Акумулятивна здатність чорнозему лісопокращеного як засіб стабілізації стану довкілля

Abstract

Захист довкілля, збереження біорізноманіття, відновлення деградованих екосистем та оптимізація стану осередків проживання населення є нагальним завданням сучасної світової спільноти. Україна як промислова держава постійно стикається з необхідністю вирішення низки актуальних питань щодо нормалізації екологічного стану природного середовища, а з початком повномасштабного вторгнення росії в Україну спостерігається інтенсивне посилення забруднення природного довкілля і особливо ґрунтового покриву. Ґрунт, активно виконуючи функцію універсального біофільтра та нейтралізатора більшості видів забруднень, є базовим компонентом у здійсненні стабілізації стану довкілля та підтримки функціонування навколишнього середовища на високому рівні. Акумулятивна здатність ґрунтового покриву може бути використана як дієвий засіб вилучення з міграційного процесу речовин та елементів – токсинів різного походження. Робота містить результати дослідження акумулятивної здатності чорнозему лісопокращеного, сформованого на основі чорнозему звичайного під впливом деревно-чагарникової рослинності полезахисних лісосмуг. Визначено вміст у ґрунтах насаджень азоту, фосфору та калію в шарі ґрунту 0–50 см, досліджено вміст цинку, міді і заліза в рухомій формі в едафотопах лісосмуг, створених на території Присамарського міжнародного біосферного стаціонару (с. Андріївка Новомосковського району Дніпропетровської області). Отримані дані зіставлені з аналогічними результатами вимірювань показників чорнозему типової для району дослідження степової ділянки. Виявлено, що вміст легкогідролізного азоту вищий у ґрунтах усіх лісосмуг порівняно з ґрунтом степової цілини. Отже, ґрунт даного типу виявляє достатньо високий ступінь акумулювання азотистих сполук з довкілля. Згідно з класифікацією ґрунтів за вмістом легкогідролізного азоту ґрунт степової цілини належить до категорії ґрунтів з дуже низьким умістом азоту, а ґрунти полезахисних лісосмуг входять до категорії ґрунтів з низьким умістом азоту. Середній уміст фосфору в ґрунтах лісосмуг лежить у межах від 8,32 до 10,64 мг/100 г ґрунту. У чорноземному ґрунті степової ділянки цей показник дорівнював 7,68 мг/100 г ґрунту. Уміст розчинного калію в степовому чорноземі становив 27,61±9,3 мг/100 ґрунту, а в ґрунтах лісосмуг під деревно-чагарниковою рослинністю коливався в широких межах від 1,5±0,4 до 78,5±12,3 мг/100 ґрунту. За вмістом рухомого калію в ґрунті лісосмуги належать до трьох груп: низький (другий клас) – ПП 204, високий (п’ятий клас) – ПП 201А та ПП 203 та дуже високий уміст (шостий клас) – ПП 202 та ПП 224. Уміст цинку в ґрунті степової ділянки дорівнював 8,76±0,9 мг/кг сухого ґрунту, що в більшості випадків перевищувало середній уміст цього елемента для ґрунтового покриву лісосмуг у 4–8 разів. Кількість рухомого Cu в ґрунтовому покриві степової ділянки дорівнювала 4,37 ± 0,9 мг/кг ґрунту, у той час як для ґрунтів лісосмуг цей показник коливався в межах 0,28±0,1 – 0,60±0,1 мг/кг ґрунту. Мінімальну кількість заліза зафіксовано в шарі ґрунту 0–50 см степової ділянки, причому у ґрунтах лісосмуг уміст заліза був у 2–4 рази вищий, ніж на степовій ділянці. Результати досліджень параметрів ґрунтового покриву лісосмуг демонструють формування акумулятивних особливостей чорнозему лісопокращеного, що утворився під впливом деревно-чагарникової рослинності, і можуть бути корисними в розумінні процесів надходження, утримання та акумуляції речовин, у тому числі токсичних, ґрунтовим покривом територій, що перебувають під техногенно-урбогенним пресингом. Результати досліджень можуть бути корисними у прийнятті рішень щодо впровадження заходів з озеленення деревно-чагарниковими видами рослин міських середовищ, здійснення асортиментного добору рослинних видів при формуванні зелених насаджень у межах забруднених територій промислових зон та озелененні населених місць. Zakhyst dovkillia, zberezhennia bioriznomanittia, vidnovlennia dehradovanykh ekosystem ta optymizatsiia stanu oseredkiv prozhyvannia naselennia ye nahalnym zavdanniam suchasnoi svitovoi spilnoty. Ukraina yak promyslova derzhava postiino stykaietsia z neobkhidnistiu vyrishennia nyzky aktualnykh pytan shchodo normalizatsii ekolohichnoho stanu pryrodnoho seredovyshcha, a z pochatkom povnomasshtabnoho vtorhnennia rosii v Ukrainu sposterihaietsia intensyvne posylennia zabrudnennia pryrodnoho dovkillia i osoblyvo gruntovoho pokryvu. Grunt, aktyvno vykonuiuchy funktsiiu universalnoho biofiltra ta neitralizatora bilshosti vydiv zabrudnen, ye bazovym komponentom u zdiisnenni stabilizatsii stanu dovkillia ta pidtrymky funktsionuvannia navkolyshnoho seredovyshcha na vysokomu rivni. Akumuliatyvna zdatnist gruntovoho pokryvu mozhe buty vykorystana yak diievyi zasib vyluchennia z mihratsiinoho protsesu rechovyn ta elementiv – toksyniv riznoho pokhodzhennia. Robota mistyt rezultaty doslidzhennia akumuliatyvnoi zdatnosti chornozemu lisopokrashchenoho, sformovanoho na osnovi chornozemu zvychainoho pid vplyvom derevno-chaharnykovoi roslynnosti polezakhysnykh lisosmuh. Vyznacheno vmist u gruntakh nasadzhen azotu, fosforu ta kaliiu v shari gruntu 0–50 sm, doslidzheno vmist tsynku, midi i zaliza v rukhomii formi v edafotopakh lisosmuh, stvorenykh na terytorii Prysamarskoho mizhnarodnoho biosfernoho statsionaru (s. Andriivka Novomoskovskoho raionu Dnipropetrovskoi oblasti). Otrymani dani zistavleni z analohichnymy rezultatamy vymiriuvan pokaznykiv chornozemu typovoi dlia raionu doslidzhennia stepovoi dilianky. Vyiavleno, shcho vmist lehkohidroliznoho azotu vyshchyi u gruntakh usikh lisosmuh porivniano z gruntom stepovoi tsilyny. Otzhe, grunt danoho typu vyiavliaie dostatno vysokyi stupin akumuliuvannia azotystykh spoluk z dovkillia. Zghidno z klasyfikatsiieiu gruntiv za vmistom lehkohidroliznoho azotu grunt stepovoi tsilyny nalezhyt do katehorii gruntiv z duzhe nyzkym umistom azotu, a grunty polezakhysnykh lisosmuh vkhodiat do katehorii gruntiv z nyzkym umistom azotu. Serednii umist fosforu v gruntakh lisosmuh lezhyt u mezhakh vid 8,32 do 10,64 mh/100 h gruntu. U chornozemnomu grunti stepovoi dilianky tsei pokaznyk dorivniuvav 7,68 mh/100 h gruntu. Umist rozchynnoho kaliiu v stepovomu chornozemi stanovyv 27,61±9,3 mh/100 gruntu, a v gruntakh lisosmuh pid derevno-chaharnykovoiu roslynnistiu kolyvavsia v shyrokykh mezhakh vid 1,5±0,4 do 78,5±12,3 mh/100 gruntu. Za vmistom rukhomoho kaliiu v grunti lisosmuhy nalezhat do trokh hrup: nyzkyi (druhyi klas) – PP 204, vysokyi (piatyi klas) – PP 201A ta PP 203 ta duzhe vysokyi umist (shostyi klas) – PP 202 ta PP 224. Umist tsynku v grunti stepovoi dilianky dorivniuvav 8,76±0,9 mh/kh sukhoho gruntu, shcho v bilshosti vypadkiv perevyshchuvalo serednii umist tsoho elementa dlia gruntovoho pokryvu lisosmuh u 4–8 raziv. Kilkist rukhomoho Cu v gruntovomu pokryvi stepovoi dilianky dorivniuvala 4,37 ± 0,9 mh/kh gruntu, u toi chas yak dlia gruntiv lisosmuh tsei pokaznyk kolyvavsia v mezhakh 0,28±0,1 – 0,60±0,1 mh/kh gruntu. Minimalnu kilkist zaliza zafiksovano v shari gruntu 0–50 sm stepovoi dilianky, prychomu u gruntakh lisosmuh umist zaliza buv u 2–4 razy vyshchyi, nizh na stepovii diliantsi. Rezultaty doslidzhen parametriv gruntovoho pokryvu li sosmuh demonstruiut formuvannia akumuliatyvnykh osoblyvostei chornozemu lisopokrashchenoho, shcho utvoryvsia pid vplyvom derevno-chaharnykovoi roslynnosti, i mozhut buty korysnymy v rozuminni protsesiv nadkhodzhennia, utrymannia ta akumuliatsii rechovyn, u tomu chysli toksychnykh, gruntovym pokryvom terytorii, shcho perebuvaiut pid tekhnohenno-urbohennym presynhom. Rezultaty doslidzhen mozhut buty korysnymy u pryiniatti rishen shchodo vprovadzhennia zakhodiv z ozelenennia derevno-chaharnykovymy vydamy roslyn miskykh seredovyshch, zdiisnennia asortymentnoho doboru roslynnykh vydiv pry formuvanni zelenykh nasadzhen u mezhakh zabrudnenykh terytorii promyslovykh zon ta ozelenenni naselenykh mists.