Відновлення ґрунтів: Глобальний посібник з регенеративних практик

Ґрунт, основа наших харчових систем і життєво важливий компонент наземних екосистем, стикається з безпрецедентною деградацією в усьому світі. Інтенсивні сільськогосподарські практики, вирубка лісів, урбанізація та зміна клімату сприяють ерозії ґрунтів, виснаженню поживних речовин та втраті біорізноманіття. Однак, добра новина полягає в тому, що ґрунт можна відновити. Цей посібник надає комплексний огляд принципів та практик відновлення ґрунтів, застосовних у різних кліматичних умовах та сільськогосподарських системах по всьому світу. Наша мета — надати можливість окремим особам, громадам та організаціям впроваджувати регенеративні стратегії, що покращують здоров'я ґрунту, підвищують продуктивність сільського господарства та сприяють більш сталому майбутньому.

Розуміння деградації ґрунтів: Глобальна перспектива

Перш ніж заглиблюватися в методи відновлення, важливо зрозуміти різні форми деградації ґрунтів, що відбуваються в усьому світі:

• Ерозія ґрунту: Винесення верхнього шару ґрунту вітром і водою, що посилюється вирубкою лісів, надмірним випасом худоби та несталими методами ведення сільського господарства. Прикладами є яружна ерозія в Ефіопії та площинна ерозія на Середньому Заході Америки.
• Виснаження поживних речовин: Втрата основних поживних речовин, таких як азот, фосфор і калій, через безперервне вирощування культур без належного поповнення. Це поширена проблема в багатьох країнах, що розвиваються, де доступ до добрив обмежений або дорогий.
• Засолення: Накопичення солей у верхньому шарі ґрунту, часто спричинене неправильними методами зрошення, що робить землю непридатною для сільського господарства. Посушливі та напівпосушливі регіони, такі як Австралія та частини Близького Сходу, є особливо вразливими.
• Ущільнення ґрунту: Зменшення пористого простору в ґрунті, що перешкоджає росту коренів, інфільтрації води та аерації. Важка техніка, що використовується в промисловому сільському господарстві, часто сприяє ущільненню.
• Хімічне забруднення: Потрапляння в ґрунт забруднювачів, таких як пестициди, гербіциди, важкі метали та промислові відходи, що шкодить ґрунтовим організмам і потенційно може потрапити в харчовий ланцюг. Прикладами є промислове забруднення в деяких частинах Східної Європи та стік пестицидів у багатьох сільськогосподарських районах по всьому світу.
• Втрата біорізноманіття: Зменшення різноманітності та чисельності ґрунтових організмів, включаючи бактерії, гриби, дощових черв'яків та нематод, які відіграють життєво важливу роль у кругообігу поживних речовин, структурі ґрунту та пригніченні хвороб.

Принципи відновлення ґрунтів: Рамкова програма дій

Ефективне відновлення ґрунтів вимагає комплексного підходу, заснованого на наступних принципах:

• Мінімізація порушення ґрунту: Зменшення обробітку та уникнення непотрібного порушення ґрунту захищає його структуру, зберігає органічну речовину та підтримує корисні ґрунтові організми.
• Максимізація покриття ґрунту: Утримання ґрунту покритим рослинністю або органічною речовиною захищає його від ерозії, зменшує випаровування води та пригнічує бур'яни.
• Сприяння біорізноманіттю: Збільшення різноманітності рослин та ґрунтових організмів покращує кругообіг поживних речовин, стійкість до хвороб та загальну стійкість екосистеми.
• Розумне управління поживними речовинами: Використання органічних добрив, покривних культур та сівозмін для забезпечення збалансованого постачання поживних речовин при мінімізації синтетичних внесень.
• Інтеграція тваринництва (де доречно): Ретельно керований випас може покращити здоров'я ґрунту, стимулюючи ріст рослин, кругообіг поживних речовин та збільшуючи вміст органічної речовини в ґрунті.

Практичні методи відновлення ґрунтів: Глобальний інструментарій

Наступні методи можна адаптувати до різних контекстів та систем землеробства в усьому світі:

1. Нульовий обробіток ґрунту (No-Till):

Нульовий обробіток передбачає посів культур безпосередньо в непорушений ґрунт без оранки або культивації. Ця практика:

• Зменшує ерозію ґрунту, залишаючи рослинні рештки на поверхні.
• Покращує інфільтрацію та утримання води.
• Збільшує вміст органічної речовини в ґрунті.
• Зменшує споживання пального та витрати на робочу силу.

Приклад: У Бразилії нульовий обробіток ґрунту був широко впроваджений, що призвело до значного покращення здоров'я ґрунту та продуктивності сільського господарства в регіоні Серрадо.

2. Покривні культури:

Покривні культури — це рослини, які вирощують переважно для захисту та покращення ґрунту, а не для збору врожаю. Вони пропонують численні переваги:

• Запобігають ерозії ґрунту.
• Пригнічують ріст бур'янів.
• Фіксують азот з атмосфери (бобові).
• Покращують структуру ґрунту.
• Збільшують вміст органічної речовини в ґрунті.

Приклад: Фермери в Європі часто використовують покривні культури, такі як жито та вика, в зимові місяці для захисту ґрунту та покращення його родючості для наступної весняної культури.

3. Сівозміна:

Сівозміна передбачає вирощування різних культур у запланованій послідовності для покращення здоров'я ґрунту та зменшення проблем зі шкідниками та хворобами. Переваги включають:

• Покращений кругообіг поживних речовин.
• Зниження тиску шкідників та хвороб.
• Покращена структура ґрунту.
• Збільшення біорізноманіття.

Приклад: Традиційна «трипільна система», що використовувалася в середньовічній Європі, передбачала чергування посівів пшениці, ячменю та залишення землі під паром для підтримки родючості ґрунту.

4. Компостування:

Компостування — це процес розкладання органічної речовини на багату поживними речовинами ґрунтову добавку. Компост можна виготовляти з:

• Харчових залишків.
• Садових відходів.
• Тваринного гною.

Компост:

• Покращує структуру ґрунту.
• Збільшує утримання води.
• Постачає необхідні поживні речовини.
• Пригнічує хвороби рослин.

Приклад: Багато ініціатив міського фермерства по всьому світу використовують компостування для переробки органічних відходів та створення здорового ґрунту для вирощування їжі.

5. Агролісівництво:

Агролісівництво передбачає інтеграцію дерев та чагарників у сільськогосподарські системи. Ця практика пропонує численні переваги:

• Запобігає ерозії ґрунту.
• Покращує родючість ґрунту (фіксація азоту деякими деревами).
• Забезпечує тінь та укриття для посівів та худоби.
• Збільшує біорізноманіття.
• Надає додатковий дохід від деревини, фруктів та горіхів.

Приклад: У регіоні Сахель в Африці фермери використовують методи агролісівництва для боротьби з опустелюванням та покращення продовольчої безпеки.

6. Ґрунтозахисний обробіток:

Методи ґрунтозахисного обробітку мінімізують порушення ґрунту під час підготовки насіннєвого ложа. Техніки включають:

• Гребеневий обробіток: Посів на постійних гребенях.
• Смуговий обробіток: Обробіток лише вузьких смуг, де висівається насіння.

Переваги:

• Зменшує ерозію порівняно з традиційним обробітком.
• Зберігає вологу в ґрунті.
• Покращує структуру ґрунту з часом.

Приклад: Ґрунтозахисний обробіток все частіше використовується в Північній Америці для зменшення ерозії та покращення якості води в сільськогосподарських водозбірних басейнах.

7. Застосування біовугілля:

Біовугілля — це матеріал, схожий на деревне вугілля, що утворюється при нагріванні біомаси за відсутності кисню (піроліз). При внесенні в ґрунт біовугілля може:

• Покращити структуру ґрунту.
• Збільшити утримання води.
• Покращити доступність поживних речовин.
• Знизити кислотність ґрунту.
• Секвеструвати вуглець.

Приклад: Дослідники вивчають використання біовугілля в басейні Амазонки для покращення родючості ґрунту та секвестрації вуглецю на деградованих землях (ґрунти Terra Preta).

8. Керований випас:

Керований випас передбачає ротацію худоби між різними пасовищами для запобігання надмірному випасу та відновлення рослин. Ця практика:

• Покращує здоров'я ґрунту, стимулюючи ріст рослин та кругообіг поживних речовин.
• Зменшує ущільнення ґрунту.
• Збільшує біорізноманіття.
• Покращує інфільтрацію води.

Приклад: Холістичний менеджмент, форма планового випасу, використовується в різних частинах світу для відновлення деградованих пасовищ та покращення тваринництва.

9. Відновлення за допомогою фітотехнологій:

Фітотехнології використовують рослини для видалення, розкладання або стабілізації забруднюючих речовин у ґрунті та воді. Техніки включають:

• Фіторемедіація: Використання рослин для очищення забрудненого ґрунту.
• Фітоекстракція: Рослини поглинають і накопичують забруднюючі речовини, які потім видаляються разом із врожаєм.
• Ризофільтрація: Корені рослин фільтрують забруднюючі речовини з води.

Приклад: Соняшники були успішно використані для видалення радіоактивних забруднювачів з ґрунту поблизу Чорнобиля.

Виклики та міркування

Впровадження практик відновлення ґрунтів може створювати кілька викликів:

• Початкові витрати: Деякі практики, такі як впровадження обладнання для нульового обробітку або посів покривних культур, можуть вимагати початкових інвестицій.
• Знання та навчання: Фермерам може знадобитися навчання та підтримка для ефективного впровадження нових методів.
• Кліматичні та ґрунтові умови: Придатність різних методів буде залежати від місцевих кліматичних та ґрунтових умов.
• Політична та інституційна підтримка: Підтримуюча політика та стимули можуть сприяти ширшому впровадженню практик відновлення ґрунтів.
• Економічна життєздатність: Практики відновлення повинні бути економічно життєздатними для фермерів, щоб бути сталими в довгостроковій перспективі.

Моніторинг та оцінка

Регулярний моніторинг та оцінка є важливими для відстеження прогресу зусиль з відновлення ґрунтів та визначення областей для покращення. Ключові показники для моніторингу включають:

• Вміст органічної речовини в ґрунті.
• Структура ґрунту (агрегація).
• Швидкість інфільтрації води.
• Рівні поживних речовин.
• Біорізноманіття ґрунту (наприклад, кількість дощових черв'яків).
• Врожайність культур.
• Рівень ерозії.

Роль технологій та інновацій

Досягнення в галузі технологій відіграють все більш важливу роль у відновленні ґрунтів. Приклади включають:

• Дистанційне зондування: Дрони та супутники можуть використовуватися для моніторингу здоров'я ґрунту, моделей ерозії та рослинного покриву на великих територіях.
• Точне землеробство: Технології, такі як трактори з GPS-навігацією та аплікатори зі змінною нормою внесення, можуть оптимізувати управління поживними речовинами та зменшити вплив на навколишнє середовище.
• Ґрунтові сенсори: Внутрішньоґрунтові сенсори можуть надавати дані в реальному часі про вологість, температуру та рівень поживних речовин у ґрунті.
• Аналітика даних: Аналітика даних може використовуватися для аналізу даних про ґрунт та виявлення закономірностей і тенденцій, які можуть слугувати основою для управлінських рішень.

Глобальні приклади успішного відновлення ґрунтів

• Проект реабілітації водозбірного басейну Лесового плато (Китай): Цей великомасштабний проект перетворив сильно еродований та деградований ландшафт на продуктивну сільськогосподарську територію завдяки терасуванню, лісовідновленню та покращеному управлінню випасом.
• Велика зелена стіна (Африка): Ця амбітна ініціатива має на меті боротьбу з опустелюванням шляхом висаджування поясу дерев та рослинності через регіон Сахель.
• Рух «Kiss the Ground» (Глобальний): Ця правозахисна група просуває регенеративне сільське господарство як вирішення проблеми зміни клімату та деградації ґрунтів.
• Природне відновлення під управлінням фермерів (FMNR) (Африка): Проста, але ефективна техніка, за якою фермери захищають та управляють природним відновленням дерев та чагарників на своїх землях, перетворюючи деградовані ландшафти на продуктивні агролісомеліоративні системи.

Висновок: інвестиції в наше майбутнє

Відновлення ґрунтів — це не просто екологічний імператив; це економічна та соціальна необхідність. Здорові ґрунти є важливими для продовольчої безпеки, якості води, пом'якшення наслідків зміни клімату та збереження біорізноманіття. Впроваджуючи регенеративні практики та інвестуючи у здоров'я ґрунту, ми можемо створити більш стале та стійке майбутнє для себе та наступних поколінь. Ми повинні взяти на себе глобальне зобов'язання щодо дбайливого ставлення до ґрунтів, сприяючи співпраці, обміну знаннями та політичній підтримці для прискорення переходу до сталих практик управління земельними ресурсами в усьому світі. Майбутнє нашої планети залежить від здоров'я наших ґрунтів.