Изучение влияния природоохранных мероприятий, почвозащитной системы земледелия и структуры посевных площадей на плодородие почв

1. 
   Краткое обоснование темы
   

Развитие сельского хозяйства России, в том числе Чувашии до конца ХIХ века шло в условиях исключительно большого разнообразия почвенно-климатических, экологических и других факторов. В ХХ веке технический прогресс резко изменил соотношение сил природы и человека и поставил в повестку дня проблему сохранения окружающей среды, агроэкосистем и проблему производства продовольствия, отвечающего санитарно-гигиеническим нормам. Несмотря на сильный экономический спад в стране с конца 90-х годов ХХ столетия, расширяется техногенное воздействие на окружающую среду, возрастает поступление в организм человека широкого спектра токсикантов с сельскохозяйственной продукцией.

По мнению большинства ученых и специалистов, нынешнее состояние окружающей среды, в т.ч. почвенного покрова и агроэкосистем, оценивается как кризисное, а во многих регионах – близкое к катастрофе. В России загрязнение окружающей среды в настоящее время достигло таких масштабов, что может рассматриваться как угроза национальной безопасности. Этот тревожный симптом был отмечен на совместном заседании Совета Безопасности, Президиума Госсовета и Совета при Президенте Российской Федерации по науке и высоким технологиям, состоявшимся 20 марта 2002 года в Кремле. Поэтому, здесь научные исследования в области экологии и рационального природопользования признаны приоритетными направлениями.

На территории Чувашии ведущими типами техногенеза в агросфере являются агро-ядохимизационный, транспортный, мегаполисный и гидроэнергетический. Кроме того, на агроэкосистемы негативно накладываются процессы дегумификации, водная эрозия, переуплотнение почв и другие виды деградации из-за резкого сокращения работ, направленных на поддержание плодородия почв.

Одним из главных направлений оздоровления агроландшафта, производимой растениеводческой и животноводческой продукции является биологизация земледелия. Вопросы биологизации земледелия особенно остро встали в последние 10-15 лет, когда возникла насущная необходимость строгого ограничения применения химикатов в аграрном секторе с целью оздоровления общей экологической обстановки на Земле.

Однако необходимо четко различать здесь два понятия – биологизация и биологическое (экологическое, альтернативное) земледелие.

Первое в узком смысле слова предполагает максимальную замену минеральных удобрений органическими, посев многолетних бобовых трав и сидеральных культур, более полное использование растительных остатков, в том числе и соломы, снижение применения пестицидов за счет сокращения распространения болезней, вредителей и сорняков в посевах при улучшении фитосанитарного состояния полей.

Суть биологического (экологического) земледелия заключается в создании замкнутого круговорота питательных веществ, используя природные, биологические механизмы регуляции: сохранение плодородия почвы за счет выращивания в севооборотах многолетних и однолетних бобовых культур, промежуточных культур и растений с глубокорастущей корневой системой, внесение компостированных и некомпостированных органических материалов, исключение использования быстродействующих синтетических минеральных удобрений, применение только определенных биологических средств защиты растений и некоторых старых химических средств (сера, бордосская жидкость, силикат натрия и др.), запрет трансгенных растений, экономия и сохранение невозобновляемых ресурсов, энергии и сырья за счет использования возобновляемой энергии (биогаз, растительные масла, солнечная и ветровая энергии), объединение в хозяйствах растениеводства и животноводства, развитие животноводства, в основном, на собственной кормовой базе.

Несмотря на большую привлекательность, с точки зрения повышения саморегуляции агроценозов и получения экологически чистой продукции, биологическое земледелие, как альтернатива иным системам земледелия, не имеет перспективы. Оно имеет место сегодня в странах с перепроизводством продовольствия, основанного на субсидировании сельского хозяйства. Многочисленные опыты и анализы хозяйств показывают, что экономическая эффективность биологического земледелия значительно ниже, чем при традиционном производстве. В зависимости от местных условий и культур, урожайность при биологическом земледелии снижается на 20-50%. Кроме того, затраты труда на единицу продукции вследствие трудоемких технологий и невысоких урожаев выше, чем при традиционном и интегрированном земледелии. Низкая урожайность и продуктивность при биологическом земледелии не компенсируется снижением затрат на минеральные удобрения и средства защиты растений. Только повышенные цены на продукцию дают возможность получить одинаковые или более высокие доходы, чем при других системах земледелия. Так как при рыночных условиях цены определяются спросом и предложением продукции, большое влияние на развитие биологического земледелия имеет рынок. Однако готовность населения покупать продукты питания по повышенным ценам имеет границы. Например, в Германии в 2002 году население по результатам опроса было готово за продукты экологического производства платить только 13%, а в России эта цифра на порядок меньше.

Таким образом, система биологического или экологического земледелия при полном ее соблюдении не может обеспечить устойчивое развитие сельского хозяйства, производство продовольствия в необходимом объеме. Для устойчивого сельскохозяйственного землепользования необходим экологически допустимый, экономически эффективный, социально ответственный и ресурсосберегающий способ хозяйствования на земле. Поэтому сегодня наукой и практикой выдвинуты другие концепции землепользования. К таковым относятся концепция «интегрированного земледелия», которой придерживаются, в частности, в Германии и в других европейских странах, и стратегия «адаптивной интенсификации сельского хозяйства», поддерживаемая Россией. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства в отличие от традиционной интенсивной или биологической (экологической) систем земледелия, ориентирует на:

- комплексное использование техногенных и биологических факторов в продукционном и средообразующем процессе агроэкосистем;

- исключение загрязнения и разрушения природной среды при использовании удобрений, пестицидов, мелиорантов, обработке почвы и пр.;

- экологизацию и биологизацию интенсификационных процессов на уровне технологий, агроэкосистем и агроландшафтов;

- снижение расходов техногенной энергии на каждую единицу продукции;

- уменьшение зависимости продуктивности и экологической устойчивости агроэкосистем от «капризов» погоды;

- получение высококачественных продуктов питания и сырья для промышленности (Жученко А. А., 1993).

Таким образом, устойчивое развитие сельского хозяйства в целом сегодня и в перспективе возможно только на основе адаптивной интенсификации системы земледелия, соответствующей экологическим, экономическим и социальным требованиям. При этом интенсификация предполагает максимальную биологизацию земледелия с целью частичной или полной замены в перспективе агрохимикатов для регулирования режима питания и защиты растений от болезней, вредителей и сорняков.

Принципиальным отличием систем удобрений и повышения плодородия почвы в условиях биологизации земледелия от традиционных является внесение органических удобрений во всех возможных формах: навоз, компосты, биогумус, зеленое удобрение, солома и другие органические материалы. Использование органических удобрений – это прием многоплановый, многостороннего воздействия на почву, растения и окружающую среду. В связи с этим в зависимости от назначения органического удобрения его следует использовать в разных формах, что в целом определяет его воздействие на структуру почвы, повышение в ней содержания гумуса и питательных веществ, фитосанитарное воздействие и т.д.

В настоящее время в России в связи с резким уменьшением объемов использования традиционных органических удобрений значительно возрастает роль сидератов и соломы. Однако их значение не следует переоценивать, так как зеленые удобрения и солома не являются по содержанию питательных веществ уравновешенными удобрениями и их использование необходимо дополнять применением навоза, компостов и других удобрительных средств.

Одним из прогрессивных и перспективных направлений сельскохозяйственного производства ХХI века, которое позволяет получать высококачественное удобрительное средство – биогумус, является вермитехнология. В мировой литературе ее рассматривают как элемент экологически чистого сельскохозяйственного производства. Вермитехнология имеет два направления:

- вермикультивирование, при котором размножают полезных животных – дождевых компостных червей или получают их биомассу;

- вермикомпостирование, главной целью которого являются экологически безопасная переработка различных органических отходов и получение массы экскрементов дождевых компостных червей – копролита (биогумус, вермикомпост) – ценного органического удобрения.

С одной стороны применение вермитехнологии позволяет предотвращать дальнейшее загрязнение природной среды, в том числе и почвы, с другой стороны, получать высокоэффективное органическое удобрение нового поколения – биогумус, использование которого в растениеводстве оздоровляет и восстанавливает почву, снижает потребность в минеральных удобрениях и других защитностимулирующих химических средствах.

Научные исследования по адаптации и совершенствованию технологии вермикомпостирования для производства биогумуса ведутся в России с начала 80-х годов. В Брянской, Владимирской, Калужской, Московской и других областях накоплен опыт вермикомпостировния различных органических субстратов. В Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова и во Владимирском педагогическом институте занимаются селекцией дождевых компостных червей и вывели новые отечественные штаммы этих животных, превосходящие калифорнийского червя по эффективности в 2 раза и более.

Последние годы отмечены особым вниманием к проблемам экологии. В связи с этим возрастает интерес к вермитехнологии. Увеличивается число предприятий, пытающихся размножать дождевых компостных червей, производить их биомассу их копролит. Однако, разнообразие по качеству и составу исходного сырья, природных и местных условий в хозяйстве и многих других факторов обуславливает необходимость разработки научно обоснованных рекомендаций по вермитехнологии в каждом конкретном случае, а также установить оптимальные и эффективные нормы и способы внесения получаемого биогумуса в производстве продукции различных сельскохозяйственных культур.

В республике в силу сильноволнистого характера мезорельефа, высокой распаханности территории и пестроты почвенного покрова преобладающей должна стать адаптивно-ландшафтная почво-водоохранная ресурсосберегающая биологизированная система земледелия, приспособленная к месту хозяйствующего объекта, в котором при соблюдении экологических и экономических требований, применяются все доступные и пригодные технологии земледелия и растениеводства в оптимально возможном сочетании, на длительное время обеспечивающих стабильно высокие урожаи необходимого качества.

В настоящее время Международный экологический фонд при поддержке Совета Федерации и Государственной Думы Российской Федерации, министерств и ведомств, ряда других организаций и предприятий осуществляет программу формирования рынка экологически чистой и безопасной продукции. Появляется возможность вхождения в данную программу, позволяющую ускоренную «раскрутку» производимой продукции, расширение сбыта и продажи по ценам экологически чистой продукции. Поэтому, предлагаемая тема является сегодня весьма своевременной, востребованной и соответствующей «духу» выставки, конкурса и конференции «Экологически чистая (натуральная) и безопасная продукция», которые прошли в Москве с 27 по30 ноября 2007 года во Всероссийском Выставочном Центре (ВВЦ).

В нашей почвенно-климатической зоне примером ведения производства экологически чистой аграрной продукции на основе организованной адаптивно-ландшафтной почво-водоохранной ресурсосберегающей биологизированной системы земледелия является колхоз «Ленинская искра» Ядринского района.

Автор данной работы, заложивший начало мониторинга земель сельскохозяйственного назначения в Чувашии, вот уже 15 лет ведет постоянные наблюдения и производственные эксперименты в данном хозяйстве по оценке комплексного влияния организации территории, лесомелиоративных, гидромелиоративных, агротехнических и биологических мероприятий на эрозию плодородие почвы, на ее биологическую активность, агробиоценоз и продуктивность сельскохозяйственных культур. В 2008 году впервые была предпринята попытка экологической оценки по некоторым показателям зерна, почвы и воды с дальнейшим сравнением этих результатов с результатами, где более интенсивно используется современные агрохимикаты в виде минеральных удобрений и средств защиты растений.

2. 
   Цель и задачи исследования
   

Целью данной работы являются производство экологически чистой продукции в системе адаптивно-ландшафтного биологизированного земледелия.

Задачей работы является сравнительное изучение содержания в почве и продукции растениеводства тяжелых металлов и нитратов, полученных в условиях адаптивно-ландшафтного биологизированного земледелия и в традиционных системах земледелия с использованием современных агрохимикатов и оценка их содержания с точки зрения экологической безопасности продукции.

Объект исследования и место выполнения работы:

- растениеводческая продукция, произведенная в адаптивно ландшафтном биологизированном земледелии колхоза «Ленинская искра» Ядринского района, почва и вода с территории данного хозяйства и растениеводческая продукция, произведенная в интенсивном земледелии ООО «Агрофирма «Санары» Вурнарского района.

В колхозе «Ленинская искра» Ядринского района изучались:

- структура посевных площадей за 2001-2008 г.г. по книге «История полей», паспорту поля и отчетам главного агронома;

- урожайность сельскохозяйственных культур по данным бухгалтерского отчета за 2001-2008 г.г.;

- другие показатели по данным мониторинга земель, проводимого нами в данном хозяйстве с 2004 года.

Отбор почвенных образцов производился под озимой пшеницей в III поле 2-го полевого севооборота на площади 119 га. Для этого по двум диагоналям поля в 24 местах (по 12 мест на каждой диагонали) отбирали образцы почвы из пахотного слоя 0-25 см примерно по 300-400 г. Затем эти образцы тщательно перемешивались, и, из перемешанной почвы отбирался один смешанный образец массой в 2 кг, который доставлялся в испытательный лабораторный центр.

Зерно озимой пшеницы отбиралось из 10 бункеров комбайна во время прямой уборки, по 0,5-0,6 кг из каждого 10 бункеров. Затем зерно высушивалось в закрытом помещении, путем растила на мешковине, и для анализа отбирался смешанный образец массой 1 кг.

Вода была взята из родника в деревне Алешкино потому, что родник близко расположен к полю с озимой пшеницей, т.е. к III полю 2-го севооборота, в специальную стеклянную посуду, выданную лабораторным центром гигиены эпидемиологии в Чувашской Республике.

Почва и зерно озимой пшеницы в ООО «Агрофирма «Санары» отбирались теми же методами, что и в колхозе «Ленинская искра».

Образцы клубней картофеля отбирались в поле 4 первого полевого севооборота, размещенного на площади 52 га после озимой пшеницы Казанская 560. Образцы отбирались в пяти местах, по диагонали. На каждом месте клубни отбирали с 10 кустов, а в сумме с 50 кустов – по 2 клубня. Из 100 отобранных и смешанных клубней в лабораторный центр было направлено 20 клубней.

Методика санитарно-гигиенических исследований представлена в соответствующих таблицах в разделе «Результаты исследования».

3. Результаты исследования

- гармония между человеком и природой, рациональное сочетание сельскохозяйственного производства и экологической обстановки;

- прекращены эрозионные процессы в оврагах и балках, значительно сокращена плоскостная эрозия;

- улучшился водный режим и микроклимат территории колхоза, значительно уменьшился поверхностный сток талых вод и ливневых осадков, поднялся уровень грунтовых вод, оживают родники. Выпадает сильная роса, часты стали туманы, необходимые хмелеплантациям и ряду других культур;

- повышается плодородие земель. Значительно возросла биологическая активность почв и биологическая продуктивность всей территории колхоза. Например, на пашне урожаи зерновых культур с 8 ц в середине 60-х годов поднялись до 35 ц и выше с одного гектара. В 2007 году урожайность озимой пшеницы по различным предшественникам и технологиям варьировала от 36,1 до 67,2 центнера с гектара.

В колхозе создана адаптивно-ландшафтная система земледелия, включающая организацию территории, агротехнический, лесомелиоративный, гидромелиоративный и биологический комплексы.

В агротехническом комплексе произведено коренное изменение структуры посевных площадей на пашне путем увеличения площадей многолетних трав (прежде всего люцерны и клевера) до 50-54%. На пашне организована система севооборотов, включающая 4 полевых, 4 почвозащитных севооборота и 1 кормовой. Достигнуто значительное регулирование баланса гумуса, а в почвозащитных севооборотах наметилась четкая тенденция нарастания гумуса.

Прекращен выпас скота в балках и оврагах. Выделены пастбища для выпаса скота жителей на пашне вокруг всех 14 деревень.

Проведено выполаживание оврагов и балок, превращение их склонов в высокопродуктивные сенокосы за счет люцерны в первые годы после выполаживания, а затем переход на естественный луговой травостой.

На 725 га пашни организована контурно-мелиоративная почвозащитная система для кардинального решения проблемы плоскостной эрозии.

В лесомелиоративном комплексе выполнены лесопосадка в практически во всех оврагах и балках, полезащитные лесные полосы по границам полевых и почвозащитных севооборотов, водорегулирующие лесные полосы, посадка и выращивание кустарников на ветроударных склонах.

Весь комплекс овражно-балочных, полезащитных и водорегулирующих лесных полос в настоящее время занимает 217 га.

Гидромелиоративный комплекс включает:

- прекращение добычи камня и гравия на днищах оврагов;

- организацию каскада плетневых и фашинных запруд в оврагах;

- закрепление днищ оврагов от размыва, берегов речек колышками, хворостом, ботвой хмеля, зарослями ивы и т. д.;

- организацию сети гидросооружений. В настоящее время на территории колхоза сооружен 61 пруд с зеркальной площадью 84 га.

Коренное изменение системы земледелия с комплексом агротехнических, лесомелиоративных и гидромелиоративных мероприятий значительно улучшило экологическую обстановку агроландшафта колхоза «Ленинская искра» и позволило постепенно перевести земледелие на биологическую основу, которое включает:

- широкое возделывание на пашне многолетних бобовых трав, занимающих половину территории колхоза, в сочетании с рациональным комплексом лесополос и гидрографической сетью;

- отказ от применения пестицидов на полях колхоза с 1979 года. Частично они используются для протравливания семян;

- значительное сокращение применения минеральных удобрений. Особый интерес представляет то, что при 4-х кратном уменьшении использования туков, продуктивность пашни не уменьшилась, даже несколько возросла в результате увеличения биологической активности почвы (на территории колхоза ведется мониторинг земель сельскохозяйственного назначения с 1994 года);

- создание в свое время 9 энтомологических заказников для поддержания численности полезных насекомых и, в первую очередь, энтомофагов и опылителей.

Положительные изменения в колхозе, связанные с улучшением ведения всей системы земледелия и сельскохозяйственного производства, с улучшением экологического каркаса территории дали возможность в доперестроечное время значительно поднять экономику колхоза и на этой основе успешно решать проблемы личного подворья (70% растениеводческой продукции с сельскохозяйственных угодий колхоза поступает в личные подсобные хозяйства), образования, культуры, здравоохранения и воспитания молодежи. Все 14 деревень, входящие в колхоз, газифицированы, соединены асфальтированными дорогами.

С 2004 года в колхозе (почти первыми в республике) начали постепенно переходить к ресурсосберегающим технологиям производства растениеводческой продукции в таком звене севооборота: яровые зерновые с измельчением соломы при уборке – чистый пар – озимая пшеница. Чистые пары являются временным звеном, и они выполняют основную функцию по окультуриванию поля, по выравниванию поверхности, и, самое главное, - по сороочищению. Для Чувашии как показывает опыт, чистые пары необходимы и неизбежны для переходного периода.

Вся технология выполнялась отечественной техникой. К сожалению, по ряду экономических причин, после начала реформ в России, колхоз оказался не в состоянии приобретать современную высокотехнологичную и производительную технику. Основной парк сельскохозяйственных машин и орудий выработал срок эксплуатации. Ремонт и техническое обслуживание требует больших затрат. В последние годы из новых машин и орудий приобретены трактор МТЗ 1221, универсальный посевной агрегат АУП-18, дискатор БДМ 3х4, зерноуборочный комбайн ДОН-1500 с измельчителем.

Главной помехой в расширении ресурсосберегающих технологий в севооборотах в целом является очень низкий уровень технического обеспечения в колхозе. Из-за этой причины не удается своевременно, качественно и производительно выполнить весь комплекс технологических операций.

Таким образом, в колхозе «Ленинская искра» создана основа сберегающего земледелия, его базис – адаптивно-ландшафтная организация территории с эффективным экологическим каркасом является уникальным не только для Чувашии, но и для всей России. Созданный территориальный каркас, охватывающий весь земельный массив, позволяет воспроизводить плодородие ландшафта и получать экологически чистую продукцию. Поэтому этот опыт должен быть сохранен и расширен путем создания инновационного центра для ускорения и масштабного внедрения сберегающего биологизированного земледелия в лесостепной зоне, включая точное земледелие и ресурсосберегающие технологии.

Колхоз мог бы стать центром переподготовки руководителей АПК всех регионов, специалистов и других работников сельского хозяйства Приволжского федерального округа для перехода к сберегающему земледелию в целом. Для создания такого центра колхоз располагает земельной территорией, помещениями-аудиториями, сетью дорог и другой инфраструктурой, кроме системы сельскохозяйственных машин. Имеется научный потенциал. Колхоз является лабораторией экологически чистой продукции и социального развития села Чувашской государственной сельскохозяйственной академии. Как было указано выше, на территории колхоза силами ученых ЧГСХА (Ильина Т. А., Васильев О. А.) ведется мониторинг земель, а ресурсосберегающие технологии внедряются при тесном сотрудничестве с профессором ЧГСХА Мутиковым В. М.

экологически чистой аграрной продукции в колхозе «Ленинская искра».

Анализ производства растениеводческой продукции за 2001-2008 г.г.
Сельское хозяйство исторически формировалось в условиях исключительно большого разнообразия почвенно-климатических, экологических и других факторов. Развитие технического прогресса в России в конце ХIХ и в течение ХХ веков резко изменило соотношение сил природы и человека и поставило в повестку дня проблему сохранения окружающей среды и агроэкосистем. В ХХ веке в России техногенная нагрузка на природные экосистемы нарастала угрожающей силой. Этому способствовали все возрастающая распашка земель, вырубка лесов, внедрение интенсивных систем земледелия с использованием большой доли промышленных средств производства. Эти масштабные изменения происходили без учета особенностей и «запаса прочности» природных ландшафтов и агроэкосистем. Таким образом, современная окружающая среда по совокупности объективных показателей значительно негативно отличается от той среды, которая характеризовалась до середины ХIХ века.

В Чувашской Республике в силу ряда объективных и субъективных причин из всех природных ресурсов в большей мере пострадала почва – основное средство производства аграрной продукции. Она интенсивно деградировала, начиная с 20-х – 30-х годов ХХ века под влиянием главного негативного фактора – эрозии почвы. В Приволжском федеральном округе, да и в России в целом, Чувашия имеет наибольшую долю смытых почв. Главными причинами такого разрушающего почву фактора, как эрозия, являются сведение лесов, особенности рельефа местности, выражающиеся высокой степенью изрезанности оврагами и балками, рыхлая, неустойчивая к разрушению почвообразующая порода, распашка эрозионно опасных земель, увеличение доли пашни в сельскохозяйственных угодьях, переувлажнение пашни и ухудшение инфильтрации воды. Не последнюю роль в деградации почв через эрозию играют традиционная технология в земледелии с преимущественным использованием отвальной вспашки, высокая плотность населения и др.

Поэтому 40 лет назад в Чувашии большую опасность разрушения экологической среды, т.е. самой среды обитания и благополучия местного населения осознали в колхозе «Ленинская искра» Ядринского района. Айдаку А. П., возглавлявшему хозяйство более четырех десятилетий, удалось решить широкий круг вопросов экологических и социальных проблем и осуществить комплекс мероприятий по рациональному природопользованию и формировать у населения бережное отношение к природе. Многолетняя целенаправленная работа по рациональному природопользованию охватывает все природные ресурсы территории, закрепленные за хозяйством, - земли, леса, водные источники, растительный и животный мир. Сохраняется, воспроизводится и повышается плодородие почв, выращиваются стабильно высокие урожаи экологически чистой сельскохозяйственной продукции, рационально используются биологические ресурсы, все многообразие растительного и животного мира.

В колхозе осуществлен широкий комплекс противоэрозионных мер, включающий организационно-хозяйственные, агротехнические, луголесомелиоративные и гидротехнические, которые обеспечили почти полное прекращение эрозионных процессов. Так, наши специальные исследования методом стоковых площадок, так и расчетным методом по Уашмайеру и Смиту показали, что среднегодовая величина смыва почвы плоскостной эрозией в полевых севооборотах составляет 3,1, в кормовом – 3,9 и в почвозащитных – 4,1 тонны с каждого гектара. Это на фоне интенсивности смыва для Сурского правобережья Ядринского района, равного 10-20 тонн с гектара в год. Таким образом, продуманный системный комплекс противоэрозионных мер в 3-5 раз уменьшил потерю почвы на пашне. В хозяйстве в больших объемах осуществлено защитное лесоразведение – наиболее эффективное средство борьбы с эрозией почв. В 1985 году на склоновых землях для более полного решения проблемы плоскостного смыва почвы в колхозе была развернута работа по контурно-мелиоративной организации территории с созданием системы горизонтальных водорегулирующих лесных полос из двух рядов деревьев с водопоглощающей канавой между ними. Такую организацию склоновых земель осуществили на площади более 700 гектаров.

В колхозе очень сильно была выражена донно-овражная эрозия, которая усиливала и плоскостную. Причинами расширения масштабов линейной эрозии явились массовое добывание камня со дна оврагов для дорожного строительства и бессистемный выпас скота. Общая длина днищ оврагов и балок составляла около 80 км, и почти все они были действующими. Проблемы линейной эрозии в колхозе успешно решены, в основном, двумя способами – строительством запрудов по дну действующих оврагов с последующим закреплением днищ оврагов снопами хвороста, ботвой хмеля, соломой люцерны, ботвой картофеля. После заиления днищ оврагов их засевали костром безостым, тимофеевкой, ежой сборной. Кроме того, заиленные запруды закрепляли посадками ивы и ветлы.

Колхоз «Ленинская искра», располагающий сберегающим биологизированным и почвозащитным земледелием, созданным в течение 40 лет, производит растениеводческую продукцию (кроме хмеля) практически без применения пестицидов с 1979 года, т. е. в последние 30 лет. Незначительное их использование связано лишь с предпосевной обработкой семян фунгицидом. Созданный агроэкотип, адаптированный к местному ландшафту, в основном обеспечивает биологический баланс патогенных и сапрофитных живых организмов (микрофлоры, мезофауны и др.), и посевы сельскохозяйственных культур не испытывают экстремальные потери урожая от вредителей и болезней. Несколько иное состояние посевов по уровню засоренности сорно-полевой растительностью. В ряде случаев (на отдельных полях) из-за отклонения от агротехнологических требований (это, прежде всего, в системе обработки почвы), засоренность как малолетними, так и многолетними сорняками, выходит за рамки порога экономической вредоносности. Однако адаптированная структура посевных площадей и система полевых, почвозащитных и кормового севооборотов позволяет на достаточно высоком уровне производить товарную экологически чистую продукцию с содержанием пестицидов и афлатоксинов В₁ ниже гигиенически допустимых нормативов. Структура посевных площадей в среднем за 8 лет (2001-2008 г.г.) и за последние три года (2006-2008 г.г.) представлена в таблице 1.

Таблица 1

Структура посевных площадей за 8 лет (средняя) и последние

три года в колхозе «Ленинская искра»

Группа с.-х. культур	Структура посевных площадей, %
	Среднее за 2001-2008 г.г.	в том числе
		2006	2007	2008	Среднее за 2006-2008 г.г.
1. Зерновые и зернобобовые в том числе:	34,4	35,3	30,1	32,5	32,6
озимые зерновые	8,6	6,4	12,5	8,9	9,3
яровые зерновые	23,6	27,7	16,1	23,3	22,4
зернобобовые	2,2	1,2	1,5	0,3	1,0
2. Однолетние травы	7,2	5,1	8,5	10,1	7,9
3. Многолетние травы	51,6	48,6	46,3	53,1	52,2
4. Чистые пары	–	7,6	7,5	4,3	6,5
Всего	93,2	96,6	92,4	100	99,2

Данные таблицы 1 показывают, что структура посевов направлена, в первую очередь, на воспроизводство плодородия почв на пашне и на предотвращение потерь почвы в результате водной эрозии. При наличии более 50% многолетних (преимущественно бобовых – люцерны и клевера), однолетних трав на уровне 7-8% и зерновых – 32-35%, в сочетании с почвозащитными и полезащитными лесонасаждениями и контурно-мелиоративной организацией территории, почва, как главный и незаменимый ресурс, устойчиво защищена от разрушения и потерь. Кроме того, многолетние травы обеспечивают положительный баланс органического вещества в почве, оставляя его после себя больше, чем потери. Результаты мониторинга почв по органическому веществу показывают положительную динамику накопления гумуса, и, в первую очередь, в почвозащитных севооборотах. В последних, в структуре посевов многолетние травы занимают более 67%, в полевых на уровне - 25%.

Необходимо отметить и то, что по экономическим причинам, хозяйство, уменьшив в 4 раза применение минеральных удобрений за последние 18 лет, не потеряло урожаи и валовые сборы зерна и другой растениеводческой продукции. Объясняется это явление тем, что при среднем уровне содержания фосфора и калия, многолетние бобовые травы вместе со стабильным балансом гумуса синтезируют и оставляют в почве достаточно азота для получения 34-35 центнеров зерна с каждого гектара (таблица 2).

Таблица 2

Как видно из таблицы 2, средняя урожайность зерновых культур за последние 8 лет составила 34,6 ц/га.

При этом колхоз «Ленинская искра» производит чистую растениеводческую продукцию, которая напрямую связана с экологической чистотой почвы.

Таблица 3

Результаты санитарно-гигиенических исследований почвы

Определяемые показатели	Результаты исследования	Единицы измерения	НД на методы исследования
Цинк Медь 2,4Д СПЗ	1,10,2 0,220,02 0,00 0,0	мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг	МУ 3210-85 МУ 3210-85 МУ 1541-76 МУ 2.1.7.730-99
Микробиологические исследования
Индекс БГКП Индекс энтерококков Патогенные бактерии, в т.ч. сальмонеллы	менее1 1 0	клетка/г клетка/г клетка/г	МР ФЦ/4022от24.12.2004г. МР ФЦ/4022от24.12.2004 г. МР ФЦ/4022от24.12.2004г.

Заключение: Почва по суммарному показателю загрязнения исследованными химическим и микробиологическим показателям относится к категории «Чистая» согласно СанПиН 2.1.7.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы».

зерна озимой пшеницы сорта Московская 39

Таблица 5

Заключение: Вода родника по исследованным показателям соответствует требованиям СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источника».

Как было указано выше (раздел 2), задачей работы является сравнительное изучение содержания в почве и продукции растениеводства тяжелых металлов и нитратов, полученных в условиях адаптивно-ландшафтного биологизированного земледелия колхоза «Ленинская искра», и в почве и в растениеводческой продукции, произведенной в интенсивном земледелии с использованием современных агрохимикатов в ООО «Агрофирма «Санары» Вурнарского района. Ниже представляются результаты исследований по данному хозяйству.
3.3. Результаты санитарно-гигиенических исследований почвы,

зерна и клубней картофеля в ООО «Агрофирма «Санары»

Таблица 6

Санитарно-гигиенические исследования почвы

под озимой пшеницей (ООО «Агрофирма «Санары»)

Определяемые показатели	Результаты исследования	Единицы измерения	НД на методы исследования
Цинк Медь 2,4 Д СПЗ	1,530,28 0,120,03 000 0,0	мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг	МУ3210-85 МУ3210-85 МУ1541-76 МУ2.1.7.730-99
Микробиологические исследования
Индекс БГКП Индекс энтерококков Патогенные бактерии, в т.ч. сальмонеллы	<1 <1 0	клетка/г клетка/г клетка/г	МР №ФЦ/4022 от 24.12.2004 МР №ФЦ/4022 от 24.12.2004 МР №ФЦ/4022 от 24.12.2004

Заключение: Почва под озимой пшеницей по суммарному показателю загрязнения исследованными химическими веществами относится к категории «Допустимая», по микробиологическим, паразитологическим показателям к категории «Чистая».

Таблица 7

Санитарно-гигиенические исследования почвы

под картофелем (ООО «Агрофирма «Санары»)

Определяемые показатели	Результаты исследования	Единицы измерения	НД на методы исследования
Цинк Медь 2,4Д СПЗ	1,110,2 0,120,03 0,00 0,00	мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг	МУ3210-85 МУ3210-85 МУ1541-76 МУ2.1.7.730-99
Микробиологические исследования
Индекс БГКП Индекс энтерококков Патогенные бактерии в т.ч. сальмонеллы	<1 <1 0	клетка/г клетка/г клетка/г	МР №ФЦ/4022 от 24.12.2004 МР №ФЦ/4022 от 24.12.2004 МР №ФЦ/4022 от 24.12.2004

Заключение: почва под картофелем по суммарному показателю загрязнения исследованными химическими веществами относится к категории «Допустимая», по микробиологическим, паразитологическим показателям к категории «Чистая».

Таблица8

Санитарно-гигиенические исследования зерна озимой пшеницы

сорта Московская 39 (ООО «Агрофирма «Санары»)

Определяемые показатели	Результаты исследования	Гигиенические нормативы, не более	Единицы измерения	НД на методы исследования
Массовая доля белка на сухое вещество Массовая доля влаги Массовая доля сырой клейковины Качество сырой клейковины 2,4 Д, кислоты, ее соли и эфиры Афлотоксин В1 Нитраты	13,620,34 12,10,5 24,722,83 404 0,00 <0,003 277	не допускается 0,005	% % % ед. прибора ИДК мг/кг мг/кг мг/кг	ГОСТ 10846-91 ГОСТ13586.5-93 ГОСТ13586.1-68 ГОСТ13586.1-68 МУ 1541-76 ГОСТ 30711-01 МУ 5048-89

Заключение: Продовольственное зерно озимой пшеницы по нормируемым показателям соответствует требованиям СанПиН «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов».

Таблица9

Санитарно-гигиенические исследования

клубней картофеля сорта Удача (ООО «Агрофирма «Санары»)

Определяемые показатели	Результаты исследования	Гигиенические нормативы	Единицы измерения	НД на методы исследования
Массовая доля сухих веществ Нитраты 2,4Д Афлотоксин В1	20,10,7 8321 0,00 <0,003	250 0,005	% мг/кг мг/кг мг/кг	МУ 1-40/3805-91 МУ 5048-89 МУ 1541-76 ГОСТ 30711-01

Заключение: Клубни картофеля по нормируемым показателям соответствуют требованиям СанПиН «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов».

Таким образом, в 2008 году в процессе выполнения научно-исследовательской работы по теме «Производство экологически чистой аграрной продукции на основе биологизации земледелия» осуществлены:

- анализ и оценка структуры посевных площадей в адаптивно-ландшафтном почвозащитном биологизированном земледелии колхоза «Ленинская искра» Ядринского района;

- анализ и оценка урожайности сельскохозяйственных культур в данном хозяйстве за последние 8 и последние 3 года;

- отбор почвенных образцов, родниковой воды и зерна в колхозе «Ленинская искра» для санитарно-гигиенических исследований и анализ их в испытательном лабораторном центре «Центр гигиены и эпидемиологии в Чувашской Республике – Чувашия»;

- отбор почвенных образцов, зерна и клубней картофеля в ООО «Агрофирма «Санары» для санитарно-гигиенических исследований в том же центре.

Выводы
1. Созданная в колхозе «Ленинская искра» Ядринского района в течение 40-45 лет система земледелия, адаптированная к местному ландшафту, максимально биологизированная комплексом лесомелиоративных, гидромелиоративных, агротехнических и биологизированных мероприятий, стала во многом саморегулирующейся системой, значительно уменьшившей потери почвы как основного средства производства в результате водной эрозии.

Разумное сочетание пашни с оврагами, балками и водоемами, края и склоны которых в значительной мере облесены, расчленение больших полей лесополосами, возделывание на больших площадях многолетних трав, энтомологические заказники дали приют миллионам и миллионам энтомофагов и опылителей, птицам, увеличили биологический потенциал территории. Созданный агроэкотип в основном обеспечивает биологический баланс патогенных и сапрофитных живых организмов (микрофлоры, мезофауны и др.). Поэтому посевы с.-х. культур не испытывают экстремальные потери урожая от вредителей и болезней. Ведь с 1979 года, т.е. практически 30 лет колхоз не применяет современные химические средства защиты растений.

2. 
   На пашне в течение последних 8 лет (2001-2008 г.г.) в структуре посевов ведущее место занимают многолетние травы, преимущественно бобовые – люцерна и клевер на уровне 52%, однолетние травы – 7-8% и зерновые – 32-35 %. Многолетние травы, оставляя после себя больше органического вещества, чем потери обеспечивают баланс гумуса в хозяйстве, а в почвозащитных севооборотах, где их доля составляет 67% - положительную динамику накопления гумуса. Об этом свидетельствуют мониторинг, проводимый нами на пашне в течение последних 15 лет.
   
3. 
   Биологизированное адаптивно-ландшафтное устройство территории обеспечивает устойчивость производства растениеводческой продукции. При уменьшении применения минеральных удобрений с 1990-х годов в 4 раза и при отсутствии использования пестицидов средняя урожайность за последние 8 лет (2001-2008г.г.) составила 34,6 ц/га, а за последние три года (2006-2008г.г.) – 35,7 ц/га. За 2006-2008 г.г. озимые обеспечили сбор зерна с каждого гектара по 39,8ц, яровые зерновые – 30,5 ц (ниже озимых на 9,4 ц), зернобобовые – 23,6ц. При этом минеральные удобрения вносились под озимые на уровне 73 кг NPK на гектар, под яровые зерновые – 41 кг, т.е. вынос урожаем макроэлементов оказался озимыми культурами в 3,8 раза, а яровыми зерновыми культурами в 5,2 раза выше, чем они вносились в виде минеральных туков. При этом сохранялось и потенциальное и эффективное плодородие. Вопрос, за счет чего обеспечивалась потребность растений, в целом, урожая в элементах пищи? За счет активизации биологических процессов в почве, за счет поступления большого количества симбиотического азота в результате широкого возделывания бобовых многолетних трав, использования сидерации, соломы зерновых культур и других растительных остатков, за счет перевода недоступного фосфора и калия в почве в доступную для растений форму.
   
4. 
   Экологический каркас, созданный на территории колхоза, позволяет хозяйству производить экологически чистую растениеводческую продукцию.
   

Санитарно-гигиенические исследования зерна озимой пшеницы сорта Московская 39 показали, что при массовой доле сырой клейковины 28,84% содержание нитратов составило лишь 36 мг/кг (гигиеническая норма 250 мг/кг), афлотоксина В₁ – менее 0,003 (гигиеническая норма не более 0,005), отсутствовало 2,4 Д. Это в полной мере соответствует требованиям СанПиН. Такая чистая продукция связана в первую очередь с уровнем «чистоты» самой почвы. Специальные исследования почвы на тяжелые металлы цинк, медь, на гербициды группы 2,4Д, а также микробиологические исследования на индекс БГКП, энтерококков, патогенных бактерий, в т.ч. сальмонеллы показали, что по суммарному показателю загрязнения почва относится к категории «Чистая» согласно СанПиН 2.1.7.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы».

Родниковые воды, как воды нецентрализованного водоснабжения, по своим качественным показателям во многом зависят от уровня чистоты или загрязненности почв. Вот лишь некоторые результаты исследования. Содержание нитратов при гигиенических нормативах должно быть не более 45 мг/дм³, а в колхозе «Ленинская искра» оно составило меньше 0,1 мг/дм³, т.е. в сотни раз меньше, чем допустимый норматив. Или, например, содержание гербицидов из группы 2,4 Д. Гигиенический норматив не более 0,03 мг/дм³, а в исследуемой воде – 0,002, т.е. в 15 раз меньше допустимой концентрации.

Конечно, такая вода соответствует всем требованиям СанПиН и является чистейшей. Она и по перманганантной окисляемости, общей жесткости и сухому остатку имеет показатели значительно ниже, чем допустимые гигиенические нормативы.

2. 
   В производстве растениеводческой продукции в ООО «Агрофирма «Санары» применяются интенсивные технологии с использованием относительно высоких доз минеральных удобрений и широким применением современных химических средств защиты растений.
   

Например, при возделывании озимой пшеницы Казанская 560 на площади 52га в 2007году использовались:

- минеральные удобрения – 89 кг NPK на 1 га;

- протравитель семян – Бункер, ВСК (60г/л) – 0,4 л/т;

- в борьбе с болезнями: осенью обработка растений фундазолом (0,6 кг/га), весной – зерномакс, КЭ – 0,3 л/га, магнум, ВДГ – 5 л/га,колосаль, КЭ – 0,5 л/га, карбамид – 5 кг/га, гумат – 30 г/га, в фазу колошения – колосаль, КЭ – 0,5 л/га, дандим, КЭ – 0,9 л/га против комплекса вредителей;

- листовая подкормка – мастер специальный – 2 кг/га.

Широко применяются минеральные удобрения и химические средства защиты и на посевах яровых зерновых, картофеля и других культур.

Однако специальные санитарно-гигиенические исследования почвы, зерна и клубней картофеля в испытательном лабораторном центре гигиены и эпидемиологии Чувашской Республики только в одном случае, т.е. почву под озимой пшеницей по суммарному показателю загрязнения цинком и медью, отнесли к категории «Допустимая». Во всех остальных случаях, т.е. почва под картофелем, зерно озимой пшеницы и клубни картофеля по всем нормируемым показателям соответствовали требованиям СанПиН. Поэтому следует полагать, что почвы на территории ООО «Агрофирма «Санары» еще не загрязнены в той мере, которые могли бы быть выявлены современными методами исследования, чем располагает лабораторный центр.

Очевидно в будущем возникает необходимость мониторинга пашни, продуктов растениеводства для недопущения загрязненности выше гигиенических нормативов.

жүктеу/скачать 371.76 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: