Відновлення унікальних українських ґрунтів — співпраця науки та бізнесу

У другій частині висвітлимо практичні кейси у відновленні порушених ґрунтів та досвід співпраці між наукою та бізнесом.

Біоремедіація ґрунту — реальні кейси із застосуванням продуктів BTU

Виконавча директорка Інституту BTU Institute of biotechnology Світлана Корсун розпочала свою доповідь з тих векторів відновлення ґрунтів, порушених війною, за якими рухаються компанія BTU, Інститут прикладної біотехнології та Платформа BTU Soil Health. Так склалося, що вектори цієї дії розмежовані за роками війни.

«Ми вперше заговорили про здоров'я ґрунту на нашій конференції у 2022 році. І саме тоді аграріям було запропоновано чітку послідовність дій у мілітарно порушених агроценозах. Здається, ми тоді були першими. 2023 рік — BTU пропонує біотехнологічні рішення при відновленні ґрунтів, порушених воєнними діями. Це препарат Ecostern Detox, який пропонується нашими біотехнологами вносити на тих територіях, де ґрунти порушені мілітарно і змінені їхні генетичні горизонти. Цей препарат рекомендовано вносити в нормі 1-1,5 л/га і ми у вегетаційних дослідах бачили ефект від застосування цього препарату. Іншою групою біопрепаратів є препарати на базі вуглеводно-окислювальних бактерій і їх бажано вносити там, де відбувається локальне забруднення нафтопродуктами», — зазначила Світлана Корсун.

При цьому вона уточнила, що процес біоремедіації ґрунтів не може відбуватися лише за рахунок мікроорганізмів. Потрібна синергія між рослиною та мікроорганізмом. У дослідженнях було встановлено, що першими культурами, які мають бути в сівозміні після відновлення ґрунтів, — зернові колосові або кукурудза.

Ще одним вектором роботи Інституту є дослідження ґрунтів мілітарно порушених агроценозів. Було проведено низку агрохімічних, токсикологічних та біологічних досліджень у Хмельницькій, Херсонській та Харківській областях на каштанових та чорноземних ґрунтах. Основний висновок: різноманітність мілітарних чинників спричиняє відповідну різноманітність змін у ґрунтах. І кожен вибух, кожне таке порушення ґрунту — це нова історія, яку потрібно досліджувати окремо.

Читати також: Результати дослідження біопрепаратів у посівах соняшнику на полігоні Кернел — підсумки Польової студії

Хоча, за словами Світлани Корсун, отримані під час досліджень дані дають змогу виявити певні закономірності.

Зокрема, після того, як відбувся вибух і вирва, як правило, загортається і зарівнюється, були помічені такі зміни:

• У верхньому шарі ґрунту порушеної ділянки, як правило, збільшується кількість рухомих форм фосфору і калію. Подекуди навіть є тенденція до підвищення вмісту гумусу. При цьому pH не зменшується, а навпаки зростає, тобто відбувається підлуження.
• Катастрофічного збільшення вмісту важких металів у ґрунті в місцях вибухів зазвичай не спостерігалось. Хіба в окремих випадках.
• Щодо біологічних характеристик ґрунту, то велике значення має час, що пройшов від самого вибуху, від того, як вирва була загорнута, до моменту взяття проб для дослідження. Загалом же страждає біогенність і змінюється напруженість мінералізаційних процесів у ґрунтах.

Чому ж відбувається так, що зростає вміст фосфору і калію в ґрунтах та, на перший погляд, поліпшується родючість ґрунту? На думку Світлани Корсун, це пов’язано з тим, що нижні шари ґрунту, які в наших агроценозах багатші за вмістом фосфору та калію, переміщуються на поверхню ґрунту, а стихійне заробляння вирви призводить до переміщення у вирву верхніх шарів ґрунту. І тому спостерігається тенденція до зростання вмісту гумусу.

«Інша історія, якщо це локації, де горіла техніка і були виливи нафти. Тут відбуваються катастрофічні зміни з ґрунтом. Різко погіршуються всі агрохімічні показники, які потрібні для успішного вирощування врожаїв: Зменшується кількість азоту, фосфору, калію, особливо фосфору. Крім того, зменшується кількість органічної речовини і, що найважливіше, гине жива мікрофлора ґрунту. Ми фіксували зменшення біогенності ґрунту на 30-50% на тих плямах, де відбувалося горіння техніки, і збільшення вмісту важких металів на один-два порядки. І до кожного такого випадку бажано підібрати свій ключик і свою технологію», — додала виконавча директорка Інституту.

Світлана Корсун навела також приклади двох проведених у полях експериментів та верифікації результатів досліджень. За її словами, це новий вектор роботи компанії, над яким вона працює.

Перший приклад — дослідження на посівах соняшнику в ТОВ «Енселко Агро» (Кернел) у Хмельницькій області, проведені разом із науковцями компанії Кернел та УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого (про ці дослідження вже згадував Станіслав Халін).

На фото показано місце, де відбувся вибух. У вересні 2022 року вирва була вже зароблена і ділянка вирівняна. Дослідники взяли проби ґрунту на непорушеній ділянці і на ділянці, яка постраждала від вибуху. Згідно з даними таблиці, на порушеній вибухом ділянці всі показники ґрунту значно кращі, ніж на непорушеній. Проте було вирішено попрацювати з цим ґрунтом більш детально. На порушеній ділянці на частині території внесли препарат Ecostern detox, а іншу частину залишили як контроль. Ще одну контрольну ділянку виділили в межах посівів кукурудзи, які були безпечно віддалені від місця вибуху, але рослини були обпалені. Поряд, на момент вибуху, розташовувалось поле соняшнику, але на час досліджень він був уже зібраний і по ньому посіяно пшеницю, яка перебувала вже у фазі шильця. По пшениці також було поверхнево застосовано Ecostern detox.

Хід і результати досліджень — на фото. А пані Світлана поділилась висновками. 

• В умовах польового досліду продемонстровано перевагу застосування агротехнології із залученням препарату Ecostern detox в агроценозах соняшнику та пшениці озимої на мілітарно порушеній території.
• Відмічено тенденцію зростання біогенності ґрунту та оптимізацію мікробіологічних процесів. Частка патогенних грибів знизилась з 21-26% до 4%, їх різноманітність зменшилась від представників двох родів (Alternaria і Fusarium) до одного — Fusarium.
• Урожайність соняшника зросла на 0,11 т/га порівняно з непорушеною ділянкою та на 0,26 т/га з ділянкою, порушеною вибухом, де біопрепарат не вносився.
• Урожайність пшениці озимої зросла на 0,7 т/га порівняно з непорушеною ділянкою та на 1,6 т/га з ділянкою, порушеною вибухом, де біопрепарат не вносився.

Також Світлана Корсун додала, що від роботи з окремими вирвами цьогоріч фахівці Інституту перейшли до роботи з цілим полем. Як приклад, співпраця з ФГ «Оксамит Таврії» (Херсонська обл.). Одне з полів господарства зазнало багатократного обстрілу танком, який стояв поряд у лісосмузі. Місця вирв можна було чітко впізнати за «плямами» з пригнічених рослин пшениці, і після жнив з’ясувалось, що втрати урожаю на таких ділянках сягали 52%. Зараз фахівці Інституту прикладної біотехнології разом з колегами з УкрНДІПВТ ім. Л.Погорілого працюють над розробкою методів відновлення ґрунту на полі в ФГ «Оксамит Таврії», що зазнало мілітарного впливу.

«Хочу вчергове наголосити, що ґрунт є живим, якщо в ньому працює жива складова. Тобто нам необхідно потурбуватися передусім про біологію ґрунту, а починати відновлення постраждалих ґрунтів слід саме з перевірки того, як почуваються мікроорганізми, що його насичують», — додала науковиця.

Наука, освіта, бізнес — взаємодія для підвищення родючості ґрунтів

Продовжилась програма конференції панельною дискусією «Освіта та наука для бізнесу», в якій взяли участь представники усіх трьох названих сфер.

«Динамічний розвиток сучасного бізнесу потребує постійного обміну науково- технічними ідеями, доступу до інноваційних технологій і сучасних технічних засобів. Досягти цього, звісно, можна лише завдяки тісній співпраці між бізнесом і наукою. Для науковців в свою чергу теж цікаво, щоб результати їхніх напрацювань, їхніх досліджень були впроваджені і мали практичне значення. Взаємодія між навчальними закладами і бізнесом створює можливості для підготовки кадрів, які відповідають запиту ринку», — наголосила у вступному слові модераторка панелі Вікторія Кузьмич, керівниця експертного відділу групи компаній BTU, к. с.-г. н.

Розпочалася панельна дискусія з кадрового питання: «Чи є сьогодні дефіцит у фахівцях зі спеціальності агрохімія та ґрунтознавство?»

Як зазначив Роман Паламарчук, в.о. Генерального директора ДУ «Інститут охорони ґрунтів України», агрохімія — це специфічний вид діяльності, і сьогодні багато вишів скоротили набір на цей фах через зменшення держзамовлення.

«А загалом війна дуже вплинула й на нашу діяльність. До повномасштабного вторгнення в нашій установі працювало близько 620 людей, наразі — лише 375. Тому ми чітко відчуваємо проблематику, й бачимо, що ця проблема буде ще більш загострена в майбутньому. Тим більше, що нам доведеться повертатись до суцільного моніторингу та обстеження ґрунтів, а фахівців із цього напряму в Україні дедалі меншає», — підкреслив експерт.

Цю тезу підтвердила й Оксана Тонха, проректорка з наукової роботи та інноваційної діяльності НУБіП України, проф., д.с.-г.н. За її словами, свого часу агрохімія та ґрунтознавство були окремими фаховими спеціальностями на які навчалися упродовж 5 років. Нині фахівців готують за освітньо-професійною програмою «Агрохімія і ґрунтознавство» з підготовки здобувачів вищої освіти за спеціальності 201 «Агрономія» з подальшою можливістю підготовки на освітньо-науковому рівні PhD.

«Можливо, зараз у межах країни такої масової підготовки і не потрібно. Але ми працюємо з ґрунтами. Ґрунти у нас є унікальними. Ми маємо в Україні 60% ґрунтового покриву чорноземного типу, але не маємо фахової підготовки ґрунтознавця. Це біда. На сьогодні ми маємо багато проблем з очищення ґрунтів, є значні проблеми з рекультивації та деградації ґрунтів, тому потрібно фахово підходити до вирішення цих важливих проблем», — наголосила Оксана Тонха.

Вона погодилась, що зараз часто самі господарства чи агрохолдинги організовують школи підготовки агрономів та впроваджують освітні модулі з агрономії й зокрема ґрунтознавчі, але без базової підготовки таких фахівців на належний рівень галузь не вивести.

Кліматичні зміни та ґрунти тісно пов’язані між собою. Глобальні дослідження могли б допомогти зрозуміти процеси і далі шукати рішення. Тому до участі в конференції було запрошено Ірину Козерецьку, заступницю директора з наукових питань ДУ «Національний антарктичний науковий центр», д.б.н., яка згадала про цікавий досвід співпраці зі Світланою Корсун з дослідження в Антарктиці ґрунтового субстрату (за словами пані Ірини, на цьому континенті можна говорити саме про субстрат, бо процеси ґрунтоутворення там ще відбуваються). І додала, що було б цікаво побачити серед учасників наступної експедиції і, скажімо, ґрунтознавців.

З далекої Антарктики — до українських реалій. ДУ «Інститут охорони ґрунтів України» кожні 5 років проводить тур з агрохімічного обстеження земель сільськогосподарського призначення. Наразі триває 12-й тур. Про результати досліджень і проблеми, які виникають в науковців під час його проведення, розповів в.о. генерального директора Роман Паламарчук.

За його словами, на сьогодні установа протягом 60 років здійснила повних 11 турів обстеження з агрохімічної паспортизації земель України. Із закінченням попереднього 11-го туру було охоплено 8,6 млн га, це близько 29% від загальної площі. Проте упродовж останнього часу спостерігається чітке скорочення обсягів таких обстежень. По-перше, через проблеми з їх фінансуванням. Окрім проблем із фінансуванням таких робіт, є ще один бар’єр.

«Це небажання землевласників та землекористувачів обстежувати землі сільськогосподарського призначення. Мало хто розуміє, що ґрунт — це живий організм, що він постійно змінюється. За ним потрібно доглядати, контролювати й опікуватись. На законодавчому рівні є прогалини, які не дозволяють проводити моніторинг. А ми б хотіли б повернутися до суцільного моніторингу. Тим більше, що є багато спекулятивних тверджень стосовно того, що десь погіршився, десь поліпшився стан родючості ґрунту. Але насправді, щоб це побачити, потрібно повернутись до суцільного моніторингу, причому в рамках державної програми, до якої були б залучені як профільні державні наукові установи, так і приватні установи. Необхідно встановити одну нормативну базу і повернутися обличчям до ґрунту», — наголосив Роман Паламарчук.

У свою чергу, Віктор Марценюк, керівник науково-інноваційного відділу, департаменту агровиробництва МХП, зауважив, що в тій концепції, яку розбудовує в цій царині для себе компанія, найбільш ефективно працюватиме приватний бізнес, приватні лабораторії і дослідження. Адже саме точний агрохімічний аналіз ґрунту впливає на певні технологічні рішення, від яких певною мірою залежить і успішність бізнесу. Але знову постає проблема підготовки фахівців для такого напряму робіт.

«Як на мене, ключова проблема в державній освіті це те, що готують «загально- фахових людей», а не вузько спрямованих спеціалістів. А ми розбудовуємо компанії так, щоб наші спеціалісти були вузько направленими і в певному напрямі вирішували конкретні завдання — ті, в яких вони глибоко розуміються. Зокрема мова й про агрохіміків. Тому дослідженням ґрунтів має займатися приватний сектор, а держава має відігравати дорадчі функції й аналізувати отримані дані», — наголосив фахівець.

І додав, що розуміючи важливість основного засобу, з яким працює компанія, тобто земля і ґрунт, в МХП «пішли глибше», впровадивши глобальний проєкт Digital Farming.

«Почали з визначення стану наших ґрунтів. Обстежуємо сіткою по 5 га площі за зонами продуктивності. Наразі таким чином за 3 роки обстежили майже 200 тис. га, і надалі ставимо за мету щорічно обстежувати по 100 тис. га, визначаючи при цьому показники родючості ґрунту, вміст того чи іншого елементу, а також ущільнення ґрунту. Загалом вимірюємо 14 показників для кожної зони. Ці дані оцифровані, доступні кожному агроному й він може з ними працювати. В подальших планах також мікробіологічні дослідження ґрунтів. Від цих даних будемо відштовхуватись, плануючи системи живлення рослин», — розповів Віктор Марценюк.

І наостанок керівник науково-інноваційного відділу департаменту агровиробництва МХП наголосив, що держава також мала б долучитися до спільної роботи з бізнесом в цьому напрямі. Бути «провідником» у відновленні родючості українських ґрунтів, надавати ефективні інструменти, які кожен аграрій міг би використовувати, а не шукати самому рішення і діяти «в різнобій».

Завершився другий блок конференції онлайн-доповіддю Ігоря Безкаравайного, заступника Міністра економіки України.

Він ще раз нагадав обсяги вже розмінованих і обстежених земель, що підлягали мілітарному впливу. Але наголосив, що розмінування це не фінальний етап процесу відновлення території й повернення до продуктивної експлуатації. Далі потрібно з розумом підходити до процедури рекультивації. І тут без синергії держави, науки і бізнесу не обійтись.

«Щоб допомагати загоювати «рани» на нашій землі, потрібні розумні підходи з питань правильного підбору методів рекультивації. Важливо розуміти, що, хоча в ґрунтах і є залишкові вибухові речовини та важкі метали — кадмій, свинець, ртуть, — після належної рекультивації на цих землях можна буде безпечно вирощувати сільськогосподарську продукцію. І в цьому контексті ми працюємо разом із науковою спільнотою, з урядовими структурами, з міжнародними партнерами, щоб створити алгоритми та методології, яким чином землю правильно повернути до використання», — підкреслив посадовець.

Перелічені питання — ще не всі, що обговорювались на конференції. Третя частина була присвячена бізнес-кейсам у сфері відновлення ґрунтів та підвищення їх родючості. На ній досвідом ділились представники агрохолдингів та підприємств, що приділяють значну увагу цим питанням у своїй діяльності.

Алла Гусарова, SuperAgronom.com

Читати також: Вплив мікробіологічних препаратів на живлення культур та родючість ґрунту: BTU і KERNEL поділилися результатами застосування біотехнологій