Як війна впливає на родючість ґрунтів та якість їжі?

Вирви від вибухів, окопи, токсичні речовини від польоту ракет і рух важкої техніки — це все впливає на якість ґрунтів та продукти, які ми вирощуємо. 

Через війну в Україні забруднені понад п‘ять мільйонів гектарів сільськогосподарських земель. За попередніми підрахунками Міністерства захисту довкілля та природних ресурсів України, російське повномасштабне вторгнення завдало шкоди українським ґрунтам збитків на понад 19 мільйонів гривень.

Про те, як забруднення ґрунтів впливає на продукти, що робити для відновлення якості землі та чому розмінування і засипання вирв від ракет недостатньо для використання територій у вирощуванні продовольства, читайте у матеріалі.

Науковці розрізняють чотири типи руйнування ґрунтів. Механічне — зміна структури ґрунтового покриву. Вона відбувається, коли родючий шар руйнується або змішується з іншими шарами через риття окопів, траншей. Після таких змін ґрунт втрачає свої родючі властивості, гірше утримує вологу та стає менш придатним для вирощування врожаю. До механічного забруднення також призводить рух військової техніки — ґрунт ущільнюється та стає більш посушливим.

Другий тип — фізичне забруднення — зміна властивостей ґрунтів. Військова техніка спричиняє вібрації, а вибухи чи пожежі, крім прямих руйнувань, порушують температурний режим, який визначає вологозабезпеченість рослин. 

Третій — хімічне — відбувається внаслідок витоку палива, продуктів горіння, що осідають на ґрунт з повітря, і токсин від вибухових речовин у снарядах. Проте вибух боєприпасу — це не лише хімічне забруднення, а й механічне. Вибухова хвиля призводить до ерозії ґрунтів, що надалі загострює питання зміни клімату та адаптації до неї.

Четвертий  тип — біологічне — загибель всього живого в ґрунті, в першу чергу мікробіоти, яка відповідає за його здоров’я та родючість. Вона гине як від переущільнення ґрунту, теплових ударів, руйнування горизонтів ґрунту, так і від вибухонебезпечних токсичних речовин.

«100% хімічної частини снаряда потрапляє у довкілля. Щось у повітря, щось — одразу до ґрунту, а щось вимивається водою і йде до наземних та підземних вод. Так у землі з’являються алюміній, мідь, кобальт та інші важкі метали. Внаслідок окиснення вибухівки у повітря, ґрунт та воду потрапляють сполуки сірки й азоту», — каже науковиця Інституту мікробіології і вірусології імені Заболотного НАН України, докторка біологічних наук Людмила Білявська.  

Науковці Інституту мікробіології і вірусології відібрали зразки ґрунту з місць ведення бойових дій у Київській, Чернігівській, Харківській, Донецькій та Сумській областях. Це ґрунт із вирв від ракет і бомб, з-під мін і спалених танків, з місць, звідки стріляли танки та працювали ракетні установки. Дослідники перевірили землю на біологічну активність і визначили, що змінюється в її структурі. 

«За нашими результатами, найчутливішими до токсичних речовин є агрономічно корисні мікроорганізми, від яких залежить утворення родючого шару ґрунту та його здоров’я. У здоровому ґрунті мають бути мільярди мікроорганізмів, через інтенсивне застосування хімічних пестицидів їх чисельність зменшилась і так на три порядки, а через теперішні військові руйнування у зразках лишились лише десятки тисяч мікроорганізмів», — говорить Людмила Білявська.

Небезпечні речовини мають властивість потрапляти через ґрунт у воду чи рослини, які на ньому вирощуються, а звідти — в організм людей, які вживатимуть готові продукти. Дослідження Інституту мікробіології і вірусології підтвердило, що токсичні речовини мігрують із ґрунту до рослин, а потім — до столу. 

«Під час визначення фітотоксичності (здатність речовин здійснювати отруйний вплив на рослини — ред. ) ґрунтів за допомогою тестів на проростках пшениці деякі зразки не продемонстрували змін (вирощені на обробленому ґрунті консорціумом мікроорганізмів, що є деструкторами токсикантів), у деяких — довжина і маса проростків зменшилася (у порівнянні з  необробленими мікробними препаратами ґрунтами), що свідчить про пришвидшення процесів розпаду токсикантів», — пояснює науковиця. 

Шкідливі речовини, які потрапляють у ґрунт, іноді є менш токсичними, ніж продукти їхнього розкладання, яке може тривати певний час. 

Поля, де раніше вирощували органічну продукцію, стали непридатними, навіть якщо на них не велися бойові дії, зауважує Людмила Білявська. Політ ракети над полем впливає на родючість, тому що виділяється токсичне ракетне паливо. 

«Залишки палива можуть осідати, наприклад, на пшеницю. У результаті у виготовленій продукції вже є токсичні речовини. Тоді зерно пшениці вже не можна використовувати для харчування», — пояснює науковиця. 

Натомість якщо обробити насіння рослин, що будуть вирощуватися, відповідним комплексом розроблених біопрепаратів, це допоможе рослинам уникнути фітотоксичного стресу і зменшити накопичення в них токсичних речовин, в тому числі нітратів. 

«Найбільше на себе можуть витягувати токсичних речовин конюшина, соняшник, пшениця, кукурудза», — каже вона. 

З перших хвилин підриву дамби хвилі дніпровської води не лише затоплювали населені пункти, але і почали зносити верхній родючий шар ґрунту. На його відновлення можуть піти сторіччя. 

Також це призвело до зневоднення районів, що розташовані вище дамби і використовували воду для поливу полів. Іншою проблемою є вимивання захоронених токсичних відходів, сміттєзвалищ, скотомогильників, змив із кладовищ, каналізаційних відходів, вигрібних ям. 

«Ці всі токсичні речовини вже дійшли до басейну Чорного моря, а частина осяде на ґрунтах по дорозі та піде в підземні води. Вода стане непридатною для живих організмів, зміниться її солоність і не лише біля берегів півдня України, а й у всьому басейні Чорного моря. Ми навіть до кінця не можемо уявити масштаби та наслідки цієї екологічної катастрофи», — каже Людмила Білявська. 

Для відновлення родючості постраждалих ґрунтів і введення їх в експлуатацію недостатньо лише розмінування або засипання усіх наявних вирв. Залежно від рівня пошкодження земельної ділянки необхідно підбирати відповідний ефективний захід з відновлення. 

Прискорене відновлення територій можливе, але розробка допоміжних біотехнологій потребує часу та інвестування коштів для проведення відповідних досліджень.

«Просто загорнути вирву і вирощувати на ній сільськогосподарську продукцію не можна, бо, в кращому випадку, якщо рослина навіть і виросте, то всі ті токсичні речовини, що лишилися в ґрунті, перейдуть в неї через вбирну здатність її коріння, а потім будуть накопичуватись і у самій продукції», — пояснює Людмила Білявська. 

Відповідно до дослідження ГО «Екодія», виділяють п’ять рівнів пошкодження земельної ділянки. Якщо пошкодження низького або середнього рівнів, то можливими інструментами для відновлення можуть бути рекультиваційні заходи, як фіторемедіація. 

У випадках пошкодження катастрофічного рівня (75-100% площі) оптимальним способом є вилучення із сільськогосподарського використання (консервація), тобто природне відновлення. 

Потрібні комплексні рішення, що передбачають: 

●      комплексну еколого-геохімічну оцінку ґрунтів повоєнних ландшафтів  з метою всебічного дослідження та визначення пріоритетів для відновлення;

●      діагностику біологічної активності зразків ґрунту з місць бойових дій та визначення фітотоксичності (здатність речовин здійснювати отруйний вплив на рослини — ред.) у лабораторних умовах;

●      розроблення схеми застосування комплексних мікробних біотехнологій залежно від стану ґрунту, визначених токсичних речовин і доступності обробки;

●      розроблення планів консервації найбільш пошкоджених земель, де інші заходи з відновлення є економічно невигідними, а краще відновлюватися природним шляхом.

«Правильне використання мікробних біотехнології, розроблених в Інституту мікробіології і вірусології, не лише дасть змогу прискорити відновлення ґрунтів, а й сприятиме їхньому швидкому поверненню до землекористування як ресурсу для отримання екологічної продукції — якісніших врожаїв», — каже науковиця. 

Необхідно застосовувати консорціуми мікроорганізмів, які здатні розкладати токсичні речовини та мікробні препарати для створення високого вмісту корисної мікробіоти у ґрунтах. Це дасть їм змогу розпочати відновні процеси. Для вилучення токсичних речовин можна застосовувати фіторемедіанти (бобові, злакові, хрестоцвіті та ін. рослини). Наразі в Інституті розроблена лінійка біопрепаратів, які не лише розкладають токсичні речовини в ґрунті, а і підвищують адаптаційну здатність та стресостійкість рослин фіторемедіантів. 

За словами науковиці, застосування цих мікробних біопрепаратів дозволить прискорити розкладання токсичних речовин у ґрунті, регулюватиме ріст і розвиток фіторемедіатів та їх здатність для виведення  токсикантів, і сприятиме швидкому поверненню ґрунтів для вирощування екологічної сільськогосподарської продукції поліпшеної якості. 

«Рекультиваційні заходи важливі для відновлення стану і родючості земель. Проте у кожному випадку потрібно оцінювати, чи вони будуть економічно й екологічно вигідними, чи доцільніше вивести ці землі із сільськогосподарського призначення і дати їм можливість відновитися природним шляхом», — зазначають в «Екодії». 

Додають, що «деградація ґрунтів в Україні відбувалася ще до повномасштабного наступу, адже майже 60% земель — це орні землі. Війна лише поглиблює негативні тенденції. Тому важливо не лише прагнути повернути всі землі до обробітку, а мислити комплексно, враховуючи обов’язково екологічні та соціальні аспекти».

«Реальна екологічна небезпека страшніша навіть за війну, бо вбиває поступово, з “прицілом” на багато поколінь», — каже Людмила Білявська.

Матеріал створено в рамках інформаційної співпраці