Врятувати ґрунти від наслідків війни. Підбір рішення з урахуванням усіх технологічних складових

Токсичні елементи, такі як свинець, кадмій, миш’як і ртуть, будуть вилуговуватися з боєприпасів і зброї й потрапляти в ґрунт. За мірою росту і розвитку рослини будуть поглинати ці потенційно токсичні елементи, фонові значення яких у десятки разів перевищують норму. Інші елементи, такі як цинк і нікель, будуть серйозно пригнічувати ріст культур. І це тільки частина небезпечних речовин, які роками будуть забруднювати наші ґрунти. 

Забруднення ґрунтів може бути прихованою небезпекою. Якщо вчасно не ідентифікувати і не зафіксувати потенційні ділянки забруднення, то шкідливі речовини будуть потрапляти в зерно та отруювати урожай. А це вже пряма загроза продовольчій безпеці та можливостям експорту. 

Що ж робити? 

На доступність та міграційну здатність токсичних елементів впливають властивості ґрунтів, зокрема кислотність, вміст органічної речовини, гранулометричний склад тощо. Наприклад, кислі ґрунти, кислотність яких зумовлена як природними чинниками, так і технологічними (це стосується і родючих чорноземів), «сприяють» шкідливим елементам бути в тій формі, яку рослини будуть засвоювати роками.

Якими мають бути перші кроки для подолання цього виклику?

Моніторинг земель для максимального охоплення всієї потенційно ураженої площі з використанням сучасних технологій:

• високоточні супутникові дані для дистанційного моніторингу і оцифрування ділянок, що зазнали впливу воєнних дій;
• дрони, як для фото- та відеофіксації, так і магнітометричної зйомки для дистанційного виявлення та ідентифікації металевих і вибухонебезпечних предметів із метою подальшого розмінування та знешкодження.

Це дозволить зафіксувати, відцифрувати і встановити рівень шкоди кожної потенційно небезпечної ділянки поля. Прогресивні господарства, холдинги, які на своїх полях уже використовують елементи точного землеробства, можуть власними ресурсами відцифровувати пошкоджені ділянки, вирви тощо. 

Далі потрібно робити моніторинг ґрунтів і посівів до того часу, поки не переконаєтесь, що вплив забруднення на рослини і продукцію відсутній.

Які ж основні агротехнічні прийоми для поліпшення ситуації на забруднених ділянках можна використати вже зараз?

Зміни агротехнології

Обробіток ґрунту. Внаслідок вибухів та руху важкої військової техніки на полі окремі ділянки мають високу щільність верхніх горизонтів ґрунту. Проблему з ущільненням можна вирішити глибоким обробітком, глибину якого визначають на основі вимірів щільності та/або твердості. Плантажна оранка, глибоке меліоративне розпушування, щілювання — заходи агротехнічної меліорації, які спрямовані на збільшення потужності кореневмісного шару та поліпшення агрофізичних властивостей ґрунту. Такі заходи опосередковано можуть допомагати культурам рости в умовах підвищеної концентрації забруднюючих речовин.

Сівозміна. Хімічне забруднення ґрунтів безпосередньо впливає на умови росту і розвитку кореневої системи рослин. При підборі культур потрібно звернути увагу на два основні моменти: 

• вплив забруднювача на посівні якості насіння, ріст культур та їхня урожайність; 
• накопичення забруднювача в основній продукції. 

Перший момент — про економіку вирощування, другий — більше про екологію. На прикладі одного із досліджень: за 10-кратного перевищення фону важких металів (свинцю, кадмію та цинку) пшениця озима втрачала 4% врожаю (не критично!), а за 100-кратного — 81% (немає сенсу вирощувати!).

На забруднених ґрунтах особливу агрономічну цінність мають культури, які можуть давати врожай за підвищеного вмісту важких металів та радіонуклідів, але при цьому їх концентрація у зерні не перевищує максимально допустимі рівні. Одна із таких культур — кукурудза. А от соняшник — навпаки, має природну властивість накопичувати цезій та кадмій, причому концентрація останнього може перевищувати діючі обмеження.

Фіторемедіація. Це комплекс методів очищення стічних вод, ґрунтів і атмосферного повітря з використанням зелених рослин. Забруднений ґрунт можна поступово відновити, висіваючи культури, які мають високий винос забруднювача і бажано значну біомасу. 

Наприклад, коноплі виносять із ґрунту багато свинцю, кадмію, міді та цинку. За вмістом важких металів горох на забруднених ґрунтах близький до конопель, але їх винос менший (біомаса конопель більша). Ще один варіант, про який останнім часом часто згадують, — вирощування такої енергетичої культури як місантус гігантський. Загалом перелік культур для фіторемедіації досить широкий, проте залишається відкритим питання подальшої утилізації рослинних решток із високим вмістом забруднювача.

Мікробіологічні препарати. Мікробіота ґрунту також зазнає впливу воєнних дій. У випадку забруднення важкими металами мікробіологічні препарати можуть зменшити надходження токсичних елементів до рослини. Це дасть можливість рости і розвиватися культурі, а також стримати рівень забруднення врожаю у межах допустимого рівня.

Якщо поле вигоріло, то у верхньому шарі ґрунту (до 5-10 см) відбувається повна або часткова стерилізація, і внесення мікробіологічних препаратів теж сприятиме швидшому відновленню мікрофлори. 

Також ці засоби можуть допомогти і з проблемою паливо-мастильного забруднення ґрунтів. Дослідження показали, що на ділянках, забруднених нафтопродуктами, окремі групи мікроорганізмів сприяли втричі швидшій їх деструкції.

Хімічна меліорація. На кислих ґрунтах можна зменшити рухомість важких металів і радіонуклідів за рахунок внесення вапнякових матеріалів. При рН 6,5 спостерігається найменша розчинність і, відповідно, доступність важких металів. Кальцій є антагоністом не тільки для забруднювачів, тому при вапнуванні можуть блокуватися рухомі сполуки макро- і мікроелементів (фосфор, цинк, марганець тощо), що варто враховувати при побудові системи удобрення. 

На лужних ґрунтах для боротьби із забруднювачами варто проводити гіпсування. 

Для детоксикації надлишку важких металів також можна використати цеоліти. Так при їх застосуванні на кислих ґрунтах, забруднених свинцем, вдавалося знизити вміст цього металу на 30%. Серед інших матеріалів доведена ефективність базальтових туфів, які, як сорбенти, очищують ґрунти від радіонуклідів і важких металів.

Система удобрення. Найдієвіші добрива на порушених ґрунтах в ході воєнних дій — органічні. На ділянках, що забруднені важкими металами внаслідок вибухів, органічні сполуки утворюють із забруднювачами комплекси, які є малорухомими.

На полях, які вигоріли, відбувається зниження вмісту гумусу, знищення мікробіоти і рослинних решток, а концентрації рухомих форм важких металів підвищуються. Органічні добрива можуть поступово виправити негативні наслідки пожеж.

Фосфорні добрива мають здатність до детоксикації важких металів. В результаті взаємодії у ґрунті утворюються фосфати металів (свинцю, цинку та ін.), які є важкорозчинними сполуками і малодоступні для рослин. На кислих ґрунтах економічно доцільніше використання фосфоритного борошна.

Внесення підвищених доз калійних добрив на тлі збалансованого азотного і фосфорного живлення сприяє меншому накопиченню цезію-137 в рослинах. Пов’язано це з тим, що цезій-137 є хімічним аналогом калію.

Рекультивація. Рекультивація сильно порушених ґрунтів здійснюється шляхом механічного загортання бульдозерами та грейдерами без урахування генетичних горизонтів. Це — груба рекультивація. В такому випадку відновлення ґрунту триватиме десятки років із необхідністю серйозних інвестицій в органічні добрива, меліоранти та ін.

Зняття забрудненого шару із подальшим завезенням ґрунту хорошої якості — ще більш затратна історія. В тих випадках, коли ймовірні витрати не окупляться десятками чи сотнями років, доцільно законсервувати пошкоджені ділянки і дозволити природі запустити процес самовідновлення. Проте якщо рівень забруднення високий, а небезпечний забруднювач зможе (залежно від ґрунтово-кліматичних умов) легко мігрувати у підґрунтові води, то без заходів покращення не обійтися! І тут питання не в економічній доцільності, а в інтересах екологічної безпеки держави.

Отже, перше, з чого треба починати, — фіксація уражень. Далі — оцінка особливостей території і підбір рішення з урахуванням усіх технологічних складових. 

Ярослав Бойко, СЕО компанії AgriLab, офіційний представник Міжнародної організації з точного землеробства (ISPA) в Україні