Некоторые предпосылки к рационализации примеров регулирования режима влажности пахотных черноземов

Более века назад в работе «Наши стени прежде и теперь» В. В. Докучяев писал, что «попытки орошения почв степей нашей страны много раз предпринимались в прошлом, и они не раз терпели неудачу. Оставить это без внимания нельзя и опасно в интересах дела и государства…».

Это было сказано на заре развития концепции ороше­ния черноземов. Прошло более 100 лет, а эти слова все еще актуальны. Вопреки тому, что накоплен большой (и преимущественно негативный) опыт орошения чернозе­мов, ошибки в орошении до сих пор неисправлены – До­бровольский, 2011. Более того, до сих пор нет целостной концепции орошения черноземов, которая учитывала бы все процессы и явления, связанные с орошением. В то же время ряд отраслей (овощеводство, плодоводство, вино­градарство и др.) предполагают обязательное примене­ние орошения. Эволюционный тренд климатических ус­ловий наводит на мысль, что со временем орошение ста­нет необходимым звеном и в некоторых других отраслях. В этом смысле уже теперь – как минимум три года из пяти – не благоприятствуют сельскому хозяйству. Это связано с учащением засушливых лет и периодов в течении сель­скохозяйственного сезона. К тому же и последствия за­сухи стали более ощутимыми. Это обусловлено меньшей способностью почв сопротивляться дефициту атмосфер­ной влаги, а как следствие – интенсивной деградации.

Именно это обстоятельство вывело вновь в первый раз­ряд агрономических задач обеспечение возможностей орошения. За последние 20 лет ирригация стала не только широко дискутируемой темой, но и предметом государ­ственных стратегий. Вместе с тем, на наш взгляд, все они разрабатывались без тщательного анализа проблемы. То, что сейчас предпринимается в этой сфере, основано на воспоминаниях: в 70-80 гг. прошлого столетия орошение в нашей стране применялось на плошади около 307 тыс. га. К сожалению негативный опыт интенсивной иррига­ции черноземов в прошлом не принимается во внимание теперь. Не учитывается и то, что тогда орошение эконо­мически оправдывалось лишь на определенных сельхоз­культурах (кормовые, овощные, многолетние плантации) и было распространено преимушественно в поймах и первых двух террасах Днестра и Прута. Орошение мест­ным стоком (самотеком) экономически оправдывалось, но, вместе с тем орошаемые почвы очень быстро выво­дились из сельскохозяйственного оборота (всего 5-6 лет). Не увенчались успехом и попытки использовать для оро­шения юга республики воды Дуная.

Возобновление орошения в настоящее время, в мало из­менившихся условиях функционирования почв, приве­дет многих экономических субъектов в очередной тупик. Тем более, что технически реализовать задачу иррига­ции крупных земельных массивов стало намного слож­нее, чем в конце прошлого столетия. К факторам, кото­рые осложняют эту проблему относится и установление права частной собственности на землю в купе с фактиче­ской парцелляцией земельных участков. В этих условиях невозможно (и практика это доказывает) применение почвосберегающих севооборотов, так как приоритетом является сугубо экономический интерес – прибыль пре­жде всего.

Также стоит отметить и высокую степень деградации многих почв. А черноземы – крайне сложный объект орошения. Их включение в ирригационные массивы без учета физического состояния приведет в краткосрочной перспективе к деструктуризации и дезагрегированнию, оглеению и слитизации – даже при поливе уязвимых чер­ноземов водой отличного качества.

Увы, не стоит забывать и ограниченные ресурсы Дне­стра после того, как река стала фактически погранич­ной рекой. В последние годы из-за неконструктивной политики Украины мы в действительности располагаем крайне низкими резервами воды для орошения. При этом следует учесть, что водные ресурсы Днестра и Пру­та очень уязвимы к климатическим изменениям. В этом смысле напоминаем, что последние 30 лет пригранич­ные реки характеризуются очень жестким гидрологиче­ским режимом.

Перспективы ирригации в Молдове ухудшаются из-за абсолютно непригодных для орошения вод внутренних рек, а также многих озер, прудов, водохранилищ. Мало пригодны для орошения и более 80% существующих в РМ запасов подземных вод. К тому же они мало доступны. По экспертным оценкам, в большинстве регионов Молдовы на душу населения приходятся не более 20-30 литров воды в день. В засушливые годы ресурсы поверхностных вод сушественно сокращаются.

Имеют значение и цены на энергетические ресурсы и услуги по закачке поливной воды на поля. По нашим расчетам даже в нижней части бассейна Днестра (Гура Быкулуй) подьем воды для орошения на вторую террасу экономически не оправдывался еще в 2009 году.

Исходя из выше изложенного можно утверждать, что на сегодняшний день при существующих ресурсных и технических возможностях полив можно организовать не более чем на 1% сельскохозяйственных земель РМ. Стоит напомнить, что даже при финансовой поддержке США (более $80 млн) на сегодняшний день подготовлены к орошению менее 15 тыс. га. А фактически орошалось в текущем году менее 4 тыс. га реабилитированных ирри­гационных систем.

Но даже если предположить, что со временем в Молдове будет орошаться около 1-5% сельскохозяйственых уго­дий, все равно надо ответить на вопрос: а что сделать с оставшимися 99-95% сельхозземель.

Исходя из этого мы считаем, что усилия государствен­ных учереждений и науки должны быть направлены на решение вопроса управления водным режимом черно­земов в составе более обширной государственной про­граммы по управлению почвенными и водными ресур­сами республики.

Стерженем такой программы должна быть концепция интегрированного управления режимом влажности чер­ноземом. В ее составе акценты должны быть расставле­ ны на максимально эффективное использование воды атмосферных осадков. Это предполагает восстановление водного режима черноземов (их способности впитывать влагу). В этом смысле исследованиями, проведенными под руководством В. Г. Унгуряну, установлено, что при проведении всего комплекса современных агротехниче­ских мероприятий можно добиться динамики влажности почв в течение вегетационного периода, приближенной к естественной. В этом случае орошение – строго дозиро­ванное, небольшими нормами – должно быть страховоч­ным (дополинительным к естественному увлажнению) приемом регулирования водного режима черноземов. И применяться далеко не вовсех случаях.

Учитывая имеюшийся опыт других регионов степной зоны, в наиболее общем виде можно наметить два основ­ных направления восстановления водного режима чер­ноземов:

  1. Ландшафтный – естественно–природный
  2. Комплексный – агротехнический

Первый путь предполагает в первую очередь отказ от вмешательства в водный режим пойм рек, других водо­емов и увлажненных зон. Этот вариант предусматривает максимальный учет геоморфологических гидрогеоло­гических и климатических условий при проектировании агроэкосистем. При таком подходе создаются предпо­сылки для максимальной валорификации природного потенциала, обеспечения ландшафтной обстановки приближенной к естественно-природной и ограниче­ния негативных процессов эволюции водного режима территорий.

Исследованиями Института почвоведения, агрохимии и охраны почв Н. Димо «установлено, что это может быть достигнуто правильной организацией территории, фор­мированием противоэрозионной, противодефляцион­ной инфраструктур, оптимизацией соотношения угодий в агроландшатах, оптимизацией технических средств и технологических процессов возделывания сельскохо­зяйственных культур.

Другим важным элементом является регламентирование антропогенных (техногенных) нагрузок на земельные мас­сивы в зависимости от их ресурсного потенциала с целью обеспечения устойчивости агроландшафтных систем.

Комплексный агротехнический путь восстановления ре­жима влажности почв предполагает ряд скоординиро­ванных взаимосвязанных мер:

  1. Установление факторов, лимитирующих валорифика­цию вод атмосферных осадков и обусловливающих деградацию водного режима пахотных черноземов.
  2. Снижение дальнейшего действия факторов, вызываю­щих деградацию черноземов.
  3. Применение специальных практик на деградирован­ных почвах.
  4. Биология почв, оптимизация их физического состояния и восстановления водно–физических свойств (водопро­ницаемость, влагопроводимость, влагоемкость и др).
  5. Биологизация почв. Обычно этот процесс сводится лишь к мерам по увеличению количества органиче­ского вещества в почве или же к сохранению расти­тельных остатков на поверхность почвы и созданию мульчирующего слоя. На самом же деле биологизация представляет собой комплексный прием включающий ряд обязательных элементов: – адаптивный подбор культур, технологий их возделывания и технических средств к экологическим особенностям земель. Гиб­кость агротехнологий к кризисным и экстремальным внешним воздействиям. Мелиорация или временная фитомелиоративная консервация деградированных пахотных земель. Далее – максимальная актуализация биологических факторов в земледелии. В этом плане многочисленные исследования показали, что агрофи­зические свойства почвы управляют жизнедеятельно­стью возделываемых сельскохозяйственных культур.

Также необходима биомелиорация почвы путем увели­чения занятых паров, промежуточных культур и раци­онального использования растительных остатков. При этом обращаем внимание на то, что биомелиорация предполагает не только внесение растительных остатков в почву, но и создание азотного потенциала для обеспе­чения процессов разложения и гумификации свежего органического вещества с образованием подвижных гу­мусовых веществ. Улучшению эколого-функционального состояния почв способствует применение биопрепара­тов: Последние не заменяют фертилизанты. Их назна­чение направлено на восстановление всего комплекса почвенных микроорганизмов, участвующих в процессе почвообразования в целом и гумификации в частности.

Таким требованиям соответствуют только биопрепараты полученные в условиях технологий по производсту био­гумуса. В этом плане нами испытался препарат Биовит и представленные ниже данные указывают на различную его эффективность в зависимости от условий применения.

Другим важным компонентом агротехнического ком­плекса является система обработки почвы. Лишь пра­вильный подбор системы обработки совместно с адапта­цией и биологизацией агросистем может обеспечивать мало зависимую от климатических условий целенаправ­ленную эволюцию водного режима.

Последние 10-15 лет большие надежды возлагают на почвосберегающие технологии, и частично это оправдано. Нашими исследованиями в SRL «Civea-Agro «установленно, что на полях с мульчирующим слоем потери воды на физи­ческое испарение составляют 0,36 мм/сутки (3,60 м3/ га), а на поле без мульчи – 5,4- 6,8 мм/сутки (54- 68 м3/ га). Вме­сте с тем, многочисленные стационарные наблюдения за динамикой влаги в Дрокиевском районе показали, что эти приемы оправдывают себя лишь частично. Трехлетние наблюдения показали, что No-Till действительно обеспе­чивает более высокие запасы продуктивной влаги в слоях 0-30, 0-50, 0-100 и 0-150 см. Там меньше расходуется влаги на физическое испарение. Вместе с тем, в течение вегета­ции уже в июне восстанавливается ранее образованный подпахотный горизонт, корневая система растений кон­центрируется главным образом в верхнем пахотном гори­зонте. В связи с этим на No-Till хуже используются запасы влаги нижних горизонтов почвы. Вследствие этого культу­ры также уязвимы к засухе.

На Mini-Tille создаются благоприятные условия для нако­пления запасов почвенной влаги, как и на No-Tillе. В то же время здесь создаются и более благоприятные условия для валорификации запасов влаги из нижних горизонтов почвы во второй, более засушливой, половине вегетаци­онного периода.

Наилучший режим влажности складывается там, где при­меняется глубокое рыхление без оборота пласта с сохра­нением растительных остатков на поверхности.

В тоже время систематические наблюдения показали, что во всех случаях в почвах в засушливые периоды/годы рас­тения испытывают дефицит влаги, поэтому шаблонное их применение не обеспечивает ожидаемые результаты.

Вместе с тем испытание в период 2011-2016 гг в SRL «AXEDUM» ротационного способа (чередование элементов No-Tillа, Mini-Tillа и периодическое глубокое рыхление) показывает, что уже за одну пятилетнюю рота­цию устанавливается тенденция к оптимизации водного режима почв. В связи с этим считаем, что именно такая система обработки почвы создает предпосылки для вос­становления водного режима пахотных черноземов.

Орошение является другой важной составной управле­ния водным режимом черноземов, но и оно нуждается орошении черноземов заключается в том, что на заре применения орошения на черноземах в степной зоне была автоматически перенесена концепция регулярного орошения почв, применяемая в Средней Азии и Запад­ных штатах США. Но здесь, в Молдове, орошаются черно­земы, которые сформировались на базе тяжелых и сред­нетяжелых материнских пород, в условиях чередования влажных и сухих сезонных циклов – как внутри года, так и в течение ряда лет.

Учитывая особенности генезиса и эволюции черноземов нашего региона мы считаем, что нужны исследования в целях перехода к альтернативной стратегии орошения – циклическому орошению. Продолжительность циклов должна быть максимально приближена к цикличности природной влажности в соответствии с особенностями биоклиматических условий каждого почвенно-географи­ческого района: При этом надо учитывать, что все основ­ные метеорологические элементы, из которых состав­ляется вся сложная совокупность погоды (температура, давление, осадки и т.д) претерпевают в своем многолет­нем ходе циклические изменения. В этом смысле цикли­ческое орошение – это вид орошения земель, предусма­тривающий поочередное использование полей севообо­рота в орошаемом и неорошаемом режимах.

Основные принципы использования циклического оро­шения следующие:

  • пространственно-временная организация цикличе­ского орошения агроландшафтов должна соответ­ствовать их природной структуре и динамике;
  • циклическое орошение следует производить тем, где оно экологически целесообразно и способствует сни­жению деградации орошаемых почв;
  • циклическое орошение не позволяет при искусствен­ном поливе менять благоприятный водный и солевой режимы, особенности которых предопределяют фор­мирование почв.

Исследования Л. И. Кирейчевой показывают, что в зоне не­устойчивого и недостаточного увлажнения гидромелиора­тивные системы должны быть как правило, предназначены для малообъемного орошения, а адаптивный комплекс мероприятий должен быть направлен на обеспечении ста­бильности водного режима почвы. Именно это положение обеспечивает принципы циклического орошения. И этом смысле еще в пятидесятые годы Д. Т. Зузик предложил для зоны неустойчивого естественного увлажнения подвижное орошение, при котором проводят выборочные поливы в составе севооборота, основанном на сочетании циклов не­орошаемого и орошаемого земледелия.

в- летний неорошаемый цикл
4- летний неорошаемый цикл
2- летний неорошаемый цикл
1- летний неорошаемый цикл
2- летний орошаемый цикл
4- летний орошаемый цикл

На сегодняшний день этот прием применяется в SRL « Vindex–Agro «в виде так называемого «кочующего» ороше­ния, когда участок под поливом эксплуатируется в течение нескольких лет, а потом его оставляют и перемещаются на другой. Наши систематические наблюдения показали, что в этом случае в почвах, при устранении других факторов обусловливающих деградацию почв, необратимые нега­тивные изменения не успевают произойти. В условиях юга республики (SRL «Bason-Agro») установлено, что такие из­менения не отмечаются в течение 4-5 лет.

Обращаем внимание, что представленные данные при­ведены лишь для обеспечения необходимости иссле­дований в этой области. Более того как в одном, так и в другом случае орошение проводилось капельным спо­собом, нормированными количествами воды – с учетом влажности почвы их водно-физических свойств. Благо­даря этому на орошаемых территориях не отмечаются признаки переувлажнения, засоления, осолонцевания, слитизации.

Вместе с тем отмечаются некоторые признаки измене­ния структуры и уплотнения почв. В этом плане основ­ная цель циклического орошения – не доводить почву до установления тенденции деградации физических свойств. Необходимо дать почве «отдохнуть», восстано­вить свое природное плодородие и снова войти в новый цикл природопользования.

Исследования в SRL «Vindex–Agro» показали, что перевод почвы из орошаемого режима в неорошаемый способ­ствует активизации природных процессов нитрифика­ции, гумификации, оструктуривания и др. В этом контек­сте десятилетний период наблюдении указывает на кон­сервирование почв.

Это дает нам основание считать, что целесообразно раз­вивать исследования в области кругооборота орошае­мых территорий в составе одиннадцатилетнего цикла эволюции климатических условий.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *