Значение и экологическая роль удобрений и пестицидов

Цель: раскрыть основную цель поведения «Зеленой революции», выявить положительные и отрицательные последствия проведения первой и второй «зеленой революции» и причины их возникновения.

Вопросы:

1. «Зелёная революция» и ее последствия.

2. Отрицательные последствия «зелёной революции» и её причины.

3. Загрязнение биосферы ядохимикатами.

4. Нарушение природного равновесия экосистем.

5. Значение и экологическая роль удобрений и пестицидов.

 

«Зелёная революция» представляет собой одну из форм проявления НТР (научно-технической революции), т.е. интенсивное развитие сельского хозяйства путём:

· технизации сельского хозяйства (использование машин и техники);

· применение искусственного выведения сортов растений и животных;

· химизация (использование удобрений и ядохимикатов);

· мелиорация (расширение орошаемых земель).

«Зеленая революция» - это преобразование сельского хозяйства на основе современной агротехники и селекции, это период кардинальной смены подходов к выращиванию растений и животных.

Различают две «зелёные революции». Первая произошла в 60-70 г. XX в. Её инициатором был крупный мексиканский селекционер Норманн Берлоуг. Он вывел сорт пшеницы «Мексикале», которая давала урожай в три раза выше, чем старые сорта. Вслед за Н. Берлоугом и другие селекционеры начали выводить высокоурожайные сорта кукурузы, сои, хлопка, риса. Появились высокопродуктивные животные, для поддержания, здоровья которых нужны были не только обильные корма, но и витамины, антибиотики, а для быстрого наращивания массы – стимуляторы роста.

     В результате этой революции урожайность зерновых культур возросло в 2-3 раза и вдвое увеличился ассортимент продукции. Более половины пищевых продуктов, которые производятся сейчас, до 1950г. не производилось. Некоторые из развивающихся стран, например Индия, стали удовлетворять свои потребности в зерне путем собственного производства.

Однако она требовала значительных капиталовложений новую сельскохозяйственную технику, развития соответствующих отраслей химической промышленности, больших затрат энергии. Поэтому эта революция оказалась «по карману» только экономически развитым, богатым странам.

Несмотря на то, что «зеленая революция» позволила удовлетворять потребности растущего населения планеты в пище, она вызвала ряд отрицательных последствий: деградацию почв, снижение качества сельскохозяйственной продукции и др.

С середины 80-х г. XX в. ученые заговорили о второй «зелёной революции». В её основе – адаптивный подход, т.е. сельскому хозяйству нужно переориентироваться на более экологичные технологии возделывания сельскохозяйственных культур и разведение сельскохозяйственных животных.

Одним из направлений второй «зелёной революции» является применение методов «экологически чистой» борьбы с последствиями антропогенного вмешательства в экосистемы. Например, после тотальной вырубки лесов происходит грубое нарушение местного биоценоза, экосистемы. Во влажных зонах происходит застой влаги, заболачивание почв. Такая вода может стать источником вредных насекомых – кровососов и переносчиков болезней. Появляются и бурно размножаются животные и растения, не присущие данной местности, вредные для человека и местных видов флоры и фауны. Между тем известно, сто некоторые рыбы являются истребителями живущих в воде личинок вредных насекомых. Широкую известность получила рыба Гамбузия, разводимая в водоемах для борьбы с личинками малярийных комаров. А розовый скворец истребляет Саранчевых в их очагах.

Таким образом, основные тенденции второй «зеленой революции» – это оказание максимального воздействия на окружающую природную среду, снижение вложений антропогенной энергии, использование биологических методов борьбы с вредными растениями.

Две «зелёные революции», существенно облегчив решение проблемы питания быстрорастущего человечества, привели к возникновению новых проблем.

Во-первых, резко возросла энергоёмкость сельского хозяйства, на нужды которого расходуется примерно 12% мирового производства нефти. 

Во-вторых, примерно десятикратный рост применения азотных и фосфорных удобрений привел к засорению пресных и морских вод.

В-третьих, качество продуктов питания во многих случаях снижается.

В-четвертых, широкое применение пестицидов связано с опасностью отравления людей, как в результате небрежности, так и систематического, ведущего к опасным хроническим заболеваниям.

В-пятых, применение пестицидов ведёт к гибели многих видов высших животных.

Основной целью «зеленой революции» было увеличение производства сельскохозяйственной продукции.Но активное вмешательство человека в жизнедеятельность природных экосистем и создание агроэкосистем привело к ряду негативных последствий.

Агроэкосистема (агроценоз) – это искусственная экосистема, основные функции (прежде всего продуктивность) которой поддерживаются системой агрохимических мероприятий (вспашка, внесение удобрений, ядохимикатов). Без поддержки человека агроэкосистема быстро распадается, возвращается к естественному состоянию.

Рассмотрим отрицательные последствия «зеленой революции» и их основные причины.

 

Отрицательные последствия «зелёной революции» и её причины.

 

Последствия	Причины
Деградация почв	Технизация, химизация, мелиорация
Загрязнение биосферы ядохимикатами	Химизация
Нарушение природного равновесия экосистемы	Искусственное выведение сортов растений и животных.

 

Деградация почв. Деградацией называют постепенное ухудшение свойств почвы, вызванное изменением условий почвообразования в результате естественных причин. (например, наступление лесов или сухой степи на черноземы) или хозяйственной деятельности человека (неправильная агротехника, загрязнение) и сопровождающееся уменьшением содержания гумуса, разрушением почвенной структуры и снижением плодородия.

Почва - это поверхностный слой земной коры, созданный под совокупным влиянием внешних условий: тепла, воды, воздуха, растительных и животных организмов, особенно микроорганизмов.К факторам почвообразования относятся также рельеф и деятельность человека. Живые организмы способствуют развитию основного свойства почвы – плодородия.

Плодородием называют способность почвы обеспечивать растения необходимым количеством питательных элементов, воды и воздуха.Плодородие зависит от запаса питательных веществ – гумуса, содержанием питательных веществ, влагой. В результате применения минеральных удобрений активизируются микроорганизмы, разрушающие гумус, в результате чего плодородие почв снижается.

Пагубное влияние на почву оказывает мелиорация, т. к. происходит засоление и заболачивание земель, нарушается водный баланс.

От агротехники обработки земли зависит степень разрушения верхнего плодородного слоя почвы и эрозии. Даже при правильных севооборотах поля теряют 20 см. почвы за 100 лет. Скорость разрушения почвенного покрова намного превышает скорость почвообразования. За последнее столетие на нашей планете эрозии подверглось около 2 млрд. га поверхности суши. Это 27% обрабатываемых земель.

Почвенная эрозия приобрела всеобщий характер. В России площади самых плодородных земель с содержанием гумуса 10-13% сократились почти в 5 раз.

Результатом деградации почв так же является: нарушение природного равновесия. Основные физические свойства почвы – режим влажности, температуры и аэрации – зависит от механического состава, структуры и плотности почвы. Этим же в значительной степени определяется состав почвообитающих животных и передвигающихся по почве видов.

Загрязнение биосферы ядохимикатами. За последние 50 лет применение минеральных удобрений возросло в 43 раза, пестицидов в 10 раз, что привело к загрязнению отдельных компонентов биосферы: почвы, воды, растительного покрова.

Из-за этого загрязнения обедняется живое население почвы – снижается численность почвенных животных, водорослей, микроорганизмов. Судьба животных, темпы их размножения и биологическая продуктивность тесно связаны с человеческой деятельностью. Примером может служить проблема пестицидов ( ядохимикатов). С одной стороны, они спасают урожай, защищают сады, поля и леса от вредителей и болезней, уничтожают сорную растительность, освобождают человека от кровососущих насекомых и переносчиков болезней, с другой стороны – разрушают естественные экосистемы, являются причиной гибели многих полезных организмов, отрицательно влияющих на здоровье человека.

Ярким примером косвенного влияния на человека загрязнений окружающей среды служит известная история с ДДТ – дихлордифенилтрихлорметилметаном (дуст). Впервые ДДТ был применен для Борьбы с переносчиками малярии и сыпного тифа в Италии в конце второй мировой войны. Затем его стали применять в качестве средства борьбы с вредителями растений. Так, за 25 лет применения на Земле ДДТ (его препараты считались безвредными для человека и теплокровных животных). Однако впоследствии было обнаружено, что он накапливается в пищевых цепях и в организме человека. Например, в США ДДТ был обнаружен в молоке кормящей матери, во многих странах его отложения обнаружены у людей в жировых тканях. Теперь ДДТ снят с производства во всем мире, но в настоящее время еще сохранилось 2/3 рассеянного вещества.

Препараты ДДТ почти не разлагаются. Происходит их медленное накопление в организмах животных и растений, в почве и воде. Накапливаясь в больших количествах, они приобретают высокую токсичность, отрицательно действуя на людей и животных.

Нарушение природного равновесия экосистем. На Земле практически не осталось экосистем, не подвергающихся влиянию человека. Человек создал новые формы домашних животных и культурных растений (высокопродуктивных, морозостойких, засухоустойчивых).

Введение в культуру новых декоративных, лекарственных и иных растений человек обогащает флору той или иной территории. Но наряду с культурными растениями он заносит и сорные. Некоторые из них быстро распространяются и находят новую родину в новых районах, грубо нарушая природное равновесие местных экосистем.  

 

Значение и экологическая роль удобрений и пестицидов.

Питание – это основа жизни любого живого организма, в том числе и растений. Без питания невозможны процессы роста и развития. Важнейшим средством улучшения питания сельскохозяйственных культур является, прежде всего, применение органических и минеральных удобрений.

Почва является основным источником обеспечения с/х. культур питательными веществами. Но запасы питательных веществ в почве значительно превышают потребность в них растений. Однако большая часть их представлена недоступными для растений соединениями.

Удобрения -органические и неорганические вещества, применяемые в сельском хозяйстве и рыболовстве для повышения урожайности культурных растений и рыбопродуктивности прудов.

Они бывают:

- минеральные (азот, фосфор, калий)

- органические (перегной, торф, навоз, птичий помёт, …)

- бактериальное (содержащие полезные для растений бактерии)

Минеральные удобрения содержат основные элементы питания (азот, фосфор, калий) и важные для жизнедеятельности микроэлементы (медь, бор, марганец…)

         

Минеральные удобрения подразделяются на азотные, фосфорные и калийные.

Органические удобрения – это перегной, торф, навоз, птичий помет, различные компосты, органические отходы городского хозяйства (сточные воды, осадки сточных вод, городской мусор), зелёное удобрение. Они содержат важнейшие элементы питания, в основном в органической форме, и большое количество микроорганизмов. Действие органических удобрений на урожай культур сказывается в течение 3-4 лет и более.

Бактериальное удобрение – это препараты, содержащие полезные для растений бактерии. Они способны улучшать питание сельскохозяйственных культур и не содержат питательных веществ.