Экологические вопросы производства продукции растениеводства. Организация хранения и переработки полученной продукции. Понятие экологически чистой сельскохозяйственной продукции

Под экологически чистым продовольственным товаром понимается продукт, потребление которого не наносит вред здоровью человека на протяжении всей его жизни, не оказывает негативного влияния на здоровье.

Экологически чистые продукты - это те продукты, в которых содержание вредных веществ меньше, чем в обычных (стандартных) продуктах, соответствующих по качеству необходимым нормативным документам;

Экологически чистый продукт - это тот продукт, который получен на экологически чистой территории без дополнительного применения минеральных удобрений, пестицидов и других техногенных воздействий, или это продукт, полученный из натурального сырья по современной технологии, обеспечивающей минимальное попадание в продукт других веществ, практически не содержащих посторонних включений. Однако в современных условиях повсеместного загрязнения окружающей среды, добиться сто процентной экологической чистоты практически невозможно. Необходимо в России разработать конкретные нормативы, с помощью которых тот или иной продукт можно относить к категории экологически чистых. Для обычных же (стандартных, традиционных) продуктов такие нормативы существуют - это предельно допустимые концентрации (ПДК).

Для получения экологически чистого продукта недостаточно произвести (вырастить, переработать и т. д.) продукт. Необходимым условием для его получения также является снижение загрязнения окружающей среды, которая влияет непосредственно на продукт (прямое влияние атмосферного воздуха, почвы, воды в процессе его выращивания) и косвенно (экологически чистый продовольственный товар может изменить свои свойства в процессе переработки, транспортировки, хранения, например, при контакте его с загрязнёнными воздухом или водой).

Основным производителем растительной и животной пищи является сельское хозяйство. С появлением экологии как науки и отрасли практической деятельности людей управление сельскохозяйственным производством стало осуществляться на научной основе. Это направление получило название - сельскохозяйственной экологии, основной целью которой является проведение научно обоснованных мероприятий по регуляции и оптимизации производства сельскохозяйственной продукции с целью увеличения урожайности растений и продуктивности сельскохозяйственных животных, улучшения качества продукции растениеводства и животноводства, причём проблема качества сельскохозяйственной продукции стоит особенно остро.

Снижение качества сельскохозяйственной продукции происходит в основном из-за загрязнения окружающей, что в свою очередь приводит к накоплению в тканях растений большого количества нитратов, пестицидов, тяжелых металлов, радионуклидов и т. п. Вредных веществ и элементов. В итоге растительная пища становится не только недоброкачественной, но и нередко вредной, токсичной, мутогенной и патогенной (болезнетворной для человека).

Производство высококачественной, экологически безвредной продукции растениеводства и животноводства стало одним из обязательных условий устойчивого развития общества. Под устойчивым развитием понимается обеспечение стабильного экономического роста, не приводящего к существенным деградационным изменениям окружающей среды не только для нынешних, но и будущих поколений; это улучшение качества жизни людей (одним из показателей которого является здоровье).

Для того чтобы потребитель мог покупать доброкачественные продукты питания, органами санитарно-эпидемиологического надзора должен проводиться регулярный контроль состава продукта на всех этапах его производства. Наряду с этим необходимо принять законы, запрещающие производителям продуктов питания называть товары экологически чистыми без достаточных на то оснований. Безосновательное обращение с терминологией в рекламных целях недопустимо и зачастую опасно. Оно может привести к экологической катастрофе - заболеваемости и даже смертности людей. Эпидемии, а также отравления, обусловленные потреблением недоброкачественных продуктов питания, зарегистрированы во многих странах мира. В Российской Федерации, странах СНГ и в некоторых странах зарегистрированы случаи массовых отравлений людей при потреблении ими загрязнённых пестицидами, соединениями ртути, мышьяка, кадмия, пищевыми добавками и т. п. пищевых продуктов растительного и животного происхождения. Например, в 1981 году около 200 человек погибли и более 15 000 человек заболели так называемой «испанской лёгочной чумой», причиной возникновения которой послужило растительное масло, продаваемое как пищевое «чистое оливковое»; на самом деле оно состояло на 90 % из рапсового, к которому умышленно было добавлено 2 % анилина (пищевая добавка). В Японии в конце 60-х годов потребление питьевой воды и рыбы из водоёма, загрязнённого кадмием (река Дзинцу) привело к тому, что спустя 15-30 лет более 150 человек умерли от хронического отравления кадмием (так называемая «болезнь итаи - итаи»). Наряду с этим известен совсем недавний случай, когда в Краснодарском крае, Ростовской области в ноябре 2002 года возникла вспышка дизентерии, связанная с потреблением недоброкачественных молочных продуктов, произведённых молочным комбинатом города Кропоткин, в результате чего были госпитализированы более 2000 человек.

Здоровье населения и сохранение генофонда в значительной степени определяется экологической безопасностью продовольственного сырья и продуктов питания.

Однако существующие на сегодняшний день в России методы оценки качества продовольственной продукции не дают возможность определить уровень экологической чистоты того или иного продукта.

Экологическая чистота продукта должна подтверждаться соответствующим сертификатом. К сожалению, в мире не существует пока единой системы сертификации экологически чистой продукции, так же как и нет единой системы стандартизации и маркировки продукции, принадлежащей к данной категории.

Выводы:

1. СПК «Палецкая» реализует зерно, семена яровой пшеницы, муку, зерноотходы для государственных структур и частного сектора.

2. Зерно и продукты его переработки являются ценным кормом для птицы, животных в размолотом виде и в смеси с картофелем, корнеплодами – это прекрасный корм для свиней.

3. Большое количество зерна пшеницы идет на получение спирта.

4. Зерно используется в мукомольной промышленности для выпечки хлеба.

5. Из сортов твердой пшеницы получают муку крупчатку, манную крупу, вермишель, лапшу, спагетти.

6. Зерно пшеницы содержит много белков, сырой клейковины, клетчатки.

7. Сорта яровой пшеницы конкурентоспособны по зерновой продуктивности, с другими зерновыми культурами.

8. Яровая пшеница достаточно технологична при возделывании, отвечает требованиям механизированной уборки на семена, зеленый корм, сенаж, силос, витаминную травяную муку.

9. Пшеничная солома идет на подстилку скоту.

10. Яровая пшеница является хорошим предшественником для кукурузы, гороха, многолетних трав.

Список литературы

1. Баталов Т.А., Бондаренко Н.В. и др. Системы защиты растений/Учебное пособие по спец. «Защита растений»/под ред. Бондаренко Н.В. М., 1988.

2. Бараев А.И. Яровая пшеница.- М: Колос, 1978

3. Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. М.:, 1980. С.114

4. Бурлака В.В. и др. Яровая пшеница в Северном Зауралье. – М.: Колос, 1973.

5. Гейдербех И.П. Агроэкономическое обоснование специализи- рованных кормовых севооборотов и совершенствование агротехники возделываемых культур в южной лесостепи Западной Сибири: Автореф. Дис. …д-ра с.-х. наук.- Омск, 1983.-35 с.

6. Каретин Л.Н. Почвы Тюменской области. Новосибирск. Наука, Сиб. отд., 1990, 286 с.

7. Косогорова Э. А. Защита полевых культур от болезней: учебное пособие. Тюмень: издательство Тюменского государственного университета, 2002.

8. Косогорова Э. А. Защита полевых культур от вредителей в Западной Сибири. Издательство ТГСХА, 2007

9. Неттевич Э.Д. Яровая пшеница в нечерноземной зоне. – М.: Россельхозиздат, 1976

10. Огневская З.Я Заселение полей хлебной блошкой/Защита и карантин растений, 1971, № 4. С.41

11. Павлов И.Ф. Защита полевых культур от вредителей. М.:,1983. С.233.

12. Практикум по растениеводству: Учебное пособие / под ред. Н. Г. Ведров Н. Г., Завгородняя Е. Т., Нестеренко Е. М., Фролов И. Н. Изд-во Красноярского университетата, 1992. – 384с.

13. Растениеводство / Г. С. Посыпанов, В. Е. Долгодворов, и др.; Под ред. Г. С. Посыпанова. – М.: Колос, 1997. – с.: ил. – (Учебники и учебные пособия для студентов высш. учеб. заведений).

14. Технология хранения зерна: Учебник для ВУЗов/ под ред. Е. М. Вобликова. – СПб.: Издательство «Лань», 2003. – 448 с.

15. Щербинин В.И., Хмелев В.А., Гаджиев И.М. Сельскохозяйственная освоенность, качественный состав и способы контроля за использованием земельных ресурсов//Основы использования и охраны почв Западной Сибири. – Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1989.- С.5-36

ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ И ЭКОТОКСИКОЛОГИИ

по предмету: «Экотоксикология»

по теме: «Определение возможности получения экологически безопасной продукции растениеводства в условиях загрязнения агроценозов поллютантами»

Выполнила студентка 5 курса

Введение

1. Характеристика вредных организмов культуры

2. Агротехнические и агрохимические мероприятия, уменьшающие токсичность поллютантов

3. Регламенты и нормативы природоохранного использования химических и биологических средств защиты растений

4. Расчет экологической нагрузки используемых химических средств защиты растений

5. Свойства и регламентирование тяжелых металлов

6. Характеристика экотоксикологической ситуации, сложившейся под влиянием радионуклидов

7. Регламентирование нитратов в продукции растениеводства

8. Методы контроля за содержанием токсикантов в природных средах и сельскохозяйственной продукции

9. Пути и меры снижения вредного влияния токсикантов

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Деградация агрофитоценозов, экосистем различного уровня обусловлена нерациональным применением удобрений, мелиорантов, средств защиты растений, биологически активных продуктов, разрушением почв под влиянием механических обработок, распашкой территории выше допустимых пределов, неграмотным осушением и орошением, поступлением в почву отходов сельскохозяйственного производства и сельских поселений, нефтепродуктов и отходов переработки сельскохозяйственной продукции. При ведении сельскохозяйственного производства отмечаются нарушения почв, вод, приземного слоя воздуха, растительного покрова, биоты, ландшафта. Отмечена тенденция к накоплению в экосистемах различного уровня таких приоритетных загрязнителей, как: тяжелые металлы (свинец, кадмий, никель, мышьяк, медь, цинк), радионуклидов (цезий-137, стронций-90), микотоксинов, фитотоксинов, нитратов, нитритов и т.д. Происходит изменение свойств, процессов и режимов, трофических цепей, саморазвития и саморегулирования систем и подсистем, связанных с изменением аккумуляции, трансформации и миграции вещества, энергии и информации.

Нарушение экологических законов при использовании земель приводит к падению плодородия почв, к загрязнению водной и воздушной среды, к снижению качества сельскохозяйственной продукции. Качество сельскохозяйственной продукции предопределяется отсутствием каких-либо загрязнителей, способных вызвать острые или хронические изменения в состоянии здоровья человека.

Из большинства веществ, поступающих в окружающую среду из антропогенных источников, особое место занимают тяжелые металлы. Проблема тяжелых металлов в современных условиях производства глобальная, т.к. они являются генетическими ядами, поскольку аккумулируются в организме с отдаленным эффектом действия, проявляющимся в наследственных заболеваниях, умственных расстройствах, вызывая сердечнососудистые заболевания, тяжелые формы аллергии, канцерогенный и эмбриотропный эффект у организма, поэтому необходимы соответствующие меры по предотвращению загрязнения окружающей среды. Все тяжелые металлы обладают высокой токсичностью, миграционной способностью, а также канцерогенными и мутагенными свойствами. Особое значение необходимо придавать загрязнению почвы и воды редкими и рассеянными элементами, обладающими биоцидными свойствами, например Hg, Kd, Pb, As, Se.

Повышенный уровень нитратного азота в различных природных компонентах, с одной стороны, снижает биологическую ценность продуктов питания и кормов, а с другой – оказывает через них негативные последствия на человека и животных. Нарушения в технологии ведения хозяйства, нерациональное использование удобрений ведет к ухудшению качества окружающей среды. Образующиеся и накапливающиеся нитраты в почве и воде становятся экологическим фактором, определяющим не только режим питания растений, обмен веществ и величину продуктивности, но и качество урожая, воды и воздуха.

Ионизирующие излучения обладают высокой биологической активностью. Они способны вызвать ионизацию любых химических соединений биосубстратов, образование активных радикалов и этим индуцировать длительно протекающие реакции в живых тканях. Поэтому результатом биологического действия радиации является нарушение нормальных биохимических процессов с последующими функциональными и морфологическими изменениями в клетках и тканях.

Микотоксины вредны для клетки уже в незначительных концентрациях. Механизм действия микотоксинов заключается в блокировке жизненно важных аминокислот (аланина, тирозина, триптофана) и образовании аминосоединений (аминов). У растений под влиянием токсичных веществ гриба теряется тургор, обесцвечиваются листья, отмечается побурение сосудов и ухудшаются обменные процессы.

Для получения экологически безопасной продукции невозможно добиться без проведения мониторинга (слежения) за содержанием тяжелых металлов, радионуклидов, нитратов, пестицидов в окружающей среде, т.к. значительная часть их аккумулируется в почве. Затем они мигрируют в природные воды, поглощаются растениями и поступают в пищевые цепи. Мониторинг включает в себя следующие основные направления: наблюдение за состоянием окружающей среды и факторами, воздействующими на неё; оценку физического состояния окружающей среды и уровня ее загрязнения; прогноз состояния окружающей среды в результате возможных загрязнений и оценку этого состояния.

Мероприятий, с помощью которых реализуется стратегия снижения отрицательных последствий распространения загрязнителей в окружающей среде, включает широкий спектр человеческой деятельности и должны быть направлены, прежде всего, на предупреждение загрязнения объектов окружающей среды, разработку новых приемов экологически безопасного воздействия на окружающую среду, в том числе на продукцию, производимую человеком. Применяя такие агротехнические приемы, как известкование, внесение минеральных и органических удобрений, использование биологически активных веществ можно на разных стадиях производства свести к минимуму вероятность накопления основных поллютантов в почве, а, следовательно, и в растениеводческой продукции.

Целью курсовой работы является – изучение отдельных поллютантов, особенностей их поведения в окружающей среде, воздействия на растения и живые организмы, а также разработка мероприятий по снижению токсичности токсикантов и получение экологически чистой продукции растениеводства.

Раздел 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ВРЕДНЫХ ОРГАНИЗМОВ

Сельскохозяйственное производство несет огромные потери от болезней, вредителей и сорняков. Характерными вредителями злаков являются злаковые мухи, злаковые тли. Большой вред сельскому хозяйству наносят и инфекционные болезни, вызываемые грибами, что выражается в значительном снижении урожайности сельскохозяйственных культур. Особенно значительные потери урожая происходят в результате присутствия сорных растений, которые выносят питательные вещества и влагу из почвы, затеняют культурные растения, а во многих случаях и загрязняют продукцию ядовитыми веществами и семенами, вызывающими отравление человека и животных. Качество растениеводческой продукции во многом зависит от развивающихся болезней, вредителей и наличия сорняков. Нарушения физиологических процессов при заболевании растительных организмов чаще проявляется в следующем: в ослаблении фотосинтеза, в нарушении интенсивности дыхательных процессов, в нарушении транспортировки в растения воды и питательных веществ, а также продуктов фотосинтеза; в нарушении синтеза ростовых и запасных веществ. Все это сказывается на урожайности и качестве сельскохозяйственной продукции.

Общие потери урожая от вредителей, болезней и сорняков в мире составляет 34% от потенциально возможного урожая.

Таблица 1

Характеристика вредных объектов

Название вредного организма	Вредящая фаза и характер повреждений / внешние признаки проявления болезни	Приуроченность повреждений к фенофазам растений	Условия, благоприятные для распространения вредителя и возникновения и развития болезни
Злаковые мухи	Личинки повреждают стебель (минируют), растение отстает в росте, пожелтение листьев, частичное или полное отсутствие зерен в метелке	Прорастание, третий лист, кущение, начало выхода в трубку	Высокая влажность, оптимальная температура 15-24˚С
Злаковые тли	Личинки и взрослые тли сосут сок из листьев и молодых колосьев, растения отстают в росте, зерно щуплое, появляется белополосатость	Выход в трубку, начало стеблевания, колошение, цветение, налив, молочно-восковая спелость	Повышенная влажность воздуха, теплая погода
Фузариозная корневая гниль	Несовершенные грибы рода Fusarium, конидии. Поражаются первичные и вторичные корни рас-тения, подземные междоузлия, основание стебля. Пожелтение и увядание листьев, белостебельность, неполная озерненность	Всходы, взрослые растения	Неустойчивая погода, резкие колебания влаги в почве. Дождливая прохладная весна, чаще поражаются растения с пониженным тургором из-за недостатка влаги, превышение нормы высева.
Пыльная головня	Мицелий и споры, зараженные метелки выметываются позже, у больных растений метелка разрушается полностью	Колошение, цветение	Оптимальная t 20-25˚С, высокая влажность воздуха, ветреная погода, поздние посевы.
Овсюг обыкно-венный	Засоряет посевы, забирает питательные вещества из почвы, посевы изрежены, растения отстают в росте. Засоряет зерно при уборке	Всходы, взрослые растения	Для прорастания оптимальная t 16-25˚С, преобладание в севообороте яровых колосовых.
Щирица запроки-	Засоряет посевы, забирает питательные вещества из почвы, посевы изрежены, угнетают и подавляют рост растений.	Сильнее поражаются всходы	Для прорастания оптимальная t 26-36˚С. Рыхлые почвы. Глубина прорастания 3 см. Лучше всходят семена, покрытые почвой. Вредоносен на посевах позднего срока сева.
Ярутка полевая	Засоряет посевы, забирает питательные вещества из почвы, растения отстают в росте. Засоряет зерно при уборке	Всходы, взрослые растения	Увлажненные, удобренные поля. Глубина прорастания 4-5 см. Всхожесть перезимовавших семян – 100%.
Белена черная	Засоряет посевы, забирает питательные вещества из почвы, растения отстают в росте. Засоряет зерно при уборке.	Всходы, взрослые растения	Плодородные, рыхлые почвы, семена прорастают с поверх-ности и с глубины 1-1,5 см. Для прораста-ния оптимальная t 18-20˚С.
Мятлик луговой	Может образовывать сомкнутые травостой, посевы сильно изрежены, растения отстают в росте	Всходы, взрослые растения	Для прорастания оптимальная t 16-20˚С. Предпочитает увлаж-ненные почвы. Семена хорошо всходят с поверхности почвы и с глубины 3-4 см.

Раздел 2. АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ И АГРОХИМИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ, УМЕНЬШАЮЩИЕ ТОКСИЧНОСТЬ ПОЛЛЮТАНТОВ

Использование агротехнических методов борьбы основано на взаимоотношениях, которые существуют между растениями, вредителями и внешней средой. Под влиянием агротехнических мероприятий создаются неблагоприятные условия для развития и размножения вредителей, болезней и сорняков и благоприятные условия для роста и развития культурных растений. Агротехнический метод при своем осуществлении не требует специальных затрат. В связи с этим агротехнические мероприятия являются наиболее экономически выгодными. Наибольшее значение из агротехнических мероприятий, с точки зрения защиты растений, имеет севооборот, обработка почвы, система удобрений, борьба с сорняками, сроки и способы посева, уборка урожая.

Севооборот, то есть правильное чередование культур на полях, повышает плодородие почвы и в то же время служит важным приемом для подавления численности вредителей и болезней растений. Правильное и своевременное проведение обработки почвы является одним из самых существенных агротехнических мероприятий по борьбе со многими вредителями сельскохозяйственных культур. При глубокой вспашке растительные остатки, на которых концентрируется большое количество вредителей, запахиваются. При ранних посевах растения раньше всходят, быстрее проходят фазы роста и к моменту весеннего появления вредителей оказываются более устойчивыми.

Таблица 2

Агротехнические мероприятия, направленные на уменьшение вредоносности вредных организмов (вредителей, болезней, сорняков) и снижение токсичности поллютантов

Вредные организмы
Наименование культуры	Название вредного организма	Фаза и место зимовки вредителя / места и формы сохранения инфекции		Агротехнические мероприятия, направленные на уменьшение вредоносности
	Вредители: Злаковые мухи	Зимуют взрослые, закончившие питание личинки внутри стеблей озимых хлебов, на дикой злаковой растительности и на всходах падалицы.		Ранний посев яровых, узкорядные и перекрестные способы посева; посев устойчивых к повреждениям сортов; подкормка всходов удобрениями, химическая обработка всходов против злаковых мух, опрыскивание очагов размножения в период кущения, ранняя уборка. Лущение стерни и ранняя глубокая зяблевая вспашка, чередование культур в севообороте.
		Зимуют яйца на листьях озимых злаков; древесно-кустарниковых растениях.		Посев яровых в ранние сроки, опрыскивание инсектицидами в фазу стеблевания, ранняя уборка. Лущение стерни, ранняя глубокая зяблевая вспашка, чередование культур в севообороте.
	Фузариозная корневая гниль Пыльная головня	Хламидоспоры, на растительных остатках, в почве, семенах.		Внесение оптимальных норм органических и минеральных удобрений, чередование культур в севообороте, оптимальные сроки посева, соблюдение норм высева, выведение сортов, устойчивых к болезни, протравливание семян.
		Головневые споры на семенах, в почве		Термическое прогревание семян, протравливание семян, возделывание устойчивых или слабо поражаемых сортов.
	Овсюг обыкновенный Щирица запрокину-тая Ярутка полевая Белена черная Мятлик луговой	Семена в почве		До- и послевсходовое боронование. Применение почвенных гербицидов. Чередование севооборотов. Обкашивание обочин и кромок поля. Очистка семенного и посевного материала, предотвращение распространения семян сорняков с уборочной техникой, тарой, планирование использования удобрений для избежания засоренности. Лущение стерни на глубину 4-6 см.
Семена в почве		До- и после всходовое боронование. Применение повсходовых и почвенных гербицидов. Ранние сроки сева. Обкашивание обочин и кромок поля.
Семена в почве		Послойная обработка почвы. До- и послевсходовое боронование. Ранние сроки посева. Обкашивание обочин и кромок поля. Очистка семенного и посевного материала.
Семена в почве Семена в почве		Уничтожение на необрабатываемых землях, подкашивание вдоль дорог, обочин и кромок поля, прополка в садах и огородах. Очистка семенного и посевного материала. Своевременное лущение и зяблевая вспашка. Предпосевная обработка почвы. Применение почвенных гербицидов.
Основные поллютанты
Название полютанта	Основные источники поступления в окружающую среду		Закономерности поведения в природных средах		Агротехнические мероприятия, снижающие токсичность
Строн-ций-90	Радиоактивные отходы промышленных предприятий и установок, испытания ядерного оружия, техногенные катастрофы		Способен мигрировать в вертикальном и горизонтальном направлениях. Находится в водорастворимой форме при выпадениях, хорошо доступен растениям, подвижен. В почве содержится в водорастворимой, обменной, необменной и прочносвязанной необменной формах. Больше поглощается молодыми растениями, интенсивнее накапливается в бобо-вых культурах, чем в злаковых		Перевод радионуклидов в трудноусвояемые формы с помощью химических реагентов: фосфатов, силикатов, промывание кислотами и солями (соляной к-той, солями железа, натрия, кальция). Механическое удаление верхнего слоя почвы. Глубокая пахота на глубину 40-60 см. Известкование, внесение органических удобрений.
	Металлургическая промышленность, автотранспорт, с осадками, внесение фосфорных удобрений		Высокая биохимическая активность, эффективность накопления, комплексообразующая способность, склонность к гидролизу, органоминеральные соединения могут обладать высокой подвижностью, мигрировать с почвенной влагой и поступать в растения. Почвы, богатые органическим в-вом, поглощают медь хемосорбционно.		Совместное внесение органических удобрений и извести, снижение мобильности за счет образования нерастворимых металлорганических комплексов.
	Выбросы металлургических предприятий, коммунальные стоки. Выщелачивание из пород и почв, богатых разложившимися организмами и растениями. Сточные воды предприятий машиностроительной, металлургической, автомобильной, текстильной, лакокрасочной, полиграфиической, кожевенной, химической отраслей промышленности.		Высокая биохимическая активность, токсичность, минеральная форма и органическая форма распространения, подвижность, эффективность накопления, растворимость; умеренная комплексообразующая способность и склонность к гидролизу. Шестивалентный хром практически не поглощается почвенными р-рами, а трехвалентный выступает в роли катиона и хорошо поглощается почвой. В черноземах сосредоточен в верхних горизонтах. Общетоксическое, аллергенное, канцерогенное действие на человека		Совместное внесение органических удобрений и извести.
	Извержение вулканов, лесные пожары, испарение с поверхности почвы, из атмосферы с осадками, металлургическая промышленность, сточные воды, внесение в почву фосфорных и калийных удобрений, автотранспорт		Высокая биохимическая активность, токсичность, минеральная и органическая форма распространения, подвижность в кислых почвах pH <5,5. При низких концентрациях удерживается в почве сорб- ционно, при высоких – в виде гидроокисей. При pH < 6,5 выход в р-р регулируется сорбционными процессами.		Совместное внесение органических удобрений и извести. Промывка почв раствором для выщелачивания ТМ из верхних горизонтов на глубину 70-100 см и осаждения их на этой глубине в виде трудно-растворимых осадков.
	Удобрения, образуются в процессе нитрификации в почве, денитрификации при разложении белков, с осадками, промышленные, коммунальные, с/х стоки		Нитраты – соли азотной к-ты. Абиогенное перемещение нитратов между 3 фазами биосферы осущ. за счет: вымыванияи поверхностного смыва, ветровой эрозии, выпадения осадков. Активная миграция связана с высокой растворимостью солей азотной к-ты, их химической устойчивостью неспособностью к адсорбции почвенными коллоидами и минералами. В естественных средах трансформация нитратов происходит биохимическим путем. Промежуточный продукт восстановления нитрата N-NО 3 имеет более высокую химическую активность, более токсичен для живых орг-мов. Нитриты способны образовывать комплексы со многими металлами. Из почвы поглощаются растениями. Токсичность нитратов относительно низкая, а их негативное действие обусловлено нитритом, продуктом восстановления NO 3 в NO 2 микрофлорой ЖКТ и тканевыми ферментами. В этом состоит потенциальная опасность нитратов, а именно их переходом в нитриты и нитрозосоединения, кото-рые являются канцерогенами.		Применение органических удобрений (соломы, торфа), нормирование доз и соотношения элементов питания, применение ингибиторов нитрификации

Наибольшее влияние на миграционную способность металлов оказывает почвенная кислотность. Поскольку растворимость большинства элементов падает с повышением рН, даже незначительные ее колебания способны вызвать изменения в поглощении ионов. Так, кадмий подвижен в кислых почвах с рН < 5,5 и их известкование способствует его иммобилизации вследствие образования гидроокисей и карбонатов. Однако, хром, способен в слабокислой и щелочной среде образовывать растворимые соли хромовой кислоты. При повышении кислотности почвы увеличивается подвижность меди. Известкование, сдвигая кислотно-щелочное равновесие, снижает содержание легко растворимых и обменных соединений металлов. На подвижность металлов в почве сильно влияет концентрация в ней органического вещества. Переход элементов в малоподвижную форму протекает наиболее интенсивно в почвах с высоким его содержанием. На процесс поглощения элементов почвой оказывает влияние характер субстрата и вид поглощенных катионов. Медь удерживается иллитом, монтмориллонитом, каолинитом, вермикулитом достаточно прочно. При больших количествах кадмия в почве в области рН > 6,5 возможно образование карбонатов и фосфатов.

С учетом вышеизложенного, можно предложить комплекс агрохимических мероприятий по снижению опасности токсикантов:

Таблица 3

Агрохимические мероприятия, снижающие опасность токсикантов

	Агрохимические мероприятия	Сроки проведения, особенности применения агрохимикатов
	Известкование	Под основную обработку почвы осенью, т.к. овес устойчив к кислым почвам, вносить известь следует под наиболее значимую культуру в севообороте
	Фосфорные удобрения	Под основную обработку почвы осенью	Р 2 О 5 - 90 кг/га
	Органические удобрения (навоз, торф)	Осенью под вспашку зяби
	Калийные удобрения	Осенью под вспашку зяби	К 2 О - 90 кг/га

Раздел 3. РЕГЛАМЕНТЫ И НОРМАТИВЫ ПРИРОДООХРАННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ

Основными способами использования естественных врагов вредителей в биологической борьбе с ними являются: интродукция и акклиматизация, внутриареальное расселение, сезонная колонизация, а также охрана и использование местных энтомофагов. Последний способ предполагает наиболее рациональное использование пестицидов в тех случаях, когда это вызвано необходимостью в связи с непосредственной угрозой урожаю. При этом обработка растений проводится по возможности избирательно действующими на вредителя препаратами и в сроки, наиболее безопасные для его естественных врагов.

Таблица 4

Биологические мероприятия, направленные на защиту культуры

Для борьбы с вредными организмами, повреждающими растения используются химические вещества – пестициды. Для борьбы с пыльной головней овса и корневыми гнилями предполагается применить протравливание семян перед посевом.

Дивидент Стар 036 FS – комбинированный фунгицид системного действия для борьбы с возбудителями грибных заболеваний, распространяющихся с семенами и почвой. Это универсальный двухкомпонентный препарат для обработки семян всех зерновых культур; самый эффективный из экономичных протравителей препарат против корневых гнилей; стабильно высокая эффективность против головневых заболеваний; удобная в применении жидкая препаративная форма с добавлением красителя и прилипателя, защищает от других болезней семян и всходов и обладает побочным действием против таких заболеваний, как септориоз, пятнистости, а также ранние проявления мучнистой росы. Преимущества препарата: по широте спектра действия превосходит большинство препаратов для протравливания семян, при этом поглощается растением постепенно и действует дольше как на внутреннюю, так и на внешнюю инфекцию; гибкость в сроках применения (допускается заблаговременное протравливание) за 3 месяца до сева и более, отсутствие пыления при работе и севе, оказывает на защищаемую культуру благоприятное физиологическое воздействие, повышая продуктивную кустистость, озерненность колоса и метелки. Растения, выросшие из обработанных семян, значительно кустистее и зеленее в течение всей вегетации, что в конечном итоге определяет весомую прибавку.

По информации фирмы-производителя Syngenta (Швейцария) препарат представляет незначительную опасность для человека, однако, в аварийных ситуациях (утечка) является очень токсичным для водорослей, дафний, рыб.

Для борьбы со злаковыми мухами и тлями возможно применение диметоата. Диметоат используется в качестве инсектоакарицида для борьбы с широким спектром вредителей на посевах зерновых, овощных и садовых культур, а также трав и пастбищ. Является системно-контактным препаратом. Быстро поглощается листьями, стеблем и корнями, распространяясь по всему растению. Сосущие и минирующие насекомые уничтожаются в результате поглощения сока растения. Как контактный препарат оказывает подавляющее действие на вредителей, которые соприкасаются с препаратами на поверхности растения. В организме вредителя ингибирует холинэстеразу, действуя на нервную систему и вызывая угнетение дыхания и сердечной деятельности. Токсикологический класс опасности II, препарат относится к средне токсичным.

Банвел - селективный системный гербицид для послевсходового применения против однолетних и некоторых многолетних широколистных сорняков на зерновых культурах. Гербицид банвел - важнейший компонент для приготовления различных баковых смесей. Использование баковых смесей это - способ удешевления обработки, позволяющий одновременно обеспечить биологическую эффективность, приближенную к эффективности гербицидов, примененных в полных нормах расхода. Подбор оптимального соотношения гербицидов в баковой смеси позволяет уменьшить норму расхода компонентов и одновременно сохранить достаточно высокий уровень биологической эффективности.

Гербицид относится к III классу опасности, при попадании в окружающую среду представляет незначительную опасность.

Таблица 5

Химические мероприятия, направленные на защиту культуры

	Название культуры		Фаза развития культуры	Стадия развития вредного организма	Кратность обработок
		Пыльная головня Корневые гнили	Дивидент стар	Протравливание семян перед посевом
		Злаковые мухи, тли	Диметоат Фосфамид	Опрыскивание в период вегетации	Личинки злаковых мух, личинки и имаго злаковой тли
		Однолетние двудольные (Овсюг обыкновенный, щирица, ярутка полевая, мятлик луговой) Двулетние двудольные (белена черная)		Опрыскивание посевов в фазе кущения культуры	Опрыскивание в фазе 2-4 листьев у однолетних и 15 см высоты у многолетних сорняков

Для оценки негативного влияния пестицидов были разработаны пределы допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в различных средах. ПДК загрязняющего вещества – это такая его максимальная концентрация в окружающей среде, которая не оказывает отдаленных мутагенных и канцерогенных последствий. Если величина ПДК в различных средах не установлена, действует временный гигиенический норматив ОБУВ – временно допустимая концентрация (ориентировочно безопасный уровень воздействия) вещества.

Таблица 6

Санитарно-гигиеническая характеристика применяемых пестицидов

	Название пестицида	Норма расхода препарата, л,кг/га,т	Срок ожидания, сут.	МДУ в продукции, мг/кг	ДСД, мг/кг	ПДК/ОДК в почве, мг/кг	ПДК/ОДУ в воде, мг/дм 3	ПДК/ОДУ в воде рыбохоз. водоемов, мг/л	ПДК/ОБУВ в воздухе атмосферы, мг/м 3
	Дивидент стар
	Диметоат Фосфамид

Раздел 4. РАСЧЕТ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ХИМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ

Экотоксикологическая оценка каждого препарата должна в первую очередь базироваться на данных о динамике их содержания в почве и растении на обрабатываемых полях, в воздухе и воде водоемов.

Для характеристики действия пестицида на агробиоценоз используют понятие экологической нагрузки.

Для расчета экологической нагрузки существует формула:

НР – норма расхода действующего вещества, (мг/га);

Т 1/2 – период полураспада препарата (месяцев);

Т – токсичность для теплокровных (мг/кг).

Для расчета нормы расхода действующего вещества применяют формулу:

НР – норма расхода действующего вещества л, кг/га;

Д – норма расхода препарата, л, кг/га;

Экологическая нагрузка менее 10 усл.ед. считается неопасной, от 11 до 100 – малоопасной, от 101 до 1000 – среднеопасной, более 1000 – опасной.

Таблица 7

Расчет экологической нагрузки используемых средств защиты растений

Дивидент Стар Э н = 36300*1*/3000=12,1

НР=3,63*1/100= 0,0363*1000000= 36300 мг/га

Диметоат Э н = 400000*1/220,5= 1814,1

НР= 40*1/100= 0, 4*1000000=400000 мг/га

Банвел Э н = 144000*1/2375= 60,6

НР=48*0,3/100=0,144*1000000= 144000 мг/га

Т.о. экологическая нагрузка для всего поля на сезон работ составит: 12,1+1814+60,6=1886,8

Т.к. нагрузка составила 1886,8 усл.ед., она считается опасной.

Раздел 5. СВОЙСТВА И РЕГЛАМЕНТИРОВАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

Из большинства веществ, поступающих в окружающую среду из антропогенных источников, особое место занимают тяжелые металлы. Проблема тяжелых металлов в современных условиях производства глобальная, т.к. они являются генетическими ядами, аккумулируются в организме с отдаленным эффектом действия, проявляющимся в наследственных заболеваниях, умственных расстройствах, а также вызывая сердечно-сосудистые расстройства, тяжелые формы аллергии, канцерогенный и эмбриотропный эффект у организма, поэтому необходимы соответствующие меры по предотвращению загрязнения окружающей среды. Все тяжелые металлы обладают высокой токсичностью, миграционной способностью, а также канцерогенными и мутагенными свойствами.

Поведение этих токсикантов в различных природных средах обусловлено специфичностью их основных биогеохимических свойств: комплексообразующей способностью, подвижностью, биохимической активностью, минеральной и органической формами распространения, склонностью к гидролизу, растворимостью, эффективностью накопления.

Большинство тяжелых металлов относятся к группе микроэлементов. В действии каждого микроэлемента на живые организмы много общего: они входят в состав ряда белковых комплексов (ферментов) или активизируют их деятельность, они необходимы организмам в очень небольших количествах – тысячных или десятитысячных долях процента. Повышение их концентрации выше определенного уровня приводит к угнетению роста и развития и в данном случае, когда они находятся в окружающей среде в концентрациях, опасных для живого их называют тяжелыми металлами.

В процессе эволюции растения, животные и человек приспособились к природному (фоновому) содержанию тяжелых металлов. Однако интенсивное развитие промышленности, транспорта и использование различных химических средств привело к накоплению тяжелых металлов на значительных территориях, что отрицательно влияет на почву, растения и другие живые организмы, а следовательно, фоновый уровень тяжелых металлов в биосфере постоянно растет.

Таблица 8

Свойства и регламентирование меди, хрома и кадмия

Тяжелый металл	Значение ТМ для растений и человека	Токсикология тяжелого металла
			В почве мг/кг	В питьевой воде мг/л	Для рыбохоз водое	В продукции мг/кг
	Способствует синтезу гемоглобина крови, ускоряет формирование эритроцитов, восстановление костной ткани, усиливает действие инсулина, препятствует распаду гликогена в печени, способствует синтезу витаминов В 1 , С, Р, РР и Е.	Избыток Cu 2+ связывает гидросульфидные группы ферментов и действует на организм угнетающе. Симптомы избытка меди проявляются в виде хлороза, образования окрашенных в коричневый цвет боковых корней., снижается интенсивность дыхания, образования хлорофилла и активность некоторых ферментов. Соединения меди вызывают резкое раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей и ЖКТ. При систематическом действии солей меди на организм человека отмечается поражение зубов и слизистой оболочки рта, язвенная болезнь желудка, конъюктива глаз приобретает зеленовато-желтый цвет, на деснах появляется темно-красная полоса.				Рыбопродукция 10 Мясопродукты 5 Молочные продукты 0,5 Хлебопродукты 5 Соки, напитки 5
	Биогенный элемент снижение содержания хрома ведет к уменьшению его содержания в крови, замедление роста, повышение холестерина в крови, затруднение дыхания	Наибольшей токсичностью обладают соединения хрома (VI): туман хромовой кислоты служит причиной плеврита; при хронических отравлениях отмечается сухой кашель, поражения печени (до цирроза).				Рыбопродукция 0,3 Мясопродукты 0,2 Молочные продукты 0,1 Хлебопродукты 0,2 Фрукты 0,1 Соки,напитки 0,1
	Снижает способность организма противостоять болезням, обладает мутагенным и концерогенным действием, может вызвать кумулятивный эффект.	Поражение нервной системы, печени и почек, органов дыхания, ЖКТ, нарушение фосфорно-калийного и белкового обмена, разрушение костей. Механизм токсического действия заключается в угнетении активности ферментных систем в результате связывания с сульфгидрильными, аминными и карбоксильными группами белков.				Рыбопродукция 0,1 Мясопродукты 0,05 Молочные продукты 0,01 Хлебопродукты 0,02 Фрукты 0,03 Соки,напитки 0,02

При загрязнении почв и растительности тяжелыми металлами, в качестве путей оптимизации обстановки, используют традиционные и специальные приемы:

1) Методы по ограничению поступления тяжелых металлов в почву. При планировании применения удобрений, мелиорантов, пестицидов, осадков сточных вод необходимо учитывать содержание в них тяжелых металлов, буферную емкость используемых почв. Ограничение доз, обусловленное экологическими требованиями, является необходимым условием экологизации земледелия.

2) Удаление тяжелых металлов за пределы корнеобитаемого слоя достигается следующими приемами:

Удалением загрязненного слоя почвы,

Засыпкой загрязненного слоя чистой землей,

Выращиванием культур, поглощающих ТМ и удалением с поля их растительной массы,

Промывкой почв водой и водорастворимыми (чаще органическими) соединениями, образующими с тяжелыми металлами водорастворимые комплексные соединения, в качестве органических лигандов используют продукты из отходов с/х производства,

Промывкой почв раствором для выщелачивания ТМ из верхних горизонтов на глубину 70-100 см и затем осаждения их на этой глубине, в виде трудно растворимых осадков (за счет последующей промывки почв реагентами, содержащими анионы, образующие с тяжелыми металлами осадки).

3) Разработка мероприятий по ограничению поступления ТМ в растения. Поступление тяжелых металлов в растения может быть уменьшено за счет изменения питательного режима, при создании конкуренции за поступление в корни токсикантов и катионов удобрений, при осаждении тяжелых металлов в корне в виде труднорастворимых осадков.

4) Связывание ТМ в почве в малодиссоциируемые соединения. Уменьшение поступления тяжелых металлов в растения может быть достигнуто их осаждением в почве в виде осадков карбонатов, фосфатов, сульфидов, гидроокисей; с образованием малодиссоциирующих комплексных соединений с большой молекулярной массой. Наилучшим способом, обеспечивающим существенное снижение содержания тяжелых металлов в растениях, является совместное внесение навоза и извести. Наиболее эффективными мероприятиями, приводящими к снижению подвижности свинца в почвах, является глинование (внесение цеолита) и совместное внесение извести и органических удобрений. Применение полного комплекса химических мелиорантов (органических и минеральных удобрений, извести и трепла) на 10-20% снижало в почве содержание поливалентных металлов.

5) Адаптивно-ландшафтные системы земледелия, как фактор оптимизации экологической обстановки при загрязнении почв ТМ.

Различные виды и сорта культур накапливают в растительной продукции неодинаковое количество ТМ. Это обусловлено селективностью к ним корневых систем отдельных растений и особенностью их процессов метаболизма. ТМ в большей степени накапливаются в корнях, меньше в вегетативной массе и генеративных органах. При этом отдельные группы культур селективно накапливают и определенные токсиканты. Подбор культур для выращивания на почвах определенной степени и характера загрязнения является наиболее простым, дешевым и достаточно эффективным способом оптимизации обстановки.

Распределение металлов в органах растений носит отчетливо выраженный акропетальный характер и увеличивается в ряду:

Раздел 6. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКОТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ, СЛОЖИВШЕЙСЯ ПОД ВЛИЯНИЕМ РАДИОНУКЛИДОВ

В почве радионуклиды содержаться в водорастворимой, обменной, необменной и прочносвязанной необменной формах. Среди этих форм наибольшую играют первые две, поскольку они способны усваиваться растениями и, следовательно, мигрировать по биологической цепочке. Биологическая подвижность радионуклидов зависит, с одной стороны, от их физико-химических свойств, а с другой стороны, от свойств самой почвы, среди которых решающее значение играют ее тип, минеральный состав, кислотность, содержание органических веществ, увлажненность, длительность её использования в агроэкосистемах. Наибольшей доступностью для растений обладает стронций, который в виде 73% в глобальных выпадениях находится практически полностью в водорастворимой форме.

Большое влияние на доступность радионуклидов для растений оказывает наличие в почве обменных катионов – элементов-носителей и кислотность. Чем больше в ней элементов-носителей, тем меньше биологическая подвижность радионуклидов и наоборот. Закисление почв приводит к увеличению доступности радионуклидов для растений. Микроорганизмы почвы снижают подвижность радионуклидов в биологическом круговороте. По профилю почв естественных экосистем стронций-90 распределяется интенсивно, благодаря более высокой подвижности. Радиационно-экологическая обстановка на загрязненных территориях изменяется в основном в результате естественного радиоактивного распада, вторичного ветрового переноса и вертикальной миграции.

В растения радионуклиды могут поступать через корневую систему и аэральным путем. Большое значение в накоплении растениями радионуклидов имеет фаза вегетации. Листья молодых растений поглощают радионуклиды в значительно больших количествах, чем листья растений, заканчивающих рост и развитие. Стронций-90 под действием ветра и осадков частично удаляется с поверхности листьев и стеблей растений и перемещается в почву, а частично прочно фиксируется на поверхности растений. Выпадение радиоактивных аэрозолей на поверхность растений приводит к накоплению их в надземной массе, в то время как при корневом пути поступления, почвенный поглощающий комплекс выступает в роли мощного сорбционного фактора, а корневая система является селективным барьером, исключающим поступление в надземную фитомассу биологически инертных элементов.

Влияние почвы проявляется в снижении биологической активности радионуклидов при увеличении содержания в почве обменных катионов, органического вещества, физической глины, ила, минералов монтмориллонитовой группы, емкости поглощения. Черноземы, имеющие большое количество мелкодисперсных частиц органического вещества (гумуса) уменьшают переход радионуклидов в растения. При увеличении кислотности возрастает поступление в почву стронция-90. Большему удержанию радиоизотопов в почве способствует наличие в ней химических элементов, близких по химическим свойствам к этим изотопам. Так, кальций - химический элемент, близкий по своим свойствам стронцию - 90 и внесение извести, особенно на почвы с высокой кислотностью, ведёт к увеличению поглотительной способности стронция - 90 и к уменьшению его миграции.

Биологические особенности растений влияют на накопление ими радионуклидов. Так, стронций-90 в 2-6 раз интенсивнее накапливается в бобовых культурах, чем в злаковых. Наиболее интенсивно идет накопление радионуклидов в листьях, стеблях, слабее в генеративных органах.

Распределение радионуклидов в вертикальном профиле почв влияет на поглощение их растениями. Обработка верхнего слоя (заглубление, вспашка, фрезерование) изменяет положение его по отношению к основной массе корней и обуславливает снижение накопления радионуклидов в растениях. Захоронение загрязненного слоя почвы за пределы распространения основной массы корней. Уменьшает накопление радионуклидов в растениях в 7-11 раз.

Расчет количества радионуклидов в почве:

где Р – количество радионуклида, мг/м 3 почвы;

А - активность радионуклида в распадах в секунду;

Т Ѕ - период полураспада изотопа в секундах;

М – массовое число изотопа;

Л – число Авогадро;

К - объем почвы 1 м 3 при плотности 1,1 г/см 3 .

Чтобы сделать расчет количества радионуклида на 1 га, полученный результат умножают на 10000, а пересчет на 1 км 3 требует умножения еще на 100, на 1 кг – на 10 -2 .

Т Ѕ = 28,1 лет = 8,86 *10 8 сек

Л= 6,022*10 23 моль -1

1 Кu = 3,7*10 10 расп./сек

Р= 3,145*10 11* 8 ,86*10 8 *90*

10 -3 /0,693*6,022*10 23 *1=0,0609*10000=609*100

60,9*10 -2 =0,609 кг

Раздел 7. РЕГЛАМЕНТИРОВАНИЕ НИТРАТОВ В ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА

Нитраты – соли азотной кислоты. Поглощение и включение азота в продуктивный процесс растений является важной и специфической составляющей частью круговорота азота как в глобальном масштабе, так и в пределах отдельных регионов, ландшафтов и ценозов. Основным источником азота для растений служат нитраты и аммоний. В культивируемых почвах складываются благоприятные для процесса нитрофикации условия, вследствие чего основной для растения формой как на удобряемых, так и на неудобряемых почвах являются нитраты. При недостатке, как и при избытке азота нарушаются процессы морфогенеза и накопления сухого вещества, изменяется характер включения поглощенного азота в синтез органических соединений, происходит накопление нитратов в урожае культур. Образование нитратов представляет собой естественный процесс превращения азота в геологических породах, почве, воде и атмосфере. При антропогенном воздействии на почву подвижность органического вещества повышается, усиливается минерализация азота почвы, в результате чего возрастает поступление нитратов в природные воды и растения. Азотные удобрения представляют собой главный антропогенный источник азота. Попадая в почву азотные удобрения расходуются не полностью, т.к. растения в процессе всего питания используют и почвенный азот. Поэтому конкретная система применения азотных удобрений должна соответствовать почвенно-экологическим условиям, характеру землепользования, специализации севооборотов и чередованию культур, биологическим их особенностям, поскольку несоблюдение этих условий приводит к увеличению потерь азота удобрений. Необходимо учитывать особенности рельефа местности, гранулометрический состав, водно-физические свойства почвы и другие почвенно-экологические параметры при применении азотных удобрений. Накопление азота зависит также от залужения земель. Потери азота удобрений в нитратной форме возрастают при высокой насыщенности севооборотов пропашными культурами и систематическим применением повышенных доз азотных удобрений. Неравномерное распределение азотных удобрений по поверхности почвы в ходе их внесения также можно рассматривать как одну из причин насыщения водоемов нитратами и их накопления в растениях, так как в этом случае создаются переудобренные участки, снижается коэффициент использования азота удобрений растениями, возрастают потери азота. Замена традиционных систем земледелия с участием и чередованием разнообразных культур более интенсивными и специализированными технологиями, которые способствуют усилению минерализации органического вещества почвы и разрушению ее структуры, ограничение площадей, занятых травами. Утяжеление машин и их использование на постоянных технологических колеях, отсутствие защитных зон вокруг полей приводит к усилению внутрипочвенного и поверхностного выноса азота. Одним из основных факторов, влияющим на накопление нитратов в растения является: чрезмерное внесение удобрений, особенно их нитратных форм (аммиачная, калийная, натриевая селитра). Подкармливать растения лучше амидными или аммонийными формами удобрений, т.к. аммиачный азот поглощается растениями и сразу включается в аминокислоты и белки без накопления нитратов. Увеличение количества нитратов в продукции можно получить при избыточном внесении в почву органических удобрений. Подкормка азотом за 1-2 недели до уборки урожая ведет к увеличению содержания нитратов в растительной продукции. При дефиците фосфора и калия затормаживается процесс образования органического вещества в процессе фотосинтеза, в результате чего снижается расход поступившего азота на процессы роста, что приводит к увеличению концентрации нитратного азота в органах растений. Из микроэлементов наиболее важным для предотвращения накопления нитратов является молибден, т.к. он входит в состав нитратредуктазы и принимает участие в восстановлении нитратов.

Из остальных агротехнических факторов выращивания растений влияние на концентрацию нитратов оказывают освещенность, влагообеспеченность, температура выращивания и сроки уборки урожая.

При слабой освещенности нитраты не полностью превращаются в аминокислоты. В засушливые годы при внесении высоких доз азотных удобрений в почву растения накапливают больше нитратов, поэтому необходим регулярный полив растений, чтобы азотное питание было умеренным и равномерным. Температурный фактор особенно влияет на содержание нитратов у растений, выращенных в условиях короткого светового дня. При умеренной температуре (13-23˚С) растения содержат меньше нитратов, чем при низкой или высокой. В недозрелых овощах содержание нитратов значительно выше, чем в спелых. Накопление нитратов различными культурами имеет наследственно закрепленный характер, т.е. они обладают сортовой спецификой, которая выявлена у ряда сортовых культур.

Существует несколько путей образования и накопления нитратов в растениях:

1) нитраты накапливаются в растениях в результате чрезмерного потребления растениями азота при различных факторах, способствующих более интенсивному поступлению азота в растение, нежели их ассимиляции;

2) накопление нитратов в растениях может быть следствием снижения поступления нитратного азота и замедления синтетических процессов, из-за несбалансированного питания растений азотом и другими элементами;

3) нитраты образуются в растениях в результате первичной реакции на дефицит азота, что в свою очередь связано со снижением активности нитраредуктазы;

4) нитраты образуются в растениях при избыточном усвоении аммонийного азота.

Нитраты в растениях восстанавливаются до нитритов. Опасность нитратов и их токсическое действие на организм состоит в том, что нитраты, превратившись в ЖКТ в нитриты, попадают в кровь и окисляют двухвалентное железо гемоглобина в трехвалентное. При этом образуется метгемоглобин, не способный переносить кислород к тканям и органам, в результате чего может наблюдаться удушье. Угрозой для жизни является накопление в крови 20% и более метгемоглобина.

Таким образом, токсичность нитратов относительно низкая, а их негативное действие обусловлено нитритом, продуктом восстановления NO 3 в NO 2 микрофлорой пищеварительного тракта и тканевыми ферментами. В этом состоит потенциальная опасность нитратов, а именно их переходом в нитриты и нитрозосоединения, которые являются канцерогенами.

При сравнении содержания нитратов в зерне и соломе овса 130 мг/кг с ПДК (250-400 мг/кг), можно сделать вывод, что данная продукция безвредна и может использоваться в качестве корма сельскохозяйственных животных, а зерно также может быть использовано на продовольственные цели.

Таблица 9

Определение путей использования продукции растениеводства

Таблица 10

Наименование культуры	Фактическое содержание нитратов, мг/кг	ПДК, мг/кг
Баклажаны
Горошек зеленый
Капуста белокочанная
Картофель
Лук зеленый
Лук репчатый
Перец сладкий
Свекла столовая
Виноград
Кукуруза сахарная
Кукуруза (зеленая масса)
Пшеница озимая
Подсолнечник
Рапс кормовой
Рожь озимая
Свекла кормовая
Свекла сахарная

Локализация нитратов в органах растения увеличивается в ряду:

Репродуктивные органы листья корни, стебли, черешки листьев

Раздел 8. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ЗА СОДЕРЖАНИЕМ ТОКСИКАНТОВ В ПРИРОДНЫХ СРЕДАХ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ

Для получения объективной информации о состоянии и об уровне загрязнения различных объектов окружающей среды (атмосферный воздух, вода, почва) необходимо располагать надежными методами анализа. Методы применяют в широком интервале концентраций элементов, включающих как следовые количества в незагрязненных объектах фоновых районов, так и высокие значения концентраций в антропогенных условиях.

Физико-химические методы количественно определяемых остатков пестицидов:

Фотометрический метод основан на сравнении оптических плотностей исследуемой и контрольной жидкостей. К разновидностям фотометрического метода относятся фотоколометрический, спектрофотометрический, турбидиметрический, нефелометрический и флуориметрический (люминисцентный). Чувствительность определения фотоколориметров зависит от природы соединений и составляет для органических соединений 0.04-20 мг/мл пробы и для органических соединений 0,02-10 мкг/мл пробы.

Спектрофотометрический метод основан на тех же принципах. Что и фотоколориметрический, но в спектрофотометре используется поглощение монохроматического света. Чувствительность определения органических и неорганических соединений находится на уровне 0,08-20 мкг/мл пробы.

Турбидиметрический метод применяется для определения количеств веществ, которые находятся во взвешенном состоянии, посредством измерения интенсивности прохождения света через контролируемый раствор пробы. Метод пригоден для измерения концентраций порядка нескольких частей на миллион.

Нефелометрический метод отличается от турбодиметрического тем, что измеряется не прошедший через суспензию свет, а рассеянный, благодаря чему данный метод является более чувствительным для сильно разбавленных суспензий.

Флуориметрический метод используется для аналитических целей и основан на способности некоторых веществ при возбуждении ультрафиолетовым излучением сильно флуоресцировать. Этот метод имеет ограниченное применение. Точным и чувствительным он является для интенсивно флуоресцирующих веществ.

Полярографический метод основан на восстановлении анализируемого соединения на ртутном капающем электроде и используется при анализах следовых количеств веществ, находящихся в разных агрегатных состояниях.

Газохроматографический метод основан на селективном разделении соединений между двумя несмешивающимися фазами, одна из которых неподвижна (жидкость или твердое тело), а другая подвижна (инертный газ-носитель). Данный метод позволяет определять ничтожно малые количества веществ, не обладающих специфическими реакциями, анализировать смеси. Состоящие из десятков и сотен компонентов с близкими свойствами.

Масс-спектрометрический метод заключается в ионизации газообразной пробы электронной бомбардировкой, после чего образующиеся ионы подвергаются воздействию магнитного поля. В зависимости от массы и заряда ионы отклоняются с различной скоростью и соответствующим образом разделяются. Особенностью метода является малый объем пробы и высокая избирательность.

Спектрально-химический метод заключается в сочетании двух последовательных операций: 1) соосаждения групп элементов из растворов с помощью 2,4-динитроанилина; отделения их и соосаждения их фильтра молибдена с помощью «окисленного» красителя Стенгауза; 2) спектральное определение соосажденных элементов в зольном остатке с использованием соответствующих искусственных стандартов.

Спектрально-эмиссионный метод основан на излучении световой энергии атомами, ионами, реже молекулами. Излучаемые атомами и ионами эмиссионные линейчатые спектры не зависят от вида химических соединений, из которых состоит исследуемое вещество. Поэтому этот вид анализа применяется для определения элементарного (атомного) состава проб воды и почвы. Универсальность, высокая чувствительность, хорошая точность и экспрессивность определения обусловили широкое распространение метода. При фотографической регистрации спектра метод дает принципиальную возможность одновременно анализировать до 30 элементов в одной пробе, при этом в пробе почвы и воды могут быть определены очень низкие концентрации многих элементов.

Атомно-абсорбционный спектральный анализ основан на использовании способности свободных атомов элементов селективно поглощать резонансное излучение определенной для каждого элемента длины волны. Этот метод отличается универсальностью, простотой выполнения и высокой производительностью.

Биологические методы количественного определения пестицидов основаны на использовании зависимости между дозой пестицида и эффектом его действия на тест-объект. При определении инсектицидов эффект действия выражается в процентах гибели тест-объектов. При определении эффекта действия фунгицидов учитывается по величине и интенсивности роста колоний гриба – тест-объекта или по радиусу стерильной зоны, образующейся вокруг точки внесения фунгицида в среду культивируемого объекта.

Эффект действия гербицидов чаще всего устанавливается по накоплению сухой массы надземной части растения, по интенсивности роста корней или по активности отдельных звеньев фотосинтеза.

Брометод предусматривает в строго контролируемых условиях зависимости «эффект-доза» и определения эффекта действия исследуемого образца. Для этого в опыте должны быть как минимум следующие варианты сред:

1. Контроль (определенный материал без пестицида) для учета состояния тест-объекта в условиях опыта.

2. Определяемое вещество, внесенное в исследуемый материал, не содержащий пестицида, в 4-6 логарифмически снижающихся дозах с целью получения данных, необходимых для построения графика «эффект-доза», выражающего зависимость действия определенного пестицида от его дозы.

3. Исследуемый материал, содержащий определенный пестицид и используемый для установления эффекта действия на тест-объект исконных количеств пестицида. Далее по графику «эффект-доза» находят искомое количество пестицида.

Методы отбора проб и определения остаточных количеств токсикантов.

На основании анализа объединенной (средней) пробы делают заключение о всей партии пищевых продуктов или обо всем объеме почвы в целом. При определении остатков пестицидов в различных объектах важно отобрать пробу таким образом, чтобы она полностью характеризовала анализируемый объект. При этом учитываются все факторы, влияющие на устойчивость остатков, как на поверхности, так и внутри биологического материала.

Из партии пищевого продукта составляют образец. Размер отбираемой из него объединенной пробы зависит от вида исследуемого материала и целей анализа.

Средний образец овощей и корнеплодов (томат, свекла, перец, баклажан) отбирается по диагонали участка с промежутками в 6-10 растений. Плоды берут с различных ярусов (овощи) не менее, чем с 10 растений в каждой точке отбора или по диагонали участка в разных точках отбора (корнеплоды).

Образцы используют для отбора объединенной пробы овощей и корнеплодов. Каждый плод делят на 4 части и берут четвертую его часть. Затем пробу перемешивают, взвешивают, измельчают и анализируют.

Пробы почвы берут в 5-6 местах (0,5 кг в каждом месте) по диагонали участка площадью 1-5 га с различной глубины. В лаборатории высушивают до воздушно-сухого состояния в защищенном от солнечных лучей месте. После сушки измельчают и берут объединенную пробу методом квартования. Перед анализом почву просеивают через сито с диаметром 1 мм. Органические остатки анализируют с почвой или отдельно.

Анализ образцов растений на содержание остатков пестицидов проводят сразу после их взятия. Образцы хорошо упакованы, подписаны, сопровождаются паспортом, где указано:

Когда и где отобран образец,

Тип почвы, на которой выращивали культуру,

Название растения,

Наименование применяющегося пестицида,

Время обработки,

Физиологическое состояние во время обработки, для молодых растений – время со дня посева,

Препаративную форму пестицида,

Норму расхода на 1 га,

Концентрацию применяемого рабочего раствора,

Растворитель для приготовления рабочего раствора,

Расход рабочего раствора.

Число обработок,

Погодные условия в день обработки,

За сколько дней до уборки проведено последнее опрыскивание.

Раздел 9. ПУТИ И МЕРЫ СНИЖЕНИЯ ВРЕДНОГО ВЛИЯНИЯ ТОКСИКАНТОВ

Для получения экологически безопасной продукции необходимо иметь достоверные исходные данные об эколого-токсикологической обстановке в агросистемах, так как имеется вероятность с одной стороны – загрязнения биосферы токсикантами промышленного происхождения, а с другой – загрязнения среды органическими отходами сельскохозяйственного производства. Т.к. в почве содержание меди, хрома превышает ПДК, а также почва подверглась загрязнению стронцием-90, необходимо разработать комплекс мероприятий по применению веществ, улучшающих состояние экосистемы и уменьшающих переход токсикантов в растения. Существенному снижению элементов-загрязнителей способствует применение гормональных симбионтных, гуминовых препаратов, которые будучи емкими ионообменниками, поглощают подвижные формы элементов и тем самым снижают поступление их в растения.

Таблица 11

Применение веществ, улучшающих состояние экосистем и уменьшающих переход токсикантов в растения

Название вещества	Особенности применения	Токсикант, против которого направлено действие
Гумат натрия	Опрыскивание растений растений в смеси с гербицидами и удобрениями, способствует повышению адаптационной способности с/х культур, снижению фитотоксичности гербицида
Препараты-симбионты (симбионт 1, симбионт 2)	Препарат разводят в 10000 раз, перед высевом семена опрыскивают препаратом, подсушивают. Для обработки 600 кг семян зерновых культур требуется 1 мл препарата развести в 10 л воды	Стимулируют рост и развитие растений, повышая их устойчивость к неблагоприятным условиям, защищают растения от патогенных грибов.
Вермиком-пост	Оптимальная доза внесения 30 т/га	Гуминовые кислоты обладают хорошей аккумулятивной способностью. Способен связывать радионуклиды, ограничивать поступление в растения нитратов и ТМ, обладает бактерицидными свойствами.

Литература

1. Догадина М.А., Степанова Л.П., Лысенко Н.Н. Основы токсикологии Орел: Издательство ОрелГАУ 2006

2. Догадина М.А., Лысенко Н.Н. Основы токсикологии Орел: Издательство ОрелГАУ 2008

3. Савич В.И., Парахин Н.В., Сычев В.Г., Степанова Л.П. Почвенная экология Орел: Издательство ОрелГАУ 2002

4. Степин Б.Д., Цветков А.А. Неорганическая химия М.: Высшая школа 1994

5. Список пестицидов и агрохимикатов разрешённых к применению Российской Федерацией, 2008 г. / Приложение к журналу «Защита и карантин растений» № 6 – 2008 г.

6. Баздырев Г.И. Защита сельскохозяйственных культур от сорных растений. – Москва: Колос, 2004 г. – 328 с.

7. Чесалин Г.А. Сорные растения и борьба с ними М.: Колос, 1975 г.-186 с.

8. Горленко М.В. Фитопатология Л.: Колос 1980 г. -318 с.

9. Осмоловский Г.Е., Бондаренко Н.В. Энтомоголия Л.: Колос – 1980 г. – 358 с.

Создание экологически благополучной сырьевой зоны, обеспечивающей животноводческие предприятия кормами, невозможно без системы интенсивного кормопроизводства, позволяющей получать экологически безопасные корма на основе применения рациональных севооборотов, биологически безопасных химических средств борьбы с вредителями и болезнями, использования биологических методов защиты растений, высокоурожайных сортов кормовых культур, толерантных к отрицательным воздействиям, замены гербицидов в борьбе с сорняками.

«Чистота» сельскохозяйственных культур определяется самоочищающейся и буферной способностью почвы, что в значительной степени зависит от содержания в ней гумуса, кислотности, плотности, гранулометрического и минерального состава, окислительно-восстановительной реакции.

В самоочищении почвы большую роль играет гумус. Он не только сорбирует (поглощает) токсические вещества, но и активирует почвенную биоту, нормализует структуру микробиологического состава. Поэтому на почвах подзолистого типа, бедных органическими веществами, экологическая опасность выращиваемых культур значительно выше, чем на черноземах.

Кислотность почвы влияет на растворимость токсикантов и их поступление в растения. В почвах, реакция которых близка к нейтральной, опасность загрязнения их (например, тяжелыми металлами) снижается. С повышением как кислотности, так и щелочности, растворимость тяжелых металлов возрастает и миграция их в растения увеличивается. Кислотность почвы влияет на структуру микробиологического состава, снижая или повышая его активность. Для получения безопасной продукции очень важно учитывать фактическую кислотность почв при размещении сельскохозяйственных культур.

В случае избыточной кислотности требуется известкование почвы.

Гранулометрический и минеральный состав почвы влияет на емкость катионного обмена, определяющую подвижность токсикантов, а, следовательно, степень поступления их в растения. Так на почвах, гранулометрический состав которых характеризуется большой площадью, поверхность частиц, емкость катионного обмена выше, что уменьшает подвижность токсических веществ (токсикантов) и поступление его в растения.

Сельскохозяйственные культуры, выращиваемые на почвах, в состав которых входят минеральные вещества с невысокой емкостью катионного обмена (например, каолиниты), легче загрязняются токсикантами, чем выращенные на почвах, содержащих минеральные вещества монтмориллонитовой группы. На переувлажненных почвах (глееватых, глеевых) возрастает опасность загрязнения сельскохозяйственной продукции тяжелыми металлами вследствие увеличения их подвижности. Избыток воды в почве способствует появлению в ней металлов с низкой валентностью в более растворимой форме. Почвы с нарушенным гидрологическим режимом следует использовать для выращивания сельскохозяйственных культур только после мелиоративных работ.

С уплотнением почвы увеличивается подвижность тяжелых металлов, что делает опасным выращивание сельскохозяйственных культур. Так, с увеличением плотности почвы с 0,6-1 до 1,3-1,6 г/см 3 подвижность тяжелых металлов возрастает в несколько раз.

На качество выращиваемой сельскохозяйственной продукции влияют населяющие почву живые организмы, особенно микробиота. Дальнейшее поведение токсикантов, попавших в почву, зависит от активности и структуры микробных ценозов, которые определяют самоочищающую способность почвы, взаимосвязанную с почвенно-экологическими факторами. Поэтому, например, пестициды наиболее интенсивно изменяются в черноземах, характеризующихся высоким содержанием гумуса, благоприятной реакцией среды, повышенной биологической активностью и микробным разнообразием. Черноземные почвы способны также противостоять действию поступающих в почву токсикантов, т.е. обладают хорошей буферностью.

Следовательно, сохранение и увеличение содержания гумуса в почве, осушение и разуплотнение ее – важнейшие условия выращивания экологически безопасных сельскохозяйственных культур, в том числе кормовых.

Проблема получения экологически безопасной продукции растениеводства заключается в снижении содержания ксенобиотиков и повышении биологического качества сельскохозяйственных культур. Решение этой проблемы возможно по трем направлениям.

1. Подбор культур и сортов (особенно при повышенном содержании в почве радионуклидов), обеспечивающих получение безопасной растениеводческой продукции.

2. Выбор почвы и условий рельефа, оптимальных для культуры и сорта и минимизирующих накопление в них ксенобиотиков. Контурно-экологические севообороты позволяют наиболее полно учитывать почвенные условия возделывания конкретной сельскохозяйственной культуры и ее биологические особенности.

3. Совершенствование технологии возделывания сельскохозяйственных культур, научно обоснованное применение пестицидов, микро- и макроудобрений. Для получения экологически безопасной продукции необходимо соизмерять внесение удобрений со способностью культуры ассимилировать содержащиеся в них питательные элементы без загрязнения продовольственной и фуражной продукции вредными веществами, а нагрузки пестицидов на сельскохозяйственный ландшафт – с интенсивностью физико-химических и биологических процессов их деструкции в окружающей среде и продуктах урожая.

Для получения экологически безопасной растениеводческой продукции необходимы:

Ресурсосберегающие и природоохранные технологии, создание на их базе замкнутых оборотных и безотходных производственных циклов на животноводческих предприятиях и на мелиоративных системах, а также на предприятиях перерабатывающей промышленности;

Оптимизация природных механизмов регулирования численности вредителей, сорняков и возбудителей болезней сельскохозяйственных культур; на базе адаптивных агроландшафтов интегрированная защита растений;

Эффективное управление биологическими процессами, создание экосистем и ландшафтов с заданными свойствами.

Для предотвращения негативных последствий использования минеральных удобрений и пестицидов требуется экологически и гигиенически обоснованное регламентирование их применения.

С целью минимизации обработки почвы при загрязнении ее радионуклидами применяют известкование, внесение фосфорно-калийных удобрений, микроудобрений и др.

Большое значение имеют мероприятия по защите окружающей среды и сельскохозяйственного производства от химического и микробиологического загрязнения. При существующей системе земледелия значительная часть площади сельскохозяйственных угодий эродирована, переуплотнена, загрязнена и т.д. Ежегодная интенсивная обработка почвы тяжеловесными машинами, нерегламентированное применение удобрений и ядохимикатов отрицательно влияют на экологическую систему почва – растение – животное – человек, что может привести к снижению плодородия почв, продуктивности полей, химическому загрязнению производимого сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов.

Таким образом, производство экологически безопасной продукции является важнейшей компонентой социально-экономического развития. Решение этой задачи предполагает внесение коренных изменений в организацию ведения земледелия, существующую технологию выращивания сельскохозяйственных культур для получения экологически безопасных и биологически полноценных пищевых продуктов, особенно для детского, диетического, лечебно-профилактического питания.

Конструирование севооборота. Для предотвращения почвы от эрозии необходимо:

Включать в севооборот многолетние бобовые травы (25-40% площади); при этом потери от эрозии в 3-8 раз меньше, чем при традиционной системе;

Использовать разнообразные культуры, отличающиеся основными характеристиками (биология развития, повреждаемость вредителями, поражаемость болезнями, конкурентоспособность, мощность корневой системы, интенсивность поглощения отдельных элементов питания, влаги и др.);

Не допускать длительных периодов «парования» пашни;

Включать в севооборот хотя бы одну промежуточную культуру, используемую в качестве сидератного удобрения или в кормовых целях;

Создавать гибкость севооборота для вынужденной замены той или иной культуры при экстремальных условиях.

Особенности обработки почвы. В органическом земледелии целесообразна только поверхностная обработка почвы без оборота пласта, что содействует биологической активности почв (растительные остатки и навоз, заделанные в верхний слой, способствуют активному развитию микрофлоры). Неглубокая вспашка почвы (15-20 см) рекомендуется только в том случае, если ее нельзя избежать, например, при обработке пласта.

Применение удобрений и плодородие почв. Рекомендуется восполнять элементы питания в основном за счет трех источников: различных органических удобрений, труднорастворимых минеральных веществ и азотфиксирующих растений. В обеспечении энергетическим материалом микрофлоры (следовательно, и в поддержании продуктивной способности почвы), в снабжении растений питательными веществами основная роль принадлежит органическим удобрениям. Органические удобрения рекомендуется использовать с ферм, где производство продукции животноводства организовано на биологических принципах. Критерием применения этих удобрений является норма внесения на 1 га севооборотной площади, обеспечивающая бездефицитный баланс гумуса в почве.

Подбор культур и сортов; семеноводство. В условиях земледелия целесообразно использовать сорта, устойчивые к вредителям, болезням и экстремальным погодным условиям. Они должны иметь относительно высокую продуктивность при низком уровне внесения химических средств. Семена рекомендуется завозить из тех сельскохозяйственных предприятий, в которых производство их организовано на биологических принципах. Запрещается использовать семена, обработанные химическими протравителями, за исключением частных случаев (например, установлено, что необработанные семена не взойдут).

Защита растений от вредителей и болезней. В борьбе с вредителями и болезнями большое значение придают механизму саморегулирования агроэкосистемы. Решающее значение имеют севооборот и правильное чередование культур в нем, а также агротехнические приемы по уходу за растениями. Очень важно сбалансированное внесение удобрений, использование сидератных культур, смешанных посевов сельскохозяйственных культур, расширение посевов растений, устойчивых к вредителям и болезням, сохранение полезных организмов (энтомофагов) против вредителей растений, грибов, бактерий, нематод и вирусов, а также насыщение агрофитоценозов полезными организмами. При этом необходимо снижать плотность популяции вредных организмов до экономически безопасного уровня.

Борьба с сорняками. При освоении альтернативного метода ведения земледелия непременными условиями успеха являются предотвращение заноса на поля новых семян сорняков, уничтожение имеющихся в почве жизнеспособных семян и органов вегетативного размножения сорняков, подавление и уничтожение растущих сорняков в посевах культур и естественных кормовых угодьях. В качестве предупредительных мер рекомендуются следующие:

Применение для посева тщательно очищенных от сорняков семян;

Скармливание животным отходов очистки семенного и продовольственного зерна и других продуктов с предварительной механической и термической обработкой;

Обкашивание участков, межей, обочин полей до обсеменения сорных растений;

Рыхлое хранение навоза с целью уничтожения жизнеспособных семян сорняков при самосогревании;

Своевременная уборка зерновых культур на низком срезе (уменьшение высоты среза с 20 до 10-12 см сокращает количество осыпающихся семян сорняков примерно в 10 раз).

В борьбе с сорняками применяют следующие высокоэффективные приемы:

Включение в севооборот пожнивных культур, обладающих способностью биологического подавления сорняков и оздоровления почвы;

Сочетание различных по глубине и интенсивности основных, предпосевных и междурядных обработок;

Применение специальных машин, использование мульчирующих веществ, соблюдение густоты стояния растений.

Система машин. Основными требованиями, реализуемыми при подборе рабочих машин, являются энергосбережение, экономическая эффективность, обусловленная в первую очередь высокой производительностью машин и орудий, а также экологичность как показатель качества выполняемых технологических операций. При этом приоритет принадлежит экологичности и экономичности техники. Почвообрабатывающие машины и орудия должны обеспечивать эффективное уничтожение сорняков, особенно многолетних, благоприятное сложение пахотного и корнеобитаемого слоев почвы, повышать ее противоэрозионную устойчивость.

Критерием экологичности машин и орудий является уровень уплотняющего воздействия на почву по контактному давлению и расчетному напряжению на глубину 0,5 м. Этому критерию удовлетворяют отечественные гусеничные тракторы сельскохозяйственного назначения и колесные тракторы.

В настоящее время масштабы загрязнения окружающей среды имеют опасную тенденцию вследствие прямого воздействия на живые организмы и опосредованно в результате резкого изменения физико-химических параметров литосферы, атмосферы и гидросферы.

Возрастающее количество отходов создает прессинговую нагрузку на почвенно-растительный покров.

В биосферу попадают чуждые ей вещества, отрицательно воздействующие на живые организмы.

Проблема охраны окружающей среды неразрывно связана с проблемой качества сельскохозяйственной продукции.

В растениеводстве – базисе животноводческой отрасли, основными источниками загрязнения могут быть удобрения, пестициды, горюче-смазочные материалы и др.

Предыдущая

Производство экологически безопасной продукции – ключевая задача при экологизации сельскохозяйственной деятельности. Под экологически безопасной сельскохозяйственной продукцией понимают такую продукцию, которая в течение принятого для различных ее видов «жизненного цикла» (производство-переработка - потребление) соответствует органолептическим, общегигиеническим, технологическим и токсикологическим нормативам и не оказывает негативного влияния на здоровье человека, животных и состояние окружающей среды.

Для получения экологически безопасной продукции необходимо иметь достоверные исходные данные об эколого-токсикологической обстановке в агроэкосистемах, особенно испытывающих пресс многолетнего интенсивного использования агрохимикатов. Работу следует начинать с оценки эколого-токсикологического состояния агроэкосистем, прежде всего – почвенного покрова.

Для оценки и предотвращения негативного воздействия продуктов питания на здоровье человека и кормов на сельскохозяйственных животных оперируют такими понятиями, как предельно допустимая концентрация (ПДК), допустимое остаточное количество (ДОК) или максимально допустимые уровни (МДУ) вещества в них.

При оценке степени токсичности элемента (агрохимиката) для растений учитывают концентрацию элемента.

При этом не должно быть снижение продуктивности растений, накопления агрохимиката в растениях, кормах и пищевых продуктах выше ПДК. Летальная концентрация вызывает гибель растений.

Вывод

В заданных условиях кукуруза возделывается по интенсивной технологии: применяются органические и минеральные удобрения для повышения урожайности, гербициды и инсектициды для борьбы с вредителями и сорняками. Почвенные и климатические условия в целом благоприятны для возделывания культуры, недостаток питательных веществ восполняется внесением необходимых норм удобрений. Также можно добавить, что кукуруза отличается различным периодом созревания, что создает дополнительные трудности с выбором высеваемого сорта, определением сроков посева и уборки.

Для повышения урожайности и качества выращиваемой продукции можно сделать следующее:

1) Применять минеральные удобрения в строгом соответствии с нормами и дозами для предотвращения накопления токсических веществ в получаемой продукции, и соответственно, повышения её качества;

2) Строго соблюдать агротехнику выращивания культуры, применять более современные способы обработки почвы;

3)Выращивать районированные сорта с большей урожайностью и лучшими показателями получаемой продукции;

4) Свести к минимуму применение гербицидов и инсектицидов – также для повышения качества продукции;

5) Тщательно определять сроки посева, что в последующем облегчит определение сроков уборки.

Список использованной литературы

1.Бондаренко Н.Ф. Программирование урожаев и его значение в повышении плодородия почв / Н.Ф. Бондаренко - М.: «Колос», 1983.

2.Бурлака В.В. Растениеводство Северного Зауралья / В.В. Бурлака - Тюмень, 1975.

3.Вавилов П.П. Растениеводство / П.П.Вавилов, В.В. Гриценко, В.С.Кузнецов, Н.Н.Третьяков, И.С.Шатилов - М.: «Агропромиздат» 1986.

4.Гриценко В.В. Основы программирования урожайности сельскохозяйственных культур / В.В. Гриценко - М.: «Агропромиздат», 1986.

5.Иваненко А.С."Агроклиматические условия Тюменской области"/ А.С. Иваненко,О.А. Кулясова Тюмень, 2008 .

6.Каретин Л.Н. "Почвы Тюменской области" / Л.Н. Каретин – Тюмень, 1990 .

8. Коренева Г. В. Растениеводство с основами селекции и семеноводства (учебник) / под ред. / Г. В. Коренева - М.: «Колос», 1983.

9.Косогорова Э.А. Защита полевых и овощных культур от болезней / Э.А. Косогонова – Тюмень, 2001.

10.Крючев В.Д. Практикум по растениеводству / В.Д. Крючев - М.: «Агропомиздат», 1988.

13.Посыпанов Г.С. и др. Растениеводство / Г.С. Посыпанов - М.: Колос, 2006.

14. Прянишников Д.Н. Избранные сочинения.Т. 1-3 / Д.Н. Прянишников - М.: Колос, 1965.

15.Синягин И.И. Площадь питания растений / И.И. Синягина - М.: Колос, 1972.

Основным принципом сохранения биоразнообразия и его использования в сельском хозяйстве является экологически чистое производство или, как его еще называют, органическое земледелие. Неизбежные негативные последствия для внешней среды при традиционном ведении сельского хозяйства стали причиной требования усиления экологичности сельхозпроизводства.

Среди вредных последствий традиционного сельского хозяйства – не только снижение качества пищевых продуктов, но и ухудшение ситуации с окружающей средой в целом. Например, попадание различных вредных веществ и остатков в почву и продукцию, ухудшение гумусности почвы и ее структуры, выбросы питательных веществ и парниковых газов в водоемы и воздух, а также изменения природных ландшафтов. Глобальные проблемы окружающей среды: изменение климата под действием человеческой деятельности, эрозия почвы и опустынивание, проблемы недостатка воды, а также снижение биоразнообразия природы, - связаны с производством продуктов питания и устойчивостью использования природных ресурсов.

Философия эко-производства

Неконфликтность по отношению к природе – основа эко-земледелия. Системы экологического производства не только готовы к угрозам, которые приводят к ухудшению чистоты окружающей среды и продукции. По действующему в западных странах определению, экологически чистое производство – это такое сельское хозяйство, которое опирается на принципы устойчивого развития. Оно включает приемы, в соответствии с которыми учитываются принципы и модели деятельности натурального хозяйства на всех этапах выращивания растений, ухода за животными по аналогии с тем, как это происходит в природе. В соответствии с этим экологически чистое производство – целостная и развивающаяся система производства, а не серия разрозненных мер, основанная только на контроле химической, биологической чистоты или способа продажи продукта.

К системам производства и похозяйственному сертифицированию относится контроль и отслеживание, направленные на системы производства, осуществление различных стадий и соблюдение правил. Эко-хозяйствам в Европе выплачиваются особые субсидии. Получение субсидий зависит от утвержденного хозяйством ежегодного экологического контроля. Цена на экологически чистые продукты определяется рынком. Как правило, она выше, чем цена на обычные продукты, если продукция имеет соответствующий экологический сертификат.

Интенсивное или экологическое?

В мировом масштабе принципы экологически чистого сельского хозяйства и переработки продуктов питания оформлены организацией IFOAM.

Многие цели, принципы и практические адаптации экологически чистого сельского хозяйства пытаются использовать и в других системах выращивания и производства. Такими в частности являются:

Применение бобовых культур для связывания азота.

Внесение органических удобрений с применением навоза и сидератов.

Биологическая обработка почвы через растения с глубокими корнями и многолетние культуры.

Улучшение благополучия производственных животных.

Профилактика болезней растений и животных.

Уменьшение и даже отказ от применения химикатов.

Смена растений, а также забота о плодородии почвы и севооборот.

Попытка замкнуть оборот питательных веществ.

Использование природных энтомофагов.

Определение качества пищи на основании факторов физиологии питания.

Баланс приемов

С точки зрения защиты растений в экологически чистом производстве стоит вопрос генетического фона растений, а также управление многими сложными биологическими взаимовлияниями факторов окружающей среды. На практике это означает применение профилактических мер против болезней и вредителей. Такими являются севооборот, устойчивые сорта, здоровый материал для размножения, предпочтение естественным врагам вредителей и баланс экосистемы. Также необходима и прямая, механическая защита от типичных сорняков, а также применение природных, не промышленных средств защиты. При защите растений в экологически чистом производстве имеется и много сложных проблем, которые серьёзно мешают производству, а также усложняют маркетинг продукции. С другой стороны, при экологически чистом производстве в какой-то степени сорняки балансируют экологию, и, например, становятся местом обитания естественных врагов вредителей.

Применение синтетических средств защиты растений рассматривается как мешающее деятельности микроорганизмов почвы и насекомых, и распространяющееся на слишком большую территорию. У них может быть длительное воздействие, которое неизвестно, а также совместное воздействие разных препаратов. Появление резистентных популяций вредителей – вот главный вред от длительного применения химикатов. Они могут концентрироваться в почве, их остаточные вещества опасны для потребителей и т.д. Запрет в последние годы на использование многих долго применяемых средств защиты, например, вызывающих рак, вызвал подозрения потребителей и пользователей препаратов и по отношению к другим средствам защиты.

Еще строже регулируется применение генетически модифицированных (ГМО) живых организмов. Использование таких растений или животных идет вразрез с принципами экологически чистого производства. То есть нельзя применять, например, генетически модифицированные сорта растений, устойчивые к каким-либо болезням или вредителям.

Российский эко-рынок ждет законов

В России экологически чистое производство еще не регулируется на национальном уровне. Первое определение экологически чистых сельскохозяйственных продуктов (органических продуктов) опубликовано в документе «Дополнения и изменения № 8 к СанПиН 2.3.2.1078-01 Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов». Более точного национального описания, положения, контроля или сертификации пока нет. Также и рынок экологически чистой продукции неразвит и пока не имеет четко выстроенных структурных связей.

Экологическую продукцию можно сертифицировать по разным основаниям, например, на основе чистоты. Понятие «экологически чистый» обычно означает чистоту от разных остаточных веществ. Производство считается экологически чистым, если не применяются продукты химической промышленности при защите растений и внесении удобрений. В действительности во многих российских хозяйствах, например, в растениеводстве придерживаются элементов экологических принципов. Таких, как например, внесение органических удобрений, использование бобовых культур, севооборот и небольшое или несущественное применение средств защиты растений. То есть на практике движение маленькими шагами в сторону экологически чистого производства для некоторых хозяйств может быть органичным и относительно легким.

Тем не менее, сельхозпроизводство преимущественно остается промышленным. Крупное производство, концентрация и централизация, специализация, импорт кормов, проблемы, связанные с хранением навоза, его обработкой и внесением имеют мало общего с принципами эко-хозяйствования. То же относится к отраслевому разделению сельхозотраслей. Казалось бы, родственные растениеводство и животноводство в реальности настолько сильно отдалились друг от друга, что применительно к ним трудно адаптировать экологический способ мышления о хозяйстве как целостной системе, в которой питательные вещества оборачиваются внутри предприятия.