Место техники во взаимоотношении человека и природы в сельском хозяйстве

Реферат содержит информацию об экологических проблемах, возникающих при работе сельскохозяйственной техники. Приведена информация по воздействию сельхозтехники на атмосферный воздух, почвы, водные ресурсы. ...

Введение
1 Место техники в сельском хозяйстве
2 Воздействие сельскохозяйственной техники на природную среду
3 Решение проблем взаимодействия «человек-техника-природа» в сельском хозяйстве
Заключение
Список использованных источников

Сельскохозяйственная отрасль – незаменимая составляющая жизни человечества, так как является источником пищевого снабжения человека, а также сырья для производства одежды. Главное место в сельскохозяйственной индустрии принадлежит почвенному покрову, а главное свойство почвы, благодаря которому растения могут давать урожай – это ее плодородие.
Важное место сельского хозяйства в жизни человека, тем не менее, не исключает и негативных последствий. Сельскохозяйственная деятельность не всегда экологична. Развитие сельского хозяйства приводит к последствиям, заключающимся в ухудшении условий жизнедеятельности растений, животных, людей, а также к деградации природных комплексов.
Следовательно, рассмотрение роли сельского хозяйства в жизни человека, имеющего как положительные, так и отрицательные стороны, является актуальной задачей. Значительное место в развитии сельского хозяйства занимает техника, т.к. без нее было бы невозможно обеспечить человечество продовольствием.
Целью данной работы является определение роли техники в контексте взаимодействия человека и природы и обозначение проблем, возникающих при этом взаимодействии и путей их решения. Задачи состоят в следующем: определение видов сельскохозяйственной техники и их распределения в структуре сельского хозяйства России; определение влияния сельскохозяйственной техники на природную среду с выявлением видов неблагоприятной для использования техники; обозначение возникающих проблем взаимодействия техники и природной среды и путей их решения.

44,1
41,3
Пресс-подборщики
44,0
32,4
30,2
28,7
27,2
24,7
24,1
Жатки валковые
85,2
46,9
41,9
37,6
33,3
29,5
27,0
Дождевальные и поливные
машины и установки
19,2
8,6
7,5
6,7
6,0
5,7
5,4
Разбрасыватели твердых
минеральных удобрений
34,3
19,7
18,7
17,9
17,4
17,0
16,6
Машины для внесения в почву:
твердых органических
удобрений
22,0
10,9
9,6
8,8
7,6
6,9
6,5
жидких органических
удобрений
12,1
5,8
5,1
4,7
4,3
4,1
3,9
Опрыскиватели и опыливатели тракторные
32,5
24,6
24,1
24,5
24,4
23,4
23,2
Доильные установки и агрегаты
88,7
50,3
44,0
39,8
36,2
33,2
31,4
1) Без учета микропредприятий. 2) Без тракторов, на которых смонтированы землеройные, мелиоративные и другие машины.
Рис. 1. Обеспеченность сельскохозяйственных организацийтракторами и комбайнами [3] (тракторов на 1000 га пашни, комбайнов - на 1000 га посевов соответствующих культур, свеклоуборочных машин - на 1000 га посевов сахарной свеклы)
2 Воздействие сельскохозяйственной техники на природную среду
Начиная с ХХ в., воздействие сельского хозяйства на природную среду значительно усилилось. Многие процессы стали механизированными, стали применяться методы мелиорации, увеличились распаханные территории, земельные угодья стали характеризоваться чрезмерной и глубокой вспашкой и т.д.
Рассматривая место сельскохозяйственной техники в системе производства сельскохозяйственной продукции, необходимо обратить внимание на то, что она, как никакая другая отрасль техники, воздействует непосредственно на живые организмы – почву, растения и животных, воду и воздух [8] (рис. 2).
Процесс механизации работ в сельском хозяйстве оказывает негативное воздействие на качество и плодородие почв. Сельскохозяйственная техника характеризуется громоздкостью и большой массой, что приводит к уплотнению пахотного слоя почвы. При отсутствии достаточного количества лесных полезащитных полос значительная распаханность территории и большая глубина вспашки отвальными плугами может приводить к ветровой эрозии почв.
Кроме того, пагубное воздействие на почву оказывают и сопутствующие процессы:
- эксплуатационно-технологические разливы и утечки горюче-смазочных материалов;
- загрязнение эксплуатационными материалами (аккумуляторная кислота, моющие средства, охлаждающая жидкость и пр.);
- поступление тяжелых металлов в результате истирания деталей автотракторной техники;
- образование отходов автотракторной техники в результате износа, порчи или устаревания.
Рис. 2. Последствия эксплуатации автомобилей и тракторов [7]
Техника создает ряд существенных угроз для почвы [8]:
- агротехнические приемы, выполняемые во время большого переувлажнения почвы, уничтожают ее структуру, а при слишком низких температурах ограничивают деятельность почвенных микроорганизмов;
- увеличение числа проходов сельскохозяйственной техники вызывает уплотнение почвы, особенно сильно при этом страдает верхний пахотный слой, где наступает чрезмерное уплотнение, рост плотности ведёт к уменьшению пористости;
- перегрузка транспортных средств и применение более тяжелых тракторов и сельскохозяйственных машин вызывает уплотнение более глубоких слоев почвы, особенно при переувлажненном поверхностном слое, когда почти полностью теряется способность переноса нагрузок;
- слишком интенсивное воздействие орудий, особенно машин для обработки почвы, вызывает распыление почвы и уничтожение ее комковатой структуры.
Из-за воздействия этих процессов нарушаются водный и воздушный режимы (газовый обмен), режим питания почвы, разрушается ее структура, тяжелеет механический состав, водопроницаемость уменьшается в 2–10 раз. Это приводит к увеличению поверхностного стока, созданию анаэробных условий, приводящих к развитию процессов брожения (анаэробиоз). В условиях анаэробиоза в почве образуются оксикислоты, токсичные для проростков семян культурных растений, что значительно снижает их полевую всхожесть [4]. Плодородие почв снижается до 30 %.
Из-за уплотнений в почвах изменяются биохимические и биологические процессы, протекающие в ней. Прекращается мобилизация трудно- и недоступных для растений форм фосфора, а в результате активизации сульфатредуцирующих бактерий в почве накапливается водород, токсичный для организмов [4]. При этом деятельность аэробных азотфиксирующих микроорганизмов подавляется, приводя к снижению накопления в почве связанных форм азота. В анаэробных условиях возрастает накопление закисных форм железа и алюминия, которые в больших количествах являются токсичными для растений. Все это также приводит к снижению плодородия.
Особенно пагубно проявляется переуплотнение на орошаемых землях. Образование искусственного подпора воды на границе пахотного и подпахотного горизонта ведет к нарушению режима грунтовых вод и образованию разновидности переувлажненных земель – мочаров.
При постоянной пахоте в почве формируется плужная подошва, ухудшающая условия произрастания растений. При механическом воздействии на почву рабочих органов машин погибают почвенные организмы. Жатки, косилки, комбайны уничтожают мелких животных и выводки птиц. [4]
Почва обладает большой способностью самовосстановления структуры в результате действия различных факторов: биологических, химических и физических. Однако процессы восстановления не протекают быстро, а в некоторых условиях вообще не возникают [8].
Работающая сельскохозяйственная техника создает угрозу и для атмосферы. Основными загрязняющими веществами, согласно [6], являются:
- удельные выбросы СО, СН и NOX в отработавших газах дизельных двигателей (ДВС) тракторов или сельскохозяйственных машин;
- дымность отработавших газов дизеля (в установившемся режиме и режиме свободного ускорения);
- пыль в воздухе рабочей зоны оператора трактора или сельскохозяйственной машины;
- утечки моторного, трансмиссионного и гидравлического масла, дизтоплива, охлаждающей жидкости;
- выбросы (утечки) отработавших газов помимо выхлопной трубы трактора или сельскохозяйственной машины.
Хотя за последние 20 лет выбросы парниковых газов от сельскохозяйственной деятельности в России сократились в 2 раза (рис. 3), тем не менее, эксплуатация автотракторной техники вносит наибольший вклад в выбросы газообразных веществ среди автотранспортной техники России.
Рис. 3.Выбросы парниковых газов (млн. т СО2-эквивалента в год) в сельском хозяйстве (по данным государственной статистики РФ [2])
В табл. 2 представлены усредненные значения нормируемых выбросов автотракторной техники в Российской Федерации.
Дизельное топливо, используемое в автотракторной технике, обладает чрезвычайно высокой токсичностью из-за повышенного содержания оксидов азота, бензола, альдегидов и сажи.
Среди вредных веществ по абсолютным выбросам лидирует оксид углерода СО – 10,3 млн. т в год, на втором месте диоксид азота NO2 – 1,8 млн. т в год, на третьем – углеводороды СН – 1,5 млн. т в год. Также заметную роль в загрязнении атмосферы играют выбросы Pb, СО2, SO2, сажи и бензапирена [7].
Таблица 2. Выбросы дизельных двигателей автотракторной техники в РФ за календарный год [7].
Вид техники
Выбросы вредных веществ, млн. т
оксиды азота
оксид углерода
углеводороды
оксиды серы
твердые частицы
Тракторы в сельском хозяйстве
1,50
0,80
0,15
0,10
0,06
Прочие тракторы и самоходные машины
1,20