Екологічні проблеми агропромислового комплексу

Екологічні проблеми агропромислового комплексу

Агропромисловий комплекс (АПК) є одним із найвідчутніших чинників впливу на довкілля. Деякі вчені навіть віддають йому першість за рівнем антропогенного навантаження. Це пов’язано насамперед із територіальною поширеністю його ланок, особливо сільськогосподарського виробництва. Крім того, процес відтворення в сільському господарстві тісно пов’язаний з природними процесами. У XX ст. вплив АПК на довкілля посилився з інтенсифікацією сільськогосподарського виробництва, а саме: механізацією багатьох процесів, надмірною розораністю території та глибокою оранкою, хімізацією та водною меліорацією, високою концентрацією виробництва тощо.

В Україні в післявоєнні роки збільшувалися посівні площі, а відтак зростала розораність території. На початку 1992 р. сільськогосподарська освоєність території України досягла 70%, а розораність — 55.4%. У складі сільськогосподарських угідь орні землі нині становлять 79.6%, тоді як розораність земель у США — 15.8, у Великобританії, Франції, Німеччині — 28.1-31.8 %. Найвищу сільськогосподарську освоєність мають землі Запорізької, Кіровоградської, Миколаївської областей, Поділля. Висока розораність території, мала кількість лісових полезахисних смуг призводять до інтенсивної вітрової ерозії та суховіїв. Так, у Луганській області під лісосмуги відведено близько 1.6% площі орних земель, у Донецькій — 1.7%. У цих областях через високу розораність майже половина земель потерпає від вітрової та водної ерозії. Суховії повторюються в Донбасі в середньому через 2-3 роки.

Водна ерозія проявляється у змиванні верхнього шару ґрунту або розмиванні його в глибину під впливом талих, дощових і поливних (іригаційних) вод.

За характером руйнування ґрунту водна ерозія поділяється  на краплинну — роздроблення агрегатів ґрунту ударами дощових крапель, внаслідок чого шпари ґрунту забиваються мулистими фракціями, зменшується водопроникність і посилюється поверхневий стік і змив ґрунту; площинну, або поверхневу, коли ґрунт рівномірно змивається невеликими струмками талих і дощових вод по всій поверхні площі; лінійну, або глибинну, коли ґрунт розмивається углиб концентрованими потоками води; іригаційну, яка виникає в умовах неправильно організованого зрошення на схилових землях, коли по лінії течії поливної води є схили, здатні до розмивання.

Розвиток водної ерозії тісно  пов'язаний з рельєфом місцевості. Як правило, руйнування ґрунтів починається  на схилах крутизною 1-2°.

Вітрова ерозія, або дефляція, виникає за умови сильних вітрів, які видувають ґрунт. Інтенсивність видування ґрунту значною мірою залежать від його гранулометричного складу і вмісту в ньому гумусу.

Зокрема, на ґрунтах супіщаного гранулометричного складу вітрова  ерозія починає проявлятися при  швидкості вітру 3-4 м/с, на легкосуглинкових - 4-6, на важкосуглинкових - 5-7 і на глинистих -7-8 м/с. Пісок (0,05-0,10 мм) переміщується при швидкості вітру З -3,5 м/с на висоті 15 см. Частки ґрунту розмірами 0,25 мм переносяться вітром у повітрі.

Якщо збільшується сила вітру - зростає інтенсивність вітрової ерозії.

Розрізняють зони дефляції, звідки видувається ґрунт, і зони акумуляції, де він нагромаджується. У зоні акумуляції на суглинкових  ґрунтах утворюються наносні  ґрунти, а під час розвіювання  пісків - похований під них ґрунт.

Розрізняють два типи вітрової ерозії: повсякденну і пилові бурі.

Повсякденну дефляцію спричинюють вітри навіть малих швидкостей (5 м/с), відбувається вона повільно і непомітно, переважно на піщаних, супіщаних і карбонатних ґрунтах. За цього виду дефляції можуть спостерігатись оголення насіння, загорнутого у ґрунт, а також пошкодження молодих сходів рослин. Найсильніше повсякденна дефляція проявляється на вітроударних схилах, які не захищені лісосмугами.

Пилові, або чорні, бурі найактивніший і найшкідливіший вид дефляції. Такі бурі виникають під впливом сильного вітру (зі швидкістю понад 12-15 м/с) і можуть поширюватись на великі території, знищити посіви на сотнях тисяч гектарів, знести багато родючого ґрунту. Пил, що підіймається під час бур на значну висоту, може перенестися на великі відстані.

Крім водної та вітрової ерозії, виділяють ще так звані  пасовищну, агротехнічну та технічну.

Пасовищна ерозія полягає в механічному руйнуванні та переміщенні ґрунту копитами тварин на схилах балок внаслідок збільшення навантаження на обмежену площу пасовища.

Агротехнічна ерозія зводиться до переміщення ґрунту під час його обробітку. Так, під час оранки упоперек схилу внаслідок неповного перевертання скиби вгору спостерігається осипання землі вниз по схилу. Ґрунт на схилах частково переміщується вниз і під час культивації, боронування, сівби.

Технічна, або технологічна, ерозія відбувається під час добування відкритим і підземним способами різних корисних копалин, засипання ґрунту шаром будівного сміття під час будівництва житлових та промислових об'єктів, використання ґрунту для прокладання транспортних шляхів тощо.

За ступенем прояву ерозію ґрунтів поділяють на нормальну  і прискорену.

Нормальна, або геологічна, ерозія проявляється у природних  умовах (без втручання людини) і  відбувається повільніше, ніж формування профілю ґрунту під час процесів ґрунтоутворення. Вона спостерігається  на цілинних землях, у лісах, на луках  і, як правило, не призводить до утворення  еродованих ґрунтів.

Прискорена, або антропогенна, ерозія виникає внаслідок нераціональної господарської діяльності людини і  відбувається інтенсивніше, ніж процеси  ґрунтоутворення. Вона призводить до утворення  еродованих ґрунтів.

В. І. Вернадський назвав ґрунт «біокосним» тілом, вирізнивши в такий спосіб біологічну структуру, що розташована між живою та неживою природою. У кожному грамі ґрунту — близько 100 млн мікроорганізмів. У ґрунті безперервно відбуваються процеси обміну, здійснюється один із найскладніших кругообігів речовин. 1 см гумусу — найродючішої частини ґрунту — формується протягом майже 100 років.

Процес механізації сільськогосподарських робіт, який інтенсивно відбувався у XX ст., негативно позначився на якості ґрунту, його родючості. Парк тракторів в Україні за повоєнні роки зріс більш як у 90 разів, автомобілів у сільськогосподарському виробництві — у 2000 разів. Сільськогосподарська техніка, що працювала на полях України, вирізняється громіздкістю, великою вагою і потужністю. Маса наших тракторів і комбайнів досягає 10-15 т. За таких умов кожний сантиметр ріллі підпадає під дію ходових систем машин щонайменше 2, а в середньому — від 3 до 5 разів на рік.

Це призводить до переущільнення орного і підорного горизонтів. У колії проходження тракторів та іншої техніки вага ґрунту збільшується на 0.2-0.38 г/см3 в орних і на 0.05-0.20 г/см3 — в підорних землях, зберігаючись упродовж усього вегетаційного періоду. Через це порушуються водний і повітряний режими, режим живлення ґрунтів, руйнується їхня структура, важчає механічний склад, у 2-10 разів зменшується водопроникність ґрунту. Це призводить до збільшення поверхневого стоку, зниження родючості, а значить, і врожаю на 10-30%. Особливо згубно проявляється переущільнення на зрошуваних землях. Утворення штучного підпору води на межі орного і підорного горизонтів веде до порушення режиму ґрунтових вод і утворення різновидності перезволожених земель — мочарів. Розв’язати проблему переущільнення ґрунтів можна лише комплексно: модернізацією техніки, зниженням тиску на ґрунт колісних і гусеничних тракторів, скороченням числа проходів техніки полем. Ця проблема успішно вирішується запровадженням ґрунтозахисних екосистем обробітку землі та відповідної техніки. Але за умов розвалу сільськогосподарського машинобудування і занепаду аграрного виробництва її розв’язання в Україні розтягується на десятки років.

Одним із напрямів інтенсифікації сільськогосподарського виробництва є хімізація, яка передбачає внесення в ґрунти як хімічних добрив, так і використання пестицидів. Цей процес активно відбувався в усіх розвинутих країнах світу. Внесення хімічних добрив зумовлено тим, що щорічно разом з урожаєм із ґрунту виносяться десятки мільйонів тонн поживних речовин: азоту, калію, фосфору та ін., а тому внесення органічних і мінеральних добрив є одним із важливих способів підвищення родючості ґрунтів.

Без врахування матеріалів агрохімічної паспортизації земель неможливо вирішувати такі питання, як раціональне використання добрив, визначення площ, що підлягають вапнуванню або гіпсуванню, потребу у хімічних меліорантах, створення спеціальних сировинних зон вирощування сільськогосподарських культур для виробництва продуктів дитячого та дієтичного харчування, планування заходів щодо підвищення родючості ґрунтів та підвищення врожайності сільськогосподарських культур.

У природних умовах стійкість  показників родючості ґрунтів повністю залежить від динамічної рівноваги  між надходженнями та втратами елементів  живлення, а також між утворенням та розкладом органічної речовини. Тому у землеробстві для контролю за станом родючості ґрунтів прийнято використовувати балансовий метод  розрахунку поживних речовин та гумусу. У землеробстві України, починаючи з 90-х років минулого століття, прискореними темпами почав формуватися від’ємний баланс поживних речовин.  

До 1990 року надходження поживних речовин у ґрунт перевищувало втрати (винос урожаєм сільськогосподарських  культур), а саме на той час сільгосптоваровиробники вносили понад 140 кг/га п.р. мінеральних добрив та 8,6 т/га гною. Баланс поживних речовин у 1976-1990 роках був позитивний і становив +20-30 кг/га.       

 Починаючи з 1990 року  обсяги внесення мінеральних  та органічних добрив різко  скоротилось. Землекористувачі або землевласники недостатньо вносять мінеральних та органічних добрив, але ж навіть те, що вноситься, має низьку ефективність. Якщо у 1990 році на гектар посівної площі вносили 141 кгмінеральних добрив, то, наприклад, у 2000 році було внесено лише13 кг, а у 2009 – 48 кг на гектар.

Цей фактор вплинув на показники  балансу. Від’ємний показник балансу  відмічено за азотом, фосфором і  калієм. В особливому дефіциті були азот і калій, винос яких сільськогосподарськими культурами найбільший. Компенсується у останні роки надходженням лише 30-40 % поживних речовин від загальних втрат.       

За матеріалами агрохімічної паспортизації земель кожні 5 років  спостерігається падіння вмісту рухомих сполук фосфору та калію.       

Баланс гумусу в ґрунтах  України протягом останніх 10 років  був гостродефіцитним і коливався  в межах -0,4-0,8 т/га. Основною причиною є надзвичайно низькі обсяги внесення органічних добрив. У середньому протягом 2004-2008 рр. господарства України вносили  менше 1 т/га гною, тоді як мінімальна норма  для забезпечення бездефіцитного балансу  гумусу залежно від ґрунтово-кліматичної  зони має становити від 8 до 14 т/га.       

 Результати агрохімічної  паспортизації свідчать, що кожні  5 років між турами обстеження  відмічається зменшення вмісту  гумусу в орних ґрунтах.

За попередніми розрахунками у 2010 році з 18,5 млн. га ріллі під основними  видами культур безповоротно втрачено:

● 2,38 млн. тонн поживних речовин (азоту, фосфору та калію) на суму понад 18,0 млрд. гривень.

● 8,2 млн. тонн гумусу на суму 16,3 млрд. гривень.

У результаті не виконується  основний закон землеробства – винесені поживні речовини з урожаєм не повертаються у ґрунт з мінеральними та органічними добривами.

В Україні розорано 78 % сільськогосподарських  угідь, у деяких областях (Вінницькій, Кіровоградській, Херсонський, Черкаській) – більше 85 %. Такого рівня розораності  угідь ніколи не знали розвинуті  країни світу і жодна республіка колишнього Союзу. Наприклад, у Франції  розорано 32 %, Англії – 18,5, США – 20 % сільськогосподарських  угідь.      

 Тому в країні все  більшого масштабу набуває водна  та вітрова ерозія ґрунтів,  яка призводить до втрати щороку  мільйонів тонн (від 450 до 600) родючого  шару ґрунту. Споживацьке ставлення  до ґрунтів обернулося тим,  що понад 30 млн. га земель  сільськогосподарського призначення  на сьогодні визнано деградованими,  а від 14 до 17 млн. – ерозійно небезпечними.

Якісна оцінка ґрунтів  – це кількісне визначення відносної  якості ґрунтів за їх родючістю, тобто  наскільки один ґрунт краще або  гірше за властивостями забезпечує ріст і розвиток сільськогосподарських  культур.

На підставі матеріалів агрохімічної паспортизації земель регіональні  центри проводять якісну оцінку еколого-агрохімічного стану земель у балах за їх властивостями відносно еталонних величин.      

 Якісна оцінка ґрунтів  за областями свідчить, що Закарпатська, Івано-Франківська, Чернівецька  області мають низькі за родючістю  ґрунти. Це області, які знаходяться  у зоні Карпатських гір. Ґрунти  Житомирської, Львівської, Тернопільської  та інших поліських областей  також мають низький еколого-агрохімічний бал – від 38 і вище балів. Найбільш високородючими ґрунтами характеризуються Харківська, Кіровоградська, Одеська області та АР Крим – еколого-агрохімічний бал становить більше 60.

Необхідність застосування пестицидів, хімічних засобів захисту рослин від дії бур’янів, шкідливих комах, грибкових захворювань викликається масовими спалахами різноманітних шкідників: сільськогосподарському виробництву завдають збитків близько 8 тис. грибків, 10 тис. комах, 2 тис. черв’яків.