АГРОПОТЕНЦІАЛ ДОННИХ ВІДКЛАДІВ: ПЕРСПЕКТИВИ СТАЛОГО РОЗВИТКУ ТА ВІДНОВЛЕННЯ ЗЕМЕЛЬ

Автор(и)

  • Д.М. Руденко Інститут агроекології і природокористування НААН, Україна

DOI:

https://doi.org/10.33730/2310-4678.4.2024.319351

Ключові слова:

переробка органічних матеріалів, відновлення родючості, ремедіація ландшафтів, поліпшення агрономічних властивостей, бібліометричний аналіз

Анотація

У статті досліджено агрономічний потенціал донних відкладів як перспективного ресурсу для сталого сільського господарства та відновлення деградованих земель. Протягом останніх десятиліть зріс інтерес до використання відкладів водних об’єктів для підвищення родючості ґрунтів і покращення їхніх фізико-хімічних властивостей. Відклади багаті на мінерали й мікроелементи, що робить їх цінним ресурсом для збагачення збіднілих ґрунтів. Досліджуються також можливості фіторемедіації, де рослини використовують для видалення або нейтралізації токсичних речовин із ґрунту. Дослідження, проведене на основі аналізу наукових публікацій, підтвердило, що використання донних відкладів може підвищити врожайність основних сільськогосподарських культур, таких як кукурудза й пшениця, порівняно з традиційними добривами. У роботі проведено бібліометричний аналіз публікацій з використанням бази Scopus і програми VOSviewer, що дозволило виявити провідні наукові центри та напрями досліджень у цій галузі. Значну увагу приділено питанням екологічної безпеки, особливо оцінці вмісту важких металів у відкладах, що важливо для уникнення потенційних ризиків для екосистем та здоров’я людини. Крім того, у статті розглянуто перспективи застосування донних відкладів для зменшення деградації й ерозії ґрунтів та збереження вологи, що критично важливо для регіонів із посушливим кліматом. Дослідження показують, що відклади можуть покращувати структуру ґрунту, збільшуючи його пористість і аерацію, що сприяє розвитку кореневої системи рослин і підвищує їхню стійкість до стресових умов. Отже, донні відклади є перспективним компонентом замкнених агроекосистем, де відходи можуть бути використані для підвищення продуктивності. У статті наголошується на необхідності міжнародної співпраці для розвитку сталих методів застосування донних відкладів, що не лише підвищує продуктивність ґрунтів, а й сприяє екологічному відновленню деградованих територій — важливому кроку для досягнення Цілей сталого розвитку.

Посилання

El-Alfy, M.A., El-Amier, Y.A., & El-Eraky, T.E. (2020). Land use/cover and eco-toxicity indices for identifying metal contamination in sediments of drains, Manzala Lake, Egypt. Heliyon, 6 (1). DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e03177 [in English].

Renella, G. (2021). Recycling and reuse of sediments in agriculture: where is the problem? Sustainability, 13 (4), 1648. DOI: https://doi.org/10.3390/su13041648 [in English].

Jaskuła, J., Sojka, M., Fiedler, M., & Wróżyński, R. (2021). Analysis of spatial variability of river bottom sediment pollution with heavy metals and assessment of potential ecological hazard for the Warta river, Poland. Minerals, 11 (3), 327. DOI: https://doi.org/10.3390/min11030327 [in English].

Kazberuk, W., Szulc, W., & Rutkowska, B. (2021). Use bottom sediment to agriculture — Effect on plant and heavy metal content in soil. Agronomy, 11 (6), 1077. DOI: https://doi.org/10.3390/agronomy11061077 [in English].

Drozdz, D., Malinska, K., Mazurkiewicz, J., Kacprzak, M., Mrowiec, M., Szczypiór, A., Postawa, P., & Stachowiak, T. (2020). Fish pond sediment from aquaculture production: Current practices and the potential for nutrient recovery. International Agrophysics, 34 (1). DOI: https://doi.org/10.31545/intagr/116394 [in English].

Baran, A., Tarnawski, M., & Urbaniak, M. (2019). An assessment of bottom sediment as a source of plant nutrients and an agent for improving soil properties. Environmental Engineering and Management Journal, 18 (8), 1647–1656. DOI: https://doi.org/10.30638/eemj.2019.155 [in English].

Baran, A., Mierzwa-Hersztek, M., Gondek, K., Tarnawski, M., Szara, M., Gorczyca, O., & Koniarz, T. (2019). The influence of the quantity and quality of sediment organic matter on the potential mobility and toxicity of trace elements in bottom sediment. Environmental Geochemistry and Health, 41, 2893–2910. DOI: https://doi.org/10.1007/s10653-019-00359-7 [in English].

Abou El-Anwar, E.A. (2019). Assessment of heavy metal pollution in soil and bottom sediment of Upper Egypt: comparison study. Bulletin of the National Research Centre, 43, 1–11. DOI: https://doi.org/10.1186/s42269-019-0233-4 [in English].

Baran, A., Mierzwa-Hersztek, M., Urbaniak, M., Gondek, K., Tarnawski, M., Szara, M., & Zieliński, M. (2020). An assessment of the concentrations of PCDDs/Fs in contaminated bottom sediments and their sources and ecological risk. Journal of Soils and Sediments, 20, 2588–2597. DOI: https://doi.org/10.1007/s11368-019-02492-3 [in English].

Koniarz, T., Baran, A., & Tarnawski, M. (2022). Agronomic and environmental quality assessment of growing media based on bottom sediment. Journal of Soils and Sediments, 22 (4), 1355–1367. DOI: https://doi.org/10.1007/s11368-022-03173-4 [in English].

Rekomendatsii z vykorystannia donnykh vidkladen iz rybohospodarskykh vodoim dlia polipshennia stanu silskohospodarskykh uhid ta vidnovlennia zemel, poshkodzhenykh pid chas voiennykh dii [Recommendations on the use of bottom sediments from fish farming ponds to improve the condition of agricultural lands and restore lands damaged as a result of hostilities]. (2023). Kharkiv: DISA LLC. DOI: https://doi.org/10.31073/issar9786178122799 [in Ukrainian].

Baliuk, S., Kucher, A., & Vorotyntseva, L. (2024). Donni vidklady — vazhlyve dzherelo vidnovlennia ukrainskykh chornozemiv [Bottom sediments as an important resource for restoring Ukrainian chernozems]. Holos Ukrainy, 17 (8296), 6. URL: http://www.golos.com.ua/article/376460 [in Ukrainian].

Kucher, A., Kucher, L., & Pashchenko, Yu. (2024). Ekoloho-ekonomichni zasady upravlinnia ryzykamy proiektiv rozvytku “zelenoho” zhytlovoho budivnytstva v systemi tsinnostei tsyrkuliarnoi ekonomiky [Ecological and economic principles of risk management in the development of “green” housing projects within the value system of the circular economy]. Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu. Ekonomichni nauky — Herald of Khmelnytskyi National University. Economic Sciences, 332 (4), 379–386. DOI: https://doi.org/10.31891/2307-5740-2024-332-58 [in Ukrainian].

Harland, R. (1983). Distribution maps of recent dinoflagellate cysts in bottom sediments from the North Atlantic Ocean and adjacent seas. Palaeontology, 26, 321–387 [in English].

Garcia, M., & Parker, G. (1993). Experiments on the entrainment of sediment into suspension by a dense bottom current. Journal of Geophysical Research: Oceans, 98 (C3), 4793–4807. DOI: https://doi.org/10.1029/92jc02404 [in English].

Van Hoey, G., Degraer, S., & Vincx, M. (2004). Macrobenthic community structure of soft-bottom sediments at the Belgian Continental Shelf. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 59 (4), 599–613. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecss.2003.11.005 [in English].

Yu, E.F., Francois, R., Bacon, M.P., Honjo, S., Fleer, A.P., Manganini, S.J.,... & Ittekot, V. (2001). Trapping efficiency of bottom-tethered sediment traps estimated from the intercepted fluxes of 230Th and 231Pa. Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 48 (3), 865–889. DOI: https://doi.org/10.1016/S0967-0637(00)00067-4 [in English].

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-11-14

Номер

Розділ

Статті