Сельское хозяйство и окружающая среда: особенности и пути решения экологических проблем

Сельское хозяйство  и окружающая среда: особенности  и пути решения экологических  проблем 
 

Введение 

Истощение природных  ресурсов сокращает базу для сельскохозяйственного  производства в будущем и повышает зависимость от рисков, тем самым, создавая большие экономические  потери. 

Однако эти издержки могут быть зачастую минимизированы посредством сочетания реформирования политики и применения инновационных  институциональных решений и  технологий. Интегрированный подход к политике необходим при реализации программ в области сельского  хозяйства и окружающей среды, а  также в области изменения  климата и биотоплива, которые  рассматриваются в отдельных  аналитических записках. 

Интенсивное ведение  сельского хозяйства помогло  ограничить изменение естественных экосистем, но зачастую оно само несет  издержки в части экологии и здоровья. 

Эти проблемы сегодня  очень актуальны и вопросы  взаимодействия сельского хозяйства  и окружающей среды, неотъемлемой частью которого оно само является, требуют  детального рассмотрения. 

Целью написания  реферата является изучение проблемы взаимодействия сельского хозяйства  и окружающей среде. 

Для достижения цели были поставлены следующие задачи: 

Рассмотреть особенности  экологических проблем, обусловленных  сельским хозяйством; 

Описать пути решение  экологических проблем сельского  хозяйства. 

При написании реферата использовалась литература, статьи в  научных журналах, аналитические  отчеты, Интернет-сайты. 

Глава 1. Особенности  экологических проблем, обусловленных  сельским хозяйством 

1.1. Особенности воздействия  сельского хозяйства на окружающую  природную среду 

Интенсификация сельскохозяйственного  производства в орошаемых и перспективных  богарных зонах земледелия была вызвана  в большинстве развивающихся  стран заметным переходом к земледелию, основанному на использовании больших  объемов факторов производства, что  помогло удовлетворить растущий спрос на продукты питания и сократить  скорость перевода естественных экосистем  в сельскохозяйственные земли. 

По некоторым оценкам, в период с 1960 по 2000 годы только «зеленая революция» предотвратила перевод  более 80 миллионов гектаров земли  в сельскохозяйственное пользование. Но интенсификация сельского хозяйства  также создала экологические  проблемы: от сокращения биоразнообразия  на сельскохозяйственных землях до ненадлежащего  управления водой для орошения, истощения  подземных вод и агрохимического  загрязнения (таблица 1). 

В регионах, которые  не затронули «зеленая революция» и  революционные изменения в сфере  животноводства, наблюдался низкий уровень  или отсутствие интенсификации сельского  хозяйства. 

Вместо этого рост сельского хозяйства обеспечивался  за счет экстенсификации, т.е. расширения площади обрабатываемой земли[1]. 

Сельское хозяйство  создаёт большее воздействие  на природную среду, чем любая  другая отрасль народного хозяйства. Причина этого в том, что сельское хозяйство требует огромных площадей. В результате меняются ландшафты  целых континентов. На Великой Китайской  равнине рос субтропический лес, переходя на севере в уссурийскую  тайгу, а на юге в джунгли Индокитая. В Европе агроландшафт вытеснил широколиственные леса, на Украине поля заменили степи. 

Сельскохозяйственные  ландшафты оказались неустойчивы, что привело к ряду локальных  и региональных экологических катастроф. Так неправильная мелиорация стала  причиной засоления почв и потери большей части возделываемых  земель Междуречья, глубокая распашка привела к пыльным бурям в Казахстане и Америке, перевыпас скота и земледелие к опустыниванию в зоне Сахель в Африке[2]. 

Сильнее всего на природную среду воздействует земледелие. Его факторы воздействия таковы: 

    * сведение  природной растительности на  сельхозугодья, распашка земель; 

    * обработка  (рыхление) почвы, особенно с применением  отвального плуга; 

    * применение  минеральных удобрений и ядохимикатов; 

    * мелиорация  земель. 

И сильнее всего  воздействие на сами почвы: 

    * разрушение  почвенных экосистем; 

    * потеря  гумуса; 

    * разрушение  структуры и уплотнение почвы; 

    * водяная  и ветровая эрозия почв; 

Существуют определённые способы и технологии ведения  сельского хозяйства, которые смягчают или полностью устраняют негативные факторы, например, технологии точного  земледелия. 

Животноводство влияет на природу меньше. Его факторы  воздействия таковы: 

    * перевыпас  - то есть выпас скота в количествах  превышающих способности пастбищ  к восстановлению; 

    * непереработанные  отходы животноводческих комплексов. 

Интенсивное развитие сельского хозяйства оказывает  существенное влияние на окружающую среду, которое проявляется, в основном, в виде негативных экстерналий. Рост распаханности земельных угодий, увеличение парка тракторов и  сельскохозяйственных машин, внесение большого количества органических и  минеральных удобрений, применение средств защиты растений ведет к  загрязнению почвы, водоемов и атмосферы  вредными компонентами, химическими  веществами, выхлопными газами. 

Производства в  одной отрасли сельского хозяйства  могут иметь отрицательные экстерналии  в других отраслях сельскохозяйственного  производства. Такая деятельность включает использование некоторыми  хозяйствами  пестицидов (например, при разбрызгивании химикатов, брызги могут повредить  урожай соседних хозяйств), использование  азотных удобрений (например, когда  в результате оказывается загрязненным водоем, который используется другими  хозяйствами) или вырубка леса, которая  может привести, например, к повышению  водных горизонтов и засолению близлежащих  почв. В результате на таких землях могут расти только наиболее устойчивые к засолению культуры. Вырубка  деревьев может привести к повышению  солености рек до такой степени, что их нельзя будет использовать для полива и питья домашнему  скоту. 

В районах со значительным количеством осадков уничтожение  естественной растительности в результате сельскохозяйственной деятельности обычно приводит к сильному оттоку воды. Растительность может быть уничтожена путем вырубки  или культивации земель. В таких  случаях в пойменных землях рек  чаще случаются наводнения (паводки), которые происходят не только после  сильных дождей, но и из-за эрозивных  осадков (отложений), которые способствуют быстрому размыванию берегов рек. Рост таких наводнений оказывает отрицательное  влияние на хозяйства, расположенные  в низовьях рек, где почвы и  пески становятся бесплодными в  результате увеличения солевой эрозии. В более засушливых районах уничтожение  растительности подвергает почвы ветровой эрозии. Почвы зерновых культур, вспаханные под пар, часто подвергаются значительному  риску. Чрезмерный выпас скота также  может спровоцировать ветровую эрозию. В результате хозяйства, расположенные  вне областей действия ветровой эрозии, могут получить ущерб. Например, нежелательные  частицы почвы и песка могут  быть принесены на их территории, или  урожайность понизится вследствие наличия в воздухе пыли. 

В некоторых случаях  в сельском хозяйстве существуют довольно прямые отрицательные влияния  природных ресурсов, как в случае общего владения водными ресурсами. Представим, что речная вода используется для орошения несколькими хозяйствами. Если его спрос на воду превосходит  имеющееся предложение, то возникает  проблема распределения. При отсутствии контроля хозяйства, расположенные  ниже по реке, будут получать количество воды, меньше необходимого. Следовательно, стоимость  продукта, произведенного с помощью воды для орошения, для хозяйств нижнего течения реки будет выше, чем для хозяйств, расположенных выше по течению. Т.е. количество воды не распределено так, чтобы максимизировать стоимость своего вклада в производство. В этом случае общее количество воды должно быть распределено так, чтобы уравнять предельный продукт всех пользователей воды, необходимо подавать ограниченное количество воды как для хозяйств в верхней части реки, так  и  для хозяйств в нижней части реки. Проблема распределения водных ресурсов становится особенно острой для искусственных оросительных систем, связанных со строительством каналов и водоводов большой протяженности. 

Поскольку сельское хозяйство может отрицательно влиять на себя, оно может отрицательно влиять на другие сектора экономики  и социальные интересы. Например, выделение  нитратов из искусственных удобрений, используемых в сельском хозяйстве, или навоза животных, может загрязнить поверхностные или подземные  воды, используемые человеком для  питья, повлиять на качество воды, используемой в технических целях, способствовать росту сорняков в реках («задушить» их и повысить потери воды) и, в некоторых  случаях, влиять на навигацию,  и  усиливать энтропию прудов и озер. 

Уничтожение природной  растительного покрова в целях  сельского хозяйства может сделать  ландшафты менее привлекательными для путешественников и туристов, хотя это не всегда так.  Значительная изменчивость уровня воды в реках  вследствие уничтожения естественной растительности, может негативно  повлиять на доступность питьевой воды для городских территорий, усилить  сезонные недостатки воды в городах  и увеличить частоту городских  наводнений. Большая мутность воды уменьшает популяции рыб, снижает  число туристов, а на территориях, где недалеко от устьев рек растут кораллы, может привести к их уничтожению, т.к. во время наводнений грязные  воды реки растекаются далеко в море. Накопление ила в гаванях и  на водных путях увеличивает стоимость  навигации. Увеличивающиеся паводки  заливают дороги, которым наносится  большой ущерб. Данный список может  быть продолжен. В него входит также  потеря диких видов животных из-за уничтожения мест их обитания. В  прошлом использование в сельском хозяйстве некоторых ядов, таких  как ДДТ, было неисправимо в смысле уничтожения дикой природы[3]. 

1.2. Экологические  проблемы, обусловленные сельским  хозяйством 

К общим нарушениям, вызываемым сельскохозяйственной деятельностью  можно отнести: 

    * загрязнение  поверхностных вод (рек, озёр, морей) и деградация водных  экосистем при эвтрофикации; загрязнение  грунтовых вод; 

    * сведение  лесов и деградация лесных  экосистем (обезлесивание); 

    * нарушение  водного режима на значительных  территориях (при осушении или  орошении); 

    * опустынивание  в результате комплексного нарушения  почв и растительного покрова; 

    * уничтожение  природных мест обитаний многих  видов живых организмов и как  следствие вымирание и исчезновение  редких и прочих видов. 

Во второй половине XX века стала актуальна ещё одна проблема: уменьшение в продукции  растениеводства содержания витаминов  и микроэлементов и накопление в  продукции как растениеводства, так и животноводства вредных  веществ (нитратов, пестицидов, гормонов, антибиотиков и т. п.). Причина −  деградация почв, что ведёт к снижению уровня микроэлементов и интенсификация производства, особенно в животноводстве. 

Экологические проблемы, вызванные внутренними и внешними факторами в сельском хозяйстве  показаны в таблице 1. 

Таблица 1 

Экологические проблемы, вызванные внутренними и внешними факторами в сельском хозяйстве[4]

Внутренние факторы 

Внешние факторы 

Глобальные (внешние) факторы 

Интенсивное ведение 

сельского хозяйства 

(области с высоким 

потенциалом) 

Истощение почвы 

(засоление, утрата 

органических веществ) 

• Истощение запасов  подземных вод 

• Агрохимическое загрязнение 

• Утрата местного биологического 

разнообразия (в природе  и сельском 

хозяйстве) 

• Выбросы парниковых газов 

• Зоонозные заболевания 

• Утрата генетического  разнообразия 

продовольственных культур и 

животных, разводимых на местах 

Экстенсивное 

ведение сельского 

хозяйства (менее 

благоприятные 

области) 

Истощение питательных 

веществ 

Проявляющиеся на 

местах последствия 

эрозии почвы 

Последствия эрозии почвы, 

проявляющиеся вниз по течению 

(заиление водохранилищ) 

• Гидрологические  изменения 

(например, прекращение  задержания 

воды в районах, расположенных 

вверх по течению) 

• Истощение пастбищ  в зонах общей 

собственности 

• Снижение связывания (хранения) 

углерода в результате вырубки лесов 

и выбросы двуокиси углерода в 

результате лесных пожаров 

• Утрата биологического разнообразия 
 

Экстенсификация сельского  хозяйства создала различные  экологические проблемы, к основным из которых относятся истощение  и потеря лесов, болот, почв и пастбищ. Ежегодно происходит истощение или  исчезает около 13 миллионов гектаров тропических лесов, что в основном связано с сельскохозяйственной деятельностью. От 10 до 20 процентов  суши может пострадать от истощения  земли или опустынивания. 

Некоторые земли, особенно в лесных и горных районах, также  защищают водосборы, регулируют потоки воды в крупных системах речных бассейнов, связывают большие объемы углерода над и под землей и обеспечивают большое биоразнообразие. К сожалению, немногие из этих экологических выгод  ценятся на рынке. 

Издержки, связанные  со здоровьем и возникающие под  воздействием этих проблем, велики. 355 000 человек умирают ежегодно в  результате отравления пестицидами. По некоторым оценкам, в мировом  масштабе от 15 до 35 процентов совокупного  использования воды для ведения  орошаемого земледелия является экологически нерациональным, поскольку потребление  воды превышает возобновляемое поступление  воды, иными словами, масштабы пополнения водных запасов в водоносных слоях  ниже того, что необходимо для поддержания  жизнеспособности экосистем. Революционные  изменения в сфере животноводства также сопряжены, особенно в густонаселенных  и пригородных районах, с определенными  издержками, в числе которых –  отходы животноводства и распространение  зоонозных заболеваний, таких, как  птичий грипп. 
 

Глава 2. Пути решение  экологических проблем сельского  хозяйства 

2.1. Изменение приемом  ведения сельского хозяйства 

Пути решения экологических  проблем сельского хозяйства 

    * Точное  земледелие. 

    * Почвозащитное  земледелие. 

    * Органическое  сельское хозяйство. 

    * Хомобиотический  оборот. 

    * Химизация  сельского хозяйства. 

Органическое сельское хозяйство, экологическое сельское хозяйство, биологическое сельское хозяйство — форма ведения  сельского хозяйства, в рамках которой  происходит сознательная минимизация  использования синтетических удобрений, пестицидов, регуляторов роста растений, кормовых добавок, генетически модифицированных организмов. Напротив, для увеличения урожайности, обеспечения культурных растений элементами минерального питания, борьбы с вредителями и сорняками, активнее применяется эффект севооборотов, органических удобрений (навоз, компосты, пожнивные остатки, сидераты и др.), различных методов обработки  почвы и т. п. 

Согласно IFOAM, органическое сельское хозяйство направлено на работу с экосистемами, биогеохимическими  циклами веществ и элементов, поддерживает их и получает эффект от их оптимизации. Органическое сельское хозяйство обязано в долгосрочной перспективе поддерживать здоровье как конкретных объектов, с которым  имеет дело (растений, животных, почвы, человека), так и всей планеты. 

К 2007 на Земле примерно 30,5 млн га используются в соответствии с принципами органического сельского  хозяйства[5]. 

В основе научной  концепции точного земледелия лежат  представления о существовании  неоднородностей в пределах одного поля. Для оценки и детектирования этих неоднородностей используются новейшие технологии, такие как системы  глобального позиционирования (GPS, ГЛОНАСС), специальные датчики, аэрофотоснимки и снимки со спутников, а также  специальные программы для агроменеджмента  на базе геоинформационных систем (ГИС). Собранные данные используются для  более точной оценки оптимумов плотности  высева, расчёта норм внесения удобрений  и средств защиты растений (СЗР), более точного предсказания урожайности  и финансового планирования. Данная концепция требует обязательно  принимать во внимание локальные  особенности почвы/климатические  условия. В отдельных случаях  это может позволить легче  установить локальные причины болезней или уплотнений. 

2.2. Политика  и  международное сотрудничество 

Сочетание мер политики может повысить экологическую устойчивость сельского хозяйства. 

Большое влияние  сельского хозяйства на природные  ресурсы по- прежнему носит повсеместный характер, но имеются многочисленные возможности его сокращения. Для  решения различных видов проблем  требуется особая реакция в части  политики, а также совместные действия на соответствующем уровне в зависимости  от того, являются ли источником экологических  проблем преимущественно внутренние или внешние факторы. 

Устранение перекосов  в политике и других препятствий  на пути внедрения наилучших с  социальной точки зрения сельскохозяйственных практик. Широкому распространению  более устойчивых подходов зачастую препятствует ненадлежащая политика ценообразования  и субсидий или такие факторы, как ненадежные гарантии прав пользования  землей, ограниченность доступа к  факторам производства, проблемы со сбытом продукции и отсутствие кредитных  ресурсов. Например, субсидирование орошения через систему каналов и электрической  энергии в северо-западной Индии  в сочетании с государственными закупками продукции по гарантированным  ценам привели к перепроизводству риса (культуры, для выращивания  которой требует много воды) и  чрезмерному потреблению подземных  вод. 

В результате этого, 60 процентов водоносных слоев подземных  вод используются свыше уровня их естественного восстановления в  Пенджабе, штате, лидирующем в области  «зеленой революции». Но отказаться от субсидий оказалось трудно по политическим соображениям. Повышение качества ирригационных  услуг, совершенствование контроля за использованием воды и электричества  в сочетании с построением  институциональных механизмов с  привлечением населения к активному участию в их работе может облегчить процесс сокращения субсидий с политической точки зрения. Участие крестьян в управлении ирригационными системами через ассоциации пользователей воды, разделение затрат с общинами и другие инновационные институциональные механизмы и технологии (такие как дистанционное измерение уровня воды) помогают достичь по крайней мере частичного возмещения затрат и повысить качество ирригационных услуг. 

При наличии экологических  проблем, вызванных внутренними  факторами, такими как снижение количества минеральных веществ или истощение  почвы на собственных полях крестьян, устранение перекосов, вызванных проводимой политикой, может создать достаточные  стимулы для того, чтобы крестьяне  выбирали надлежащие технологии и практики управления водой и переходили к  экологически рациональному управлению ресурсами (например, за счет выращивания  культур и применения технологий, позволяющих экономить воду). Для  решения многих внешних проблем (возникших под воздействием внешних  факторов) требуется дополнительное вмешательство посредством регулирующих или рыночных трансфертов, потому что  как положительные, так и отрицательные  последствия деятельности крестьян распространяются за пределы полей  и пастбищ этих крестьян. 

Выбор между рыночными  подходами и регулированием. Регулирование  может быть очевидным решением таких  экологических последствий, вызванных  внешними факторами, как загрязнение  пестицидами и отходами животноводства и вырубка лесов для расширения сельскохозяйственных земель. Но в  развивающихся странах, где, как  правило, слабо развита система  государственных институтов и механизмы  контроля, трудно обеспечивать соблюдение экологических требований. Если дополнить  некоторые системы экологического регулирования использованием инновационных  технологий и институциональных  подходов, они могут оказаться  более успешными. Например, используя  спутниковые технологии, штат Мату-Гросу  в Бразилии сумел эффективным  образом сочетать процедуру лицензирования перевода лесов в сельскохозяйственные земли с мониторингом этого процесса. 

Рыночные инструменты, в том числе и плата за экологические  услуги, экологическая сертификация и стимулирование инвестиций посредством  налогообложения и субсидирования могут стать более эффективными путями решения проблемы экологических  последствий, вызванных внешними факторами. Таким образом, в Таиланде возврат  налога позволил эффективным образом  создать стимулы для крестьян, занимающихся птицеводством, с тем, чтобы они переместили свои хозяйства  за пределы прилегающих к городам  регионов, где население особенно сильно страдает от повышенного иска распространения заболеваний. Экологическая  сертификация продукции (например, сертификация справедливой торговли или кофе, выращенного  на затененных деревьями участках) является еще одним рыночным инструментом, который позволяет потребителям платить наценку за продукцию, произведенную  в соответствии со стандартами устойчивого  управления[6]. 

Охрана водосборов и лесов создает экологические  услуги (чистая питьевая вода, постоянный приток воды в ирригационные системы, связывание углерода и охрана биоразнообразия), за которые их поставщики могут получать компенсацию в виде платы. При  таком подходе поставщики экологических  услуг (например, производители гидроэлектроэнергии, поставщики ирригационных услуг  и другие потребители воды)могут  платить крестьянам и организациям местных общин за чистую воду или  другие экологические услуги, предоставляемые  посредством сохранения лесов, охраны водосборов и внедрения экологически рациональных практик ведения сельского  хозяйства. Пилотные проекты использования  таких платежей в Колумбии, Коста-Рике и Никарагуа привели к существенным изменениям в использовании земли, причем истощенные пастбища были преобразованы  в экологически устойчивые пастбища с сохранением на зчительной доли лесного покрова (когда производство скота сопровождается выращиванием деревьев). При более широком распространении  использования схем платежей необходимо обеспечить долгосрочную устойчивую базу финансирования. Для этого потребуется  создать прямую связь между пользователями услуг и их поставщиками. 

Инвестиции в технологии. Многие перспективные инновационные  технологии могут сделать сельское хозяйство более экологически рациональным, и при этом не придется выбирать между ростом и сокращением бедности. В числе примеров можно привести методы противоэрозионной обработки  почвы, совершенствование паровой  системы, внедрение покровных культур, представляющих собой сидеральное  удобрение, охрану и рациональное использование  почв и борьбу с сельскохозяйственными  вредителями, ориентирующуюся в  большей степени на биоразнообразие  и биологические средства, чем  на пестициды. Одним из главных примеров успеха, достигнутого сельским хозяйством за последние два десятилетия, является широкое распространение противоэрозионной (или нулевой) обработки почвы. Поскольку  эти технологии в большинстве  своем ориентированы на привязку к конкретной местности, их разработка и внедрение требуют более  децентрализованных и основанных на принципах активного участия  подходов в сочетании с совместными  действиями крестьян и общин. 

Новые технологии также  могут помочь усовершенствовать  управление и контроль за использованием природных ресурсов. Технология дистанционного измерения, которая использовалась в Таиланде, помогла в решении  проблем, связанных с экологией  и здравоохранением в системах интенсивного разведения птицы и скота. Такие  технологии также могут облегчить  регулирование использования наземных и подземных вод в регионах с ограниченными запасами воды, таких  как Республика Йемен. 

Развитие институциональных  механизмов и подходов, основанных на совместных действиях. Внедрение  экологически рациональных технологий зависит от адекватного развития институтов, таких как четко определенные и защищенные гарантиями права собственности  и, особенно в случае вызванных внешними факторами последствий, некоторого уровня совместных действий. В Нигере обеспеченное гарантиями право собственности  на деревья позволило обратить процесс  опустынивания в некоторых регионах Сахел посредством осуществления  агро-лесных мероприятий. Внедрение  подходов к управлению природными ресурсами, основанных на участии общин, (например, успешная программа управления водосборами  в Восточной Анатолии в Турции) содействовало борьбе с серьезной эрозией почвы. Но подходы на основе участия общин не являются панацеей, и многое еще предстоит узнать об условиях, необходимых для успешной реализации и расширения таких программ[7].