Ім'я файлу: Концепція Грнти пошкоджені війною (Автосохраненный).doc
Розширення: doc
Розмір: 119кб.
Дата: 15.09.2023
скачати
Розширення: doc
Розмір: 119кб.
Дата: 15.09.2023
скачати
Пропоную незначну зміну назви, а саме: « Концептуально-методологічні підходи щодо відновлення пошкоджених російською збройною агресією ґрунтів і ґрунтового покриву України» (наукове видання)
ВСТУП
Неспровокована збройна агресія рф проти України уже завдала та продовжує завдавати непоправних збитків і шкоди нашій державі – вбиває не тільки життя Людини, але й катастрофічно нищить Природу. Агресивну загарбницьку війну у 21-му сторіччі, у вік небаченого науково-технічного і технологічного прогресу, здатна розв’язати тільки бездумна, егоїстична та терористично налаштована держава. Надто сумно і боляче, що такою виявилась російська федерація, яка повністю себе зганьбила і стала ворожою не тільки Україні, але й для країн всього цивілізованого Світу. Разом з цим, війна завдала значного клопоту науково-дослідницькій роботі. В добавок до існуючих, ще далеко невирішених екологічних і соціальних проблем, виникли нові - проблеми в необхідності максимально можливого усунення шкоди і збитків, які завдають Соціуму і Природі воєнні дії. Зрозуміло, що без поглиблених екосистемних наукових досліджень тут не обійтись.
Ґрунти і ґрунтовий покрив займають центральне місце в екосистемах. З ґрунтів починається і завершується біологічний і геологічний кругообіги речовин і енергії. Саме в ґрунтовому покриві (верхньої родючої оболонки земної кори вивітрювання) відбувається акумуляція, трансформація та подальша дисипація в навколишнє природне середовище (атмосферу, підґрунтя і в підґрунтові води, рослинний покрив) як корисних, так і шкідливих хімічних елементів і речовин. Деградаційні явища, що відбуваються в умовах сучасного землекористування, заходи з їх попередження і нейтралізації стали насьогодні провідними напрямками науково-дослідних робіт. Разом з цим повномасштабне вторгнення р.ф. в Україну призвело до катастрофічної деградації навколишнього середовища деградаційних, зокрема до воєнної руйнації ґрунтового покриву з притаманними йому високопродуктивними та еколого-відновлювальними функціями, до масових розривів його гумусової родючої оболонки, отруєння і захаращення та вивертання на поверхню отруєних безплідних порід. Ґрунтицид, що здійснює р.ф. на українських землях, є масштабним - він завдає непоправну шкоду всьому Довкіллю та Соціуму.
Бойові дії в Україні охопили великі території і ведуться, переважно в зонах поширення чорноземних і чорноземовидних ґрунтів з високою потенційною родючістю. Оскільки цей дорогий український чорноземний скарб, в значній мірі, уже понівечений війною, то надважливо, щоб ґрунтознавча та суміжні з нею наукові спільноти зосереджували всі свої можливі і неможливі зусилля на відновленні цього скарбу зі сподіванням на міжнародну допомогу та дослідницьку співпрацю, Поки рф продовжує чинити зло і вперто, на шкоду всім і особливо собі, веде загарбницьку неспровоковану війну проти України, її народу, нищить українські національні надбання, здійснюючи масштабний еко- і соціоцид, можливості для проведення комплексу наукових ґрунтознавчих досліджень (польових обстежень з відбором зразків ґрунту і ґрунтової маси для проведення вегетаційних дослідів, лабораторних аналізів та лабораторно-модельних експериментів) є надто обмеженими. Наразі досягнення в галузі пізнання закономірностей перебігу ґрунтових процесів за різноманітних умов та чинників зовнішніх впливів і діянь на ґрунтовий покрив, аналіз існуючої інформації про стан ґрунтів в зонах бойових зіткнень з використанням наземної та космічної багатоспектральної зйомок, а також воєнних чинників деградації ґрунтового покриву в поєднанні з експедиційними виїздами для рекогносціровочного обстеження деокупованих земельних угідь, дали можливість авторському колективу цього видання розробити загально-концептуальні, в тому числі і методологічні підходи щодо оцінювання та відновлення пошкоджених в результаті воєнних дій ґрунтів і ґрунтового покриву земель сільськогосподарського використання.
Дане видання слід розцінювати тільки як початок і методологічну основу подальших поглиблених наукових досліджень зі зміни природи ґрунтів і ґрунтового покриву, їхніх протидеградаційних буферних ємностей (медицинською мовою - їхнього «імунітету»), а також потенціалу їх продуктивних та екологічних функцій в зонах бойових зіткнень, масованих обстрілів, прильотів і вибухів снарядів, та мінування.
Весь науковий колектив України разом з українським народом, беззаперечно вірить у нашу Перемогу та повоєнний принципово новий світопорядок, що унеможливить будь-які війни на нашій життєтворчій Планеті. Заради цьому вчені–ґрунтознавці націлені на те, щоб винайти найефективніші шляхи відновлення понівечених війною, отруєних та нашпигованих мінами і взривними пристроями ґрунтовий покрив нашої священної, покритої потом української ріллі, наших квітучих луків і пасовищ, лісів і лісосмуг, присадибних і садово-городніх земельних ділянок, ґрунти паркових зон і рекреаційних територій.
02.09.2023 р.
Нижче подаю свій розділ до брошури «Концептуальні підходи …»
Фізико-хімічна та пірогенна деградація ґрунтів на понівечених війною землях
Оцінка ґрунтів (їх бонітет), а в загальному і ґрунтового покриву тієї чи іншої робочої земельної ділянки (рільничого поля) входить у алгоритм розрахунків її грошової вартості. Насьогодні завдання об’єктивної оцінки різноманітних за своєю природою ґрунтів, передусім антропогенно трансформованих, залишаються не до кінця вирішеними. Разом з тим слід визнати ключову роль фізико-хімічних властивостей ґрунту в бонітуванні ґрунтів, в управлінні їхньою родючістю та екологічною стійкістю. Цю тезу визнає переважна більшість ґрунтознавців. Серед показників, що характеризують фізико-хімічні властивості ґрунту, найбільш широке практичне застосування припадає: на: різні форми (активну та пасивні) кислотності та лужності, на ємність вбирання та насиченість ґрунту лужними та лужноземельними металами (Са, Мg, К. Nа). Проте діагностику з використанням виключно тільки статичних даних для відновлення деградованих ґрунтів та відтворення їх родючості не можна вважати досконалою. Для цього необхідні критерії і моделі, що визначають динаміку змін та спрямованості ґрунтових процесів, зокрема, процесів іммобілізації-мобілізації біогенних елементів, динаміку змін кислотно-основного та водно-повітряного режимів різноманітних за своєю генетичною природою ґрунтів. Матрицею фізико-хімічної вбирної (іммобілізаційної) і вивільнюваної (мобілізаційної) здатності ґрунту виступає його колоїдний комплекс (дальше - ККГ), який у свій час детально вивчав акад.. О.Н. Соколовський [ 1 ], називаючи його «живою плоттю» ґрунтового середовища. ККГ разом з мікробоценозом утворює біо-органо-мінеральний комплекс ґрунту (дальше - БОМКОГ), завдяки якому відбуваються саморегуляція, самоочищення і нейтралізація процесів фізико-хімічної та інших видів деградації ґрунтового середовища. БОМКОГ є визначальним чинником стійкості родючості ґрунту, його продуктивних і екологічних функцій та послуг. Нажаль, воєнні дії нищівно руйнують цей агроекологічно важливий чинник.
Вибухи снарядів і мін призводять, перш за все, до незворотною коагуляцією та дегідратацією ґрунтових колоїдів органічної, органо-мінеральної та мінеральної природи, до умертвіння «живої фази» ґрунтового середовища (корисних мікробо- та зооценозів) Під впливом високих температур і пожеж відбувається пірогенна деградація ґрунтів, яка завдає значної шкоди, особливо багатогумусним (чорноземним) і органогенним (оторфованим і торфовим) ґрунтам. В результаті ґрунти втрачають свою вбирну ємність, здатність утримувати елементи мінерального живлення від вимивання, погіршується їх ферментативний, водно-газовий та санітарний режими. ККГ, його органічна складова згорає, гідрофобізується і карбонізується залежно від рівня пірогенного впливу. Відбувається масштабне забруднення атмосфери парниковими газами, а також поверхневих і підґрунтових вод продуктами згорання, деструкції та розкладу органо-мінеральної маси ґрунто-підгрунтя та вибухових речовин. .. Зазначимо, що мінеральні колоїдні частинки ґрунту порівняно з органічними більш стійкі до гідрофобізації, проте їх пірогенна трансформація призводить до втрати колоїдних та фізико-хімічних властивостей, перетворюючись в інертний субстрат. Отже фізико-хімічні та пірогенні види деградаціі ґрунтів і ґрунтотворних порід (підґрунтя) тісно пов’язані між собою, що дає можливість використовувати одні і ті ж методи для діагностування ступеня їх розвитку та нейтралізації. Для цього успішно можна використати методи, що побудовані на термодинамічних принципах і за допомогою яких визначають мобілізаційно-іммобілізаційну здатність ґрунтів відносно біогенних елементів, важких металів і інших токсичних речовин, води і водних парів, отруйних газів. Частково ці методи, а саме методи функціональної (динамічної) діагностики, розроблено в лабораторії родючості гідроморфних і кислих ґрунтів ННЦ «ІГА імені О.Н. Соколовського», що висвітлено в цілій низці раніше опублікованих праць [ 2. 3. 4 і ін.]. Насьогодні питання їх удосконалення і розробка нових, як підказують наслідки воєнних дій, стають ще більш актуальними і перспективними. Мова йде про втрату буферних ємностей («імунітету») деградованих війною ґрунтів під впливом зростаючих різноманітних зовнішніх навантажень, особливо воєнно-пірогенних. В цьому відношенні важливо встановити рівень воєнно-пірогенної деградації ґрунтів, що визначає вартість ґрунтовідновних робіт.
Як уже відмічалось, ґрунти в агроекосистемах функціонують у двох діаметрально протилежних напрямках – в напрямку іммобілізації (депонування) речовин та енергії та їх мобілізації (активізації) - переходу з ККГ в ґрунтовий розчин. В наслідок фізико-хімічної та пірогенної деградації істотно погіршується водно-мінеральне кореневе живлення рослин, ускладнюється процес нейтралізації токсичних речовин, якими насичуються ґрунти та підґрунтова порода (ґрунто-підґрунтя) під час збройних зіткнень. Буферна ємність ґрунтів меншає, а її самовідновлення може тривати не один десяток років.
До найбільш важливих фізико-хімічних показників, що безпосередньо визначають ефективну родючість ґрунтів, а також слугують термодинамічними критеріями діагностики та оптимізації ґрунтових режимів, віднесено показники активності іонів у ґрунтовому розчині ( рН, рNН4, рNО3, рН2РО4; рНРО4; рРО4; рК; рСа і ін.) та їхні потенціали (pK–0.5pCa, pH-0.5pCa, pNa-05pCa і ін.), що характеризують взаємодію між іонами за право бути поглинутим ККГ і кореневою системою рослин (явища синергізму-антагонізму). Важливим фізико-хімічним показником в ґрунтового середовищі виступає водяний потенціал (позначається символом рF), який створюється гідроадсорбційними силами ККГ та осмотичним тиском сольового складу ґрунтового розчину, а також структурою порожності та капілярів ґрунту. Воєнні дії знищують всі природно створені і покращені землеробською культурою корисні фізико-хімічні властивості ґрунтів, в тому числі їхню здатність запасатись вологою через спікання ґрунтово-підгрунтової маси, денатурацію та умертвіння «живої плоті» ґрунту - БОМКОГ-у та її основної складової - ККГ.
З активністю (мобільністю) та термодинамічними потенціалами елементів родючості тісно пов'язані процеси росту й розвитку рослин та біологічного кругообігу. Про це свідчать численні літературні дані та результати багаторічних дослідження лабораторії родючості гідроморфних і кислих ґрунтів ННЦ «ІГА імені О.Н. Соколовського». Найбільш тісний кореляційний зв'язок має місце між активністю елемента родючості в ґрунтовому розчині (т.з. «фактором інтенсивності» - ФІ) та урожаєм. Нажаль чинник динамічності ФІ, в часовому вимірі (в період вегетації рослин) донині в нашій вітчизняній діагностичній практиці та нормативних розрахунках не враховується. Тому фізико-хімічні дослідження з проблем термодинаміки ґрунтових процесів важливо спрямувати на максимально можливе усунення зазначеної прогалини
Аналіз літературних і експериментальних даних показує, що проблему «динамічності» найбільш перспективно вирішувати на основі усестороннього вивчення буферних властивостей ґрунтів, як їх здатності до саморегуляції внутрішньогрунтових процесів і протидії зовнішнім навантаженням. Про буферну здатність ґрунту свідчать унікальні дослідження, які у свій час були проведені англійськими вченими П.Х. Найєм та П.Б Тінкером [ 5 ] з міченими фосфатними іонами на всесвітньо відомій Ротамстедській дослідній станції. В ґрунті з високою фосфат-буферною іммобілізаційною ємністю прикоренева зона фосфатного виснаження за своїми розмірами виявилась у декілька разів меншою, аніж у ґрунті з низькою фосфат-буферною здатністю.
В ґрунтознавчій літературі донині дефініція буферності ґрунту трактується переважно тільки як його здатність чинити опір впливам і діям, що спрямовані на зміну показника кислотності (рН). Проте з появою низки наукових праць з «буферної» проблематики ґрунтів [2, 6, 7 і ін.], не тільки відносно гідрогенних іонів (рН), але й фосфатних (рР), калійних (рК), важких металів, дефініція «буферність ґрунту» зазнала істотних змін та більш широкого тлумачення. Водночас нашими дослідженнями [3, 4, 8 і ін.] встановлено, що тренди динамічності елементів родючості, які формалізуються на графічних моделях кривими буферності, сповна можна використати не тільки для підвищення діагностичної точності в діагностуванні їх агроекологічного стану, але й для оптимізації цього стану та його нормативного прогнозування.
Основними складовими діагностико-оптимізаційних моделей елемента родючості є криві буферності ґрунту, які імітують динаміку зміни його активності в процесі зростаючих зовнішніх навантажень. В даному разі ми отримуємо можливість моніторити не тільки спрямованість зміни активності елемента родючості, але й, щонайбільш агроекологічно важливо - рівні досягнення параметрів оптимальності та їх стійкості, значення мінімуму і максимуму яких відмічають на кривій буферності. Встановлена чітка закономірність: чим вища буферна ємність відносно того чи іншого елемента родючості, тим ширший відрізок кривої між мінімальним та максимальним показниками оптимуму на кривій буферності, що імітує динаміку активності (концентрації) біогенного елемента у ґрунтовому розчині. Оптимальні параметри, що підлягають постійній корекції за умов зміни буферної ємності, як це має місце на полях, що зазнали масових обстрілів, встановлюють у вегетаційних та дрібноділяночних польових дослідах з різними культурами (принцип відносності).
Названі вище енергетичні інгредієнти ґрунтового розчину через їх малі значення визначають в логарифмічних одиницях, а. ввесь подальший алгоритм розрахунків та побудова діагностико-оптимізаційних (управлінських) моделей здійснюється автоматизовано за допомогою спеціальних комп’ютерних програм, які частково розроблено (для рН. рР і рК) і верифіковано на низці ґрунтових різновидів зони Полісся та Лісостепу України. Проте уже давно настав час і особливо зараз, в час українського воєнного лихоліття, для їх подальшого удосконалення та розроблення нових методів і програм з «буферної» проблематики ґрунтів, серед яких першочерговість належить проблемі управління водним режимом різноманітних за таким важливим, ще слабо дослідженим фізико-хімічним показником ґрунтів як гідробуферна здатність, яку катастрофічно втрачають ґрунти за фізико-хімічної та пірогенної їх деградації.
В підсумку важливо визнати - без успішного вирішення зазначених і піднятих в даному розділі проблем з фізико-хімічної та пірогенної деградації ґрунтів в зонах бойових зіткнень, раціональне та ефективне відновлення ґрунтових ресурсів України на території воєнних дій та відтворення їхньої родючості унеможливлюються.
Список використаних джерел
1. Соколовский А.Н Почвоведение и агрохимия: Избр. тр. // К.: Урожай 1971. -368 с.
2. Трускавецький Р.С. Буферна здатність ґрунтів та їх основні функції. – Харків: Нове слово, 2003. – 225 с
3. Трускавецький Р.С., Цапко Ю.Л., Чешко Н.Ф. Буферні механізми ґрунту: актуальність, стан і перспективи досліджень// Вісник аграрної науки, №6, 2006. –С. 27-33
4 Truskavetskyi Roman Functional Diagnostics of Soil Fertility Elements // MCDA (Modern Conceptsand Developmentsin Agronomy). 000655/2020,DOI 10.31031/MCDA.2020.07.000655
5. Най П.Х., Тинкер П.Б. Движение растворов в системе почва-растение. Перев. с англ. – М.: Колос, 1980. – 360 с.
6. Хуа Ло. Буферность почв по отношению к тяжелым металлам и фтору
в некоторых почвах КНР // Изв. ТСХА, вып.1, 1991. –С.202-206.
7. Beckett P.H.T., White R.E. Studies of the phosphate potentials of soils. Part III:
The pool of labile inorganic phosphate // Plant and Soil. - 1964. - V. 21. –
№ 2-3. - Р. 253-282.
8. Трускавецький Р.С., Зубковська В.В., Хижняк І.М. Інноваційні моделі управління елементами родючості ґрунтів// Вісник Львівськогог НАУ,
№ 24,2020, с. 181-187 , DOI 10.46299/ISG.2921/11/11