Земля из-под ног

Ученые пытаются выращивать растения и на других планетах. Но на земле почва остается основным средством аграрного производства и важнейшим ресурсом для возделывания сельхозкультур. Это не только незаменимая, но и сложно восстанавливаемая природная структура. Поэтому состояние грунтов, их физико-химические свойства и плодородие являются важными факторами для эффективного агропроизводства.

Главной проблемой «земельных ресурсов» Украины специалисты называют деградацию почв. Это не проблема последних десятилетий. По словам генерального директора ГУ «Держгрунтохорона» Игоря Яцука, использование естественного плодородия почвы без попытки ее восстановить — признак низкого уровня развития как культуры земледелия, так и общества в целом.

Из-за недальновидности отдельных аграриев и стремления к быстрой прибыли, мероприятия по улучшению почв в стране сократились до минимума, некоторые работы вообще не проводятся. Сельхозпредприятия, которые заинтересованы в сохранении и восстановлении плодородия почв, сегодня скорее исключение, чем правило. В результате качество почв продолжает ухудшаться. По данным специалистов, наиболее характерные для украинских почв негативные изменения связаны с потерей гумуса и питательных элементов, эрозией верхнего слоя, разрушением структуры, подкислением, засолением, загрязнением радионуклидами, пестицидами, тяжелыми металлами и т. д.

Ссылаясь на экспертную оценку научных почвоведческих учреждений, в «Держгрунтохороне» сказали, что годовой экономический ущерб из-за недобора урожая от деградации почв в Украине на площади в 10 млн га составляет около 34 млрд грн, а объем упущенной прибыли — около 7 млрд грн.

Распространение деградации почв в Украине (по данным В. В. Медведева и др. в рамках европейского проекта SOVEUR, предоставленным «Институтом почвоведения и агрохимии им. А. Н. Соколовского»)

Ежегодно этот институт обследует более 2 млн га земель сельхозназначения. В 2019 г. ГУ «Держгрунтохорона» провело агрохимическое обследование 1,7 млн га сельхозугодий и оформило 27858 агрохимических паспортов земельных участков. В целом агрохимическая паспортизация проводится по турам обследования. Тур длится 5 лет, то есть земельные участки в Украине обследуются один раз в 5 лет. За время своего существования Институт сделал 10 туров агрохимического обследования земель, и сейчас продолжается 11-й тур. Таким образом, для участников рынка сегодня доступны данные о состоянии почв 10-го тура, который проводился в 2011-2015 гг. В «Держгрунтохорона» заверили, что эта информация актуальна.

Одним из опасных процессов деградации почв считается потеря гумуса. В среднем уменьшение содержания запасов органического вещества в украинских грунтах составляет 0,5 т/га в год. По результатам 10-го тура агрохимической паспортизации земель средний показатель содержания гумуса составляет 3,16%, что считается повышенным уровнем обеспеченности. Специалисты говорят, что дегумификация почв обусловлена значительным сокращением внесения органических удобрений. По данным Госстата Украины, в 2019 г. внесение органических удобрений на единицу площади сельхозугодий составило 274,3 кг/га (для сравнения, в 2000 г. показатель был 692,9 кг/га).

В соответствии с результатами агрохимической паспортизации, в Украине почвы с очень низким содержанием гумуса занимают 1% от обследованной площади (240,4 тыс. га), низким — 14% (2646,2 тыс. га), средним — 27% (5158,7 тыс. га), повышенным — 35% (6485,2 тыс. га), высоким — 20% (3714,3 тыс. га) и очень высоким — 3% (579,9 тыс. га).

На первый взгляд может показаться, что уменьшение содержания гумуса в почвах на 0,01% — некритичный показатель. Но по данным специалистов «Института охраны почв Украины», для восстановления потерь гумуса на 0,01% посевной площади сельхозпредприятий необходимо 14,2 млрд грн. Если рассчитать стоимость этого мероприятия на всю посевную площадь Украины, то получится 20,6 млрд грн. За 20 лет (с 1996 г. по 2015 г.) украинские почвы потеряли 0,22% гумуса, что оценивается в 311,9 млрд грн на посевную площадь агропредприятий (или 453,4 млрд грн на всю посевную площадь страны). Кстати, по данным Института, без прекращения производства продукции затраты на восстановление содержания гумуса будут в 2-3 раза больше.

Поэтому инициативы крупных сельхозпроизводителей по внесению органических удобрений очень актуальны. Например, агроиндустриальный холдинг МХП в июне презентовал новый проект «Органический гектар» в рамках программы «Восстановление плодородия украинских почв». Этот проект агрохолдинг проводит в партнерстве с компанией «БТУ-ЦЕНТР». Участники проекта предлагают пилотное внесение жидких органических удобрений для аграриев из соседних регионов, и возможность воспользоваться твердыми органическими удобрениями. В обмен на биоудобрения сельхозпроизводители предоставят солому из своих угодий для биогазового комплекса МХП.

Чтобы солома лучше разлагалась, почвоведы рекомендуют использовать биологические деструкторы. Специалисты различают монокомпонентные и многокомпонентные деструкторы, которые, соответственно, содержат один или несколько видов микроорганизмов. Последние считаются более эффективными, так как работают с разными видами питательных остатков.

Основная «работа» биодеструкторов заключается в том, что они, во-первых, возвращают питательные вещества из остатков растений в почву, во-вторых, очищают почву от возбудителей болезней. Кроме того, деструкторы обладают аллопатическими свойствами, то есть снимают токсичность питательных остатков культур.

Кроме того, по данным Татьяны Хоменко, исследования почв, где использовались биодеструкторы, показали, что за 4 года содержание гумуса в почве выросло на несколько десятых процента.

По словам Татьяны Хоменко, в Украине приблизительно 60-70% аграриев знакомы с деструкторами, хотя используют их пока только 5-10% участников рынка. И вопрос не в том, что эта технология восстановления почвы не показала свою эффективность. Просто среди аграриев так же много консерваторов, как и в других отраслях. И для перехода на новые технологии, в том числе, использование биопрепаратов, нужно время. Ведь биологические препараты стали использоваться в украинском сельском хозяйстве относительно недавно, лет 10 назад.

В целом специалисты отмечают, что за последние 5 лет применение микробных препаратов, в том числе деструкторов, выросло на 50% и продолжает увеличиваться. Например, по данным Татьяны Хоменко, комплексный деструктор Экостерн, который компания «БТУ-ЦЕНТР» (удерживает 30% на рынке биопрепаратов для сельского хозяйства) разработала и начала реализовывать в 2012 г., сегодня применяется на больше, чем 1 млн га земель в Украине.

Биологические деструкторы можно использовать для любой технологии выращивания: и традиционной, и органической, и No-till. Кстати, когда компания только переходит на технологию органик-, известно, что урожайность выращиваемых культур сначала низкая. Но, если аграрий в переходный период использует биодеструкторы, то может достичь средней урожайности, так как благодаря микробному препарату, растения смогут получить питание из почвы и будут защищены от болезней.

Однако аграриям важно понимать, что не каждый деструктор содержит комплекс концентрированных микроорганизмов и может решить проблему оздоровления почвы. Необходимо внимательно читать состав препарата, обращать внимание: монокомпонентный ли деструктор или содержит комплекс микроорганизмов, какой титр (концентрация в 1 мл), существует ли научно-исследовательская доказательная база, подтверждающая эффективность препарата и т.д.

Например, в состав Экостерна, на базе которого проводились исследования, входят грибы из рода Trichoderma и бактерии из родов Bacillus, Azotobacter, Enterobacter, Enterococcus, которые ускоряют разложение растительных остатков и являются антагонистами патогенных микроорганизмов. Такой комплекс микроорганизмов обеспечивает снижение уровня токсичности почвы и увеличивает доступность питательных элементов. Происходит биоконтроль грунтовых патогенов (Sclerotinia, Aspergillus, Fusarium, Rhizopus, Penicillium, Alternaria, Gliocladium, Ustilago т.д.), улучшение структуры почвы и увеличение урожайности сельскохозяйственных культур в целом.

Таким образом, восстановить естественную активную биологическую среду (биоту) можно только биологическим методом. К слову, использование безводного аммиака несет серьезные негативные последствия для почвенной биоты, поэтому очень важно ее восстанавливать и оздоравливать.

Исследования показали, что при интенсивной технологии выращивания в 1 г почвы содержится 40-60 тыс. живых микроорганизмов, при No-till — 100-120 тыс., органической — 200-250 тыс. А при технологии, где применяется безводный аммиак в 1 гр почвы остается 10-20 тыс. живых микроорганизмов. Как человеческий желудок после приема антибиотиков нуждается в пробиотиках, так и почва после безводного аммиака нуждается в питательных элементах.

Если говорить об экономической составляющей использования биодеструкторов, то при затратах $7-9 на 1 га, прибыль может составить $100 с 1 га (расчет на примере деструктора Экостерн).

В работе с растительными остатками для эффективности важным является и способ внесения. Институт орошаемого земледелия НААН Украины посвятил исследования влиянию способов заделки стерни на степень ее деструкции в условиях нехватки влаги.

По данным исследователей, лучшим вариантом оказалась вспашка (уровень деструкции 26,9%). При этом растительные остатки распределяются в разных слоях почвы и попадают в более влажные нижние слои, где их разложение происходит интенсивнее. Немного ниже уровень деструкции наблюдается при глубокой безотвальной обработке — 24,6%, самый низкий показатель при мелкой безотвальной обработке — 21,0%.

Однако исследователи института отмечают, что эти цифры можно увеличить в 2-2,5 раза, если воспользоваться биологическим деструктором. Так, добавив Экостерн при вспашке степень деструкции составляет 66,2% против 26,9% в варианте без деструктора, при глубокой безотвальной обработке почвы соответственно 55,7% и 24,6%, мелкой безотвальной — 47,4 и 21,0%.

Кроме потерь гумуса в украинских почвах есть проблемы с основными питательными веществами (легкогидролизуемым азотом, подвижными соединениями фосфора и калия), которые играют важную роль в формировании урожая. К потерям или недостаточному содержанию питательных веществ в грунте привело существенное уменьшение объемов внесения минеральных удобрений, их нерациональное применение, а также отсутствие севооборота.

По данным 10-го тура агрохимического обследования, средневзвешенное содержание легкогидролизуемого азота в почвах было 105 мг/кг. Мало того, что по стандартам это низкий уровень, по сравнению с 9-м туром он уменьшился на 5 мг/кг. То есть в Украине почвы с низким и очень низким содержанием легкогидролизуемого азота занимают 47% и 46%, соответственно.

Лучше обстоят дела с фосфором, точнее, его подвижными соединениями. Специалисты говорят, что в 2011-2015 гг. наблюдалась тенденция стабилизации и незначительного повышения содержания подвижных соединений фосфора в почвах. Если, по данным 9-го тура, показатель был 104 мг/кг, то, по результатам следующего, составил 110 мг/кг. В «Держгрунтохороне» объясняют, что основным источником пополнения почв фосфором являются его запасы в материнской породе и в фосфорсодержащих органических соединениях почвы. Основное количество фосфора содержится в верхнем (0-25 см) слое почвы, что связано с деятельностью растений, активным поглощением его почвой и внесением удобрений. Специалисты также отмечают, что одним из факторов перехода труднорастворимых минеральных фосфатов в доступные формы является подкисление почвенного раствора, которое происходит из-за внесения больших доз азотных удобрений, что приводит к росту степени подвижности фосфатов.

Также за последний период исследований в почвах выросло содержание подвижных соединений калия — до 121 мг/кг, что соответствует высокому уровню обеспеченности. Ученые отмечают, что, несмотря на уменьшение объемов внесения калийных удобрений и дефицитный баланс калия, существенного снижения обеспеченности почв этим элементом в последние годы почти не происходит. Повышение содержания в грунте обменного калия обусловлено разными факторами. Прежде всего, ростом среднегодовых температур, постепенным повышением кислотности почв, а также внесением калийных удобрений под экономически привлекательные культуры и др.

Почвоведы обращают внимание на то, что Украина как экспортер сельскохозяйственной продукции ежегодно вывозит за пределы страны значительное количество питательных веществ, которые не полностью компенсируются внесенными в почву удобрениями. По экспертной оценке, в 2019 МГ только с зерном пшеницы и кукурузы было вывезено несбалансированных удобрениями 117 тыс. т азота, 137 тыс. т фосфора и 85 тыс. т калия.

Ориентировочные потери элементов питания с экспортированным зерном в 2019/2020 МГ (по данным «Института почвоведения и агрохимии им. А. Н. Соколовского»)

Как сказали в «Институте охраны почв Украины», из-за значительного сокращения мер по химической мелиорации, применения физиологически кислых и щелочных удобрений ускоряются процессы подкисления и ощелачивания почв. Что, в свою очередь, ограничивает получение высоких урожаев сельхозкультур. Во время обследования выявлено 3,6 млн га кислых и 4,5 млн га щелочных почв (или 9% и 24% от обследованной площади). По результатам агрохимической паспортизации земель, площади кислых почв широко распространены в полесской и лесостепной почвенно-климатических зонах и в последние годы увеличиваются, а щелочных — в степной.

Из-за высокого уровня распаханности сельхозугодий в Украине почвы подвержены водной и ветровой эрозии. По данным специалистов «Института почвоведения и агрохимии им. А. Н. Соколовского», общая площадь эродированных земель в стране выросла до 13,4 млн га, а пахотных — до 10,6 млн га (32% всей пашни). С пахотных земель ежегодно смывается до 500 млн т верхнего слоя почвы, с которым теряется 24 млн т гумуса, а потери продукции земледелия от эрозии почв, по экспертным оценкам, превышают 9-12 млн т зерновых единиц в год. Прямой ущерб от эрозии ежегодно составляет около $5 млрд, а побочный, вследствие потери урожая на эродированных почвах, — еще $1 млрд. По данным Всемирного банка, в сельскохозяйственном производстве Украины с каждого доллара добавленной стоимости в результате эрозии украинские аграрии теряют около трети, а на каждую тонну полученного зерна приходится около 10 т смытой почвы в результате эрозии.

К слову, для решения проблемы почвенной эрозии, Фонд Peli can live при информационной поддержке Latifundist Media в начале этого года запустил проект «Лесополосы жизни», направленный на восстановление существующих лесополос и закладку новых насаждений. Сейчас в Украине насчитывается около 350 тыс. га полезащитных и 90 тыс. га водорегулирующих лесных полос. Под их защитой находится 13 млн га угодий или 40% пашни. То есть для обеспечения экологической безопасности агроугодий необходимо увеличить количество лесополос более чем в два раза.

В целом физическая деградация почв наблюдается более чем на половине пахотных земель страны. Такие почвы уязвимы к эрозии, хуже впитывают и удерживают влагу, ограничивают развитие корневых систем растений. По словам экспертов, переуплотнение почв — самое опасное следствие интенсивной механической обработки во всех природных зонах Украины, сопровождающееся неблагоприятными экологическими последствиями и экономическими убытками.

Ученые говорят, что бороться с деградацией украинских почв надо в нескольких направлениях. В первую очередь необходимо стимулировать сельхозпроизводителей к сохранению и воспроизведения гумуса в почвах. Чтобы уменьшить эрозию почв, аграриям необходимо соблюдать научно обоснованный севооборот и сокращать площадь пропашных культур. Также для преодоления физической деградации нужно минимизировать механическое воздействие на почву. Чтобы предотвратить обеднение почв, необходимо заселять почву полезными микроорганизмами, нейтрализовать фитотоксины (см. подробнее раздел о биодеструкторах, — ред.), увеличивать поступление элементов питания с растительными остатками и органическими удобрениями. Также увеличивать долю биологического азота благодаря бобовым культурам, сидерации, инокуляции семян и применению микробиологических препаратов в земледелии. Важно проводить химическую мелиорацию, чтобы минимизировать засоление, осолонцевание и подкисление почв и т. д.

Возможно, открытие рынка земли будет стимулировать аграриев бережнее относиться к почвенным ресурсам.

В законодательной сфере уже сделаны определенные шаги для предотвращения дальнейшей деградации почв. В частности, 17 лет назад был принят Закон Украины «Об охране земель», в котором прописаны нормы относительно финансирования мер по охране земель и почв за счет государственного бюджета Украины. Однако, как сказал Игорь Яцук, нормы этого документа на практике не работают, а некоторые из них требуют дальнейшей доработки. Также на основании Распоряжения Кабмина № 1024-р была утверждена Концепция борьбы с деградацией земель и опустыниванием. Постановление Кабинета Министров Украины от 7 июня 2017 № 413 «Некоторые вопросы совершенствования управления в сфере использования и охраны земель сельскохозяйственного назначения государственной собственности и распоряжение ими» предусматривает не реже 1 раза в три года проверять состояние арендуемых земельных участков на соответствие показателям агрохимического паспорта поля. Но, по данным «Держгрунтохороны» нормативно-правовая база в сфере охраны почв еще нуждается в совершенствовании. В частности, необходимо принять Закон «О внесении изменений в некоторые законодательные акты относительно усовершенствования механизмов сохранения почв и экономического стимулирования воспроизводства их плодородия», разработать Общегосударственную программу охраны плодородия почв и др.

Сложно сказать, кто будет более активным в защите почв — государство или сельхозпроизводители. Но очевидно, что без усилий одних и других не обойтись.