Пошкоджена земля: як відновити родючість ґрунту після бомбардувань та пожеж

«Вимірювання впливу військової техніки на ґрунт проводили у США, де порівняли вплив техніки на пилуватих суглинках і пилуватоважкосуглинкових ґрунтах. Для цього використали гусеничний танк М1А1 вагою 57,2 т, шириною гусениці 63,5 см та швидкістю руху 8 км/год. Пилуваті суглинки зазнавали більше негативного впливу від руху техніки. В Україні пилуваті суглинки зустрічаються переважно в північних регіонах — Чернігівщина, Київщина, Сумщина, а важкосуглинкові ґрунти переважають на Харківщині, Запоріжчині, Миколаївщині. Хоча такий поділ умовний, оскільки навіть у межах одного поля може бути декілька ґрунтових відмін», — розповідає Олексій Тарасенко.  

Фахівці AgriLab розробили план дій для ділянок, де проходила важка військова техніка:

1. Розмінування території.
2. Оцифрування ділянок за допомогою супутникового/БПЛА/наземного моніторингу з прив’язкою до системи координат.
3. Вимірювання пенетрометром ступеня та глибини ущільнення.
4. Прийняття рішення щодо обробітку ґрунту для боротьби з ущільненням. Очевидно, що після війни багатьом полям знадобиться глибоке розпушування. 

План дій для ділянок полів, пошкоджених внаслідок риття окопів, бліндажів тощо:

1. Розмінування території.
2. Оцифрування ділянок за допомогою супутникового/БПЛА/наземного моніторингу з прив’язкою до системи координат.
3. Видалення із вказаних об’єктів «неґрунтової» природи: дерев’яних, металевих та інших.
4. Закопування. Важливо зауважити, що порядок шарів ґрунту має бути близьким до непошкоджених ділянок, а верхній шар (20-30 см) — найбільш родючим. Якщо засипати в хаотичному порядку, то така ділянка буде низькопродуктивною для сільгоспкультур, а її відновлення потребуватиме додаткових заходів (внесення органічних добрив, меліорантів, фітомеліорації тощо).

Вигорання полів

Через обстріли часто на полях виникають пожежі. Як наслідок — вигорає родючий шар ґрунту, відбувається зневоднення і «стерилізація» — гинуть як патогенні мікроорганізми, так і корисна біота. Елементи живлення також втрачаються.

Втрати азоту від спалювання стерні на 1 га зернових становить від 20 кг, а втрата вуглецю — до 3000 кг/га

Хімічне забруднення

Кожна війна чи навіть військові навчання залишають «хімічий слід» на ґрунті. За всю світову історію місцем із найбільшим забрудненням ґрунту через воєнні дії була Франція. Після Першої світової війни тут велику територію, відому як «Зона Руж», оголосили непридатною для використання через забруднення ґрунту важкими металами та хімічними речовинами. 

Значне забруднення ґрунту також було в Іспанії у 1939 році та під час військових навчань у США в 2011-му. На жаль, Україна може очолити цей список, адже площі, охоплені воєнними діями, — величезні. А росіяни не гребують застосуванням заборонених видів зброї. 

У місцях запеклих боїв одним із видів руйнації ґрунтів є пошкодження їх цілісності внаслідок розривів від бомбардування, обстрілів ракетами, мінами та артилерійськими снарядами, що спричинило утворення урвищ, глибоких вирв з порушенням природної цілісності генетичних горизонтів на значних площах у північній, східній та південній частинах нашої країни.

Хімічне забруднення внаслідок воєнних дій треба розглядати з 3-х позицій: забруднення потенційно токсичними елементами, вибуховими речовинами та іншими елементами

Забруднення вибуховими речовинами

Декілька років тому міжнародна організація «Екологія-Право-Людина» провела дослідження стосовно впливу воєнних дій на довкілля на сході України, а саме в Амвросіївському та Шахтарському районах Донецької області. 

За допомогою супутникових знімків було ідентифіковано розмір та кількість воронок, тип снаряду, розрив якого призвів до утворення воронки, а також оцінено масштаби руйнувань ґрунтового покриву і підрахувано збитки, нанесені державі.

«Дослідникам вдалося порахувати, що на території, площею 225 км² розриви снарядів призвели до утворення 15505 воронок. У місцях великої щільності воронок були змішані шари ґрунтів, підстилаюча порода, а також безліч уламків чавуну. Окрім цього, в довкілля потрапили тонни токсичних речовин, що утворилися під час детонації. За їхніми підрахунками, на цій території розсіяно не менше ніж 392 тонни металевих уламків. Через це поля непридатні для сільськогосподарського використання», — говорить Олексій Тарасенко. 

До того ж у довкілля потрапили продукти окиснення від мінімум 58 т вибухових речовин, а також 70 т оксиду алюмінію, що утворилися в результаті окиснення порошкоподібного алюмінію, який використовується разом із тротилом у якості вибухової речовини.

Металеві уламки також є небезпечними для довкілля. Для виробництва оболонки боєприпасів зазвичай використовують чавун із домішками сірки та міді. Мідь — важкий метал, і деякі її сполуки можуть бути токсичними та впливати на функціонування живих організмів. 

Якщо один снаряд 122 мм утворює від 1600 до 2350 уламків, то 2775 таких снарядів спричинять утворення від 4,44 млн до 6,5 млн уламків. І це тільки снаряди установки «Град». Тобто хімічні речовини, що потрапили у ґрунт, дуже розпорошені, а це сприяє їх швидкому розповсюдженню, зокрема потраплянню у ґрунтові та поверхневі води. 

Об’єм вивернутого ґрунту від розривів снарядів

Згідно того ж таки дослідження, в результаті розриву 15505 снарядів було вивернуто як мінімум 91407,36 м³ ґрунту.  Для розуміння — одна фура вміщує 8–9 м³ ґрунту. Тобто можна сказати, що біля Савур-Могили було вивернуто близько 11425–10156 вантажних машин. 

Проводити на таких територіях рекультивацію буде дуже складно. І йдеться не лише про те, що для вирівнювання ландшафту треба закопати назад величезну кількість ґрунту. Але й про очищення від хімічних речовин та уламків металевої оболонки снарядів. При тому треба пам’ятати, що у 3% вибухових снарядів детонація не відбувається, і вони залишаються нерозірваними. 

Тобто якщо 15505 воронок — це лише 97%, то в ґрунті на різній глибині залишаються ще близько 480 снарядів, які можуть вибухнути. 

Тому рекультивація таких територій — це довго, дорого і небезпечно, а для природного відновлення земельних ресурсів від забруднення необхідно сотні років.

«Щодо хімічного аналізу ґрунту, проведеного на території заповідника «Крейдова флора» у межах цього ж таки дослідження, то концентрація титану у пробі ґрунту на місці розриву снаряду у 150 разів перевищувала фонові показники. Концентрація ванадію становила 100 мг/кг. Сплави на основі титану з добавками ванадію застосовують в авіаційній і ракетній техніці. Дослідники також виявили перевищення по сульфатах у 2,3 раза, рухомих формах важких металів: свинцю — 1,3 раза, кадмію — 1,5 раза. Також у с. Заквітне на місці розривів снарядів виявилось перевищення стронцію. Його концентрація становила 150 мг/кг. Вміст сульфатів у цій же пробі перевищував норму більш як у 4 рази, по кадмію — у 9 разів. На місці розривів снарядів у Донецькій області було зафіксовано перевищення по рухомих формах важких металів, зокрема марганцю, міді, заліза, свинцю, кадмію, хрому і цинку», — зазначив Олексій Тарасенко.  

Забруднення врожаю 

З ґрунту важкі метали можуть потрапляти в культури, а далі — в їжу. Тому махнути рукою на аналіз ґрунту і обробляти поля — не вийде. Інакше продукцію просто відмовляться купувати. 

Регламент Комісії (ЄС) № 1881/2006 від 19 грудня 2006 року, що встановлює максимальні рівні певних забруднюючих речовин у харчових продуктах встановлює такі допустимі норми важких металів: 

• капустяні овочі, листові овочі та культивовані гриби — 0,30 мг/кг сирої ваги;
• зернові, пшениця, рис, бобові, соя, а також  ягоди — 0,20 мг/кг;
• фрукти та овочі (за винятком капусти та листових), зернові, за винятком висівок, зародків, пшениці та рису — 0,10 мг/кг.

Експерти зазначають, що перед тим як засівати поля, які, можливо, мають забруднення внаслідок воєнних дій — треба обов’язково провести аналіз ґрунту.

План відновлення полів від забруднень

Вирви, спричинені розривами снарядів від різної військової техніки, відрізняються розмірами та глибиною, що залежить від потужності бойового заряду. За спостереженнями науковців ННЦ «Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського» НААН, у Харківській області розміри одного влучання коливаються від 346 м² (від авіабомби) до 3,5 м² (від артилерійських снарядів та снарядів реактивних систем залпового вогню).

Рекультивація таких ґрунтів з метою повернення їх у сільськогосподарське виробництво, після обстеження та розмінування, здійснюється шляхом механічного загортання скребками бульдозерів та грейдерів без урахування внутрішньої будови ґрунту та генетичних горизонтів, тобто проводиться груба рекультивація. Відтворення родючості ґрунту після грубої рекультивації в місцях руйнації прогнозовано буде відбуватися десятки років залежно від площі руйнації та потребуватиме значних фінансових вкладень, без яких вирощування сталих та якісних врожаїв сільськогосподарських культур буде проблематичним. 

Фахівці AgriLab пропонують окремі алгоритми для полів з різними ступенями і причинами пошкоджень. Однак перший крок в усіх випадках однаковий — розмінування. 

План дій для ділянок полів, пошкоджених вибухами, горінням військової техніки

• Розмінування території.
• Оцифрування ділянок за допомогою супутникового/БПЛА/наземного моніторингу з прив’язкою до системи координат. Оцифровувати потрібно всі ділянки незалежно від масштабу враження. 
• Відбір зразків у зоні враження (окремо) та ділянки навколо (окремо).
• Аналіз на вміст забруднюючих речовин. Першочергово — важкі метали.
• Прийняття рішення щодо можливості ведення сільського господарства і подальшого цільового використання.
• Очищення ділянок від джерела забруднення.
• Відновлення ділянок, пошкоджених вибухами:
• неглибокі воронки/вирви (до 0,5 м) — засипання ґрунтовою масою, що залишилась на місці вибуху, із подальшим вирівнюванням поверхні;
• глибокі воронки/вирви (понад 0,5 м).

Варіанти відновлення:

1. Засипати ґрунтовою масою. Може бути економічно невиправдано. Порядок шарів ґрунту має бути близьким до непошкоджених ділянок, а верхній шар (20-30 см) — найбільш родючим. Якщо засипати в хаотичному порядку, то така ділянка буде низькопродуктивною для сільськогосподарських культур, а її відновлення потребуватиме додаткових заходів (внесення органічних добрив, меліорантів, фітомеліорації та ін.)
   
2. Залишити для відновлення природним шляхом або заліснення. За відсутності рослинного покриву такі діялнки будуть ерозійно небезпечними.

В компанії Agrilab зазначають, що після деокупації наших територій та розмінування полів, зможуть провести власні дослідження і дати більш конкретні відповіді та рекомендації сільгоспвиробникам. 

Відновлення ґрунтів способом вирощування міскантусу 

У ННЦ «Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського» НААН розробили шляхи фітомеліорації та ремедіації деградованих ґрунтів способом вирощування такої енергетичної культури як міскантус гігантський. 

За словами науковців, ця посухостійка енергетична культура на ґрунтах Лісостепу України не потребує щорічної оранки протягом 25-28 років, зростає за відсутності використання засобів захисту рослин, а також без застосування добрив та здатна забезпечити відносно дешевою енергетичною сировиною в обсязі 17-25 т/га сухої маси вже на третій рік вирощування. 

Саме це є дуже важливим із забезпечення енергетичною сировиною окремих територіальних громад та є одним із шляхів розвитку зеленої енергетики для досягнення енергетичної незалежності держави. 

Крім того, ця енергетична культура секвеструє значну кількість вуглецю у потужній кореневій системі, частка якої поступово перетворюється на гумус, тобто покращує ґрунтові властивості та біорізноманіття та проявляє потужну лікувальну здатність, що забезпечує відтворення родючості ґрунту.   

Отже вирощування міскантусу гігантського на грубо рекультивованих ґрунтах сприяє отриманню дешевої енергетичної біосировини, відтворенню родючості ґрунтів, зменшенню розораності ґрунтів, збереженню біорізноманіття, підвищенню рівня екологічної безпеки землеробства та є доступним способом протидії змінам клімату.  

Людмила Лебідь, AgroPortal.ua