Главная | Обратная связь

Екологічні проблеми грунту, зумовлені розвитком прогресу

Прикладом того, як технічний прогрес може обертатись регресом, є механічний обробіток грунту. Створені потужні трактори, плуги, культиватори і борони, які можуть обробляти грунт на глибину 27 см і більше. Виявилось, що підвищення інтенсивності механічного обробітку грунту порушує його мікроструктуру, негативно позначається на врожайності і стимулює ерозію. Застосування потужнішої (а відповідно і важчої) техніки призводить до збільшення механічного тиску на грунт. Маса самохідних зернозбиральних комбайнів у розрахунку на 1 м ширини захвату за, останні 30 років зросла більш ніж у 1,5 раза. Сучасна технологія вирощування сільськогосподарських культур передбачає багаторазовий вплив ходових пристроїв машинно-тракторних агрегатів (МТА) на грунт. Наприклад, поле під озимою пшеницею зазнає як .мінімум дворазового впливу, а поле під цукровим буряком — шестиразового. При інтенсивних технологіях вирощування зернових кількість проходів МТА помітно зростає. Багаторазові проходи тракторів та інших сільськогосподарських машин і агрегатів призводять до ущільнення грунтів, погіршення ;їх найважливіших агрономічних властивостей, а в результаті — до зниження урожаїв сільськогосподарських культур. На типовому чорноземі при багаторазових проходах тракторів різних марок (Т-16М, Т-54В, МТЗ-52, МТЗ-80, Т-74 і особливо — 150К) в шарі до 10 см щільність грунту може перевищити критичну для більшості сільськогосподарських культур (1,3—1,4 г/см3). Це зумовлює зменшення вмісту в ній повітря нижче критичного рівня (15%), збільшення твердості (20 кг/м2), зменшення водопроникності (до 10—15 мм/год). Такі негативні зміни виявляються до глибини 50—60 см, але глибше 30 см вплив ходових систем тракторів постійно послаблюється. За даними Естонського НДІ землеробства і меліорації, різні машини впродовж технологічного процесу вирощування сільськогосподарських культур проходять по полю від 5 до 10—15 разів. У підсумку загальна площа слідів або гусениць тракторів та інших машин становить 100— 200% площі поля, 10—20% площі ущільнюється колесами машин від 6 до 20 разів (на поворотних! смугах) і 65— 80% — від 1 до 6 разів, і лише 10—15% площі залишається невкатаною. Причому ущільнення грунту досить суттєве: вихідна щільність у шарі 10—20 см дорівнювала 1,18—1,36 г/см3, а після проходу тракторів вона збільшилась: Т-34— 1,33—1,44; МТЗ-80— 1,39—1,44; Т-150К— 1,48—1,51; К-700 — 1,62—1,63 г/см3. В результаті ущільнення знизилась водопроникність грунту, зменшилась кількість продуктивної вологи в ній, а в кінцевому підсумку знизились і врожаї. При чотириразовому вкатуванні грунту урожай ячменю, наприклад, знизився з 38,4 до 17,1 ц/га, вівса — зі 33,3 до 23,6 ц. Як показують дослідження, наближені межі допустимого навантаження на грунт при ранньовесняному боронуванні не повинні перевищувати 0,4 кг/см2, при передпосівному обробітку, сівбі та при кочуванні — не більше 0,5—0,6 кг/см2; при літніх та осінніх роботах при вологості грунту не вище 60% повної польової вологомісткості — 1,0—1,5 кг/см2. Отже, підбираючи машини та агрегати, необхідно враховувати їх» вплив на грунт: тиснення коліс, гусениць тощо. Машини, що випускаються нашою промисловістю, в цьому плані характеризуються негативно: тиснення колісних тракторів становить 0,85—1,65, гусеничних — 0,6—0,8, причепів — 3—4, зернозбиральних комбайнів — 1,8—2,4 кг/см2, зернових сівалок — 1,2— 2,0 кг/см2, тобто воно, як правило, значно перевищує допустимі межі [8, с. 72—73]. При інтенсивних опадах вода погано поглинається ущільненим грунтом і при наявності схилів стікає в нижні частини гідрографічної сітки, руйнуючи і змиваючи поверхневі шари грунту. Отже, ущільнення може служити однією з причин посилення процесів ерозії. Зменшення пористості значно погіршує повітряний режим грунтів. Це знижує не лише життєдіяльність коріння і всієї рослини, а й активність ґрунтової аеробної мікрофлори та фауни — одного з важливих компонентів ґрунтової родючості. В кінцевому підсумку грунт набуває властивостей, що не відповідають природним потребам рослин, що також призводить до зниження їх врожаїв. Найшвидше грунти ущільнюються при одночасній дії вертикального навантаження, вібрації, горизонтальних зусиль та динамічного впливу, які) залежать від марки трактора, режиму його роботи, вирівняності поля. Динамічні або ударні впливи спостерігаються на погано вирівняних полях, вони досягають найбільшого значення на підвищених швидкостях руху ґрунтообробних агрегатів. Отже, вирівнювання поля, дотримання оптимальної швидкості pyxy можуть сприяти зменшенню ударних деформацій грунту. Щільність орного шару приводять до норми з допомогою ґрунтообробних знарядь, але при вирощуванні польових культур вони ущільнюються всього, за одну вегетацію А оптимальні швидкості МТА, що забезпечують зменшення; ударних деформацій грунту, не завжди відповідають вимогам ефективності використання машин (виробіток за одиницю часу). Цю суперечність слід розв'язувати, очевидно, за рахунок збільшення швидкості виконання операцій. Вирівнювання ж поля забезпечує не лише високу якість роботи агрегата, а й сприяє збереженню техніки від руйнування, зменшенню ударних деформацій грунту. Крім того, ущільнення грунту вимагає додаткових енергозатрат, а отже, додаткових фінансових затрат, водночас, додаткове застосування двигунів внутрішнього згоряння збільшує споживання кисню, забруднює повітря газами. Тому ущільнення грунту при вирощуванні сільськогосподарських культур — явище як з економічної, так і з екологічної точки зору небажане. В кінцевому підсумку воно призводить до зниження урожаїв сільськогосподарських культур, погіршення стану навколишнього середовища. Доступними шляхами боротьби з цим явищем є: використання гусеничних тракторів при обробітку просапних культур; удосконалення гусеничних тракторів, зокрема застосування пневмогусениць для рівномірного розподілу тиснення на грунт; розробка напівнавісних машин, що дасть можливість знизити тиск повітря в колесах з метою зменшення ущільнення грунту; запровадження систем широкозахватних машин, що дає змогу значно підвищити коефіцієнт використання тягового зусилля тракторів, їх продуктивність, зменшити навантаження на грунт; розробка систем комбінованих машин з багатоцільовими робочими органами, які виконуватимуть кілька операцій за один прохід; розробка і впровадження) таких технологій, які звели б до мінімуму кількість операцій, що виконуються з допомогою ЛІТА; раціональна організація руху при виконанні виробничих і транспортних робіт; конструювання та виробництво нових машин і МТА, застосування яких ущільнює невелику площу поля; вдосконалення в цьому ж напрямі машин, які вже експлуатуються. Вони повинні бути широкозахватними і комбінованими (суміщати кілька операцій за один прохід) з багатоцільовими робочими агрегатами. В перспективі ймовірним є використання так званого мостового землеробства, тобто переміщення агрегатів по спеціально підготовлених доріжках, прикладом такого вирішення сьогодні є вирощування зернових за інтенсивною технологією з тимчасовими коліями для тракторів. Досягнення науки і техніки вже зараз дають змогу внести корективи в існуючі технології, а від окремих процесів відмовитись, замінивши їх іншими. Так, агротехнічні способи боротьби з бур'янами, шкідниками і хворобами значною мірою замінені застосуванням пестицидів. У комплексі прийомів регулювання водно-повітряного режиму грунтів важливе місце повинні посісти дренаж і поливання. Мінеральні добрива, хоч і не цілком, все ж заміняють собою органічні. Усе це дає змогу в районах з розвинутою дефляцією грунтів застосовувати принципово нову систему землеробства, основна суть якої полягає в безплужному обробітку грунту з використанням плоскорізної техніки. В районах вітрової ерозії безплужна система землеробства включає в себе та«-і основні ланки: безплужне розпушування грунту з допомогою плоскорізів на глибину до 16 см; збереження стерні для попередження видування) розпушеного грунту вітрами, посів по стерні спеціальними сівалками; смугове розміщення культур, чергування смуг землі, зайнятих вітрозахисними культурами (наприклад, багаторічними травами), із смугами, на яких вирощуються сільськогосподарські культури; застосування гербіцидів для зменшення кількості бур'янів; хімічний захист посівів від шкідників та хвороб; посів високостебельних рослин, які зменшують шкідливість вітру, затримують сніг від здування, використання інших методів снігозатримання; насадження полезахисних лісо-, та кущосмуг. Така система землеробства вже застосовується в деяких областях України, зокрема Полтавській. Як свідчить практика, в поєднанні з протиерозійною організацією території (запровадження лукопасовищних сівозмін, правильне чергування культур, нарізка полів перпендикулярно до напряму вітрів, смугове розміщення культур тощо) вона дає змогу звести до мінімальних розмірів руйнування грунту, забезпечити раціональне використання землі, підвищуючи урожай сільськогосподарських культур, оскільки розпушуванню підлягають лише верхні шари грунту, а основна товща гумусного горизонту зберігається в стані природного становлення, не деформується, як при орному обробітку. Досвід роботи землеробів Полтавщини по застосуванню плоскорізіа для підготовки та обробітку грунту показав доцільність такого напряму в землеробстві степових і лісостепових районів України. Потрібна лише інформація в застосуванні цього методу з урахуванням особливостей грунтово-кліматичних районів. Одна з причин, що стримують проведення таких досліджень — відсутність комплексу машин, передбачених, системою землеробства, яка застосовується в районах поширення дефляції, Саме комплексу, а не окремих машин. Широке застосування машин і комплексів, потоково-перевалочної і поточної технології збирання цукрових і кормових буряків, картоплі, інших корене-бульбоплодів, вивезення з полів сільськогосподарської продукції в будь-яку погоду, в тому числі в період перезволоження грунту, коли він легко прилипає до коренеплодів і робочих органів машин, відсутність додаткового очищення від землі викопаної продукції — все це в останні роки породило нову проблему: збереження грунту, попередження вивезення його за межі полів, скорочення за рахунок цього втрат гумусу (технологічних його втрат). В окремі роки фізичні домішки в сільськогосподарській продукції з полів досягають 30% загальної її маси. Практично це означає, їцо при врожайності коренів цукрових буряків 600 ц/га з кожного) гектара разом з коренеплодами вивозиться 20 т землі. Багато це чи мало? Зараз на гектар землі у Львівській області вноситься щорічно близько 12 т органічних добрив, значна частина яких у процесі мінералізації випаровується у вигляді сполук азоту і вуглецю (МНз, COg), вимивається, частина споживається рослинами, а частина фіксується в грунті. Мінеральна складова гумусованого грунту з органічними добривами практично не вноситься (крім гноє-земляних компостів). Отже, внесенням органічних добрив компенсувати втрати родючого грунту за короткий час не можна. При цьому ще слід врахувати, скільки грунту виноситься на колесах і гусеницях. Все це призводить до додаткових енергетичних витрат на вивезення продукції з поля. Для попередження вивезення грунту з поля слід будувати дороги з твердим покриттям, що є необхідною умовою також збереження техніки, економії паливно-мастильних матеріалів. Важливе значення має організація очищення коренеплодів безпосередньо в полі, причому очищення не обов'язково механічного, воно може бути і гідравлічним. Селекційна робота повинна проводитись з урахуванням вимог охорони грунту, тобто характеру поверхні коренеплодів, їх форми, особливостей будови розетки листків, кількості корінців на коренеплоді, міцності їх зчеплення та інших морфологічних особливостей, від яких залежить здатність до забруднення, утримання грунту на продукції, що вивозиться. Ще одним наслідком впливу сільськогосподарської техніки на природнії ресурси є їх забруднення через втрати паливно-мастильних матеріалів та відходи роботи двигунів. Для запобігання цього негативного впливу необхідно обладнати машинні двори мийними установками, маслофільтрами для очищення стічної води від нафтодомі-шок; своєчасно і на високому технічному рівні проводити технічні огляди, поточні та капітальні ремонти, які забезпечили б попередження витікання масел і палива; правильно регулювати паливну апаратуру і запалювання технічних засобів, ємкості з нафтопродуктами встановлювати під землею, що порівняно з наземним розміщенням значно зменшує .втрати за рахунок випаровування. Не можна мити машини на берегах водойм, рік, меліоративних каналів. Слід посилити контроль за двигунами і паливними системами через регулювання подачі пального і мастил, не допускаючи його протікання. Широке використання машинної техніки спричиняє загибель значної кількості тварин, руйнування гнізд птахів на землі, травмування, дрібних звірів (зайців, наприклад) під час збирання сіна та зернових комбайнами. Уникнути цього можна, удосконалюючи-організацію роботи машин і механізмів, застосовуючи просування збиральних машин від центру загінки до периферії, човниковий спосіб руху; враховуючи період розмноження польових птахів і звірів при проведенні польових сільськогосподарських робіт, Отже, крім усім відомих благ механізація сільського господарства має негативні наслідки для навколишнього природного середовища. Однак суперечності в характері процесу індустріалізації не повинні бути причиною для його стримування, тим більше, що, з точки зору екологів, він ще не досяг критичних розмірів. Але врахувати ці суперечності необхідно з метою пошуку шляхів пом'якшення негативних впливів на середовище, забезпечення розвитку сільськогосподарського виробництва, комфортних умов для життя людей.