Поиск

Сухое земледелие и защита почв от эрозии (деградации)
18.11.2015

При всем значении орошаемого земледелия в мировом балансе продовольствия неполивное земледелие в аридных и субаридных областях суши играло и будет еще долго играть фундаментальную роль в производстве высокобелковых зерновых хлебов и кормов (пшениц, ржи, кукурузы, ячменя, проса, сорго), в выращивании масличных, корнеплодов, плодовых. Это так называемое "сухое земледелие", т.е. земледелие, постоянно ориентированное на опасность засухи и на дефицит влаги в почвах. Оно существует многие века на холмогорьях и равнинах Средиземья, Ближнего и Среднего Востока, Юго-Восточной Азии, Южной и Юго-Восточной Европы,в степях и прериях КНР, в Сибири, Казахстане, на равнинах Приуралья и Поволжья в России, в пампасах Южной Америки, на равнинах Северной Америки и Австралии. Вероятно, до 4/5 пахотноспособной площади аридных областей используется в сухим земледелии. Эти области сухого земледелия, поставляя продовольствие для населения многих стран мира, в то же время систематически страдают от засух и недородов, характеризуются резкими колебаниями величины урожаев (+30-50%) и валовых сборов (от "обломных" урожаев до полной гибели) по отдельным годам и общими низкими среднегодовыми урожаями зерна порядка 5-10 ц/га. Почвы районов сухого земледелия особенно сильно подвергаются водной эрозии, выдуванию, дегумификации, истощению, потере плодородия и деградации. При крайних степенях проявления деградации почв и потери продуктивности ландшафты сухого земледелия начинают напоминать полупустыни и пустыни.
Основной научной и хозяйственной проблемой сухого земледелия является борьба с недостатком влаги в почвах. Это следствие скудного выпадения осадков (250-300 ж в наиболее трудных районах юго-востока России и 400-1000 мм в семиаридных жарких областях Среднего и Ближнего Востока, Африки, Америки), их задержки иди неудачного распределения по ходу вегетации растений.

Сухое земледелие и защита почв от эрозии (деградации)

Сопоставление потенциальной испаряемости и атмосферных осадков является простейшей мерой оценки засушливости территории. Везде, где годовая испаряемость превышает увлажнение, опасность засухи существует и принципы сухого земледелия должны соблюдаться в целях обеспечения урожая влагой в почве (пример Казахстана, табл. 10). Приближенную оценку испаряемости, как суммарной потребности посевов во влаге, по А.М. Алпатьеву, можно получить по формуле
E = 0,65 D,

где D - сумма среднесуточных дефицитов влажности воздуха за вегетационный период (мм).
Хорошим показателем засушливости климата является отношение фактической эвапотранспирации E к максимально возможной в данных метеорологических условиях испаряемости Eо:
β = Е/Ео

Естественно, что это взаимосвязано и проявляется во влажности почвы и в возобновлении запасов влаги осадками, грунтовыми водами или орошением. Чем вше разрыв между E и Eо, тем сильнее обстановка засухи. С приближением показателя β к 1 и выше угроза почвенной засухи исчезает. Пшеница дает устойчивые высокие урожаи лишь в том случае, если естественные осадки составляет 600-700 мм. Тогда озимая пшеница щи влажной осени и удобрениях дает урожаи зерна до 60-80 ц/га. Особенно важно обеспечить пшеницу доступной влагой перед всходами (т.е. до посева), при колошении и созревании. Именно в эти периоды решается судьбы урожая зерна.
Исследованиями советских авторов показано, что наилучшее состояние растений и их урожай наблюдаются, если влажность почвы во время вегетации не опускается ниже 80% от полевой (наименьшей) влагоемкости (в суглинистых почвах). Замедление транспирации, а следовательно и фотосинтеза, грубо говоря, начинает заметно сказываться, когда влажность корнеобитаемой зоны почвы опускается до 70-80% от полевой влагоемкости.
В связи с этим все формы управления водным режимом почв должны стремиться к поддержанию влажности почвы возможно более близкой к полевой влагоемкости. Однако в реальной обстановке сухого земледелия влажность почв очень часто опускается значительно ниже, до 60-50% от полевой влагоемкости. Нередко влажность корне обитаемого горизонта падает до коэффициента завядания и даже воздушно-сухого состояния. Соответственно урожаи снижаются или гибнут полностью (табл. 11).
Сухое земледелие и защита почв от эрозии (деградации)

Лучшие урожаи в таких условиях не превышают 12-16 ц/га; при увлажнении до 200-250 мм и хорошем распределении осадков урожай зерна составляет 5-7 ц/га. Повторяемость засухи в Казахстане 50-60$. На каждые 10 лет приходится пять лет высокой засушливости, три года засушливых и только два года с количеством осадков, обеспечивающим урожай порядка 8-10 ц/га. Колебания уровня урожайности по годам составляют 30-38,6%.
В сухом земледелии нет другого источника влаги на полях, кроме атмосферных осадков. Следовательно, все заклинается в умении собрать, перераспределить, сохранить и правильно попользовать влагу дождей, снега, поверхностного стока.
Пo подсчетам Института географии АН России, из общего количества атмосферных осадков, выпадающих в России в районах, не обеспеченных влагой, бесполезно теряется на испарение, рост сорняков, поверхностный сток около 220 км3/год, что примерно соответствует величине стока Волги. В расчете на слой воды это составляет в среднем около 100-150 мм, что равно 2-3 поливам дождеванием. В свое время введение зяблевой пахоты сохраняло полям ежегодно для урожая 10 млрд.м3. Ныне этого недостаточно. Надо решить непростую задачу полного использования атмосферной влаги в земледелии. Она разрешима, но, конечно, потребует дифференцированного подхода в разных почвенных условиях. Отсюда ясен вывод о тем, что должны быть использованы все средства мелиорации, химизации и агротехники, обеспечивавшие улучшение водного режима почв в неполивных условиях. Чистые пары, снегозадержание, поперечная, контурная обработка полей, мелиорация солонцов и др. должны быть обязательными элементами сухого земледелия.
Таким образом, путь борьбы с засухой - это умелое преобразование природного вещного баланса земледельческого массива в сторону большего накопления влаги в почве, снижения поверхностного стока, что уменьшит эрозию почв, снижения бесполезного испарения влаги из почв и возделывания засухоустойчивых растений, обладающих продуктивной транспирацией.