ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ МЕХАНИЗАЦИИ

Широкомасштабное использование техники в сельском хозяйстве способствует росту производительности и эффективности труда, однако оно сопряжено и с отрицательными последствиями, исключение и минимизация которых является одной из насущных задач экологизации аграрного сектора.

Важнейшие составляющие производственного цикла в сельском хозяйстве – вспашка, посев, обработка, уборка и переработка полученной продукции. Для осуществления соответствующих рабочих процессов необходимо оснащение отрасли высокопроизводительными, надежными, долговечными и экологически оправданными машинами.

В сельскохозяйственных машинах практически не применяются высокопрочные металлы. В результате многие узлы редко работают положенные 7-8 лет, выходя из строя за 2-3 года. Увеличение материалоемкости стимулирует расход природных ресурсов, и, в конечном счете, косвенно негативно воздействует на окружающую природную среду.

По мере повышения роли техники во взаимодействии человека с природой все большую актуальность приобретают вопросы экологичности применяемых технических средств и всего производства.

Примерный перечень производственных процессов, связанных с применением средств механизации и возможных в связи с этим отрицательных последствий.

1. Использование мобильных энергетических средств (автомобили, тракторы, самоходные сельскохозяйственные машины):

– химическое, механическое и акустическое загрязнение атмосферы;

– загрязнение окружающей среды жидкими нефтепродуктами;

– уплотняющее и разрушающее действие на почву в результате давления, динамического воздействия и вибрации.

2. Обработка почвы:

– развитие водной, ветровой эрозии;

– образование плужной подошвы;

– увеличение тягового усилия в результате уплотнения почвы.

3. Внесение минеральных и органических удобрений и защита растений:

– загрязнение воды и почвы химическими веществами;

– отрицательное воздействие пестицидов на живые организмы.

4. Возделывание и уборка корне – и клубнеплодов:

– развитие эрозии;

– вынос земли с поля;

– повреждение клубней картофеля и корнеплодов.

5. Сушка, очистка, сортировка и хранения зерна и семян:

– загрязнение окружающей среды топочными газами в процессе сушки;

– получение недостаточно очищенного посевного материала в результате некачественной очистки;

– повреждение зерна и семян и потери продукции при хранении.

6. Эксплуатация машинно – тракторного парка приводит к загрязнению окружающей среды и разрушающему воздействию на ее компоненты в результате:

– наличия неисправностей и недостатков в организации;

– проведения технических обслуживаний при отсутствии соответствующих специальных площадок;

– недостатков в организации нефтехозяйства (плохое состояние, резервуаров, раздаточных средств и т. д.);

– загрязнения окружающей среды металлами из – за коррозии.

7. Мелиорация:

– осушение – уничтожение плодородного слоя почвы, понижение уровня грунтовых вод;

– орошение – переувлажнение, заболачивание и засоление почв.

8. Механизация производственных процессов в животноводстве: – загрязнение и заряжение окружающей среды навозом;

– загрязнение воздушного бассейна газами, а также пылью и микроорганизмами при вентиляции помещений.

Применяемые технологии выращивания сельскохозяйственных культур предусматривают многократное воздействие ходовых устройств машинно-тракторных агрегатов на почву. В результате неоднократного передвижения машин по полю происходит значительное переуплотнение почвы, которое распространяется на большую глубину (до 100 см), а машинные «следы» покрывают до 80% поля. Под влиянием тяжелой техники плотность почвы возросла к настоящему времени на 20-40%.

Допустимые нагрузки на почву при летних и осенних работах не должны превышать 0,4 - 0,6 кг/см²; при влажности не более 60% - 1,0 - 1,5 кг/см².

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, развиваются эрозионные процессы. Повышение плотности почвы на 0,1 г/см³ приводит к недобору 6…8% урожая. Общие потери урожая, обусловленные уплотнением почвы, например, на черноземных почвах достигают 45% в год. Только из-за переуплотнения почвы урожайность зерновых снижается на 20%, картофеля – на 40-50%, кроме того, теряется до 40% NPK.

Увеличение сопротивления приводит к перерасходу топлива.

При переуплотнении ухудшается крошение почвы. Пашня становится глыбистой, что приводит к неравномерной заделке семян, снижению их полевой всхожести, а в итоге – к значительному недобору урожая.

Высокая плотность почвы обуславливает резкое ухудшение ее физико – химических, агрофизических свойств, водно – воздушного и питательного режимов, способствует развитию эрозионных процессов.

Уплотнение почвы представляет несомненную угрозу для биологических систем из-за влияния на подвижность токсикантов. Установлено, что при увеличении плотности почвы с 1,0-1,1 до 1,4-1,6 г/см3 подвижность свинца возрастала в 2,5 раза.

Меры по снижению уплотнения почв включают:

- организационно – технологические мероприятия;

- агротехнические приемы по повышению устойчивости почв к уплотнению и их 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).

К агротехническим приемам относятся окультуривание почв и повышение содержания в них гумуса. Для разуплотнения почв применяют рыхление, в том числе и орудиями с активными рабочими органами (фреза и др.), пахотного и подпахотного слоев (чизели, глубокорыхлители). Сочетание рыхления с внесением органических удобрений и кальцийсодержащих веществ приводит к значительному снижению негативных последствий машинной деградации почв (МДП).

Важно, чтобы на полях работали только такие механизмы, давление движителей которых на почву не превышает 0,1 МПа, поэтому лучше использовать гусеничные движители или колесные с эластичными шинами, давление которых на почву составляет соответственно 80…100 и 30…60 кПа.

Энергосберегающей технологией при минимальной обработке почвы предусмотрено использование комбинированных машин, позволяющих выполнять несколько технологических операций за один проход.

Вспашка поля при помощи отвальных плугов сопровоздается разрушением поверхностных слоев почвы. При этом уничтожаются травяной покров и дернина, запахиваются стерня и другие пожнивные остатки, защищающие почву от выдувания и смыва, не исключено также выворачивание на поверхность менее плодородных слоев почвы.

В районах господства ветровой эрозии следует применять бесплужное рыхление почвы при помощи плоскорезов. В сочетании с внедрением лугопастбищных севооборотов, правильным чередованием культур, нарезкой полей перпендикулярно направлению ветров, полосным размещением культур и другими приемами такая система позволяет свести к минимуму разрушение почвы, обеспечить рациональное использование земли, повысить урожайность сельскохозяйственных культур.

Общие потери почвы с продукцией и на рабочих органах сельскохозяйственных машин, колесах и гусеницах (особенно во влажную погоду) достигают 16%. В дождливую погоду с корнями из самого плодородного слоя выносится до 4 т/га почвы. На московские овощные базы ежегодно вместе с картофелем и овощами завозится до 100 тыс т почвы, что равносильно потери ее 30-сантиметрового слоя на площади 43 га. Ежегодный же суммарный унос почвы составляет 1,5 млрд т.

Использование современной сельскохозяйственной техники приводит к загрязнению окружающей среды, в том числе и почвы, за счет использования в качестве топлива нефтепродуктов.

Необходимо учитывать преимущества дизельных двигателей над карбюраторными по содержанию основных веществ в отработанных газах.

Несомненно, что ключевая проблема использования сельскохозяйственной техники – это сохранение не только плодородия, но и самих почвенных ресурсов.

В развитии почвосберегающей техники выделяются 2 направления:

- минимизация обработки почвы;

- снижение давления на почву и облегчение машин;

- разработка специальных почвообрабатывающих инструментов, удовлетворяющие требованиям, определяемым жизнью почвы.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: