Екологічно безпечні технології виробництва продуктів харчування

Інтенсивні методи виробництва продуктів харчування супро­воджуються зростанням хіміко-техногенного навантаження на агроекосистеми, підвищеними витратами енергії та невідновлю­ваних промислових ресурсів. У результаті зростає небезпека за­бруднення ґрунтів і водних джерел токсичними речовинами, а також надходження їх у продукти харчування.

Все це зумовило усвідомлення суспільством, перш за все роз­винених країн, потреби пошуку альтернативних систем сільсько­господарського виробництва, як із метою отримання безпечних продуктів харчування, так і збереження якості земель, водних джерел та загалом всього природного середовища.

Запровадження екобезпечних систем сільськогосподарського виробництва, сприятливих для природного середовища. Насам­перед це стосується технологій, які ґрунтуються на максималь­ному використанні відновлюваних ресурсів і нормованому безпеч­ному застосуванні невідновлюваних промислових ресурсів, зок­рема паливно-мастильних матеріалів, мінеральних добрив, пес­тицидів. Ще один напрям зменшення негативного впливу сільськогосподарського виробництва на природне середовище, біоту, дику фауну – удосконалення системи землекористування у на­прямі його локалізації на значно менших площах, але з вищою продуктивністю, що дає змогу знизити антропогенний тиск на ландшафти. Безумовно, це також сприятиме гармонізації умов проживання всього населення.

Основу заходів екологічно збалансованого землекористування

мають становити:

– застосування адаптованих до ґрунтово-ландшафтних умов сівозмін;

– використання сучасних агробіотехнологій, наприклад, із високим використанням біологічного азоту, застосування біопре­паратів для захисту рослин від хвороб і шкідників, що дасть мож­ливість зменшити кількість пестицидів;

– підвищення рівня рециркуляції біогенних елементів, тобто повторного їх використання, в агроекосистемах;

– упровадження високопродуктивних та адаптованих до місце­вих умов сортів рослин та порід тварин;

– застосування ресурсо- та енергоощадних систем ведення господарської діяльності та агротехнологій;

– реалізація заходів з охорони та відтворення родючості ґрунтів, запобігання їх деградації;

– виведення з інтенсивного використання малопродуктивних та деградованих земель під природні угіддя, що дасть можливість оптимізувати структуру агроландшафтів і, у свою чергу, поліп­шить умови для відтворення біоти.

Останнім часом, реагуючи на вимоги громадськості, почали ширше застосовувати розроблені в різні часи такі системи альтер­нативного землеробства, як біодинамічне, відновлювальне, біоло­гічне, ґрунтозахисне, органічне.

Біодинамічне землеробство пов'язане з виконанням усіх тех­нологічних операцій у сільськогосподарському виробництві, узго­джене з космічними циклами, зокрема знаків зодіаку, фаз міся­ця. Підготовка органічних добрив здійснюється з дотриманням спе­ціальних процедур із додаванням лікарських рослин та мінералів. Забороняється використання розчинних мінеральних добрив, хіміч­них засобів захисту рослин від хвороб і шкідників.

Відновлювальне землеробство застосовується в США. Його особ­ливістю є те, що воно дає змогу використовувати сучасні методи ведення сільськогосподарського виробництва, але при цьому не допускається погіршення стану навколишнього середовища.

Біологічне землеробство пов'язане з частковою заміною хіміко-техногенних ресурсів біологічними факторами. Наприклад, збільшення питомої ваги в агроекосистемах біологічного азоту. Застосування різноманітних біопрепаратів, зокрема для захисту рослин, збільшення площ багаторічних трав, особливо бобових, і, навпаки, зменшення площ таких культур, як цукрові буряки, соняшник, кукурудза.

Ґрунтозахисне землеробство застосовується на ерозійнонебезпечних територіях і включає протиерозійну організацію сівозмін, заміну оранки, на мінімальний обробіток зі збереженням на по­верхні ниви рослинних решток, створення залужених водотоків, луко- і лісомеліоративних заходів. У зоні дії вітрової ерозії засто­совують комплекс лісомеліоративних заходів та технології обро­бітку ґрунту зі збереженням рослинних решток на поверхні ґрунту.

Найбільшого поширення у світі набуло органічне рільництво, яке включає окремі елементи всіх зазначених вище систем земле­робства.

За органічного землеробства заборонено або значною мірою обмежено використання системних комбінованих добрив, пести­цидів, регуляторів росту та харчових добавок до кормів тварин. У 1995 р. колегія з національних стандартів органічної продукції США сформулювала його як систему екологічного управління сільськогосподарським виробництвом, що підтримує й поліпшує біорізноманіття та біологічну активність ґрунтів. Вона базується на мінімальному використанні промислових ресурсів та застосу­ванні агротехнічних прийомів, які максимально залучають віднов­лювані ресурси. Головна умова органічного землеробства – оптимізація біологічного стану ґрунтової фауни, рослинного й тварин­ного світу.

За визначенням Міжнародної федерації з розвитку органічно­го землеробства (ІFOАМ), "органічне землеробство об'єднує всі сільськогосподарські системи, які підтримують екологічно, соці­ально та економічно доцільне виробництво сільськогосподарської продукції". їх базисна основа – підтримання родючості ґрунтів як головного елемента ефективного виробництва. Такі системи мають використовувати природний потенціал сільськогосподарсь­ких культур, тварин і ландшафтів та бути спрямовані на гармон­ізацію сільськогосподарської практики, навколишнього середови­ща та умов проживання населення. Завдяки органічному земле­робству істотно зменшується використання промислових ресурсів, особливо синтезованих хімічних добрив, пестицидів і фармпрепаратів. Як альтернативу для підвищення врожаїв та захисту рос­лин використовують агробіотехнологічні заходи, при цьому акти­візуються саморегулювальні природні чинники. Органічне земле­робство спрямоване також на збереження національних традицій, урахування соціально-економічних умов, кліматичних та історико-культурних особливостей.

Сертифікацію органічної продукції та міжнародну акредитацію виробників виконує ІFОАМ. Ще в 1980 р. ця федерація органічно­го сільського господарства сформулювала перші "Базові стандарти ІFОАМ щодо органічного виробництва і переробки", а згодом поча­ла оцінювати сертифікаційні установи стосовно врахування ними зазначених базових стандартів, використовуючи для цього розроб­лений нею "Акредитаційний критерій ІFОАМ". В Європейському Союзі державне регулювання у сфері органічної продукції відбу­вається відповідно до Директиви ЄС 2092/91, яка, зокрема, визна­чила загальні рамки і принципи органічного сільського господар­ства, вимоги до процесу виробництва сільськогосподарської про­дукції, її переробки та виготовлення харчових продуктів, ознаки і маркування органічної продукції. Ця директива скасувала націо­нальне регулювання і створила єдиний ринок органічної продукції, започаткувала систему інспекції/контролю органічної продукції, зокрема імпортованої в країни ЄС, відкрила ринок органічної про­дукції в ЄС для імпорту з "третіх країн".

Виробництво органічної продукції ґрунтується на багатьох принципах, основні з яких такі:

– узгодження виконання технологічних процесів із природни­ми циклами та живими біосистемами ґрунтів, а також рослинно­го і тваринного світів;

– збереження та поліпшення родючості та біологічної актив­ності ґрунтів за допомогою природних факторів;

– збереження агро- та біорізноманіття в ландшафтах завдяки використанню екологічно безпечних агротехнологій і заходів з охорони природи;

– сприяння збереженню водних ресурсів з усіма їх живими організмами;

– максимальне використання в системах виробництва віднов­люваних ресурсів, запобігання їх втратам і забрудненню довкілля;

– створення оптимального співвідношення між рослинниць­кою і тваринницькою галузями;

– урахування та вивчення національного та місцевого досвіду традиційних методів господарювання;

– заборона використання генетично модифікованих організмів.

Отже, систему органічного землеробства можна подати як си­стему сільськогосподарського менеджменту агроекосистем, що ґрунтується на максимальному використанні біологічних фак­торів підтримання родючості ґрунтів, агробіотехнологічних за­ходів захисту рослин від хвороб і шкідників, а також на виконанні комплексу заходів, які забезпечують екологічно та економічно доцільне виробництво сільськогосподарської продукції.

Базисна основа органічного землеробства – охорона і відтво­рення родючості ґрунтів, поліпшення їх біологічного стану, оптимізація просторового розміщення з урахуванням ґрунтово-ланд­шафтних умов, максимальне залучення місцевих ресурсів добрив, розширення площ багаторічних трав, дотримання науково обґрун­тованих сівозмін, мінімізації обробки ґрунту, вдосконалення внут­рішньогосподарської організації території з урахуванням рельє­фу, характеру ґрунтів та охорони водних джерел.

Споживання органічної сільськогосподарської продукції та харчових продуктів розширюється в багатьох країнах світу, пе­редусім у США та ЄС, де успішно функціонує відповідна інфра­структура сертифікації, маркетингу та реалізації органічних про­дуктів. Перевага органічної продукції пов'язана насамперед з їх екологічною безпекою, високою якістю, збереженням природно­го середовища у процесі виробництва, поліпшенням умов прожи­вання та здоров'я людини.

В Україні в сільськогосподарському виробництві застосовують багато елементів органічного землеробства, є навіть господарства, які в повному обсязі застосовують ці принципи, наприклад, "Обрій" на Полтавщині. Але значного поширення це ще не набу­ло, що пов'язано як із соціально-економічними факторами, так і з недостатнім застосуванням економічних стимулів до впрова­дження таких систем землеробства.

Придатність ґрунтів для виробництва екологічно чистої про­дукції оцінюють за результатами аналізу інформації відносно агрокліматичних умов, ґрунтового покриву, його родючості, еродованості, наявності в межах території екологічно небезпечних промислових підприємств, рівнів забруднення атмосферного повітря та поверхневих вод. На основі цих матеріалів роблять попе­редній висновок про екологічний стан земель з поділом на три класи:

перший – територія придатна для отримання екологічно чис­тої продукції всіх культур; екологічна ситуація загалом благопо­лучна; ґрунти – високого або підвищеного рівня родючості, еко­логічно стійкі, шкідливих речовин немає або кількість їх незнач­на і не перешкоджає отриманню чистих високоякісних продуктів харчування;

другий – територія обмежено придатна для виробництва еко­логічно чистої сировини; загальноекологічний стан дещо погірше­ний, показники ґрунтової родючості і вмісту токсичних речовин дають змогу отримати екологічно чисту продукцію лише деяких культур, толерантних до токсичних речовин;

третій – територія непридатна для одержання екологічно чистої продукції; екологічний стан зазвичай несприятливий, ґрун­товий покрив екологічно нестійкий, забруднений і з низьким рівнем родючості; високоякісну продукцію за таких умов отри­мати неможливо.

Проводячи класифікацію територій за придатністю, слід вра­ховувати аномальні випадки, коли навіть за сприятливих еколо­гічних умов не вдається отримати врожай, який би за якісними показниками відповідав високим вимогам стандарту. Саме тому остаточний висновок про придатність територій для отримання екологічно чистої продукції слід робити на підставі як результатів ґрунтово-агрохімічного та еколого-токсикологічного обстеження земельних угідь, так і за даними якісних показників отриманої продукції. Навіть якщо ґрунт та інші компоненти обстежуваних агроекосистем задовольняють екологічні вимоги, але вміст шкід­ливих речовин у продукції перевищує ГДК, таку територію не можна класифікувати як придатну для отримання високоякісної продовольчої сировини.

Агроекологічний стан ґрунтів визначається їх екологічною стійкістю, родючістю, санітарно-гігієнічним станом, рівнем за­бруднення радіонуклідами, важкими металами, пестицидами, на­фтопродуктами, патогенними мікроорганізмами, зокрема віруса­ми (табл. 6.1). У методичних рекомендаціях "Оцінка придатності сільськогосподарських земель України для створення екологічно чистих зон і господарств по виробництву продуктів дитячого та

Таблиця 6.1 Усереднені нормативні показники придатності сіль­ськогосподарських земель для створення екологічно чистих сировин­них зон з виробництва продуктів дитячого та дієтичного харчування

Показник	Ступінь придатності земель
придатні	обмежено придатні	непридатні
1. Основні показники екологічної стійкості ґрунтів
Потужність гумусованого шару, см	> 50	50-25	< 25
Вміст гумусу в орному шарі, %	6-4	4-2	< 2
Гранулометричний склад	Св; Сс; Сл	Гл; С	Пз; Пр; Гв
Реакція ґрунтового розчину,pHKCL	> 5,5	5,5-4,6	< 4,6
Сума увібраних основ,мг-екв/100 г	> 20	20-10	< 10
Ступінь насичення обмінними основами, %	> 70	70-50	< 50
Протиерозійна стійкій кість за вмістом агрегатів 0,25-10 мм, %: водотривких повітряно-сухих	> 45	45-25	< 25
> 75	75-50	< 50
2. Агрохімічні показники родючості
Нітрифікацій на здатність, мг/кг ґрунту	< 15	15-8	< 8
Вміст азотних сполук, що легко гідролізуються, мг/кг	< 200	200-10	< 150
Рівень вмісту рухомого фосфору та обмінного калію*, мг/кг	П; В; Дв	Ср	Н; Дн
Рівень вмісту рухомих форм мікроелементів, мг/кг	П; В;	Ср	Н; Дн
3. Параметри санітарно-гігієнічного стану (забруднення)
Вміст валових форм важких металів: Кларки ГДК	1,0-2,0	2,0-3,0	3,0-4,0
< 0,5	0,5-1,0	1,0-1,5
Щільність забруднення радіонуклідами, Бк/км2:цезієм-137,134 cтронцієм-90	< 0,2	0,2-1,0	>1,0
< 0,02	0,02-0,05	> 0,05
Вміст залишків пестицидів, ГДК	<0,5	1-1,5	>1,5
Кількість патогенних мікроорганізмів в 1 г ґрунту: забрудненого фекаліями забрудненого відходами тварин	<10	102-103	>10
< 102	102-104	> 10
Вміст бітумізованих речовин, %	<1	1-2	>2

*П – підвищений; В – високий; Дв – дуже високий; Ср – середній; Н – низький; Дн – дуже низький; Св – суглинок важкий; Сс – суглинок середній; Сл – суглинок легкий; С – супісок; Пз – пісок зв’язаний; Пр – пісок рихлий; Гв – глина важка.

дієтичного харчування" (Українська академія аграрних наук, 1998 р.) екологічна стійкість ґрунтів визначається як їх здат­ність протистояти змінам під дією зовнішніх факторів. Для ви­значення цього показника використовують параметри, які впро­довж тривалого часу змінюються дуже повільно: гранулометрич­ний склад, вміст гумусу та потужність гумусованого шару, сума ввібраних основ, ступінь насичення ґрунтовбірного комплексу обмінними основами, реакція ґрунтового середовища, агрофізичні параметри, протиерозійна стійкість ґрунту.

Високоякісну продукцію отримують у спеціальних сировинних зонах. Такими вважають сільськогосподарські угіддя, що за аг­роекологічним станом придатні для отримання продукції рослин­ного і тваринного походження, яка відповідає медико-біологічним нормам дитячого та дієтичного харчування (табл. 6.1).

Загальні вимоги до спеціальних сировинних зон такі:

– розміщення в екологічно чистих регіонах;

– віддаленість (не ближче 10 км) від промислових підприємств та об'єктів, що можуть забруднювати природне середовище ток­сичними і небезпечними викидами;

– відповідність установленим нормативам вмісту токсичних речовин та радіонуклідів у ґрунті, воді та інших середовищах, що беруть участь у формуванні урожаю;

– висока природна родючість ґрунтів, яка дає можливість провадити виробничу діяльність з невисоким хіміко-техногенним навантаженням;

– застосування агротехнологій без застосування спеціальних заходів для зниження переходу шкідливих речовин у системі ґрунт – рослина.

У господарствах, які виробляють продукцію тваринництва, має бути благополучною ситуація щодо інфекційних хвороб тварин. Застосовувати можна лише біологічні та агротехнічні заходи бо­ротьби зі шкідниками, хворобами і бур'янами. Заборонено засто­совувати регулятори росту, антибіотики, препарати гормонально­го походження.

На території України ще є значні площі земель, придатних для вирощування сільськогосподарської продукції, яка може відпові­дати якісним нормативам, зокрема і щодо дитячого та дієтичного харчування. Найбільш перспективні в цьому плані сільськогос­подарські угіддя Полтавської (крім Полтавського і Кременчуць­кого районів), Сумської (крім Сумського і Шосткинського), Тер­нопільської, Хмельницької (крім Кам'янець-Подільського, Новоушинського та Дунаєвського), Вінницької (крім Томашпільського, Крижопільського, Тульчинського, Ладижинського райо­нів), Одеської, Миколаївської та Кіровоградської областей.

Підсумовуючи, слід зазначити, що інтенсивні технології вироб­ництва сільськогосподарської продукції потребують досить знач­ної кількості хіміко-техногенних ресурсів і витрат антропогенної енергії, а це, у свою чергу, призводить до зростання ризиків за­бруднення навколишнього середовища й навіть продуктів харчу­вання.