Екологічна проблема як наслідок економічної діяльності

Обидві проблеми тісно пов'язані, бо друга викликає першу. Окремі види забруднень особливо помітно впливають на екологічні системи і залежить це не лише від масштабів виробництва. Багато технологій розроблено без урахування екологічного фактора, часто вони малоефективні щодо одержання кінцевого продукту, але зав¬дають значної шкоди природі.

Прикладом того, як технічний прогрес може оберта¬тись регресом, є механічний обробіток грунту. Створені потужні трактори, плуги, культиватори і борони, які мо¬жуть обробляти грунт на глибину 27 см і більше. Вияви¬лось, що підвищення інтенсивності механічного обробітку грунту порушує його мікроструктуру, негативно познача¬ється на врожайності і стимулює ерозію.

Застосування потужнішої (а відповідно і важчої) тех¬ніки призводить до збільшення механічного тиску на грунт.

Маса самохідних зернозбиральних комбайнів у розрахунку на 1 м ширини захвату за, останні ЗО років зросла більш ніж у 1,5 раза.

Сучасна технологія вирощування сільськогосподарсь¬ких культур передбачає багаторазовий вплив ходових пристроїв машинно-тракторних агрегатів (МТА) на грунт.Наприклад, поле під озимою пшеницею зазнає як .мінімум дворазового впливу, а поле під цукровим буряком - ше¬стиразового. При інтенсивних технологіях вирощування зернових кількість проходів МТА помітно зростає. Багато¬разові проходи тракторів та інших сільськогосподарських машин і агрегатів призводять до ущільнення грунтів, по¬гіршення ;їх найважливіших агрономічних властивостей, а в результаті - до зниження урожаїв сільськогосподар¬ських культур. На типовому чорноземі при багаторазо¬вих проходах тракторів різних марок (Т-16М, Т-54В, МТЗ-52, МТЗ-80, Т-74 і особливо - 150К) в шарі до 10 см щільність грунту може перевищити критичну для біль¬шості сільськогосподарських культур (1,3-1,4 г/см3). Це зумовлює зменшення вмісту в ній повітря нижче критич¬ного рівня (15%), збільшення твердості (20 кг/м2), змен¬шення водопроникності (до 10-15 мм/год). Такі негатив¬ні зміни виявляються до глибини 50-60 см, але глибше ЗО см вплив ходових систем тракторів постійно послаб¬люється.

За даними Естонського НДІ землеробства і меліорації, різні машини впродовж технологічного процесу вирощу¬вання сільськогосподарських культур проходять по полю від 5 до 10-15 разів. У підсумку загальна площа слідів або гусениць тракторів та інших машин становить 100- 200% площі поля, 10-20% площі ущільнюється колесами машин від 6 до 20 разів (на поворотних! смугах) і 65- 80% - від 1 до 6 разів, і лише 10-15% площі залиша¬ється невкатаною. Причому ущільнення грунту досить суттєве: вихідна щільність у шарі 10-20 см дорівнювала 1,18-1,36 г/см3, а після проходу тракторів вона збільши¬лась: Т-34- 1,33-1,44; МТЗ-80- 1,39-1,44; Т-150К- 1,48-1,51; К-700 - 1,62-1,63 г/см3. В результаті ущіль¬нення знизилась водопроникність грунту, зменшилась кількість продуктивної вологи в ній, а в кінцевому під¬сумку знизились і врожаї. При чотириразовому вкатуванні грунту урожай ячменю, наприклад, знизився з 38,4 до 17,1 ц/га, вівса - зі 33,3 до 23,6 ц.

Як показують дослідження, наближені межі допусти¬мого навантаження на грунт при ранньовесняному боро¬нуванні не повинні перевищувати 0,4 кг/см2, при перед¬посівному обробітку, сівбі та при кочуванні - не більше 0,5-0,6 кг/см2; при літніх та осінніх роботах при вологос¬ті грунту не вище 60% повної польової вологомісткості - 1,0-1,5 кг/см2. Отже, підбираючи машини та агрегати, необхідно враховувати їх» вплив на грунт: тиснення коліс, гусениць тощо. Машини, що випускаються нашою промисловістю, в цьому плані характеризуються негативно:

тиснення колісних тракторів становить 0,85-1,65, гусенич¬них - 0,6-0,8, причепів - 3-4, зернозбиральних комбайнів - 1,8-2,4 кг/см2, зернових сівалок - 1,2- 2,0 кг/см2, тобто воно, як правило, значно перевищує допустимі межі [8, с. 72-73]. При інтенсивних опадах вода погано поглинається ущільненим грунтом і при на¬явності схилів стікає в нижні частини гідрографічної сіт¬ки, руйнуючи і змиваючи поверхневі шари грунту. Отже, ущільнення може служити однією з причин посилення процесів ерозії.

Зменшення пористості значно погіршує повітряний ре¬жим грунтів. Це знижує не лише життєдіяльність коріння і всієї рослини, а й активність ґрунтової аеробної мікро¬флори та фауни - одного з важливих компонентів ґрун¬тової родючості. В кінцевому підсумку грунт набуває властивостей, що не відповідають природним потребам рослин, що також призводить до зниження їх врожаїв.

Найшвидше грунти ущільнюються при одночасній дії вертикального навантаження, вібрації, горизонтальних зусиль та динамічного впливу, які) залежать від марки трактора, режиму його роботи, вирівняності поля. Дина¬мічні або ударні впливи спостерігаються на погано вирів¬няних полях, вони досягають найбільшого значення на підвищених швидкостях руху ґрунтообробних агрегатів. Отже, вирівнювання поля, дотримання оптимальної швид¬кості pyxy можуть сприяти зменшенню ударних деформа¬цій грунту.

Щільність орного шару приводять до норми з допо¬могою ґрунтообробних знарядь, але при вирощуванні польових культур вони ущільнюються всього, за одну ве¬гетацію.. А оптимальні швидкості МТА, що забезпечують зменшення; ударних деформацій грунту, не завжди відпо¬відають вимогам ефективності використання машин (ви¬робіток за одиницю часу). Цю суперечність слід розв'язу¬вати, очевидно, за рахунок збільшення швидкості вико¬нання операцій. Вирівнювання ж поля забезпечує не лише високу якість роботи агрегата, а й сприяє збереженню техніки від руйнування, зменшенню ударних деформацій грунту. Крім того, ущільнення грунту вимагає додатко¬вих енергозатрат, а отже, додаткових фінансових затрат, водночас, додаткове застосування двигунів внутрішнього згоряння збільшує споживання кисню, забруднює повіт¬ря газами. Тому ущільнення грунту при вирощуванні сільськогосподарських культур - явище як з економічної, так і з екологічної точки зору небажане. В кінцевому підсумку воно призводить до зниження урожаїв сільсько¬господарських культур, погіршення стану навколишнього середовища.Доступними шляхами боротьби з цим явищем є: вико¬ристання гусеничних тракторів при обробітку просапних культур; удосконалення гусеничних тракторів, зокрема застосування пневмогусениць для рівномірного розподілу тиснення на грунт; розробка напівнавісних машин, що дасть можливість знизити тиск повітря в колесах з метою зменшення ущільнення грунту; запровадження систем широкозахватних машин, що дає змогу значно підвищити коефіцієнт використання тягового зусилля тракторів, їх продуктивність, зменшити навантаження на грунт; роз¬робка систем комбінованих машин з багатоцільовими робочими органами, які виконуватимуть кілька операцій за один прохід; розробка і впровадження) таких техноло¬гій, які звели б до мінімуму кількість операцій, що ви¬конуються з допомогою ЛІТА; раціональна організація руху при виконанні виробничих і транспортних робіт; конструювання та виробництво нових машин і МТА, засто¬сування яких ущільнює невелику площу поля; вдоскона¬лення в цьому ж напрямі машин, які вже експлуатуються. Вони повинні бути широкозахватними і комбінованими (су¬міщати кілька операцій за один прохід) з багатоцільовими робочими агрегатами. В перспективі ймовірним є викори¬стання так званого мостового землеробства, тобто пере¬міщення агрегатів по спеціально підготовлених доріжках, прикладом такого вирішення сьогодні є вирощування зернових за інтенсивною технологією з тимчасовими ко¬ліями для тракторів.