ЗАХИСТ ҐРУНТІВ ВІД ЕРОЗІЇ — ЗАПОРУКА ДОСТАТКУ КОЖНОГО УКРАЇНЦЯ

Давайте від політики повернемось на землю. Буквально: звернемо увагу на землю як джерело життя і виживання людини, тварини і довкілля.

Ми активно обговорюємо можливі наслідки відкриття ринку землі 2021 року, жахаємось від «похибки у 5 млн сільгоспземель» у Держгеокадастрі і чекаємо передачі 2 млн га сільгоспземель від держави до місцевих громад. Однак ніхто не звертає уваги на стан цієї землі сільськогосподарського призначення. Насправді земля потребує порятунку, бо інакше і ділити скоро буде нічого.

Ерозія (лат. erosio — роз'їдання) ґрунту — це різноманітні процеси руйнування ґрунту і переміщення продуктів руйнування водою і вітром.

Залежно від факторів руйнування ерозію поділяють на водну та вітрову.

Водна ерозія — це змивання ґрунту поверхневими водами (дощовими, талими та іригаційними (зрошення та полив). Водна ерозія буває двох видів: поверхнева — змивається верхній родючий горизонт ґрунту на значній території, і лінійна — проявляється на крутих схилах, зумовлює утворення ярів.

Водну ерозію підсилюють: вирубування лісів, знищення трав'яного покриву, розорювання схилів; неглибокий обробіток ґрунту; велика кількість опадів; неправильна меліорація.

Вітрова ерозія (дефляція) — руйнування ґрунтового шару силою вітру. Вона спостерігається переважно на недостатньо захищених або зовсім не захищених рослинністю землях, відсутня належна задернілість поверхні ґрунту. Найшкідливішим видом вітрової ерозії є пилові бурі, які спричинюються сильними вітрами. Вітрова ерозія поширена в степовій, пустельно-степовій і пустельній зонах.

У відкритих степових ландшафтах щорічно внаслідок вітрової ерозії пошкоджується 5-6 млн га родючих земель.

Вітрову ерозію підсилюють: розорювання піщаних і супіщаних ґрунтів; вирощування на одній території протягом кількох років одних і тих самих культур; неправильна меліорація.

Як відомо, ґрунти є найважливішим і невідновлюваним природним ресурсом, вони лежать в основі виробництва сільгоспкультур (близько 95% продовольства у світі виробляють на ґрунті), кормів, волокон, палива, ґрунти фільтрують й очищують десятки тисяч кубічних кілометрів води на рік. До того ж саме ґрунт є найбільшим наземним резервуаром вуглецю. І від збереження ґрунтів і екосистем у цілому залежить пристосування людства до невідворотних змін клімату і пов'язаного із ними дефіциту питної води.

Керівникам сільськогосподарських підприємств і фермерам, а також новообраним очільникам місцевих громад слід усвідомити важливість землеустрою для збалансованого розвитку території, охорони довкілля і підвищення інвестиційної привабливості земельних ресурсів, підвищення продуктивності кожного гектара землі. Адже землеустрій нині стає технічною та юридичною основою для формування прав і обов'язків власників землі та землекористувачів, для забезпечення охорони земель як основного національного багатства, для планування розвитку територій.

Захист і порятунок ґрунтів має спиратися на наукові дослідження і рекомендації. Зокрема, на розробки Національного наукового центру «Інститут землеробства НААН». Пропонуємо дані моніторингу стану земель сільськогосподарського призначення в Київській області та рекомендації науковців цієї установи щодо протидії ерозії ґрунтів та подальшого розвитку територій.

Ерозія ґрунтів є одним із найбільш загрозливих для довкілля явищ, яке негативно впливає на життя людини. За даними ФАО ООН «Стан ґрунтових ресурсів світу» (2017), внаслідок ерозійних процесів щороку на планеті втрачається від 25 до 40 млрд тонн верхнього шару ґрунту, що значно знижує врожайність агрокультур. При цьому втрати виробництва зернових внаслідок ерозії щороку складають 7,6 млн тонн. Якщо не протистояти ерозії, до 2050 року втрати зернових культур можуть перевищити 253 млн тонн, що еквівалентно видаленню 1,5 млн км² сільськогосподарських угідь планети.

Інтенсифікація ерозійних процесів та їх поширення на величезні території призводять до істотної деградації ґрунтів, спричиняючи великі збитки в сільському господарстві та загалом ставлячи під загрозу безпечний розвиток людства. У світі найбільшу питому вагу серед процесів деградації мають процеси водної та вітрової ерозії: 56% та 28% відповідно. Це означає, що охорона ґрунтів від ерозії є найважливішою проблемою, без вирішення якої досягнення сталого землекористування неможливе.

У рішеннях Всесвітніх Конференцій ООН з навколишнього середовища і розвитку (1992 р., Ріо-де-Жанейро; 2002 р., Йоганнесбург) відзначено, що охорона і раціональне використання ґрунтів повинні бути центральною ланкою державної політики, бо саме стан ґрунтів визначає їхню здатність виконувати продуктивні та екологічні функції, характер життєдіяльності людства й впливає на навколишнє природне середовище.

Загрози для європейських ґрунтів визначені положенням доповіді про Всесвітні ґрунтові ресурси (WorldSoilStatus, 2015), включаючи зміни вмісту органічного вуглецю, дисбаланс поживних речовин і ерозію ґрунту від вітру або води, провідних щодо втрати цінного шару ґрунту і забруднення водного середовища.

Наукова світова спільнота прискіпливо вивчає процеси ерозії ґрунтів і розробляє ефективні заходів боротьби з нею.

Ерозія: українські реалії

В Україні щорічно від ерозії втрачається від 300-400 до 500-600 млн тонн ґрунту. Разом із продуктами ерозії виноситься до 10-15 млн тонн гумусу, 0,3-0,9 млн тонн азоту, 700-900 тис. тонн фосфору, 6-12 млн тонн калію, що значно перевищує обсяги внесення добрив.

Урожайність сільгоспкультур на еродованих ґрунтах на 20-60% нижча проти нееродованих. Втрати продукції землеробства від ерозії, за експертними оцінками, перевищують 9-12 млн тонн зернових одиниць, еколого-економічні збитки внаслідок ерозії перевищують $10 млрд щороку.

Площа сільськогосподарських угідь, що зазнають згубного впливу водної ерозії, в Україні становить 13,3 млн га (32% загальної площі), у тому числі 10,6 млн га орних земель. У складі еродованих земель налічується 4,5 млн га із сильно- та середньозмитими ґрунтами, 68 тис. га повністю втратили гумусовий горизонт.

Вітровій ерозії систематично піддаються понад 6 млн га, а в роки з пиловими бурями — до 20 млн га. Так, наприклад, пиловою бурею 2007 року було охоплено 125 тис. км², що становить майже 20% площі України.

Ерозія як чинник деградації ґрунтового покриву й екологічної небезпеки оцінюється, насамперед, інтенсивністю змиву і обсягами переміщення ґрунтового субстрату. Ерозійні процеси руйнують родючий горизонт ґрунтів, знижують вміст у ньому органічних речовин, азоту, фосфору, калію, мікроелементів тощо.

Надмірне розширення площі ріллі за рахунок схилових земель порушило екологічно збалансоване співвідношення площ ріллі, лук, лісів і водойм, що негативно позначилося на стійкості агроландшафтів та зумовило значну техногенну ураженість екосфери.

Останніми роками, на жаль, призупинено здійснення заходів щодо охорони земель, картографування земельних угідь, ґрунтових обстежень, визначення територій техногенного забруднення земель.

В Україні проблема охорони земель особливо загострилася з початком реформування земельних відносин, яке було спрямоване головним чином на зміну власності та перерозподіл земель. До 1990 року питання охорони земель були пріоритетними, мали загальнодержавну підтримку, аграрії виконували практично весь комплекс робіт щодо охорони ґрунтів. Однак від перших років незалежності України ситуація погіршилась, особливо щодо впровадження гідротехнічних споруд, призначених для затримання, збору та відводу поверхневого стоку атмосферних опадів, щоби зменшити ризики розвитку деградаційних процесів. Наприклад, будівництво валів, валів-канав 1995 року сягнуло завдовжки 135,2 км, 2005-го — 3,6 км, 2011-го — 2,9 км. 1995 року збудовано протиерозійних ставків (накопичувачів твердого стоку) загальною площею 177 га, 2005-го — 7 га, а 2011-го — 5,7 га. Рекультивацію порушених земель 1990 року здійснено на площі 19,2 тис га, 1995 — 8,4 тис га, 2000 — 3,7 тис  га, а 2011 — 0,6 тис га. Це значною мірою вплинуло на розміри та збалансованість землекористувань сільгосппідприємств, що стало причиною нераціонального і неефективного використання землі і недостатньої її охорони.

Науковцями ННЦ «Інститут землеробства НААН» доведено, що назріла необхідність розробити принципово нову доктрину раціонального  землекористування та охорони земель, враховуючи сучасні досягнення землеробської, ґрунтознавчої та землевпорядної науки про умови формування та проходження ерозійних процесів та втілення в практику  набутих знань з екологічно-безпечного, ґрунтозахисного облаштування ерозійно небезпечних агроландшафтів. На нинішньому етапі розвитку досліджень з опрацювання новітніх систем ведення агровиробництва постає питання з опрацювання сучасних методологічних підходів до системи моніторингових досліджень досягнення нейтрального рівня деградації земель.

Київщина: ерозійні цифри

ВІддІл сільськогосподарського землекористування і захисту ґрунтів від ерозії ННЦ «Інститут землеробства НААН» проводить регіональний моніторинг території землекористувань сільгосппідприємств Київської області шляхом картографічного та польового обстеження стану земельних угідь з метою оцінювання природно-ресурсного потенціалу та екологічної стабільності землекористувань, розвитку ерозійно-акумулятивних процесів у системі схил-водозбір-русло малої річки.

Унаслідок високої розораності сільськогосподарських угідь Київщини щорічно зростає еродованість орних земель. (див. табл. 1).

Особливо інтенсивно ерозійні процеси розвиваються на правобережжі Київщини. Відповідно до Схеми ерозійного районування території України, регіон перебуває в ерозійно небезпечній зоні, в області переважного розвитку водної ерозії та в окрузі переважного впливу дощового стоку.

Найінтенсивніші ерозійні процеси виражені на правобережжі Дніпра, де ними охоплено понад 30% сільськогосподарських угідь. Північна і східна частини Київщини характеризуються незначним розвитком ерозійних процесів. Тут ними охоплено до 10% сільгоспугідь. На вододільних плоских ділянках ці процеси практично не розвиваються або проявляються дуже слабо.

Середньорічний змив ґрунту з орних земель часто становить 10-15 т/га, а під просапними культурами подекуди досягає 20-30 т/га. Найбільший середньорічний розрахунковий змив дрібнозему ґрунту з орних земель Київщини у Богуславському районі — 42,3 т/га.

За останні 60 років площа еродованих ґрунтів на орних землях зросла від 113,3 до 134,6 тис. га, або на 21,3%. З урахуванням еродованих ґрунтів інших видів сільськогосподарських угідь (пасовища, сіножаті, багаторічні насадження) їхня загальна площа становить 173,7 тис. га, у тому числі 134,6 тис. га орних земель, із них слабозмитих — 91,5 тис. га, середньозмитих — 28,5 тис. га, сильнозмитих — 14,6 тис. га. Серед генетичних груп ґрунтів найбільш еродовані чорноземи, незважаючи на значну їхню протиерозійну стійкість. Це пояснюється інтенсивним їхнім використанням і давністю сільськогосподарського освоєння (див. табл. 2).

Велику небезпеку для земельних угідь становить лінійна ерозія та пов'язане із нею яроутворення. Активізація яружної ерозії зумовлена антропогенним освоєнням території, яке змінило ландшафт підвищених рівнин і загальні умови яроутворення

За даними обліку, загальна площа ярів на території Київської області становить 5,3 тис. га, а їхня кількість сягає 16 тис. шт. Негативний вплив ярів позначається на прилеглій території площею близько 100 тис. га. Окремо виділяються яружно-балкові системи (Ржищівська, Росавська, Таращанська та ін.) з інтенсивністю ерозії, що перевищує нормативи у 10-20 разів.

Ступінь ураженості ярами території Київської області різна. Найбільш густа яружна мережа відмічається у лісостеповій її частині, на побережжі Канівського водосховища. У лісостеповій лівобережній та поліській частинах Київської області яружна ерозія поширена значно менше.

Актуальною є і проблема забруднення водних об'єктів продуктами ерозії ґрунтів у зв'язку з чим  проводиться комплекс досліджень з ландшафтно-екологічного моніторингу стану поверхневих та підґрунтових вод природно-територіальних комплексів.

Якою має бути боротьба з ерозією ґрунтів

Науковцями доведено, що найкращий ґрунтоохоронний (та й взагалі природоохоронний) ефект досягається у випадку застосування не окремих протиерозійних (протидефляційних) заходів, а їх взаємопов'язаних та взаємоузгоджених комплексів. Саме шляхом створення і функціонування ефективних комплексів протиерозійних (протидефляційних) заходів і досягається забезпечення екологічної стійкості агроландшафтів. У природних і господарських умовах України комплекси протиерозійних (протидефляційних) заходів найповнішим і найефектнішим чином були реалізовані у рамках розроблення ґрунтозахисної системи землеробства з контурно-меліоративною організацією території (КМОТ).

Основні складові цієї системи:

• диференційоване використання земель сільгосппризначення з урахуванням ґрунтово-ландшафтних чинників;
• контурна організація всієї території землекористування;
• адаптована до ґрунтово-ландшафтних елементів структура посівних площ і науково обґрунтованих сівозмін;
• заміна традиційних технологій обробітку ґрунту на ґрунтозахисні, адаптовані до зональних особливостей;
• консервація середньо— і сильноеродованих земель із наступним їх залуженням або залісненням;
• протиерозійні заходи постійної дії — гідротехнічні, лісомеліоративні та агротехнічні.
• Ґрунтозахисної системи землеробства з контурно-меліоративною організацією території — КМОТ надійно гарантує екологічний і економічний ефект. У господарствах, де освоєна ця система, імовірність прояву ерозії вкрай низька, а продуктивність землеробства висока.

Науковці ННЦ «Інститут землеробства НААН» напрацювали чималий досвід розроблення й впровадження різних проєктів організації території землекористувань, у тому числі з ґрунтозахисною системою землеробства з контурно-меліоративною організацією території (КМОТ) і охорони земель в ерозійно небезпечних агроландшафтах.

Багаторічний досвід впровадження контурно-меліоративної системи землеробства в складних екологічних умовах дозволяє зробити наступні висновки.

1. У зв'язку з реорганізацією сільгосппідприємств та утворенням нових агроформувань виникає потреба у створенні моделей оптимізації структури земельних угідь землеволодінь і землекористувань на основі еколого-ландшафтного підходу.

Це положення обумовлює необхідність коригування та уточнення основних методологічних положень та підходів щодо ґрунтозахисних систем землеробства та організації території сільгосппідприємств з метою системної оптимізації використання природних і матеріально-технічних ресурсів, диференційованого адаптування землекористування до ґрунтово-ландшафтно-кліматичних факторів, а також регулювання деградаційних процесів.

2. Реалізація проєктів створення екологічно-стійких агроландшафтів без участі держави у фінансуванні протиерозійних робіт не має перспектив. Як показує досвід, навіть побудовані гідротехнічні споруди можуть бути втрачені, якщо не здійснюватиметься комплекс робіт по догляду за ними, не застосовуватиметься економічне стимулювання щодо протиерозійної діяльності.
3. Залишається актуальною проблема усвідомлення спеціалістами сільгосппідприємств різних форм власності щодо необхідності запровадження складових контурно-меліоративної системи землеробства, адаптованих до ландшафтно-геохімічних умов території землекористування.

Тривалі наукові дослідження із визначення агроекологічної ефективності ґрунтозахисних технологій вирощування культур проводилися у польовому досліді Інституту землеробства, який закладений 1974 року на схилі крутизною 5-6° південно-східної експозиції. До закладання польового досліду в агроландшафті було здійснено ґрунтозахисне контурно-меліоративне облаштування території, шляхом будівництва системи протиерозійних гідротехнічних споруд із закритим дренажем, розрахованим на повне затримання і безпечне відведення поверхневого стоку талих та зливових вод.

Ґрунт дослідних ділянок — чорнозем типовий сильнозмитий крупнопилуватий легкосуглинковий на лесі, характеризується дуже низькою забезпеченістю азотом, підвищеною — рухомими сполуками фосфору та обмінного калію.

Приймаючи технічні рішення по операційному змісту агротехнологій, що досліджувались у тривалому стаціонарному досліді, керувалися теоретичним положенням про однозначність висновку, за яким захист ґрунтів від ерозії є функцією раціональної виробничої технології і має базуватися на підтриманні високої водовбирної здатності, особливо поверхневого стоку, та підвищенні протиерозійної стійкості змитих ґрунтів.

Схемою польового досліду передбачалося дослідження технологій вирощування сільгоспкультур:

• загальноприйнята, що базується на оранці 20-22 см;
• ґрунтозахисна, що базується на плоскорізному обробітку на 20-22 см;
• ґрунтозахисна, що базується на плоскорізному обробітку на 10-12 см з одночасним щілюванням на 40 см.
• Чергування культур дослідної сівозміни: багаторічні трави (люцерна) — пшениця озима, хрестоцвіті пожнивно — ячмінь ярий з підсівом багаторічних трав. Способи обробітку ґрунту вивчали у поєднанні з системою удобрення культур сівозміни.

Доведено, що під впливом різноглибинних безполицевих обробітків і щілювання  формується верхній ерозійно стійкий шар ґрунту, який зменшує руйнівну дію талих і зливових вод, внаслідок чого у 2,5-3,0 разу знижується змив ґрунту у порівнянні з полицевим обробітком.

Встановлено, що в середньому втрати ґрунту за тривалий цикл спостережень при оранці становили 7,4-5,7 т/га, а за плоскорізних обробітків і щілюванні 2,8-3,7 т/га відповідно.

Для вирішення проблеми ефективного захисту ґрунтового покриву схилових агроландшафтів від прогресуючого розвитку ерозійних процесів, досягнення нейтрального рівня деградації змитих ґрунтів, підвищення показників їх родючості та продуктивності сільськогосподарських культур за контурно-меліоративного землекористування необхідно застосовувати на схилових землях ґрунтозахисні агротехнології вирощування сільськогосподарських культур, за обробітку ґрунту без обертання скиби та впровадженні зерно-трав'яних сівозмін.

Встановлено позитивний вплив технологій вирощування на урожайність культур ґрунтозахисної сівозміни, які базуються на застосуванні плоскорізних обробітків різної глибини і доповнюються щілюванням, при цьому забезпечуються більш сприятливі умови росту і розвитку рослин та надійний захист ґрунтового покриву від змиву і розмиву за проходження водно-ерозійних процесів.

Розроблена ННЦ «Інститут землеробства НААН» «Модель ґрунтозахисної адаптивно-ландшафтної системи землеробства» як наукова інформація щодо прикладів найкращої практики у сфері охорони та сталого використання земель на національному рівні включена до Національного звіту щодо впровадження Конвенції ООН про боротьбу з опустелюванням (захист ґрунтів від ерозії), який завантажено на  спеціальному Веб-порталі Конвенції.

ННЦ «Інститут землеробства НААН»  визначено та опрацьовано новітні підходи до основних напрямків розвитку сучасних систем землекористування  та землеробства, впровадження заходів  з охорони і раціонального використання земель  сільгосппризначення, захисту їх від деградаційних процесів, що має стати основою для прогнозування  тенденцій розвитку сільських територій держави на середню та довгострокову перспективу, а також виступити надійним підґрунтям для прикладних механізмів реформування вітчизняного агропромислового комплексу держави.

Нехтування заходами з охорони земель в сучасних умовах, всезростаюче антропогенне навантаження на сільськогосподарські землі, скорочення обсягів меліоративних та інших ґрунто-водоохоронних заходів, порушення основ систем землеробства обумовило погіршення якості земель, втрату їх родючості, призвело до поширення ґрунтовтоми, виснаження,  а також до активізації ерозійних та інших деградаційних процесів.

Все вищезазначене, безумовно, вимагає розробки та впровадження проєктних рішень щодо формування еколого-безпечної структури сільгоспугідь у межах землекористування аграрних підприємств і особливо при наявності схилових еродованих земель.

Встановлено, що головним інструментом раціоналізації використання та охорони земель, створення сприятливого екологічного середовища і покращення природних ландшафтів має стати розроблення і впровадження проєктів землеустрою, що забезпечують охорону та раціональне використання сільськогосподарських ландшафтів, в тому числі проєктів організації території землекористувань, землеволодінь, впорядкування сівозмін, захисту ґрунтів від ерозії, підвищення родючості ґрунтів.

Відділом сільськогосподарського землекористування і захисту ґрунтів від ерозії ННЦ «Інститут землеробства НААН» розроблено науково-методичні положення та визначено основні складові проектування новітньої моделі ґрунтозахисної адаптивно-ландшафтної системи землеробства з контурно-ландшафтною організацією території, яка передбачає раціоналізацію землекористування, забезпечує оптимізацію структури та співвідношення сільськогосподарських угідь, за урахування екологічних та ресурсо-економічних обмежень, визначаючи основним  критерієм оптимізації — захист сільськогосподарських угідь від деградаційних, в тому числі водно-ерозійних процесів, що забезпечить високу продуктивність та екологічність сільськогосподарського виробництва у процесі  землевпорядного проєктування.

Реалізація агроекологічних принципів формування ґрунтозахисної системи землеробства, шляхом розробки та освоєння проєктів організації території конкретних землекористувань дає змогу знизити втрати ґрунту в ерозійно небезпечних агроландшафтах до екологічно допустимих норм (для чорноземів — норма середньорічної ерозійної втрати ґрунту становить

2,6-4,5 т/га, сірих і темно-сірих ґрунтів 2,2-2,5 т/га), поліпшити гідрологічний режим схилових земель (зменшити на 25-30% непродуктивні втрати поверхневого стоку).

Сподіваємось, що наша спільна турбота про землю, особливо дар природи — унікальні українські чорноземи, що становлять(9% світових та 30% європейських запасів,  і в подальшому буде скарбницею з якої черпає свої сили народ і майбутні покоління, яким випала честь жити на цій Богом даній землі!

Лариса Коломієць, завідувачка відділу сільськогосподарського землекористування і захисту ґрунтів від ерозії ННЦ «ІЗ НААН», канд. с.-г. наук