Агроэкологическое обоснование природно-техногенных систем агропромышленного и лесопаркового комплексов

Содержание

• ОСНОВНЫЕ
• выводы ПО МОНОГРАФИЯМ И РАБОТАМ

1. Обобщены данные об экологической ситуации в сельском хозяйстве Московского региона. Показано, что деградация почв происходит ускоренными темпами в результате эррозии, заболачивания, повышения кислотности, снижения содержания фосфора, накопления остаточных количеств удобрений и средств химической защиты растений, переуплотнения почв тяжелой техникой, усиления процесса оврагообразования и вымывания плодородного слоя.

2. Изучено влияние химических средств (удобрений, пестицидов, средств защиты растений от вредителей и др.) на состояние окружающей среды, растений, животных и человека. В водоемы со сточными водами поступают неорганические вещества: сульфаты, хлориды, соединения фосфора, азот аммонийный, нитраты, нитриты-: металлы, в том числе железо, магний, алюминий, свинец, кадмий, ртуть- органические вещества, включая легкоокисляемые вещества, нефтяные углеводороды, СПАВ, эфиры и масла, пестициды и фенолы. Максимальную антропогенную нагрузку испытывают бассейны рек Волги, Москвы и Оки. Москва-река и ее притоки загрязнены нитратами (до 10 ПДК), фенолами (5 ПДК), соединениями меди (более 20 ПДК). Происходит также бактериальное загрязнение водоемов. Концентрации особо токсичных веществ в десятки—сотни раз превышают в некоторых местах предельно допустимые концентрации в почве, воде и растениях.

3. Дана оценка воздействия хозяйственной деятельности предприятий АПК Московской области на окружающую среду. Сформулированы критерии, позволяющие оптимизировать структуру агро-экологического мониторинга. Для организации автоматизированных систем АПК области предложена модель района, состоящая из взаимосвязанных природных и хозяйственных блоков и раскрывающая функциональную связь задачи управления хозяйством и охраной природной среды.

4. Сформулированы предложений по оптимизации технологических процессов В земледелии, животноводстве й перерабатывающей промышленности, позволяющие снизить загрязнение окружающей среды и повысить качество сельскохозяйственной продукции.

5. Разработаны основы механизированной технологии вяутрипоч-венного питания и орошения зеленых насаждений в городских и пригородных условиях. Для этого проведены исследования проникновения напорной струи жидкости в почву, установлены взаимосвязи между параметрами инъекгирования, почвой и агротехническими требованиями питания и орошения растений.

6. Предложены математические модели расчета глубины скважины и зоны распространения инъектируемых рабочих жидкостей в зависимости от гидравлических параметров машины и свойств почвы.

7. В результате теоретических исследований получены аналитические зависимости глубины образующейся скважины Ь и глубины зоны внутрипочвенного увлажнения, а от гидраатических параметров инъекгирования и физических свойств почвы:

0,0175 Оо Л' й п 8 л К5 АР-Л^: даре!/ '

Расчеты позволили определить наиболее благоприятный интервал гидравлических параметров для выбора конструктивных решений инъекционной машины (Р — 2,0—3,0 МПа- б = 4,0—12,0 л- й = 1,5—4 мм).

8. В результате экспериментальных исследований изучено влияние физических свойств почвы на качество работы инъекционного устройства, получены зависимости, по которым определены оптимальные гидравлические параметры процесса инъекгирования: а) давление в инъетсгоре — 2,5—3,0 МПа- б) расход в целом на коллектор — 10—50 л- в) диаметр насадки — З мм.

9. При выбранных параметрах глубина проникновения жидкости в почву составляет 20—50 см, а пространственная зона увлажнения имеет радиус 15—40 см. Форма и размеры зоны увлажнения при этом соответствуют агротехническим требованиям и хорошо согласуются с теоретическими. ,

10. Активный газообмен почвы происходит в течение .2—3 недель до задернения скважины размером 3—5 см, образованной при йнъ-екгировании.

11. Коэффициент инъекции зависит от типа почвы и давления инъектирования: для суглинистых почв при давлениях от 1,0 до 10,0 МПа он изменился от 0,81 до 0,99, а для песчаных — от 0,935 до 0,995. Более интенсивно коэффициент инъекции изменяется при давлениях до 5 МПа, а далее он стабилизируется и становится близким к 1,0.

12. Экспериментальные исследования позволили определить оптимальные параметры для разработки и изготовления инъекционной машины «Крона-130» для внутрипочвенного инъектирования рабочих жидкостей при уходе за зелеными насаждениями в городских условиях.

13. Инъектирование рабочих жидкостей машиной «Крона-130» обеспечивает создание в корнеобитаемом слое почвы зон, насыщенных элементами питания без повреждения корневых систем дерева.

14. Показано, что механизированная технология нанесения рабочих жидкостей машиной «Крона-130» на подкормках деревьев обеспечила повышение запасов подвижных форм фосфора и калия в слое почвы на глубине 0—80 см. Выявилась тенденция к улучшению ростовых показателей дерева (размера и массы листа) на 17,5и 22% соответственно. Подкормка деревьев улучшает режим питания, усиливает фотосинтезирующие реакции, выразившиеся в приросте массы хвои и листьев, в улучшении декоративного вида.

15. Внутрипочвенное инъектирование малого количества микроэлементов (от 2 до 8 г), растворенных в объеме 45—60 л воды, обеспечивает самое равномерное распределение их в большом объеме почвы и быструю доставку к корневой системе дерева.

16. Внесение в почву аммиачной селитры, суперфосфата, калия хлористого и азотно-кислого кобальта в течение 3 лет повысило содержание основных элементов питания растений в слое почвы на глубине 0—80 см.

17. Агротехнологические исследования, включающие морфологический^анализ листьев, экспресс-анализ и лабораторный химический анализ образцов почвы и листьев- показали, что систематическое внесение удобрений машиной «Крона-130» повышает устойчивость насаждений к неблагоприятным погодным условиям и вредным воздействиям окружающей среды.

18. Изучены естественно-природные и технические условия формирования лесов города и лесопаркового защитного пояса Москвы, расположенных в двух лесорастительных подзонах: хвойно-широко-лиственных и широколиственных лесов. Комплекс естественно-природных условий предопределил исторически сложившиеся факторы формирования различных групп и типов лесов, их состава и структуру, а также градостроительную политику города. ' 19. Разработан порядок ведения лесопаркового хозяйства для Московского региона, который включает основные принципы ведения лесопаркового хозяйства, зонирование территории лесов региона и технологию ведения хозяйства. В порядке ведения хозяйства предусмотрены мероприятия по уходу за лесом, технология рубок, посадка лесных и лесопарковых культур, охрана и защита леса,^{благоустройство,} организация отдыха в лесах.

20. Обоснована концепция устойчивого управления лесами и зелеными насаждениями Москвы и ее лесопаркового защитного пояса. В концепции определены цели и задачи государственных органов управления в области использования, охраны, защиты и воспроизводства лесов. Целью устойчивого управления лесами является сохранение экологического и ресурсного потенциала лесов, удовлетворение потребностей общества в защитных функциях лесных ресурсов на основе научно обоснованного рационального, не-истощительного и многоцелевого лесопользования, охраны, защиты и воспроизводства лесов, сохранения биологического разнообразия.

21, Сформулированы принципы организации управления охраной окружающей природной среды в агропромышленном и лесопарковом комплексах.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ Для широкого внедрения в практику агропромышленного и лесо-хозяйственного производства могут быть рекомендованы следующие результаты, изложенные в представленных работах.

1. Информационная система регионального агроэкологического мониторинга, которая позволяет учитывать специфику природных и хозяйственных структур любого другого региона.

2. Предложения по оптимизации технологических процессов в сельском хозяйстве и перерабатывающих отраслях, позволяющих существенно снизить загрязнение окружающей среды и тем самым повысить качество сельскохозяйственной продукции и оздоровить среду обитания человека.

3. Математические методы моделирования процессов, возникающих при инъектировании питательных жидкостей в почву.

4. Комплекс машин, приборов, устройств и оптимальных технологий для системы озеленения крупных промышленных городов и их пригородных зон: напорный внутрипочвенный питатель НВП-1 на базе экскаватора Э-153А- напорный внугрипочвенный питатель НВП-2 на базе гусеничного трактора ДТ-54А или ДТ-73- щцромеханизйрованный пропашной растениепитатель непрерывного действия ГИПРАН-1- импульсный напорный растениепитатель ИНАР-3−10- агрегат ротационный гидроимпульсный АРГ-1- корневой напорный растениепитатель «Крона-3» на базе экскаватора ЭО-2621- инъекционный коллектор машины «Крона-3" — гвдропреобразователь машины «Крона-3" — корневой растениепитатель «Крона-130» на базе поливомоеч-ной машины ПМ-130.

5. Разработанный способ внутрипочвенного напорного питания, орошения и аэрации растений в системах зеленых насаждений промышленных городов позволит комплексно механизировать все производственные процессы по подкормке деревьев.

6. Внутрйпочвенное инъекшрованное внесение растворов удобрений даст возможность оперативно реализовать на больших производственных плошадях агротехнические рекомендации по уходу за зелеными насаждениями с учетом дифференцированного подхода к внесению элементов питания в соответствии с агрохимическими анализами почв,

7. Применение инъекционного способа внесения удобрений значительно снизит выпад деревьев, тем самым сократит работы по выкопке, посадке и пересадке деревьев, позволит длительное время сохранять зеленые насаждения, деревья-памятники, реликтовые и мемориальные посадки.

8. Полная механизация производственного процесса исключит тяжелый физический труд, непосредственный контакт человека с химическими веществами (удобрениями), улучшит санитарно-гигиенические условия всего производственного процесса.

9. Широкое внедрение машин «Крона» обеспечит комплексную механизацию и частично автоматизацию всего производственного процесса по дозировке, приготовлению, транспортировке и внесению элементов питания в почву. Технология работы машины «Крона-130» позволит экономно вносить минеральные удобрения и другие средства химизации и исключит загрязнение химикатами окружающей среды.

10. Разработанные машины и технологии для внутрипочвенного питания зеленых насаждений могут бьгть широко использовны с учетом необходимых изменений в садоводстве и виноградарстве, а также в фермерских хозяйствах.

11. Система ведения лесопаркового хозяйства в крупных городах и их лесопарковых зонах и концепция устойчивого управления лесами Москвы и ее лесопаркового защитного пояса.

12. Организационные принципы управления охраной окружающей среды и рациональным природопользованием в системах агропромышленного комплекса и лесопаркового хозяйства.