Основні напрямки екологічної стабілізації агроекосистем

3. Основні напрямки екологічної стабілізації агроекосистем

Для покращання якості й екологічної чистоти сільськогосподарської продукції та збереження агроресурсів треба впроваджувати агроекологічні підходи до ведення сільського господарства. Ці підходи не потребують великих інвестицій, не знижують вихід продукції, яка стане більш рентабельною.

Одним із напрямків сталого розвитку агросфери має стати оптимізація структури сільськогосподарських екосистем. Хоча протягом останнього десятиріччя досягнуто значних успіхів у вивченні агроекологічних систем, тільки відносно невелика частина цих знань реалізована на практиці.

Необхідно підкреслити: агроекосистема - це досить складна система, створена під впливом природних та кліматичних факторів і діяльності людини. Агроекосистема є природним комплексом, в якому всі основні компоненти: рельєф, клімат, води, ґрунти, рослинний і тваринний світ перебувають у складній взаємодії та взаємообумовленості, створюючи однорідну за умовами розвитку нерозривну систему.

Ландшафт не залишається незмінним. Використання ресур-совідтворювальної системи ландшафту змінює тією чи іншою мірою також його складові. В агроландшафтах природна рослинність найчастіше замінюється на культурну. Тому для ландшафтів, що використовуються як сільськогосподарські угіддя, питання їх охорони необхідно розглядати як захист від деградації в процесі використання. Такий підхід потребує застосування технологій, які б ураховували збереження ресурсовідтворювальних властивостей складної, точно збалансованої системи, якою є ландшафт.

Зміна того чи іншого компоненту агроландшафту або технологій його використання завжди позначається не тільки на ньому самому, а й на інших ландшафтах. Це свідчить, що існує взаємозв'язок як між елементами ландшафту, так і між ландшафтами. Наприклад, збільшення внесення органічних і мінеральних добрив виявить себе не тільки збільшенням врожаю на полях, але й інтенсивним цвітінням водойм, в які разом із дощовими водами, що стікають зі схилів, надходять і речовини, які стимулюють розвиток синьо-зелених водоростей. Зміни агротехніки обов'язково позначаться на розвиткові ерозійних процесів, зміні водності річок.

Зростання інтенсивності руху автотранспорту на магістральних автошляхах посилює забруднення ґрунтового покриву і рослин на полях, які прилягають до цих шляхів, - а це негативно відбивається на якості вирощеної там рослинницької продукції

і опосередковано впливає на здоров'я людей. Таких прикладів можна навести багато. З цього випливає висновок: створення будь-якої технології використання території, вод і земель повинно завжди враховувати як складний зв'язок елементів природи в самих ландшафтах, так і їх зв'язок між собою.

Реалізація будь-яких сільськогосподарських проектів вимагає екологічного моделювання і прогнозування негативних змін, що можуть виникнути. Необхідний постійний моніторинг за цими змінами, проведення заходів щодо регулювання агроландшафту, підтримки його відтворювальних властивостей на оптимальному рівні.

Агроландшафти є системами, що безперервно відтворюють властивості та умови, необхідні для самого існування людини. Тобто підтримують високу родючість ґрунтів, запобігають їх ерозії та деградації, зберігають хімічний та біологічний склад поверхневих і ґрунтових вод, відтворюють дику флору та фауну.

Ґрунти, біота, природні води агроландшафту беруть участь у процесі його самоочищення. Внаслідок обмінів речовиною та енергією, які відбуваються в межах агроландшафту і між природними ландшафтами, стан навіть досить віддалених від нас ландшафтних систем може суттєво впливати на навколишнє середовище. Тому постає проблема повсюдної охорони ландшафтів як механізмів загальної глобальної системи відтворення фундаментальних, найнеобхідніших для життя властивостей навколишнього середовища: газового складу атмосфери, хімічного і біологічного складу ґрунтів і вод, теплового режиму та ін.

Ґрунтовий покрив - базовий компонент агроландшафту, основний засіб сільськогосподарського виробництва, від стану якого значною мірою залежить продуктивність агроекосистем. Саме ґрунт є середовищем, яке забезпечує постійну взаємодію малих і великих біологічних кругообігів речовини в агросфері, забезпечує концентрацію і накопичення вологи, поживних речовин. Ґрунтовий покрив, як бачимо, має не тільки суто агро-ландшафтне, але й універсальне біосферне значення.

Екологічної стабілізації агроландшафтів можна досягти:

- оптимальною просторовою організацією земельних ресурсів різноманітного призначення;

- екологічно збалансованим співвідношенням між орними землями та іншими угіддями з урахуванням природоохоронної спрямованості ландшафтів;

- зменшенням розораності території;

- збільшенням лісистості за рахунок лісових смуг різного призначення, залісення сильноеродованих, заяружених, піщаних, деградованих земель;

- розміщенням сівозмін різної спеціалізації і сільськогосподарських угідь з урахуванням ґрунтово-ландшафтних факторів і контурної організації землекористування;

- створенням водоохоронних зон біля малих річок і струмків, водоймищ, водних джерел;

- організацією мікрозаповідників для збереження запилювачів і ентомофагів;

- формуванням рекреаційних зон і природних парків. Системно вирішувати такі завдання в агроландшафтах дає змогу ґрунтозахисна контурно-меліоративна система землеробства. Основа її - диференційоване використання земельних ресурсів з урахуванням ґрунтово-ландшафтних факторів, контурна організація території землекористування, застосування оптимальної структури посівних площ і сівозмін, протиерозійних технологій обробітку ґрунту, досягнення, як мінімум, бездефіцитного балансу гумусу і основних поживних речовин, виведення з активного використання еродованих і ерозійнонебезпечних земель, створення водоохоронних і рекреаційних зон.

За контурно-меліоративної організації території сівозміни окремі поля і робочі ділянки органічно враховують структуру природних ландшафтів. А це при використанні ґрунтозахисних технологій вирощування сільськогосподарських культур забезпечує регулювання поверхневого стоку, зниження дії ерозійних процесів, запобігання забрудненню водних джерел ерозійним матеріалом і агрохімікатами.

Надзвичайно важливу роль для агроландшафтів у формуванні їх ґрунтозахисної, вологонакопичувальної, природоохоронної просторової структури відіграють фактори постійної дії. Такими факторами є система полезахисних та інших захисних лісових насаджень у комплексі з гідротехнічними протиерозійними спорудами.

Державні владні структури повинні забезпечувати належне управління використанням і охороною земель, збереженням і відтворенням їхніх корисних властивостей - незалежно від форм власності на землю та господарювання на землі.

Настала необхідність розширити масштаби та піднести рівень досліджень, спрямованих на забезпечення раціонального використання земель та інших природних ресурсів на принципах їх відновлюваності. Тобто формувати агроекосистеми із зростаючою часткою біологізації всіх технологічних процесів.

Такі дослідження мають базуватися на багатоваріантних пошуках шляхів створення оптимальної структури агроландшафтів - з розробкою ряду моделей з кількома сценаріями досягнення мети.

Останнім часом набуває широкого впровадження система точного землеробства, основним завданням якої є оптимізація використання технологічних матеріалів (насіння, пестицидів і агрохімікатів) у конкретній ділянці поля відповідно до вимог, які висуваються до вирощуваної сільськогосподарської культури, стану ґрунту та збереження навколишнього середовища. Така стратегія виробництва рослинницької продукції дає змогу істотно зменшити витрати на технологічні матеріали, покращити робоче і зберегти навколишнє природне середовище. Система точного землеробства є надзвичайно актуальною й перспективною за всіх форм використання ресурсів агробіоценозів. В Україні цей перспективний напрям оптимізації землеробства перебуває на початковому етапі й має фрагментарний характер.

Напрямом точного землеробства є біологічне землеробство, яке засноване на застосуванні органічних добрив (перегною, торфу, сапропелів, сидератів, вторинної продукції рослинництва та ін.). Воно повністю виключає застосування отрутохімікатів і неякісних мінеральних добрив, але вимагає дотримання всіх термінів, вимог до обробітку ґрунту і догляду за рослинами, застосування біологічного методу захисту рослин.

На жаль, від хімічного методу захисту рослин жодна з країн поки що не відмовляється, і тому в умовах масового застосування пестицидів необхідна розробка прийомів обмеження та раціонального і більш безпечного їх використання. До таких прийомів належать:

- використання в системі захисту рослин пестицидів, які пройшли державні реєстраційні випробування (визначення ефективності та регламентів застосування пестицидів; оцінка негативного впливу пестицидів на здоров'я людини, розробка гігієнічних нормативів, санітарних норм і правил; екологічна оцінка регламентів застосування пестицидів) і експертизу результатів реєстраційних випробувань пестицидів (державна екологічна експертиза, токсикогігієнічна експертиза й експертиза регламентів застосування пестицидів) та отримали спеціальну ліцензію на застосування;

- суворе дотримання правил транспортування і зберігання пестицидів та їх утилізації в разі закінчення терміну зберігання;

- практика суцільних хімічних обробок у певні календарні строки має бути замінена впорядкованим застосуванням пестицидів на основі оцінки екологічної ситуації і тільки за наявності фактичної загрози зниження врожаю; повинні враховуватися чинники природної регуляції чисельності шкідливих організмів з метою обґрунтованого скасування раніше запланованих хімічних обробок;

- застосування пестицидів для профілактики спалахів хвороб рослин чи масового розмноження шкідників вже на їх початку;

- удосконалення хімічних засобів захисту рослин - синтез нестійких препаратів, які швидко розкладаються, мають вибіркову дію, безпечні для хижаків і паразитів шкідників, для інших корисних видів; максимальне зниження токсичності для організму людини і теплокровних тварин;

- удосконалення форм, способів і тактики застосування пестицидів (використання розчинних порошків гранульованих препаратів і концентратів емульсій; перехід до малого й ультрамалооб'ємного локального обприскування наземною апаратурою; зменшення кратності обробок шляхом планового чергування пестицидів різних хімічних груп та ін.);

- інтегрування хімічного методу, тобто поєднання його з іншими існуючими методами захисту рослин (організаційно-господарським, механічним, фізичним, агротехнічним та біологічним);

- проведення постійного скринінгу пестицидів у різних субстратах (сільськогосподарській продукції, воді, повітрі, ґрунті).

Всі ці прийоми - основа раціоналізації хімічного методу захисту рослин та зменшення негативного впливу пестицидів на навколишнє середовище, організм людини і теплокровних тварин, корисну ентомофауну.

4. Біологічний метод захисту рослин

Альтернативою хімічного методу є біологічний захист рослин від шкідників, хвороб та бур'янів.

Практична зацікавленість біологічним методом зумовлена тим, що він безпечний для людини і теплокровних тварин. Агенти біологічного захисту не забруднюють навколишнє середовище, проявляють високу селективність, зручні для масового виробництва та мають невичерпні ресурси для цього. Ось чому такого важливого значення біологічному захисту рослин надають екологічно розвинені країни. Зокрема, в положенні, прийнятому в департаменті землеробства СІЛА, зазначається, що сучасний біологічний захист рослин, застосований і контрольований відповідальною особою, є екологічно безпечною і пріоритетною формою в довготривалих програмах боротьби зі шкідливими організмами.

Слід відзначити, що в нинішніх умовах застосування самого лише біологічного методу ще не дає змоги повною мірою захистити сільськогосподарські культури від шкідників та хвороб. Тут відіграють певну роль матеріально-технічні труднощі в реалізації біометоду і безпідставний скепсис щодо його ефективності. Сьогодні лише інтегрований захист рослин, який є ідеальною комбінацією біологічних, агротехнічних, селекційно-генетичних, хімічних та інших методів, спрямованих проти комплексу шкідників та хвороб у конкретній еколого-географічній зоні на певній культурі, і при якому здійснюється регулювання чисельності шкідливих видів до економічного порогу шкодочинності і збереження дії природних корисних організмів, ставить надійний заслін перед шкідниками та хворобами сільськогосподарських культур.

Щодо перспективи, то біологічний захист рослин розглядається як дорога в майбутнє. У статуті міжнародної організації біологічної боротьби (МОББ) записано, що термін «біологічна боротьба» означає використання живих організмів для запобігання втратам, які завдаються шкідливими організмами, а також використання біологічно активних речовин, які керують поведінкою шкідливих організмів, з метою регулювання чисельності їх популяції.

Розглянемо конкретні основні прийоми і методи біологічного захисту:

- використання паразитичних і хижих комах (ентомофагів);

- мікробіологічний метод (використання патогенних мікроорганізмів, які вражають шкідливі для сільського господарства організми);

- селекційно-генетичний метод (культивування створених генетиками-селекціонерами стійких до пошкодження шкідниками сортів сільськогосподарських культур);

- біотехнічний метод (регуляція поведінки комах та порушення процесів їх росту і розвитку);

- генетичні, або автоцидні, методи захисту рослин (введення в популяцію шкідника нежиттєздатних або безплідних особин, переважання в популяції самців, моновольтинізм для шкідників, що розвиваються у двох і більше поколіннях, і, навпаки, використання цитоплазматичної несумісності, отримання бездіапаузних популяцій та ін.);

- методи молекулярної біології та генної інженерії (отримання генетично модифікованих (трансгенних) рослин, стійких до шкідливих організмів, гербіцидів);

- біологічна боротьба з бур'янами (використання комах-фіто-фагів для боротьби з бур'янами).

Висновок

Наведені принципи екологічно безпечного ведення сільськогосподарського виробництва дозволять отримати високі врожаї, зберегти стабільність сільськогосподарських ландшафтів та поступово перейти на шлях сталого розвитку агроекосистем.

Література

1. Андрейцев В.І. Екологія і законодавство України: У 2 кн. - К.: Юрінком Інтер, 1997.

2. Білявський Г.О., Бутченко Л.І., Навроцький В.М. Основи екології: Теорія та практикум. - К.: Лібра, 2002.

3. Білявський Г.О., Фурдуй Р.С. Практикум із загальної екології. -К.: Либідь, 1997.

4. Бровдій В.М., Гаца О.О. Екологічні проблеми України (проблеми ноогеніки). - К.: НПУ, 2000.

5. Голубець М.А., Кучерявий В.П., Генсірук С.А. та ін. Конспект лекцій з курсу «Екологія і охорона природи». - К.: УМК ВО, 1990.

6. Джигирей B.C., Сторожук В.М., Яцюк Р.А. Основи екології та охорона навколишнього середовища. - Львів: Афіша, 2001.

7. Назарук М.М. Основи екології та соціоекології. - Львів: Афіша, 2000.

8. Серебряков В.В. Основи екології. - К.: Знання-Прес, 2001.

9. Царенко О.М., Злобін Ю.А. Навколишнє середовище та економіка природокористування. - К.: Вища школа, 1999.