Биологическая продукция аридных пастбищ играет громадную роль в балансе продовольствия мира и многих стран Азии, Африки, Америки, Австралии, а также в производстве-ценнейшего органического сырья (кожи, шерсть, рог, шкуры, меха). Длительные сухие периоды в этих областях, медленно, но неуклонно растущие признаки разрушения и деградации аридных пастбищ снижают их продуктивность, периодически вызывают падежи поголовья скота,недоедание и голодание населения, повышение цен и спекуляцию. Между тем рост населения мира, особенно городов и индустриальных центров, обеспечивает растущий опрос на продукты животноводства, и больше всего на мясо и жиры.
Научно-техническая революция, проникшая в животноводство (индустриальное животноводство), не снимает необходимости использования обширных пастбищных ресурсов аридных областей мира. Эта продукция незаменима по ее свойствам и несравнима по качеству с продукцией животноводства влажных областей и откормочных комбинатов.
Кроме того, продукция скотоводства аридных областей недорога. Так, себестоимость каракульской смушки, мяса, шерсти, полученных с пастбищ Туркмении, на 50% ниже средней себестоимости этих продуктов по России. Именно по этим причинам пастбищное скотоводство в пустынях и полупустынях хотя и насчитывает 3-4 тысячелетия истории, тем не менее остается продуктивным и выгодным
Пастбища аридных и субаридных областей Азии, Африки, Европы, Америки, Австралии - это величайшая ценность, дарованная природой человеку. Они сыграли огромную роль в развитии культуры и экономики народов Азии, Среднего Востока, Африки. И в наше время меха, шерсть, шкуры, кока, мясо, лечебные препараты ввозятся из этих областей потребителям индустриальных стран. Биологическая продуктивность этих пастбищ обеспечивается эфемеровыми растениями и веточками, стеблями, листвой многолетних ксерофитных и галофитных кустарниковых и полукустарниковых растений. В условиях аридных районов советской Средней Азии такие пастбища могут формировать до 2 т/га фитомассы, а при хорошем уходе и правильном использовании - до 5 т/га. Соответственно годовой прирост кормов может быть 2-5 ц/га. Пастбища можно улучшать, вводя ценные многолетние растения, внося удобрения. Это позволяет одновременно ослабить пыльные бури и эрозию.
В условиях России полупустыни и пустыни - это области тонкорунного и каракулеводческого овцеводства и верблюдоводства. Сто гектаров пустынных а полупустынных земель дают до 1000 руб. чистого дохода. При земледельческом использовании без орошения никакого дохода от этих земель не будет. Лимитирующими факторами использований аридных пастбищ являются крайне резкое снижение их продуктивности в более сухие годы (иногда несколько лет подряд), ограниченность водных ресурсов и трудности водопоя, а также весьма выраженная экологическая неустойчивость и быстрая деградация при перегрузке пасущимися животными. Уничтожение растительного покрова влечет за собою интенсивную ветровую и после-ливневую эрозию и разрушение почв.
Многократное неумеренное использование пастбищ в Средней Азии снижает их продуктивность уже в первые один-два года на 5-10%. После 5-6 лет многократного использования их продуктивность снижается на 50-60 и даже 70%. Регулирование пастбищного процесса, загонная очередность выпаса, удобрения, подсевы растений повышают общую продуктивность пастбищ и обеспечивают их сохранность. Ho это требует глубоких знаний типов пустынь, их экологии, географии и фенологии развития растений.
В деле использования аридных пастбищ весьма ценен опыт советских республик Азии.
Общая площадь пустынных пастбищ России составляет более 170 млн.га. В отличие от некоторых африканских или центральноазиатских пустынь, пустыни России обладают постоянными естественными кормами круглогодичного использования. Это объясняется тем, что здесь наблюдается более регулярное увлажнение почвы атмосферными осадками.
В настоящее время растительность пустынной зоны России достаточно хорошо исследована. Помимо флористического изучения пустынь, выявлены генетические начала формирования и развития растительности, черты сходства с растительным покровом пустынь сопредельных стран и их различия. Составлены разномасштабные карты пастбищ, подсчитаны запасы кормов и амплитуда их колебания по условиям погоды на различных типах пустынь.
Особенно интересны исследования структуры естественных и искусственных фитоценозов, биологической и хозяйственной продуктивности растительных формаций пустынь. Проводятся работы по коренному улучшению естественных пустынных пастбищ путем распашки и подсева некоторых местных кормовых растений (полынь, изень, саксаул, черкез, кандым, чогон и др.). Фитомелиорация повышает продуктивность естественных пастбищ на 20%, и они служат без ухода в течение 25-30 лет. В настоящее время ученые приступили к выяснению возможностей долгосрочных прогнозов состояния кормов, что позволит в случае успеха этого важного начинания заранее планировать рациональное использование естественных пастбищ пустынь.
Масштабы хозяйственного освоения в пустынях из года в год растут. Прокладываются новые дороги, трубопроводы, возникают новые промыслы и поселки. Вести это разнообразное строительство приходится с особой осторожностью, потому что каждый неразумный шаг в пустыне больше, чем в любой другой ландшафтной зоне, вызывает весьма нежелательные последствия, в частности дефляцию песков, пыльные бури.
Раньше подвижные пески доставляли много хлопот местному населению. Советскими учеными разработаны эффективные меры борьбы с ветровой эрозией и песчаными заносами. Это механические защиты из трав и кустарников, нефтяных отходов и полимерных материалов, скрепляющих карьерный песок, а также метод безаккумуляционного переноса песков, фитомелиорапия и т.п. Сотни тысяч гектаров ранее разбитых песков на основе рекомендаций ученых превращены в лесные угодья. Конечно, организация водопоя, заготовка страховых кормов, улучшение пастбищ требуют труда, средств, знаний и культуры. Ho и здесь важно сочетать местный вековой опыт народа с современным научным подходом и экономическим расчетом.
В пустынях вопросы водообеспечения являются ведущими. Только их положительное решение позволяет вовлечь миллионы гектаров новых территорий в активную сферу промышленного и сельскохозяйственного освоения и использования.
Как известно, основными источниками водоснабжения в пустыне являются местные воды, то есть пресные подземные воды и воды поверхностного стока. Как правило, их используют в районах формирования, но по мере развития буровой и насосной техники, роста энерговооруженности воду начинают передавать на значительные расстояния. Известны крупные водоводы в Юго-Западном Туркменистане, в Западном и Центральном Казахстане, снабжающие города, горнорудные и промышленные узлы за счет местных вод.
В отличие от рек, местные воды рассеяны на огромных территориях и представляют собой лишь локальные источники с относительно небольшим дебитом, способным обеспечить нужды рассредоточенных в пустыне небольших хозяйств. Общий объем местных вод так значителен, что при условии применения рациональных методов их добычи, сбора и хранения они могут обеспечивать крупных водопотребителей. Например, подсчитано, что пустыни Средней Азии и Южного Казахстана получают за счет атмосферных осадков в средний по водности год в 4 раза больше воды, чем протекает ее в р. Амударье. Эти потенциальные ресурсы поверхностного стока и вод атмосферных осадков пока используются слабо.
За последние годы во всех пустынях мира стали широко использовать пресные подземные воды, вскрытые на значительных территориях.
Из многочисленных способов хранения атмосферных осадков в пустыне наибольший эффект достигается при магазинировании стока в естественных подземных коллекторах, где при погружении пресная атмосферная вода образует своеобразную линзу, плавающую на подземной соленой. Такие подземные водохранилища типа подпесчаных линз гарантируют круглогодичное обеспечение скота водой.
В качестве водосборов используются поверхности непроницаемых душ воды глинистых почв пустыни - такыры. Однако такырные водосборы в пустыне имеются не везде. Поэтому в таких районах создаются асфальто-цементные водосборные площадки небольших размеров. В настоящее время изучается вопрос о создании новых, более экономичных, легких, термоустойчивых, противофильтрационных материалов, способных образовать прочную водонепроницаемую поверхность (тонкие синтетические пленки или жидкие эмульсии). С одного гектара естественного такырного водосбора стекает в среднем около 300 м3 пресной дождевой воды в год. С гектара искусственного водосбора можно получить не менее 700-800 M3 воды. Этим количеством пресной воды в смеси с минерализованной можно обеспечить отару из 800 овец в течение всего года. Используя водонепроницаемые материалы, можно в любом районе пустынь строить водосборные площадки, собирать с них нужное количество атмосферной влаги и погружать ее в толщу песков, создавая таким образом своеобразные подземные хранилища воды.
Важное значение в улучшении водообеспеченности рассредоточенных небольших потребителей в пустыне имеет искусственное опреснение минерализованных вод. Ресурсы минерализованных вод (подземных, морских, дренажных, сбросных и сточных и т.п.) в пустыне практически неисчерпаемы. Однако проблема опреснения воды все еще не решена в экономическом отношении, особенно при разработке и создании малых передвижных опреснителей, предназначенных для использования в пустыне.
В создании крупных дистилляционных опреснителей для промышленного и коммунального водоснабжения достигнуты значительные успехи. Об этом свидетельствуют крупные опреснительные комплексы России: в г. Шевченко и г. Красноводске, где построены крупные дистилляционные опреснители, обеспечивавдие большие промышленные комплексы. Ценен в этом отношении опыт Кувейта.
В области создания малых опреснителей, особенно передвижных, сделано гораздо меньше. Советская промышленность выпускает небольшие опреснители производительностью 5-25 м3/сутки, предназначенные для обработки солоноватых вод с солесодержанием 5-8 г/л (солесодержание грунтовых вод во многих районах значительно выше). Однако эти установки еще несовершенны и малопригодны работы в условиях пустынь. Поэтому в отдельнье районы пустынь, где нет пресных подземных вод и водосборных площадок, вода доставляется людям автомашинами, самолетами и вертолетами. Разумеется, такой водой поить овец или верблюдов нерентабельно. В пастбищном водоснабжении нужна дешевая вода, обеспечивающая рентабельность животноводства.
Представляет интерес опреснение веды с помощью естественного вымораживания. Однако оно возможно только в северных пустынях, где наблюдаются отрицательные температуры, способствующие льдообразованию на протяжении длительного времени.
Большое место при освоении пустынь необходимо отводить широкой электрификации и использованию энергии солнца и ветра, ресурсы которых в пустынях практически неограниченны. Доказана возможность превращения до 1% лучистой энергии солнца в тепловую и до 10% - в электрическую при помощи фото- и термоэлементов.
На территории пустынного каракулеводческого совхоза "Бахарден" в Туркменистане в 1975 году построен солнечный опытнопроизводственный опреснитель парникового типа производительностью 1800 м3 питьевой дистиллированной воды в год. Это сооружение при надлежащем уходе может не только служить для опреснения соленой воды, но и выполнять функцию водосбора атмосферных осадков. Насосы, перекачивавшие соленую воду из колодцев, получают энергоснабжение от солнечной энергетической установки СЭУ-67 мощностью 0,5 кВт, преобразующей энергию солнечного излучения непосредственно в электрическую. Стоимость одного кубометра опресненной в этой установке питьевой воды составляет 2 руб.10 коп. Строительство подобных опреснителей в пустынях экономически целесообразно. Расходы на их строительство окупаются в течение 7-9 лет.
Использование солнечной и ветровой энергии важно для хозяйственных и бытовых нужд разбросанных в пустыне небольших селений. Солнечную энергию можно широко применять для получения холода, пара, кипячения воды, ее опреснения, сушки фруктов, освещения и других целей. Сейчас уже создан ряд установок, работающих на энергии солнца и ветра: водонагреватели, гелиоопреснители, солнечные кухни, ветроводоподъемники, ветроэлектрические агрегаты и другие, которые уверенно входят в обиход жителей пустынь.
Надо заметить, что эти малые установки имеют незначительный коэффициент полезного действия, но зато источники их энергии велики и возобновляемы.
Определенную роль может играть использование солнечной энергии для повышения урожайности сельскохозяйственных растений. Проведенные эксперименты показывают, что во многих районах Среднеазиатских республик в течение всего года можно получать урожай ценных сельскохозяйственных культур в солнечных теплицах без дополнительного отопления.
Особенно важна задача создания теплиц, работающих при условии почти замкнутого цикла воды, когда транспирационная влага и влага, испаряющаяся с поверхности почвы, не уносятся в окружающую атмосферу, а концентрируются на внутренних поверхностях покрытий теплицы и дополнительных конденсаторах и снова поступают для орошения.
Перспективно такжe использование энергия ветра. При подъеме воды из пустынных колодцев затрачивается много времени и сил. Этим заняты не только люди, но и большое количество верблюдов. Сейчас на новых глубоких колодцах подъем воды выполняется насосами. Ho не ка всех колодцах возможна механизированная откачка воды,и не так уже дешево обходится содержание людей для обслуживания насосов, доставка топлива для дизельных машин и электродвигателей в отдаленные районы пустынь. Практика показала, что эти работы несравненно проще и дешевле выполнять яри помощи ветра. На колодцах, где в виде опыта поставлены ветровые двигатели, они при надлежащем уходе надежно поднимают воду, заменяя тяжелый труд людей и верблюдов.
Степень разработанности перечисленных проблем крайне различна. Одни - уже решены и результаты исследований используются на практике, другие - еще требуют опытной проверки и доработки, третьи - носят лишь характер предположения, требуют обсуждения и являются дискуссионными.
Аридные области мира привлекают последние 25-30 лет особое внимание исследователей и экономистов в связи с тем, что в пустынях обнаружены колоссальные ресурсы нефти, газа, фосфатов, железной и медной руды, редких элементов, минеральных солей. Новейший опыт разных стран показал, что климат пустынь и полупустынь крайне благоприятен для человека и его деятельности, если обеспечены условия водоснабжения, быта, питания, связи, культуры. В освоении различных ресурсов пустынь заинтересованы как национальная экономика, так и мировое хозяйство в целом.
Собраны обширные новые научные материалы по климатологии, геологии, геоморфологии, палеогеографии, почвам, растительному и животному миру. Использование спутников особенно углубило знания о пустынях, их происхождении и современной динамике. Предстоит глубокий анализ этих данных и их обобщение для того, чтобы дальнейшее использование ресурсов пустыни не сопровождалось ее разрушением как важнейшего биома суши, с которым связаны история человечества и его будущее. Пустыни еще долгое время будут служить базой пастбищного животноводства. К использованию пастбищ в аридных областях ныне предъявляются более строгие требования. Это вызвано необходимостью упорядочения кормовой базы, расширения площадей пастбищ с целью значительного увеличения поголовья скота и сохранения продуктивности земель.
Чтобы в дальнейшем повысить численность поголовья скота, использование пастбищ мыслится только в сочетании с использованием заготовленных кормов, которые восполняют дефицит в количестве и питательности естественных пастбищ зимой (и отчасти летом) и особенно в неурожайные годы. Отсюда возникает необходимость планирования развития пастбищного животноводства и земледелия (неполивного и поливного) как взаимно связанных и дополняющих отраслей экономики. Стихийно это уже складывалось в прошлом. Кочевое скотоводство было связано экономически с оазисами и городами. Социальные и аграрные революции и реформы решают эти вопросы в различных странах по-разному.
Следует отметить, что переход земледелия и животноводства аридных стран к новым принципам ведения хозяйства и новому образу жизни будет идти медленно, но он неизбежен. Об этом свидетельствует история развития народов аридных областей земного шара, и особенно опыт советских республик Азии, Монголии.
Основные затруднения в использовании аридных территорий связаны с дальнейшими планами развития орошаемого и неполивного (сухого) земледелия, которые должны не конкурировать с пастбищным животноводством, а сочетаться с ним. При этом надо учитывать, что кочевое животноводство меньше подвергается усовершенствованию, чем земледелие.
Сопоставление значения пастбищного животноводства, орошаемого и сухого земледелия в аридных областях России показывает, что эти направления сельскохозяйственного производства развиваются вполне гармонично.
При отгонной системе выпаса основное население советских республик живет в земледельческих районах, а со скотом направляются на сезонные пастбища лишь небольшие бригады чабанов-пастухов. Таким образом, земледелие сочетается с пастбищным животноводством при оседлом образе жизни всего населения, что исключает возможность катастрофических депрессий в ведении хозяйства.
По-иному обстоит дело в большинстве развивающихся стран, где земледелие и кочевое животноводство являются разобщенными. Так, номады Южной Сахары и северной подзоны Сахеля являются потомственными скотоводами, а земледелием в южной подзоне Сахеля занимаются крестьяне Нигера. Оба эти направления развиваются иногда дисгармонично, обостряясь в периоды засух. В частности, это произошло в 70-х годах в зоне Сахеля во время последней многолетней засухи, когда обширные области оказались зоной бедствий. Обычно площади орошаемых земель в аридных областях по сравнению с пастбищными угодьями незначительны, но по экономической значимости продукция орошаемых земель имеет большой удельный вес.
Дальнейшее расширение площадей орошаемых земель приведет к некоторому сокращению пастбищных угодий. Однако строительство ирригационных каналов будет способствовать лучшему обводнению пастбищ. Кроме того, на орошаемых землях будут выращиваться страховые запасы кормов, столь необходимые пустынному животноводству в суровые зимние месяцы. Таким образом, потери части площадей пастбищных угодий будут компенсированы.
Приняв новые социальные и организационные формы, пастбищное животноводство сохранится еще на многие годы, поскольку возможность круглогодового выпаса обеспечивает его максимальную доходность при минимальных затратах труда. Развитие животноводства в пустынях и полупустынях и впредь будет наиболее перспективным видом использования тех территорий, земледельческое использование которых невозможно из-за расчлененности рельефа, непригодности почв или из-за отсутствия источников воды для орошения.
Таким образом, в перспективе развитие орошаемого земледелия и пастбищного животноводства в аридных областях при разумном ведении хозяйства не будет иметь противоречий.
Поскольку биологическая продуктивность орошаемых земель в десятки раз превышает продуктивность естественных растительных группировок пустынь, то при выращивании на поливе кормовых трав возможно значительно повысить продуктивность животноводства аридных областей,переводя часть скота на полустойловое или стойловое содержание.
В далекой перспективе пастбищное животноводство будет постепенно заменяться стойловым, подобно тому как в птицеводстве уже возникли и успешно эксплуатируются специализированные фабрики. Целесообразность этого очевидна. Так, для содержания одной овцы необходимо иметь до 8-10 га бедных пастбищ. Если же оросить эту площадь, то можно получить до 1000 т зеленой массы корма (суданская трава). Это количество может обеспечить около 500 голов мелкого рогатого скота при стойловом содержании его. Таким образом, переход от чисто пастбищного содержания овец к полустойловому или промышленно-стойловому несомненно будет выгоднее.
Во всех планах расширенного использования аридных территорий приобретает важное практическое значение прогнозирование физико-географических процессов. Необходимо предвидеть ход изменений природных экосистем и конечный результат того или иного воздействия на природу.
Особенно важным является совершенствование методов прогнозирования погоды, осадков и обеспеченности почвы влагой для нормальной вегетации растительности. Это позволит обеспечить возможность организации предохранительных мероприятий на случай засух (регулирование поголовья скота, создание кормовых фондов для скота, продовольственных запасов для населения, частичной эвакуации его и т.п.). При этом условии станет невозможным повторение сахельской трагедии начала 70-х годов.
Учитывая выполненные ранее многоплановые исследования пастбищ и запросы развивающихся стран, их пастбищного хозяйства, в ближайшие годы исследования должны вестись в следующих направлениях:
- Оценка и бонитировка естественных пастбищ с составлением обзорных карт путем обобщения имеющихся материалов и более детальных крупномасштабных карт, выполняемых с помощью аэрометодов. Крупномасштабные карты должны быть снабжены целым рядом показателей; урожайности и ее сезонной динамики, питательности корма, норм целесообразной нагрузки скота на единицу пастбищной площади, потребностей в мелиорациях и т.д.
- Оценка дифференцированного использования пастбищ с пастбищеоборотом. На пастбищах с плотными почвами и выровненным рельефом - внедрение загонной системы выпаса на постоянно огороженных массивах. На песках - применение порционного стравливания без огораживания и с пастбищеоборотом на основе чередования сезонов стравливания, а в дальнейшем - с постоянными изгородями.
Локальные научные институты и опытные станции должны уточнить нагрузку на загоны и продолжительность выпаса в них, изучить влияние выпаса на пастбища, разработать систему улучшения пастбищ в загонах с учетом схемы пастбищеоборота, определить размеры и организацию подкормки, водопоя и другие вопросы применительно к различным природным районам пустынь и степей.
- Изучение методов улучшения и создания сезонных (осенне-зимних, летних) пастбищ и пастбищезащитных полос в относительно более обеспеченных влагой предгорных районах с осадками 200-300 мм, опытные работы по улучшению пастбищ, совершенствование агротехники, фитоценологические исследования в создаваемых искусственных сообществах.
- Изучение в посевах трав роста, развития и продуктивности растений с целью выявления продолжительности их жизни и наиболее продуктивного возраста видов и сообществ (пастбищ).
- Изучение влияния выпаса на продуктивность, морфологию растений под влиянием отчуждения фитомассы, на плодоношение и возобновление, разработка приемов создания поедаемых порослевых зарослей кустарников и древесных.
- Разработка приемов создания культурных орошаемых пастбищ, что резко увеличивает кормовую базу животноводства в аридных областях. Объектами изучены должны быть: подбор травосмесей, отзывчивых на орошение и сбалансированных по питательности для различных видов скота; агротехника возделывания кормовых трав на орошаемых пастбищах при различном почвенном фоне, системах удобрений, механизации и автоматизации, оптимальные поливные режимы орошаемых пастбищ.
- Разработка методов близкого и дальнего прогнозирования урожайности пастбищ. Необходимо применение более прогрессивных методов математического анализа для выявления достоверных качественных и количественных связей между урожаем растений, почвами и метеорологическими условиями.
- Комплексная экономическая оценка мероприятий по улучшению использования кормовых ресурсов применительно к различным природным районам пустыни; экономическое обоснование использования дополнительных кормов, получаемых с орошаемых земель, с целью рационального их сочетания с естественными пастбищами, всего комплекса мероприятий по землеустройству и проведению агротехники на пастбищах в хозяйствах, регионах, стране.