ГЛАВА 8. ПОЛУЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ 8.1. Экологически безопасные технологии производства продукции растениеводства

Получение экологически чистой продукции растениеводства является одной из актуальных и важнейших задач развивающего экологического земледелия.

Повышение урожайности сельскохозяйственных культур и объемов производства зерна, кормов и другой продукции растениеводства осуществляется за счет интенсивных методов ведения производства. Они предусматривают широкое применение сбалансированных по элементам питания доз органических и минеральных удобрений, химических средств защиты растений от сорняков, болезней и вредителей, использование при осуществлении технологических операций сверхтяжелых средств комплексной механизации. Все это усиливает антропогенную нагрузку на экологическую среду, приводит к загрязнению почв и продукции тяжелыми металлами, пестицидами и нитратами. Техногенное загрязнение отмечено во многих промышленноразвитых регионах России. Более 250 тыс. га сельскохозяйственных угодий имеют высокий уровень загрязнения, превышающий в 10-100 раз фоновый.

Основными источниками загрязнения почв тяжелыми металлами являются антропогенные факторы: 73,7% - кадмия, 95,5% - свинца, 19% - ртути. Это выбросы в атмосферу металлургических предприятий и выпадение с атмосферными осадками, внесение с фосфорными удобрениями, поступление со стоками животноводческих ферм и комплексов. Расширение ареалов загрязнения происходит также в результате проявления водной и ветровой эрозии. Все это приводит к накоплению токсичных веществ (тяжелых металлов, пестицидов, радионуклеидов) не только в почве и растениях, но и в зерне, овощах, кормах, вызывающих заболевание людей и животных.

Большую опасность для жизнедеятельности человека представляют содержащиеся в продукции и воде диоксины, пестициды, микотоксины, нитраты и нитриты.

Для комплексного решения экологической проблемы необходима цельная и многокомпонентная система мероприятий по мониторингу и предупреждению загрязнения почвы, продукции растениеводства и окружающей среды за счет создания производств замкнутого цикла с безотходными и малоотходными технологиями.

В этих целях разработаны и применяются отраслевые ГОСТы и ОСТы как нормативно-технологические документы, устанавливающие определенные требования к качеству растениеводческой продукции и состоянию почвы.

Большая роль в производстве экологически чистой продукции принадлежит технологиям.

Экологически безопасные технологии выращивания культуры -это совокупность приемов, методов и средств воздействия на почву и растения, выполняемых в определенной последовательности в период вегетации с целью создания оптимальных условий для роста растений, формирования урожая высокого качества без нарушения экологической среды. Сущность этой технологии заключается в том, что для воспроизводства плодородия почвы и получения экологически чистой продукции используются природные вещества, биологические средства органического происхождения, исключающие загрязнение почвы, поверхностных, грунтовых вод и получаемой продукции.

Биологически чистая продукиия - это продукция, произведенная на не загрязненных почвах в экологически благоприятных условиях агроландшафта с естественным химическим составом, свойственным данному виду растений. Она не должна содержать тяжелых металлов, пестицидов, радионуклидов, нитратов и других вредных веществ выше предельно-допустимых норм (табл. 16).

Таблица 16

К производству биологически чистой продукции и применяемым экологически безопасным технологиям предъявляются определенные требования:

1. Размещать производство (севообороты) на незагрязненных почвах и территориях, удаленных от крупных промышленных центров, металлургических предприятий на расстоянии 400-500 км, животноводческих комплексов - на 200-250 м.

2. Широкое использование органических удобрений с учетом уровня воспроизводства плодородия: на дерново-подзолистых и серых лесных почвах необходимо вносить 12-18 т/га ежегодно, на черноземных - 6-8 т/га. К таким видам удобрений относят навоз, торфонавозные компосты, низинный торф, солому, сидеральные удобрения.

3. Ограниченное для стартового эффекта, применение доз минеральных удобрений и замена их органическими в виде биогумуса. Использование комплексных безхлорных удобрений, соответствующих принятым ГОСТам по содержанию тяжелых металлов, природных безопасных веществ, не загрязняющих почву: известь, фосфоритная мука, гипс, древесная зола и др.

4. Интегрированная система защиты растений от вредных организмов на основе их прогнозирования и пременения биологических, профилактических и других безопасных методов борьбы. Использование устойчивых к болезням и вредным организмам сортов и гибридов. При этом допускается ограниченное применение гербицидов и фунгицидов с узкой избирательной способностью, с коротким периодом детоксикации и не накапливающихся в почве и растениях.

Одним из важнейших условий защиты растений является строгое соблюдение регламентов: норм, сроков и способов применения пестицидов. Например, гербициды следует применять при сильной засоренности посевов, превышающей критический или экономический пороги вредоносности.

Основой производства экологически безопасной продукции является чистая почва, вода и благоприятные агроландшафтные условия (рельеф, осадки, приход ФАР и др.). В этих целях проводят обследование сельскохозяйственных угодий на загрязненность и составляют почвенные картограммы, в соответствии с которыми определяется пригодность почв для возделывания культур. Затем составляется структура посевных площадей и система севооборотов в соответствии со специализацией хозяйства.

На загрязненных почвах, содержащих токсические вещества выше ПДК (табл. 17) размещают технические культуры (клещевина, рыжик, перилла, лен-кудряш), продукция которых используется на технические цели или они выращиваются с целью получения семян. Высокотоксичные почвы отводят под чистые пары, на которых проводится комплекс мероприятий по снижению содержания в них вредных веществ (глубокая вспашка, известкование кислых и гипсование засоленных почв и др.). На таких почвах можно высевать многолетние растения, зеленую массу которых используют для производства этанола, биогаза или другого продукта. Выход этанола из 1 т зеленой массы злаковых трав может составлять 130-150 л, а биогаза метана вместе с диоксидом углерода - 350-400 м³.

Таблица 17

Предельно допустимое содержание валовых форм тяжелых металлов в почвах, мг/кг (включая фон)

Источником гумуса и углерода почвы может служить солома озимых и яровых зерновых культур (пшеницы, ржи, овса, ячменя). Ее измельчают одновременно с уборкой хлебов комбайном с измельчителем или раздельно из волков, используя при этом роторные измельчители. В дальнейшем солома может оставаться на поверхности поля в виде мульчи или запахивается под картофель, кукурузу или другие культуры, а также сочетается с посевом промежуточных культур на зеленое удобрение. При запашке на 1 т соломы вносят 8-10 кг азотных удобрений, что компенсирует в ней малое содержание азота (0,6-0,7%).

Внесение высоких доз (30-40 т/га) органических удобрений под пропашные и овощные культуры обеспечивает растения доступными формами элементов питания, значительно улучшает биологические свойства почвы, состав полезной микрофлоры и усиливает активность ферментов, что положительно влияет на качество урожая.

При недостатке навоза его заменяют гуминовыми удобрениями, биогумусом, которые вносят перед посадкой (посевом) культур в дозе 4-5 т/га. Эффективно возделывание промежуточных культур на зеленое удобрение, для чего используются горчица белая, фацелия, редька масличная, рапс яровой и другие культуры. Применение си-деральных удобрений обогащает почву свежим органическим веществом, облегчает борьбу с сорняками, болезнями и вредителями, предупреждает потери азота от вымывания. На склоновых землях сидераты предотвращают жидкий сток и смыв почвы.

Сидеральную культуру запахивают поздней осенью плугами без предплужников после предварительного ее скашивания или измельчения дисковыми боронами. Лучший эффект достигается, если после скашивания измельченная масса остается на 8-10 дней на поверхности почвы. Это ускоряет ее частичное разложение и обеспечивает лучшую заделку плугом. Ниже приводится перечень технологических операций по возделыванию картофеля и озимой пшеницы (табл. 18, 19).

Таблица 18

Экологически безопасная технология возделывания картофеля*

В условиях экологизации и биологизации земледелия рекомендуется применять ограниченное количество простых или рекомендованных для данной культуры сбалансированных по элементам питания минеральных удобрений. В качестве основных удобрений

используются азотные безнитратные удобрения (карбамид 46%), безхлорные калийные (сульфат калия 46%, калиймагнезия 30%), фосфорные (томасфосфат 14%, фосфоритная мука 22-31%). Фосфорные удобрения можно добавлять в компост из расчета 20-30 кг на 1 т компоста. Компостирующими добавками могут служить роговая мука, клещевинный и рапсовый шрот, известковый туф и др. Внесение минерального фосфора снижает токсичность тяжелых металлов и их вредное воздействие на растение: снижает содержание меди, цинка, свинца в листьях растений. При внесении солей магния в почву снижается токсичность никеля, а серных удобрений - ртути. Из комплексных удобрений под картофель широко и эффективно применяются «Кемира-Картофель» и «Кемира-Супер».

Кислотность почвы существенно влияет на растворимость токсикантов и их поступление в растения. При уменьшении кислотности почвенного раствора снижается растворимость и подвижность кадмия, свинца, цинка, мышьяка, поступление этих элементов в растения.

На качество выращиваемой продукции и самоочищающуюся способность почвы также влияют состав почвенной биоты и структура микробных ценозов. Хорошо окультуренные почвы с высоким содержанием гумуса (серые лесные, черноземы) и повышенной биологической активностью имеют более короткий период детоксикации внесенных пестицидов благодаря более широкому микробному разнообразию.

Для улучшения качественного состава полезной микрофлоры целесообразно вносить в почву бактериальные препараты (Агат 25; Ризоторфин - 0,3 кг/га; Флавобактерин - 0,6; Мизорин - 0,6 кг/га), т.е. использовать микробиологические культуры. Инокуляция бобовых культур (гороха, клевера, люцерны и др.) способствует накоплению азота в почве (80-100 кг/га), что дает возможность снизить дозы азотных удобрений под последующие культуры севооборота.

Таблица 19

Экологически безопасная технология возделывания озимой пшеницы*