Современные агроэкологические проблемы оптимизации земледелия в России

Размещено на http://www.allbest.ru/

Современные агроэкологические проблемы оптимизации земледелия в России

Мировое сельское хозяйство в течение полувека пребывает в состоянии перманентной технологической революции, особенно в земледелии. Начало ее связано с появлением высокоинтенсивных сортов в 6070 гг. XX века (зеленая революция). На 7080е гг. приходится агрохимическая революция - разработка интенсивных технологий возделывания зерновых и других культур, 8090е гг. - трансгенная революция (создание генномодифицированных сортов растений), 90е гг. - информатизационная революция (развитие информационновычислительной техники и дистанционных методов зондирования Земли, ГИС технологии). В результате этих преобразований, вначале получивших распространения в западноевропейских странах, эффективность земледелия резко увеличилась, в частности средняя урожайность зерновых культур в Германии, Англии и Франции превысила 8 т/га.

Интенсификация земледелия на первом этапе в той или иной мере сопровождалась загрязнением продукции и окружающей среды, что порождало протест общественности и бурные дискуссии, в которых противопоставлялись две позиции. Первая определялась лозунгом «назад к природе», вторая - призывом к дальнейшей интенсификации путем создания наукоемких точных технологий с минимальными экологическими рисками. Первая позиция была наиболее популярной в период расцвета агрохимической революции 70х гг. Она получила развитие в виде альтернативных вариантов систем земледелия, отрицавших применение минеральных удобрений и пестицидов. Значительное внимание привлекло биодинамическое земледелие, уходящее корнями в антропософию Рудольфа Штайнера (20е гг.), которое перекликается с восточным религиозным учением Масанобу Фукуоки. Определенный интерес снискало биологическое земледелие Ховарда. Эти и другие формы альтернативного земледелия (органического, экологического и др.) мало различаются по своей сути. В 1972 г. их сторонники объединились в Международную федерацию органического земледелия (IFOAM). При этом следует отметить, что отсутствие рисков загрязнения продукции органического земледелия остатками пестицидов «компенсируется» рисками загрязнения токсикантами природного происхождения, в особенности микотоксинами.

В итоге органическое земледелие заняло определенную нишу, не получив широкого распространения вследствие повышенной затратности.

В 80х гг. активизировался поиск так называемого третьего пути - технологических решений, интегрирующих экономические, социальные и экологические аспекты земледелия. Появились концепции сельского хозяйства с различными экологическими ограничениями («регенеративное», «охранительное», «интегрированное», «упорядоченное», «низкозатратное» и др.). По мере углубления концептуального поиска в этом направлении сложился принципиально новый подход к методологии развития сельского хозяйства, обозначенный термином «sustainable agriculture», произошедшим от более общего понятия «sustainable development», которое отражает концепцию будущего развития человечества, принятую в 1992 г. в РиодеЖанейро на Конференции ООН по окружающей среде и развитию. Тем самым была декларирована смена антропоцентрической парадигмы природопользования биосферной, предполагающей приоритет сохранения экологических (жизнеобеспечивающих) функций почв и ландшафтов. Это ознаменовало начало курса на экологизацию хозяйственной деятельности одновременно с обеспечением социальноэкономической устойчивости. Сущность экологизации сельского хозяйства заключается в приведении его в соответствие с экологическими законами, решении задач сохранения биоразнообразия, адаптации к агроэкологическим условиям, оптимизации соотношения природных и сельскохозяйственных угодий, гармонизации земледелия и животноводства, создании оптимальной инфраструктуры агроландшафтов с учетом энергомассопереноса, биологизации земледелия.

Внимание к экологизации сельского хозяйства и природоохранным мероприятиям в различных странах проявляется в зависимости от состояния социума, экономики и культуры. В первую очередь решается проблема преодоления нехватки продовольствия и голода, затем по мере повышения качества жизни товаропроизводители и общество включаются в деятельность по экологизации производства. Примечательно, что этот процесс сопровождается неуклонным ростом применения удобрений и пестицидов как главного условия повышения урожайности при совершенствовании агротехнологий. По названным критериям страны мира можно разделить на три условные группы: экологически, экономически и социально ориентированные [5]. К первой группе относят развитые государства, в которых последовательно были решены задачи социальной, а затем экономической устойчивости, и сегодня основное внимание сконцентрировано на экологических проблемах. К третьей группе - страны, перед которым стоит задача преодоления голода. Вторая группа представлена государствами с переходной экономикой, продвинувшимися по пути прогресса к экологически ориентированному аграрному производству или находящимися на промежуточных позициях.

Наиболее общий показатель различий между странами названных категорий - валовая добавленная стоимость на одного занятого в сельском хозяйстве. Она составляет соответственно 34004, 4210 и 1017 долл. США. В странах, где величина этого показателя в среднем за год превышает 18 тыс. долл. США, наблюдается полный доступ к базовым категориям социальной инфраструктуры (образование, медицинское обслуживание и др.), а доля населения, находящегося за чертой бедности, приближается к нулю. В качестве социальных показателей экологически, экономически и социально ориентированных стран весьма характерны потребление продуктов питания (соответственно 3364, 3039 и 2260 ккал на человека в сутки) и доля населения за чертой бедности (соответственно 0, 27 и 60 %). Разительно отличаются и производственные показатели, в частности средняя урожайность зерновых культур составляет соответственно 50, 24 и 18 ц/га и тесно коррелирует с внесением минеральных удобрений - 357, 86 и 44 кг действующего вещества на 1 га.

Анализ экологической обстановки в различных группах стран свидетельствует о более высоких темпах деградации почв и ландшафтов (водная и ветровая эрозия, засоление, опустынивание, обезлесивание, дегумификация почв) в экономически и, особенно, социально ориентированных государствах [5]. В странах первой группы выше риски химического загрязнения почв, но в них отчетливо выражена динамика снижения интенсивности всех других негативных процессов.

В результате этого краткого обзора мировых тенденций развития земледелия вытекают недвусмысленные выводы:

решение проблемы экологизации земледелия сопряжено с развитием адаптивной интенсификации на основе наукоемких агротехнологий и их дальнейшей биологизации;

противопоставление органического земледелия современным научнообоснованным агротехнологиям не имеет оснований, перспективы его применения в «чистом виде» весьма ограничены;

для развития экологизации земледелия необходимы определенные экономические, социальные и культурные предпосылки, а также достаточно высокий профессиональный уровень товаропроизводителей.

Для нашей страны эти выводы имеют очень важное значение в связи с неопределенностью государственной аграрной политики. В России в период расцвета технологической революции на Западе господствовали экстенсивные формы земледелия. Средняя урожайность зерновых была вдвое ниже среднемировой. Следствием экстенсивного хозяйствования были не только низкая производительность, но и неблагоприятные экологические последствия в виде деградации почв и ландшафтов, особенно в связи с водной эрозией. агроландшафт экологический землепользование

С 1981 г. началась масштабная работа по созданию и освоению зональных систем земледелия с целью его дифференциации в соответствии с разнообразием природных условий страны, а с 1986 г. предпринимались попытки освоения интенсивных агротехнологий. Это способствовало значительному повышению урожайности зерновых культур, однако вследствие шаблонов и кампанейщины часто происходило загрязнение продукции и окружающей среды. Вместо совершенствования интенсивных технологий их стали осуждать, объявлять вредными, опасными и др. Главными причинами низкой эффективности сельскохозяйственного производства в советский период служили отчужденность крестьянства от собственности и директивная плановая система. Тем не менее, к концу 80х гг. зональные системы земледелия были в основном освоены. Начавшийся процесс экологизации и технологизации земледелия должен был приобрести ускорение в процессе аграрноэкономической реформы 90х гг., учредившей свободу собственности и предпринимательства.

Однако большинство товаропроизводителей не смогли воспользоваться этими свободами вследствие отсутствия первоначального капитала, нерешенности проблем кредитования, отсутствия организованного рынка и оборота земли, неупорядоченности земельных отношений. Государство устранилось от решения перечисленных проблем на волне популизма и идеологии рыночного саморегулирования экономики. В области земельных отношений «ваучерный синдром» достиг максимального популистского выражения в виде наделения граждан земельными паями. Эта акция, надолго осложнившая проблему оборота земли, возникла из наивного представления: «отдайте крестьянам землю и они накормят страну». Возможно, это и так, но для этого надо вооружить крестьян современными агротехнологиями, техникой и другими производственными ресурсами, создать необходимую социальную и рыночную инфраструктуру, обеспечить условия для развития рыночных отношений и оборота земли.

Выход из сложившегося положения потребует широких интегрированных усилий по всем аспектам функционирования АПК - политическим, экономическим, социальным, экологическим, технологическим и будет измеряться реальными шагами на пути достижения продовольственной безопасности России. Для этого имеются необходимые материальные предпосылки в благоприятном сочетании: энергетические ресурсы, без меры отчуждаемые за рубеж; ресурсы минеральных удобрений, так же в основном вывозимые за границу; крупные финансовые резервы, рискованно размещенные за рубежом в виде так называемого стабилизационного фонда; лес и другое отчуждаемое за бесценок сырье, которое можно направить на агропромышленные цели. Эти ресурсы должны быть ориентированы в первую очередь на освоение современных агротехнологий в рамках государственной инновационнотехнологической политики.

Пока что такой политики нет, как и серьезных мер по технологической модернизации земледелия. Все еще существует иллюзия «широких перспектив производства высококачественного экологически чистого зерна без удобрений и других средств интенсификации». Эта позиция декларируется многими аграрными чиновниками в пику «химическим технологиям Запада». За такой доктриной стоит целый комплекс «извращений». Без удобрений и средств защиты растений в большинстве случаев невозможно получить качественное зерно, без их использования весьма ограничены возможности применения почвозащитных и минимальных приемов обработки почвы. Кроме того, следствие экстенсивного земледелия - истощение почв, различные проявления деградации: дегумификация, переуплотнение почв, водная и ветровая эрозия. Что же касается ссылок на якобы экологически опасные западные агротехнологии, то они более чем старомодны, учитывая мировой прогресс в интенсификации и одновременно экологизации технологических процессов в земледелии.

На фоне гипертрофированного общественного неприятия «химии» в стране пропагандируется органическое земледелие. По инициативе Совета Федерации разработан проект закона «Об экологическом производстве» с мерами государственной поддержки этого направления. Едва ли такой односторонний подход в противоположность задачам освоения современных наукоемких агротехнологий можно назвать государственным.

Существуют и другие формы ухода от реальной технологической модернизации земледелия, возникающие под названиями «энергосберегающего земледелия», «энергосберегающих технологий», за которыми скрывается стремление к упрощенчеству, нередко доходящее до профанации.

Игнорирование современных агротехнологий обусловливает фатальную отсталость России от большинства мировых сельскохозяйтсвенных государств. На протяжении последних 30 лет этот разрыв по количественным и качественным показателям неуклонно возрастает. Урожайность большинства сельскохозяйственных культур в нашей стране в 1,52 раза ниже среднемировой. Россия демонстрирует миру глубокий провал аграрной экономики при наличии мощного производственноресурсного потенциала. Тем временем многие страны выходят на новые витки интенсификации сельскохозяйственного производства с использованием все более наукоемких технологий с минимальным экологическим риском.

Этому способствуют потоки удобрений, вывозимых из России, не говоря уже об энергоносителях. Производство их сопряжено с экологическим ущербом для природы и населения нашей страны, а тотальный вывоз отнимает перспективы развития собственного аграрного сектора.

Тот факт, что в стране производится 18 млн т минеральных удобрений в действующем веществе и лишь 2 млн т используется в собственном сельском хозяйстве, относится к категории особых парадоксов, поскольку без удобрений не может быть современного земледелия. Расхожим аргументом крайне низкого уровня их применения служит дороговизна. Однако удобрения дорожают во всем мире, но их отдача возрастает с большим ускорением и составляет сегодня в развитых странах 15 кг зерна за 1 кг действующего вещества и более, против 4…5 кг в России. Сегодня нижний предел окупаемости удобрений в нашей стране превышает 7 кг зерна за 1 кг действующего вещества. Это означает, что их необходимо применять в достаточно наукоемких интенсивных агротехнологиях. Чем выше точность и соответственно наукоемкость агротехнологий, тем выше количество и качество продукции, тем меньше остатков удобрений и пестицидов попадает в окружающую среду.

Настаивая на безотлагательном развитии работ по технологической модернизации земледелия, следует подчеркнуть, что научными учреждениями страны созданы необходимые предпосылки для решения этой задачи в виде методологии формирования и проектирования адаптивноландшафтных систем земледелия и наукоемких агротехнологий, в которой интегрируются адаптивная интенсификация и экологизация земледелия. Разработка этой проблемы инициирована научной сессией Россельхозакадемии 2325 июня 1992 г., в решении которой было указано: «Сессия считает важнейшей задачей ученых аграрников дальнейшее развитие и пропаганду докучаевского научного наследия, необходимость комплексного изучения и создания (конструирования) экологически и экономически сбалансированных высокопродуктивных и устойчивых агроландшафтов, в максимальной мере адаптированных к местным природным условиям».

Такая «установка» на ландшафтноэкологическую дифференциацию земледелия совпала с декларацией одновременно проходившей конференции в РиодеЖанейро.

Адаптивноландшафтные системы земледелия (АЛСЗ) имеют конкретный экологический адрес, каковым служит агроэкологическая группа земель - плакорных, эрозионных, солонцовых, переувлажненных и др. Она включает пакеты агротехнологий (экстенсивные, нормальные, интенсивные, точные), обусловленных типами сортов и дифференцированных применительно к агроэкологическим условиям и уровню интенсификации земледелия. Проектирование адаптивноландшафтных систем земледелия осуществляется на основе ГИС агроэкологической оценки земель, разрабатываемых по материалам почвенноландшафтного картографирования [3]. Методология формирования и проектирования АЛСЗ апробирована в различных регионах страны. Разработаны соответствующие методические руководства [1]. Тем не менее практическое освоение АЛСЗ не получает широкого развития при всей его актуальности изза отсутствия государственной земельной службы. Нет соответствующей организации этой работы и на региональном уровне. Исключение составляет Белгородская область, где в 2011 г. принята программа биологизации земледелия как составная часть программы экологизации сельского хозяйства. Этому предшествовала огромная работа по становлению многоукладной аграрной экономики. В отличие от большинства регионов страны руководство области сумело воспользоваться экономическими свободами, сдержать разрушительные процессы аграрного реформирования со всеми его ошибками и модернизировать сельскохозяйственное производство, в особенности животноводство, на основе новейших достижений научнотехнического прогресса. В результате объемы производства продукции АПК в регионе возросли, по сравнению с 1990 г., в 1,6 раза, тогда как в среднем по стране едва составляют 90 %. Это в свою очередь обеспечило значительное улучшение экономического положения сельского населения. В 2011 г. среднемесячный заработок в отрасли составил 22 тыс. руб., что в 2 раза выше общероссийского уровня. Одновременно с экономическими преобразованиями большое внимание уделено решению социальных проблем, в числе которых преодоление безработицы, малоэтажное жилищное строительство и развитие дорожной сети, бесплатное питание школьников и воспитанников детских садов, создание технопарков, развитие спорта и меры по оздоровлению населения и др. Цементирующим началом многоукладной хозяйственной системы наряду с социальными преобразованиями стала опора на возрождение национальных культурных ценностей и патриотизм.

Таким образом, в соответствии с рассмотренной ранее классификацией, область перешла из категории экономически ориентированной в экологически ориентированную, обострились задачи оптимизации хозяйственной деятельности как в отношении освоения современных наукоемких агротехнологий, так и устранения неблагоприятных экологических последствий прежнего хозяйствования.

Решающая роль в формировании новой социальноэкономической региональной политики принадлежит губернатору области Е.С. Савченко, выстроившему политикоэкономическую систему компромиссного взаимодействия власти и капитала, организовавшему массовый трансферт новейших технологий и добившемуся улучшения качества жизни населения. Дальнейшее развитие аграрной экономики региона губернатор рассматривает через призму экологизации агропромышленного комплекса, прекращения деградационных процессов, гармонизации природопользования и, в особенности биологизации земледелия.

Помимо социальноэкономических преобразований для этого созданы определенные организационные предпосылки, в числе которых упорядочение земельных отношений, понуждение бизнеса к социальной ответственности и активному участию в инновационной деятельности. В Белгородской области уникальным образом урегулирован оборот земли. В фонд области у крестьян выкуплено более 40 % пахотных земель, установлен дифференцированный срок аренды и ставки арендной платы с учетом эффективности пользователей и соответствия интересов региона и агрокорпораций, что позволило упорядочить процессы землепользования и оборота земель. Приобретение значительной части земель крупными агрохолдингами сопровождалось требованиями участия в реализации социальноэкономических программ и в инновационной деятельности.

Не ограничиваясь частными мерами по усилению социальной ответственности бизнеса, руководство области держит курс на развитие новой экономической модели, включающей справедливое распределении дохода между собственниками и трудовыми коллективами предприятий, что дает возможность снять множественные противоречия между трудом и капиталом. В таком же ключе решается проблема участия бизнеса в инновационной деятельности. По мнению губернатора, «необходимо законодательно закрепить норму, в соответствии с которой направлять не менее 5 % чистой прибыли предприятий на финансирование инновационных исследований по самостоятельным программам или в кооперации с научными учреждениями, вузами и другими предприятиями. По предварительным расчетам, ежегодный объем финансирования корпоративных НИР составит не менее 500 млрд руб., что в несколько раз превышает существующий бюджетный уровень финансирования» [7].

При таком научноинновационном и организационном обеспечении АПК области решение задачи экологизации хозяйственной деятельности становится реальным и конкретным. При этом, подчеркивает губернатор, «только сельским хозяйством экологизация территории не должна ограничиваться [7]. Необходимо упорядочение использования всех угодий, предотвращение их деградации, по возможности восстановление деградированных ландшафтов».

В качестве узловой проблемы экологизации сельского хозяйства рассматривается «перевод земледелия на биологическую основу, которая подразумевает разработку и внедрение соответствующих экологических стандартов, технических регламентов, сертификатов качества и др.

В общем виде биологизация подразумевает: широкое внедрение травосеяния - до 25 % пашни; массовое освоение бинарных посевов и сидеральных культур;

сохранение пожнивных остатков на полях и внесение всех органических удобрений;

отказ от глубокой обработки почвы, освоение нулевой, в крайнем случае, минимальной;

минимизация применения минеральных удобрений и пестицидов.

За счет реализации этих мероприятий представляется возможным получение положительного баланса сухого вещества в почве при выращивании сельскохозяйственных культур, что служит главным фактором сохранения и умножения плодородия почвы, а, следовательно, перевода всего сельского хозяйства на новые экологические стандарты» [7].

2. Современные задачи обследования и оценки экологического состояния агроэкосистем

Многообразие и сложность почвенного покрова, его особое место в природе и агропромышленном комплексе требуют комплексной агроэкологической оценки и группировки для рационального использования земель. Структура почвенного покрова названа В. В. Докучаевым «зеркалом ландшафта».

Для более рационального и эффективного использования земель их объединяют в агроэкологические группы для конкретного совместного пользования с учетом природноэкологических и социальноэкологических условий.

Важным показателем, по которому группируют почвенные комбинации, является контрастность входящих в их состав элементарных почвенных ареалов (ЭПА). В зависимости от особенностей рельефа, состава и свойств почвообразующих пород и других природных условий различают микрокомбинации, и мезокомбинации.

Микрокомбинации представляют собой чередование мелких контуров почв, связанных чаще всего с микрорельефом, мезокомбинации -- чередование более крупных ЭПА и микрокомбинаций, обычно обусловленные мезорельефом или пространственной неоднородностью почвообразующих пород. По В. М. Фридланду (1972), выделяют шесть классов почвенных комбинаций: комплексы, пятнистости, сочетания, вариации, мозаики, ташеты.

Неоднородность почвенного покрова в пределах сельскохозяйственного поля приводит к пестроте урожайности, при этом диапазон ее колебаний может превысить среднюю урожайность по участку. Это часто происходит не только изза различий в плодородии почв, но и изза несовпадения оптимальных сроков обработки почвы, посева и ухода за растениями.

С позиции агрономической совместимости И. И. Карманов (1985) выделил три основных типа структур почвенного покрова(СПП): агрономически однородные; агрономически неоднородные совместимые; агрономически несовместимые.

На участках с агрономически однородной СПП применимы одинаковые комплексы агротехнических и мелиоративных мероприятий в одни и те же оптимальные сроки и достигается близкая урожайность сельскохозяйственных культур. Агрономически однородные СПП в любых случаях можно включать в состав одного поля. Они представлены пятнистостями или вариациями.

Кагрономически неоднородным совместимым структурам относятся почвенные комплексы (ПК), компоненты которых требуют небольших различий в системах агротехнических и мелиоративных мероприятий при общей их однотипности и близких сроках проведения. Такие СПП можно включать в состав одного поля.

Наагрономически несовместимых по структуре почвенного покрова участках требуются различные агротехнические и мелиоративные мероприятия и сроки проведения полевых работ. Как правило, их не следует включать в состав одного поля. Оценка земель в связи со спецификой их использования и ведения хозяйства, сложностью определения лимитирующих факторов вызвала широкое разнообразие экологических показателей и нормативов.

В оценку плодородия почв включают такие показатели и нормативы, которые обусловливают способность почв постоянно производить экологически безопасную продукцию при сохранении плодородия почвы.

Среди всех свойств почвы вначале выделяют группу фундаментальных показателей, которую делят на подгруппы.

Первая подгруппа показателей характеризует вещественный состав почвы. К ним относится гумусовое состояние почв, основная характеристика которого хорошо коррелирует с агрохимическими и физикохимическими показателями.

Вторая подгруппа состоит из показателей, оказывающих устойчивое и долговременное влияние на экологическое равновесие по сравнению с показателями гумусового состояния почв. К ним относится гранулометрический состав почв, определяющий водно физические, физикомеханические и другие свойства.

Третья подгруппа свойств -- это минералогический состав почв, включая набор первичных и вторичных минералов, определяющих резервы питательных элементов, обусловливающих удержание важнейших биофилов в почвенном поглощающем комплексе (ППК), а также уровень поглощения и возможно инактивацию загрязняющих агентов, поступающих в процессе сельскохозяйственного использования земель различных категорий.

В самостоятельную группувыделяют такие показатели, как расчлененность территории, уровень почвенногрунтовых вод, включая степень и характер их минерализации, свойства почвообразующих пород.

Отдельную важную группу составляют показатели, которые являются результатом воздействия человека на экосистемы и обусловливающие экологическое состояние почв. К ним относятся: степень эродированности почв, контурность, конфигурация участков, степень распаханности территорий, степень загрязнения почв тяжелыми металлами, радионуклидами и углеводами. В особую группу объединяют показатели, влияющие на технологические условия возделывания сельскохозяйственных культур. К ним относятся: завалуненность, мощность пахотного слоя, плотность почвы, водопрочность макроструктуры, реакция среды и содержание питательных элементов, а также потенциальная засоренность почвы и наличие органов размножения, вредных организмов.Конечная цель экологической оценки почв -- оптимизация их свойств и постоянное повышение продуктивности угодий с минимальными в данных условиях ресурсными издержками.

Агроэкологическая оценка и группировка земель--это анализ и условное объединение земель в категории и группы, отражающие их общие свойства и качество, для конкретного совместного использования с учетом природноэкологических и социальноэкономических условий. Их объединяют в агроэкологические группы по общности агрогенетических и экологических показателей, по уровню плодородия почвы и характеру сельскохозяйственного использования.

Агроэкологическая группировка земель должна обеспечить: полное и эффективное использование почв в соответствии с их природными свойствами;

производство качественной растениеводческой продукции при простом или расширенном воспроизводстве почвы;

предотвращение эрозионных и других деградационных процессов почвы и ландшафтов;

эффективное применение удобрений и мелиорантов;

высокопроизводительное использование сельскохозяйственной техники.

Для агроэкологической оценки и группировки земель используют данные мониторинга земель, базирующиеся на результатах последних землеустроительных, почвенных, геоботанических, гидрологических, агрохимических, эрозионных, фитосанитарных и других обследований и изысканий. Кроме того, учитывают также данные о размещении на этих землях сельскохозяйственных культур и их продуктивности за последние 35 лет.

При группировке земель необходимо соблюдать два принципа: множество почвенных разновидностей должно быть сведено к минимальному числу внутренне однородных групп; эти группы должны иметь существенные агроэкологические различия.

При формировании агроэкологически однородных групп земель необходимо соблюдать следующие условия: группа должна включать однородные, близкие по гранулометрическому составу и уровню плодородия почвы; группа должна объединять земли склонов, близких по экспозиции и величине уклона местности; в группу должны входить участки, имеющие одинаковые степень мелиоративного состояния и величину водного баланса; в одну группу нельзя включать земли, имеющие разные природу и степень деградации и загрязнения почвы. Наряду с агроэкологической оценкой и группировкой земель необходимо также учитывать их территориальную расчлененность и степень удаленности от хозяйственных центров, животноводческих ферм.

Это необходимо для рационального размещения посевов сельскохозяйственных культур, исключающего большие транспортные затраты на перевозку с дальних полей урожая малотранспортабельных культур -- корне и клубнеплодов, зеленой или силосной массы кормовых культур и др., а также вывоз большой массы органических удобрений на дальние поля. Известно, что при вывозе обычного навоза на расстояние более 5 км, а жидкого -- более 3 км применение этого удобрения нерентабельно. Точно так же при подвозе кормов с дальних полей себестоимость животноводческой продукции резко повышается.

Для лесостепной и степной зон с меньшей пестротой почвенного покрова, но с ярко выраженной постоянной угрозой водной эрозии агроэкологическая группировка земель подчинена прежде всего задачам защиты почвы от водной эрозии в рамках контурномелиоративной организации территории. В этихусловиях приемлемо деление пахотных земель на следующие агроэкологические группы.

Агроэкологические группы земель для лесостепной и степной зон:

1я группа --неэродированные или слабосмытые пахотные земли с высокоплодородными хорошо дренированными почвами на водоразделах или склонах крутизной до 3°. Эти земли пригодны для возделывания всех районированных сельскохозяйственных культур. Структура посевных площадей оптимизирована по соотношению зерновых, пропашных, бобовых и культур других групп.На землях с крутизной склонов от 1 до 3 °применяют обычные приемы обработки почвы и посев поперек склона по горизонталям. 2я группа -- слабо и среднеэродированные пахотные земли со средним уровнем плодородия почвы на склонах от 3 да 5°. Пригодны для возделывания только культур сплошного посева -- озимые и яровые зерновые культуры, многолетние и однолетние травы. На таких землях исключают посевы пропашных культур, а также чистые пары. Применяют специальные почвозащитные приемы обработки почвы поперек склона по горизонталям, систему буферных полос с водопоглощающими канавами.3я группа--пахотные, обычно сильно смытые малоплодородные земли на склонах крутизной более 5°. Это земли особо ограниченного использования. В структуре посевных площадей преобладают посевы многолетних трав в сочетании с озимыми и яровыми культурами. Применяют специальные почвозащитные севообороты и специальные почвозащитные приемы обработки почвы на фоне контурнобуферной организации территории.

В Ставропольском крае выделено 6 агроэкологических групп земель пашни в соответствии с характером природных ограничений, их плодородия и пригодности для возделывания конкретных культур или групп культур.

Первая агроэкологическая группавключает в себя особо ценные земли с уклоном до 1⁰ и пригодных для возделывания всех сельскохозяйственных культур. Общая площадь этой группы пашни составляет 2169,8 тыс.га, на которых будут размещаться полевые севообороты. Вторая категория - земли с балльной оценкой ниже или близкой к среднерайонному уровню, с уклоном 23⁰ и зональными почвами, подверженными деградационным процессам в слабой степени. Их площадь составляет 1121,2 тыс га. Третья категория - пашня с уклоном не более 5⁰, деградированная в средней степени, пригодная для возделывания сельскохозяйственных культур с ограничениями. Ее площадь - 447,2 тыс. га. Четвертая категория - участки пашни в сильной степени утратившие свои свойства, малопригодные для возделывания сельскохозяйственных культур. Это земли, которые предполагается вывести из пашни в сенокосы и пастбища и провести залужение. Таких земель в крае 174,5 тыс. га. Пятая категория- участки пашни, подверженные деградации в сильной степени, непригодные для возделывания сельскохозяйственных культур, подлежащие выводу из состава сельскохозяйственных угодий с последующей консервацией на площади 46,1 тыс. га. Шестая категория- участки неорошаемой и орошаемой пашни, подверженные подтоплению, вторичному засолению и подлежат переводу в стадию мелиоративного строительства. Таких земель 22,3 тыс. га. С учетом почвенноклиматических, экологических и других условий того или иного региона агроэкологические группировки земель уточняют и совершенствуют, но в их основе лежит главный принцип -- адаптивность, т. е. пригодность пашни к возделыванию основных сельскохозяйственных культур.

На основе агроэкологической группировки земель проводят размещение севооборотов с соответствующей каждой группе земель структурой посевных площадей и оптимальным чередованием культур.

Постоянно растет потребность в информации о земле как основе проводимых земельных преобразований, так как земля является основным источником материального благополучия в частном и общественном секторах. Такая информация является главной для принятия решений, связанных с инвестициями, формированием налоговой системы, развитием и управлением территориями регионов. Современные администраторы на основе этой информации решают сложные задачи и принимают обоснованные решения.

В последние 40 лет прогрессивно развиваются информационные технологии, происходит их активное внедрение во все сферы человеческой деятельности. Под информатизацией общества понимают процесс, который затрагивает все сферы общества (социальную, экономическую, техническую и научную) и направлен на создание лучших условий для удовлетворения информационных потребностей всех видов организации и людей. Информатизация затронула и науки о земле.

В науках о земле информационные технологии привели к возникновению геоинформатики и географических информационных систем (ГИС), которые дали географии ещё один инструментарий для анализа и применения пространственной географической информации .

Геоинформационные технологии существенно упрощают реализацию моделирующих возможностей картографирования и применения широкого набора математических методов, предложенных для обработки земельнокадастровых карт.

Понятие территории включает совокупность геотехнических и природных систем, ответственных за устойчивое развитие биосферы, от которой зависит безопасность населения, окружающей среды и государства. Геоинформационные технологии создают основу для реального управления природопользованием на основе сохранения биопотенциала эксплуатируемых территорий.

Большие территории, отведенные под сельскохозяйственные угодья, довольно сложно держать под контролем изза неточности карт, недостатка данных оперативного мониторинга, наземных станций, в том числе и метеорологических, дорогостоящего обслуживания авиационной поддержки, являющегося основным ее недостатком. За границей эти же проблемы успешно решают, применяя данные аэро и космической съёмки, также для того, чтобы изучить состояние растительности и составить прогноз продуктивности выращиваемых культур, и повсеместно используют средства спутниковой навигации (GPS) при обследовании посевов и сборе урожая (Лазарева О.С., 2010).

Для обеспечения рационального природопользования, оценки качества природной среды, экологической безопасности, защиты окружающей среды и населения, необходимо создание системы оценки, диагностики и прогнозирования геоэкологического состояния территории.

Задачами единой системы мониторинга должны являться:

- оперативный контроль энергоэкологического, медикобиологического и социальноэкономического состояния среды;

- сбор и хранение объективной информации о состоянии окружающей среды;

- выявление факторов экологического неблагополучия региона, в том числе источников негативного воздействия на окружающую среду и здоровье человека;

- подготовка информации, необходимой для принятия управленческих решений по экологической обстановке региона (.

В нашей стране одним из быстро развивающихся и перспективных направлений является использование данных спутникового зондирования для нужд сельского хозяйства.

Необходимость обеспеченности информацией в сфере земельных отношений, в том числе мониторинга земель, требует создания автоматизированной информационной системы мониторинга агроландшафтов, в основе которой лежат геоинформационные технологии.

Данные дистанционных измерений используются для контроля состояния естественных угодий, пастбищ и сенокосов, выявления и контроля разви новый этап в связи с активным внедрением методов решения задач с помощью данных, полученных в ходе дистанционного зондирования.

Создание геоинформационной системы по мониторингу агроландшафтов и формирование государственных информационных ресурсов являются важной задачей для региональной власти. Таким образом, активно внедряются методы решения задач с помощью данных дистанционного зондирования, поднимающих сельскохозяйственное производство на качественно новый уровень.

Методология оценки агроландшафтных систем предполагает использование картографических моделей территорий по трем пространственновременным срезам: восстановленным (доземледельческим), современным деградированным и фито, лесомелиорированным.

Космические снимки в режиме реального времени предоставляют достоверную высоко детализированную информацию на обширные территории. По спутниковым данным после обработки информации можно строить карты землепользования. Наборы снимков позволяют оценить изменения в использовании земель и в то же время составить прогноз продуктивности сельскохозяйственных культур

Существует три группы наблюдений за состоянием земель, разделение на которые осуществляется в зависимости от сроков и периодичности проведения: базовые, периодические, оперативные. При проведении наблюдений за состоянием земельных угодий, полей, участков получают первичные данные, которые обобщают по районам, городам, автономным образованиям, областям, краям, республикам Российской Федерации и по всей стране в целом, а также по конкретным природным комплексам. Комитеты по земельной реформе и земельным ресурсам автономных образований, районов и городов ведут оперативный (дежурный) мониторинг земель на основе данных, полученных в ходе базового и периодического мониторинга. Архивы (фонды) и банки данных автоматизированной информационной системы используются для хранения результатов мониторинга, которые в свою очередь используются в дальнейшем Использование геоинформационных технологий становится актуальным и в других сферах мониторинга природных ресурсов.

В современных условиях рыночной экономики сельскохозяйственным предприятиям и организациям, для того чтобы выжить и быть рентабельными, необходимо использовать достижения технического прогресса, снижать затраты на производство продукции и услуг, повышать их качество, а также всемерно повышать производительность труда.

Географическая информационная система - это система, в состав которой входят три незаменимых компонента, такие как пространственные данные, аппаратнопрограммные инструменты и проблема как объект решения.

ГИС рассматривается как образ мышления, способ принятия решений в организации, где вся информация сопоставляется с пространством и хранится централизованно.

Известные в настоящий момент программные средства ГИС отличаются друг от друга по большому количеству признаков, что отразилось на многочисленности классификаций ГИС Применение геоинформационных технологий в сельском хозяйстве возможно на федеральном, региональном, местном уровнях, вплоть до отдельного огорода. Поскольку задачи на этих уровнях различны, соответственно неодинаковы и используемые данные и средства работы с ними.

Для улучшения агроэкологического состояния сельскохозяйственных угодий региона необходим переход к адаптивноландшафтному землепользованию с использованием геоинформационных технологий.

Применение компьютерных технологий на основе современных программных и аппаратных средств, таких как системы глобального позиционирования (GPS и Глонас), различные геоинформационные системы, в том числе и доступные в сети «Интернет», позволяют говорить о новой ситуации в оценке агроландшафтных систем Использование данных дистанционного зондирования со спутников является в настоящее время практически безальтернативной возможностью получения объективных и оперативных данных о состоянии растительного покрова на больших территориях. Это явилось стимулом для проведения анализа развития негативных процессов при мониторинге сельскохозяйственных земель, основанном на использовании спутниковых данных и ГИСтехнологий Традиционная система информационного обеспечения органов управления федерального, областного и районного уровней сегодня малоэффективна. Статистическая информация передается самим производителем и поэтому не является объективной. Редкая сеть агрометеостанций не в состоянии проводить оценку всех необходимых параметров сельскохозяйственного производства. Решение данных проблем возможно, если внедрить новые средства и технологии сбора и обработки информации. В первую очередь речь идет о мониторинге сельскохозяйственных угодий на основе данных дистанционного зондирования Земли из космоса для оценки и прогнозирования влияния погодных и климатических условий на состояние и продуктивность посевов. Дистанционные методы объективны и более оперативны в применении, что позволяет одновременно вести наблюдения за землепользованием и прогнозировать продуктивность сельскохозяйственных культур.

3. Агроэкологическая оценка климатических и микроклиматических условий

Основные регионы орошаемого земледелия бедны водой и её приходится транспортировать на 10ки и сотни км от источника.

Суммарный запас воды из природных водных объектов в 2002 году составил 83,7 км3, в т.ч. из поверхностных источников около 80%, из подземных - 14%.

С/х по объёму водопотребления превосходит все другие отрасли народного хозяйства. Для нужд АПК забиралось 3741 км3 воды. Основными водопотребителями является промышленность и орошение.

Промышленность наиболее водоёмкая отрасль. Объём воды оборотноповторного использования достигает 75% потребности в воде.

В с/х и орошаемом земледелии это объём составляет 7% и 3% соответственно.

Из общего объёма свежей воды (64,9 км3) на хозяйственнопитьевые нужды расходуется 21%, на производственные нужды 59,8%, на орошение13%, на с/х водоснабжение1,6%, прочие нужды5,5%.

В использовании водных ресурсов различают:

водоиспользование (эта вода не изымается из водоёмов и не расходуется, а только используется гидроэнергетика, водный транспорт, лесосплав, рыбное хозво).

водопотребление (вода забирается возвратно, она используется промышленностью, транспортом, с\х, часть её теряется)

При водопотреблении качество сбросных вод ухудшается больше чем при водоиспользовании.

В некоторых районах суммарное водопотребление значительно превышает объём речного стока.

Суммарное водопотребление значительно превышает V стока в остро маловодные воды.

В таких районах как Центральный, ЦентральноЧернозёмный, Поволжский и Северокавказский V безвозвратного водопотребления достигает 2060% от V водных ресурсов в средние по водности годы и 3090% в острозасушливые годы.

В Азовском бассейне безвозвратное потребление воды составляет около 20 км3/год или Ѕ среднемноголетнего стока в море.

Безвозвратное изъятие воды в бассейне Волги составляет около 24 км3/год, а весенний сток в результате зарегулирования речного стока сократился, в среднем, на 50 км3.

В бассейнах рек Кубань, Дон, Терек, Урал величина забора достигает 50% среднемноголетнего стока, что превышает экологически допустимый отбор воды.

Потери воды при транспортировке от водоисточников до природопользователей составляет 8,4 км3 или 10% забираемого объёма воды в год.

В с/х потери воды достигают 62% суммарных потерь воды, в ЖКХ31%.

Объём сточных вод, сброшенных в поверхностные водные объекты в 2002 году, составил 54,7 км3, в т.ч. загрязнённых вод36,5%.

Основной объём загрязнённых вод сброшен предприятиями ЖКХ (62%) и промышленности (31%). В 1990 году на долю промышленности приходилось около Ѕ объёма сточных вод, поступающих в водные объекты России. В 2002 году сброс сократился до 30%. Одновременно увеличился сброс загрязнённых сточных вод ЖКХ.

Со сточными водами в водные объекты поступают загрязнённые вещества, опасные для водных экологических систем.

В процессе загрязнения водной среды происходит загрязнение донных отложений, прибрежной и водной растительности, ареалов обитания, нарушается структурная и функциональная целостность экологической системы.

Процессу загрязнения водных экосистем противостоят процессы самоочищения, под которыми понимают совокупность биологических, биохимических, физикохимических, химических, физических процессов, приводящих к понижению концентрации загрязняющих веществ. Интенсивность самоочищения в значительной мере зависит от биологической составляющей водной экосистемы.

Последние десятилетия наблюдается глобальное загрязнение атмосферы и атмосферных осадков. Основными загрязняющими веществами в атмосферном воздухе населённых мест является диоксид азота, оксид углерода, фенол, формальдегид, углеводороды, свинец.

Среднегодовая величина общей минерализации осадков на территории Европейской части РФ изменяется от 10 до 20 мг/л.

Концентрации сульфатов и нитратов выше, чем на остальной территории страны и составляет соответственно 3540% и 20% от общей минерализации. Атмосферные осадки не только собирают из атмосферы загрязнители и переносят их в почву, но и промывают её, способствуя миграции загрязняющих веществ в подземные и поверхностные воды. На орошаемых землях дополнительным источником загрязнения является вода для орошения, используемая из загрязнённых водных объектов.

Вместе с тем значимым источником загрязнения являются коллекторнодренажные воды гидромелиоративных систем, содержащих повышенное количество солей, N, пестицидов, тяжёлых металлов и др. загрязняющих веществ и представляющие опасность для почв, подземных вод и с/х культур при использовании дренажных вод для орошения, а также для водных экосистем при сбросе дренажных вод в водные объекты. По мере увеличения аридности и смене водного режима от промывного к непромывному увеличивается потенциал накопления биологически активных подвижных элементов.

Миграция и накопление пестицидов в воде, почве и продуктах с/х производства представляет особую опасность. Загрязняющие вещества в процессе иофильтрации и иомиграции поступают в подземные воды, наиболее интенсивно при функционировании инфильтрационных водозаборов, расположенных по берегам рек.

Во многих регионах РФ подземные воды характеризуются повышенным содержанием Fe, F, Br, B, Mn, Sr. В числе загрязняющих веществ преобладают фенолы, нефтепродукты, бензол, тяжёлые металлы.

В бассейне Волги почти все водные объекты подвержены антропогенными загрязнениями нефтепродуктов, нитридным и аммонийным N, фенолом, соединениями меди и ртути и цинка. Вода Иваньковского, Угличского, Рыбинского, Чебоксарского, Куйбышевского и Саратовского водохранилищ оце6нивается как загрязнённая и очень загрязнённая.

Деградация малых рек происходит под воздействием с/х производства.

Вода р. Москвы характеризуется в диапазоне от грязной до очень грязной. Критические загрязняющие вещества соединения Сu, фенолы, нитратный N, нефтепродукты.

В многих странах большое внимание уделяется интенсификации сельскохозяйственного производства на основе его специализации, концентрации и использования индустриальных методов производства. В этих условиях повышается значение защиты растений, которая должна обеспечить оптимальную фитосанитарную ситуацию для получения высоких и стабильных урожаев. Эффективность защиты растений зависит в большой степени от того, насколько удается придать ей профилактическую направленность за счет рационального комплексного использования агротехнических, организационно-хозяйственных и собственно защитных мероприятий, то есть интегрированной защиты растений. В каждом регионе Украины проблемы защиты растений решаются на базе единой концептуальной основы, но есть и свои специфические особенности в соответствии к природнохозяйственным условиям и традиционным тенденциям развития сельского хозяйства.

Системы защиты растений, практиковавшихся в прошлые десятилетия, базировались преимущественно на массовом использовании химических средств, при недостаточно обоснованном их применении в экологическом и экономическом отношении, приводило к возникновению проблем, связанных с негативным воздействием на окружающую среду и способствовало возникновению устойчивости вредных организмов к средствам защиты растений. Отчасти это даже способствовало усилению вредоносности видов вредителей и болезней и увеличению зависимости урожая от эффективности мер борьбы с ними.

В последнее время все большее признание получает идея о необходимости перехода от борьбы с отдельными вредными организмами к управлению экосистемами посевов и насаждений с целью обеспечения максимальной производительности культурных растений, создание неблагоприятных условий для вредных организмов, снижение их влияния на формирование урожая. Важнейшей предпосылкой для этого служит глубокое изучение сельскохозяйственных экосистем, их структуры, развития и реакций на различные формы и масштабы экологического воздействия. В этом направлении требуется прежде всего разработка объективных и технологических методов определения состояния и развития популяций важнейших компонентов экосистемы посевов. Одновременно требуется разработка методов и технологий получения и обработки регулярной информации, характеризующей состояние агроэкосистем, направление, масштабы и частоту изменения состояния ее компонентов в связи с воздействием на них определенных факторов окружающей среды. Все эти важнейшие методические и технологические разработки основываются на использовании данных об экологии, физиологии и этологию важнейших компонентов агроценозов, а также соответствующих положений статистики. Исследования в этой области способствуют повышению эффективности защитных мероприятий в настоящее время и становятся важнейшей предпосылкой совершенствования стратегии и тактики их проведения в будущем.