Розділ «5.5. Геоекологічне обґрунтування проектування геотехсистем сільськогосподарського призначення»

Роль геоекологічних принципів при проектуванні ПТГС сільськогосподарського призначення різних Ієрархічних рівнів

Ураховуючи "взаємопроникність" у кожному регіоні геотехсистем різного функціонального призначення (сільськогосподарського, лісогосподарського, водогосподарського, транспортного та ін.), слід у межах поліпшення територіальної організації враховувати також і відстань між сусідніми геотехсистемами. Ігнорування даного принципу може призвести до небажаних наслідків. Так, ліквідація дрібних населених пунктів і розорювання частини польових доріг має на меті концентрацію виробництва та розширення площі сільськогосподарських угідь. Але в умовах пересіченого рельєфу частина угідь може опинитися недоступною та випасти з виробництва; таким чином, наслідки стають протилежними бажаним.

При формуванні "складної просторово-часової системи" також важливо підтримувати в ній оптимальне геоекологічне різноманіття. Оскільки ПТГС сільськогосподарського призначення є геосистемами з меншим геоекологічним різноманіттям, ніж природні, їхня стійкість до зовнішніх впливів знижується. Монокультурність сільськогосподарських ГТС сприяє швидкому розповсюдженню шкідників і хвороб на значних площах, що може стати причиною повної втрати врожаю та зараження сусідніх геосистем.

Широко розповсюдженими способами "ускладнення" системи для підвищення її стійкості є такі: використання сівозмін, уведення на сусідніх угіддях сівозмін з різними ротаційними циклами, формування мозаїчної структури угідь, вирощування в межах одного угіддя декількох культур (у декількох ярусах). Ці заходи перешкоджають руйнуванню структури грунту, розвитку бур'янів, розповсюдженню шкідників, хвороб тощо. Але їх недостатньо для підтримки оптимального геоекологічного різноманіття, оскільки залишається ймовірність таких небажаних змін, як посилення ерозійних, дефляційних і гравітаційних процесів, зниження рівнів ґрунтових вод, посилення вітрів, зниження відносної вологості повітря та ін.

Для підвищення геоекологічного різноманіття сільськогосподарських ГТС принципово необхідно включати в них ділянки лісових, лучних, водних, болотних та інших ландшафтів. Але мало просто включити ці ділянки до складу сільськогосподарських ГТС, необхідно ще Й забезпечити їхній необхідний, оптимальний відсоток. Для забезпечення оптимального геоекологічного різноманіття в межах окремого господарства (району) існує методика, яка передбачає визначення різноманіття ПТГС сільськогосподарського призначення та складності природних ландшафтів. Співвідношення між ними і є критерієм визначення оптимального геоекологічного різноманіття. Забезпечуючи певний ступінь різноманіття, необхідно пам'ятати, що найбільше піддаються негативним антропогенним процесам (ерозії, мінералізації гумусу тощо) геотехсистеми як з найбільш складною, так і простою структурою природних ландшафтів.

І, нарешті, необхідність підтримування здорового середовища для існування людини передбачає забезпечення комфортних умов для життя, праці й відпочинку. Це досягається шляхом запобігання таким небажаним для людини наслідкам, як підтоплення населених пунктів, розвиток дискомфортних мікрокліматичних умов, збільшення кількості небажаних видів комах і тварин, підвищення ймовірності захворювань тощо. Забезпечення естетичної цінності сільськогосподарських ГТС (що також дуже важливо) досягається шляхом формування достатньо різноманітної у візуальному відношенні системи.

При проектуванні ПТГС сільськогосподарського призначення необхідно дотримуватися принципу превентивності (профілактичності, упередженості) природоохоронних заходів. Урахування даного принципу здійснюється через реалізацію всіх геоекологічних принципів, що забезпечують оптимальний режим функціонування Й управління геотехсистемами, підвищення їхньої стійкості до негативних впливів, відповідність до природних умов конкретних регіонів, а також запобігання негативним впливам, які йдуть як від сусідніх геотехсистем, так і від самих сільськогосподарських.

Дуже важливим при цьому є запобігання забрудненню даних геотехсистем їхніми власними забруднювачами, такими як різні хімікати (добрива, пестициди, гербіциди тощо), паливо, мастила, відходи тваринницьких ферм тощо, тобто речовинами, не властивими природним ландшафтам або внесеними в кількостях, які значно перевищують їхній природний вміст. Негативні наслідки пов'язані з недиференційованим внесенням і накопиченням залишкової кількості хімікатів у ґрунті. При цьому навіть добрива можуть стати токсичними забруднювачами, наприклад, мікродобрива, які містять алюміній, магній, що можуть накопичуватися в рослинах і таким чином ставати небезпечними для людини. Особливо небезпечні хімікати, які здатні легко мігрувати і накопичуватися у зростаючих кількостях в кожній ланці ланцюга: ґрунт - вода - рослини - тварини - продукти харчування - людина.

Хімікати можуть забруднювати і сусідні із сільськогосподарськими геотехсистеми в результаті переносу водними та повітряними потоками; вони можуть впливати і на людину через питну воду та вдихання забрудненого повітря. Важливим засобом контролю за запобіганням забрудненню хімікатами є встановлення гранично допустимих концентрацій їх у різних середовищах (ґрунті, воді, повітрі), які можуть розглядатися у двох аспектах: агрономічному (ґрунт стає токсичним для рослин і мікроорганізмів) та антропоекологічному (шкідливі для людини концентрації). Існують такі заходи запобігання забрудненню хімікатами:

- правильність їхнього підбору відносно місця і часу внесення;

- комплексне застосування отрутохімікатів і добрив, що поліпшують умови розвитку мікроорганізмів, які беруть участь у розкладі цих хімікатів;

- оптимальна вологість ґрунту, яка сприяє розвитку мікроорганізмів і вимиванню залишків хімікатів із ґрунту;

- глибока обробка ґрунтів, яка активізує мікробіологічні процеси, витягає хімікати на поверхню, де прискорюється їхній розклад;

- внесення в ґрунт препаратів, що містять мікроорганізми, які розкладають хімікати;

- підбір відповідних культур, стійких до розповсюдження в конкретних регіонах шкідників і хвороб, та підбір сполучень культур, які відлякують шкідників.

Але найефективнішим засобом боротьби із забрудненням хімікатами є ліквідація джерел забруднення, тобто розробка більш вибіркових, менш токсичних, хімікатів, які швидко розпадаються, та сполучення їх з біологічними засобами захисту.

ПТГС сільськогосподарського призначення можуть забруднюватися також паливом, мастилами, які використовуються в сільськогосподарській техніці, а також вихлопними газами. Запобігання цим впливам цілком перебуває у сфері технології та організації виробництва: використання справної техніки і герметичних сховищ, спеціальних майданчиків для заправки техніки паливом тощо.

Іншим джерелом забруднення сільськогосподарських ГТС є тваринницькі комплекси, де в ролі забруднювачів виступають відходи життєдіяльності тварин, а також вода, що йде на миття та приготування гнійної рідини та ін. Відходи тваринницьких комплексів багаті на органічні речовини (азот, фосфор, калій), завдяки чому вони є цінними добривами. Але часто вони з добрив перетворюються на забруднювачі, якщо відбувається перевищення норм їхнього внесення. Це досить реально в умовах спеціалізації сільськогосподарського виробництва у тваринницьких районах, де відмічається нестача землеробських площ У результаті виникає необхідність складування цих відходів, що сприяє розповсюдженню забруднювачів водними та повітряними потоками на значні відстані. Наприклад, водойми можуть насичуватися аміаком на відстані до трьох кілометрів від джерел забруднення.

Найпростішим способом запобігання даному типу забруднення є комплексний розвиток тваринницьких ферм і землеробських площ з метою повної утилізації відходів. Але це не завжди можливо на сучасному рівні розвитку сільського господарства, оскільки прийшлося б збільшувати площі полів у тих районах, де це неефективно, та скорочувати поголів'я тварин там, де це найбільш вигідно. Тому реальнішим є підхід до тваринницьких комплексів як до джерел забруднення промислового типу. Тобто в них обов'язково має бути передбачено будівництво очисних споруд, а при виборі місцеположення для цих комплексів необхідно враховувати: основні напрямки вітрів, потоки підземних і наземних вод, розташування відносно відкритих водойм та інших типів природно-технічних геосистем і насамперед населених пунктів. У проектах дуже важливо передбачати створення навколо тваринницьких комплексів санітарно-захисних зон.

Принцип територіальної диференціації можна озвучити так: геоекологічне проектування ПТГС сільськогосподарського призначення має бути територіально диференційованим. Урахування цього принципу здійснюється через ефективне використання природних умов і раціональне розміщення ПТГС з метою запобігання негативним впливам сусідніх геотехсистем. Для ефективного використання природних умов необхідно враховувати речовинно-енергетичні властивості ландшафтів, які дають можливість отримання максимальної кількості біомаси. Це потребує інвентаризації природних ландшафтів, їхньої типізації, оцінки можливої врожайності. Для диференціації сільськогосподарських геотехсистем перспективним може бути використання багатоступінчастих класифікацій природних ландшафтів з різними провідними факторами на кожному ступені. Це дозволить досить чітко визначити послідовність кроків при проектуванні геотехсистеми.