Агроекологічна оцінка грунтів України

Агроекологічна оцінка грунтів УкраїниСкачать карту «Агроекологічна оцінка грунтів України»

Скачать «Экологические карты и атласы» бесплатно, а также скачать много других карт можно в нашем архиве карт

Грунт – це тонкий верхній шар земної кори (від десятків сантиметрів до двох-трьох, а  інколи і більше метрів), який виник внаслідок його перетворення під впливом води, повітря, організмів і має природну родючість. Грунти складаються з твердої, рідинної (грунтової вологи) та газоподібної (грунтового повітря) частин, рослин, тварин, мікроорганізмів і є однією із складових біосфери, базовим компонентом будь-якого ландшафту. Функціонування грунтів - значно впливає на стан ландшафтів і біосфери в цілому, а через них - на якість середовища існування населення. Крім того, грунтовий покрив є основою сільськогосподарського виробництва, визначаючи у багатьох випадках регіональну специфіку землекористування.

Грунти - багатофункціональні системи, що мають важливе екологічне значення. Вони виконують функцію середовища існування, акумулятора і джерела речовини та енергії для організмів, проміжного ланцюга між біологічним і геологічним кругообігами, захисного бар'єра й умови нормального функціонування біосфери в цілому тощо. Названі функції грунтів утворюють їх екологічний потенціал.

На пропонованій карті відображена його складова - агроекологічний потенціал, тобто здатність грунтів виконувати функцію сільськогосподарських угідь, створювати оптимальні умови для росту і розвитку сільськогосподарських рослин, а також підтримувати екологічну рівновагу в агроландшафтах і природному середовищі. Він визначався за показниками, щохарактеризують: потужність гумусного шару грунту; вміст поживних речовин (фосфор, калій); рівень і мінералізацію грунтових вод; біотичний потенціал або біопродуктивність земельних угідь (середньорічне продуктивне зволоження, період вегетації, середньорічний радіаційний баланс); стійкість грунтів до забруднення (суми активних температур, крутизна схилів, кам’янистість, структурність, питомий опір, механічний склад, вміст гумусу, тип водного режиму, реакція рН, ємність іонів, залісненість, розораність, господарська освоєність); забрудненість радіонуклідами (цезій, стронцій, плутоній, америцій), важкими металами (валовий вміст у грунті бору, молібдену, марганцю, цинку, кобальту, нікелю, міді, хрому, свинцю та інших), пестицидами і мінеральними добривами з урахуванням природних особливостей грунтів; несприятливі природно-антропогенні процеси (ступінь ураженості територій яружною і площинною ерозією, зсувами, суфозією лесових порід, дефляцією, карстом, селями, засоленням, підтопленням, просіданням і зсувами над гірничими виробками тощо).

Розглянемо основні складові агроекологічного потенціалу грунтів України. За даними Держкомстату України, на початок 2000 року земельний фонд держави становив 60,4 млн. га. Сільськогосподарські землі займають 72% території, з них сільськогосподарські угіддя - 69,3, у тому числі рілля - 54,4, перелоги - 0,4, багаторічні насадження - 1,6, сіножаті - 3,8, пасовища - 9,1%. Лісові та інші насадження складають 17,2%, заболочені землі - 1,6, відкриті землі без рослинного покриву - 1,8, землі, вкриті водою - 4,0%.

Внаслідок проведення земельної реформи у державній власності залишається 29,7% сільськогосподарських угідь, які використовуються переважно для забезпечення наукової діяльності, з навчальною метою, а також для насінництва. Реорганізовано понад 10 тис. колгоспів, створено 42 тис. фермерських господарств, сформовано понад 11 млн. власників особистих підсобних господарств, присадибних ділянок, садів.

Сучасне сільськогосподарське виробництво характеризується невизначеністю у співвідношенні між сільськогосподарськими угіддями, незбалансованістю біохімічних речовин і енергії в агроландшафтах, недосконалістю протиерозійних систем охорони грунтів та моніторингу земельних ресурсів. Назване зумовлює не тільки зниження потенційної родючості грунтів, але й порушення екологічної стійкості навколишнього середовища, зниження продуктивності сільськогосподарських угідь. За сучасних умов землеробства щорічні втрати гумусу становлять 600-700 тис.т, а поживних речовин - 100 кг/га і більше. Наприклад, чорноземи України, що складають майже 8,5% світових запасів чорноземних грунтів, колись містили до 8-10% гумусу. За авторитетними свідченнями вчених, наші чорноземи втратили за останні 100 років 25-30% гумусу і 20-30% своєї родючості.

Погіршуються також водно-і агрофізичні властивості грунтів. Особливо негативно впливають на стан агроландшафтів розораність сільськогосподарських угідь, несприятливі природно-антропогенні процеси, техногенні викиди промисловості, забрудненість радіонуклідами і пестицидами тощо.

Згідно з чинними нормами, площа розораності земель у загальній площі на рівні 60-80% вважається несприятливою, 25-60 - умовно сприятливою і менше 25 - сприятливою. Оптимальну оцінку розораності земель мають незначні території, переважно в Українському Поліссі, гірських районах Карпат і Криму. Нині в Україні є надзвичайно високий рівень розораності території: тільки близько 8% площі (5 млн. га) знаходиться у природному стані (болота, озера, ріки, гори). Сільськогосподарська освоєність земельного фонду становить 72,2% суші, зокрема розораність складає 57,3%. Найвищу сільськогосподарську освоєність території мають землі Запорізької (88%), Миколаївської (87), Кіровоградської (86), Дніпропетровської, Одеської (по 83) та Херсонської (82%) областей. Дещо нижча вона в лісостепових областях, у півтора - два рази менша в межах Полісся. Розораність земель в Україні є найвищою в світі. Для порівняння: в США розораність території становить 19%, Франції і Німеччині – 33, Італії – 31%, тобто має сприятливі та умовно сприятливі характеристики. Така висока розораність небажана з економічної і екологічної точок зору, адже вона різко знижує природний потенціал території, робить її одноманітною, а господарство - вузькоспеціалізованим.

Таким чином, сучасне використання земельних ресурсів України не відповідає вимогам раціонального природокористування, а саме: порушено екологічно допустиме співвідношення площ ріллі, природних кормових угідь, багаторічних насаджень. Це також негативно впливає на стійкість природних ландшафтів до техногенного навантаження.

Несприятливі природно-антропогенні процесице зсуви, ерозія, суфозія, дефляція, карст, селі, засолення, підтоплення, просідання тощо. За 1960-1996 роки кількість випадків прояву небезпечних процесів зросла в середньому у 3-5 разів. На 80% міських територій спостерігається прояв близько 20 видів небезпечних для населення природно-антропогенних процесів, серед яких загрозливими залишаються підтоплення, зсуви, абразія, карст. Найбільше вони відбуваються у Волинській, Тернопільській, Хмельницькій, Вінницькій, Одеській, Херсонській областях та Автономній Республіці Крим. У 2240 населених пунктах підтоплюється 800 тис. га земель, а в 200 - відбуваються зсуви, карсти.

В Івано-Франківській і Закарпатській областях, Автономній Республіці Крим на 70% гірських водозаборів, переважно в низькогір’ї, розвинуті селеві процеси. В Україні ними уражено 3-25% території.

Водною та вітровою ерозією охоплено понад 17,0 млн.га сільськогосподарських угідь, або 40,9% їх загальної площі. Найбільше еродовано грунтів у Донецькій (70,6%), Луганській (62) і Одеській (56) областях. Еродовані землі включають 4,7 млн. га середньо- і сильно змитих, у тому числі 68 тис. га таких, що повністю втратили гумусний горизонт. Загалом в Україні щорічне збільшення площі еродованих земель складає в середньому близько 80-120 тис. га. Економічні збитки тільки через ерозію грунтів перевищують 9,1 млрд. гривень.

Ще більш небезпечною є яружно-лінійна ерозія грунтів. Лінійний розмив руйнує не тільки грунт, а й весь природний комплекс. У процесі утворення яружно-балочних систем з обороту вилучаються величезні площі сільськогосподарських земель. З розвитком ярів знижується рівень підгрунтових вод, землі стають непридатними для житлового, промислового і шляхового будівництва. Одним з найбільших лих після ерозії грунтів є, мабуть, їх засолення, головна причина якого - незбалансоване зрошення. Ерозія та засолення призводять до опустелювання земель. На зрошуваних землях урожайність спочатку значно підвищилась, але згодом вони стали непридатними через “білу отруту”. Так називають місцеві жителі сіль, якою забиті всі пори грунту і його поверхня внаслідок випаровування грунтових вод. Саме тому деградують і втрачають родючість зрошувані землі. Зокрема, на 80% зрошувальних площ відбувається процес техногенного підтоплення; 14% від загальної площі поливних земель піддаються ерозії; 5- перезволожуються, 7,7- складають грунти з підвищеною кислотністю; ураженість процесами вторинного засолення грунту складає 11-25%. До масового зрошення на значних територіях росли дикі трави, чагарники, на розумно зрошених землях була постійно висока врожайність полів і садів. Нині через перезволоження, надлишок води в грунтах, їх засоленість гинуть дерева, поля, сади, виноградники. В найближчих до полів селах вода заливає погреба, значно погіршується стан питної води, особливо навколо Північно-Кримського, Каховського та Краснознам’янського каналів.

Негативні наслідки має також осушення грунтів в Поліссі. Так, 43,2% площі земель з осушувальною мережею мають підвищену кислотність; 7,6 - засолені, 10,7-перезволожені, 12,8 - заболочені, 18,4 – піддаються вітровій і 4,6 - водній ерозій.

Якщо узагальнити всі зміни, то майже на 22 відсотках території України можна спостерігати сильно, дуже сильно уражені та непридатні до повного використання грунти. Така ситуація значно погіршує умови проживання і виробничої діяльності населення, особливо негативно впливає на стан його здоров’я. Це вимагає вжиття необхідних науково обгрунтованих заходів, спрямованих на підвищення родючості земель та одержання екологічно чистих продуктів харчування.

Техногенна забрудненість грунтів залежить від їх типу, кількості надходження промислових відходів, радіонуклідів, пестицидів і мінеральних добрив. Низькобуферні малогумусні дерново-підзолисті грунти можуть зазнавати значного впливу забруднюючих речовин. В умовах кислого середовища вони трансформуються у більш рухомі сполуки, мігрують до нижчих шарів і грунтових вод. В умовах нейтрального або лужного середовища на високобуферних грунтах (чорноземних, темнокаштанових) забруднюючі елементи, як правило, знаходяться в пасивному стані та малодоступній для рослин формі.

Значної екологічної шкоди земельним ресурсам завдає забрудненість грунтів викидами промисловості та хімізації в сільському господарстві. У містах загальним джерелом забруднення грунтів важкими металами є підприємства чорної та кольорової металургії, легкої промисловості, ТЕЦ. Небезпека забруднення грунтів визначається не тільки вмістом важких металів, але й класом небезпеки окремих токсикантів. До першого класу шкідливості відносяться миш’як, кадмій, ртуть, селен, свинець, цинк, фтор, бенз/а/пирен; до другого - бор, кобальт, нікель, мідь, молібден, сурма, хром; до третього - барій, ванадій, вольфрам, марганець, стронцій. Їх вміст у грунтах може оцінюватися як за валовими, так і рухомими формами елементів. Багато з них можуть призводити до захворюваності людей.

Складний характер має забруднення грунтів хімічними засобами захисту рослин. Зменшення у кілька разів обсягів використання пестицидів в останні роки хоча і сприяло зниженню забруднення грунтів та сільськогосподарської продукції отрутохімікатами, але ситуації суттєво не змінило. Це обумовлене тим, що залишкова кількість пестицидів знаходиться в грунті тривалий час. Чим більше пестицидне навантаження на грунти, тим вища їх шкідливість для населення. Пестициди можуть викликати інтоксикацію, алергійні реакції, пониження імунної реактивності, ураження нервової системи, патологічний стан печінки, серцево-судинної системи та інше.

Близько 50% загального приросту врожаю забезпечують мінеральні добрива, 25% - технології вирощування. Однак не варто забувати, що неправильне використання мінеральних добрив - азотних, фосфорних, калійних, комплексних та інших - супроводжується небажаною побічною дією: в забрудненні природного середовища і пояснюється незбалансованим використанням добрив, відхиленням від норм їх внесення. Деякі види мінеральних добрив можуть сприяти підвищенню кислотності грунтів, накопиченню в них небезпечних залишків. Відомо, що рослини засвоюють лише 50% азотних та 10-20% фосфорних добрив, решта - вимиваються атмосферними опадами. При неправильному використанні мінеральних добрив у природному середовищі може накопичуватися у підвищених кількостях азот, фосфор, калій. Це призводить до підкислення грунтового розчину, забруднення грунтових вод у результаті фільтрації добрив (особливо азотних), підвищення вмісту нітратів, сульфатів, хлоридів у колодязній воді, накопичення залишкових запасів нітратного азоту в продукції рослинництва, забруднення водосховищ, річок залишками добрив внаслідок процесів ерозії тощо, що завдає шкоди здоров’ю людей, тварин, рибному господарству.

Протягом останніх 30-40 років агроландшафти України постійно зазнавали різних видів радіаційної забрудненості - атмосферних викидів радіонуклідів внаслідок випробування ядерної зброї, відходів при переробці сировини на підприємствах ядерно-паливного циклу тощо. До 1986 року радіаційна обстановка на території держави визначалася переважно такими радіонуклідами як калій-40, радій, торій і лише частково стронцієм-90 і цезієм-137. Перші три радіонукліди природного походження зумовлювали основний радіаційний фон на більшій частині території України в межах 7-14 мкр/год. І лише в окремих регіонах, особливо там, де граніти виходять на поверхню землі, він був у 6-8 разів вищий. Стосовно двох останніх радіонуклідів, то їх присутність у грунті зумовлювалась глобальними опадами внаслідок випробування ядерної зброї. Їх розподіл на території держави був відносно рівномірним і знаходився в межах 0,01 - 0,05 Кі/кв.км

Внаслідок аварії на ЧАЕС в навколишнє середовище викинуто понад 50 мКі таких небезпечних радіонуклідів, як стронцій, цезій, плутоній, йод, що становить наближено (за оцінками МАГАТЕ) 3,5% їх кількості в реакторі на час аварії. Радіоактивного забруднення у зв’язку з аварією і подальшим поширенням радіонуклідів зазнала територія площею понад 4,5 млн. га сільгоспугідь.

Згідно з чинним законодавством, території, забруднені цезієм-137, 134 до 1 Кі/кв.км, стронцієм-90 до 0,02 та плутонієм-239, 240 до 0,005 Кі/кв.км, вважаються умовно чистими. Ведення сільськогосподарського виробництва на них можливе без обмежень. З більшою щільністю забруднення необхідно застосовувати комплекс агрохімічних, агротехнічних і організаційних заходів для зменшення переходу радіонуклідів з грунту в рослини. Неможливе ведення сільськогосподарського виробництва в зоні безумовного відселення, де щільність забруднення грунту цезієм-137, 134 перевищує 15 Кі/кв.км, стронцієм-90 - 3 і плутонієм-239, 240 - 0,1 Кі/кв.км. Ця зона разом із зоною відчуження займає 3,9 тис. кв.км території України, або 10,9%, охоплює 168 населених пунктів, у яких проживало 48,9 тис. осіб.

Чорнобильська катастрофа створила надзвичайно небезпечну для здоров’я людей і навколишнього середовища радіаційну обстановку на значній території України.

Стійкість грунтів до забруднення промисловими підприємствами, тваринницькими комплексами, фермами, мінеральними й органічними добривами, пестицидами тощо визначалася за показниками, які характеризують суми активних температур, крутизну схилів, кам’янистість, структурність, питомий опір, механічний склад, вміст гумусу, тип водного режиму, реакцію рН, ємність іонів, залісненість, розораність, господарську освоєність земель. На карті оцінка стійкості земель виконана в межах адміністративних районів України з подальшими розрахунками в межах фізико-географічного районування країни. Від ступеня стійкості грунтів значною мірою залежить рівень їх техногенного забруднення. Як свідчить карта, стійкість грунтів збільшується в напрямку з півночі на південь. Дерново-підзолисті грунти Полісся і каштанові (сухі степові) в комплексі із солонцями та солончаками мають дуже низьку стійкість до техногенного навантаження. Найбільш стійкі - чорноземні грунти. Саме цим, на нашу думку, пояснюється високий "імунітет" території до техногенного навантаження в Придніпровсько - Донецькому регіоні України.

Згідно із "Земельним кодексом України" (2001), природно-сільськогосподарське районування є основою для оцінки земель і розроблення землевпорядної документації щодо їх використання та охорони. Першим кроком до цього є проведене агроекологічне зонування території, яке може бути основою стратегії екологічно раціонального використання земель.

Для агроекологічних зон з умовно сприятливою і задовільною оцінкою агроекологічного потенціалу виділяється зона економічно доцільного використання земельде землекористування необхідно організовувати з урахуванням придатності грунтів для бажаних, економічно допустимих та екологічно доцільних видів їх використання.

Для агроекологічної зони з умовно задовільною оцінкою агроекологічного потенціалу пропонується зона використання земель у режимі збереження. Під режимом збереження розуміють обмеження на форми та інтенсивність експлуатації земель для забезпечення природного розвитку грунтів в умовах, які виключають такий антропогенний вплив, який призводить до зміни функції грунтів. Це не консервація певних територій, а особлива форма експлуатації грунтів, спрямована на збереження їх біоресурсного потенціалу.

Для погіршеного агроекологічного потенціалу грунтів бажано виділити зону екологічно адаптативного використання земель. При організації землекористування необхідно враховувати придатність грунтів для конкретних видів використання і факт їх екологічної важливості для ландшафту в цілому. Деякі види використання земель заборонені у зв’язку з тим, що вони можуть призвести до порушення ландшафтозберігаючих функцій грунтів і відповідно до неконтрольованих змін інших компонентів ландшафтів.

На базі зони екологічного лиха пропонується виділити зону використання земель у режимі відновлення. Під режимом відновлення розуміють тимчасове вилучення території з традиційного господарського обороту для реалізації особливих форм землекористування, мета яких - створення умов для реабілітації втрачених у зв’язку з антропогенною діяльністю функцій грунтового покриву. Землекористування повинно організовуватися таким чином, щоб придати грунтам тренд до відновлення їх екологічних функцій.

Карту агроекологічної оцінки грунтів можна використати як основу для виконання природно-сільськогосподарського районування земель або подальшого агроекологічного аналізу грунтових ресурсів на більш детальних рівнях дослідження, а також для визначення економічної оцінки земель, проведення земельної реформи і широкої екологічної освіти населення.