Успішні закордонні кейси інноваційних методів відновлення земель сільськогосподарського призначення
Деградація земель сільськогосподарського призначення є однією з головних загроз для глобального продовольчого забезпечення. Через неправильне використання, ерозію, засолення та забруднення родючість ґрунтів знижується, що створює виклики для фермерів та агровиробників. Водночас, інноваційні методи відновлення ґрунтів демонструють вражаючі результати у світі. У цій статті розглянемо успішні кейси з різних країн, які можуть стати прикладом для України.
1. Регенеративне землеробство: досвід США
Метод: впровадження сівозміни, покривних культур та мінімальної обробки ґрунту.
Кейс: Ферма Гейба Брауна (Північна Дакота, США).
Гейб Браун почав використовувати методи регенеративного землеробства після того, як його ферма пережила серію неврожаїв. Він повністю відмовився від пестицидів та синтетичних добрив, ввів багатокомпонентну сівозміну та покривні культури. За 20 років його ґрунти стали в рази родючішими, а дохід із гектара зріс удвічі. Головним інструментом стала біологічна активність ґрунту, яка відновилася завдяки природним процесам. Зараз “Регенеративне сільське господарство” Гейба Брауна набрало популярності та впроваджується по всьому світу.
Концепція Гейба Брауна, являє собою систему управління агроекосистемами, спрямовану на відновлення природних екосистемних функцій, підвищення біорізноманіття, покращення структури ґрунту та посилення його родючості. Основні принципи включають: мінімізацію ґрунтообробки, постійне покриття ґрунту рослинністю, різноманітність культур, інтеграцію тваринництва та використання покривних культур. Це підхід, що поєднує екологічну стійкість із економічною ефективністю, сприяючи секвестрації вуглецю, збереженню води та покращенню здоров’я ґрунтів.
Регенеративне сільське господарство має прямий зв’язок із технологіями No-till (нульовий обробіток ґрунту) та Strip-till (смуговий обробіток). Обидві ці системи є важливими елементами підходу, оскільки вони сприяють мінімізації втручання в структуру ґрунту, що є ключовим принципом регенеративного землеробства.
No-till: передбачає повну відмову від механічного обробітку ґрунту, що зменшує ерозію, зберігає вологу та покращує органічну речовину ґрунту.
Strip-till: передбачає обробіток лише вузьких смуг для посіву, залишаючи інші ділянки ґрунту недоторканими, що також зменшує ерозію та втрату вологи, одночасно створюючи умови для швидкого росту рослин.
Обидві технології активно використовуються Гейбом Брауном у поєднанні з покривними культурами, сівозміною та інтеграцією тваринництва для досягнення мети регенерації ґрунту та стійкості агроекосистем.
2. Агролісівництво: успіх у Нігерії
Метод: інтеграція дерев і кущів у сільськогосподарські угіддя.
На півночі Нігерії, де землі страждають від посух і ерозії, фермери почали вирощувати дерева поряд із традиційними культурами. Це допомогло зменшити ерозію ґрунтів, підвищити рівень вологи та покращити мікроклімат. Завдяки цьому врожаї виросли на 50%, а фермери отримали додаткові доходи від деревини та плодів.
Кейс: Програма “Зелена Індустріалізація” (Green Industrialization Program).
Спрямований на впровадження екологічно чистих технологій у промисловості, що допомагає зменшити забруднення ґрунтів та покращити їхню родючість. Сприяла впровадженню зелених стандартів та сертифікацій дозволяє компаніям відрізнятися від конкурентів та підвищувати свою продуктивність, що також сприяє покращенню стану ґрунтів.
Кейс: Проєкт “Зелений Агротехнологічний Інноваційний Центр” (Green Agricultural Technology Innovation Center): Цей центр працює над розробкою нових технологій та підходів для покращення родючості ґрунтів та збільшення врожайності сільськогосподарських культур.
3. Біоінженерні рішення: відновлення засолених земель у Нідерландах
Метод: вирощування солестійких культур і використання біотехнологій.
Кейс: Проєкт Salt Farm Texel.
На острові Тесел у Нідерландах аграрії зіштовхнулися з проблемою засолення ґрунтів через підняття рівня моря. У відповідь вони розробили інноваційний метод вирощування солестійких культур, таких як картопля, морква та цибуля. Застосовуючи контрольоване зрошення солоною водою та мікробні добрива, фермери не лише відновили продуктивність земель, але й створили продукти, які стали експортним хітом.
Нідерланди активно підтримують сільськогосподарські практики, які допомагають зменшити засолення ґрунту, такі як регулювання водного режиму та використання дренажних систем.
4. Використання біовугілля: приклад Австралії, Іспанії, Кенії
Метод: внесення біовугілля в ґрунт для поліпшення його структури та утримання вологи.
Кейс: Проєкт Biochar for Sustainable Soils.
В Австралії на фермі у штаті Новий Південний Уельс внесення біовугілля на деградовані ґрунти допомогло підвищити врожайність кукурудзи та пшениці на 25%. Біовугілля сприяло покращенню структури ґрунту, підвищенню вмісту органічної речовини та ефективності використання води, підвищити його зольність та збільшити кількість мікроорганізмів. Це сприяло відновленню рослинного покриву та покращенню екосистеми.
В Іспанії було проведено дослідження, яке показало, що використання Biochar у ґрунтах для вирощування помідор збільшило врожайність на 20%. Biochar підвищив зольність ґрунту, збільшив збереження вологи та покращив мінеральний розподіл, що сприяло зростанню рослин.
В Кенії використовуючи Biochar для покращення родючості ґрунтів у фермерських господарствах, було встановлено, що його додавання допомогло зберегти вологу, підвищити мінеральний вміст і покращити структуру ґрунту. Це дозволило значно підвищити врожайність кукурудзи та інших основних культур, що, у свою чергу, покращило економічне становище фермерів.
5. Компостування на промисловому рівні: успішний досвід Німеччини, США, Іспанії, Індії
Метод: використання органічних відходів для створення компосту, який повертається у ґрунт.
Кейс: Муніципальний проєкт у Баварії.
У Баварії аграрії створили кооператив для збору органічних відходів з місцевих громад. Відходи переробляються на компост, який фермери використовують для збагачення ґрунту. Ця ініціатива не лише зменшила витрати на синтетичні добрива, а й підвищила врожайність сільськогосподарських культур на 30%.
Окремої уваги заслуговують малі промислові і непромислові проєти:
“Компостування в місті” в Нью-Йорку, США – цей проєкт спрямований на створення компостних контейнерів по всьому місту, щоб зменшити кількість органічних відходів і створити більше органічного ґрунту для місцевих парків і садів.
“Компостування в школах” в Іспанії – цей проєкт включає встановлення компостних контейнерів в школах, щоб навчити дітей важливості переробки відходів і створення ґрунту для шкільних садів.
“Компостування в сільській місцевості” в Індії – цей проєкт спрямований на надання сільським господарствам засобів для компостування сільськогосподарських відходів, щоб покращити якість ґрунту і збільшити врожайність.
6. Технологія “живих фільтрів”: досвід Ізраїлю
Метод: використання мікроорганізмів для очищення води та збагачення ґрунтів.
Кейс: Проєкт Kibbutz Lotan.
В Ізраїлі, де водні ресурси обмежені, фермери впровадили системи біофільтрів, які очищують стічні води для зрошення. Біофільтри збагачують воду корисними бактеріями, що стимулюють родючість ґрунтів. Завдяки цьому вдалося збільшити продуктивність вирощування овочів у посушливих регіонах.
В Україні вже деякий час ведеться використання бактерій роду Pseudomonas в якості деструкторів фенолу у біотехнології очищення води та при біоремедіації грунтів.
7. Вітчизняна біоремедіація грунтів
Метод: використанні мікроорганізмів, рослин або їхніх ензимів для розщеплення або видалення шкідливих речовин для очищення забруднених ґрунтів
Азотфіксуючі бактерії, такі як роду Rhizobium, є важливими гравцями у біоремедіації ґрунтів, оскільки вони фіксують атмосферний азот і перетворюють його на форму, придатну для використання рослинами. Це значно покращує родючість ґрунту і сприяє здоровому росту рослин.
Мікоризні гриби, зокрема, формують симбіотичні зв’язки з коренями рослин, допомагаючи їм отримувати доступ до поживних речовин, які важко досяжні без їхньої допомоги. Наприклад, гриби роду Glomus можуть значно збільшити ефективність поглинання фосфору рослинами, що дуже важливо для їхнього здорового розвитку.
Біоремедіація з використанням мікроорганізмів та грибів є дуже ефективним способом відновлення ґрунтів та покращення їхньої продуктивності. Це природний і стійкий підхід, який допомагає відновити екосистему та забезпечити довготривалу родючість земель. Процес є альтернативою хімічним і фізичним методам очищення, пропонуючи більш екологічно чистий і економічно вигідний підхід.
Висновок
Сучасні методи відновлення земель доводять, що інновації можуть не лише покращити стан ґрунтів, а й забезпечити фермерів стабільними врожаями та доходами. Для України, яка має значний аграрний потенціал, впровадження таких практик може стати стратегічним напрямком розвитку. Успішний досвід інших країн показує, що відновлення ґрунтів – це не лише екологічна необхідність, але й економічно вигідна інвестиція.
Технологія переробки органічних високомолекулярних відходів і матеріалів (пластиків, твердого альтернативного палива ТАТ, осаду стічних вод) методом термічної деполімеризації, з точки зору фізико-хімічного процесу, не нова – обладнання для термічної переробки сировини використовувалося вже в 1938 році в Німеччині та Англії.
Джерелами освіти ТПВ є організації та підприємства, населення районів міста та об’єкти інфраструктури. На частку населення припадає максимальна кількість ТПВ, що утворюються.
У нашому методі видалення, контакт із складом лікувального засобу тривалий, і склад спрацьовує як активатор, провокуючи організм, реакція імунної системи активує фагоцитоз