Производство экологически безопасной продукции растениеводства: принципы, условия, факторы
А.А. Максимов, аспирант,
Российский ГАУ - МСХА им. К.А. Тимирязева
В последнее время в мире идёт процесс развития экологического сельского хозяйства. Оно представляет собой методы ведения аграрного производства, при которых не используются химические удобрения и средства защиты, а все процессы производства обеспечивают замкнутый цикл. За счёт этого достигается природно- и ресурсосберегающий эффект.
Уже на 2006 г. в мире сертифицировано, например, в соответствии с «органическими» стандартами около 31 млн. га. Из них в Австралии - 11,8 млн. га, в Аргентине - 3,1 млн. га, в Китае
2,3 млн. га, в США - 1,6 млн. га, в Чехии - 280 тыс. га, в Польше - 220 тыс. га, в Венгрии
130 тыс. га.
Доля «экологически чистых» земель от общей площади земель, занятых под сельскохозяйственное производство, в различных странах имеет существенные различия (табл. 1).
1. Доля экологического сельского хозяйства ряда стран мира, %
Страна Доля «экологически чистых» земель в общей площади земель, занятых под сельхозпроизводством
Австрия 11
Великобритания 5
Россия 0,003
Финляндия 6-7
Швейцария 10
К сожалению, в России такому способу ведения сельского хозяйства пока что не уделяется должного внимания .
Мы поддерживаем мнение учёных-аграрни-ков о том, что экологическое сельское хозяйство является перспективной формой хозяйствования, при которой определяющим становится сохранение естественных основ жизни за счёт производства и использования в питании человека экологических продуктов. В то же время это один из важнейших путей сохранения экосистем в условиях интенсификации сельскохозяйственного производства.
в гармонии с природой, а его продукция соответствующим образом сертифицирована и имеет маркировку, исключающую использование любых синтетических либо генно-модифицированных компонентов .
Экологическое сельское хозяйство предусматривает:
Обеспечение населения экологически чистой, натуральной и безопасной продукцией с высокой пищевой ценностью, в которой содержится наибольшее количество рафинированных сахаров, гидрогенизированных жиров, высокое содержание биологически активных веществ - витаминов, микроэлементов и др.;
Снижение производственной нагрузки на среду обитания человека, бережное отношение к земле как главному средству производства, обеспечение воспроизводства почвенного плодородия, сохранение экологической чистоты и качества окружающей природной среды (почвы, воздуха, воды);
Ведение экологически сбалансированного земледелия и животноводства, создание замкнутой системы для органической субстанции и питательных веществ; организация сельскохозяйственного производства в гармонии с природной экосистемой;
Сохранение генетического разнообразия в системе сельскохозяйственного производства и её окружении, включая охрану диких животных и растений;
Более широкое применение возобновляемых ресурсов в сельском хозяйстве .
Благодаря развитию экологического сельского хозяйства всё больше жителей развитых стран имеют возможность приобретать на рынках экологически чистые продукты питания.
Если в 2006 г. мировой рынок экологически чистой продукции составлял 36-42 млрд. долларов США, то за последние 5-6 лет среднегодовые темпы его роста составляли 13-16%. Эксперты высказываются о сохранении этого показателя в пределах 12-13%. Объём рынка экологически чистых продуктов к 2010-2011 гг. вырастет до 65-75 млрд. долларов США. Этот темп роста в 3-5 раз выше, чем рост всего продуктового рынка.
Основными экологически чистыми продуктами, поступающими к потребителям, являются овощи и фрукты, молочные продукты, хлеб, хлебные злаки и ряд других (табл. 2).
В России экологически чистые овощи выращивают отдельные овощеводческие хозяйства. В их числе - и ЗАО «Дашковка» Серпуховского
2. Удельный вес отдельных видов экологически чистой продукции на крупнейших рынках мира, 2005 г.
Вид продукции Удельный вес, %
США Европа, в целом Великобритания Германия
Овощи и фрукты 41,3 37,8 35,7 34,6
Напитки 14,8 11,6 12,7 14,9
Молочные продукты 13,2 13,5 10,8 12,9
Хлеб и хлебные злаки 9,5 21,3 21,5 20,1
Мясо, рыба, птица 1,6 3,6 6,2 5,2
Другие 19,5 12,2 13,1 12,3
района Московской области. В 2008 г. в этом хозяйстве такие овощи выращивались на площадях: картофель - 130 га, морковь - 70 га, свёкла - 60 га, лук - 55 га, прочие - 31 га.
Каждому из названных видов продукции выдан сертификат Московской системы добровольной сертификации «Экологические продукты» на основе протокола испытаний образцов. Они проводились в испытательной лаборатории пищевой продукции, продовольственного сырья, кормов, почв, грунтов, воды и агрохимикатов ООО ЦСЭМ «Московский». Эта продукция в основном поступает в магазины торговой сети «Пятёрочка», а также реализуется населению через распределительный цех хозяйства.
Необходимо отметить, что в экономической литературе сегодня высказываются различные точки зрения относительно сущности экологически чистой продукции. Одни авторы называют её экологически чистой, другие - экологически безопасной, третьи - просто экологической или органической, натуральной.
Нам представляется, что в современных условиях России целесообразно говорить об экологически безопасной продукции. Под ней мы понимаем безопасные продукты питания и сырьё для промышленности, полученные из генетически немодифицированных растений и животных, обладающие особыми вкусовыми и иными свойствами. Они выращены на экологических сельскохозяйственных землях, отвечают научно обоснованным стандартам качества, подтверждены сертификатами, не оказывают негативного влияния на состояние окружающей среды при их производстве и утилизации.
В России рынок экологически безопасных продуктов ещё только формируется. Экологически безопасная продукция пока не заняла достойного места на потребительском рынке, но предпосылки для этого имеются.
На основе изучения зарубежного опыта, а также опыта отдельных сельскохозяйственных организаций России (ЗАО «Дашковка» Московской области, КФХ «Спутник» Тамбовской области, СПК «Болотово» Тульской области и других хозяйств) мы полагаем, что при организации
экологического производства аграрной продукции должны соблюдаться определённые принципы, а именно:
Проведение агроэкономического микрорайонирования территории;
Осуществление повсеместной, обязательной, периодической сертификации земельных участков, предназначенных для производства экологически безопасной продукции;
Разработка и освоение севооборотов с учётом почвенно-экологических условий агроланд-шафтного участка;
Минимальное применение минеральных удобрений (или вообще отказ от них), повышение содержания гумуса и азота в почве за счёт органики;
Переход на энергосберегающие минимизированные агротехнологии;
Применение биологических средств защиты растений;
Применение системы сельскохозяйственных машин и оборудования, максимально адаптированных к целям сохранения биоразнообразия;
Информационно-консультационное обеспечение сельхозтоваропроизводителей знаниями по производству экологически безопасной продукции;
Проведение добровольной сертификации произведённой продукции;
Материальная заинтересованность сельскохозяйственных организаций и их работников в производстве экологически безопасной продукции.
Наряду с соблюдением сельскими товаропроизводителями вышеперечисленных принципов важным является создание соответствующих условий для производства экологически безопасной продукции. Эти условия сводятся к следующему:
Наличие спроса на экологически безопасную продукцию, что обеспечивается растущей осведомлённостью потребителей в вопросах здоровья и окружающей среды, качеством потребляемой продукции, ростом благополучия определённых слоёв населения. Как отмечает С. Лукин, из всего количества токсичных веществ,
Рис. 1 - Факторы, оказывающие влияние на производство экологически безопасной продукции растениеводства
регулярно поступающих в организм человека, около 70% поступает с пищей, 20% - из воздуха и 10% - с водой ;
Проведение разъяснительной и образовательной работы с населением о пользе потребления экологически безопасной продукции, её отличии от обычных продуктов;
Проведение активной государственной политики, направленной на экологизацию производства, его стандартизацию, а также оздоровление жизни населения;
Экологически безопасная продукция должна быть доступна для населения России. Поскольку требования к экологически чистому производству, принятые в зарубежных странах, не позволяют осуществлять массовое производство и сбыт этой продукции на внутреннем рынке, необходимо разработать и ввести российский стандарт на экологическую продукцию;
Необходима поддержка и стимулирование деятельности сельских товаропроизводителей, занимающихся производством экологически безопасной продукции: возможные формы - льготные цены на определённые производственные ресурсы, льготные кредиты, выгодные условия лизинга и другие.
На организацию производства экологически безопасной продукции растениеводства, несомненно, будут оказывать влияние многие фак-
торы. Они в определённой степени могут способствовать или сдерживать процесс и объёмы производства этой продукции. Краткая их формулировка представлена на рис. 1.
При этом одни из этих факторов относятся к внутренним - их следует учитывать и принимать во внимание непосредственно производителями экологически безопасной продукции. Другие должны регулироваться на муниципальном, региональном и федеральном уровнях. Позитивное отношение к этим факторам на всех уровнях, на наш взгляд, позволит рассматривать производство экологически безопасной продукции как потенциально конкурентоспособный сегмент российского аграрного рынка.
Литература
1. Александрова О.А. Экологически чистая сельскохозяйственная продукция: вопросы производства, государственной поддержки стандартизации. Сельское хозяйство в современной экономике: новая роль, факторы роста, риски. М.: ВИАПИ им. А.А. Никонова: «Энциклопедия российских деревень», 2009. С. 129-133.
2. Кантемиров Р. Мировой рынок экологического сельского хозяйства: современное состояние и тенденции развития // Международный сельскохозяйственный журнал. 2007. №4. С. 25.
3. Лукин С. Производство экологически чистой продукции как фактор повышения эффективности использования сельскохозяйственных земель // АПК: экономика, управление. 2007. №5. С 127-129.
4. Шарипов С.А, Гайнутдинов И.Г. Организационно-экономический механизм повышения эффективности использования земельных ресурсов. Казань: Изд-во «Знак С», 2008. 487 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 |
Биологическое качество зависит от содержания органических и минеральных веществ, а также энергетической ценности пищи. Загрязнение агроландшафтов полютантами привело к необходимости оценки нового критерия качества - это содержание загрязнителей и безопасности продукции для здоровья человека и животных. В зависимости от уровня требований к качеству продукции выделяют два понятия экологически чистой продукции, экологически безопасной продукции.
Экологически чистая продукция - это продукция, произведенная на основе биологического земледелия полноценна по содержанию веществ необходимых для жизнедеятельности человека и не содержащая полютантов выше предельно допустимой концентрации.
Экологически безопасная продукция - это продукция, выращенная на традиционных технологиях, обладающая высоким биологическим и технологическим качеством и безопасная для питания человека и животных. Требования к содержанию загрязнителей экологически чистой продукции более жесткие в сравнении с экологически безопасной продукцией
В настоящее время все большее распространение получает идея биологического земледелия (альтернативная органическая). Главными его особенностями в отличие от традиционных систем ведения хозяйства является ограниченное применение и полное отсутствие в комплексе агромероприятий химических средств. Использование естественного плодородия почвы, органических удобрений, природных средств борьбы с болезнями, вредителями.
Биологическое земледелие приводит к снижению урожая на 10-40% и экономически оправдано только при увеличении цены продукции в 1,5-2 раза.
Основная задача биологического земледелия - это производство экологически чистой продукции для детского и диетического питания. Продукция при этом получает специальный сертификат .
Основные цели биологического земледелия
· Экономия энергии.
· Активизация круговорота веществ.
· Защита окружающей среды.
· Улучшение качества продукции.
· Повышение плодородия почвы.
Ведение хозяйства по принципам биологического земледелия регламентируется специальными правилами, разработанными международной федерацией органических сельскохозяйственных движений. Переход хозяйства на принципы биологического земледелия осуществляется длительным периодом, обычно не менее двух лет и проходит под контролем специальной комиссии .
Принципы ведения биологического земледелия
· Достаточное количество органических удобрений, произведенных главным образом в хозяйстве. Навоз применяется после хранения или компостирования аэробным способом.
· Обеспечение культурных растений азотом в результате микробиологической азотфиксации. Отказ от применения синтетических азотных удобрений. Широкое использование бобовых культур в севообороте (до 50%). Ограниченное применение фосфорных, калийных и других удобрений.
· Поддерживание плодородия почвы за счет научно обоснованного севооборота. Монокультура не допускается.
· Поверхностная обработка почвы без оборота пласта, что приводит к повышению ее биологической активности.
· Получение продукции более высокого качества, пригодной для длительного хранения и переработки на детское и диетическое питание.
· Отказ от применения синтетических пестицидов. Использования для борьбы с болезнями и вредителями микробных препаратов отдельных соединений меди и серы. Внедрение устойчивых сортов севооборотов, широкое использование энтомофагов.
· Использование для борьбы с сорняками агротехнических приемов (механических).
· Оптимизация баланса питательных веществ путем внесения органических и природных удобрений.
· Экологический, санитарно-гигиенический, почвенно-агротехнический контроль за состоянием окружающей среды и качеством сельскохозяйственной продукции.
· Высокая квалификация специалистов сельского хозяйства, высокая технологическая дисциплина.
Биологическое земледелия не является основным путем решения экологических проблем в сельском хозяйстве в связи с ограниченной его распространенностью. Однако экологизация сельского хозяйства продолжает развиваться в условиях экологически устойчивого или адаптивного земледелия
Многие люди совершенно не задумываются о том, какого качества пищу они потребляют каждый день. Большинство из нас уверено, что отказ от всяческих абсолютных вредностей (вроде жареного, чрезмерно жирного, алкоголя и пр.) автоматически делает наше питание полезным для организма. Но на самом деле, не все так просто. Огромное количество продуктов из обычных магазинов не приносят нам ничего хорошего, ведь они подвергаются многократной обработке химическими веществами или являются соединенными с разными консервантами. И отличная альтернатива таким товарам - экологически безопасное питание, давайте поговорим о том, какие продукты отвечают этим требованиям.
Экологически безопасная продукция
Генетически модифицированные, а также химически обработанные продукты питания появились на прилавках исключительно из благих намерений экономического характера. Ведь куда проще провести орошение посадок самыми разными химпрепаратами, нежели стараться победить вредителей вручную. Также намного проще привить гены, дающие возможность фруктам лежать на прилавке чуть ли не вечно, нежели систематически распродавать практически даром урожай, который уже начинает портиться. С точки зрения экономистов, подобные решения стали очень выгодными. Кроме того, кажется, они принесли много благ среднестатистическому человеку.
Сейчас даже зимой можно без проблем приобрести в магазине клубнику и черешню. Однако доктора утверждают, что выигрыш в таком случае получается весьма спорным. На сегодняшний день искусственные продукты настолько заполонили магазины, что найти натуральную пищу очень сложно. Поэтому во многих городах сейчас можно найти специальные торговые точки, предлагающие своим клиентам «органическую продукцию».
В таких экомаркетах можно приобрести качественное натуральное масло, различные фрукты и злаки, а также мясо, чистое от антибиотиков и прочих средств обработки. Также в продаже часто встречаются экологически чистые сладости, кетчупы из натуральных продуктов и приправы. Кроме того можно найти еще и органический чай либо кофе.
Что собой представляют органические (экологически чистые) продукты?
Такая пища представляет собой здоровое и в то же время вкусное и безопасное питание. Вся подобная биопродукция должна соответствовать специальным стандартам.
Органические продукты выращивают без использования пестицидов и прочих сельскохозяйственных ядохимикатов. Также при их культивации не применяют химические удобрения, гормоны и пр.
Даже те сельскохозяйственные поля, на которых производится выращивание овощей и фруктов, а также пастбища, где осуществляется выпас животных, имеют особенные сертификаты, подтверждающие нормы здоровой окружающей среды. Подобные земляные участки расположены вдалеке от трасс и от промышленных объектов. Вся трава, предназначенная для кормления животных, и еще фрукты и овощи обрабатываются лишь вручную. А методики борьбы с сорняками либо вредителями используются исключительно натуральные. Посадочный материал не подвергается химической обработке. Чистоту пастбищ постоянно контролируют, также внимательно отслеживают происхождение и вскармливание животных. Им не дают антибиотиков, а также различных стимуляторов роста и так называемой костной муки. Кормление осуществляют лишь с помощью традиционной еды – сена, травы и зерна.
Специалисты, занимающиеся органическими продуктами, уделяют особенное внимание бесстрессовому содержанию и перевозкам животных. Очистка и дезинфекция помещений, где содержатся птицы и животные, проводится с применением экологических методик. Генетически модифицированная продукция находится под запретом. Для того чтобы плоды не являлись недозревшими либо перезревшими, постоянно контролируются сроки сбора урожая. Воду берут из тех природных источников, которые отвечают требованиям чистоты, также проводят дополнительную очистку без применения химикатов. Заводы, на которых перерабатывается органическая продукция, также имеют особенные сертификаты, подтверждающие соответствие производства требованиям качества. Готовая продукция упаковывается внутрь экологически чистой тары.
Можно ли приобрести качественные и экологически безопасные товары в обычных магазинах или на рынке?
На самом деле, если сильно постараться, можно обеспечить свою семью органической едой и без специализированных магазинов. Для поисков такой пищи лучше отправиться на крупный и дешевый овощной рынок и потратить довольно много времени. Ведь большинство сельскохозяйственной продукции подвергается серьезной химической обработки.
При поиске экологически чистой пищи стоит обращать свое внимание на некрасивые продукты. Чистые от химикатов яблочки будут неровными, картошка – мелкой, а цыплята – худенькими. Необработанное мясо обычно быстро обветривается, полежав на прилавке. На рынке можно найти экологически чистые ягоды, орехи, пчелопродукты, сезонные овощи и фрукты. Также вы вполне можете обнаружить качественное молоко, творог и сметану.
Само собой, не стоит рассчитывать, что купленные на рынки апельсины, бананы или ананасы будут экологически чистыми. По своему качеству они ничем не будут отличаться от магазинных.
Где еще можно найти экологически безопасные продукты питания?
Органическую пищу также можно обнаружить в специализированных ресторанах, но такое благо доступно лишь жителям крупных городов. Кроме того приобрести их можно через интернет и, наконец, вырастить своими руками.
Лекция 11. Производство экологически безопасной продукции
Вопросы:
1. Эколого-токсикологические нормативы.
Понятие «экологическая безопасная продукция»
Оценка состояния агроэкосистем
Оценка сельскохозяйственной продукции
2. Вещества загрязняющие продукты питания и корма
Перечень загрязняющих веществ
Пестициды и их остаточные количества
Регуляторы роста растений.
продукты жизнедеятельности вредителей
3. Приемы снижения негативного действия токсикантов
Понятие «экологическая безопасная продукция». Производство экологически безопасной продукции – ключевая задача экологизации сельскохозяйственной деятельности. Понятие «экологически безопасная сельскохозяйственная продукция» основана на праве людей на здоровую и плодотворную жизнь в гармонии с природой. Под экологически безопасной сельскохозяйственной продукцией понимают такую продукцию, которая в течение принятого для различных ее видов «жизненного цикла» (производство - переработка - потребление) соответствует установленным органолептическим, обще гигиеническим, технологическим и токсикологическим нормативам и не оказывает негативного влияния на здоровье человека, животных и состояние окружающей среды.
Острые проблемы современности - проблемы недоедания и голода - усугубляются болезнями и смертностью в результате употребления некачественных продуктов, а ведь на Земле достаточно ресурсов, разработаны решения и технологии, которые дают возможность навсегда покончить с этими явлениями. Не хватает, к сожалению, лишь обязательств и ответственности.
Неблагоприятное действие ксенобиотиков связано с миграцией химических веществ по одной или нескольким экологическим цепям:
Воздух - человек;
Вода - человек;
Пищевые продукты - человек;
Почва - вода - человек;
Почва - растение - человек;
Почва - растение - животное - человек и т. д.
Чем длиннее миграционный путь при подземных путях миграции, тем меньшую опасность для здоровья человека представляет ксенобиотик, так как при продвижении химических веществ по экологическим цепям они подвергаются деструкции и превращениям.
Считается, что из ядов, регулярно попадающих в организм человека, около 70 % поступает с пищей, 20 % - из воздуха и 10 % - с водой. В России примерно 30...40 % продукции загрязнено нежелательными ингредиентами. Загрязнено также до 70 % питьевой воды (т. е. примерно семь человек из десяти пьют загрязненную воду). Наряду с такими источниками загрязнения, как энергетика (особенно ТЭС), промышленность, транспорт, есть «критические точки», вызывающие загрязнение продукции и окружающей среды, и в агросфере. Проблему получения качественного продовольствия в условиях негативного антропогенного воздействия на окружающую природную среду, в том числе и в процессе сельскохозяйственного производства, можно решить на основе экологизации сложившихся или вновь создаваемых систем ведения сельского хозяйства .
Загрязнение продукции растениеводства и животноводства различными вредными веществами обусловлено множеством взаимосвязанных, идущих с различной интенсивностью процессов в сопряженных средах и компонентах экосистем. При этом во многих регионах не только возрастает прямое действие химических веществ, но и усложняется проявление этих воздействий.
Оценка состояния агроэкосистем. Для получения экологически безопасной продукции необходимо иметь достоверные исходные данные об эколого-токсикологической обстановке в агроэкосистемах, особенно испытывающих пресс многолетнего интенсивного использования агрохимикатов (удобрения, пестициды, мелиоранты и др.). Работу следует начинать с оценки экологотоксикологического состояния агроэкосистем, прежде всего - почвенного покрова. Стремление повысить продуктивность возделываемых культур и выращиваемых животных без надлежащего учета природоохранных требований привело к необоснованному увеличению объемов применения минеральных удобрений (преимущественно азотных), пестицидов и мелиорантов. Выбросы промышленных производств и транспорта, коммунальные отходы поставляют в естественные и искусственные экосистемы соединения полихлорированных бифенилов, серы, тяжелых металлов и т. д. Среди природных загрязнителей выделяют афло - и другие микотоксины.
Оценка сельскохозяйственной продукции. 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. Эколого-токсикологический норматив, предельно допустимая концентрация - концентрация вещества в продукции (продуктах питания, кормах), которая в течение неограниченно продолжительного времени (при ежедневном воздействии) не вызывает отклонений в состоянии здоровья человека и животных. ПДК химических веществ в пищевых продуктах устанавливают при этом с учетом допустимой суточной дозы (ДСД) или допустимого суточного поступления (ДСП), поскольку разнообразие рациона и его химического состава не позволяют нормировать допустимое содержание химического вещества в каждом пищевом продукте. Пределы содержания загрязняющих веществ в пищевых продуктах и кормах устанавливают на основании результатов изучения токсичности препаратов для различных организмов. При содержании в продукции загрязняющих веществ в количествах, превышающих ПДК, ДОК или МДУ, такую продукцию в пищу или на корм использовать не разрешается. При оценке степени токсичности злемента (агрохимиката) для растений учитывают концентрацию элемента. При этом не должно быть снижения продуктивности растений, накопления агрохммиката в растениях, кормах и пищевых продуктах выше ПДК. Летальная концентрация вызывает гибель растений.
1.Тяжелые металлы.
2. Нитраты.
3. Нитриты.
4. Пестициды.
5. Диоксины.
6. Бензапирены.
7. Полихлорбифенилы.
8. Регуляторы роста растений.
9. Лекарственные средства.
10. Продукты жизнедеятельности вредителей.
11. Афлотоксины и другие микотоксины.
Пестициды и их остаточные количества. В агроэкосистемы наряду с удобрениями поступают различные химические соединения, используемые в качестве средств защиты растений от сорняков, болезней и вредителей и именуемые в целом пестицидами. Особое беспокойство вызывает возможность загрязнения почв, воды, растений, в том числе урожая и продуктов его переработки, остаточными количествами пестицидов.
Пестициды могут приводить к образованию злокачественных опухолей у человека. Примерно 70 % применяемых соединений попадает в организм человека с мясом, молоком и яйцами, а 30 % - с растительной пищей.
Основная причина накопления остаточных количеств пестицидов в продуктах - нарушение правил и регламентов применения препаратов (завышение рекомендуемых доз, нарушение сроков обработки сельскохозяйственных культур, неправильный выбор препаративной формы и способа применения и т. п.).
При оценке возможности допуска нового препарата проводят экотоксикологическую проверку. При этом следует делать упор не только на выявление характерных особенностей поведения пестицида в окружающей среде, но и на его действие, на растения и животных в процессе их биологического развития , т. е. контроль должен распространяться и на качество конечной продукции, используемой для питания. Необходимо знать все процессы прохождения загрязняющих веществ через организм растений и животных, питающихся этими растениями (рис. 1.).
Рис. 1. Возможные пути поступления пестицидов в организм человека (в); миграция и биоконцентрация хлорорганических соединений (ХОС) в пищевых цепях (б)
Критерием оценки содержания пестицидов является ПДК или ДОК. В разных странах эти нормативы неодинаковы, что затрудняет обмен продовольствием. Основная причина таких различий -использование разных методов определения остаточных количеств препаратов и продуктов их распада.
Наиболее часто в пищевых продуктах содержатся остатки дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ) и изомеров гексахлорциклогексана (ГХЦГ). В то же время фосфорорганические пестициды нестабильны, практически не накапливаются в продуктах питания.
Пестициды могут влиять на обменные процессы в растениях, что сказывается на химическом составе и пищевой ценности продукции. При соблюдении всех правил применения средств химизации негативных изменений в составе и содержании питательных элементов в растениях не происходит, а накопление пестицидов в продукции не превышает ПДК.
Для того чтобы избежать возможности аккумуляции остаточных количеств пестицидов в Окружающей среде, снизить риск возникновения резистентных видов вредных организмов, необходимо чередовать препараты с разным механизмом действия. Использование отдельных эффективных приемов защиты растений не обеспечивает долговременного подавления вредных организмов, необходима интегрированная защита растений, когда химические методы сочетаются с биологическими и агротехническими мероприятиями.
Растения по степени накопления остаточных количеств хлорорганических пестицидов (ХОП) в продуктивных органах располагаются в следующем порядке: морковь > петрушка > картофель > свекла > многолетние травы >томат > кукуруза > капуста белокочанная. В корнеплодах ХОП накапливаются в основном в кожуре и в меньших количествах - в мякоти. Накопление пестицидов и продуктов их распада в пищевой продукции связано с процессами метаболизма, с биохимическим составом растений. Длительному сохранению химических средств защиты растений в зерне, плодах и ягодах способствует наличие в продукции моносахаридов и полисахаридов, которые являются стабилизаторами токсикантов (в фармакологии это свойство сахаров используют для приготовления таблеток).
Сорта картофеля с большим количеством крахмала лучше накапливали и сохраняли фунгицид ридомил МЦ. После 8 мес. хранения клубней содержание этого вещества в 270 раз превышало максимально допустимый уровень.
Основную роль в устойчивом функционировании агроэкосистем играют почвы с их уникальными свойствами и способностью к самоочищению от загрязняющих веществ, в том числе и от остаточных количеств пестицидов. Важными факторами в процессах трансформации загрязняющих веществ являются гранулометрический состав, содержание гумуса в почве и его состав. Гумус инактивирует продукты распада пестицидов и препятствует тем самым загрязнению экосистем. Вместе с тем сорбированные гумусовыми соединениями ксенобиотики могут сохраняться в почве длительное время, представляя постоянную угрозу токсикации отдельных компонентов экосистем.
Хлорорганические пестициды в течение нескольких десятилетий занимали одно из первых мест по масштабам использования в сельском хозяйстве России. ХОП устойчивы к высокой температуре, солнечной радиации, действию сильных кислот и щелочей. Они характеризуются прочностью образуемых химических связей, слабой растворимостью в воде. Эти свойства предопределяют длительное сохранение препаратов в окружающей среде (период полураспада в почве 10лет), способность циркулировать в природе и распространяться на большие расстояния, загрязняя природные компоненты. Существует два пути поступления ХОП в экосистемы:
1) выпадение с осадками в результате глобального переноса воздушных масс в направлении с запада на восток в Северном полушарии;
2) многолетнее применение на полях ДДТ и ГХЦГ (второй путь - основной).
Длительное применение ХОП приводит к значительному накоплению как самих препаратов, так и их метаболитов. Так, в пойме Оки содержание ХОП в пахотном слое достигло 0,08...0,15 мг/кг почвы. Кроме того, остатки стойких пестицидов поступали в геохимический подчиненный пойменный ландшафт с поверхностным стоком. Твердый сток вместе с сорбированными остатками этих препаратов при замедлении скорости потока на пойме оседал в притеррасных и приозерных понижениях, на дне озер в виде ила. Несмотря на низкую концентрацию ХОП в воде озер, эти вещества и их метаболиты в значительных количествах накапливаются в иле, планктоне, рыбе, питающейся планктоном. При использовании в пищу такой рыбы ядовитые вещества попадают в организм человека. Круг замыкается.
Наибольшее количество загрязняющих веществ накапливается в органах выделения рыб (печень, почки). Значительное количество загрязняющих веществ обнаружено в мозге, икре, а наименьшее - в мышцах (рис. 23.10).
Накопление остаточных количеств пестицидов в организме рыб, обитающих в Оке, существенно ниже, чем у обитающих в озерах-старицах. Причины - достаточно сильное течение в реке и стоячая вода в старицах. На примере рыб наглядно прослеживается процесс концентрации различных ингредиентов, в том числе нежелательных, по мере продвижения по трофической цепи.
После многолетней обработки тайги против клещей 10%-ньш раствором дуста (доза 5 кг/га) в речной воде остатков ХОП не обнаруживалось. В донных же отложениях содержание их составляло 0,01...0,37 мг/кг, а в речной рыбе -0,09...4,24 мг/кг.
В процессе биоаккумуляции многократно (до сотен тысяч раз) повышается концентрация пестицидов от основания к вершине экологической пирамиды. Например, при концентрации препарата ДДТ в воде 0,000003 единицы в планктоне она достигает 0,04; в мелкой рыбе, питающейся планктоном, - 0,5; в крупной рыбе, поглощающей мелкую, - до 2 и у птиц, кормящихся крупной рыбой, - до 25 единиц.
Сравнение отдельных видов рыбы показывает, что больше всего загрязнены печень, мышцы и органы воспроизводства чехони, окуня и белоглазки. Густера, голавль и лещ отличаются сравнительно низким содержанием хлорорганических соединений.
Использование озер-стариц для рыбно хозяйственных нужд (как это издавна было на Руси) далеко не всегда целесообразно при сложившихся технологиях использования пестицидов в процессе выращивания овощных культур. Реабилитация озер-стариц и всей гидрографической сети, пойменных агроландшафтов, направленная на очищение воды от остатков ХОП, должна рассматриваться как важный элемент конструирования оптимальных агроэкосистем, как одно из условий полноценного использования ресурсного потенциала.
«Дозволено лишь то, что подобает», - писал. Применительно к экологическим проблемам этот тезис означает необходимость учета природных закономерностей в деятельности человека. В противном случае человек сам становится игрушкой природы. Любопытно вспомнить высказывание Ф. Энгельса: «Не будем, однако, слишком обольщаться нашими победами над природой. За каждую такую победу она нам мстит. Каждая из этих побед имеет, правда, в первую очередь те последствия, на которые мы рассчитывали, но во вторую и третью очередь совсем другие, непредвиденные последствия, которые очень часто уничтожают значение первых». История применения пестицидов, особенно ДДТ, наглядно иллюстрирует сказанное.
ДДТ появился в середине 40-х гг. XX в. Препарат сразу же затмил другие химикаты как самый эффективный. Швейцарский исследователь П. Мюллер в 1948 г. за синтез ДДТ получил Нобелевскую премию. В первые годы после второй мировой войны ДДТ рекомендовали применять при выращивании всех культур, он считался совершенно безопасным. А примерно через 10 лет было установлено, что кормовые культуры, обработанные ДДТ, опасны не только для самих коров, но и для телят. Поступая с молоком, ДДТ вызывал у телят серьезные нарушения здоровья (расстройство нервной системы). В 70-х гг. XX в. выяснилось, что ДДТ и его производные обладают мутагенным действием, нарушающим наследственность. При этом негативное воздействие пестицида существенно усиливается его метаболитами.
В конце 60-х - начале 70-х гг. XX в. препарат и его производные были обнаружены в жировых тканях и материнском молоке, причем количество их в материнском молоке оказалось гораздо выше, чем в коровьем.
Использование высокочувствительных методов анализа позволило выяснить, что органохлориды, к которым относятся ДДТ и его метаболиты, - стойкие вещества, способные продолжительное время загрязнять окружающую среду, находясь в почве, воде или воздухе и тем самым, участвуя в образовании опасных пищевых цепей.
Среди пестицидов обнаружено немало веществ, обладающих канцерогенным действием. Попадая в организм, они могут вступать в реакции нитрозирования, образуя канцерогенные соединения. Кроме того, канцерогенность препаратов во многом объясняется наличием канцерогенных примесей. Так, в препарате 2,4-Д содержится до 14мг/кг НДМА, а в трефлане - до 500 мг/кг.
При распаде пестицидов в растениях могут образовываться различные соединения (метаболиты), вступающие в реакции нитрозирования. Об этом свидетельствует обнаружение в растительных тканях N-нитрозосимазина и М-нитрозоатразина, представляющих канцерогенную опасность. Хлорорганические соединения и препараты диоксинового синтеза, которые сохраняются длительное время в почве, могут попадать в цепи питания человека и животных. В связи с этим необходимо нормирование содержания стойких пестицидов не только в пищевых продуктах, но и в почвах. Если содержание пестицидов в почве выше ПДК, то некоторые культуры (морковь, петрушка, картофель) не рекомендуется выращивать на данном поле, поскольку часть препаратов может накапливаться в товарной части урожая.
Остаточные количества 2,4-Д обнаружены в кормах и рыбе. Достаточно высокое содержание данного гербицида выявлено в молоке и незначительное - в зерне злаков (мг/кг):
Зерновые 0,02 Рыба 0,30
Картофель 0,04 Молоко 0,09
Овощные 0,05 Корма 0,34
Отдельное направление биологической защиты - использование препаратов на природной (чаще всего растительной) основе. Следует помнить и о некоторых общедоступных приемах. Так, высушенные и измельченные листья картофеля, помещенные с клубнями в хранилище, снижают на 40 % потери продукта при хранении. Настой зеленого перца с чесноком или табаком весьма эффективен против колорадского жука.
Важно также учитывать потенциальные возможности самоочищения и самовосстановления экосистем и их компонентов. Огромное количество пестицидов, циркулирующих в биосфере , в конечном итоге осаждается в почве, влияя на качество сельскохозяйственных продуктов. Дальнейшая судьба ксенобиотиков, самоочищение агрофитоценозов от них зависят от свойств почвы, главным образом от ее биологической активности. Микроорганизмы, выделяющие ферменты, играют основную роль в процессах разложения пестицидов в почве. Так, разложение препарата 2,4-Д в нестерильной почве происходит в несколько раз быстрее, чем в стерильной.
При отсутствии воздействия светового фактора (фоторазложение) на долю микробного разложения 2,4-Д приходится около 70 %. Следовательно, поддержание условий, необходимых для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов, способствует ограничению поступления пестицидов в выращиваемую продукцию.
Регуляторы роста растений. Синтетические регуляторы роста производят химическим или микробиологическим путем. В основном они являются малостойкими веществами с периодом полураспада около 1 мес.
Степень опасности большинства искусственных регуляторов роста для растительных и животных организмов практически не изучена. Отсутствует систематизированная информация о механизме действия этих препаратов на растения и животных. Между тем установлена способность накопления некоторых регуляторов в организме. Низкие концентрации регуляторов роста обычно не обнаруживаются с помощью применяемых методов химического анализа (газовая хроматография, хроматография в тонком слое). В то же время более чувствительный иммуноферментный анализ позволяет установить наличие регуляторов роста. Иммуноферментный анализ свидетельствует об изменении процессов синтеза белка, приводящем к появлению дефектных белков. Предполагается также возможность негативного влияния регуляторов, связанная с нарушением внутриклеточного обмена и образованием токсичных соединений. Кроме того, остаточные количества регуляторов роста растений в продовольственном сырье и пищевых продуктах могут сами проявлять токсичные свойства.
Регуляторы роста растений представляют опасность для человека, поэтому необходимо создание таких технологий, которые исключали бы попадание этих веществ в продукты питания.
Продукты жизнедеятельности вредителей. Вредители не только снижают продуктивность сельскохозяйственных культур, но и существенно ухудшают качество урожая. При этом изменяются химический состав и вкусовые свойства продуктов питания.
Вредители причиняют прямой и косвенный ущерб. К прямому ущербу относятся потери массы продукции, ухудшение ее качества, снижение посевных качеств семенного материала, загрязнение продуктами жизнедеятельности, в том числе экскрементами. Косвенные повреждения связаны с тем, что вредители могут вызывать самосогревание зерна и перемещение влаги в зерновой массе. Вредители способствуют распространению микрофлоры, иногда переносят возбудителей болезней человека или сами вызывают болезни человека и животных.
Гусеницы плодожорки, поражая плоды яблони, выделяют экскременты, в составе которых содержатся вещества, обладающие канцерогенным действием. Эти вещества называют инсектотоксинами. Инсектотоксины - продукты жизнедеятельности вредителей, выделяемые ими при поражении растений и обладающие токсическим (канцерогенным) действием на человека и животных.
Амбарный долгоносик поражает зерно ржи, пшеницы, ячменя, кукурузы и продукты его переработки. Поврежденное зерно непригодно для употребления в пищу, так как может вызывать расстройство органов пищеварения, воспаление кишечника. При поражении зерна малым мучным хрущаком мука становится комковатой, приобретает неприятные вкус и запах. Такая мука вредна для человека и животных и подлежит уничтожению. Личинки зернового точильщика проникают внутрь зерновки, развиваются там, выделяют экскременты. При сильном заражении в зерновой массе накапливается много фекальной пыли, которая имеет медово-плесенный запах, характерный для заражения зерна точильщиком. Зерновой точильщик повреждает зерно пшеницы, риса, овса, ржи, сорго, кукурузы и гречихи. В зерне с повышенной влажностью развивается мучной клещ. Зерно, поврежденное клещом, имеет неприятный медовый запах и вредно для человека. Широко распространенный вредитель гороха - гороховая зерновка. Личинка жука внедряется в горошину и там развивается до жука. Поврежденное зерно, заполненное экскрементами, нельзя использовать в пищу и на корм животным, так как в нем содержится вредный алкалоид - кантаридин.
Для уменьшения повреждения продукции ученые выводят устойчивые к вредителям сорта. Важно тщательно контролировать зараженность различных объектов, предупреждать заражение продукции, создавать условия, исключающие или ограничивающие развитие вредных организмов.
Система профилактических мероприятий, направленных на сокращение потерь продукции от вредителей, должна предусматривать:
♦ хранение зерна и продуктов его переработки только в специальных хранилищах;
♦ полное соответствие таких хранилищ требованиям оптимального хранения продукции;
♦ постоянную очистку и предварительную подготовку хранилищ для хранения продукции;
♦ удаление из хранилищ отходов, сжигание или захоронение их в специально отведенных местах;
♦ максимальную очистку от вредителей и соответствующую обработку продукции перед ее закладкой на хранение.
Рекомендуемые меры по предупреждению заражения продукции вредителями заметно сдерживают расселение вредных организмов и существенно снижают вероятность загрязнения и порчи зерна продуктами жизнедеятельности вредителей.
В результате воздействия техногенных факторов, нарушения технологической и экологической дисциплины на энергетических, промышленных, сельскохозяйственных и других предприятиях более 10 млн. га сельскохозяйственных земель в России в той или иной степени подвержены загрязнению тяжелыми металлами, радионуклидами и другими токсикантами. Значительные площади наиболее загрязненных почв на многие годы безвозвратно выпали из сельскохозяйственного оборота. Однако многолетние исследования, отечественный и зарубежный опыт позволяют рекомендовать производству достаточно выверенные приемы, обеспечивающие полную или частичную рекультивацию загрязненных почв. Это химическая, физико-химическая и биологическая мелиорация, а также специальные агротехнические мероприятия. Использование в качестве мелиорантов известковых материалов, калийных удобрений и других химических средств дает возможность:
довести реакцию среды (рН почвы) до уровня, когда подвижные соединения тяжелых металлов, радиоактивных элементов и других токсикантов переходят в недоступную или менее доступную для сельскохозяйственных растений форму;
создать в почвенном растворе повышенную концентрацию элементов-антагонистов (например, калия, фосфора, кальция и др.) и таким образом сократить поступление токсичных элементов в выращиваемые растения;
в результате химической реакции в почвенном растворе перевести токсичные соединения в менее опасные формы.
Физико-химическая мелиорация основана на способности различных мелиорантов адсорбировать токсичные элементы и удерживать их на поверхности или в структуре кристаллической решетки, что в значительной степени блокирует поступление токсикантов в сельскохозяйственные растения. К таким мелиорантам относятся активированный уголь, цеолиты, монтмориллониты, вермикулит и т. д. Примером физико-химической мелиорации может служить использование ионитов, действие которых заключается в обмене ионов нетоксичных элементов (веществ) на токсичные.
Сложилось несколько направлений биологической рекультивации. Среди них выращивание растений - концентраторов токсичных веществ (ежа сборная, волосенец песчаный, гречиха сахалинская и т. д.). С помощью этих растений можно извлекать токсиканты из почвы. Повышение биологической активности почвы в результате внесения органических удобрений, известкования, разуплотнения почвы способствует переводу более токсичных соединений в менее токсичные.
Специальные агротехнические мероприятия включают удаление или глубокую заделку загрязненного слоя, землевание и др.
Рассматривая способы получения экологически безопасной сельскохозяйственной продукции, следует обратить внимание на грамотное использование средств химизации.
Как уже отмечалось, минеральные и органические удобрения, химические мелиоранты, препараты для защиты растений, ретарданты и другие средства химизации влияют на состояние агроэкосистем, а, в конечном счете - на качество сельскохозяйственной продукции. Применять их следует на строго научной основе. Как писал классик отечественной агрохимии ников, избытком химических удобрений нельзя восполнить недостаток агрономических знаний. Необходимо строго соблюдать дозы, способы, сроки, формы внесения удобрений в зависимости от потребности культуры, содержания питательных элементов в почве, также от планируемой урожайности. Во избежание усиления минерализационных процессов, вызывающих снижение содержания гумуса в почве под влиянием минеральных удобрений, целесообразно использовать больше органических удобрений. Оптимальное соотношение органических и минеральных удобрений - 4: 1. При внесении минеральных удобрений, особенно фосфорных, необходимо знать их химический состав (содержание тяжелых металлов фтора, наличие или отсутствие радиоактивных элементов). Для снижения почвенной кислотности, усиливающейся при внесении физиологически кислых удобрений, требуется известкование почв. Особую осторожность следует проявлять при использовании химических средств защиты растений. Здесь необходима осведомленность обслуживающего персонала об экологической опасности пестицидов, а также строгое соблюдение соответствующих технологических регламентов. Должное внимание следует уделять грамотной организации экологически безопасной утилизации отходов животноводческих комплексов. Осуществлявшимся без учета экологических требовании перевод животноводства на промышленную основу негативно повлиял на окружающую природную среду. В результате строительства крупных комплексов по производству молока и откорму скота возникла реальная угроза загрязнения экосистем отходами животноводства и их деградации. И такого рода примерам нет числа. (Например, в Ленинградской области на свинокомплексе «Новый свет» с поголовьем 156 тыс. свиней скопилось порядка 15 млн. м3 навозной жижи.) Традиционное использование отходов в виде удобрений не всегда экономически оправдано, если их приходится возить на расстояние более 20км от комплекса. Внесение же навоза только на близлежащие поля приводит к загрязнению территории, создавая, в свою очередь, опасность избыточного накопления нежелательных ингредиентов в выращиваемых сельскохозяйственных культурах. Необходимо разбирать «груз» накопившихся проблем утилизации отходов. Крупные животноводческие комплексы необходимо обеспечить навозохранилищами, пунктами по обеззараживанию навозной массы, цехами по приготовлению органических удобрений. Следует выдерживать нагрузки поголовья скота на 1 га; объем навозной жижи, вносимой на 1 га, не должен превышать 50 м3 в год. Внедрение системы гидросмыва навоза неизбежно приводит к повышению себестоимости продукции. Сказываются в первую очередь затраты на строительство дорогостоящих прудов-накопителей для стоков. (К середине 80-х гг. XX в. обеспеченность такими емкостями в целом по стране составляла менее 20 % потребной.) С точки зрения экологической чистоты продукции более перспективным представляется возврат к подстилочному навозу. Определенное значение для выращивания экологически безопасной продукции имеет использование сточных вод в качестве удобрений и для орошения. Сточные воды содержат много питательных веществ. Вместе с тем в их составе могут находиться различные компоненты, представляющие в результате аккумуляции в растительных объектах опасность для человека. Перед использованием для орошения стоки должны пройти механическую и биологическую очистку, для того чтобы предупредить загрязнение почвы и сельскохозяйственных культур токсичными веществами. Агрохимические и гигиенические требования предусматривают разбавление сточных вод пресной водой, чтобы довести общую минерализацию до 1,5...2 г/л, содержание общего азота - до 150...300 мг/л.