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:
- Ландшафтный – естественно–природный
- 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:
- Установление факторов, лимитирующих валорификацию вод атмосферных осадков и обусловливающих деградацию водного режима пахотных черноземов.
- Снижение дальнейшего действия факторов, вызывающих деградацию черноземов.
- Применение специальных практик на деградированных почвах.
- Биология почв, оптимизация их физического состояния и восстановления водно–физических свойств (водопроницаемость, влагопроводимость, влагоемкость и др).
- 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.