Человек, вытесняя естественные биогеоценозы и закладывая агробиогеоценозы, своими прямыми и косвенными воздействиями нарушает устойчивость всей биосферы. Стремясь получить как можно больше продукции с посевных площадей, он влияет на все компоненты экосистемы, и в частности на почву, в результате применения комплекса агротехнических мероприятий, включающих химизацию, механизацию и мелиорацию.
Сейчас почву обрабатывают на скоростных тракторах, урожай собирают мощными комбайнами, транспортирование удобрений, зерна и другой сельскохозяйственной продукции осуществляют автомашины повешенной грузоподъемности. Увеличивается количество минеральных удобрений, вносимых в почву, возрастает выпуск других химических средств для нужд земледелия. Все это представляет мощный антропогенный пресс, который с огромной силой давит на агробиоценозы и на природную среду. На почве это проявляется в виде эрозии, засоления, загрязнения, разрушения почвенного покрова, уплотнения вследствие механизации. При применении пестицидов возникают следующие экологические проблемы (Каспаров, Промоненков, 1990):
1.Появление новых вредителей. Оно отмечается, когда распространение вида вредных насекомых, ранее сдерживаемое энтомофагами, принимает угрожающие размеры после резкого сокращения численности последних в результате химической защиты растений. Примером может служить появление после начала использования пестицидов вместо одного - двух вредителей, наносящих экономический урон хлопчатнику, около 15 их видов. Пестициды, которые использовались против парши яблонь (метилбиофанат, бенимол), приводили к распространению очагов болезни, что в конечном итоге уменьшало урожай. Причина этому – токсичность пестицидов по отношению к земляным червям, которые препятствуют распространению парши, удаляя большую часть зараженных листьев с поверхности земли. Земляные черви вообще очень страдают от применения пестицидов (особенно карбонатных), что не может не сказаться на состоянии экосистем. Пестициды могут в определенной степени влиять на химический состав растений. Так, ряд хлорорганических пестицидов увеличивает содержание одних элементов (N, P, K, Ca, Fe, Cu, B, Al) в пшенице и бобовых и уменьшает содержание других. Подобные изменения могут сказаться и на популяциях насекомых, питающихся этими растениями.
2. Развитие резистентности. При регулярном применении пестицидов может возникать необходимость в постепенном увеличении норм расхода для обеспечения должного уровня эффективности, причем в ряде случаев даже эта мера не приводит к желаемым результатам. По данным V международного конгресса по пестицидам, зафиксировано около 420 видов насекомых и клещей, имеющих популяции, резистентные к инсектоакирециды различных химических структур.
3. Появление в пищевых продуктах остатков пестицидов, превышающих допустимые нормы, общее загрязнение окружающей среды. Интересно отметить, что остатки пестицидов обнаруживаются даже в тех областях, где их не использовали, например, в Антарктиде. Это объясняется тем, что пестициды могут достигать верхних слоев атмосферы, переносится ветром и с осадками выпадать на значительном расстоянии от мест применения.
4. Уничтожение дикой фауны и флоры. Подавляя определенные виды насекомых, инсектицид влияют на цепь питания. Отмечалось, например, что интенсивное использование пестицидов на зерновых приводит к резкому сокращению числа куропаток в результате уменьшения количества насекомых, которыми питаются птицы. Гербициды наносят вред дикой фауне, уничтожая растения, которые служат кормом для того или иного вида животных. Пестицид может также действовать непосредственно на воспроизводство животных. Так персистентные хлорорганические продукты вызывают уничтожение яичной скорлупы хищных птиц, питающихся животными, в организмах которых накапливаются эти вещества.
Большинство нарушенных пестицидами экосистем восстанавливаются очень медленно. Время восстановления зависит как от степени повреждения экосистемы, так и от того на какие организмы повлияли препараты. Так при использовании химических средств с небольшим периодом полураспада экосистема может вернуться к прежнему уровню уже на следующий год. Восстановление экосистем обычно бывает быстрее при уничтожении пестицидом только кратко живущих организмов и длительным после гибели долгоживущих организмов.
С каждым годом экологическим аспектам применения пестицидов уделяется все большее внимание и сегодня на первый план выходит задача преодоления негативных последствий их использования. Существуют следующие возможности ее решения:
- совершенствование ассортимента применяемых пестицидов, получение оптимальных с экологической точки зрения действующих веществ, менее токсичных, более эффективных;
- ужесточение экологических требований к пестицидам путем создания эффективных законодательных мер, препятствующих использованию препаратов с неблагоприятными санитарно-токсикологическими и экологическими свойствами;
- разработка интегрированного метода защиты растений, предполагающего снижение объемов применения химических средств (при сохранении ключевого значения химического метода) за счет увеличения масштабов использования других приемов и совершенствования прогноза и контроля за распространением вредных организмов;
- разработка более совершенных с экологической точки зрения препаративных форм и методов применения.
По мнению В.Г.Безуглова (1988), большое значение в оздоровлении окружающей среды имеет расширение ассортимента гербицидов. Для предупреждения аккумуляции в почве биологически активных веществ не следует вносить гербициды одной химической группы на данном участке подряд более 2 лет.
Немалую роль в оздоровлении среды играют средства механизации, приготовления и внесения гербицидов. Использование опрыскивателей, выполненных из некоррозирующих материалов и оборудованными специальными маркерами, позволяет равномерно и качественно наносить рабочие растворы на обрабатываемые объекты и тем самым предотвращать загрязнение окружающей среды пестицидами.
Также как и при выращивании яровой пшеницы, встает проблема, связанная с обработкой почвы – уплотнение почвы. Решению этой проблемы посвящено немало работ. Так, например, А.Г.Банников (1999), одним из приемов предлагает внесение высоких доз органических удобрений (80-100 т/га), что способствует устранению уплотняющих деформаций почвы, увеличивает ее буферность. Это достигается также при запахивании сидератов и соломы. Немаловажно своевременно проводить основную обработку почвы, т.е. при оптимальной влажности, в противном случае снижается водопроницаемость, ухудшается аэрация, нарушается водный, тепловой и питательный режимы почвы и др.
Представляет интерес совмещение в одном агрегате нескольких операций – минимализации количества обработок, применение на тракторах пневмогусениц, увеличение количества опорных катков в ходовых системах, применение тракторов с грунтозацепами, позволяющие в значительной степени решить проблемы уплотнения почв.
Говоря о теме работы, нельзя не отметить изначального внимания к проблеме снижения экологической нагрузки. В ходе работы мы обрабатываем семена пшеницы Эритроспермум 59 биологически активным веществом Гуми-М, с помощью которого впоследствии пытались снизить стрессовое воздействие гербицида Гранстар на яровую пшеницу сорта Эритроспермум 59. При использовании Гуми-М стимулируется синтез ингибиторов гидролитических ферментов, что является одним из механизмов повышения устойчивости растений к действию патогенных микроорганизмов и насекомых вредителей (Талипов, 2001). Таким образом, за счет использования данного препарата, в дальнейшем мы не использовали пестициды против болезней и вредителей, чем снизили экологическую нагрузку.
Дальнейшее использование гербицида Гранстар позволило минимализировать механические обработки, которые (как упоминалось выше) предупреждают уплотнение почвы – т.е. мы избежали этой экологической проблемы. В противном же случае (не используя гербицид) увеличилась бы засоренность посевов сорняками, которые являются конкурентами культурным растениям, за счет чего снижают урожаи. А при использовании гербицида мы боремся с сорняками, тем самым, сохраняя биогеоценоз и минимализируем воздействие на агробиогеоценоз.
В последнее время, использование гербицидов изначально направлено на снижение экологической нагрузки за счет меньшей токсичности гербицидов и большей селективности препаратов.
Таким образом, работа, направленная на получение большего урожая и соответственно экономической эффективности за счет использования химических средств не должна идти вразрез с охраной окружающей среды.
5. Выводы и предложение производству
В результате трехлетних исследований по изучению применения препарата Гуми-М с гербицидом Пума супер 100 выявлено:
1. При использовании адаптогена Гуми-М количество сорняков несколько выше, чем в случае использования гербицида без Гуми-М, но масса сорняков меньше.
2. Проведенные исследования свидетельствуют о том, что биостимулятор Гуми-М позволяет снизить стрессовое воздействие гербицида на сорт яровой пшеницы Эритроспермум 59, т.е. повысить адаптивность генотипа этого сорта к гербициду Пума супер 100, КЭ.
3. Применение препарата Гуми-М совместно с гербицидом Пума супер 100 (при оптимальной норме расхода его – 1,0 л/га) увеличивает урожайность на 0,24 т/га.
4. Анализ показателей качества урожая показал, что натурная масса и стекловидность и количество сырой клейковины повышается при использовании оптимальных норм расхода гербицида. При добавлении в баковую смесь к гербициду Пума супер 100 адаптогена Гуми-М качество урожая улучшается.