Агроэкологический мониторинг

Ежегодно анализируется от 30 до 60 источников воды, применяемой человеком в быту: колодцы, скважины, реки, озёра и пруды для полива овощных участков. За период 1991-1999 г.г. обнаруживались факты превышения ПДК по содержанию N03 в пробах из колодцев. Отмечалось даже десятикратное превышение нитратов - 497 мг/л в пробах воды колодцев вблизи животноводческих ферм. Обнаруживается высокое содержание нитратов в частных колодцах, что связано с систематическим применением большого количества органических удобрений на индивидуальных участках. Такой водой поливают огороды, в связи с чем избыток нитратов накапливается в овощах.

В воде источников другого происхождения избытка нитратов не найдено.

В грубых кормах для животноводства опасного содержания N03 не обнаруживается. Травы в хозяйствах практически не удобряются. В отдельные годы лишь в силосе и сенаже находится более 500 мг/кг нитратов, что выше ПДК. По пропашным культурам создаются благоприятные условия для накопления большого количества минерального подвижного азота.

Мощным источником загрязнения окружающей среды нитратами являются отходы животноводства.

В связи с экономическим кризисом в последние годы в сильной степени сократилось поголовье скота в животноводстве. Между тем, резко ухудшилась культура ведения самого производства. Частая смена руководителей, нехватка ГСМ и техники нарушили взаимодействие звеньев экологической системы «ферма-поле».

При бесподстилочном содержании животных в продукцию трансформируется лишь очень незначительное количество азота корма. Если оставшийся азот не вовлекается в биологический круговорот, то он становится мощным фактором загрязнения ландшафтов и с-х продукции.

На крупных животноводческих комплексах существующие поля утилизации сильно ограничены в размерах в связи с большими затратами на транспортировку стоков. Они функционируют, как правило, в условиях перегрузки азотом. Даже на малых фермах наблюдается нарушение технологии утилизации и агрономической ориентации их использования - рекомендации внесения в пар под зерновые культуры.

Реальную угрозу экологии в настоящее время представляют действующие крупные птицефабрики. Свежий куриный помет отличается высоким содержанием минеральных форм азота.

Скапливаясь в больших количествах у источников, органика теряет аммиак, смывается ливневыми осадками и талыми водами. Таким образом происходит загрязнение водных источников поверзностного типа. Просачиваясь, органические удобрения приносят избыток нитратов в индивидуальные колодцы и скважины.

Систематическое внесение органики на ближайших, ограниченных по площади, полях вызывает внутрипочвенную миграцию NОз, что в конечном итоге загрязняет грунтовые воды. Кроме того, избыток нитратов накапливается в кормовой продукции и овощах.

По этой причине необходимо реализовывать все имеющиеся средства для предотвращения потерь из удобрений. Так для утилизации жидкого птичьего помёта и навоза необходимо широко использовать компостирование их. [2]

Глава 4. Особенности проведения агроэкологического мониторинга на мелиорированных землях

В районах орошаемого земледелия требуется более обстоятельный учет влияния орошения, средств химизации и других факторов на плодородие почв, урожайность и качество получаемой продукции, минерализацию и загрязнение поверхностных и грунтовых вод.

Задача мониторинга заключается в контролировании, оценке, прогнозировании и управлении состоянием основных показателей плодородия почвы и гидрогеологической среды с целью получения высоких и устойчивых урожаев хорошего качества при минимальных расходах воды и удобрений на единицу продукции, а также предотвращения загрязнения окружающей природной среды.Мониторинг, осуществляемый на базе длительных стационарных опытов и специальных полигонов, целесообразно сопровождать лизиметрическими и микрополевыми опытами с меченым азотом.

Агроэкологический мониторинг проводят во всех зонах орошаемого земледелия с учетом внутризональных почвенных и гидрогеологических особенностей. Набор контролируемых показателей в разных почвенно-климатических зонах может варьировать.

Для изучения динамики содержания подвижных форм элементов питания в почве почвенные образцы необходимо отбирать в основные фазы развития тех или иных культур. Содержание нитратного и аммонийного азота определяют в слоях 0...30, 31...40, 41...60, 61...80, 81... 100 см. В начале и в конце вегетационного периода содержание нитратного азота определяют и в более глубоких слоях (100...120, 121...140, 141...160, 161...180, 181...200см или же до уровня грунтовых вод при близком их стоянии).

Содержание подвижного фосфора и калия по основным фазам развития фиксируют в слоях 0...30 и 31...40 см. Содержание подвижного фосфора и калия, форм этих элементов и степень их подвижности в указанных слоях почвы и до метровой глубины измеряют в начале и в конце вегетации первой и последней культур севооборота.

Содержание подвижных форм микроэлементов, фтора и тяжелых металлов, нитрификационная способность и биологическая активность почвы, содержание легкогидролизуемого азота диагностируют в пахотном слое почвы в начале активной вегетации культур.

В зонах распространения засоленных почв в начале и в конце периода вегетации находят общее содержание водорастворимых солей и состав их в слоях 0...30, 31...40, 41...60, 61...80, 81...100 см или до горизонта грунтовых вод (при глубине их залегания 1,5...2,0 м). При больших глубинах стояния грунтовых вод (З...4м и более) замеры проводят в специальных скважинах. В основании фазы развития культур определяют общее содержание солей, их состав (в том числе содержание нитратов). При наличии дренажной сети фиксируют степень минерализации и состав солей, содержание питательных веществ, остаточное количество пестицидов в дренажных водах.

В зонах распространения солонцеватых почв и солонцов после проведения специальных мелиоративных приемов (внесение гипса или фосфогипса, плантажная или трехъярусная вспашка и другие мероприятия) в начале и в конце вегетации устанавливают содержание обменного натрия в мг-экв/100г и в процентах от емкости поглощения в слоях 0...30, 31...40 и 41...50 см.Кислотность почвы (рН водной и солевой вытяжек) в пахотном слое выщелоченных черноземов, серых лесных и дерново-подзолистых почв следует оценивать в начале вегетации.

При выращивании сельскохозяйственных культур по технологиям, предусматривающим применение пестицидов, в конце вегетационного периода в пахотном слое почвы диагностируют содержание остатков этих препаратов и их метаболитов, нитрозоаминов.

Объемную массу пахотного слоя почвы соотносят с началом и с концом вегетационного периода и проводят по почвенному профилю до глубины 100 см. При этом учитывают продолжительность ротации севооборота. Микроагрегатный состав пахотного и подпахотного слоев (0...30 и 31...50 см) устанавливают в начале вегетации первой и последней культур севооборота, а также культур, размещаемых по пласту и обороту пласта люцерны и клевера.В условиях орошения необходим постоянный контроль за влажностью почвы. Отбирают образцы послойно через 10 см до метровой глубины в период появления всходов, затем через 7...10 сут в период вегетации и перед уборкой, а также перед и после полива.

Валовое содержание N, Р,05 и К20, содержание гумуса, наименьшую влагоемкость (НВ), максимальную гигроскопичность, влажность устойчивого завядания, плотность твердой фазы (удельная масса) фиксируют в пахотном (0...30 см) и нижележащих слоях до глубины 1 м (по генетическим горизонтам с указанием их мощности или в слоях 30...40, 41...60, 61...80, 81...100 см) в начале вегетации первой и в конце вегетации последней культур севооборота.

Фракционный состав гумуса, емкость поглощения, состав обменных оснований, гидролитическую кислотность (в кислых почвах), карбонатность, валовое содержание Са, Mg, S, Al, Fe, микроэлементов, фтора, тяжелых металлов определяют в пахотном слое почвы в начале и в конце ротации севооборота.

Для диагностики указанных показателей в необходимые сроки с помощью бура отбирают образцы почвы, составленные смешиванием пяти индивидуальных образцов с пахотного слоя и трех с нижележащих слоев. Влажность почвы определяют в индивидуальных образцах, взятых с трех скважин на делянке (полигоне).

Оценивают также содержание макро- и микроэлементов в растениях в основные фазы их развития; содержание в получаемой продукции нитратов, нитритов, нитрозоаминов, остаточного количества пестицидов и их метаболитов, фтора, тяжелых металлов.

Для осушенных почв мониторинг должен включать наблюдения за состоянием и изменением их во времени и в пространстве, оценку состояния почвенного покрова и прогноз возможных его изменений; разработку научно обоснованных приемов регулирования состояния почв и режимов, непосредственно определяющих их плодородие.На осушаемых землях основными процессами, приводящими к отрицательным экологическим последствиям, являются загрязнение растительной продукции нитратами, а кормов избыточным количеством калия, загрязнение почвы тяжелыми металлами, пестицидами и другими нежелательными компонентами. Особое значение приобретают процессы разрушения органического вещества, наблюдаемые прежде всего на торфяных почвах («сработка» торфа).

Разрушение органического вещества приводит к потерям его, а с ним и элементов почвенного питания, обусловливает увеличение концентрации биогенных элементов, продуктов техногенеза в дренажных и грунтовых водах, близлежащих водоемах.

Особенностью осушенных почв является высокая степень подвижности элементов питания и связанное с этим более интенсивное вымывание их в окружающие водоемы и т. д.[1]

Заключение

Рассмотренные сведения по агроэкологическому мониторингу относятся в первую очередь к отраслям растениеводства. Они, несомненно, позволяют получить важный и необходимый материал для серьезной экологизации этой области сельскохозяйственной деятельности. Вместе с тем пока еще не сложилась четкая система мониторинга применительно к животноводству с учетом возможных способов его ведения (пастбищное, стойловое), а также кормопроизводству. Представляется, что здесь в первую очередь необходимо грамотное обобщение и осмысление накопленных фактических данных, что послужит реальным шагом к последующей выработке соответствующих методических рекомендаций. В принципе же система агроэкологического мониторинга распространяется на весь агропромышленный комплекс, на все его подсистемы, связанные с производством, переработкой и хранением продукции, материально-техническим обслуживанием и т.д. Только в этом случае концепция экологизации сельского хозяйства получит реальную и надежную основу для полноценного практического воплощения.

Список литературы

1.      Агроэкология. В. А. Черников, Р. М. Алексансин, А. В. Голубев и др. Москва, Колос 2000.

2.      Состояние почвеннового плодородия и агроэкологическая ситуация в земледелии Новосибирской области. Мурин В. Н., Беленко А. Н, Ефимова Г. И. Государственный центр агрохимической службы «Новосибирский»

31