Cучасне агровиробництво та деградація ґрунтів: міф чи реальність?

81

Сучасне людство живе у світі, що стрімко розвивається. Це стосується чи не всіх галузей науки та техніки. В останні десятиліття значні та навіть революційні зміни відбулися у такій традиційно консервативній сфері як сільське господарство. Дуже грубо його можна поділити на дві великі, проте взаємопов’язані частини: землеробство та тваринництво. У зв’язку зі широтою теми доцільно зосередити увагу на землеробстві – галузі сільськогосподарського виробництва, основним завданням якої є вирощування необхідних людині та промисловості культур. Дуже важливим при цьому є раціональне використання земель з одночасним підвищенням родючості ґрунтів. Згадані моменти, на жаль, дуже часто лише декларують, а іноді навіть злісно ігнорують. І якщо це можна якщо не виправдати, то хоч зрозуміти у випадку зі слаборозвиненими в науковому й економічному плані країнами третього світу, то терпіти таке в Україні неприпустимо. Спробуємо ж розібратися у причинах такого категоричного висновку, виходячи не тільки зі статті 14 Конституції України, де сказано, що земля є основним національним багатством, яке перебуває під особливою охороною держави, а й зі суто наукових позицій.

Насамперед варто розділити поняття землі та ґрунту, яке для пересічної людини є синонімами. Насправді це не зовсім так. Земля (за виключенням її розуміння як планети Сонячної системи) – це передусім економічна категорія, у рамках якої вона є природним об’єктом і ресурсом. Одночасно земля є юридичною категорією, право власності на яку набувається та реалізується на підставі Конституції України,   Земельного Кодексу,  а також інших законів, що видаються відповідно до них. А право   власності   на   землю –  це   право  володіти, користуватися і розпоряджатися земельними ділянками, яке поширюється у їхніх межах на поверхневий (ґрунтовий) шар,  а також на водні об’єкти,  ліси та багаторічні насадження, які на ній розташовані. Такий довгий вступ був нам потрібний, щоб показати, що, виявляється, юридично земля – це як покрита ґрунтами територія, так і територія під струмками, річками, ставками та іншими водними об’єктами, які ґрунтами точно не є. Більше того, згідно 9 виділених в Україні категорій земель, значна їхня частина ґрунтами навіть не покрита, як, наприклад, у землях житлової та громадської забудови.

Отож, для промисловості, транспорту та низки інших галузей земля функціонує як фундамент, або просторовий базис виробництва. А от в аграрному секторі земля, крім цих функцій, виконує ще й низку додаткових, зокрема виступає як предметом праці, на який впливають в процесі виробництва, так і як його знаряддя, за допомогою якого вирощують необхідні сільськогосподарські культури. Ось якраз у цьому разі ми можемо ототожнювати землю та ґрунт, розуміючи їх як одне поняття. Говорячи про ґрунт як унікальне тіло природи, нам потрібно правильно уявляти його походження, стійкість до зовнішніх впливів і вже на основі цього вибудовувати стратегію використання та захисту.

Що таке ґрунт?

З поміж десятків визначень ґрунту, від геть простих до дуже деталізованих, виділимо таке, яке відносно просте, проте досить точно описує наш предмет обговорення і відповідає на питання: що таке ҐРУНТ? А це самостійне органо-мінеральне природне тіло, яке виникло за тривалий період часу у поверхневому шарі літосфери Землі в результаті довготермінового впливу біотичних та абіотичних факторів, має специфічні генетико-морфологічні ознаки та властивості, що створюють для росту та розвитку рослин умови, які в загальному описують таким терміном як родючість. Процес ґрунтоутворення відбувається постійно, а його інтенсивність передусім залежить від природно-кліматичної зони: наприклад, практично всі ґрунти сучасної України утворилися після останнього зледеніння, і, отже, мають вік 8-12 тисяч років. Якщо виходити зі середньої потужності профілю ґрунту 1-1,5 м, швидкість ґрунтоутворення складає від 8 мм до 20 мм на 100 років!!! Це дуже важливий показник, оскільки в разі неправильного використання ґрунт може втратити до 20-40 см лише під час одного зливового дощу. Втім причини таких негативних явищ ми розглянемо трохи згодом. Зараз нам потрібно зрозуміти, що ґрунти є реліктами минулих епох і, зруйнувавши їх сьогодні, у найближчому майбутньому людство може опинитися перед цілою низкою практично нерозв’язуваних проблем. Чому це так? У цьому нарисі ми торкаємося проблематики ґрунту лише як засобу для вирощування сільськогосподарських культур. Насправді ґрунт виконує набагато більше функцій, як-от: глобального екологічного фільтру, регулятора хімічного складу атмо- і гідросфери, середовища для розвитку й еволюції життя тощо. Ігнорування навіть однієї зі згаданих функцій дестабілізує всю ієрархічну систему факторів природного середовища. Стрімке зниження родючості ґрунтів у межиріччі Тигру та Євфрату внаслідок вторинного засолення ґрунтів внаслідок зрошення було однією з основних причин занепаду цивілізації давніх шумерів. І якщо у цьому випадку наукових знань було недостатньо, щоб ці явища попередити, або мінімізувати, то в наш час практично всі негативні процеси деградації ґрунтів вивчено дуже детально. Збереження ґрунтів є лише питанням доброї волі людини (або ж її фінансової спроможності).

Види, причини та наслідки деградації ґрунтів

Отже, ми впритул підійшли до причин деградації ґрунтів. Це поняття, яке уособлює насправді цілу низку процесів, зокрема їх втрати внаслідок вітрової та водної ерозії, техногенне забруднення важкими металами, радіонуклідами тощо. Окремо варо виділити так звані агродеградації, які цікаві тим, що іноді відбуваються непомітно, хоча їхній акумулятивний ефект призводить в кінці-кінців до різкого зниження родючості ґрунтів. Перелічимо основні з них:

а) агрохімічна деградація – зниження вмісту гумусу, доступних форм азоту, фосфору, калію та інших макро- і мікроелементів;

б) фізико-хімічна – підвищення кислотності, засолення, осолонцювання та осолодіння ґрунтів;

в) агрофізична – руйнування агрономічно-цінної структури, збільшення щільності ґрунтів тощо.

Наслідком цих усіх негативних процесів є різко від’ємні баланси гумусу, поживних елементів, прогресивне зниження родючості ґрунтів практично до нуля в особливо критичних випадках. Причини цих процесів також відомі. Можна дискутувати лише про величину вкладу того чи іншого елементу у загальну деградацію, але в загальному все це можна описати одним словом: недотримання технології.

Сучасне високотехнологічне землеробство це набір систем, причому порядок їх переліку нижче насправді не означає перевагу однієї над іншою – важливі всі. Отже, це: система обробітку ґрунту, система захисту рослин, система удобрення, система сівозмін тощо. Похибка в одній із цих ланок зумовлює накопичення відхилень від технологічного процесу, а системні порушення призводять до вже перелічених агродеградацій.

Давайте стисло розглянемо (а насправді дуже стисло) як порушення в окремих системах впливають на загальний стан ґрунтів. Почнемо зі системи сівозмін. Дехто, і навіть деякі фермери, вважають, що це проста зміна культур на полі. Насправді це не зовсім так: сівозміною називають НАУКОВО-ОБҐРУНТОВАНЕ чергування культур у часі та просторі. Було проведено тисячі польових дослідів, які показали, що монокультури та дикультури знижують як родючість ґрунтів, так і врожайність разом із її якістю. Чому так відбувається? Є цілий напрям у науці, який розглядає такі взаємодії – алелопатія рослин. Під нею розуміють взаємний вплив однієї рослини на іншу, і, як показали дослідження, найчастіше цей вплив негативний. Рослини в процесі росту та розвитку виділяють у навколишнє середовище продукти життєдіяльності, які безпосередньо діють на інші види (а при досягненні певних концентрацій і на них самих). Набір речовин насправді дуже різноманітний: ефірні олії, органічні кислоти, алкалоїди, вітаміни, ферменти тощо. Вирощування монокультур призводить врешті-решт до ґрунтовтоми, яка зумовлена комплексом факторів, із яких найважливішими є згадана алелопатична активність вирощуваних рослин, однотипність за хімічним складом поживно-кореневих решток і перерозподіл групового складу мікроорганізмів, що в цілому сприяють нагромадженню у ґрунті фітотоксичних речовин. Вибірковість у споживанні окремих елементів живлення також накладає свій негативний відбиток. І це ми ще не згадали про розвиток специфічних бур’янів на окремих культурах, водовтрати тощо. Тому недотримання системи сівозмін однозначно негативно впливає на ріст і розвиток, а отже врожайність культур та якість урожаю.

Недотримання системи удобрення призводить до виснаження ґрунтів на доступні форми елементів, викликає підвищену мінералізацію гумусу. Навіть при начебто сучасній системі удобрення без використання органічних добрив спостерігатимемо негативний баланс гумусу. Для умов України в середньому на 1 га сівозмінної площі потрібно вносити 8 т органіки щороку лише для забезпечення бездефіцитного балансу. Оскільки основним її джерелом є тваринництво, яке як галузь сьогодні за показниками перебуває нижче рівня 90-х рр., то зрозуміло, що тенденції щодо балансу гумусу по Україні далеко не такі, якими їх хотіли би бачити науковці та практики.

Навіть за повного забезпечення рослин елементами живлення, у разі неправильного вибору форм мінеральних добрив спостерігатимемо деградації іншого роду – підкислення ґрунтів. Питання складне, широке, і в ряді випадків, на жаль, фінансово затратне. А за нинішніх цін на вапнякові матеріали, які є вищими за європейські, постає запитання, кому вигідна така ситуація?

Агрофізична деградація – це проблема не тільки в Україні. Важка сільськогосподарська техніка ущільнює ґрунт на глибину до 2 метрів. Навіть залишивши ґрунт у стані спокою, процес його природного розущільнення відбудеться не раніше ніж через 15 років. Тому до питання планування схем проходів машино-тракторних агрегатів по полях варто підходити дуже обдумано та виважено. Особливо це важливо в умовах насиченого рельєфу, де потрібно проводити ще й протиерозійний обробіток. Звичайно, використовуючи гусеничні трактори, чи колісні з додатковими наборами спарених коліс, ці проблеми з тиском на ґрунт можна значною мірою нівелювати, а контурний обробіток дозволяє мінімізувати розвиток ерозійних явищ.

Система захисту рослин у разі неправильного планування може спровокувати навіть їхню загибель. Сучасні висококонцентровані препарати в дозах 1-2 л/га, дуже чутливі до так званого людського фактору, і у випадках передозування можуть загинути не тільки адресати (буряни чи шкідники), а й культурні рослини чи корисні комахи. Причому не тільки в ареалах оброблених полів. Їхні залишкові концентрації можуть зберігатися у ґрунтах роками чи й десятками (згадаємо функцію ґрунту, як глобального фільтру). Тому на запитання: чи виснажує система захисту рослин ґрунт? – можна сказати що ні, а на запитання: чи шкодить ґрунту? – однозначно так.

Підсумовуючи вищесказане, відповімо на запитання, винесене в назву статті: чи сучасне агровиробництво призводить до деградації ґрунтів? Знову ж таки розділимо його на 2 варіанти в сенсі розуміння сучасного агровиробництва:  1) як поточного середнього рівня агротехнологій в Україні та 2) досягнутого їхнього максимального рівня у світі. Доводиться констатувати, що середній рівень агротехнологій в Україні бажає поки бути кращим. Звичайно вже є й сучасні господарства, але тенденції щодо деградацій ґрунтів поки не змінено в кращий бік (див. «Національна доповідь “Про стан родючості ґрунтів України”»). Відповідь на другий варіант запитання все-таки позитивна. Точне землеробство, або precision agriculture (farming) – ось ключ до успіху та майбутнє сільського господарства. Ця система управління продуктивністю сільськогосподарських культур базується на використанні комплексу супутникових та комп’ютерних технологій. Це дозволяє розрахувати кількість насіння, добрив та інших ресурсів для кожної ділянки поля з точністю до метра. З наростанням роботизації це можна буде робити включно для кожної рослини. Сподіваємося, що вже в недалекому майбутньому Україна стане лідером світового агровиробництва з використанням саме цих технологій. Наші ґрунти це дозволяють. Потрібно охороняти їх, зберегти для нащадків, і вони віддячать. Захистимо наші ґрунти!

В. Р. Черлінка, к. біол. наук, доцент, докторант кафедри агротехнологій та ґрунтознавства Чернівецький національний університет ім. Ю. Федьковича, Інститут біології, хімії та біоресурсів