Вступ
Однієюз гострих екологічних проблем України є погіршення екологічного стану орнихземель, забруднення їх токсичними речовинами різного походження, зниженняґрунтової родючості внаслідок різкого зменшення обсягу застосування органічнихі мінеральних добрив. За таких умов найактуальнішим завданням науковців єрозробка заходів щодо збереження фонду екологічно чистих земель України,підтримання на високому рівні родючості ґрунтів, підвищення стійкості рослин донекерованих техногенних навантажень.
Основурозробок для поліпшення екологічних умов на полях становлять екологічнодетерміновані способи збереження родючості ґрунтів, прийоми підвищенняадаптивного потенціалу культурних рослин, технологічні заходи з вирощуваннясільськогосподарських культур. Застосування комплексу цих заходів гарантуєбездефіцитний баланс гумусу, підвищення біогенності ґрунтів, поліпшення їхагрохімічних і агрофізичних властивостей та одержання екологічно чистих врожаївсільськогосподарських культур.
Метоюкурсової роботи є аналіз заходів поліпшення екологічних умов на полях.
Дляреалізації цієї мети необхідно було вирішити наступні завдання:
· дослідити проблему екологізації сільськогосподарських угідь;
· розглянути систему и перспективи розвитку альтернативногоземлеробства на прикладі іноземних країн;
· охарактеризувати існуючі і перспективні екологічно безпечні шляхиполіпшення екологічних умов землеробства.
Об’єктомдослідження є агроекологічні аспекти землеробства.
Предметдослідження – принципи і методи підвищення екологічних умов на полях.
1. Сучасний стан сільськогосподарських угідь України та заходийого поліпшення 1.1 Сучасний стансільськогосподарських угідь України
Незбалансованеантропогенне навантаження на природні ресурси на протязі багатьох десятирічобумовило значну техногенну ураженість екосфери України. Одним із головнихфакторів, що дестабілізують екологічну ситуацію, є сільськогосподарськаосвоєність і розораність території. Надмірне розорювання земель, в тому числі ісхилових, призвело до порушення екологічно збалансованого співвідношення площріллі, луків, лісів та водоймищ, що негативно позначилось на стійкостіландшафтів. Найбільш загрозливі явища спостерігаються в ґрунтовому покриві,який значно деградований і таким чином виведено з ладу значні площіпродуктивних земель.
Воднаі вітрова ерозія є найбільш серйозним фактором зниження продуктивностіземельних ресурсів, деградації агроландшафтів. Вона перетворилася нанадзвичайне явище сьогодення, яке безпосередньо загрожує самому існуваннюґрунту як основному засобу сільськогосподарського виробництва і незамінномукомпоненту біосфери. Згідно державного обліку земель в Україні нараховується13,9 млн. га еродованих сільськогосподарських угідь (33,2% від загальної площіцих угідь), у тому числі 12,6 млн. га орних земель. У складі еродованих земельобліковується 4,6 млн. га середньо- і сильнозмитих, в тому числі 68 тис. гатих, що повністю втратили гумусовий горизонт. Більше всього еродованихсільськогосподарських угідь знаходиться в Донецькій (70,6% від загальної площіцих угідь), Луганській (61,6%) та Одеській (55,8%) областях. Значні територіїпіддані процесам лінійної ерозії та зв’язаного з нею яроутворення. Площа ярівскладає 157,0 тис. га, а їх кількість досягає 600 тис. штук.Швидкість яроутворення в техногенних ареалах агроландшафтів зросла в декількаразів. Вітровій ерозії (дефляції) систематично піддається більш як 5 млн. га, ав роки з пиловими бурями – до 10 млн. га [1].
Слідвідзначити, що і за іншими показниками сільськогосподарські угіддя мають стійкутенденцію до погіршення. Так наприклад, за даними Держкомзему України, 10,7млн. 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. гасільськогосподарських угідь займають перезволожені, 1,8 млн. га – заболочені і0,6 млн. га – кам’янисті. Більше 20% території України забруднено різнимитоксичними сполуками, в тому числі значні площі забруднені радіоактивнимиізотопами. Геологічні негативні явища поширені більш як на 50% територіїУкраїни [19].
Цідані дають підстави зробити невтішний висновок: в Україні високими темпамизнижується якість і родючість ґрунтів та катастрофічно погіршується екологічнийстан земельних ресурсів.
Людина,як частина трофічного ланцюга, складова частина екосистеми і гетеротроф, ужедавно не задовольняється існуючими трофічними зв'язками, їх масштабами істворює штучні біоценози, більш продуктивні, ніж природні. Так, при розорюванніземель фітоценози (природні рослинні угруповання) змінюються штучними – агрофітоценозами.В них складаються якісно інші трофічні зв'язки. Природний процес змінирослинності змінюється штучним і йде не від природи, а від людини – узворотному напрямі. При цьому нагромаджується багато відходів, що не характернедля природної трофіки. В таких випадках людина стає ніби чужою складовоючастиною природи, виходячи із загального біогенного кругообігу. В результаті їїдіяльності створюється інший екологічний комплекс, який істотно порушуєприродні біоценози й екосистему. Це, зокрема, можна спостерігати в сівозмінах,де застосовують технології вирощування культур, що передбачають внесення вґрунт і на посівах великої кількості різних хімікатів, які в подальшому циркулюютьу 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. Екологічніумови на таких полях різко погіршуються, продукція містить внесені хімічнісполуки. Ферментативна система рослин не розкладає і не виводить їх зкореневими виділеннями, а тому вони накопичуються в рослинах.
/>
Рис. 1.Циркуляція пестицидів у біосфері
Великоїшкоди природним угіддям і агроландшафтам завдають відходи у вигляді будівельнихматеріалів, пластику, супутніх продуктів видобутку вугілля, нафти та іншихкопалин, а також відходи промисловості. Вони нагромаджуються як забруднювачінавколишнього природного середовища. Людина повинна виконувати роль редуцента ізабезпечувати їх штучну (поза природним кругообігом речовин) утилізацію абогарантувати знешкодження їх у ґрунті.
Отже,діяльність людини в екосистемі має бути зваженою, обґрунтованою, логічною. Цеякщо і не сприятиме відновленню попередніх трофічних зв'язків, то хоча бзабезпечить функціонування нових [2].
Людинаяк споживач має підтримувати свій (антропогенний) трофічний ланцюг у біосфері івикористовувати з нього органічної речовини (тобто поживних речовин або загаломенергії) не більше, ніж надходить у нього. Лише за такої умови забезпечуєтьсяцілісність екосистеми. Тому створюване на полях – в системі сівозмін штучнебіологічне середовище має функціонувати так само ефективно, як і природне [25]. Проте об'ємбіологічного кругообігу речовин у ньому повинен бути набагато більшим, щобзабезпечити одержання необхідної кількості продуктів харчування і сировини дляпромисловості. Штучно створена екосистема сівозміни або агроландшафту добрефункціонує лише за оптимальної взаємодії усіх трьох складових трофічноголанцюга – продуцентів, консументів усіх порядків (включаючи людину) таредуцентів-деструкторів. Це означає, що середовище (ґрунт, повітря, поливнавода) повинно бути сприятливим, не містити шкідливих компонентів, які бпогіршували роботу, зокрема першої (продуцентів) і останньої ланки цьоголанцюга редуцентів – мікроорганізмів-бактерій, дріжджових грибів, грибів-сапрофітівта інших, які мінералізують органічну речовину рослинних решток та органічнідобрива. Як уже зазначалося, великої шкоди цим трофічним зв'язкам вагробіоценозі завдає неправильне використання мінеральних добрив, інсектицидів,гербіцидів[26].Тому рослинництво, як частина біосфери і основа агробіоценозу, має бути вільнимвід різних забруднювачів, забезпечувати біологічно й екологічно якісні зв'язкилюдини з екосистемами.1.2 Основні напрямки підвищення екологічної безпеки вирощування екологічнобезпечної продукції
Перетворенняу суспільно-політичному житті держави вимагають кардинального удосконаленняекологічних і економічних аспектів використання земельних ресурсів. А ценеобхідно здійснювати базуючись на сучасних досягненнях аграрної науки іпродовжуючи дослідження щодо екологізації землекористування. Раціональне іеколого-безпечне ведення сільськогосподарського виробництва на нових науковихзасадах пов’язане насамперед з оптимізацією співвідношення природних таагроекосистем, реконструкцією агроландшафтів на екологічній основі,протиерозійною організацією території на рівні окремих сівозмінних масивів,полів і робочих ділянок.
Однаіз найперших умов полягає у зміні співвідношення між природними іантропогенними ландшафтами у різних регіонах. Досягнути цього на нинішньомуетапі можна за рахунок консервації деградованих і малопродуктивних земель.
Зогляду на екологічну доцільність необхідно провести оптимізацію (трансформацію)структури ґрунтового покриву лукопасовищних угідь. Останні традиційноприурочені до менш родючих, відносно ріллі, ґрунтів, які мають певні обмеженнящодо використання під польові культури, але цілком придатні для вирощуваннятрав. Ґрунти автоморфного ряду, наприклад, кам’янисті, щебенюваті більш доцільновикористовувати під пасовищами, а найбільш сприятливі умови для сіножатейскладаються на гідроморфних ґрунтах.
Реалізаціязапропонованих заходів щодо консервації деградованих і малородючих ґрунтіворних земель та трансформації лукопасовищних угідь дозволить отримати у першомунаближенні екологічно оптимізовану структуру земельного фонду України. В ціломув Україні сільськогосподарська освоєність буде складати 62,9% (65,5% від площісуші), а розораність 50,0% (48,9% від площі суші), тобто повинна зменшитисявідповідно на 6,4 і 8,1% відносно всієї площі. Збагачення агроландшафтівприродними екосистемами сприятиме збільшенню біорізноманіття, підвищенню йогостійкості, опору деградаційним процесам [20].
Усучасних умовах для отримання якісної продукції рослинництва і тваринництванедостатньо застосування технологій, вільних від надмірної хімізації. Необхіднітакож чисте повітряне середовище, відсутність шкідливих викидів промисловихпідприємств, автомобільного транспорту та ін.
Рослинизасвоюють з ґрунту лише ті поживні речовини, які їм потрібні. Однак занадлишкових концентрацій шкідливі елементи й хімічні сполуки з ґрунтупотрапляють у рослини, зерно, корми, а отже, у продукцію тваринництва. Саметому стічні води підприємств, міст, великих тваринницьких ферм і комплексівслід очищати, а найбільш шкідливі підприємства (зокрема АЕС, хімічні заводи таін.) – переводити на замкнутий цикл водоспоживання.
Великезначення має оптимальна система азотного живлення рослин. Надмірна концентраціярухомого азоту (понад 6–8 мг/кг ґрунту) може призводити до підвищення вмістунітратів у рослинах, що погіршує якість урожаю. Слід зазначити, що органічнідобрива, які вносять в надмірних кількостях (понад 16–17 т/га сівозміни), як імінеральні, спричинюють нагромадження нітратів та інших шкідливих сполук упродукції рослинництва [3]. Крім того, надмір гною може бути джереломзабруднення землі важкими металами.
Передвнесенням органічні добрива треба знезаражувати, очищати від насіння бур'янів,визначати їх хімічний склад.
Неможна вносити надмірні дози калійних і особливо фосфорних добрив, оскільки цеможе призвести до підвищення радіоактивного фону на полях у десятки разів [19]. Так, суперфосфат інодімістить багато важких металів, зокрема урану.
Гнійслід знезаражувати термічно, мул і сапропель – тривалим витримуванням уштабелях, компостуванням з негашеним вапном, аміаком рідким синтетичним,аміачною водою тощо.
Нормивнесення різних відходів і компостів слід оптимізувати залежно від допустимихконцентрацій важких металів у ґрунті (табл. 1).
Їхрозраховують за формулою
Д =(ГДК – Ф)·К1·К2·К3,
де Д –допустима норма важкого металу, кг/га; ГДК – гранично допустима концентраціяважкого 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.
Недоцільновносити свіжий і рідкий гній без його знезараження. На 2 – 3 поля сівозмінитреба мати спеціально побудовані польові гноєсховища, в які гній вивозятьбезпосередньо з ферм. З рідкого гною і сечовини, фекальних відходів,використовуючи торішню солому, в цих гноєсховищах можна готувати високоякісніорганічні добрива.
Таблиця1. Вміст хімічних елементів в орних землях Вміст, мг/кг Вміст, мг/кг Елемент фоновий максимальний у забруднених ґрунтах гранично допустимий Елемент фоновий максимальний у забруднених ґрунтах гранично допустимий Миш'як 0,1–20 8000 20 Нікель 2–50 10 000 50 Бор 5–20 1000 25 Свинець 0,1–20 4000 100 Берилій 0,1–5 2300 10 Селен 0,01–5 1200 10 Кадмій 0,01–1,0 200 3 Сурма 0,01–5 1200 5 Бром 1–1 600 10 Олово 1–20 800 50 Кобальт 1–1 800 50 Талій 0,01–0,5 40 1 Хром 2–50 00 0100 100 Титан 10–5000 20 000 50 000 Мідь 1–20 22 000 100 Уран 0,01–1 115 5 Фтор 50–200 8000 200 Ванадій 10 – 100 1000 50 Галій 0,1–10 300 10 Цинк 3–50 20 000 300 Ртуть 0,01–1,0 500 2 Цирконій 1–300 6000 300 Молібден 0,2–5,0 200 5
Дозаходів, які поліпшують екологічну умови на посівах польових культур, належитьнасамперед раціональна система удобрення, яка значною мірою запобігає потрапляннюнадлишку поживних речовин добрив, зокрема нітратів, у навколишнє середовище,особливо в ґрунтові води [11].
Негативнимекологічним фактором є безсистемний полив на зрошуваних землях, особливонадмірними поливними нормами (понад 300 – 400 м3/га). Наслідкомє ерозія ґрунту, змивання і вимивання добрив у його нижні горизонти, звідкипідземним стоком вони потрапляють у водойми; збіднення верхнього шару ґрунту накальцій, зміна співвідношення катіонів у вбирному комплексі і, як наслідок, – погіршеннявбирної здатності ґрунту та ін.
Примеліоративно невпорядкованому землекористуванні особливо великої шкоди завдаєерозія. У боротьбі з ерозією, як дуже негативним агроекологічним фактором,велике значення має ґрунтозахисна система землеробства.1.3 Концепція біологічного (альтернативного) землеробства
Негативнінаслідки інтенсифікації землеробства сприяли розвитку за кордоном на початку 60-хроків так званого альтернативного землеробства, яке називають такожбіологічним, біодинамічним або органічним. На думку зарубіжних вчених,альтернативне землеробство – це не система, а концепція, новий підхід доземлеробства, група методів, етика ставлення до землі. Його суть полягає уповному або частковому відмовленні від синтетичних добрив, пестицидів,регуляторів росту і кормових добавок: Комплекс агротехнічних заходівґрунтується на суворому дотриманні сівозмін, введенні до їх складу бобовихкультур, збереженні рослинних решток, застосуванні гною, компостів ісидератів, проведенні механічних культивацій, захисту рослин біологічнимиметодами. Метою альтернативного землеробства є одержання продукції, що немістить залишків хімікатів, збереження ґрунтової родючості – і, в кінцевомурахунку, охорона навколишнього середовища [7]. Рух за альтернативне землеробство розвиваєтьсяв промислово розвинених країнах, де з найбільшою силою проявилися негативнінаслідки інтенсифікації землеробства.
Альтернативнеземлеробство закордонні спеціалісти не вважають кроком назад у розвиткуземлеробства, бо фермери, що дотримуються цих методів, використовуютьвисокоякісне насіння найкращих сортів і сучасні машини та обладнання, знаряддя,проводять ґрунтоохоронні заходи, Переробка органічних відходів здійснюєтьсясучасними методами. Знання життєвих циклів бур’янів, збудників хвороб ішкідників дає можливість розробляти оптимальні сівозміни.
Прихильникиальтернативного землеробства визнають, що традиційне землеробствохарактеризується більш високими показниками, але, по-перше, вони досягаютьсязниженням родючості ґрунту і забрудненням навколишнього середовища залишкамидобрив і пестицидів і, по-друге, в традиційному землеробстві, на їх думку, ненадається достатнього значення такому важливому показнику, як біологічна якістьпродукції, яку треба оцінювати не тільки за привабливим зовнішнімвиглядом, смаком і розміром, а й за здатністю підтримувати здоров’ялюдини.
Вальтернативному землеробстві велику увагу приділяють боротьбі з ущільненнямґрунту. Для цього застосовують тільки легку сільськогосподарську техніку. Недопускається застосування хімічних засобів захисту рослин. Для боротьби збур’янами, хворобами і шкідниками використовують тільки агротехнічні табіологічні методи.
Дляальтернативних господарств, в яких утримуються тварини, замістьзастосування складних кормових сумішей, що містять багаточисельні синтетичнікормові добавки, характерне повернення до натуральних кормів.1.3.1 Системи альтернативного землеробства
Нинііснує декілька систем альтернативного землеробства. Найбільш старою з них вважаютьбіодинамічну. В 30-і роки її вже застосовували окремі фермери в Австрії та вінших країнах Західної Європи [1, 19].
Виникненнярешти систем, як і розвиток біодинамічної, належать до початку шестидесятихроків, тобто до періоду, коли почали проводити широкомасштабну хімізаціюсільського господарства. Таким чином, досвід альтернативного землеробстване налічує ще й 30 років, тому рано давати оцінку результатам функціонуваннятаких систем. Різниця між наявними системами не завжди має чітку межу, вони частомають термінологічний характер.
Органічнасистема. Нині її широко застосовують у США. Найбільш характерні властивостіорганічного землеробства в тому, що продукти харчування необхідно вирощувати,зберігати і переробляти без застосування синтетичних добрив, пестицидів аборегуляторів росту. Якщо на полі вирощують багаторічні культури, то хімічнізасоби не слід застосовувати протягом 12 місяців до появи бутонів, а при одно-і дворічних культурах – протягом 12 місяців до їх сівби (садіння). Дозволяєтьсязастосування мікроорганізмів, мікробіологічних продуктів і матеріалів, щоскладаються з речовин рослинного, тваринного або мінерального походження. Дозбирання врожаю можна застосувати бордоську рідину, мікроелементи, попіл,вапняк, гіпс, рибну емульсію, мило. Європейське і американське біологічнеземлеробство дає можливість також застосовувати гній, компости, кістковеборошно, «сирі» породи: доломіт, глауконітовий пісок, польовий шпат,базальтовий пил, крейду, вапно. Для боротьби із шкідниками використовують піретрум,часник, тютюновий пил [12].
Біологічнусистему землеробства застосовують в основному у Франції. Основним добривом єорганічне як «специфічне» джерело живлення рослин. До загортання у ґрунторганічні добрива компостують, щоб при цьому вони проходили фазу аеробноїферментації.
Важливаопора біологічного землеробства – сівозміна з ощадливим режимом насиченняодними культурами і застосування сидератів.
Дляборотьби із шкідниками і хворобами рекомендуються запобіжні заходи, а протибур’янів – механічні й вогневі. Дозволено застосування «нетоксичних» препаратів– ефірних рослин, порошків з водоростей і скальних порід, ряду біодинамічнихпрепаратів (настій із кропиви, відвар хвощу або полину гіркого).
Дозволяєтьсявикористання сірчаних і мідних препаратів у плодівництві й виноградарстві, атакож деяких органічних синтетичних препаратів (манеб), оскільки вонислаботоксичні. Рекомендовані рослинні інсектициди (піретрум, ротенон, нікотин).
Органобіологічнасистема. Це найбільш молодий напрям альтернативного землеробства,поширеного головним чином у Швеції і Швейцарії: В основі системи – прагненнядо створення «живого і здорового ґрунту» за рахунок підтримки й активізації їїмікрофлори. Господарство розглядають як єдиний організм, в якому чітковідрегульований кругообіг і циклічність поживних речовин. Такимчином, господарство повинно ґрунтуватися на принципах балансу поживнихречовин, наслідуючи природну екосистему. Поля довгий час мають бути зайнятірослинністю, післяжнивні рештки слід загортати в поверхневий шар ґрунту, всівозміні – вирощувати бобово-злакові травосумішки [16].
Дозволенозастосовувати тільки органічні (гній, сидерати) та деякі мінеральні повільно діючідобрива (томас-шлак, калімагнезію, базальтовий пил). Таким чином, удобрюють нерослину, а ґрунт, який «родить здорові рослини».
Вказаніметоди в поєднанні з поверхневим обробітком ґрунту створюють, за думкоюприхильників системи, сприятливі умови для розвитку мікроорганізмів, якізабезпечують живлення рослин. Розроблений навіть спеціальний тест на «свіжість»ґрунту (за складом мікрофлори).
Заходиборотьби із шкідниками, хворобами та бур’янами аналогічні тим, щозастосовуються при біологічній системі.
Біодинамічнасистема. Це один з найбільш розвинутих у Європі (Німеччина, Швеція, Данія)напрямів альтернативного землеробства.
Теоретичніоснови цієї системи оригінальні, поряд з принципами, загальними і для іншихсистем, вони містять ряд відмінних положень: землеробство слід будувати зурахуванням не тільки природних (тобто земних), але й космічних факторів,оскільки все живе – це добре збалансоване ціле і знаходиться у взаємозв’язкутакож із космічним; використання впливу космічних та інших факторів насільськогосподарське виробництво шляхом застосування спеціальних біодинамічнихпрепаратів. Теоретичні основи біодинамічної системи зводяться до такого. 1. Задопомогою біодинамічних методів необхідно з’єднати землеробство з ціліснимритмом Землі. Обробіток ґрунту, сівбу, догляд за посівами слід здійснювати всприятливі періоди, настання яких зумовлено розміщенням Місяця в тому чи іншомузодіакальному сузір’ї. Наприклад, коли Місяць знаходиться в сузір’ї Риб, то цейстрок сприятливий для сівби і садіння розсади овочів, а якщо в сузір’ї Бика, – тоце кращий час для сівби коренеплодів тощо. Розміщення небесних тіл рекомендуютьвраховувати при приготуванні компостів і організації боротьби з бур’янами.Космічні впливи на рослини виявляють й інші планети. 2. Спеціальні біодинамічніпрепарати повинні додати рослинам необхідної сили і активізувати певні процеси уґрунті. «Гумусні» препарати готують з рогів тварин і гною,«кремнієві» – з рогів і розмеленого кварцу. Цим препаратам, які застосовують удуже розведеному вигляді, приписують особливі можливості.
Крімтого, є так звані «компостні» препарати, що регулюють живлення і розвитокрослин, 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 (дляпозакореневого підживлення і внесення в ґрунт), стимулятори росту і длязахисних цілей[16].
Найбільшепоширення одержали препарати з кропиви і хвощу. Для їх приготування кропиву (доцвітіння) 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 протипопелиць. Препарат хвощу польового готують так: рослини подрібнюють,додають воду (1:1), кип’ятять і настоюють 30 днів. Відвар придатний дляпідживлення, боротьби з грибними хворобами (борошниста роса тощо). Майжетак само готують і використовують (головним чином, для захисних цілей)препарати з живокосту, полину гіркого, грициків, пижми тощо.
Екологічнасистема. У деяких країнах налічується небагато чисельна група послідовниківцієї системи. Чітке уявлення характерних її властивостей скласти важко. Основоюїї є суворе обмеження застосування пестицидів і гнучке відношення допитання про мінеральні добрива. Дозволяється використовувати навіть їхводорозчинні форми, але з врахуванням механічного складу ґрунту та інших умов.
Навітькоротке ознайомлення із змістом альтернативних систем свідчить про умовність івідносність їх назв. Наприклад, викликає сумнів «біологічна» система, оскількив усіх випадках об’єктом землеробства є живий організм – рослина, і будь-якасистема є біологічною.
Унайбільших масштабах альтернативне землеробство розвинуто в США. Заопублікованими в 1985 р. даними, в цій країні його застосовували на 20–30тисячах ферм (1,3% всіх ферм США).
Великапитома вага альтернативного землеробства в Швейцарії. За останні 10–15 роківтериторія ферм, що застосовують ці методи, збільшилася в 6 разів і до 1981 р.становила 11,8 тис. га (близько 1% корисної сільськогосподарської площікраїни) [17].
УДанії продукція альтернативних господарств в 1987 р. досягала 1–2%загального виробництва сільськогосподарських продуктів у країні.
Альтернативнеземлеробство в Західній Європі і США одержало офіційне визнання й існує назаконних засадах. Землероби, що його застосовують, об’єднуються в союзи,спілки, товариства. Ці об’єднання мають часто свої видання. Державні организдійснюють офіційний контроль за дотриманням фермерами вимог по вирощуваннюсільськогосподарської продукції без застосування засобів хімізації.1.3.2 Перспективи розвитку альтернативного землеробства
Сучаснаекологічна обстановка в ряді країн почала викликати тривогу, що призвело довиникнення руху за альтернативне землеробство. Не дивно, що воно зародилося самев промислово розвинених капіталістичних країнах, де особливо проявилисянаслідки надмірної інтенсифікації сільськогосподарського виробництва.Альтернативне землеробство користується зростаючою популярністю у населення цихкраїн. Збільшується кількість ферм, у практику ведення господарства якихміцно увійшли альтернативні методи. Налагоджена чітко діюча система атестації ізбуту продукції альтернативного землеробства. Прихильники альтернативногоземлеробства об’єднуються в різні національні й міжнародні організації дляпропаганди і обміну досвідом по альтернативному землеробству, збуванню йогопродукції. Активізувалися наукові дослідження в цій області, зосереджені восновному на пошуках шляхів створення бездефіцитного балансу поживних речовин(особливо азоту) в землеробстві, проведенні порівняльного аналізу економічних іенергетичних аспектів альтернативних та традиційних систем. Вивчаються можливішляхи боротьби з бур’янами, шкідниками і хворобами сільськогосподарськихкультур, а також впливу методів вирощування на врожайність і якістьсільськогосподарської продукції на навколишнє середовище. Дослідженняфінансуються як приватними особами, так і з державного бюджету.
Учому ж причина зростаючої популярності альтернативного землеробства? Більшістьметодів його добре відомі землеробам і перевірені багатовіковою практикоюведення сільського господарства. Відмова від мінеральних добрив іпестицидів дає можливість одержувати продукцію, що не містить їх залишків і маєбільш високу біологічну цінність. Вона користується великим попитом унаселення, незважаючи на підвищені ціни. Заміна синтетичних мінеральних добрив гноємі компостами збагачує ґрунт органічними речовинами і сприяє росту чисельностіорганізмів, що населяють ґрунт, і які відіграють вирішальне значення впідвищенні його родючості. Ґрунтозахисний обробіток і суворе дотриманнясівозмін запобігає розвитку ерозії і сприяє зменшенню втрат поживних елементівз ґрунту. Не потребує доказів величезна роль в оздоровленні ґрунту ісільськогосподарських рослин. Відмова від мінеральних добрив і пестицидів,вартість яких безперервно зростає, дає значну економію грошових коштів іенергії. Як результат застосування альтернативних методів позитивно впливає настан навколишнього середовища і здоров’я людини.
Спеціалістиуніверситетів штатів Айова і Каліфорнія провели порівняльну оцінку можливихзмін у врожайності сільськогосподарських культур у США на випадок переходу відтрадиційних методів. Аналіз показав, що в разі масового переходу до органічнихметодів землеробства врожайність пшениці знизиться від 29,0–30,9 до 16,3–18,6ц/га, зернових фуражних культур (кукурудза, сорго, ячмінь, овес) – від 52,8–53,9до 27,5–32,7 ц/га, сої – від 27,1–27,8 до 16,7–19,4 ц/га. Втрати доходів відзниження врожайності вже зараз намагаються компенсувати підвищеннямзакупівельних цін на продукцію альтернативного землеробства. Прихильники цьогонапряму стверджують, що систематичне застосування альтернативних методів дастьможливість за рахунок підвищення родючості ґрунтів у майбутньому підвищитиврожайність сільськогосподарських культур до її рівня в традиційномуземлеробстві. Проблему збільшення затрат праці за рахунок приготування івнесення компостів передбачається вирішити шляхом механізації процесів.Очевидно через ці недоліки багато хто із землеробів досить обережно ставитьсядо альтернативного землеробства, чим і пояснюється той факт, що питома вагаальтернативних ферм в окремих країнах все ще невелика [24].
Нинініхто із закордонних дослідників не заперечує можливості поєднання альтернативногоземлеробства з традиційним. Однак з питання перспектив його розвитку,насамперед повного переходу на альтернативне землеробство, нами не визначеноєдиної думки. Багато хто вважає за необхідне проведення додатковихбільш глибоких досліджень. Крім того, деякі вчені вже зараз називаютьальтернативне землеробство «дорогою майбутнього». Виявлені механізми, задопомогою яких через декілька десятиліть альтернативне землеробство має посістиположення традиційного.
Американськівчені виявили такі можливі механізми, за рахунок дії яких у майбутньому(приблизно через 50 років) альтернативне землеробство буде в тих та іншихкраїнах світу переважаючою системою землеробства [19].
1.Економічний тиск на фермерів і покупців їх продукції буде підштовхуватисільське господарство на пошук більш дешевих альтернатив. Зростання цін напестициди і добрива змусить фермерів відмовитися від їх застосування.
2.Вплив досягнень біотехнології і генної інженерії насільське господарство позначиться не раніше, як через 10 років; біологічнаструктура сільського господарства буде піддана в значній мірі впливуальтернативних методів, більшість з яких відомі протягом віків і випробувані напрактиці.
3.Забруднення навколишнього середовища пестицидами і добривами досягне такогорівня, що створиться необхідність у введенні повсюдних обмежень на застосуванняцих хімікатів.
4.Розвиток засобів масової інформації сприятиме поширенню методів альтернативногоземлеробства.
5.Сільське господарство буде видозмінюватися під впливом нестатків інших секторівсуспільного життя, особливо медицини і охорони здоров’я. Основною метоюсільського господарства буде виробництво високоякісних продуктівхарчування.
Надумку вчених, широкомасштабне застосування альтернативного землеробства учистому вигляді в нашій країні з метою вирішення екологічних проблем навряд чиможливе. Вони висловлюють незгоду з деякими складовими концепціїальтернативного землеробства, зокрема це стосується повної відмови відмінеральних добрив, які, як вони вважають, не забезпечують повного поверненнявідчужуваних з урожаєм поживних речовин, особливо фосфору. Біологічні засобипідвищення ґрунтової родючості не рекомендують протиставляти мінеральнимдобривам, пестицидам та іншим засобам хімізації, бо при правильномувикористанні хімікатів дія біологічних факторів посилюється. Високу оцінкунаших вчених одержали такі складові альтернативного землеробства, які єодночасно і елементами інтенсивних технологій багатьох культур. Серед них:необхідність освоєння і суворого дотримання сівозмін, включення в них бобовихкультур, широке застосування органічних добрив, включаючи і сидерати,біологічних методів захисту рослин. Безперечною перевагою альтернативногоземлеробства є його ґрунтозахисний напрям. Необхідно добиватися суворогодотримання і застосування на практиці сільськогосподарського виробництва цихважливих елементів.
Зцієї точки зору увагу сучасних вчених повинно привабити альтернативнеземлеробство, можливості застосування якого в країні необхідно ретельновивчити. Можна припустити, що переведення окремих господарств навиробництво рослинницької продукції, наприклад, овочів і картоплі беззастосування пестицидів і мінеральних добрив з одночасним вирішенням проблемизбуту цієї продукції навіть за підвищеними цінами, було б добре зустрінуте населенням.Діяльність цих господарств, що мають незначну питому вагу всільському господарстві країни, змогла б внести значний вклад у поліпшенняекологічної обстановки. Одночасно з їх створенням необхідно буде продовжуватививчення альтернативного землеробства в різних ґрунтово-кліматичних зонах зметою вивчення перспектив його розвитку [15].
Реальним,на наш погляд, є обміркування можливості розробки інтегрованого землеробства,яке включало б усі кращі властивості альтернативних систем і в той же час допускалоб у розумних межах застосування мінеральних добрив і пестицидів. Такеземлеробство відповідало б, з одного боку, вимогам інтенсивного веденнярослинництва з використанням сучасних досягнень науки і техніки, з другого – завданнямохорони навколишнього середовища і максимальній реутилізації усіх відходівсільськогосподарського виробництва.
2. Засоби поліпшення екологічних умов на полях 2.1 Методи виключеннянегативного впливу захисту рослин на біосферу 2.1.1Агротехнічний метод захисту рослин
Агротехнічнийметод – один із основних в екологічно орієнтованих системах захисту рослин урільництві та овочівництві. Він раціонально поєднує вимоги захисту рослин іохорони навколишнього середовища.
Застосуванняметоду ґрунтується на взаємовідносинах між рослинами, шкідливими організмами інавколишнім середовищем.
Задопомогою агротехнічних заходів можна створити несприятливі умови для розвиткута розмноження шкідливих видів і сприятливі умови для розвитку культурнихрослин та корисних видів – ентомофагів.
Більшістьагротехнічних заходів мають профілактичний характер, запобігають розмноженнюшкідників. Деякими прийомами можна безпосередньо знищити комах. Існує рядприйомів, які поліпшують життєдіяльність природних корисних комах, чим сприяютьїх активізації у знищенні шкідників. У цьому їх біоценотична роль [25].
Упринципі кожен агротехнічний прийом має біоценотичне значення. Однак найбільшезначення з точки зору захисту рослин мають: сівозміна, система обробіткуґрунту, система добрив, очищення і сортування насіння, строки і способи сівби,прийоми по догляду за посівами, боротьба з бур’янами, строки і способи збиранняурожаю, просторова ізоляція та ін.
Сівозміна. Правильне чергуваннякультур забезпечує максимальне пригнічення усіх біотипів бур’янів, зниженнязгубності спеціалізованих видів шкідників і хвороб.
Особливоефективна сівозміна для зниження монофагів (хлібна жужелиця, горохова зернівка,коренева бурякова попелиця, бурякова нематода, кореневі гнилі, сажка кукурудзита інші).
Чергуваннямкультур можна запобігти нагромадженню на полях збудників хвороб, особливо тих,що уражують підземні частини рослини (кореневі гнилі тощо).
Обробітокґрунту. Відомо, що більше 90% видів шкідників певну частину свого життяпроводять у ґрунті. При обробітку ґрунту умови життя їх різко змінюються.Своєчасний і високоякісний обробіток ґрунту сприяє також швидкому розкладаннюпісляжнивних решток та бур’янів разом із збудниками хвороб, що знаходяться наних.
Підчас проведення оранки шкідливих комах, вигорнутих на поверхню ґрунту, знищуютькомахоїдні птахи, хижі жужелиці, яйця та личинки висихають або вимерзають. Підчас обробітку руйнуються лялькові колиски та запасні коридорчики, зроблені гусеницямиперед залялькуванням для виходу метеликів на поверхню ґрунту.
Цепризводить до загибелі злакової попелиці, цикадок, злакових мух, сприяєзменшенню щільності мишовидних гризунів тощо.
Середприйомів післяпосівного обробітку ґрунту має значення культивація міжрядьпросапних культур, під час якої частина комах гине від механічних пошкоджень(дротяники, хлібні жуки та ін.), від вивертання личинок (капустяна і озимасовки та ін.), знищення шкідників птахами.
Добрива. За допомогоюдобрив можна значно зменшити або підвищити стійкість рослин до шкідливихорганізмів, посилити регенераційну здатність рослин. Добрива є токсичними длядеяких шкідників і збудників хвороб.
Незбалансованістьдобрив по азоту є однією з причин підвищення щільності на озимій пшениці злаковихпопелиць і її ураженості кореневими гнилями та борошнистою росою; а кукурудзи –кореневими і стебловими гнилями; соняшнику – білою і сірою гнилями.
Фосфорно-калійнідобрива підвищують стійкість рослин до багатьох хвороб: злакових – до іржі;цукрових буряків – до церкоспорозу.
Калійнідобрива підвищують стійкість картоплі до вірусних хвороб [1].
Вапнуваннякислих ґрунтів зменшує кількість дротяників і не викликає загибелі їхентомофагів – хижих жужелиць.
Підготовканасіння. Очисткою і сортуванням насіння домагаються значного зменшенняшкідників, які розвиваються усередині насіння (горохова зернівка, люцерноватовстоніжка та ін.), а також ряду збудників хвороб (біла гниль соняшнику,хвороби насіння кукурудзи тощо).
Оптимальністроки проведення робіт. Поліпшенню фітосанітарного стану посівів сприяєвиконання основних робіт у кращі агротехнічні строки.
Припроведенні досходового боронування посівів кукурудзи у фазі білої ниткибур’янів, їх знищується 90–95%, у фазі 1–2 листка – 65–75%; 3–5 листків ібільше – тільки 15–20%.
Проведенняпершого міжрядного обробітку кукурудзи на 3 тижні пізніше супроводжуєтьсянедобором більше 5 ц/га зерна цієї культури порівняно з оптимальним строком(фаза 5–6 листків).
Недотриманнястроків сівби озимої пшениці призводить до підвищення шкідливості злакових мух,цикадок, злакових попелиць, а також пов’язаних з ними вірусних хвороб;кукурудзи до збільшення загибелі сходів від ґрунтових шкідників і пліснявіннянасіння, а також шведської мухи, озимої совки.
Заранніх строків сівби ярої пшениці та ячменю набагато зменшується пошкодженістьпосівів шведською мухою.
Стислістроки сівби проса знижують до мінімуму пошкодження просяним комариком.
Важливимиу фітосанітарному відношенні є строки збирання урожаю.
Прироздільному збиранні озимої пшениці у стислі строки багато личинок шкідливоїчерепашки не встигають закінчити розвиток і гинуть, а дорослі клопи, незакінчуючи живлення і тому не маючи достатнього запасу жирового тіла, масовогинуть взимку, ті ж клопи, що перезимують, відкладають наступного літа малояєць.
Збільшенняперіоду збирання кукурудзи понад 30–35 днів підвищує втрати врожаю до 17–22%унаслідок вилягання рослин, пошкоджених кукурудзяним метеликом або стебловими ікореневими гнилями.
Знищеннябур’янів. Бур’яни сприяють посиленому розмноженню багатьох шкідників ірозвитку хвороб. Прикладом можуть бути хрестоцвіті блішки, капустяна попелиця,злакові мухи, озима совка, лучний метелик.
Наприклад:озима совка часто масово розмножується на забур’янених парах, сходах падалицігороху, засміченій кукурудзі на силос, після яких висівається озима пшениця;буряковий клоп, хрестоцвіті блішки добре розвиваються на диких хрестоцвітих,лободі та щириці; шведська муха розвивається на вівсюзі; гессенська муха – напирію; просяний комарик – на плоскусі звичайній, мишію сизому, звідкипереходить на посіви проса [20].
Частобур’яни мають з культурними рослинам спільні хвороби і нерідко відіграють рольпроміжних «господарів» збудників цих хвороб. Так, молочай є проміжним«господарем» іржі бобових, а жостер – бурої іржі пшениці.
Неухильнимправилом при підготовці ґрунту під посів слабо конкурентних щодо бур’янівовочевих культур є його обробіток за типом напівпару.
Простороваізоляція. Різко знизити пошкодженість ряду культур шкідниками можна задопомогою просторової ізоляції їх від територій, де відбувається нагромадженняі розмноження шкідливих організмів.
Прикладомможе бути бурякова коренева попелиця та інші.
Застосуванняспеціальних агротехнічних прийомів. Водночас з наведеними загально агротехнічнимиметодами зниження щільності і шкідливості шкідників, хвороб і бур’янів нині длябагатьох шкідливих організмів розроблені спеціальні агротехнічні прийоми. Їхмета – підстрахувати слабкі у фітосанітарному відношенні ланки інтенсивнихтехнологій.
Так,основним прийомом зменшення щільності зимуючих гусениць кукурудзяного метеликає своєчасне на низькому зрізі (8–10 см) збирання урожаю, при якомувидаляється з поля до 80% шкідників, і подрібнення рослинних решток, якісневиконання якого дає можливість знищити до 92% гусениц.
Ранньовеснянерихлення багаторічних трав знищує до 80% зимуючих гусениць лучного метелик;
Введеннякультур-переривачів (вівса, ячменю або озимої пшениці) забезпечує біологічнеочищення ґрунту від збудників хвороб кукурудзи. При цьому ураженість кукурудзипри беззмінних посівах у 1,5 рази нижча, ніж якщо ввести культурою-перевивачем –зернобобові культури.2.1.2 Біологічний метод захисту рослин
Біологічнийметод захисту рослин базується на використанні живих організмів, продуктів їхжиттєдіяльності та біологічно активних речовин, іншими словами, зоофагів,ентомопатогенних мікроорганізмів, гербіфагів, антибіотиків, феромонів,ювеноїдів, біологічно активних речовин, що регулюють розвиток та розмноженняшкідливих організмів.
Спробивикористання одних організмів для боротьби з іншими здійснювалися з давніхчасів.
Понадтисячу років тому почали застосовувати мурашок для знищення шкідливих комах нацитрусових рослинах.
Булаприручена дика кішка для боротьби з мишами та іншими гризунами, що шкодятьзапасам.
Ще у1772 році для боротьби з червоною сараною на острові Маврикій успішнозастосовували птицю майну, завезену з Індії. І.І. Мечников відкрив збудниківгрибкових і бактеріальних хвороб хлібного жука [21].
Напочатку минулого століття у результаті досліджень багатьох учених (Ф. Кеппен,І.А. Порчинський, Н.А. Холодковський та ін.) був накопичений великийматеріал по паразитизму і хижацтву серед комах і визначені шляхи використанняентомофагів у біологічному захисті рослин [1].
У 20-тіроки минулого століття були проведені роботи з використання фітофагів – дляпридушення кактуса опунції в Австралії, обмеження кроликів в Австралії задопомогою штучно викликаної вірусної епізоотії та ін.
Нацей час створено мікробіологічні, інсектицидні і гербіцидні препарати, одержаноантибіотики і біопрепарати для боротьби з хворобами рослин та ін.
Здійснювалисьпрограми щодо завезення паразитичних і хижих членистоногих для боротьби зкаліфорнійською щитівкою, кров’яною попелицею, американським білим метеликом,павутинними кліщами та ін.
Середпрактичних аспектів біометоду, що широко застосовувались у захисті рослин, слідвідзначити комплекс робіт щодо трихограми, біологічного захисту рослин узахищеному ґрунті, синтезу біологічно активних речовин, створеннямікробіопрепаратів.
Взагалінапрямки у біологічному захисті рослин можна звести у таку схему:
1.Використання природних ресурсів зоофагів.
2.Поповнення агробіоценозів корисними видами зоофагів, які там відсутні абощільність їх недостатня.
3.Застосування гормональних препаратів, зокрема ювеноїдів, та інших біологічноактивних речовин, що порушують метаморфоз шкідливих видів.
4.Використання феромонів для порушення зв’язків між статями шкідників.
5.Застосування антифідантів, що порушують зв’язки шкідливих видів з кормовимирослинами.
6.Доцільно також виділити окремим пунктом застосування мікробіологічнихпрепаратів як проти шкідників, так і проти збудників хвороб. Є ще окремийнапрямок у захисті рослин – генетичний метод, при якому для скороченнящільності шкідників застосовується стерилізація комах чи інші методи, щопорушують їх генетичну систему.
Потрібноще додати про впровадження стійких сортів, що є також важливим елементомсистеми біологічного захисту рослин. Практично абсолютно стійких сортів майженемає, але відносно стійкі сорти відомі у кожного виду рослин. Впровадження їхмає важливе господарське значення, бо вони значно менше пошкоджуютьсяшкідниками та уражуються хворобами, тому виникає менша потреба в застосуванніспеціальних захисних заходів, менше забруднюється середовище залишкамипрепаратів і т. п. Слід, правда, мати на увазі, що стійкість сорту дошкідників чи хвороб не є величиною незмінною. З часом стійкість сортузмінюється, точніше сказати, зменшується. Тому робота із виведення стійкихсортів проводиться безперервно.
Важливуроль в оптимізації фітосанітарного стану посівів відіграють екологічно обґрунтованіметоди збагачення агроценозів видами корисних організмів.
Цесезонна колонізація зоофагів; велика увага приділена зокрема сезоннійколонізації трихограми; сезонна колонізація зоофагів та акарифагів у захищеномуґрунті (фітосейулюс, енкарзія, галиця афідиміза та ін.); інтродукція таакліматизація зоофагів для боротьби з карантинними видами шкідників;внутрішньоареальне переселення ентомофагів (шовкопрядного теленомуса,агеніаспіса та ін.) [19].
Пестицидиуніверсальної біоцидної дії, широко застосовувані у сучасному захисті рослин,справляють істотний негативний вплив на біоценози. У зв’язку з цим одним знайважливіших шляхів збереження корисних організмів у різних природнихугрупованнях живих організмів є жорстка регламентація й особлива тактиказастосування пестицидів широкого спектра дії.
Особливостітактики застосування токсичних речовин, що забезпечують максимальне збереженнякорисних організмів, полягають у тому, що обробки сільськогосподарських ілісових культур практикують у строки, найменш небезпечні для паразитів іхижаків, проводять локальні обробки, використовують суміші хімічних речовин таінше.
Неабиякезначення в підвищенні активності ентомофагів має кормова база.
Важливимє створення заповідників площею 1–2 гектари, де добре зберігаються кориснікомахи, «постачають» їх на сусідні поля для запилення багаторічних трав ізнищення шкідників.
Якщопід такі заповідники достатньо відвести 2 га на кожних 100 кв. км, то їх позитивний вплив стане помітним уже через кілька років.
Усібіопрепарати, які застосовуються тепер проти шкідників сільськогосподарськихкультур, за характером дії поділяються на три групи:
· перша – препарати типу ентобактерину (дендробацилін, БТБ,лепідоцид), до складу яких входять діючий початок – спори і токсини;
· друга – препарати типу боверину, створені на основі сапрофітнихпатогенів. До їх складу входять, в основному, спори збудника хвороби;
· третя – препарати, створені на основі облігатних паразитичнихмікроорганізмів – вірусів, мікроспоридій (вірин ЕНШ, вірин КШ та ін.).
Застосуваннявірусів для захисту рослин дуже перспективне. Найбільш ефективні віруси ядерногополіедрозу, гранульозу та цитоплазматичного поліедрозу.
Вірусніпрепарати, які виробляють у нашій країні, називають віринами.
З нихнайпоширеніші такі:
Вірин-НШ.Норма витрати препарату 200 мл/га, строк очікування – 1 день (непарнийшовкопряд).
Вірин-КШ.Норма витрати – 200 г./га або 2 х 1011 поліедрів/га. Один раз обприскуютьплодові дерева та лісосмуги у період вегетації проти гусениць 1–3 віків(кільчастий шовкопряд).
Вірин-ЕКС.Застосовується проти гусениць 1–3 віків способом дворазового обприскуваннякапусти у період вегетації (з інтервалом 8–10 днів проти кожного поколінняшкідника). Норма витрати – 0,1–0,15 л/га (капустяна совка).
Вірин-ОС.Застосовують проти гусениць озимої совки по дві обробки з інтервалом 8–10 днівпроти кожного покоління шкідника. Норма витрати препарату 0,2–0,3 кг/га.
ВіринБС. Створений на основі ядерного поліедрозу бавовникової совки.
ВіринГЯП. Створений на основі вірусу гранульозу яблуневої плодожерки. Норма витратипрепарату 0,3 кг/га, робочої рідини 1000 л/га. Строк очікування – 1 день.
ВіринАБМ. Створений на основі вірусів ядерного поліедрозу та гранульозуамериканського білого метелика. Норма витрати препарату 100–150 мл/га.Насадження обробляють 2–3 рази в період вегетації з інтервалом 6–10 днів протигусениць 2–3 віків.
Крімтого, створені й проходять випробування препарати вірин ЯМ на основі вірусуядерного поліедрозу яблуневої молі та вірин-діпріон на основі ядерногополіедрозу рудого соснового пильщика.
Добрірезультати дає сумісне застосування мікробіологічних і хімічних препаратів,причому йдеться не про послідовні обробки ними, а використання сумішеймікробіопрепаратів із сублетальними дозами хімічних інсектицидів. Однак цяпроблема вивчена недостатньо.
Напольову ефективність біопрепаратів впливають такі фактори: опади, вітер,температура, сонячне освітлення, антимікробна реакція рослин, низька якість їхобробки. При цьому останній з вищезгаданих факторів має найбільше практичнезначення. Тому при застосуванні біопрепаратів необхідно насамперед домагатисявисокої якості обробки рослин.
Длябіологічної боротьби із збудниками хвороб рослин використовують мікроорганізми –антагоністи, гіперпаразити, антибіотики. Є кілька препаратів на основі грибароду Trichoderma, розроблені різні форми препарату триходерміну. Один з них(триходермін-4) досліджують у боротьбі з хворобами рослин, що передаються черезґрунт: кореневими гнилями зернових, огірків у закритому ґрунті, ризоктоніозомкартоплі, вілтом бавовнику. Препарат ефективний при дражируванні насіння принормі 1–2 кг/ц, обпудрюванні – 0,5–1 кг/ц, при внесенні у ґрунт в теплицях,оранжереях – 4–5 кг/ц.2.1.3 Селекційно-генетичний метод захисту рослин
Створеннясортів і гібридів культурних рослин, стійких до комплексу шкідливих організмів,є одним з актуальних у оптимізації фітосанітарного стану посівів [2].
Прикладівуспішного використання стійких сортів небагато, але вони є:
· панцирні сорти соняшнику (проти соняшникової вогнівки);
· тверді сорти пшениці (не пошкоджуються гессенською мухою);
· сорти пшениці, що не мають порожнини в середині соломини (протихлібних пильщиків);
· прикладом стійких сортів і гібридів кукурудзи проти дротяників ішведської мухи є такі, в яких дуже розвинені зародкові корені. Така особливістьбудови сприяє швидкому росту рослин, а, отже, і підвищенню стійкості протипошкоджень;
· більш стійкі проти шведської мухи сорти злаків із більшою енергієюкущіння і швидким розвитком у фазі сходів;
· сорти вівса з дуже опущеним листям менше пошкоджуються листоїдомп’явицею;
· дрібнозерні сорти гороху менше пошкоджуються гороховим зерноїдом;
· червоноголові сорти капусти майже не пошкоджуються капустянимимухами, попелицями та капустяною совкою через підвищений вміст антоціану;
· бобова вогнівка майже не відкладає яйця на боби, вкриті густимиволосками;
· сорти злакових стійкі проти іржі злаків;
· у районах поширення раку картоплі дозволяється садіння тількиракостійких сортів.
Такимчином, використання стійких сортів – це звичайна складова інтегрованого захистурослин, якою треба вміло користуватися. Для цього кожен сорт будь-якої культуриповинен супроводжуватися обґрунтованою технологією його вирощування, особливосистемою його захисту від шкідливих організмів з урахуванням рівня стійкості,щоб звести до мінімуму застосування пестицидів.2.2 Меліорація земель як засіб підвищення родючості ґрунту 2.2.1Меліорація земель, загальне поняття
ЗаконУкраїни від 14.01.2000 №1389-XIV «Про меліорацію земель» визначає засадиправового регулювання суспільних відносин, що виникають у процесі проведеннямеліорації земель, використання меліорованих земель і меліоративних систем, таповноваження органів виконавчої влади і органів місцевого самоврядування усфері меліорації земель і спрямований на забезпечення екологічної безпекимеліоративних систем та захисту суспільних інтересів [5].
Відповіднодо вищезазначеного закону меліорація земель – це комплекс гідротехнічних,культуртехнічних, хімічних, агротехнічних, агролісотехнічних, іншихмеліоративних заходів, що здійснюються з метою регулювання водного, теплового,повітряного і поживного режиму ґрунтів, збереження і підвищення їх родючості таформування екологічно збалансованої раціональної структури угідь.
Залежновід спрямування здійснюваних меліоративних заходів визначаються такі основнівиди меліорації земель: гідротехнічна, культуртехнічна, хімічна, агротехнічна,агролісотехнічна.
Гідротехнічнамеліорація земель передбачає здійснення комплексу заходів, спрямованих назабезпечення поліпшення земель з несприятливим водним режимом (перезволожених,переосушених тощо), регулювання водного режиму шляхом створення спеціальнихгідротехнічних споруд на схилових та інших землях з метою поліпшення водного іповітряного режиму ґрунтів та захисту їх від шкідливої дії води (затоплення,підтоплення, ерозія тощо).
Підчас гідротехнічної меліорації земель здійснюються зрошувальні, осушувальні,осушувально-зволожувальні, протиповеневі, протипаводкові, протисольові,протиерозійні та інші меліоративні заходи.
Культуртехнічнамеліорація земель передбачає проведення впорядкування поверхні землі тапідготовку її до використання для сільськогосподарських потреб. З цією метоюздійснюються такі заходи, як викорчування дерев і чагарників, розчищення відкаміння, зрізування купин, вирівнювання поверхні, меліоративна оранка,залуження, влаштування тимчасової вибіркової мережі каналів.
Хімічнамеліорація земель передбачає здійснення комплексу заходів, спрямованих наполіпшення фізико-хімічних і фізичних властивостей ґрунтів, їх хімічногоскладу.
Хімічнамеліорація земель включає роботи з гіпсування, вапнування та фосфоритуванняґрунтів.
Агротехнічнамеліорація земель передбачає здійснення комплексу заходів, спрямованих назбільшення потужності та поліпшення агрофізичних властивостей кореневмісногошару ґрунтів. З цією метою здійснюються такі заходи, як плантажна оранка,глибоке меліоративне розпушення, щілювання, кротовий аераційний дренаж,піскування, глинування тощо.
Агролісотехнічнамеліорація земель передбачає здійснення комплексу заходів, спрямованих назабезпечення докорінного поліпшення земель шляхом використання ґрунтозахисних,стокорегулюючих та інших властивостей захисних лісових насаджень. З цією метоюформуються такі поліфункціональні лісомеліоративні системи, як [5]:
– площинні(протиерозійні) захисні лісонасадження, що забезпечують захист земель відерозії, а водних об'єктів від виснаження та замулення шляхом заліснення ярів,балок, крутосхилів, пісків та інших деградованих земель, а також прибережнихзахисних смуг і водоохоронних зон річок та інших водойм;
– лінійні(полезахисні) лісонасадження, що забезпечують захист від вітрової і водної ерозіїта поліпшення грунтово-кліматичних умов сільськогосподарських угідь шляхомстворення полезахисних і стокорегулюючих лісосмуг. 2.2.2Позитивні наслідки меліорації
Забезпеченняздійснення державної політики у сфері меліорації земель, підвищує родючістьґрунтів, забезпечує [3, 7, 9]:
– раціональневикористання земельних, водних, лісових та мінерально-сировинних ресурсів;
– захищаєземлі від деградації, вітрової і водної ерозії;
– охоронуґрунтів від виснаження, засолення, заболочення, насичення пестицидами,нітратами, радіоактивними та іншими шкідливими речовинами, погіршенняінженерно-геологічних властивостей;
– охоронуповерхневих і підземних вод від забруднення та виснаження;
– запобіганнянегативному впливу меліоративних заходів на рослинний і тваринний світ, рибнізапаси;
– збереженняприродних ландшафтів, територій та об'єктів природно-заповідного фонду України,водно-болотних угідь міжнародного значення, інших територій, що підлягаютьособливій охороні.
Користувачіта власники меліорованих земель забезпечують:
– одержаннявисоких урожаїв сільськогосподарських культур шляхом застосування науковообґрунтованих технологій вирощування високоврожайних, стійких до захворювань ташкідників, адаптованих до ґрунтово-кліматичних умов сортів і гібридівсільськогосподарських культур;
– збереженнята відтворення родючості ґрунтів, біологічне різноманіття і екологічнурівновагу в навколишньому природному середовищі.
Користувачіта власники меліорованих земель включають щороку до книг історії полів дані пропризначення, розміри та основні характеристики меліорованих ділянок, якісніпоказники ґрунту, а також відомості про ефективність використання цих ділянок –урожайність сільськогосподарських культур, способи обробітку ґрунту,періодичність і кількість внесення добрив, здійснені меліоративні таприродоохоронні заходи. Користувачі та власники меліорованих земель несутьвідповідальність за стан їх використання та моніторинг навколишнього природногосередовища в зоні впливу меліоративної системи згідно із законодавством аж доприпинення права власності чи користування меліорованими землями.2.3 Мульчування як засіб поліпшення фізичних властивостей ґрунтів таефективності дії мінерального живлення сільськогосподарських рослин
Мульчуванняє досить ефективним заходом підвищення основних агрономічних властивостейґрунтів. За кордоном цей прийом рільництва досить розповсюджений. Дляземлеробства України мульчування є перспективним заходом збереження ґрунтовоївологи та запобігання втрат ґрунту внаслідок ерозійних процесів [8]. Застосування рослиннихрешток для мульчування має також екологічний аспект. Водночас воно стаєрезервом хоча б часткового поповнення ґрунтових ресурсів, які використанірослинами на формування врожаю. Наукової оцінки мульчування на ґрунтах Українинемає і дослідження в цьому напрямку майже відсутні. Застосування соломи длямульчування ґрунту при вирощуванні злакових і кукурудзи ефективне у дозі 6–8 т/га. Мульчування зменшує фізичне випаровування вологи з ґрунту у широкомуінтервалі значень його зволоження. В умовах посухи непродуктивні втрати вологизменшуються в 1,7, а при достатньому зволоженні – у 3 рази. Суттєвий позитивнийвплив мульчування на режим вологи встановлено до глибини кореневмісного шару – 50 см.Мульчування також поліпшує інші показники (температурний режим, агрофізичнийстан ґрунту, агрохімічні та біологічні значення). Мульчування за сучасних умовземлеробства істотно підвищує ефективність дії мінеральних добрив, особливо впосушливих умовах вирощування.
Заумов посухи та високої температури протягом тривалого періоду мульчуванняпідвищує вміст продуктивної вологи в півметровому шарі ґрунту на 11–13 мм.Суттєво поліпшується ефективність використання рослинами поживних речовин,внаслідок цього зростає ефективність дії мінеральних добрив (азотних на 53–60%;фосфорних і калійних – на 20–23%). Урожайність сільськогосподарських, культурза таких екстремальних умов лише внаслідок мульчування підвищується на 20–25%.Економічний ефект від застосування мульчування становить 120 грн. Мульчуваннядоцільне на ґрунтах у зоні недостатнього або нестабільного зволоження,переважно – при вирощувані зернових сільськогосподарських культур. Маєперспективу впровадження мульчування і на зрошуваних площах, що дасть змогузначно зменшити поливні норми води.2.4 Особливості вирощування польових культур на полях, забруднених радіонуклідами
Назабруднених радіонуклідами територіях уже є певний досвід виробництва продукціїз допустимим вмістом цезію і стронцію.
Однимз ефективних заходів зменшення вмісту цих елементів у продукції є підбіркультур, які поглинають незначну кількість радіонуклідів, і культур, які,навпаки, засвоюють їх з ґрунту у великих кількостях. За дослідними даними,відносно мало поглинають важких металів зернові і багато – бобові (конюшина,люцерна, горох, квасоля та ін.). Тому зелену масу бобових трав слід згодовуватидуже обережно певним віковим групам тварин на відгодівлі і не можна їїзгодовувати дійним коровам, птиці [7].
Зернозлакових культур нагромаджує мало важких металів (0,2% маси врожаю). Тому назабруднених радіонуклідами територіях доцільно вирощувати передусім зерновікультури і виробляти свинину, м'ясо птиці і яйця. Поголів'я великої рогатоїхудоби на відгодівлі тут потрібно зменшувати, молоко переробляти на масло, сир,сметану, оскільки при його переробці важкі метали залишаються в сироватці.М'ясо худоби і свиней використовують згідно з існуючими щодо цього спеціальнимивказівками.
Деяківиди коренеплодів і бульбоплодів менше акумулюють важких металів порівняно зіншими культурами. Наприклад, у картоплі вони залишаються в бадиллі. Топінамбур,за даними кафедри кормо виробництва Кам'янець-Подільськогосільськогосподарського інституту сприяє виведенню радіонуклідів з організму,тому посіви його слід збільшувати, особливо на свино- і молочнотоварних фермах.
Зеленумасу першого укосу з посівів багаторічних трав і на пасовищах краще незгодовувати тваринам, а виготовляти з неї сінаж, який потім давативідгодівельному молодняку (групи дорощування). Звичайно, крім цих заходів,треба проводити суворий радіаційний контроль як одержуваних кормів, так іпродукції тваринництва.
Ефективнимагротехнічним заходом є глибока ярусна і плантажна оранка, під час якої верхнійшар ґрунту переміщується на 30 – 40 см вглиб, що зменшує концентраціюрадіонуклідів в його орному шарі [26]. Однак цей захід ефективний у районах зглибоким гумусовим горизонтом та на сірих лісових ґрунтах Лісостепу. Уполіських районах на опідзолених ґрунтах, де гумусовий горизонт незначний, анижче залягають оксидні сполуки алюмінію і заліза, він недоцільний. Тут слідвносити вапно та підвищені норми гною для того, щоб зменшити шкідливу дію цезіюі стронцію.
Дляінактивації цезію треба збільшувати дози калійних добрив. Калій здатнийвитісняти цезій під час засвоєння елементів живлення кореневою системою.Аналогічну дію має кальцій вапна та гіпсу відносно стронцію. Такізагальнодоступні заходи дають змогу різко зменшувати вміст важких металів узерні, кормах, технічній сировині [25].
Висновки
1. Рослинництво,як провідна галузь сільського господарства, повинне заощаджувати енергію і бутиекологічно доцільним виробництвом. Цьому, як засвідчують дослідження і практикасучасного інтенсивного рослинництва, сприяють застосування переважнобіологічних, агротехнічних прийомів вирощування культур (застосування органічнихдобрив, біологічної азотфіксації, широке використання асоціативної мікрофлори,правильний догляд за посівами, впровадження сортів польових культур, які малоуражуються хворобами та шкідниками, тощо).
2. Вінтегрованій системі захисту рослин поряд з хімічними вже давно застосовуютьбіологічні й агротехнічні методи боротьби з шкідниками і хворобами. В сучасномурослинництві вони повинні набрати набагато більшого поширення.
3. Експлуатаціямеліоративних систем повинна забезпечувати оптимальний водний та повітрянийрежим ґрунтів, створення умов для високоефективного та екологічно безпечноговикористання меліорованих земель.
4. Дляефективного захисту рослин у сівозміні важливо попередньо добре вивчити(прогнозувати) видовий склад ентомофагів, фітофагів, бактерій, грибів, насіннябур'янів за допомогою кваліфікованих спеціалістів – фітопатологів, ентомологів,мікробіологів, ботаніків. Це дасть змогу намітити реальні заходи захистурослин, поліпшити навколишнє природне середовище, знизити до мінімуму застосуванняхімічних засобів боротьби з шкідниками, хворобами, бур'янами.
5. Стійке,екологічно нешкідливе сільське господарство має на меті не лише збереження базисільськогосподарського виробництва для майбутніх поколінь людей.
Список використаних джерел
1. Агроекологія: Навч. посібник/ О.Ф. Смаглій, А.Т. Кардашов, П.В. Литвакта ін. – К.: Вища освіта, 2006. – 671 с.
2. Агроэкологическиепринципы земледелия: сб. науч. тр. / Под ред. И.П. Макарова, А.П. Щербакова.– М., 1993. – 264 с.
3. Баканина Ф.М. Агроэкология.-НижнийНовгород, 2002.
4. Бахтизин Н.Р.,Миркин Б.М., Хазиев Ф.Х. Концепция развития сельского хозяйстваБашкортостана // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук.1993, -3.
5. ЗаконУкраїни від 14.01.2000 №1389-XIV «Про меліорацію земель».
6. Злобин Ю.А. Агрофитоценология. — Харьков, 1986.
7. Інженернаекологія: Підручник з теорії і практики сталого розвитку / В.А. Баженов, В.М.Ісаєнко, Ю.М. Саталкін та ін. – К.: Книжне видавництво НАУ, 2006. – 492 с.ISBN 966–598–283–4
8. Каррыев Б.Б.,Алексеев С.В. Введение в агроэкологию. — Санкт-Петербург, «Крисмас+», 1999.
9. Кирюшин,В.И. Экологические основы земледелия / В.И. Кирюшин. – М, 1996. -367с
10. Колесников Е.В. и др.Основы сельскохозяйственных знаний. — М.,«Просвещение», 1979.
11. Кольцов, А.С. Сельскохозяйственнаяэкология / А.С. Кольцов. – Ижевск, 1995. – 275 с.
12. Куценко, А.М. Охранаокружающей среды в сельском хозяйстве / А.М. Куценко, В.Н. Писаренко.– Киев, 1991. – 200 с.
13. Лосев А.П. Практикумпо агрометеорологическому обеспечению растениеводства. Санкт-Петербург,Гидрометеоиздат, 1994. 244 с.
14. Миркин Б.М. Экологиярастительности сельскохозяйственных земель Башкирии. Уфа, 1990.