Стан світових земельних ресурсів та проблеми продовольчої безпеки

Світове виробництво продовольства більш ніж подвоїлося за період з 1950 по 1984 р., а виробництво продовольства на душу населення, в середньому, збільшилося на 40 %. За цей же період середньодушове виробництво продовольства скоротилося у 43 країнах, що розвиваються (з них 22 африканські країни), в яких проживає кожен сьомий житель планети. Приріст у виробництві продовольства у більшості країн, що розвиваються, з 1950 р. ледь відповідав приросту їхнього населення.

Багато найбідніших верств населення у світі страждають одночасно і від неповноцінного харчування, і від недоїдання. Щороку з цієї причини помирають від 20 до 40 млн. осіб, половину з яких складають діти віком до 5 років.

Відбувається це багато в чому через незадовільний стан джерел харчової енергії, основними з яких є:

• оброблювані землі, з яких людина отримує головну частину харчової енергії — приблизно 88 %;
• природні пасовища та лісові угіддя постачають близько 10 % харчової енергії;
• і, нарешті, приблизно 2 % харчової енергії людина отримує з водних ресурсів.

Уся ця життєзабезпечувальна система працює на межі, і стан її часом порівнюють із напруженням металу перед розривом.

Площа земельних ресурсів світу становить 129 млн. км2, або 86,5 % площі суходолу. Рілля та багаторічні насадження у складі сільськогосподарських угідь займають близько 15 млн. км2 (10 % суходолу), сіножаті та пасовища — 37,4 млн. км2 (25 %). Решту частину суходолу складають землі малопродуктивні та такі, що перебувають у занадто холодному кліматі.

Земельні ресурси планети дозволяють забезпечити продуктами харчування більше населення, ніж є в даний час і буде в найближчому майбутньому. Разом з тим, у зв'язку з ростом населення, особливо в країнах, що розвиваються, кількість ріллі на душу населення скорочується. Ще на початку 80-х років душова забезпеченість ріллею населення Землі становила 0,45 — 0,5 га, в даний час вона становить уже 0,35 — 0,37 га.

Забезпеченість орними угіддями на людину змінюється у широких межах:

Щороку у світі втрачається до 6 — 7 млн. га ґрунту (0,06 — 0,07 млн. км). Земельний фонд Росії у 1992 р. становив 1709,6 млн. га. За останні 27 років площа сільгоспугідь Росії скоротилася на 12,4 млн. га, ріллі — на 2,3 млн. га, сіножатей — на 10,6 млн. га.

Ці втрати практично безповоротні, бо зруйнований ґрунт відновлюється тільки протягом кількох століть, та й то за щасливого поєднання багатьох умов. А втрачаються, в першу чергу, найпродуктивніші, найважливіші ділянки, розташовані в дельтових, заплавних, чорноземних областях. Наприклад, при будівництві ГЕС у СНД затоплено близько 12 млн. га сільгоспугідь. Тільки в басейнах Волги та Дніпра затоплено 2,5 млн. га родючих земель.

Загальна площа земель у Росії, порушених у результаті видобутку корисних копалин, проведення будівельних та геологорозвідувальних робіт, склала у 1991 р. 1,1 млн. га, з яких 0,7 млн. га порушено в період з 1976 по 1991 р. Більше 50 % цієї площі займали сільськогосподарські угіддя.

Найбільш поширеним способом поливу ґрунтів є дощування, при якому добре зволожується повітря і створюється сприятливий клімат для рослин. Але існуючі системи створюють, як правило, високоінтенсивний дощ, який ґрунт погано вбирає. А це веде до нерівномірного зволоження, водної ерозії, порушення рівнів ґрунтових вод, засолення, заболочування.

У незадовільному стані в РФ знаходиться 771 тис. га зрошуваних земель, у тому числі через недопустиму глибину рівня ґрунтових вод - 325 тис. га, засолення - 292 тис. га, одночасну наявність недопустимої глибини рівня ґрунтових вод та засолення ґрунтів - 154 тис. га. Площі перезволожених та заболочених земель, що використовуються під ріллю, у 1990 р. склали 8 млн. га (5,2 % ріллі), тоді як у 1985 р. їх було 5,8 млн. га (4,5 %).

А тим часом відомі і вже використовуються у світі принципово нові системи поливу:

а) локальне зрошення, при якому зволожуються тільки кореневмісні шари;

б) внутрішньоґрунтове зрошення - вода надходить до коріння по трубках.

Ці способи виключають втрати від випаровування, а якщо у воду додати мінеральні добрива, то підвищується ефективність їх використання та знижується забруднення навколишнього середовища.

Ерозія, яка є процесом переміщення ґрунту, головним чином, його верхніх найбільш родючих горизонтів, відбирає у людства понад 3 млн. га родючих земель на рік. Основними факторами ерозії є вітер та поверхневі води. З оголеної, позбавленої рослинності ділянки з ледь помітним ухилом (у 2 град.), вода виносить за рік 20 т ґрунту.

Площа сільськогосподарських угідь, що піддаються ерозії, у Росії становить 124 млн га (56 %), з них 87,3 млн га — рілля. На великих площах відбувається зниження продуктивності ґрунтів через зменшення вмісту гумусу. Тільки за останні 20 років запаси гумусу скоротилися на 25 - 30 %, а щорічні втрати в цілому по РФ становлять 1,4 млн т. За даними агрохімічного обстеження, у Росії 37,5 млн га ріллі характеризується низьким вмістом гумусу.

Механічне руйнування та ерозія ґрунту: фактор техніки й обробітку

Відновлення ґрунтового покриву — вкрай повільний природний процес: на формування шару товщиною всього 2,54 см (1 дюйм) у тропічних і середніх широтах йде від 200 до 1000 років. Якщо темпи ерозії перевищують темпи ґрунтоутворення, ґрунт втрачає статус відновлюваного ресурсу. На сьогодні на 1/3 оброблюваних земель планети орний шар руйнується швидше, ніж встигає відновлюватися. Щорічний обсяг ґрунту, що змивається у водойми й океани, еквівалентний складу товарного поїзда, здатного 150 разів оперізувати Землю.

У посушливих регіонах поєднання жорстких кліматичних умов та антропогенного навантаження призводить до опустелювання. Висушування верхніх горизонтів під час посухи при високій температурі та сильному вітрі посилюється перепасанням худоби, вирубкою лісів та відкритою розробкою копалин. За даними польових досліджень, в аридних зонах опустелюванню піддається до 4,9 млн га земель, з яких 1,8 млн га знаходяться у стадії дуже сильної деградації. На деградованих пасовищах загальною площею 1,3 млн га близько 250 тис. га вже перетворилися на рухомі піски.

• Швидкість утворення 2,54 см ґрунту — 200–1000 років
• Частка ріллі, що деградує, — 1/3 світового клину
• Проходів техніки за сезон — до 20 разів
• Тиск колісного трактора — 800 г/см²

Фізичний стан ґрунту прямо залежить від застосовуваної техніки та способів її обробітку. Живі організми становлять до 1/10 частини всієї маси ґрунту, проте регулярний прохід важких машин (до 20 разів за сезон для отримання врожаю) руйнує його структуру. При середньому тиску трактора у 800 г/см² відбуваються злипання ґрунту та загибель ґрунтової біоти. Відносно щадний вплив на ґрунтове тіло має лише гусенична техніка. Додаткової шкоди завдають витоки паливно-мастильних матеріалів та вихлопні гази, що поглинаються землею.

Хімічний дисбаланс та відчуження продуктивних угідь

Окрім фізичного руйнування, площа ріллі скорочується через постійне вилучення під інфраструктуру та містобудування. Будівельні норми жорстко відчужують продуктивні угіддя, а розростання міст у розвинених країнах щорічно знищує тисячі квадратних кілометрів родючих територій.

Другий фатальний фактор — хімічна деградація через дисбаланс живлення. Щороку з урожаєм із ґрунтів виноситься понад 100 млн тонн одного лише азоту, а також значні обсяги фосфору, калію та магнію. Промисловий синтез азотних добрив здатний поповнити лише четверту частину цього виносу. Решту азоту зв'язують і переводять у доступну для коренів форму виключно ґрунтові мікроорганізми.

Інтенсифікація за рахунок мінеральних добрив має низький коефіцієнт корисної дії. Хоча 1 кг добрив дає прибавку в 5–6 кг зерна, а за останні 30 років валовий збір зернових зріс на чверть, обсяги застосування азоту за цей же період підскочили майже у 8 разів. У твердих туках міститься близько 40% діючої речовини, з яких рослини засвоюють не більше половини. Незасвоєний залишок вимивається у ґрунтові води та річки.

Ще один забруднювач, що свідомо вноситься людиною в ґрунт — пестициди. Усі види пестицидів є отрутами і вражають не лише тварин-шкідників, бур'яни та збудників хвороб культурних рослин, а й багато інших корисних тварин і рослин.

У США обробляється пестицидами 61 % сільськогосподарських земель (половина обсягу використаних пестицидів йде на обробку лише технічних культур), у СНД - 87 %. Підраховано, що 98 % інсектицидів (проти комах) і фунгіцидів (проти грибкових хвороб), 60 - 95 % гербіцидів (проти бур'янів) не досягають об'єктів пригнічення, а потрапляють у воду і повітря, накопичуються в ґрунті та продуктах харчування. Крім цього, застосовують ще й зооциди (проти гризунів), які створюють у ґрунті безживотворне середовище.

Пестициди, що містять хлор, фтор і ртуть, мають надзвичайну біологічну активність, високу хімічну активність, здатність накопичуватися в різних ланках харчового ланцюга. Навіть у мізерних концентраціях вони пригнічують імунну систему організму, знижують розумову і фізичну працездатність людини. У вищих концентраціях ці речовини мають мутагенну, канцерогенну і тератогенну (що пошкоджує зародки) дію, вражають нервову систему, травний тракт, порушують дітородні функції жінок.

Ще одна проблема - збільшення кислотності ґрунтів. Заводи, фабрики і особливо теплоелектростанції викидають щороку в атмосферу десятки млн тонн оксидів сірки, азоту, які подорожують на сотні км і випадають на землю кислотними дощами. Дощі ці пригнічують не тільки ґрунти та рослини, вони знижують прирости деревних порід, скорочують рибні запаси, впливають на здоров'я людей. Велика частина ґрунтів розкислюється в приміській зоні. На землях, що поливаються кислими дощами, урожаї скорочуються на 40 %.

Ґрунти навколо великих міст і великих підприємств кольорової та чорної металургії, хімічної та нафтохімічної промисловості, машинобудування на відстані в кілька десятків кілометрів забруднені важкими металами, нафтопродуктами, сполуками фтору та іншими токсичними речовинами. У ґрунтах 85 міст РФ, особливо в п'ятикілометровій зоні навколо них, середній вміст свинцю знаходиться в межах 0,4 - 80 значень гранично допустимої концентрації.

Наведено результати дослідження вмісту важких металів у ґрунтах Томська і Томської області. Так, у ґрунтах Кіровського району та Іркутського тракту містяться важкі метали I класу небезпеки - кадмій, ртуть, свинець, цинк; у Ленінському районі - речовини 2 класу небезпеки: кобальт, нікель, мідь, хром. Досить високий вміст цих металів виявлено в ґрунтах Томського району, причому в Кемерово ситуація із забрудненням ґрунтів значно краща, ніж у Томську, що пояснюється меншою кількістю шкідливих виробництв. Вміст багатьох елементів у рослинах збільшується порівняно з їх вмістом у ґрунті, оскільки рослини засвоюють додаткову кількість цих елементів з води і повітря.

Після аварії на Чорнобильській АЕС на території Росії у 14 областях утворилися зони забруднення місцевості цезієм-137 загальною площею майже 55,1 тис. км2. За впливом на навколишнє середовище аварію на Чорнобильській АЕС слід розглядати як малу атомну війну, яка завдала непоправної шкоди земельним ресурсам: сотні тисяч гектарів сільськогосподарських і лісових угідь практично назавжди виведені з ладу.

У Свердловській, Челябінській і Курганській областях забруднена радіоактивними елементами площа близько 4000 км2. Забруднення є наслідком аварійних ситуацій 1949, 1957 та 1967 рр., а також виробничої діяльності комбінату "Маяк". Гамма-випромінювання від радіоактивних елементів, зокрема, від цезію-137, становить близько

60 мкР/год, що в кілька разів перевищує природний радіоактивний фон.

Дослідження, які проводилися в ТПУ, дозволили виявити навіть на віддаленні близько 80 км від Сибірського хімічного комбінату аномальні концентрації деяких радіонуклідів у ґрунтах. Подібні аномалії з'явилися в результаті нормальної виробничої діяльності СХК, тим паче висока щільність забруднення ґрунтів деяких населених пунктів (д. Георгіївка і Наумівка) виникла в результаті вибуху на радіохімічному заводі СХК 6 квітня 1993 року.

Інтенсивне забруднення ґрунтів, відчуження територій, зокрема й сільськогосподарських, відбувається в результаті захоронення радіоактивних відходів, особливо якщо при цьому не дотримуються регламенти.

Таким чином, ґрунт - незамінна основа продовольства - потребує захисту і збереження.