Токсичний спадок: що у ґрунті, окрім вирв, залишає війна

В Ukravit Institute вже понад три роки системно досліджують вплив бойових дій на аграрні екосистеми. Географія досліджень охоплює значну частину постраждалих регіонів України. Найактивніше фахівці працюють у Київській, Чернігівській, Сумській, Харківській, Дніпропетровській, Херсонській та Миколаївській областях. Йдеться про масштабний масив даних, що охоплює різні природно-кліматичні зони, і не лише щодо ґрунтів. Аналізують увесь комплекс об’єктів, що зазнали впливу війни: ґрунт, воду, рослини і готову продукцію. Саме така комплексна модель дозволяє отримати цілісну картину змін і коректно оцінити рівень ризиків.

Як зазначає Сергій Сальніков, керівник сервісно-технологічного відділу Ukravit, ця робота почалася як власна ініціатива компанії. Згодом до процесу активно долучилися аграрії, які зіткнулися з наслідками бойових дій у своїх господарствах, і запит на такі дослідження суттєво зріс. Після оприлюднення перших результатів інтерес до напрацювань компанії проявили міжнародні партнери, зокрема USAID та FAO. Паралельно розвивається співпраця з українськими науковими установами, такими як Національний університет біоресурсів і природокористування України та Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О. Н. Соколовського.

— Сергію, які ключові зміни відбуваються з українськими ґрунтами внаслідок бойових дій?

— Вплив бойових дій на ґрунти має дві ключові складові — фізичну та хімічну, і обидві запускають глибокі процеси деградації.

Фізичний вплив передусім пов’язаний із вибухами. У місцях ураження змінюються агрофізичні властивості ґрунту: руйнується його структура, відбувається ущільнення, зокрема переущільнення нижніх шарів. Частина ґрунтових агрегатів фактично згоряє або розпадається на дрібніші фракції, що погіршує водно-повітряний режим. Як наслідок, на таких ділянках підвищується щільність ґрунту, а самі вони стають значно вразливішими до водної та вітрової ерозії. Порушена структура не здатна ефективно утримувати вологу й протистояти зовнішнім впливам, тому деградація з часом лише посилюється.

Хімічні зміни не менш суттєві. Передусім ідеться про накопичення важких металів. Найчастіше фіксують підвищення вмісту марганцю, заліза, цинку, нікелю, свинцю та міді. Водночас конкретний набір і концентрація елементів залежать від типу озброєння, калібру боєприпасів і факту горіння військової техніки.

Окремо варто відзначити зміни кислотності: унаслідок вибухів і високотемпературних процесів ґрунтова реакція зазвичай зміщується в бік підлужнення: рівень pH може підвищуватися на 0,2–1,0 од. Паралельно відбувається втрата гумусу: на окремих ділянках, особливо після пожеж, його вміст зменшується до 1,2%. Це критично, адже саме гумус визначає родючість і буферність ґрунту. Крім того, різко знижується мікробіологічна активність, пригнічується ґрунтова мікробіота, що додатково гальмує природні процеси відновлення.

Найбільш показові зміни фіксуємо в місцях знищеної або спаленої техніки. Тут, зокрема, вміст сполук фосфору може знижуватися до 40% від фонових значень, тоді як концентрація марганцю — зростати до 500% порівняно з фоновими показниками. Також значно підвищується вміст кобальту, нікелю, свинцю та кадмію. Для окремих типів озброєння, зокрема авіаційних бомб (КАБів), у місцях ураження фіксують різке зростання вмісту кадмію та свинцю — подекуди до рівнів, що перевищують гранично допустимі концентрації.

Важливо, що ці зміни не обмежуються прямим забрудненням. Порушення хімічного балансу запускає вторинні ефекти: надлишок одних елементів блокує засвоєння інших. Наприклад, підвищений вміст заліза обмежує доступність фосфору, а надлишок міді пригнічує засвоєння цинку й заліза. У підсумку навіть за формальної наявності поживних елементів рослини не можуть їх ефективно використовувати, що безпосередньо впливає на врожайність.

— Які з цих змін є найбільш критичними в довготривалій перспективі?

— У фізичній площині ключовою загрозою є деградація структури ґрунту. Пошкоджені ділянки втрачають стійкість до ерозійних процесів і переущільнюються, що з часом знижує їхню здатність утримувати вологу та забезпечувати нормальний повітряний режим. У підсумку це напряму обмежує розвиток рослин і продуктивність.

Хімічні зміни мають одразу кілька критичних наслідків. По-перше, це ризик перенесення забруднювачів у ланцюг «ґрунт — рослина — продукція»: за підвищених концентрацій важких металів вони можуть накопичуватися в урожаї, впливаючи на його безпечність. По-друге, порушується баланс елементів живлення у ґрунті. Окрему загрозу становить фітотоксичність: на надлишок окремих елементів рослини реагують пригніченням росту, зміною забарвлення, зменшенням біомаси, а іноді й мутаціями. За таких умов культура фізично не здатна сформувати високий урожай.

— Як бойові дії впливають на якість води та чи є ризики для питного водопостачання?

— У зонах бойових дій ми фіксуємо погіршення якості води, зокрема підвищення її жорсткості. Це пов’язано зі зростанням концентрації солей, зокрема кальцію, натрію та магнію. Паралельно зростає і загальний вміст важких металів у водному середовищі.

Водночас значна частина цих елементів осідає у донних відкладеннях: мулі, сапропелі, прибережних наносах, які аграрії дедалі частіше використовують як органічні добрива. І саме тут виникає значний ризик, адже накопичені важкі метали можуть повторно потрапляти на поля. Це особливо критично з огляду на обсяги внесення. Якщо мінеральні добрива зазвичай застосовують у межах сотень кілограмів на гектар, то органічні матеріали на кшталт сапропелю можуть вносити в кількості 5–10 т/га. Тож перед використанням таких ресурсів слід обов’язково перевіряти їхній хімічний склад.

Щодо питної води, то основні ризики пов’язані передусім із непрямими наслідками бойових дій, зокрема руйнуванням очисних споруд. Це призводить до підвищення вмісту органічних речовин і солей у воді, а отже — до зростання її жорсткості та загального погіршення якості. У результаті вода стає менш придатною як для споживання, так і для господарських потреб, зокрема зрошення.

Водночас ситуація має сезонну динаміку. У періоди з достатньою кількістю опадів відбувається природне розбавлення забруднювачів, і якість води тимчасово покращується. Однак із настанням спекотних місяців — зазвичай у червні-липні — концентрація солей і металів знову зростає. Саме тому контроль якості води не може бути разовим — він має здійснюватися на постійній основі, з урахуванням сезонних коливань і локальних особливостей.

— Чи відрізняються наслідки забруднення між регіонами?

— Наслідки бойових дій у кожному випадку індивідуальні. Рівень і характер пошкоджень залежать насамперед від типу озброєння та інтенсивності ураження. Водночас важливу роль відіграють природні властивості самих ґрунтів. У регіонах, де поширені легкі, піщані ґрунти з низьким вмістом гумусу та слабкою біологічною активністю, наслідки війни проявляються гостріше і зберігаються довше. Такі ґрунти мають обмежену здатність до самовідновлення. Натомість більш родючі ґрунти краще протистоять деградації. Завдяки вищому вмісту органічної речовини та активнішій мікробіоті вони швидше долають стресові фактори і частково нівелюють наслідки пошкоджень.

Окремий аспект — глибина та склад родючого шару. На ґрунтах із неглибоким гумусовим горизонтом, що характерно для північних регіонів, вибухи можуть фактично знищувати продуктивний шар, оголюючи піщані або малородючі ґрунтотворні породи, непридатні для вирощування культур. Натомість потужніші ґрунти із глибоким родючим шаром мають більший запас стійкості й частково нівелюють такі пошкодження.

— За якими ознаками можна зрозуміти, що ґрунт зазнав критичних змін?

— Найперші сигнали — візуальні. Йдеться про воронки від вибухів, ділянки з випаленою землею, сліди розливу пального чи інших речовин, наявність сторонніх уламків. Це означає, що проблема на полі є і потребує подальшої оцінки.

Наступний крок — визначити межі ураженої ділянки та порівняти її показники з фоновими для конкретного поля. Саме так можна зрозуміти масштаб і критичність змін. У крайніх випадках, коли рослинність повністю відсутня або пошкодження мають глибокий характер (наприклад, значні воронки), необхідно починати з базових рекультиваційних заходів: механічного вирівнювання, загортання пошкодженого шару, локального зняття ґрунту в місцях сильного забруднення, а також очищення поля від сторонніх предметів, які можуть бути джерелом токсичних елементів.

Для сильно пошкоджених ділянок доцільно застосовувати фіторемедіацію — висівати культури, що сприяють очищенню ґрунту від важких металів та інших забруднювачів. Це можуть бути багаторічні бобові, суміші трав, а також культури з потужною кореневою системою, як-от соняшник чи ріпак, які також додатково допомагають розущільнювати ґрунт. Важливо розуміти, що рослини не знешкоджують важкі метали, а лише поглинають їх із доступних форм у ґрунті та акумулюють у вегетативній масі. Якщо рослинні рештки залишають на полі, мікробіота поступово їх розкладає, а елементи переходять в інші форми і знову включаються в кругообіг поживних речовин. Водночас відбувається їх розсіювання: під час збирання і подрібнення біомаси вони розподіляються по більшій площі, що знижує локальні пікові значення.

Якщо результати аналізів показують, що ґрунт піддається відновленню, важливо правильно підібрати культури, передусім технічні. Паралельно слід адаптувати технологію вирощування. Обробіток ґрунту варто мінімізувати або переходити до щадних систем, щоб не посилювати ерозійні процеси. Система живлення також потребує корекції: вносити слід лише ті елементи, яких бракує.

Окрему увагу слід приділяти контролю якості врожаю. Після збирання продукцію аналізують на вміст елементів, зокрема важких металів, щоб зрозуміти, чи відбулося їх накопичення.

— Від чого залежить підхід до відновлення пошкоджених ґрунтів і скільки це може тривати?

— Передусім — від масштабу пошкоджень. Якщо ураження масове, то базова стратегія — підтримати природні процеси відновлення, активно вносити органічні добрива, щоб стимулювати розвиток мікробіоти, відновлення гумусу і загальної родючості. Додатково варто застосовувати мікробіологічні препарати, адже вони посилюють інтенсивність процесів у ґрунті.

Ще один обов’язковий елемент — постійне залучення ґрунту в біологічний цикл. Використання сидератів і проміжних культур не дає ділянці випасти з обробітку.

Швидких рішень тут не існує. Відновлення — це тривалий процес, де людина може лише створити умови для природних механізмів. За два-три роки суттєвого зростання родючості за базовими показниками зазвичай не фіксують, однак уже помітні позитивні зміни у стані рослин і поля.

— Чи є дані по врожаю на ґрунтах, які повернули в сівозміну?

— Через стресові умови врожайність суттєво знижується: замість умовних 8–10 т/га пшениці аграрій може отримати 2–3 т/га або й менше. Водночас, за наявними спостереженнями, зернові культури з таких територій загалом відповідають нормативам щодо вмісту важких металів. Наприклад, у зерні пшениці фіксували підвищений вміст заліза та марганцю — орієнтовно у 1,5 раза порівняно з фоновими значеннями, хоча ці показники залишалися в межах допустимих норм. Однак ситуація залишається динамічною: вимоги до якості продукції, зокрема на європейських ринках, поступово посилюються, тому постійний контроль показників залишається критично важливим.

— Чи існують нормативи, за якими можна оцінити критичність забруднення ґрунтів?

— Ні, станом на сьогодні в Україні чіткі нормативи, які б однозначно визначали критичні рівні вмісту елементів у ґрунті, відсутні. Немає порогових значень, за якими можна було б сказати: цей ґрунт безпечний або непридатний до використання. Відтак на практиці застосовують два підходи. Перший — орієнтація на міжнародний досвід, зокрема європейські нормативи. Другий — порівняння з фоновими показниками конкретного поля: аналізують ділянки, що зазнали впливу, і співставляють результати із умовно чистими зонами.

Водночас ситуацію ускладнює природна варіативність ґрунтів. У промислових регіонах, зокрема на сході України, історично сформувався підвищений вміст окремих мікроелементів через геологічні особливості та розвиток металургії. Універсальні пороги тут не працюють: те, що для однієї області може вважатися перевищенням, для іншої є природним фоном. Саме тому є завдання сформувати диференційну систему оцінки, з урахуванням регіональних особливостей і типів ґрунтів.

— У яких міжнародних проєктах ви берете участь?

— Компанія долучалася до кількох великих міжнародних ініціатив. Зокрема, у співпраці з USAID наші фахівці проводили дослідження на територіях, що зазнали впливу бойових дій: у Херсонській, Чернігівській, Сумській, Харківській та Миколаївській областях. У межах цього проєкту оцінювали стан ґрунтів і надавали аграріям рекомендації щодо подальшого використання полів і вибору культур.

Згодом робота продовжилася у співпраці з FAO в Україні. У цьому проєкті фокус змістився на господарства Харківської та Дніпропетровської областей. Загалом дослідження охопили 235 господарств. На основі аналізів ґрунту наші фахівці розробляють для аграріїв практичні рекомендації — від вибору культур до систем живлення і технологій вирощування.

— Чи передбачають такі проєкти подальший супровід господарств?

— У межах самих проєктів робота зазвичай обмежується етапом дослідження та надання рекомендацій. Однак на практиці співпраця з аграріями часто продовжується вже поза рамками проєктів. Оцінка ґрунту не дає повної картини. Важливо також аналізувати воду і рослини, адже джерело проблеми може бути неочевидним. Наприклад, були випадки, коли після деокупації аграрії перевіряли ґрунт — і не виявляли критичних відхилень. Висадили овочі — а рослини загинули. Додаткові дослідження показали, що причиною стала забруднена вода: під час відступу окупанти навмисно псували колодязі та свердловини.

Наразі робота триває. У межах проєкту з FAO восени ми провели аналіз ґрунтів, взимку сформували системи живлення і технології вирощування, і тепер аграрії працюють за наданими рекомендаціями. Наступний етап — моніторинг рослин упродовж вегетації та аналіз готової продукції після збирання. Саме ці дані дозволять отримати більш повну картину і сформувати практичні висновки для подальшої роботи.

— Яку роль у відновленні ґрунтів відіграють точні технології?

— У нинішніх умовах їх застосування суттєво обмежене. На прифронтових територіях дрони часто неможливо використовувати з міркувань безпеки, тому основним інструментом дистанційного аналізу залишається супутниковий моніторинг — він допомагає оцінити масштаби пошкоджень і локалізувати проблемні ділянки.

Відбір ґрунту переважно проводять вручну через складний рельєф після вибухів і ризики для техніки та людей.

Щодо елементів точного землеробства, їх застосування залежить від масштабу ураження. Якщо пошкодження локальне, аграрій може працювати точково — наприклад, коригувати живлення чи вносити більше органіки лише на проблемній ділянці. Якщо постраждало все поле, працювати доводиться з усією площею комплексно.

— На Вашу думку, якою має бути національна стратегія відновлення ґрунтів?

— Кожен випадок пошкодження потрібно фіксувати: тип ґрунту, його показники, характер ураження, тип боєприпасів. Така база дозволить прогнозувати наслідки та підбирати ефективні рішення.

Другий напрям — глибше вивчення процесів, що відбуваються в пошкоджених ґрунтах, зокрема накопичення і трансформації хімічних елементів.

Третій — створення чітких нормативів, які дозволять визначати, чи придатна земля для подальшого обробітку, чи потребує обмежень або консервації. У частині випадків може йтися про заліснення або залуження територій, але такі рішення мають супроводжуватися механізмами компенсації для аграріїв.

Агрономічні послуги та дослідження Ukravit Institute