Історія свідчить, що найдавніші осілі людські поселення з’являлись на територіях поблизу річок. Найчастіше на грунтах з високою потенційною родючістю. Навіть у більш наближений до нас час (XVІІ—XVІІІ століття) вищим добробутом і кращими умовами життя відрізнялись села на родючих грунтах.Людина, починаючи з примітивних систем землеробства на найперших етапах його розвитку, розуміла цю залежність і пристосовувала до своїх потреб, зберігаючи природну високу родючість грунтів. Свідчення цього — система перелогового землеробства, коли після одного-двох років обробітку поле залишалося під переліг для того, щоб грунт відпочив і набрався нових сил.

Антропогенна еволюція

Аграрною наукою впродовж багатьох років досліджено й обґрунтовано всі аспекти родючості ґрунту. Вони передусім пов’язані з його здатністю забезпечувати всі чинники росту і розвитку зелених рослин поживними речовинами, необхідною кількістю вологи тощо. На родючих ґрунтах краще і швидше ростуть і розвиваються рослини, які забезпечують основний процес перетворення сонячної енергії на органічну матерію. З фотосинтезу, притаманного зеленим рослинам, розпочинається синтез молекул вуглецю, кисню, азоту, водню та інших елементів в життєво необхідні амінокислоти і сполуки, властиві для живих організмів (білки, вуглеводи, жири тощо).

З розвитком цивілізації і збільшенням чисельності людей на земній кулі прискорюються дві протилежні тенденції: з одного боку, людство прийшло до розуміння, що ґрунт — це практично невідновлюваний вид природних ресурсів (як запаси нафти, газу, вугілля тощо), які за найоптимістичніших прогнозів розвитку науки найближчими століттями будуть забезпечувати на 97 відсотків потреби населення планети у продуктах харчування; з другого боку, посилена інтенсифікація використання ґрунтів (безконтрольне зрошення, порушення структури посівних площ, яке впливає на розвиток ерозійних процесів та прискорення мінералізації органічної речовини, інтенсивний обробіток, усебічна хімізація) зумовлює виснаження ґрунтів, падіння їх родючості і, нарешті, призводить до їх спустинювання (згадаємо заболочені та засолені землі в південних регіонах України внаслідок масштабних водних меліорацій у 1970—1990 роках). Як свідчать дані ФАО, із загальної площі близько 1,5 млрд. гектарів сільськогосподарських угідь на земній кулі щорічно у зв’язку з їх деградацією втрачається для обробітку і посівів сільськогосподарських культур майже 7 млн. гектарів, що значно перевищує темпи збільшення чисельності населення.

У засобах масової інформації (радіо, телебачення, газети), а також у промовах багатьох політиків поширюється такий собі штамп: чорноземи України можуть нагодувати не тільки населення нашої держави, а й навіть забезпечувати продуктами харчування інші країни.

Справді, в ґрунтовому покриві України переважають чорноземні ґрунти, які розташовані на майже 27,8 млн. гектарів, у тому числі 22 млн. гектарів, або близько 60 відсотків, орної землі і становлять головний фонд для одержання сільськогосподарської продукції. Чорноземи на території України утворювались протягом багатьох тисячоліть (за різними оцінками, від

5 до 10 тисяч років) в умовах надзвичайно сприятливого клімату, ґрунтотворних порід і переважно трав’янистої рослинності. Вони відрізняються від інших ґрунтів високим рівнем потенційної родючості: великими запасами гумусу і поживних речовин, найбільш сприятливою для рослин структурою та водним режимом, переважно нейтральною реакцією ґрунтового розчину, високою біологічною активністю. Усі ці властивості дали підставу В. Докучаєву називати чорноземи царем ґрунтів і головним годувальником Росії.

Людство давно оцінило переваги чорноземів над іншими ґрунтами. Уже в ІV—ІІ тисячоліттях до н. е. мотичне землеробство зафіксовано археологами у племен Трипільської культури, а осілі скіфи-орачі у VІІІ—VІ століттях до н. е. мали плужне землеробство у Причорноморських степах та Приазов’ї. Масове поширення орного землеробства в Україні з використанням волів та коней відноситься до ІX—XІІ століть нашої ери.

Введення чорноземів у сільськогосподарське використання зумовило різкі зміни та співвідношення практично всіх процесів ґрунтоутворення та погіршення їх властивостей: зменшилось надходження у ґрунт органічної речовини та прискорилась мінералізація гумусу, погіршилась структура, відбулись зміни водного режиму, підкислення та декальцинація.

Темпи еволюції чорноземів, швидкість та спрямованість змін показників родючості тісно пов’язані з системами сільськогосподарського виробництва. За короткий проміжок часу (за 50—60 років) в Україні сільськогосподарське виробництво від екстенсивного типу (після розорювання цілинних земель у XVІІ—XVІІІ століттях пройшло шлях до інтенсивного землеробства 1960—1990 років) і повернулось до екстенсивного (з 1991-го й понині), але в значно гіршому його вигляді.

За екстенсивних систем виробництва на першому етапі процес еволюції чорноземів характеризувався поступовою деградацією (зменшенням умісту гумусу і поживних речовин, погіршенням водних і фізичних властивостей). Але вже такий стан чорноземів дав привід В. Докучаєву наприкінці XІX століття порівняти їх із чистокровним арабським скакуном, але загнаним, який потребує відпочинку і допомоги для набирання нових сил.

Куди зникають сільськогосподарські угіддя?

За даними Державного комітету України із земельних ресурсів, станом на 1 січня 2009 року площа ріллі в розрахунку на одного мешканця України зменшилась від 0,80 гектара у 1960 році до 0,70 — у 2008-му. Але якщо врахувати зменшення кількості населення майже на 5 млн. людей за 1990—2007 роки, то фактичні темпи зменшення орної землі на одного мешканця значно зростуть. Що й не дивує, оскільки сільські та районні ради переважно тільки те й роблять, що своїми рішеннями сільськогосподарські, а часто й цінні угіддя переводять у начебто непридатні для аграрного використання. Це явище набуло масового характеру навколо найбільших міст України (Києва, Дніпропетровська, Одеси, Харкова, а також в Автономній республіці Крим). І зовсім незрозуміло, як за такого розбазарювання сільськогосподарських угідь, за статистичними даними, загальна площа цих земель залишається незмінною!

Сівозміни — запорука збереження родючості

Зменшенню обсягів продовольства у світі та зростанню роздрібних цін на продукти харчування, поряд із деградацією сільськогосподарських угідь, сприяє розширення посівів культур для виробництва етанолу як замінника пального для двигунів внутрішнього згорання. Цього висновку дійшла Європейська комісія з питань продовольства, яка прийняла рішення про зменшення до 2020 року запланованої раніше кількості виробництва біопалива з 10 до 5 відсотків від загальних обсягів пального для двигунів внутрішнього згорання.

Негативні тенденції до зниження родючості земель пов’язані з ненауковими підходами до насиченості сівозмін такими просапними культурами, як соняшник та кукурудза, які активізують процеси мінералізації органічної речовини. На превеликий жаль, інтенсифікація сільськогосподарського виробництва, яка практикується в багатьох регіонах України, спрямована на одержання максимального прибутку та практичний відхід від науково обґрунтованих сівозмін. Перевага надається найбільш економічно вигідним культурам, серед яких переважають соняшник та ріпак. На нашу думку, держава не може допускати такої системи землеробства, яка практично призводить до знищення найкращих ґрунтів у світі.

Характерно, що перехід до такої структури посівних площ тільки закріплює позиції України як сировинного придатку для розвинених країн Європи, тому що насіння рапсу вирощується в нас, а перероблюється на біопаливо в зарубіжних країнах, де й використовується.

Нині цьому активно сприяють агрофірми, які займаються виробництвом насіння соняшнику. Ця культура в науково обґрунтованих сівозмінах завжди закінчувала ротацію культур, і після неї обов’язково (в Степу і лівобережному Лісостепу) поле залишалося під чорний пар. Соняшник висушує ґрунт до глибини 2 метри, і відновити запаси ґрунтової вологи можна було тільки в паровому полі. Збільшення площі соняшнику у структурі посівних площ (а в багатьох регіонах Степу і Лісостепу вони досягають 30 відсотків, тобто соняшник повертається на одне і те само поле через 2—3 роки) підвищує інтенсивність водної ерозії: на схилах від 1 до 3 градусів втрати гумусу в чорноземах під його посівами досягають 1,3—1,4 т/га щорічно.

Деградація — основна хвороба

Інтенсифікація сільського господарства (в період з 1960-го по 1990 рік) пов’язана із збільшенням обсягів застосування добрив та пестицидів, хімічних та водних меліорацій (у чорноземній зоні — зрошення). У цей період темпи еволюції ґрунтових властивостей чорноземів зросли, але, як свідчать результати довготривалих дослідів та широкомасштабних обстежень, вони переважно йшли у напрямі деградації.

Узагальнення матеріалів сучасної деградації чорноземів (та інших грунтів), зроблені науковцями наукового центру «Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського», свідчать, що найбільш поширені такі деградації ґрунтів (відсоток від загальної площі сільськогосподарських угідь): втрати гумусу і поживних речовин — 43, переущільнення — 39, замулювання та утворення кірки — 38, водна ерозія площинна — 17, забруднення пестицидами та іншими органічними речовинами 9,3, важкими металами — 8, засолення та підлуження — 4,1 відсотка.

Серед названих чинників деградації найбільш болючими є втрата гумусу і водна та вітрова ерозії ґрунтів. Гумус — найважливіший показник родючості, який визначає продуктивність сільськогосподарських угідь. Із його вмістом пов’язані такі властивості, як структурність, водні та фізичні показники. Гумус — важливе джерело поживних речовин: у чорноземах у ньому є 98 відсотків загального вмісту азоту та більш як 50 відсотків фосфору. Він визначає величину ферментної активності та є найбільшим джерелом накопичення сонячної енергії, тобто виконує одну з найважливіших біосферних функцій.

Сучасний гумусовий стан чорноземів — результат багатовікової еволюції під впливом антропогенної діяльності людини. На території України за 120 років після дослідження В. Докучаєва втрати гумусу в орному шарі чорноземів коливаються від 21 до 40 відсотків за середньорічних показників, відповідно, від 0,5 до 0,9 тонни на гектар.

За матеріалами Мінагрополітики про структуру посівів на 2008 рік, уся площа посіву сільськогосподарських культур в Україні становила близько 27 млн. гектарів, тоді як загальна площа орних земель, за даними Державного комітету України із земельних ресурсів на 1 січня 2008 року встановлена у 32,4 млн. гектарів. Отже, невідомо, де і з яких причин незасіяними залишаються понад 5 млн. гектарів. Частина з них (невідомо яка) взагалі не обробляється. Але є факти (і вони досить поширені), коли окремі агрофірми поля, які начебто відведено під чорний пар, фактично засіюють ріпаком або соняшником. Така система зумовлює існування в сільськогосподарському виробництві тіньової економіки.

Солома: паливо, корм чи добриво?

За умови збору зерна на рівні 40 млн. тонн у країні виробляється 40—45 млн. тонн соломи, з яких близько 20 млн. тонн можна використати як органічні добрива. За середніх врожаїв зернових на один гектар посівів у ґрунт повертатиметься 15—20 кілограмів азоту, 8—10 — фосфору і 30—40 — калію, а також ціла низка мікроелементів. Ураховуючи площу лише озимих культур (близько 7 млн. гектарів) — це економія понад 100 тис. тонн азотних, 70 тис. тонн фосфорних та 250 тис. тонн калійних добрив щорічно.

Науково обґрунтоване застосування соломи як органічного добрива позитивно впливає на гумусний стан ґрунтів. За гумусним еквівалентом 37 центнерів соломи відповідають 100 центнерам підстилкового гною, або 270 центнерам зеленого добрива. Підраховано, що з 50 ц/га сухої речовини соломи у ґрунт потрапляє 5 ц/га органічної речовини, з пожнивними рештками — 10 ц/га, з масою коренів — 4 ц/га. З метою прискорення гуміфікації на кожну тонну соломи вносять додатково 8—10 кілограмів азоту.

Незважаючи на те, які значні можливості поліпшити гумусовий баланс у ґрунтах надає заорювання соломи, повсюдно, на превеликий жаль, поширена практика її спалювання. Крім антиекологічного ефекту (та ще й сприяння пожежам, вигоранню лісосмуг тощо), спалювання стерні і залишків соломи на полях завдає великої шкоди ґрунтам. Установлено, що солома вигорає на квадратному метрі за 30—40 секунд, при цьому температура на поверхні досягає 360 градусів за Цельсієм, на глибині 5 сантиметрів — близько 50 градусів. Вигорання гумусу зазначено в шарі 0—10 сантиметрів. Водночас погіршуються водно-фізичні властивості ґрунту, знижується його біологічна активність.

Під час згорання 40—50 центнерів соломи і стерні з кожного гектара втрачається 20—25 кілограмів азоту і 1500—1700 — вуглецю.

Ситуація, яка складається під час спалювання соломи, може призвести не лише до зниження обсягів виробництва. Вона може бути причиною виникнення та посилення екологічних проблем локального, регіонального і навіть глобального характеру (збільшення викидів вуглекислого газу).

Резерви поліпшення балансу гумусу

У структурі посівних площ у 2008 році, за даними Міністерства аграрної політики, посіви багаторічних трав не перевищували 1,2 млн. гектарів за значної тенденції до їх скорочення до попереднього року. Оскільки тваринництва як галузі сільського господарства практично не існує, одним із найефективніших джерел поповнення органічної речовини у ґрунті є багаторічні трави, посіви яких збагачують ґрунт за рахунок пожнивних та кореневих решток на 2 тонни на гектар.

Поліпшення балансу гумусу у ґрунті можна досягти також загортанням (заорюванням у ґрунт) усіх рослинних решток, які залишаються після збирання врожаю. У сівозмінах з багаторічними травами і використанням усієї маси побічної продукції досягається розширене відтворення гумусу навіть за умов відсутності застосування органічних добрив.

Ще в ХІХ столітті засновник мінерального живлення рослин Ю. Лібіх обґрунтував один із найважливіших законів землеробства, який полягає в необхідності забезпечувати щорічний баланс поживних речовин у ґрунтах. Тобто для постійного підтримання родючості ґрунту землероб має повертати кількість поживних речовин, які відчужуються із врожаєм за межі поля. Цю точку зору активно підтримував і засновник науки агрохімії Д. Прянішніков, який водночас зауважував, що кожна рослина має свої генетичні особливості щодо використання тих чи інших елементів живлення, тому тільки науково обґрунтована сівозміна й забезпечення балансу NPK у ґрунті може бути наріжним каменем раціонального використання ґрунтів.

У період інтенсифікації сільськогосподарського виробництва (1970—1990 роки) ефективна родючість орних земель значною мірою підтримувалася за рахунок щорічного застосування достатньо високих доз мінеральних (до 150—160 кілограмів діючих речовин на гектар) та органічних (8—10 т/га) добрив, що практично забезпечувало бездефіцитний баланс гумусу і поживних речовин у землеробстві. Під врожай 2007—2007 років у середньому на гектар посіву було внесено лише 51 кілограм діючих речовин, а кількість внесеного гною зменшилась із 8,7 до 0,7 тонни на гектар сівозмінної площі, тобто більш як у 10 разів. Це обумовило зміну позитивного балансу поживних речовин (+21 кг/га) на від’ємний (-135 кг/га).

Минулорічний високий врожай зернових культур, досягнутий за рахунок потенційної родючості ґрунту та сприятливих кліматичних умов, значно погіршив баланс поживних речовин. З урахуванням побічної продукції врожай озимої пшениці в 50 центнерів виносить за межі поля близько 300—350 кілограмів елементів живлення з гектара. А в деяких господарствах, наприклад, Харківської області, врожай озимої пшениці досяг 8 тонн з гектара, тобто винесення поживних речовин зросло до 500—600 кілограмів діючих речовин. Але такою кількістю добрив (та ще й у необхідному співвідношенні) під врожай не може похвалитися жодне господарство. Вони компенсувались за рахунок ґрунтових запасів, прискоренням мінералізації гумусу. Гіпотетично можна вважати: якщо ми так господарюватимемо на землі й надалі, то поряд із тенденціями до зниження врожаїв (а це може бути пов’язано також із погіршенням попередників, наприклад, під озиму пшеницю, яку вже нині сіють після збирання соняшнику) майбутнє наших чорноземів стає загрозливим. Вони просто не витримають такого навантаження та хижацького (інакше важко назвати) їх використання.

Не можна не сказати про цукрову галузь. Упродовж багаторічної історії (ще з дореволюційних часів) Україна забезпечувала цукром величезну імперію (потім Радянський Союз), а нині дохазяйнувалися так, що вже цьогоріч їстимемо цукор із заморської тростини. Посіви цукрових буряків у сівозмінах Лісостепу і північного Степу завжди окультурювали поля, тому що під них вносили гній, мінеральні добрива, забезпечували чистоту від забур’яненості. Ці поля були чудовими попередниками для посівів ячменю та кукурудзи.

Використання ґрунтових ресурсів України повинно здійснюватись на принципах розширеного відтворення ефективної родючості ґрунтів. Такий підхід забезпечить зростання добробуту населення нині, створить усі можливості передати у спадок нашим дітям і внукам непорівнянні з жодними іншими ґрунтами найродючіші чорноземи, а не пустелю.

Законодавство і наука — на захисті грунтів

Національним науковим центром «Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського» розроблено проект програми охорони родючості ґрунтів України, яка була схвалена Президією УААН, але досі не знайшла підтримки ні в Кабінеті Міністрів, ні у Верховній Раді. У чинних Законі України «Про охорону земель» та в Земельному кодексі, на жаль, не прописано положення про відповідальність землевласників та землекористувачів за зниження родючості ґрунту на кожному полі, не встановлено матеріальну оцінку завданої шкоди та порядок відшкодування збитків.

Державний технологічний центр охорони родючості ґрунтів певною мірою забезпечує моніторинг змін показників родючості, розробляє так звану агрохімічну паспортизацію полів, але за чинного законодавства їх роль зводиться лише до статистичних звітів та оцінок. Вона не впливає (і не може цього робити) на наявний рівень ефективного використання ґрунтів.

Зовсім недавно у програмі ТСН «Студії 1+1» показали сюжет із Німеччини, в якому орендар продемонстрував картосхему полів своєї ферми і розповів, що після закінчення строку оренди за результатами аналізів ґрунтових зразків його діяльність буде оцінювати служба охорони ґрунтів. Якщо показники родючості ґрунтів будуть гірші від тих, за якими він починав працювати, — на нього чекає великий штраф.

Нам би так !

Ґрунтовий покрив України, в тому числі переважаючі площі чорноземів, у кризових умовах ведення сільськогосподарського виробництва істотно погіршується за фізичними, фізико-хімічними, агрохімічними та іншими властивостями, зростає строкатість ефективної родючості.

Усе це обумовлює необхідність проведення повторних картографічних обстежень ґрунтів на нових методологічних і методичних принципах з використанням дистанційних методів і географічних інформаційних систем-технологій. Така об’єктивна інформація про ґрунтові ресурси може бути основою для якісної і грошової оцінки земель, без якої набрання чинності законом про приватизацію землі може принести для держави величезні збитки, адже за відсутності належної оцінки найкращі у світі чорноземи можуть бути розпродані за безцінь. Проведення таких робіт можливе в разі наявності в Україні єдиної державної служби охорони родючості ґрунтів, яка зможе вести постійний моніторинг їх якості, а також забезпечувати заходи раціонального використання, окультурення і відтворення родючості.

Для здійснення цих робіт в Національному науковому центрі «Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського» розроблено методичні засади агроекологічного моніторингу, наукові принципи районування ґрунтового покриву, а також Державних стандартів України з виконання аналітичних робіт і формування баз даних та єдиних інформаційних систем (від обласної до національної). Але все можливо лише за умови належної підтримки законодавчої і виконавчої влади.

Михайло ЗУБЕЦЬ,голова підкомітету з питань науки Комітету Верховної Ради України з питань науки і освіти,президент УААН;Святослав БАЛЮК,директор Національного наукового центру «Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського», академік УААН;Борис НОСКО,академік УААН.