригальных пунктах, электроизгородях, а также на установках для досушивания сена, на удаленных от электросети фермах, зерновых токах и полевых станах. Это реальный путь крупной экономии топлива в сельском хозяйстве.

Агропромышленное производство нуждается в экономии не только энергии, но и сырья и материалов. Безотходные и малоотходные технологии должны внедряться во все отрасли. Например, объем выпускаемой продукции в натуральном выражении только за счет полного использования компонентов молока может возрасти на 15-17 % (по стране это составит более 5 млн. т). Удельное производство продукции при этом увеличится на 30-35 %.