Міскантус на маргінальних і забруднених землях
Забруднена й пошкоджена війною земля не дає доходу, а її утримання коштує власникові грошей. Очистити її дорого, і поки очищено лише невелику частку таких ділянок. Натомість на ній можна вирощувати непродовольчу багаторічну культуру, яку садять один раз і збирають щороку, починаючи з другого року. Досліди показують, що більша частина металів, які поглинає рослина, лишається в коренях, тож стебла часто можна продавати, якщо це підтвердить обстеження ділянки.
Основні висновки
-
Міскантус можна вирощувати на землі, непридатній для продовольчих культур.
Він переносить забруднення металами, закріплює поверхню ґрунту й після одного садіння дає непродовольчий урожай щороку, починаючи з другого року. Завдяки цьому таку землю можна використовувати в господарстві, хоча більша частина забруднення лишається на місці. -
З маргінальних земель міскантусу найкраще підходять бідні ґрунти.
На холодних, перезволожених, кам’янистих і крутих ділянках його можна вирощувати лише за певних умов, а засолений ґрунт для нього непридатний. Для дослідження на замовлення Європейської комісії провели інтерв’ю в дев’яти регіонах, і серед названих причин, з яких угіддя перестають обробляти, переважали економічні й соціальні. Тому покупець урожаю важливий не менше, ніж ґрунт. -
У вегетаційних дослідах більша частина поглинутих металів лишалася в коренях.
Ці досліди проводили на ґрунтах із колишніх військових об’єктів і з околиць колишнього плавильного заводу. Оскільки основна частина металів лишається під землею, у стеблах, які збирають, їх менше. -
Радіонукліди, імовірно, теж лишаються в ґрунті, але вимірювань на забрудненій землі ми не знайшли.
Цезій зв’язується з мінералами ґрунту, тому для коріння він майже недоступний. Єдине пряме вимірювання в міскантусі, яке ми знайшли, проводили на незабрудненому полі, і вміст цезію там був нижче межі виявлення. -
Міскантус виносить із ґрунту лише невелику частку металів.
Він поглинає метали в кількостях, які можна виміряти, але ці кількості малі порівняно із загальним вмістом металів у ґрунті. -
Урожай можна використати трьома способами.
Під час спалювання метали зі стебел накопичуються в золі, під час бродіння переходять у стоки, а в плитах і блоках лишаються зв’язаними у виробі. -
Найбільший ризик для плантації припадає на перший рік.
У перший сезон молодим рослинам загрожують насамперед бур’яни й посуха. Коли рядки змикаються, листя затіняє ґрунт і пригнічує бур’яни, тож далі плантація майже не потребує догляду, крім щорічного косіння. -
Міскантусу потрібні достатні опади або полив.
Якщо за рік випадає приблизно від 500 мм опадів, плантацію не поливають, за винятком посушливих років. Де опадів менше, полив від самого початку передбачають у плані робіт і в бюджеті.
У ЄС мільйони потенційно забруднених ділянок, а очищено з них небагато
До появи директиви ЄС про моніторинг ґрунтів, яка набула чинності 16 грудня 2025 року, жодне правило ЄС не встановлювало строку, до якого ці ділянки треба оцінити. Це перший законодавчий акт ЄС про ґрунти. Обов’язкових цілей директива не встановлює і нічого не забороняє, але зобов’язує держави-члени вести моніторинг здоров’я ґрунтів, зокрема їхнього забруднення. Перші оцінки мають бути готові у 2031 році.
В Україні значна частина пошкоджених війною земель — сільськогосподарські угіддя. Потенційно заміновані поля лежать на деокупованих територіях. Унаслідок війни країна втратила близько п’ятої частини сільськогосподарських земель, здебільшого через окупацію. На частині звільнених земель ще багато років буде небезпечно вирощувати продовольчі культури.
Угіддя перестають обробляти здебільшого з економічних і соціальних причин
Забруднені ділянки — лише один із видів маргінальних земель. Більшу їх частину становлять звичайні угіддя, які вже невигідно обробляти. Учасники проєкту MAGIC, який фінансував ЄС, нанесли на мапу угіддя із серйозними природними обмеженнями й порахували їхню частку. Автори дослідження на замовлення Європейської комісії з’ясовували, чому угіддя перестають обробляти.
Частка угідь із серйозними природними обмеженнями
Скільки угідь втрачено в 1975–2016 роках, % від площі 1975 року
Природні обмеження угідь і їхня придатність для міскантусу
| Обмеження | Частка | Міскантус |
|---|---|---|
| Мілкий, кам’янистий або піщаний ґрунтВажко працювати технікою і закладати плантацію; чистий пісок не підходить | 12% | Умовно |
| Холодний або посушливий кліматНа холодних ділянках найризикованіша перша зима, на посушливих потрібні достатні опади | 11% | Умовно |
| Перезволожений ґрунтУкорінена плантація витримує підтоплення; торфовища не підходять | 8% | Умовно |
| Круті схилиПридатність залежить від збиральної техніки | 6% | Умовно |
| Низька родючістьНайкраще підходить для міскантусу; кислий ґрунт спершу вапнують | 2% | Так |
| Засоленість або природна токсичністьЗасолені ґрунти не підходять | 1% | Ні |
втрачених угідь, ЄС-28
Найбільше втратили східні країни після 1990 року, коли розпалися державні господарства, а право власності лишалося неврегульованим. З 2005 року загальна площа майже не змінюється.
відповідей указували на соціальні чи економічні причини
Ці відповіді зібрали під час інтерв’ю в дев’яти регіонах. У них ішлося про низькі доходи, дрібні розпорошені ділянки, неврегульовану власність і відтік людей із сіл. З решти відповідей 27 указували на природні обмеження і 9 — на політику.
Найчастіша причина — відсутність ринку й низькі доходи
На запитання, чому покинуту землю не обробляють знову, експерти найчастіше називали відсутність ринку й низькі доходи, і цю причину згадували в кожному регіоні. На другому місці була неврегульована власність. Автори дослідження зазначають, що для трав’янистих і деревних культур на зразок міскантусу, які найкраще підходять для такої землі, ринок збуту найменший.
Садити варто на полях, які ще не заросли чагарником
За даними дослідження, якщо під багаторічну культуру розчищати старі чагарники, ліс, луки чи водно-болотні угіддя, вивільняється значна частина накопиченого там вуглецю. Тому краще садити на полі, яке обробляли донедавна або тримали під паром.
ДокладнішеВизначення, право ЄС, Україна й методика підрахунку
Маргінальність залежить від способу використання
За поширеним визначенням FAO й CGIAR (1999), маргінальна земля має настільки серйозні обмеження для певного використання, що додаткові вкладення ледь окуповуються. Земля, маргінальна для пшениці, може підходити для випасу, лісу чи багаторічної культури.
Чотири види маргінальних земель
У проєкті MAGIC розрізняють чотири види маргінальних земель: землі з природними обмеженнями, вразливі й деградовані землі та забруднені ділянки. Частки угідь із суворими природними обмеженнями, які в цьому розділі наведено за даними MAGIC, стосуються першого виду, а забруднені ділянки, про які йдеться далі в статті, належать до четвертого.
Визначення в законодавстві ЄС про біопаливо
Невикористовуваними вважають землі, на яких п’ять років поспіль не вирощували продовольчих, кормових чи енергетичних культур і не використовували їх як повноцінне пасовище. Покинуті землі — це невикористовувані землі, які колись обробляли. Сильно деградованими вважають засолені землі, а також землі, бідні на органічну речовину й сильно еродовані. Для біопалива з таких земель передбачено бонус за скорочення викидів, якщо в січні 2008 року ці землі не використовували.
Методика проєкту MAGIC
Автори нанесли на мапи шість груп серйозних природних обмежень за порогами, які ЄС застосовує до територій із природними обмеженнями. Землі, уже поліпшені осушенням, зрошенням чи терасуванням, вони не враховували. За базу взяли всі землі, позначені як сільськогосподарські угіддя хоча б на одній мапі земного покриву CORINE за 1990–2012 роки, тож до неї входять і вже покинуті землі.
Прогалини в статистиці
Невикористовуваних і покинутих земель не обліковують у жодній статистиці. Земля, яку кілька років не обробляють, втрачає статус угідь і випадає з обліку; систематично реєструють лише пар. Дані за 1975–2016 роки взято з обстеження структури господарств, яке проводить Євростат, а прогалини в них заповнено даними FAOSTAT. Площі Хорватії, Словенії та Словаччини за 1975 рік розраховано як частки площ Югославії та Чехословаччини. Країн Балтії на графіку немає, бо дані для них є лише з 1990 року.
Україна
Жодне із цих джерел не охоплює Україну. За оцінкою FAO, у 2018 році, ще до повномасштабної війни, деградованої та малопродуктивної ріллі в Україні було понад 6,5 млн гектарів, тобто більше п’ятої частини всієї ріллі.
Управління ділянкою
Поки більшість забруднених земель не можна очистити, на практиці важливо, хто за них відповідатиме.Плантація, з якої щороку збирають урожай, укриває ґрунт так само, як чагарник, а крім того, має господаря і дає продукцію.
Чотири варіанти для землі, яку не можна обробляти
Який із чотирьох варіантів підходить для забрудненої ділянки, залежить від рівня забруднення, площі ділянки й того, хто може контактувати із забрудненням.
Викопати й вивезти на полігон
Видалення Витрати найвищі серед чотирьох варіантів, до того ж забруднений ґрунт лише переміщують в інше місце. Підходить для невеликих осередків сильного забруднення.
Лише для осередківНакрити й ізолювати
Ізоляція Потрібні великі капіталовкладення і постійне утримання. Підходить там, де контакт людей із забрудненням треба припинити негайно.
Постійні витратиЗалишити як є
Без втручання Ділянка заростає чагарником, і ніхто нею не займається. Прийнятно лише там, де ніхто не контактує із забрудненням.
Без доходуВисадити технічну культуру
Закріплення ґрунту, локалізація забруднення, урожай Спершу потрібні витрати на закладання плантації, а дохід з’являється, коли для врожаю є збут. Підходить для ділянок із низьким або помірним забрудненням.
Для великих площ
У США вже діє федеральна програма, яка сприяє розміщенню об’єктів відновлюваної енергетики на забрудненій землі, а в окремому федеральному звіті оцінено, скільки біомаси можуть дати енергетичні культури.
Агентство з охорони довкілля США · RE-Powering America’s Land
Це постійна федеральна ініціатива, мета якої — розміщувати об’єкти відновлюваної енергетики, зокрема біоенергетики, на забруднених землях, полігонах відходів, територіях шахт і кар’єрів. Попередньо відібрано понад 190 000 ділянок.
Міністерство енергетики США · 2023 Billion-Ton Report
У звіті змодельовано, що спеціально вирощені енергетичні культури можуть давати близько 398 млн американських тонн сухої речовини на рік із площі приблизно 76 млн акрів звичайної ріллі й пасовищ.
Як міскантус росте на забрудненому ґрунті й де лишаються метали
Цю культуру на пошкоджених землях досліджують уже близько десяти років. Багато робіт фінансувало НАТО, а значна частина з них — вегетаційні досліди з ґрунтом, привезеним із забруднених ділянок.
У дворічних вегетаційних дослідах M. × giganteus вирощували на ґрунті з колишніх військових об’єктів у Кам’янці-Подільському (Україна) і Слячі (Словаччина). У цьому ґрунті був підвищений вміст заліза, марганцю, міді, цинку, свинцю, стронцію, титану й миш’яку. Рослини прижилися, а на другий рік стали вищими. Більша частина поглинутих металів накопичувалася в коренях, а в стеблах і листі їх було менше. Вміст миш’яку в листі був нижче межі виявлення.
Тепер та сама група дослідників вирощує цю культуру в полі на деокупованих українських землях у межах проєкту НАТО G6094.
Керує проєктом професорка Валентина Підліснюк з Університету Яна Евангеліста Пуркинє в Усті-над-Лабем. Його мета — відновити землі колишніх військових об’єктів за допомогою міскантусу гігантеус. Одну з плантацій проєкту заклали у Ворзелі, який окупували в перші тижні повномасштабного вторгнення 2022 року й відтоді розмінували.
НАТО SPS · MilClimATech
з вересня 2023 до вересня 2027 року
Ворзель і Долина, Україна
деокуповане селище на Київщині й колишній танковий полігон на Івано-Франківщині, засаджений у 2017 році
установ-партнерів
у Чехії, Україні, США й Канаді, а також асоційована установа в Казахстані
Висновки досліджень не завжди збігаються
Описану вище закономірність виявили у вегетаційних дослідах. Наведені нижче чотири результати її уточнюють, і один із них отримано в польовому дослідженні.
Свинець: у частині зразків коефіцієнт транслокації перевищив 1,0
У тому досліді коефіцієнт транслокації свинцю на верхній межі перевищив 1,0: у деяких зразках орган над коренем містив більше свинцю, ніж сам корінь. Попри це автори відносять міскантус до ексклюдерів, тобто рослин, які обмежують надходження металів у надземну частину, бо свинцю в рослину загалом потрапило мало. Казахстанські дослідники, які ставили вегетаційний дослід на ґрунтах із військових і гірничих об’єктів, дійшли такого самого висновку щодо миш’яку, свинцю і цинку.
У полі за стресу миш’як переходив у пагони
У польовому дослідженні на трьох забруднених ділянках у Бельгії продихи міскантусу за стресу лишалися відкритими, хоча зазвичай у таких умовах рослина закриває їх для захисту. Через це метали й миш’як активніше переходили в пагони. У вегетаційних дослідах, описаних вище, такого ефекту не спостерігали.
Стійкість залежить від металу
У дворічному вегетаційному досліді в Греції, Італії та Португалії висота рослин міскантусу не зменшувалася зі зростанням вмісту кадмію, свинцю, нікелю і цинку, а врожайність знизилася лише за найвищої дози цинку. Кадмій він переносив гірше, ніж просо прутоподібне чи сорго.
Генотипи по-різному реагують на миш’як, зокрема наш клон Illinois
У дослідженні 2025 року два генотипи M. × giganteus вирощували в ґрунті, до якого внесли миш’як. Клон Illinois, який постачаємо ми, показав сильнішу стресову реакцію, хоча на його рості це позначилося незначно. Це одна з причин, чому аналіз ґрунту на ділянці має охоплювати миш’як ще до садіння цього клону. Результати для одного генотипу не можна переносити на інший.
Загалом ці дослідження показують, що для більшості досліджених металів і ґрунтів основна частина поглинутого лишається під землею. Наскільки це справджується, залежить від елемента, дози, ділянки й генотипу.
Відомі винятки — миш’як, який за стресу переходив у пагони, і свинець, коефіцієнт транслокації якого на верхній межі діапазону перевищував 1,0. Чи стосується конкретної ділянки хоч один із цих винятків, можна з’ясувати лише аналізом ґрунту.
для кожної ділянки, ще до збуту врожаю
жодного із цих результатів не можна переносити з ґрунту на ґрунт без вимірювань
Про міскантус на радіоактивно забрудненій землі є лише непрямі дані
Міскантус часто згадують у зв’язку із Чорнобилем і зазвичай припускають, що ця культура може очистити радіоактивно забруднену землю.
Радіоцезій міцно зв’язується з мінералами ґрунту, тому для коріння він здебільшого недоступний. В основоположному дослідженні в зоні відчуження цей зв’язок довелося послаблювати речовинами, які вносили в ґрунт: із двадцяти випробуваних найефективнішими виявилися солі амонію. Міскантусу серед досліджених там рослин не було, тому для нас у цій роботі важливі лише дані про поведінку цезію.
У польових дослідах проєкту PHYTOR, який у ті самі роки фінансував ЄС, верба на заплаві Прип’яті давала лише 70–100 кг із гектара на рік. У деревину перейшло менш ніж 0,1% цезію та менш ніж 1% стронцію. За такого низького врожаю ця частка неминуче мала бути мізерною. Очистити таку землю верба не могла, і з того, що частка мала, не випливає, що деревина була чистою.
Серед досліджень, які ми знайшли, радіонукліди в самому міскантусі вимірювали лише в цьому, і його результати можна вважати вихідним рівнем для культури, яку ми продаємо. Але проводили його на чистій землі, тож те, що цезію не виявили, ще не доводить, що на забрудненій землі результат буде таким самим. З чотирьох радіонуклідів найлегше переходив у рослину природний уран, тому аналізувати треба і ґрунт ділянки, і врожай із неї.
Опублікованих польових вимірювань M. × giganteus на радіоактивно забрудненій землі ми не знайшли. Механізм, дані про вербу і єдине вимірювання на чистій землі вказують на те, що радіонукліди лишаються в ґрунті. Щоб це підтвердити, ще потрібне польове вимірювання на забрудненій землі.
Ми не знайшли й жодного офіційного органу, який схвалив би цю ідею. Ближче за всіх до схвалення підійшли учасники семінару 1998 року в Славутичі, який фінансувало Міністерство енергетики США. Вони визнали, що концепція має «технічні й, можливо, економічні переваги», але питання технології, економіки й ризиків лишилися відкритими.
ґрунту без очищення
на радіоактивно забрудненій землі культура дає врожай для промисловості, а радіонукліди лишаються там, де були
У перший рік плантації потрібні боротьба з бур’янами й волога
Ризоми висаджують у підготовлений ґрунт один раз, і надалі не треба ні щороку сіяти, ні пересаджувати. На пошкодженій землі це важливо, бо там програми часто ведуть не агрономи.
Молода рослина невелика, з неглибоким корінням, і погано конкурує з рослинами, які вже ростуть на ділянці. Найчастіше плантації гинуть від бур’янів і посухи, переважно в перший сезон. У цей сезон потрібні боротьба з бур’янами й достатня волога, а врожаю майже немає. Підготовку поля, садіння й перший рік описано в нашому посібнику з вирощування.
Орієнтовні витрати ми знаємо з власних плантацій. Ґрунт готують так само, як під кукурудзу, а садивний матеріал коштує близько 3 000 євро за гектар. Окремо треба заплатити за боротьбу з бур’янами в перший рік і, де потрібно, за полив. Це єдиний рік, коли витрати доводиться фінансувати без жодного доходу з поля.
Протягом одного-двох наступних сезонів плантація змикається. Ризоми розростаються, листя затіняє поверхню ґрунту й пригнічує бур’яни, тож гербіциди вже не потрібні, а ерозія припиняється.
Під пологом плантації опале листя лишається на місці, стебла косять після відмирання надземної частини, коли поживні речовини вже перейшли в ризоми, і рік у рік накопичується органічний шар. Вміст органічної речовини — один із показників здоров’я ґрунту, які оцінюватимуть за директивою ЄС про моніторинг ґрунтів.
Для ділянки, яка раніше не давала доходу, десять років зімкнутої плантації із щорічним урожаєм — уже добрий результат. Такий строк ще можна охопити бюджетним плануванням.
далі щорічні врожаї
без повторного закладання за все життя плантації. Правильно закладена плантація стоїть від двадцяти до двадцяти п’яти років, але тримати її весь цей час не обов’язково.
Без поливу ця культура не підходить для посушливих земель
На наших полях плантацію не поливають там, де за рік випадає приблизно від 500 мм опадів, якщо рік не посушливий.
Коли плантація змикається, листя затіняє ґрунт і зменшує випаровування з його поверхні. З нашого досвіду, укорінена плантація переносить посушливий період, який сповільнив би розвиток плантації першого року.
Якщо поливати забруднену землю, постають питання вимивання і поверхневого стоку, тому гідрологічні умови ділянки оцінюють під час обстеження разом із ґрунтом.
якщо менше, поливайте або не садіть
У такому разі полив від самого початку включають у план капіталовкладень разом із садінням.
Для врожаю з ділянки потрібен покупець
або власне використання на місці.
Тому спосіб використання біомаси визначають ще до планування садіння.
Три способи використання врожаю: спалювання, бродіння та матеріали з волокна
Більша частина металів лишається під землею, але деяка їх кількість усе ж потрапляє в стебла. Від способу використання врожаю залежить, де ці метали опиняться, а вибір способу — від покупців і дозволів у регіоні, де розташована ділянка.
Спалювання
метали накопичуютьсяу золі
Нелеткі елементи лишаються в золі на колосниковій решітці, а леткі, як-от кадмій, свинець і цинк, осідають у летючій золі. Автори рецензованого дослідження деревної біомаси з території закритого рудника дійшли висновку, що її золу треба захоронювати як небезпечні відходи.
З першого дня потрібен дозволений спосіб поводження із золою
Переробка на етанол
метали переходятьу стоки на початку переробки
За опублікованими даними, під час кислотної попередньої обробки до 90% цинку й марганцю переходить у розчин ще до гідролізу. Етанол відганяють за 78 °C, а солі металів у дистилят не потрапляють. Лігніновий залишок зазвичай спалюють, щоб отримати технологічне тепло.
Стоки треба утилізувати; перевірено лише в лабораторії
Матеріали з волокна
метали лишаютьсяу плитах і блоках; на целюлозному заводі їх відокремлюють
У пресованих утеплювальних і стружкових плитах, блоках на основі вапна й біобетонах волокно разом із металами, які воно містить, лишається у виробі. Натомість на целюлозному заводі неволокнисту частину переводять у варильний розчин. Міскантус із незабрудненої землі вже використовують усіма цими способами.
Діють обмеження для виробів і правила їх утилізації
Для спалювання потрібен дозвіл на поводження із золою, для бродіння — завод, збудований під таку сировину, для виготовлення матеріалів — покупець і випробування продукції. Якщо збут потрібен уже з другого року, підходять матеріали з волокна, бо для них не треба будувати нових заводів.
Власник ділянки, який хоче продавати тюки, має сам знайти покупця. Без покупця врожай можна спалювати, щоб отримувати тепло для власних зерносушарок, майстерень чи житла.
За нинішніх цін на паливо це, на нашу думку, найдешевший спосіб використати врожай, після того як вирішено описане вище питання золи. Скільки коштує таке тепло порівняно з газом, пічним паливом і пелетами, ми порахували в статті про міскантус як паливо.
чисті тюки, ціна з поля
за тонну в нашій торгівлі; ціни на біомасу із забрудненої землі нам поки не відомі
ДокладнішеЗола в законодавстві, бродіння, волокно, додаток IX і Казахстан
Зола в законодавстві ЄС
У законодавстві ЄС про відходи немає окремих порогових значень для золи з біомаси, вирощеної на забрудненому ґрунті, тож золу з кожної ділянки класифікують окремо. Автори хорватського досліду з розділу про радіацію віднесли золу міскантусу, навіть із чистої землі, до радіоактивних матеріалів природного походження. Як і вугільну золу, її можна за контрольованих умов використовувати в будівельних виробах.
Про бродіння ми знайшли лише одну опубліковану роботу
Це дослідження 2025 року, описане в розділі 06. Міскантус там вирощували в ґрунті з доданим миш’яком, біомаса нормально зброджувалася, а в перегнаному етанолі миш’яку не виявили. Результатів для біомаси з реальної забрудненої ділянки чи для промислового виробництва ми не знайшли. Натомість учасники проєкту CERESiS, який фінансував ЄС, застосували газифікацію в надкритичній воді, і кожен запуск довелося зупиняти достроково через відкладення солі й коксу.
Матеріали з волокна
На целюлозному заводі неволокниста частина перейшла б у варильний розчин, який спалюють, щоб регенерувати хімікати, тож метали опинилися б у золі заводу. Це наш висновок з опису технології; вимірювань ми не знайшли. Для плит, блоків і пакування діють свої обмеження, як-от установлений ЄС граничний вміст важких металів у пакуванні.
Сировина з додатка IX
У директиві ЄС про відновлювану енергетику, яка визначає стимули для такого палива, міскантус віднесено до «нехарчового целюлозного матеріалу». У частині А додатка IX такий матеріал зараховано до сировини для вдосконалених біопалив і авіаційного палива, хоч би на якій землі росла культура. Для забрудненої ділянки відкритими лишаються питання критеріїв сталості, яких вимагає директива, і вмісту металів у паливі.
Казахстан: земля полігону й завод авіаційного палива
Закон 2023 року передбачає повернути в господарське використання умовно чисту частину Семипалатинського ядерного полігону, площа якого становить 18 000 км². Технологічний проєкт першого в країні заводу, що вироблятиме авіаційне паливо зі спирту, розробляють із липня 2026 року. Працювати завод має на етанолі із зерна, а за регламентом ReFuelEU Aviation таке паливо не зараховують до виконання європейських цілей (див. нашу статтю про авіаційне паливо). Натомість сировиною для заводу могла б стати трава із цієї землі, якби її там посадили, а в сухому степу ще й поливали.
Із чого почати · 11
Порядок робіт однаковий для всіх
Уряди й земельні відомства
На забрудненій і маргінальній землі, яка приносить лише витрати, можна вирощувати непродовольчу багаторічну культуру, і тоді ця земля стане доглянутими угіддями, з яких щороку збирають урожай. Програму садіння можна обґрунтувати як рекультивацію земель і повернення їх у господарське використання, якщо вона спирається на аналізи ґрунту та ухвалене рішення про спосіб використання біомаси. Для міністерства перший крок — з’ясувати силами власних ґрунтових лабораторій, які ділянки взагалі можуть увійти в програму.
Інституції відбудови
Міскантус підходить для угідь, на яких поки небезпечно вирощувати продовольчі культури, а на деокупованих українських землях уже тривають досліди, які фінансує НАТО. Його вирощування на розмінованій землі доцільно фінансувати як програму з моніторингом.
Власники промислових, гірничих і занедбаних ділянок
Культура може закріпити ґрунт на закритому об’єкті й давати врожай із землі, яка інакше приносить лише витрати. Якщо у вас уже є результати обстеження ґрунту, почніть із них.
Для кожного з них робота на ділянці складається з тих самих трьох кроків, які виконують саме в такому порядку.
Питання
Часті запитання
Для продовольчих культур така земля не підходить. На ній доцільно вирощувати непродовольчі технічні культури: вербу й тополю з коротким оборотом рубки або багаторічні трави, як-от міскантус гігантеус (Miscanthus × giganteus), на паливо, плити чи волокно. Такі культури закріплюють ґрунт і дають урожай на продаж, але виносять лише невелику частку забруднення.
Так називають землі з настільки серйозними природними обмеженнями, що для певного використання вкладення в них ледь окуповуються. Обмеження бувають різні: мілкий або кам’янистий ґрунт, холодний чи посушливий клімат, перезволоження, круті схили, бідний або засолений ґрунт. Маргінальність залежить від способу використання: земля, маргінальна для пшениці, може підходити для випасу, лісу чи багаторічної культури. Забруднені ділянки — один із видів маргінальних земель.
За даними проєкту MAGIC, який фінансував ЄС, близько 29% сільськогосподарських земель ЄС-28 разом із Британією мають серйозні природні обмеження: від 14% у континентальній зоні до 71% на півночі. За іншими даними, у 2016 році ці 28 країн обробляли приблизно на 36 млн гектарів менше, ніж у 1975-му, тобто площа зменшилася на 18%.
Міскантус можна вирощувати лише на частині таких земель. Найкраще йому підходять бідні ґрунти в місцевостях, де випадає достатньо опадів. На холодних, перезволожених, кам’янистих чи крутих ділянках він росте лише за певних умов, а чистий пісок, засолені ґрунти й торфовища для нього непридатні. В інтерв’ю для дослідження на замовлення Європейської комісії серед причин, з яких угіддя перестають обробляти, переважали економічні й соціальні, тому покупець урожаю важливий не менше, ніж ґрунт.
Міскантус поглинає метали в кількостях, які можна виміряти, а у вегетаційному досліді під ним зменшився вміст рухомих форм деяких металів. Проте з ґрунту він виносить лише невелику частку їхнього загального вмісту. Цінність цієї культури в тому, що вона закріплює ґрунт і дає непродовольчий урожай.
У вегетаційних дослідах на ґрунтах із колишніх військових об’єктів і з околиць колишнього плавильного заводу більша частина металів, які поглинула рослина, лишалася в коренях. Відомі й винятки: у польовому дослідженні в Бельгії миш’як за стресу переходив у пагони, а в одному з вегетаційних дослідів деякі органи над коренем містили більше свинцю, ніж сам корінь. Тому кожну ділянку треба обстежувати окремо.
Таку біомасу можна спалювати лише за певних умов. Метали концентруються в золі, а автори одного рецензованого дослідження деревної біомаси з території колишнього рудника дійшли висновку, що її золу треба захоронювати як небезпечні відходи. Для спалювання потрібні очищення димових газів і дозволений спосіб поводження із золою.
Спалюванням отримують тепло й електроенергію, а бродінням — целюлозний етанол, з якого далі можна виробляти авіаційне паливо. З урожаю виготовляють і матеріали: целюлозну масу, утеплювальні й стружкові плити, блоки на основі вапна. Міскантус із незабрудненої землі вже спалюють і переробляють на волокнисті матеріали. На забрудненій ділянці для кожного з них потрібні ще лабораторні аналізи й спосіб утилізувати все, що відокремлюють під час переробки.
У принципі це можливо. За опублікованими даними, під час кислотної попередньої обробки більша частина цинку й марганцю переходить у стоки ще до бродіння. В одному дослідженні міскантус вирощували в ґрунті з доданим миш’яком, і в перегнаному етанолі миш’яку не виявили. Опублікованих результатів для біомаси з реальної забрудненої ділянки чи для промислового виробництва ми не знайшли.
Сировину мали б зарахувати. У директиві ЄС про відновлювану енергетику міскантус віднесено до «нехарчового целюлозного матеріалу», тобто до сировини із частини А додатка IX, хоч би на якій землі він ріс. Відкритими лишаються питання критеріїв сталості й вмісту металів у паливі. Перш ніж розробляти на цій основі програму, варто отримати юридичний висновок.
Не може, бо радіоцезій зв’язується з мінералами ґрунту, тож для коріння він майже недоступний. На забрудненій землі біля Чорнобиля в деревину верби перейшло менш ніж 0,1% цезію. Єдине пряме вимірювання в міскантусі, яке ми знайшли, проводили на незабрудненій землі, і вміст цезію-137 там був нижче межі виявлення. Можна очікувати, що врожай із забрудненої землі міститиме мало радіонуклідів, проте таких вимірювань ми не знайшли.
Плантацію закладають один раз, і найскладнішим для неї буває перший рік. Без догляду молоді рослини можуть загинути від бур’янів і посухи, а врожаю в перший рік майже немає. Через один-два сезони рядки змикаються: листя затіняє ґрунт і пригнічує бур’яни. Після цього плантація майже не потребує догляду, крім щорічного косіння.
Ґрунт готують так само, як під кукурудзу, садивний матеріал коштує близько 3 000 євро за гектар, а до першого повноцінного врожаю потрібен ще рік боротьби з бур’янами. У нашій торгівлі тюки міскантусу з незабрудненої землі коштують 110–115 євро за тонну з поля. Покупця власник ділянки має знайти сам. Якщо покупця немає, урожай можна спалювати у власних сушарках або в котлах, що опалюють будівлі на ділянці, після того як визначено дозволений спосіб поводження із золою.
Якщо за рік випадає приблизно від 500 мм опадів, поливати міскантус не треба, за винятком посушливих років. На сухіших ділянках полив потрібен, і витрати на нього закладають у бюджет від самого початку. З нашого досвіду, зімкнута плантація переносить посушливий період, який сповільнив би розвиток плантації першого року, зокрема тому, що листя затіняє ґрунт.
Спершу землю треба розмінувати. На розмінованій землі це питання землекористування: культура стерильна й непродовольча, і її вже випробовують на деокупованих українських землях за кошти НАТО. Людям, які працюють на забрудненій землі, однаково потрібен захист від контакту з ґрунтом і від пилу.
Стерильний клон Miscanthus × giganteus не дає життєздатного насіння, тож самосівом на сусідні землі не поширюється. Ризомами плантація розростається повільно й лише по краю поля. Повінь може віднести шматки ризом за течією, тому не садіть міскантус на берегах струмків і канав, які заливає. Міскантус, вирощений із насіння, — інша рослина, яка може поширюватися насінням; у клону такого ризику немає.
Від нас
Хто це написав
Цю статтю ми написали самі. Ми вирощуємо міскантус і продаємо садивний матеріал, а в статті використали наведені нижче джерела та власні дані.
Інформація була актуальною на момент публікації. Дослідження тривають, можливі помилки, а кілька цифр узято з анотацій статей. Перевіряйте дані, перш ніж на них спиратися.
Якщо ви знайшли помилку або маєте точніші дані, напишіть нам на info@miscanthus.eu або скористайтеся формою нижче.
Джерела
- Європейське агентство з довкілля (EEA) / JRC. Progress in the management of contaminated sites (дані за 2016 рік): ≈2,8 млн потенційно забруднених ділянок; 1,38 млн зареєстрованих; ~115 000 очищених; ≥166 000, які, за оцінкою EEA, потребуватимуть очищення; робоче припущення 100 000 євро за ділянку, загалом 16,6 млрд євро.
- Директива (ЄС) 2025/2360 про моніторинг ґрунтів (EU Soil Monitoring Law), чинна з 16 грудня 2025 року.
- Міністерство аграрної політики та продовольства України, міністр В. Коваль (березень 2025 року): втрачено ≈20,5% сільськогосподарських земель; потенційно заміновано ≈2 млн га угідь. CSIS, Demining Ukraine’s Farmland (грудень 2024 року).
- Elbersen, B., van Eupen, M., Mantel, S., Verzandvoort, S., Boogaard, H., Mucher, S. et al. Methodological approaches to identify and map marginal land suitable for industrial crops in Europe. Проєкт MAGIC (Horizon 2020, грант 727698), звіт D2.6 (2018), табл. 7–8; у звіті наведено визначення маргінальних, вразливих і деградованих земель FAO-CGIAR (1999). DOI 10.5281/zenodo.3539311, CC BY 4.0.
- Elbersen, B., Hart, K., Koper, M., van Eupen, M., Keenleyside, C., Verzandvoort, S., Kort, K., Cormont, A., Giadrossi, A. & Baldock, D. Analysis of actual land availability in the EU; trends in unused, abandoned and degraded (non) agricultural land and use for energy and other non-food crops. Заключний звіт для Європейської комісії, ENER/C2/2018-440, Вагенінген, 16 жовтня 2020 року: табл. 9.5 (використовувані сільськогосподарські угіддя в 1975–2016 роках) і розділи 3.3 та 4.4 (інтерв’ю в досліджуваних регіонах).
- Делегований регламент Комісії (ЄС) 2019/807, ст. 2 (невикористовувані й покинуті землі); Директива (ЄС) 2018/2001 (RED II), додаток V, частина С, пункти 8–9 (сильно деградовані землі й бонус за скорочення викидів).
- FAO. FAO kicks off project aimed at tackling land degradation in Ukraine (10 травня 2018 року): деградованої і малопродуктивної ріллі понад 20%, тобто понад 6,5 млн гектарів.
- Агентство з охорони довкілля США (EPA). RE-Powering America’s Land (понад 190 000 ділянок попередньо відібрано для відновлюваної енергетики на забрудненій землі).
- Міністерство енергетики США, Управління біоенергетичних технологій. 2023 Billion-Ton Report, розд. 5 (≈398 млн американських тонн сухої речовини на рік спеціально вирощених енергетичних культур на ≈76 млн акрів ріллі й пасовищ).
- Pidlisnyuk, V., Erickson, L., Stefanovska, T., Popelka, J., Hettiarachchi, G., Davis, L. & Trögl, J. Potential phytomanagement of military polluted sites and biomass production using biofuel crop Miscanthus × giganteus. Environmental Pollution 249:330–337 (2019). DOI 10.1016/j.envpol.2019.03.018. Дворічний вегетаційний дослід із ґрунтами зі Сляча (Словаччина) і Кам’янця-Подільського (Україна).
- Програма НАТО «Наука заради миру та безпеки» (SPS). Проєкт G6094 MilClimATech (з 27 вересня 2023 року до 26 вересня 2027 року), керує Університет Яна Евангеліста Пуркинє (В. Підліснюк). Партнери: Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка, Національний університет «Львівська політехніка», Національний університет біоресурсів і природокористування України, Hendrix College (США), Королівський військовий коледж Канади; асоційована установа — Казахський національний університет імені аль-Фарабі. Ділянки: Ворзель (Київщина) і Долина (Івано-Франківщина). milclimatech.cz.
- Nsanganwimana, F., Al Souki, K. S., Waterlot, C., Douay, F., Pelfrêne, A., Ridošková, A., Louvel, B. & Pourrut, B. Potentials of Miscanthus × giganteus for phytostabilization of trace element-contaminated soils: ex situ experiment. Ecotoxicology and Environmental Safety 214:112125 (2021). DOI 10.1016/j.ecoenv.2021.112125. 93-денний вегетаційний дослід; середні коефіцієнти транслокації з кореня в інші органи: Cd 0,01–0,06, Pb 0,11–1,15, Zn 0,09–0,79.
- Nurzhanova, A., Pidlisnyuk, V., Abit, K., Nurzhanov, C., Kenessov, B., Stefanovska, T. & Erickson, L. Comparative assessment of using Miscanthus × giganteus for remediation of soils contaminated by heavy metals: a case of military and mining sites. Environmental Science and Pollution Research 26(13):13320–13333 (2019). DOI 10.1007/s11356-019-04707-z.
- Lutts, S. et al. Heliyon (2024). DOI 10.1016/j.heliyon.2024.e25943; PMC10878947. Польове дослідження M. × giganteus на трьох забруднених ділянках у Бельгії: за стресу відкриті продихи посилювали перехід металів і миш’яку в пагони.
- Testa, G. et al. Harnessing lignocellulosic crops for phytomanagement of contaminated soils: a multi-country study. Plants 13(19):2671 (2024). DOI 10.3390/plants13192671. Дворічний вегетаційний дослід.
- Cerazy-Waliszewska, J., Wojciechowska, Z., Białas, W., Mleczek, M., Niedzielski, P., Proch, J. & Pniewski, T. Effect of arsenic speciation on growth, physiology, and bioethanol yield in two Miscanthus × giganteus genotypes. Journal of Environmental Management 394:127343 (2025). DOI 10.1016/j.jenvman.2025.127343.
- Dushenkov, S., Mikheev, A., Prokhnevsky, A., Ruchko, M. & Sorochinsky, B. Phytoremediation of radiocesium-contaminated soil in the vicinity of Chernobyl, Ukraine. Environmental Science & Technology 33(3):469–475 (1999). DOI 10.1021/es980788+.
- Victorova, N., Voitsekhovitch, O., Sorochinsky, B., Vandenhove, H., Konoplev, A. & Konopleva, I. Phytoremediation of Chernobyl contaminated land. Radiation Protection Dosimetry 92(1–3):59–64 (2000). DOI 10.1093/oxfordjournals.rpd.a033285. Результати проєкту PHYTOR програми ЄС INCO-COPERNICUS.
- Jurišić, V., Rašeta, D., Kontek, M., Clifton-Brown, J., Trindade, L. M., Lamy, I., Guerin, A., Kiesel, A., Matin, A., Krička, T. & Petrinec, B. Assessment of the radionuclide remediation potential of novel miscanthus hybrids. Heliyon 10(6):e27788 (2024). DOI 10.1016/j.heliyon.2024.e27788. Польовий дослід із повтореннями в Шашиновці (Хорватія) на ґрунті з глобальним фоновим рівнем радіоактивності; ¹³⁷Cs нижче межі виявлення в усіх зразках рослин; коефіцієнти переходу ²³⁸U ≤0,92, ⁴⁰K ≤0,39, ²³²Th ≤0,21, ²²⁶Ra ≤0,07. Дослід проводили не на забрудненій ділянці.
- Pacific Northwest National Laboratory на замовлення Міністерства енергетики США. Proceedings of the Chernobyl Phytoremediation and Biomass Energy Conversion Workshop, Славутич, 23–25 лютого 1998 року. PNNL-SA-29991.
- Grzegórska, A. et al. Remediation of soils on municipal rendering plant territories using Miscanthus × giganteus. Environmental Science and Pollution Research 30(9):22305–22318 (2023). DOI 10.1007/s11356-022-23724-z; виправлення 32(23):14277 (2025), DOI 10.1007/s11356-025-36532-y. Урожай першого сезону 1,24–2,31 т сухої речовини з гектара.
- Kovács, H., Szemmelveisz, K. & Palotás, Á. B. Solubility analysis and disposal options of combustion residues from plants grown on contaminated mining area. Environmental Science and Pollution Research 20:7917–7925 (2013). DOI 10.1007/s11356-013-1673-2.
- Giannopoulos, D., Katsifis, I., Katsourinis, D., Rentizelas, A. & Founti, M. An assessment of liquid biofuel value chains from heavy-metal contaminated feedstock. Fuels 3(3):509–532 (2022). DOI 10.3390/fuels3030031.
- Xie, J., Weng, Q., Ye, G., Luo, S., Zhu, R., Zhang, A., Chen, X. & Lin, C. Bioethanol production from sugarcane grown in heavy metal-contaminated soils. BioResources 9(2):2509–2520 (2014).
- Dutzi, J., Boukis, N. & Sauer, J. Investigating salt precipitation in continuous supercritical water gasification of biomass. Processes 12(5):935 (2024). DOI 10.3390/pr12050935. Проєкт CERESiS (Horizon 2020, грант 101006717).
- Регламент (ЄС) 2025/40 про пакування та відходи пакування (PPWR), ст. 5: сумарний вміст Pb, Cd, Hg і Cr(VI) у пакуванні не більше 100 мг/кг. Регламент застосовується з 12 серпня 2026 року й скасовує Директиву 94/62/ЄС.
- Директива (ЄС) 2018/2001 (RED II), ст. 2(42) («нехарчовий целюлозний матеріал» охоплює міскантус) і частина А додатка IX; Делегована директива Комісії (ЄС) 2024/1405, що змінює додаток IX.
- Регламент (ЄС) 2023/2405 (ReFuelEU Aviation): біопаливо з продовольчих і кормових культур не зараховують до авіаційного палива, що відповідає вимогам регламенту.
- Закон Республіки Казахстан про Семипалатинську зону ядерної безпеки (2023).
- LanzaJet, KMG-Aero і KazFoodProducts, техніко-економічне обґрунтування (квітень 2025 року); KMG-Aero, KazFoodProducts і KBR, пакет технологічного проєкту й ліцензійні угоди PURESAF (липень 2026 року).
- Фото: на початку статті та в розділі 02 (Ягідне) — Державний департамент США, суспільне надбання; у розділі 07 — Adam Jones, Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0, кадровано. Авторів інших фотографій із Wikimedia Commons зазначено в підписах. Фото ризом, плантації та рядків зробили ми.
