Тема 24. Экологические проблемы механизации.

 

Цель: Познакомить студентов с экологическими проблемами использования средств механизации в сельском хозяйстве.

Задачи.

1. Изучить виды воздействия с/х техники на окружающую среду.

2. Установить возможные последствия негативного воздействия техники на природные комплексы и компоненты.

3. Изучить приемы снижения воздействия технических средств на агроэкосистемы и их компоненты

 

Краткая теория вопроса

.

1.1. Сельскохозяйственная техника является мощным антропогенным фактором воздействия на окружающую среду. Мобильная техника для распашки почв, уборки урожая и других сельскохозяйственных работ оказывает механическое, химическое, акустическое и электромагнитное воздействия на живую и неживую природу. Так механическое воздействие на почву приводит к ее уплотнению, разрушению структуры, увеличению в ней тонкодисперсных частиц. Физические свойства почвы ухудшаются, что способствует развитию водной и ветровой эрозии. Нарушается газообмен между почвой и атмосферным воздухом. В результате уплотнения в почве создаются анаэробные условия, развиваются процессы брожения. При этом происходит неполное окисление углеродсодержащих веществ, прежде всего, клетчатки. В почве образуются оксикислоты, токсичные для проростков семян культурных растений, что значительно снижает их полевую всхожесть. Из-за уплотнения почвы изменяются протекающие в ней биохимические и биологические процессы. Усиливаются процессы денитрификации и десульфофикации. В результате активизации сульфатредуцирующих бактерий в почве накапливается сероводород – вещество, токсичное для организмов. Одновременно подавляется жизнедеятельность аэробных, свободноживущих организмов, что снижает накопление в почве связанных форм азота. В анаэробных условиях резко возрастает накопление закисных форм железа и алюминия, токсично влияющих на растения. Это приводит к снижению плодородия почв. При постоянной пахоте в почве формируется плужная подошва, ухудшающая условия произрастания растений. При механическом воздействии на почву погибают почвенные организмы. Серьезным последствием уплотнения почвы является увеличение ее удельного сопротивления. Уплотненные почвы оказывают большое сопротивление проникновению в них корневых систем растений, в таких почвах ухудшается водно–воздушный и питательный режимы. Уплотненные почвы представляют угрозу для биологических систем из-за влияния на подвижность токсикантов.

1.2. Меры по снижению уплотнения почв включают:

- Организационно-технологические мероприятия;

- Агротехнические приемы по повышению устойчивости почв к уплотнению и разуплотнению;

- Совершенствование сельскохозяйственной техники, ее ходовых систем с доведением давления на почву до допустимых значений.

Организационно – технологические мероприятия предусматривают разработку и внедрение технологий возделывания сельскохозяйственных культур с минимальным проходом по полям тяжелой колесной техники (совмещение операций). Особенно актуально снижение числа технологических операций при возделывании технических культур, кукурузы на зерно, картофеля и овощей, т.к. технологии их выращивания требуют многократного перемещения техники по полю.

К агротехническим приемам относятся окультуривание почв и повышение содержания в них гумуса. Для разуплотнения почв применяют рыхление пахотного и подпахотного слоев. Сочетание рыхления с внесением органических удобрений и кальцийсодержащих веществ приводит к значительному снижению негативных последствий машинной деградации почв. Важно, чтобы на полях работали только такие механизмы, давление движителей которых не превышает 0,1 МПа, поэтому лучше использовать гусеничные движители или колесные с эластичными шинами. Энергосберегающей технологией при машинной обработке почвы предусмотрено использование комбинированных машин, позволяющих выполнять несколько операций за один проход.

В районах господства ветровой эрозии следует применять бесплужное рыхление почвы при помощи плоскорезов.

1.3. Загрязнение окружающей среды. В процессе использования сельскохозяйственной техники почвы загрязняются химическими соединениями, использующимися в качестве горючего, и отходами, образующимися при работе агрегатов. При проведении технического ухода за машинами, промывке карбюратора, консервации техники в почву попадают отработавшие масла, каустик и т. д. В результате загрязнения затормаживаются почвообразовательные процессы, уничтожаются растительные и животные организмы. Выбросы отработанных газов из низкорасположенных выхлопных труб вызывают такое загрязнение окружающей среды, которое можно сравнить с воздействием на атмосферу крупных промышленных предприятий. В отработанных газах двигателей внутреннего сгорания содержатся CO, N_xO_y, SO₂, сажа, бенз(а)пирен и другие вредные вещества. Происходит также акустическое зазрязнение окружающей среды. Источники шумового загрязнения являются автомашины, тракторы, комбайны Инфра и ультра звуковые колебания оказывают негативное влияние на насекомых, птиц, диких и сельскохозяйственных животных. Загрязнение окружающей среды происходит и при эксплуатации машинно-тракторного парка. Это связано с наличием неисправностей и недостатков в организации использования МТП, проведении технического обслуживания и технических уходов при отсутствии соответствующего оборудования и специальных площадок, недостатков в организации нефтехозяйства (плохое состояние резервуаров, раздаточных средств, утечек топлива во время заправки), загрязнением окружающей среды металлами в результате коррозии при хранении техники. Поэтому необходимо проводить работу по предотвращению попадания загрязняющих веществ в природные объекты.

ЗАДАНИЕ 1

Изучите теоретический материал по данной теме и заполните таблицу.

№ п/п	Производственный процесс	Возможные негативные последствия	Пути снижения негативного воздействия
1.   2.   3.     4.     5.     6.   7.   8.	Обработка почвы   Внесение удобрений и обработка пестицидами.   Возделывание и уборка корне - и клубнеплодов Уборка зерновых и кормовых культур   Сушка, очистка и сортировка семян   Эксплуатация машинно-тракторного парка.   Мелиорация   Механизация производственных процессов в животноводстве.

 

Контрольные вопросы

1. Какие изменения происходят в почве при ее уплотнении?
2. Почему уплотнение почв приводит к снижению плодородия?
3. Перечислите меры по снижению уплотнения почв.
4. Какие вещества образуются при сжигании топлива?
5. В результате чего может произойти загрязнение окружающей среды ТСМ?
6. Как воздействует акустическое загрязнение на биоценозы?
7. Как влияет электромагнитное излучение на живые организмы.
8. Предложите меры, позволяющие снизить гибель мелких животных и птиц во время работы сельскохозяйственной техники.

Литература:

1. Агроэкология. Черников В.А., Чекерес А.И. –М: Колос, 2000 г.

2. Агроэкология. Черников В.А. Модуль 6. Сельскохозяйственная экология. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2000 г.

3. Черников В.А. и др. Экология и устойчивое сельское хозяйство: Материалы для чтения. М.: Изд-во МСХА, 2000.

4. Материалы для чтения. М.: Изд-во МСХА, 2000 г.

КРАТКИЙ СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ

 

Адаптация – приспособление организмов (и видов) к среде – фундаментальное свойство живой природы.

Агробиогеоценоз – неустойчивая, искусственно созданная и регулярно поддерживаемая человеком экосистема с целью производства сельскохозяйственной продукции (поля, пастбища, огороды, сады и т.д.).

Аллелопатия (от греч. – взаимно и страдание, испытываемое воздействие) – взаимное влияние совместно проживающих организмов через изменение окружающей их среды путем выделения химических продуктов жизнедеятельности (фитонциды, терпены, антибиотики и т.д.).

Аменсализм – (от греч. – без и от лат. трапеза) – форма взаимодействия между популяциями, при котором одна из них подавляет другую без извлечения пользы для себя и без обратного отрицательного воздействия со стороны подавляемой.

Аридные зоны (территории) – характеризуются жарким и весьма засушливым климатом (осадков до 200-250 мм), превышением испарения над осадками более чем в 10-20 раз, отсутствием постоянного поверхностного стока, значительным засолением почвогрунтов, разреженным ксерофильным растительным покровом и т.д.

Биогеоценоз – это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира, микроорганизмов, почвы, гидрологических условий), имеющая особую специфику взаимодействий этих компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией между собой и с другими явлениями природы и представляющая собой внутреннее противоречивое диалектическое единство, находящееся в постоянном движении, развитии (В.Н.Сукачев. 1972).

Биоиндикаторы – живые организмы, по наличию, состоянию и поведению которых можно судить о степени изменений окружающей среды, в том числе о присутствии загрязняющих веществ.

Биологические антифризы – биологические вещества, понижающие точку замерзания и препятствующие образованию кристаллов льда в клетках и тканях.

Биологические ритмы – это эволюционная форма адаптации, определяющая выживаемость живых организмов.

 

Биологические часы – физиологический механизм изменения времени, которым обладают организмы.

Биом – биотическое сообщество, «представляет собой крупную региональную или субконтинентальную биосистему, характеризующуюся каким-либо основным типом растительности или другой особенностью ландшафта"» (Ю.Одум).

Пищевая (трофическая) цепь – последовательность переноса энергии.

Трофический уровень – место каждого звена в цепи питания.

Пирамида экологическая – соотношение между продуцентами, консументами и редуцентами в естественных экосистемах, выраженное в их массе и показанное в виде графических моделей.

Пирамида численности – отражает количество отдельных организмов по пищевым цепям, причем численность особей при движении от продуцентов к консументам различного порядка значительно уменьшается.

Пирамида биомасс – показывает соотношение различных организмов по пищевым цепям в данной экосистеме, причем параметры продуцентов, как правило, выше, чем консументов различного порядка.

Пирамида энергии – она отражает скорость прохождения массы пищи через трофическую цепь.

Первичная продукция – органическое вещество, создаваемое продуцентами в процессе фотосинтеза или хемосинтеза.

Валовая первичная продуктивность – скорость, с которой растения накапливают химическую энергию.

Чистая первичная продуктивность – скорость накопления органического вещества за вычетом расхода энергии на дыхание и фотодыхание.

Вторичная продукция – количество органического вещества, накопленного гетеротрофными организмами.

Биологическая продуктивность – общее количество органического вещества (биомассы), производимое популяцией или сообществом за единицу времени на единицу площади.

Экологическая сукцессия (от лат.- succession - последовательность, смена) – последовательная смена одного биоценоза другим.

Климакс (от греч. – лестница) – стабильная, конечная (кульминационная) стадия развития экосистем.

Биогеохимический круговорот веществ – повторяющийся обмен химических элементов и их природных соединений между живым веществом и неорганической средой – косным веществом биосферы.

Техногенез – это процесс изменения природных комплексов под воздействием производственной деятельности человека.

Загрязнение – привнесение в окружающую среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных физико-химических и биологических веществ, оказывающих вредные воздействия на природные экосистемы и человека.

Экологический риск – вероятность наступления события, имеющего неблагоприятные последствия для природной среды и вызванного негативным воздействием хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайными ситуациями природного и техногенного характера.

Деградация почв – постепенное ухудшение свойств почв (уменьшение содержания гумуса, разрушение структуры, снижение плодородия), вызванное изменением условий почвообразования главным образом под влиянием хозяйственной деятельности человека.

Пестициды – химические вещества, используемые для борьбы с вредными организмами – вредителями и болезнями растений, сорняками, вредителями пищевых продуктов.

Биологический метод – использование полезных насекомых и клещей (энтомофалов) в борьбе с вредными.

Диоксины – это вещества, чуждые живой природе, ксенобиотики, суперъяды, супертоксиканты, поступающие в экосистемы с продуктами или отходами многочисленных производств.

Биотоп – относительно однородное по абиотическим факторам жизненное пространство, занятое одним биоценозом.

Биоценоз – (от био… и греч. – совместно, вместе) – совокупность популяций различных видов растений, животных и микроорганизмов, населяющих определенный биотоп.

Викарирующие (замещающие) виды – близкородственные виды, замещающие друг друга в разных эколого-географических ситуациях.

 

Гемикриптофиты – (от греч. геми – наполовину, крипто – скрываю, фитон – растение), или растения с приземными почками возобновления; почки возобновления находятся на уровне поверхности почвы, защищены мертвым покровом или верхним слоем почвы.

Гигрофиты – настоящие наземные растения, распространенные в зонах с высокой влажностью воздуха и обеспеченным почвенным водоснабжением.

Гидратофиты – растения, тело которых полностью погружено в воду, корневая система редуцирована, поглощение воды и солей идет по всей поверхности.

Гидрофиты – наземные растения, укореняющиеся в дне водоема (иногда в переувлажненной почве).

Гомойотермные животные – (теплокровные организмы) – животные, температура которых более или менее постоянна и, как правило, не зависит от температуры окружающей среды.

Доминанты (от лат. – господствующий) – виды, количественно преобладающие в данном сообществе, как правило, в сравнении с близкими формами или входящими в один уровень экологической пирамиды или ярус растительности.

Жизненная форма – группа видов животных или растений сходного облика, обусловленного приспособлением к условиям существования. Виды одной жизненной формы могут быть в различной степени родственными (принадлежность к разным родам, семействам, отрядам).

Закаливание – постепенная подготовка растения к перенесению воздействия низких температур.

Комменсализм (от позднелат. – сотрапезник) – это форма взаимоотношения между двумя видами, когда один питается за счет другого, не нанося ему никакого вреда.

Конкуренция – (от лат. – соперничество) – любое, антагонистическое отношение, связанное с борьбой за существование, за доминирование, за пищу, пространство и другие ресурсы между организмами (видами, особями), нуждающимися в одних и тех же ресурсах.

Консорция – это совокупность популяций организмов, жизнедеятельность которых в пределах одного биоценоза трофически или топически связана с центральным видом – автотрофным растением.

Космополиты – виды растений и животных, распространенных по всему зимнему шару; они обычно включают особи с большими адаптивными способностями и высокой экологической валентностью.

Коэффициент водопотребления – количество воды (м³), расходуемое на испарение с поверхности почвы и транспирацию для образования 1 т сухой биомассы.

Коэффициент транспирации – количество воды в граммах, которое расходуется на синтез 1г сухого вещества.

Криптофиты – (от греч. – тайный, скрытый и…фитон – растения) – многолетние травянистые растения, у которых почки возобновления закладываются в луковицах, клубнях, корневищах и находятся в почве, благодаря чему они защищены от прямого воздействия среды.

Ксерофиты – (от греч. – сухой и… фиты) – это растения, приспособленные к жизни в местообитаниях с недостаточным увлажнением (засушливые районы).

Мезофиты – растения, занимающие промежуточное положение между гигрофитами и ксерофитами; они умеренно требовательны к увлажненности местообитания.

Местообитание – пространственно ограниченная часть суши или водоема (биотоп или его часть) и совокупность абиотических и биотических условий среды, обеспечивающие весь цикл развития особи или популяции в целом.

Морозоустойчивость – способность растений переносить температуру ниже 0⁰ С.

Мутуализм представляет собой неразделимое, взаимовыгодное и длительное сожительство двух и более видов организмов.

Нейтрализм – это форма взаимоотношения между двумя видами, когда оба вида независимы и не оказывают друг на друга никакого влияния.

Паразитизм – форма биотических связей разных видов, при которых один организм живет за счет другого, обитая либо внутри, либо на поверхности тела организма-хозяина.

Парацеллы – это структурные части горизонтального расчленения биоценоза, отличающиеся составом, структурой, свойствами компонентов, спецификой их связей и материально-энергетического обмена.

Пойкилотермные животные – холоднокровные животные с непостоянной внутренней температурой тела, меняющейся в зависимости от температуры окружающей среды.

Природно-ресурсный потенциал – та часть природных ресурсов, которая реально может быть вовлечена в хозяйственную деятельность при данных технических и социально-экономических возможностях общества при условии сохранения среды жизни человека.

Растения-галофиты – (от греч. – соль и растения) – растения, приспособленные к обитанию на засоленных почвах аридных районов (сухие степи, пустыни, полупустыни, морские побережья).

Растительная ассоциация – основная структурная единица классификации растительного покрова, которая представляет совокупность однородных фитоценозов с одинаковой структурой, видовым составом и со сходными взаимоотношениями организмов как друг с другом, так и со средой.

Реликты – организмы, организация которых не соответствует современным условиям окружающей среды.

Склерофиты – (от греч. – сухой и…фиты) – засухоустойчивые растения с жесткими, кожистыми листьями и стеблями, эффективно задерживающими испарение (транспирацию) воды.

Сотрудничество – форма взаимоотношений, когда оба вида образуют сообщество, не являющееся обязательным, однако жизнь в сообществе приносит пользу обоим.

Стенобионтные виды – (stenos - узкий) – маловыносливые виды.

Стратификация – воздействие низких температур, необходимые для стимуляции образования цветочных почек.

Субдоминанты – виды, живущие за счет доминантных видов.

Суккуленты – (от лат. – сочный) – многолетние засухоустойчивые растения с сочными, мясистыми стеблями или листьями.

Термостойкость – стойкость растений к низким или высоким температурам без проявления необратимых повреждений.

Терофиты – (от греч. терос – лето, фитон – растение) – однолетники, которые переносят неблагоприятное время года только в виде семян.

Тип растительности – совокупность разнородных по происхождению растительных сообществ высшего ранга (формаций и их классов), сходных лишь морфологически, т.е. относящихся к одной жизненной форме (древесные породы, кустарники, кустарнички и пр.), или одновременно структурно и экологически (гилея, саванна, мангры и др.).

Толерантность – это способность организма выдерживать отклонения экологических факторов от оптимальных для его жизнедеятельности значений.

Фанерофиты – (от греч. фанерос – явный, открытый, фитон – растение) – растения с открытыми почками возобновления, находящиеся выше 25 см над поверхностью почвы.

Фитоценоз – сообщество растений, входящих в биоценоз.

Фотопериодизм – явление географическое, т.е. соотношение длины дня и ночи, зависит от географической широты местности.

Хамефиты – (от греч. хами – низко, фитон – растения) – растения с низко расположенными почками возобновления: они находятся не выше 25 см над поверхностью почвы.

Хищничество – это поедание одного организма (жертвы) другим организмом (хищником).

Холодоустойчивость – способность растений длительное время переносить низкие положительные температуры (от 1 до 10⁰ С) без необходимого повреждения.

Циркадный ритм (circa - около, dies - сутки), или способность повторять функции примерно через 24-часовые интервалы, даже при отсутствии смены дня и ночи.

Эдификаторы – виды, которые своей жизнедеятельностью в наибольшей степени создают среду для всего сообщества и без которых существование большинства других видов невозможно.

Экологическая ниша – место вида в экосистеме, определяемое его биотическим потенциалом и совокупностью факторов внешней среды, к которым он приспособлен.

Экосистема – это любая совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой может осуществляться круговорот веществ.

Эндемики – виды растений или животных, встречающиеся только в одной определенной местности (материк, область, море и т.д.).

Эндотермия – важное свойство, благодаря которому снижается зависимость жизнедеятельности организма от внешней среды.

Эфемероиды – (от греч. – однодневные и форма, вид) – многолетние травянистые растения, для которых характерна осенне-весенняя вегетация.

Эфемеры – однолетние травянистые растения с очень коротким жизненным циклом (2-6 мес.), развиваются преимущественно ранней весной, обычно во влажный период (февраль – март).

Яровизация – воздействие низких температур на влажные, наклюнувшиеся семена.

 

⇐ Предыдущая11121314151617181920

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: