Науково-технічний прогрес і природокористування

2.1. ЕКОЛОГІЧНІ НАСЛІДКИ НАУКОВО-ТЕХНІЧНОГО ПРОГРЕСУ
Нова техніка і технологія, досягнення медицини, засоби масової інформації докорінно змінюють умови життя людей (рис. 2). Однак все частіше постає питання про бажані, небажані та непередбачені наслідки науково-технічного прогресу.
Особливо гострою є проблема співвідношення НТП і збереження природного середовища, яке є єдино можливим середовищем життя людини.
Забруднення природного середовища — це таке привнесення в геосистему різних речовин і сполук, за якого перевищуються граничні концентрації, а отже, і місткість геосистеми. Тут мова йтиме лише про технологічні процеси, хоч аналогічні наслідки можуть мати катастрофічні виверження вулканів, пилові бурі тощо. Отже, мають місце дві проблеми: перша — безпосереднє забруднення навколишнього середовища; друга — збільшення масштабів водоспоживання. Видобуток вугілля супроводжується відкачуванням сотень мільйонів тонн води, нафти — навпаки закачуванням, а за останніми даними, водоспоживання подвоюється приблизно кожні 10 років, причому найбільша кількість води йде на зрошення (57%). Промисловість використовує 30%, на побутові потреби населення йде 6%, сільськогосподарське будівництво споживає 4%, рибне господарство — 3%. На виробничі потреби 1993 p. в Україні спожито 12,1 млрд м3 води.
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 завдають значної шкоди природі.
Прикладом того, як технічний прогрес може обертатись регресом, є механічний обробіток грунту. Створені потужні трактори, плуги, культиватори і борони, які можуть обробляти грунт на глибину 27 см і більше. Виявилось, що підвищення інтенсивності механічного обробітку грунту порушує його мікроструктуру, негативно позначається на врожайності і стимулює ерозію.
Застосування потужнішої (а відповідно і важчої) техніки 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 сільськогосподарських 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 — шестиразового. При інтенсивних технологіях вирощування зернових кількість проходів МТА помітно зростає. Багаторазові проходи тракторів та інших сільськогосподарських машин і агрегатів призводять до ущільнення грунтів, погіршення ;їх найважливіших агрономічних властивостей, а в результаті — до зниження урожаїв сільськогосподарських культур. На типовому чорноземі при багаторазових 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 більшості сільськогосподарських культур (1,3—1,4 г/см3). Це зумовлює зменшення вмісту в ній повітря нижче критичного рівня (15%), збільшення твердості (20 кг/м2), зменшення водопроникності (до 10—15 мм/год). Такі негативні зміни виявляються до глибини 50—60 см, але глибше ЗО см вплив ходових систем тракторів постійно послаблюється.
За даними Естонського НДІ землеробства і меліорації, різні машини впродовж технологічного процесу вирощування 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 залишається 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 збільшилась: 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 ущільнення знизилась водопроникність грунту, зменшилась кількість продуктивної вологи в ній, а в кінцевому підсумку 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 допустимого навантаження на грунт при ранньовесняному боронуванні не повинні перевищувати 0,4 кг/см2, при передпосівному обробітку, сівбі та при кочуванні — не більше 0,5—0,6 кг/см2; при літніх та осінніх роботах при вологості 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, гусеничних — 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 наявності схилів стікає в нижні частини гідрографічної сітки, руйнуючи і змиваючи поверхневі шари грунту. Отже, ущільнення може служити однією з причин посилення процесів ерозії.
Зменшення пористості значно погіршує повітряний режим грунтів. Це знижує не лише життєдіяльність коріння і всієї рослини, а й активність ґрунтової аеробної мікрофлори та фауни — одного з важливих компонентів ґрунтової 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. Динамічні або ударні впливи спостерігаються на погано вирівняних полях, вони досягають найбільшого значення на підвищених швидкостях руху ґрунтообробних агрегатів. Отже, вирівнювання поля, дотримання оптимальної швидкості pyxy можуть сприяти зменшенню ударних деформацій грунту.
Щільність орного шару приводять до норми з допомогою ґрунтообробних знарядь, але при вирощуванні польових культур вони ущільнюються всього, за одну вегетацію.. А оптимальні швидкості МТА, що забезпечують зменшення; ударних деформацій грунту, не завжди відповідають вимогам ефективності використання машин (виробіток за одиницю часу). Цю суперечність слід розв'язувати, очевидно, за рахунок збільшення швидкості виконання 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 додаткових енергозатрат, а отже, додаткових фінансових затрат, водночас, додаткове застосування двигунів внутрішнього згоряння збільшує споживання кисню, забруднює повітря 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 сільськогосподарських культур, погіршення стану навколишнього середовища.
Доступними шляхами боротьби з цим явищем є: використання 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; розробка систем комбінованих машин з багатоцільовими робочими органами, які виконуватимуть кілька операцій за один прохід; розробка і впровадження) таких технологій, які звели б до мінімуму кількість операцій, що виконуються з допомогою ЛІТА; раціональна організація руху при виконанні виробничих і транспортних робіт; конструювання та виробництво нових машин і МТА, застосування яких ущільнює невелику площу поля; вдосконалення в цьому ж напрямі машин, які вже експлуатуються. Вони повинні бути широкозахватними і комбінованими (суміщати кілька операцій за один прохід) з багатоцільовими робочими агрегатами. В перспективі ймовірним є використання так званого мостового землеробства, тобто переміщення агрегатів по спеціально підготовлених доріжках, прикладом такого вирішення сьогодні є вирощування зернових за інтенсивною технологією з тимчасовими коліями для тракторів.
Досягнення науки і техніки вже зараз дають змогу внести корективи в існуючі технології, а від окремих процесів відмовитись, замінивши їх іншими. Так, агротехнічні способи боротьби з бур'янами, шкідниками і хворобами значною мірою замінені застосуванням пестицидів. У комплексі прийомів регулювання водно-повітряного режиму грунтів важливе місце повинні посісти дренаж і поливання. Мінеральні добрива, хоч і не цілком, все ж заміняють собою органічні. Усе це дає змогу в районах з розвинутою дефляцією грунтів застосовувати принципово нову систему землеробства, основна суть якої полягає в безплужному обробітку грунту з використанням плоскорізної техніки. В районах вітрової ерозії безплужна система землеробства включає в себе та«-і основні ланки: безплужне розпушування грунту з допомогою плоскорізів на глибину до 16 см;
збереження стерні для попередження видування) розпушеного грунту вітрами, посів по стерні спеціальними сівалками;
смугове розміщення культур, чергування смуг землі, зайнятих вітрозахисними культурами (наприклад, багаторічними травами), із смугами, на яких вирощуються сільськогосподарські культури; застосування гербіцидів для зменшення кількості бур'янів; хімічний захист посівів від шкідників та хвороб;
посів високостебельних рослин, які зменшують шкідливість вітру, затримують сніг від здування, використання інших методів снігозатримання;
насадження полезахисних лісо-, та кущосмуг [8, с. 79].
Така система землеробства вже застосовується в деяких областях України, зокрема Полтавській. Як свідчить практика, в поєднанні з протиерозійною організацією території (запровадження лукопасовищних сівозмін, правильне чергування культур, нарізка полів перпендикулярно до напряму вітрів, смугове розміщення культур тощо) вона дає змогу звести до мінімальних розмірів руйнування грунту, забезпечити раціональне використання землі, підвищуючи урожай сільськогосподарських культур, оскільки розпушуванню підлягають лише верхні шари грунту, а основна товща гумусного горизонту зберігається в стані природного становлення, не деформується, як при орному обробітку. Досвід роботи землеробів Полтавщини по застосуванню плоскорізіа для підготовки та обробітку грунту показав доцільність такого напряму в землеробстві степових і лісостепових районів України. Потрібна лише інформація в застосуванні цього методу з урахуванням особливостей грунтово-кліматичних районів. Одна з причин, що стримують проведення таких досліджень — відсутність комплексу машин, передбачених, системою землеробства, яка застосовується в районах поширення дефляції, Саме комплексу, а не окремих машин.
Широке застосування машин і комплексів, потоково-перевалочної і поточної технології збирання цукрових і кормових буряків, картоплі, інших корене-бульбоплодів, вивезення з полів сільськогосподарської продукції в будь-яку погоду, в тому числі в період перезволоження грунту, коли він легко прилипає до коренеплодів і робочих органів машин, відсутність додаткового очищення від землі викопаної продукції — все це в останні роки породило нову проблему: збереження грунту, попередження вивезення його за межі полів, скорочення за рахунок цього втрат гумусу (технологічних його втрат). В окремі роки фізичні домішки в сільськогосподарській продукції з полів досягають 30% загальної її маси. Практично це означає, їцо при врожайності коренів цукрових буряків 600 ц/га з кожного) гектара разом з коренеплодами вивозиться 20 т землі. Багато це чи мало? Зараз на гектар землі у Львівській області вноситься щорічно близько 12 т органічних добрив, значна частина яких у процесі мінералізації випаровується у вигляді сполук азоту і вуглецю (МНз, COg), вимивається, частина споживається рослинами, а частина фіксується в грунті. Мінеральна складова гумусованого грунту з органічними добривами практично не вноситься (крім гноє-земляних компостів). Отже, внесенням органічних добрив компенсувати втрати родючого грунту за короткий час не можна. При цьому ще слід врахувати, скільки грунту виноситься на колесах і гусеницях. Все це призводить до додаткових енергетичних витрат на вивезення продукції з поля.
Для попередження вивезення грунту з поля слід будувати дороги з твердим покриттям, що є необхідною умовою також збереження техніки, економії паливно-мастильних матеріалів. Важливе значення має організація очищення коренеплодів безпосередньо в полі, причому очищення не обов'язково механічного, воно може бути і гідравлічним. Селекційна робота повинна проводитись з урахуванням вимог охорони грунту, тобто характеру поверхні коренеплодів, їх форми, особливостей будови розетки листків, кількості корінців на коренеплоді, міцності їх зчеплення та інших морфологічних особливостей, від яких залежить здатність до забруднення, утримання грунту на продукції, що вивозиться.
Ще одним наслідком впливу сільськогосподарської техніки на природнії ресурси є їх забруднення через втрати паливно-мастильних матеріалів та відходи роботи двигунів. Для запобігання цього негативного впливу необхідно обладнати машинні двори мийними установками, маслофільтрами для очищення стічної води від нафтодомі-шок; своєчасно і на високому технічному рівні проводити технічні огляди, поточні та капітальні ремонти, які забезпечили б попередження витікання масел і палива;
правильно регулювати паливну апаратуру і запалювання технічних засобів, ємкості з нафтопродуктами встановлювати під землею, що порівняно з наземним розміщенням значно зменшує .втрати за рахунок випаровування. Не можна мити машини на берегах водойм, рік, меліоративних каналів. Слід посилити контроль за двигунами і паливними системами через регулювання подачі пального і мастил, не допускаючи його протікання.
Широке використання машинної техніки спричиняє загибель значної кількості тварин, руйнування гнізд птахів на землі, травмування, дрібних звірів (зайців, наприклад) під час збирання сіна та зернових комбайнами. Уникнути цього можна, удосконалюючи-організацію роботи машин і механізмів, застосовуючи просування збиральних машин від центру загінки до периферії, човниковий спосіб руху; враховуючи період розмноження польових птахів і звірів при проведенні польових сільськогосподарських робіт,
Отже, крім усім відомих благ механізація сільського господарства має ? негативні наслідки для навколишнього природного середовища. Однак суперечності в характері процесу індустріалізації не повинні бути причиною для його стримування, тим більше, що, з точки зору екологів, він ще не досяг критичних розмірів. Але врахувати ці суперечності необхідно з метою пошуку шляхів пом'якшення негативних впливів на середовище, забезпечення розвитку сільськогосподарського виробництва, комфортних умов для життя людей.
Споконвіку хлібороб мріяв про підвищення врожаїв, для цього постійно вдосконалюючи обробіток грунту, удобрення, насінництво, сівозміни, технології вирощування культур. Однак на певному етапі перевага була надана тотальній хімізації землеробства, оскільки внесення азотних, фосфорних, калійних добрив ненадовго збільшувало врожай. Одночасно хімічні засоби стали -частіше використовуватися для боротьби з шкідниками і хворобами сільськогосподарських культур, бур'янами. При цьому відходили на задній план такі традиційні напрями відновлення родючості грунтів, як дотримання сівозмін, використання сидератів, нагромадження і використання компостів, гноївки, агротехнічні засоби боротьби з хворобами, шкідниками і бур'янами.
Лише за останні 17 років внесення мінеральних добрив на гектар орної землі зросло в Україні (в перерахунку на 100%-ний вміст поживних речовин) з 65,1 до 157,4 кг.
Ще вищими темпами відбувалася хімізація землеробства в країнах Західної Європи. До речі, найбільш активні пестициди ми купуємо за рубежем, коштують вони надзвичайно дорого, що відчутно позначається на собівартості продукції землеробства, а відповідно і продукції тваринництва.
Однак найбільше тривожить те, що хімізація землеробства призводить до забруднення навколишнього середовища. Непоодинокі випадки, коли мінеральні добрива, інші хімічні засоби вносяться непродумане, а інколи й безвідповідально. Так, розсівання міндобрив на гірські луки і пасовища Карпат за допомогою вертольотів надзвичайно шкідливе для біосфери.
Нагромадження засобів хімізації в грунті, ґрунтових водах призвело до надмірного вмісту їх у продукції рослинництва, а через корми — і в продуктах тваринного походження.. Уже став звичним «металевий» напівштучний вигляд надмірно захіміченого яблука, картоплі, гігантського столового буряка тощо. Розрізавши їх, можна навіть неозброєним оком побачити зони локалізації деструк-тованої тканини, перенасиченої хімікатами. Вони є сприятливим сере'довищем для розвитку гнильної мікрофлори. Отже, така продукція погано зберігається. Втрати її інколи становлять ЗО—35% і більше. Виграш у деякому збільшенні врожаю від хімізації зводиться нанівець втратами у процесі зберігання.
У боротьбі з бур'янами пріоритет хімічним методам віддано абсолютно необгрунтоване. Часто доходить до парадоксів. Скажімо, обов'язковим агротехнічним заходом при вирощуванні зернових за інтенсивною технологією в рекомендаціях та інструкціях, у підготовці яких беруть участь і науковці, вважається застосування гербіцидів. І це при тому, що озима пшениця, інші зернові самі біологічно здатні пригнітити бур'яни. Що ж до просапних, то тут є багато загальновідомих методів боротьби з бур'янами без внесення гербіцидів, про які чомусь агрономи останнім часом геть забули.
Час уже думати не про те, як' краще використати ті чи інші отрутохімікати, а як без них взагалі обійтися, швидше переходити на біологічне землеробство, насамперед при вирощуванні овочів. А там, де не можна обійтися без них, треба докорінно поліпшити їх використання.
Хімізація сільського господарства породила проблеми, пов'язані з адаптацією бур'янів і сільськогосподарських шкідників до певних речовин, а також їх негативним впливом на навколишнє середовище.
Водночас розвиток хімізації в сільському господарстві привів, до переходу наприкінці 70-х років до безорної технології використання гербіцидів нового типу. При цьому добрив вноситься 2 кг на 1 га проти традиційних 300—500 кг. Сівба відбувається спеціальними сівалками на грунт, вкритий товстим шаром мульчі з бур'янів і відходів минулого врожаю, утвореним після обробки гербіцидами. В США понад 4 млн га полів (соєвих бобів, соняшника, бавовника, пшениці і кукурудзи) обробляється новими гербіцидами. Очікується, що до 2000) p. понад 50% полів США будуть оброблятися із застосуванням безорної технології, — там, де від водної та вітрової ерозії в 1982 p. було втрачено 6 млрд т верхнього шару грунту. Крім того, безорна технологія є енергозберігаючою.
Зворотна сторона нової технології — її надзвичайна токсичність, що вимагає дотримання певних засобів безпеки. Крім того, гербіциди нового типу, опріч бур'янів, знищують деякі овочеві культури — шпинат, салат, турнепс, а при розпиленні з літака їх вітром часом відносить кілометрів на 15 вбік.
Масове використання техноресурсів при різкому скороченні генетичної різноманітності культур та тварин і погіршення багатьох біологічних властивостей рослин (стійкості до хвороб, шкідників, ефективності фотосинтезу тощо) призвело до збитків у виробництві.
Наслідком розвитку прикладної науки як напряму науково-технічного прогресу було створення штучних кормів — білково-вітамінних концентратів (БВК), білково-вітамінних добавок (БВД), білково-вітамінно-міне-ральних добавок (БВМД) тощо. На захист БВК було висунуто дуже багато аргументів, які насамперед грунтуються на дефіциті білка в природних кормах, з одного боку, і високій економічній ефективності їх застосування — з другого. Однак, згідно з нормативами, в БВК допускається значний вміст — до 22 г на 1 кг сухої маси— залишкових вуглеводів, а також солей важких металів: кадмію, свинцю та миш'яку — дуже сильних канцерогенів. Офіційно Україна відмовилась використовувати БВК у птахівництві, однак внаслідок невирішення проблеми поповнення дефіциту білка за рахунок природних кормів це не зовсім вдалося; здійснити, не кажучи вже про інші галузі тваринництва. Як виявляється, комбікорми з БВК знижують у тварин імунітет проти інфекційних захворювань, погіршують їх продуктивність, підвищують падіж, зменшують міцність шкаралупи яєць птиці.
Використання БВК з парафінів нафти як добавки до корму худоби заборонено в країнах ЄС (директива Ради ЄС № 82/471 від 21 липня 1982 p.). Одночасно рішенням КЕС № 35/382 від 10 липня 1985 p. при виробництві білкових продуктів, у тому числі і БВК, заборонено застосування дріжджових; препаратів на основі парафінів нафти. В документі підкреслюється, що деякі види таких препаратів можуть викликати алергічну реакцію, що кваліфікується як' ризик для здоров'я людини.
Випробування штучних БВК, які провадились 15 років тому у Швеції, позитивних результатів не дали. По-перше, через їх високу собівартість. По-друге, через відсутність чистоти продукту, зокрема наявність у БВК структур, що провокують розвиток канцерогенних властивостей. Тобто західні підприємці вважають себе не настільки багатими і не настільки здоровими, щоб виробляти корми з нафти навіть у малих кількостях.
Наведені приклади свідчать про прямий вплив науково-. технічного прогресу як форми діяльності людини на природу.
Не менше впливають на природу збільшення населення і процеси урбанізації. Чисельність міського населення України за 1972—1992 pp. зросла більш ніж на 2 млн чол. Згідно з прогнозами 00Н, загальна кількість жителів міст на Землі зросте до 2000 p. порівняно з 1975 p. на 1 млрд. Вже до 1995 p. більшість населення індустріальне розвинутих країн житиме в містах з населенням 1 млн чол.
Відходи середнього міста становлять ЗО тис. т вуглекислого газу, 450 т окису вуглецю і 150 т пилу, майже 500 тис. т стічних вод і десятки тисяч тонн твердих відходів.
До своєрідних забруднювачів навколишнього середовища в містах можна віднести ще один наслідок НТП.— шум. Допустима санітарна норма шуму — 80 дБ, фізіологічний больовий поріг сприйняття шуму людиною — 140 дБ. Шум може бути причиною багатьох серцево-судинних захворювань, гіпертонії, виразок, стресів. Рівень шуму в міській кімнаті сягає 4 дБ, вулиці' зі спокійним рухом — 50 дБ, робочий фон у закладі — 70—80, метро, автобуси — 80—90, від вантажівок, поїздів — 90—100, від пневматичного молотка — 120—130 дБ. Шумова ситуація в світі має тенденцію до погіршення. У великих містах зростає кількість нервових захворювань. Усе це має і зворотний вплив на процеси урбанізації в розвинутих країнах — частина жителів міст, які мають відповідні матеріальні можливості, переселяються у малонаселені приміські зони.
Навантаження на навколишнє середовище залежить від чисельності населення, його потреб і засобів їх задоволення. Критичними факторами є характер і об'єм потреб і їх співвідношення з ресурсами навколишнього середовища. Потреби, що перевищують біологічні, зумовлюються соціально-економічними факторами і реалізуються з допомогою розвитку технології. Технологія може збільшити «віддачу» навколишнього середовища, але часто при цьому виникає ризик її погіршення, як, наприклад, у випадках надмірного використання в сільському господарстві хімічних добрив та отрутохімікатів.
Перенаселення на обмеженій території однієї країни в поєднанні з високим рівнем розвитку технології і потребами в природних ресурсах може призводити до зростання «пресу» на навколишнє середовище в інших країнах. Прикладом може служити Японія, яка впливає на навколишнє середовище, зокрема, Південно-Східної Азії (шляхом імпорту лісу з Таїланду тощо).
Отже, залежність між науково-технічним прогресом, демографічними та економічними факторами набуває міжнародного характеру.
Досвід індустріальне розвинутих країн показує, що в перспективі, слідом за заходами, спрямованими на зниження смертності, набуває значення свідоме регулювання рівня народжуваності, внаслідок чого можна досягти наукової стабілізації чисельності населення. Наприклад, висока народжуваність у сьогоднішньому Таджикистані (37 народжень на 1000 жителів) нижча, ніж була 80 років тому в. Європейській Росії — 48 народжень на 1000 жителів.
Такі тенденції в країнах, що розвиваються, дали змогу переоцінити прогнозовану чисельність населення Землі до 2000 p. — 6,1 млрд чол. порівняно з попередніми передбаченнями в 7,5 млрд чол.
Ситуація, однак, залишається досить напруженою, оскільки одночасно зі збільшенням населення відбувається скорочення площі сільськогосподарських земель — в основному через урбанізацію і деградацію грунтів.
Площа сільськогосподарських земель у розрахунку на душу населення Землі зменшується з 0,31 га в 1975 p. до 0,15 га в 2000p. За даними ЮНЕСКО, опустинювання відбувається зі швидкістю 44 га /хв, що при збереженні цієї тенденції призведе до втрати до кінця сторіччя третини нині існуючих сільськогосподарських угідь.
Потреби населення починають випереджати можливості зростання продуктивності біологічних систем. Наприклад, ріст середньорічного світового виробництва зерна зупинився починаючи з 1984 p., і експерти 00Н очікують, що цей показник може зменшуватись. В кінцевому підсумку це призводить до втрати екологічної рівноваги і може мати несприятливі наслідки для людини як біологічного виду.
Проте абсолютизувати негативні тенденції природокористування не варто, оскільки це протиставляє науково-технічний прогрес і підвищення добробуту населення збереженню навколишнього середовища. Якщо науково-технічний прогрес буде орієнтуватись на цілі, вибрані згідно з критеріями загальнонародної користі і соціальної справед-.ливості, то цілком можливою стане реалізація формули гармонійного природокористування — збереження і процвітання.
Об'єктивні передумови цього криються вже в самому механізмі впливу науково-технічного прогресу на стан навколишнього середовища (див. рис. 2). Розширення масштабів виробництва без розв'язання завдань раціонального природокористування стає вже зараз технічно й економічно неможливим, оскільки погіршення природного середовища є також і погіршенням матеріальних умов виробництва. При цьому не менш важливий інший, зворотний зв'язок- вплив природного середовища на свідомість людей, що спонукає формування нових розумних запитів суспільства орієнтованих на ощадливе ставлення до природи. Отже, основна економіко-екологічна проблема науково-технічного прогресу в сільському господарстві й в АПК загалом, яка лежить на перетині суто економічних і екологічних проблем, полягає тепер у тому, щоб розвиток науки і техніки, інтенсифікацію використання науково-технічних потенціалів, що їх обслуговують, підпорядкувати і зосередити на розв'язанні таких стратегічних завдань:
всебічне підвищення продуктивності суспільної праці та ефективності функціонування аграрного сектора економіки,
постійне збільшення виробництва землеробської й тваринницької продукції, поліпшення її якості та умов праці;
створення принципово нових видів техніки і технологій аграрного виробництва, поліпшення їх якості і зміна складу і структури, підвищення на цій основі продуктивності, стійкості та ефективності агрозооекосистем, зведення до мінімуму негативного впливу сільського господарства на природне середовище;
розробка і впровадження в сільськогосподарське виробництво екологічно чистих технічних і технологічних засобів, здатних підтримувати на оптимальному рівні параметри навколишнього середовища та екологічну рівновагу в ньому.

2.2. БІОЛОГІЗАЦІЯ ВИРОБНИЦТВА ЯК ШЛЯХ ЗБЛИЖЕННЯ ЕКОНОМІКИ ТА ЕКОЛОГІЇ
Одержання продукції від землеробства, тваринництва, дикої фауни і флори залежить від природних умов, способів і технічного рівня ведення господарства. Зараз 88% харчової енергії дає людству рілля, близько 10% припадає на пасовищні екосистеми і близько 2% —на Світовий океан. Тому будь-які негативні впливи на стан екосистеми достатньо швидко відбиваються на забезпеченні біологічними ресурсами.
Прогрес у пізнанні живої матерії значною мірою зумовлений інтенсивним розвитком взаємопов'язаних наукових напрямів, таких, як біохімія, біофізика, молекулярна біологія, молекулярна *ґенетика, імунологія, біоорганічна хімія, технічні науки, що сприяло створенню нового технологічного напряму в громадському виробництві — біотехнології, — багатопрофільної області діяльності, що грунтується на найновіших досягненнях науково-технічного прогресу.
У сільському господарстві в широкому масштабі ведуться роботи щодо використання різних методів прискорення процесу розмноження тварин і рослин. У тваринництві завдання вирішується головно за рахунок пересаджування ембріонів елітних тварин менш породистим екземплярам. Цей напрям дає змогу помітно прискорити ріст високопродуктивного поголів'я, оскільки від однієї корови протягом її життя можна одержати не 10, а 60—70 телят. Слід також врахувати можливість створення банку елітних ембріонів у замороженому стані і поділу їх при пересаджуванні.
У рослинництві виведення нових сортів і їх поширення значно прискорюється завдяки активному використанню методів вирощування рослин з клітинних культур. Застосування культур клітин — дуже перспективна область для сільськогосподарської практики. Вже використовується унікальна властивість рослинної клітини дати початок цілій рослині, що дає змогу з допомогою селекції та гібридизації на клітковому рівні швидко створювати нові високоурожайні та стійкі до хвороб і шкідників сорти сільськогосподарських рослин.
Одним з важливих завдань, яке може бути вирішено в цій сфері з допомогою методів генної інженерії, вчені вважають створення рослин, здатних засвоювати азот з атмосфери.
Важливим фактором поліпшення використання земельних ресурсів могло б стати науково обгрунтоване планування основних показників роботи господарства з урахуванням якості угідь. Але з річних звітів колгоспів і радгоспів вилучені показники, які характеризували роботу господарств щодо підвищення родючості грунтів, внесення добрив, особливо органічних. Тому і нагромаджуються біля ферм сотні тисяч тонн органічних добрив — єдиного джерела збільшення гумусу в грунті. Вміст гумусу коливається від 1,5—2,0% в дерново-підзолистих грунтах, до 10 і більше відсотків у чорноземах.
Необхідно збільшити внесення в грунт органічної речовини, використовуючи для цього не лише органіку ферм, а й усі відходи рослинництва, тваринництва і харчової промисловості.
Ще один приклад поєднання економіки та екології. Концентрація тваринництва гостро ставить питання про раціональне використання рідких відходів і гною, що зараз нагромаджується поблизу ферм і комплексів, утруднює їх нормальне функціонування і забруднює навколишнє середовище. В період танення снігу втрачається третина річного об'єму органіки, в тому числі більше третини наявного в ній фосфору і азоту. Тому необхідно розробити і запровадити ефективні способи обеззаражування і утилізації відходів.
Століттями відпрацьовувався на практиці безвідходний принцип сільськогосподарського виробництва. Домашня худоба завжди була джерелом органічних добрив, які використовувались в рослинництві. Однак в останні роки зв'язок між тваринництвом і рослинництвом виявився порушеним. Щоб зробити сучасне сільськогосподарське виробництво безвідходним, треба поєднати ці розрізнені сьогодні галузі сільського господарства, пов'язавши їх сучасним виробництвом органічних добрив і біогазу. Перспективним є новий прогресивний метод переробки гною — метод зоологічного компостування, в основі якого — використання деяких видів дощових черв'яків. Це не лише високоприбутковий, а й екологічний промисел. В 1га польового грунту міститься 350 кг черв'яків, а в городньому грунті — до 1 т. Близько 100 т землі в рік проходять через їх травний тракт. Розведення земляних черв'яків — останній «крик» економічної моди, що охопила Італію, Францію, ФРН, США, Канаду, Японію та інші країни. Виникають нові ферми і об'єднання. На Заході ведуться розмови про створення нової галузі господарства.
Крім амінокислот тіло черв'яка більш ніж на 70% складається з білків (протеїнів). Після очищення і просушування біомасу можна використовувати (і використовують) як добавки в хліб, бісквіти, макаронні вироби, м'ясну гастрономію. Вже розроблені і застосовуються рецепти добавляння переробленої біомаси в м'ясний фарш при виготовленні котлет.
Земляний черв'як — прекрасний механізм, створений самою природою не лише для очищення ґрунтового покриву, а й для підвищення його родючості. Цей організм здатний переробити практично всі органічні матеріали. Вирощування їх з технологічної точки зору зовсім нескладне. Розмножуються вони на рідкість швидко і фактично кожного місяця подвоюють свою чисельність, харчуючись при цьому продуктами власного розкладу і виділення.
Є вже в Україні і певний досвід використання біологічних методів створення гумусу в грунті. Зокрема, кооператив «Родючість», створений при облсільгоспхімії Івано-Франківської області, і його філіали в районах налагодили виробництво нового багатокомпонентного добрива «Карпати». Вже в 1991 p. в області його використали на 13 тис. га. До складу високопоживної суміші входять макро-і мікроелементи, ростові речовини, спеціальні добавки.
Кооператори, серед яких працівники облсільгоспхімії та співробітники науково-дослідних закладів, розширюють види послуг хліборобам. Віднедавна тут почали виробляти біогумус. Він сприяє одержанню вільних від хімікатів продуктів харчування, відновленню родючості виснажених грунтів, забезпечує значне підвищення врожайності всіх культур.
Задум налагодити виробництво біогумусу народився у спеціалістів облсільгоспхімії після поїздки до агрокомбінату «Горай» Гожевського воєводства, що в Польщі. Польські друзі передали прикарпатцям 6 млн дощових черв'яків каліфорнійського червоного гібриду. Цей штам черв'яків, виведений у США у 1959 p., характеризується високою продуктивністю, а в промислових умовах здатний виробляти чимало гумусу. За добу черв'як споживає таку кількість їжі, яка прирівнюється до маси його тіла, тобто близько одного грама. Перетравивши органічні відходи, він виділяє 60% біологічного гумусу, що містить усі необхідні для рослин поживні речовини в добре збалансованій формі, має високу вологомісткість і здатний утримувати до 70% води, поживні речовини в ньому розчиняються повільно і тривалий час «годують» рослини.
Для вирощування каліфорнійських черв'яків і виробництва біогумусу у Тлумачі при райсільгоспхімії створено експериментальну базу. Тут ведуть селекційні дослідження із 18 штамами дощових черв'яків, завезених з Угорщини, Киргизії, Підмосков'я, різних екологічних районів Прикарпаття.
До кооперативу, який взаємодіє із господарствами на договірних засадах, надходить чимало замовлень і на відновлення виснажених грунтів. Згідно з розробленою технологією, проводять ці роботи раз на чотири роки, вносячи на 1 га Зт поживи. За вмістом біологічно активних речовин 1 м3 біогумусу прирівнюється до 7 тис. м2 грунту.
Дбаючи про якнайшвидше становлення агробіологічної науки — біотехнології гумусу — кооператори при облсільгоспхімії створили постійно діючу школу підготовки біо-техніків — спеціалістів з промислового розведення дощових черв'яків, 70% часу навчальної програми відведено практичним заняттям. З допомогою науковців і практиків посланці господарств знайомляться з біотехнологією підготовки субстрату для утримання черв'яків, методами створення оптимальних умов годівлі та догляду за ними, формування маточного поголів'я, опановують особливості внесення біогумусу в грунт. Слухачі школи також переглядають найновіші кінофільми, які розповідають про досвід ведення цієї справи у США, ФРН, Франції, Італії, Польщі, інших зарубіжн-их країнах. Усього з початку року тут підготовлено 180 біотехніків.
Розсадники по виробництву дощових черв'яків нині діють у десяти господарствах області. У Снятинському районі разом з угорською фірмою «Біотряде» створено спільне підприємство для промислового розведення дощових черв'яків і виробництва біогумусу. Чимало зроблено і для організації спеціалізованих філіалів при тепличних комбінатах області. Це дасть змогу вже через кілька років на городах під плівкою, які займають 32 га, вирощувати овочі на біогумусі.
Скоординувавши свої зусилля із господарниками на місцях, кооператори планують щороку мати не менше 700млн дощових черв'яків, а виробництво біогумусу довести до 1000 т. Тобто буде зроблено відчутний крок вперед у напрямі утилізації і використання гнойових стоків великих тваринницьких комплексів, які забруднюють навколишнє середовище. Господарники матимуть також змогу використати солому, листя, тирсу, мул річок і водоймищ для виробництва цінного добрива.
Основним засобом боротьби з бур'янами, як відомо, є пестициди. Але хімічні засоби надають лише тимчасову допомогу, оскільки з часом сприяють виробленню стійкості до постійно застосовуваних засобів. Це викликає необхідність використання нових, ще сильніших речовин, які паралельно посилюють негативний вплив на грунт, воду, повітря, якість продукції, на корисну флору і фауну, тим самим прискорюючи процес порушення біологічної рівноваги в природному середовищі. Дослідження показують, що в посівах кукурудзи майже ЗО видів бур'янів, раніше чутливих до гербіцидів, набули до них стійкості. Виживаючи навіть після посиленого обробітку посіву кукурудзи гербіцидами, вони спричиняють значні втрати врожаю. Зараз налічується понад 400 видів комах і 7 видів гризунів, включаючи щурів, нечутливих до пестицидів.
Розповсюдження пестицидів у навколишньому середовищі відбувається як фізичним, так і біологічним шляхом. Перший спосіб — розсіювання з допомогою вітру в атмосфері та поширення через водотоки. Другий — перенесення живими організмами по шляху харчування. Із просуванням організмів до вищих ланок харчового ланцюга концентрації шкідливих речовин зростають, нагромаджуючись у внутрішніх органах, переважно в печінці та нирках.
Отже, хімізацію, що інтенсивно розвивається в сільському господарстві, можна оцінювати з двох позицій — як економічно вигідну і як екологічно небезпечну для навколишнього середовища і для самої людини.
Біологічні засоби боротьби з шкідниками і бур'янами більш, вибіркові, ніж хімічні. Сьогодні відомо близько 50 хижаків і паразитів, здатних знищити певні види шкідників культурних рослин, а також низка біологічних засобів, що порушують процес відтворення шкідників. Але тут необхідно мати на увазі: скорочення відтвореная одних популяцій може сприяти розвитку інших. Так, наявність великої кількості побутових харчових відходів і відміна заохочень за знищення стимулювали розмноження міських хижих птахів — ворон, галок. Чисельність їх зараз досягає 200—400 шт. на 1 км2 лісопаркової- площі. В зимові місяці вона зростає в ЗО—60 разів порівняно з сільською місцевістю. Перезимувавши без втрат, птахи влітку летять на гніздування в природний ліс. Там, де поселились ворони, катастрофічне знизилась чисельність солов'їв, коноплянок — захисників лісу від комах-шкідників. Отже, заходи, спрямовані на регулювання чисельності хижаків, є важливими для збереження багатьох ланок екосистеми.
У боротьбі проти ворогів сільськогосподарських рослин вже зараз застосовується близько 20 біологічних союзників. Завдяки комплексним заходам біозахисту з'явилась можливість вирощувати овочі в теплицях, обходячись без отрутохімікатів.
У польових умовах використовувати біометоди захисту рослин значно складніше, адже набір сільськогосподарських культур тут значно різноманітніший, ніж у теплицях, і ворогів у них більше. Крім того, на відміну від отрутохімікатів, біозахисники — живі організми, і не всі здатні перенести переселення в інші кліматичні умови. Але закони природи єдині. Практично в будь-якому районі у шкідників рослин є місцеві, пристосовані саме до певних умов біологічні вороги. Та ж трихограма успішно використовується у нас проти приблизно 200 листогризів на мільйонах гектарів. Це є робота і на екологію, і на економіку.
Біологічні методи ведення сільськогосподарського виробництва як екологічний напрям науково-технічного прогресу в галузі дали можливість сформувати біологічний тип сільськогосподарського виріобництва, технологічними особливостями якого є: повна або часткова відмова від застосування хімії, стимулювання ґрунтової мікрофлори шляхом особливої обробки грунту і насіннєоборотів; аеробна обробка, зберігання і внесення органічних добрив; використання біологічних засобів боротьби з шкідниками рослин; прогресивний обробіток грунту.
Як свідчить світова практика, успішний розвиток тва-
ринництва можливий лише за умови збалансування раціонів годівлі тварин за білком. При нормах 105—110 г перетравного протеїну в кормовій одиниці його вміст не перевищує 91—93 г. З урахуванням же якості кормів та втрат при їх зберіганні він ще нижчий.
За останні роки дефіцит кормового білка становить. 1,5 млн т, що призводить до перевитрат 5—6 млн т зернофуражу, недобору 32% продукції тваринництва, збільшення витрат кормів на виробництво м'яса, молока, яєць, вовни в 1,4—1,8 раза.
У всіх розвинутих країнах білкову проблему намагаються вирішити насамперед за рахунок значного збільшення виробництва рослинного білка, головно сої. Амінокислотний склад білка сої близький до тваринного. За його вмістом соя майже вдвічі перевищує горох, втричі — пшеницю та овес, вчетверо — кукурудзу та ячмінь.
Одержаний на зрошуваних землях центнер сирого протеїну сої в сім разів дешевший горохового, у вісім — люцернового, в двадцять дев'ять разів — кормових дріжджів та рибного борошна. Крім того, соя збагачує грунт біологічним азотом, нагромаджуючи його до 120 кг/га.
У розвинених країнах соєвий шрот є основним білковим компонентом комбікормів. Завдяки цьому витрати їх на 1 ц приросту живої ваги свиней знижуються до 3—3,5 ц, курчат-бройлерів — до 2—2,5 ц к. од. У нас ці показники в двічі-тричі вищі.
- Особливо ефективне застосування сої при годівлі свиней, оскільки високий рівень матеріаломісткості продукції свинарства пояснюється значною питомою вагою концентратів у структурі згодовуваних кормів.
У радгоспі «Маяк» Черкаської області провели такий експеримент. Одну групу свиней годували купованими у держави комбікормами, другу — сумішшю подрібненого зерна кукурудзи власного виробництва і соєвого шроту. В першому випадку рівень рентабельності виробництва свинини становив 5%, у другому — 139% [41, с. 128].
В Україні нагромаджено чималий досвід вирощування сої на зерно. У колгоспі «Росія» Красногвардійського району Кримської області її урожайність досягає ЗО ц/га і більше. Такі ж урожаї одержують окремі господарства на Одещині, Херсонщині. Трохи менше (понад 20 ц/га) збирають її в деяких господарствах Дніпропетровської, Полтавської та інших областей. Сою успішно можна вирощувати там, де культивують кукурудзу на зерно, навіть у Київській області, яка належить до групи північних областей.
Посилання на те, що соя дає низькі врожаї, безпідставне, Низька її врожайність (9—11 ц/га) пояснюється насамперед ставленням до цієї культури.
У зв'язку з цим було б доцільно відновити практику стимулювання вирощування сої шляхом організації зустрічного продажу дефіцитних кормів, підвищити закупівельну ціну на неї.
Небажання займатися вирощуванням сої пояснюється також тим, що її переробляють лише два державних заводи — Приколотянський Харківської області та Полочівський Запорізької. Причому перший розміщений в зоні, де цю культуру взагалі не вирощують. Тому працюють вони переважно на імпортній сировині, а господарства обладнують свої кустарні цехи, де, наприклад, вихід олії вдвічі менший, ніж на державних підприємствах.
Ще одним біологічним джерелом білка для тваринництва є чина. За даними Красноградської дослідної станції, чина за врожайністю поступається лише перед горохом, а за виходом білка з гектара перевищує як горох, так і сою, квасолю, нут, сочевицю, вику. Серед сучасних сортів чини найврожайнішими є Красноградський 4, районований на Харківщині і Дніпропетровщині. Цей сорт зерно-кормового напряму характеризується посухостійкістю. За даними Сахновщинської сортодільниці Харківської області, врожайність його досягає 45 ц/га, а за даними Павлоградської і Синельниківської на Дніпропетровщині — 46 ц/га. На корм чину доцільно вирощувати в суміші з вівсом. Такі кормосуміші продуктивніші від вико-вівсяних. Ще ефективніші посіви чини з горохом і вівсом; горохом і соняшником; викою, горохом, соняшником. Посіви чини не потребують обробки пестицидами проти зерноїдів, а вирощене насіння — газації, оскільки в ньому відсутні шкідники. Це одне з джерел економії матеріальних витрат, зокрема пестицидів.
Важливим агротехнічним заходом, що має природоохоронний характер, є вирощування сидеральних культур, зокрема бобових — люпину, вики та ін. У регіонах з м'якими зимами доцільно висівати озиму волохату вику, причому не лише в суміші з зерновими культурами для одержання багатого на протеїн зеленого корму ранньої весни, а й для захисту грунтів від ерозії та збагачення їх біологічним азотом. Якщо у весняний період немає особливої потреби у зелених кормах, то посіви вики наприкінці квітня або на початку травня обробляють гербіцидами і поле відразу засівають кукурудзою чи цукровими буряками. У цих випад- ках відпадає потреба в мінеральних азотних добривах, оскільки завдяки озимій виці в грунті додатково нагромаджується 150—200 кг/га біологічного азоту.
Отже, вже на сьогоднішній день є багато можливостей біологізувати науково-технічний прогрес, елімінувати його антиекологічні наслідки з метою збереження навколишнього середовища для нормальної життєдіяльності людини.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
1. Що розуміють під забрудненням природного середовища?
2. Наведіть приклади, коли науково-технічний прогрес в сільському господарстві обертається регресом?
3. Як впливає на грунт його обробіток машино-тракторними агрегатами?
4. Наведіть приклади негативних наслідків застосування техніки в сільському господарстві?
5. Якими є основні шляхи боротьби з ущільненням грунту?
6. Основні ланки безплужної системи землеробства?
7. Вивезення грунту з поля і боротьба з цим явищем.
8. Як впливають на навколишнє середовище втрати паливно-мастильних матеріалів та відходи роботи двигунів?
9. Як впливає на навколишнє середовище хімізація сільського господарства? _10. До чого призводить хімізація годівлі тварин?
11. Як впливають на навколишнє середовище інші своєрідні забруднювачі — шум, процеси урбанізації, побутові відходи, рівень народжуваності?
12. В чому полягає механізм впливу досягнень науково-технічного прогресу на навколишнє середовище?
13. Що таке біотехнологія?
14. Основні напрями біотехнології в рослинництві.
15. Основні напрями біотехнології в тваринництві.
16. Основні шляхи перетворення сільського господарства на безвідходне.
17. В чому суть та ефективність методу зоологічного компостування?
18. Біологічні методи створення гумусу в грунті.
19. Чим обумовлюється об'єктивний характер перспективного застосування систем біогумусу в сільському господарстві?
20. Що стримує застосування біологічних методів захисту рослин?
21. Якими е основні шляхи вирішення білкової проблеми в тваринництві?
22. Що стримує біологізацію годівлі тварин?