1) Использование сельскохозяйственной техники, необходимой для распашки почв, уборки урожая и других работ оказывает механическое, химическое, акустическое, и электромагнитное воздействия на живую и неживую природу. Поскольку прикатывание посевов люпина является обязательной частью технологического процесса, механическое воздействие на почву приводит к ее уплотнению, разрушению структуры, увеличению в ней тонкодисперсных частиц. Физические свойства почвы ухудшаются, что способствует развитию водной и ветровой эрозии. Нарушается газовый обмен между почвой и атмосферным воздухом, развивается анаэробиоз. Плодородие снижается.

При переуплотнении ухудшается крошение почвы. Пашня становится глыбистой, что приводит к неравномерной заделке семян, снижению их полевой всхожести, а в итоге – к значительному недобору урожая.

Химическое воздействие сельскохозяйственной техники на посевы люпина заключается главным образом в загрязнении почвы, водоемов и воздуха химическими соединениями, использующимися в качестве горючего, и отходами, образующимися при работе агрегатов. Окружающая среда загрязняется нефтепродуктами. При проведении технического ухода за машинами, промывке карбюраторов, консервации техники в почву попадают отработавшие масла, каустик и т.д. В результате загрязнения затормаживаются почвообразовательные процессы, уничтожаются растительные и животные организмы.

2) Почва загрязняется также при нерациональном применении удобрений и пестицидов. Урожайность многих сельскохозяйственных культур в развитых странах в течение последних 200 лет возросла в несколько раз. Примерно 50% прироста урожая обусловлено применением удобрений. Отмечены случаи неблагоприятных изменений в природе из-за неграмотного применения азотных, калийных и фосфорных минеральных удобрений. Вместе с тем излишки удобрений могут отрицательно влиять на растительность, часть из них не усваивается и сносится в водоемы.

Нужно указать на неблагоприятные условия хранения минеральных удобрений, плохой учет их количества в хозяйствах, недостаточный контроль при внесении. Удобрения часто очень долго хранятся под открытым небом, на краях полей и обочинах дорог, загрязняя ближайшие водоемы. В хозяйствах России примерно 20% складов для хранения химических препаратов не соответствуют элементарным санитарным нормам. В связи с этим нередки случаи отравления и гибели рыбы, птицы и другой живности.

В экологическом плане по вопросу применения минеральных удобрений люпин узколистный является крайне благоприятной культурой. Связано это с тем, что он обладает повышенной усвояющей способностью из почвенных минералов фосфора и калия, что позволяет в значительной степени снизить нормы минеральных удобрений для обеспечения растения этими элементами.

Кроме того люпин обладает и азотфиксирующей способностью, то есть он усваивает азот из атмосферы благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями. Таким образом обеспечение растений люпина самым опасным в экологическом плане элементом происходит без применения и минеральных азотных удобрений. Биологический азот в корневых остатках люпина после его уборки позволяет снизить дозы внесения азотных удобрений и под последующую культуру.

3) Помимо удобрений химическая промышленность мира поставляет сельскому хозяйству во все возрастающем масштабе различные пестициды, применяемые для борьбы с сорняками, вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур. Эти препараты могут накапливаться в выращиваемой продукции, участвовать в пищевых цепях, снижать плодородие почвы, вызывать гибель полезной фауны, почвенных микроорганизмов.

Миграция пестицидов по почвенному профилю происходит одновременно с передвижением воды или почвенных коллоидов, на которых они адсорбированы [22].

Правильная система ведения земледелия в хозяйстве служит залогом сохранения имеющегося у нас природного богатства, а именно почвенного плодородия.

Его поддержанию хорошо способствует внесение органических удобрений, в частности навоза, хотя он часто бывает плохо перепревшим, с низким содержанием питательных веществ в результате неправильных закладки и хранения. Кроме того, его внесение требует больших материальных затрат.

В этом плане внесение органических удобрений в виде сидератов более предпочтительно. Среди однолетних культур наибольшей азотфиксирующей способностью обладают люпин узколистный, соя, кормовые бобы. Люпин узколистный с урожайностью 0,8 т/га фиксирует 30…40 кг азота воздуха на 1 га.

Принимая во внимание огромное значение почвенной биоты, в частности микробиоты, для плодородия почвы и ее «здоровья», для поддержания качественного состояния с окружающей природной среды, целесообразно регулярно использовать органические удобрения. Для почв Нечерноземной зоны их доза составляет 6–7 т/га. Эффективно и применение сидератов (18–20 т сидератов равнозначно внесению 15–17 т навоза на 1 га).

Перспективной альтернативой минеральному азоту в питании растений является биологический азот.

Запахивание люпинов на сидераты способствует устранению уплотняющих деформаций почвы, повышают упругость почвенных агрегатов, улучшают структуру почвы, увеличивают ее буферность.

Влияние культур на сложение и структурное состояние почв. Оно связано как с биологическими особенностями самих растений (развитие корневых систем, их уплотняющая способность, корневые выделения, поступление растительных остатков и их химический состав), так и с механическим воздействием на почву наборов машин и орудий, отвечающих технологиям возделывания той или иной культуры.

К мерам борьбы с загрязнением почвы тяжелыми металлами относятся известкование, внесение удобрений с щелочной реакцией. Из других способов снижения их уровня можно рекомендовать глубокую вспашку с оборотом пласта, при которой на поверхность выворачиваются слои почвы с меньшим содержанием этих элементов. Можно выращивать растения, слабо реагирующие на высокие концентрации в почве тяжелых металлов и не аккумулирующие их в опасных для животных и человека количествах, например технические культуры. Эффективна посадка на содержащих тяжелые металлы почвах лесных насаждений, так как в этом случае исключаются какие-либо санитарные ограничения.

Меры по снижению уплотнения почв включают:

– организационно-технологические мероприятия;

– агротехнические приемы по повышению устойчивости почв к уплотнению и их разуплотнению;

– совершенствование сельскохозяйственной техники, ее ходовых систем с доведением давления на почву до допустимых значений.

Организационно-технологические мероприятия предусматривают разработку и внедрение технологий возделывания сельскохозяйственных культур с минимальным проходом по полям тяжелой колесной техники (совмещение операций).

К агротехническим приемам относятся окультуривание почв и повышение содержания в них гумуса, а также оптимизация структуры посевных площадей с учетом особенностей природных и экономических условий зоны.

В целях создания благоприятных условий для энергетики агроэкосистем необходимо сокращение нерациональных затрат энергии совмещением технологических операций в одном цикле, внесением повышенных доз органических удобрений, созданием новой сельскохозяйственной техники с допустимым давлением на единицу площади.