Фактори стабілізації агросистем. Сівозміни. Меліорація

З нестійкістю агроекосистем сільське господарство зіткну­лося ще в давнину. Тоді ж було розпочато пошук таких систем землеробства, форм і методів, які б забезпечували стабільне отримання сільськогосподарської продукції і тривале збереження родючості ґрунтів.

Великий фахівець із землеробства В.П. Нарцисов (1982) стверджував, що серцевиною будь-якої системи землеробства є сівозміна. Давнє землеробство сівозміни не знало, якщо не вважати, що чергування за схемою «рілля - переліг», «рілля — заваль» є своєрідною сівозміною.

Для забезпечення тривалого збереження родючості ґрунтів в агросистемах можна використовувати тільки п'ять способів:

1) чергування сільськогосподарських культур на полі - сівозміна;

2) відведення ріллі під заваль;

3) введення чистих парів;

4) травосіяння;

5) органічні та мінеральні добрива.

Сівозміна має займати в цьому ряді одне з перших місць. Сівозміна - це не плід творчості вчених, а результат кількасотлітніх пошуків землеробів. Перші узагальнення досвіду їх використання й поради хліборобам-початківцям відносяться до часів Давньої Греції та Давнього Риму. Рекомендації щодо чергування посівів пшениці, бобів, люпину та віки, тобто з організації примітивної сівозміни, є в працях Гая Секунда Плінія Старшого (23-79 рр. н.е.).

Удосконалення сівозміни відбувалося спочатку переважно в напрямку пошуку таких послідовностей зміни культур, таких попередників, які б дозволяли при постійному використанні ріллі отримувати досить високі врожаї основних сільськогосподарських культур.

Ротація в сівозмінах XIX століття була порівняно швид­кою, одна й та сама культура поверталася на поле вже через 2-3 роки. Виснаження орних земель не компенсувалося вклю­ченими в сівозміну культурами. Тому вдосконалення сівозміни здійснювалося шляхом їхнього подовження. Розроблялися та впроваджувалися 9- та 12-пільні сівозміни, в яких культура по­верталася на поле тільки через 9 і 12 років відповідно. У такі сівозміни обов'язково включали сидеральні культури, багаторічні злаково-бобові травосуміші та пари.

Конструювання сівозмін не уникло споживацького підходу. Під впливом інтенсифікації сільського господарства сучасні сівозміни роблять із вкороченими ротаціями та спеціалізують, насичуючи однорідними культурами, що відрізняються високою товарністю та прибутковістю. У спеціальних зернових сівозмінах насиченість зерновими й зернобобовими культурами досягає 60-85%. При орієнтації господарств на просапні культури насичення ними становить щодо картоплі - 50%, цукрового буряку - 30%. Усі ці заходи спрямовані на отримання додаткової продукції. Для забезпечення високих врожаїв перевага відда­ється не сівозмінам, а високим дозам мінеральних добрив. Це значно легше робити і дає більш швидку віддачу, хоча багатьом уже стало зрозуміло, що така віддача досягається надто дорогою ціною - ціною прогресуючого погіршення якості ґрунту в агросистемах.

В умовах надлишкового чи недостатнього для стабілізації агросистем водозабезпечення вдаються до різноманітних меліоративних заходів. Зрошення земель в умовах недостатнього водозабезпечення дозволяє в кілька разів збільшувати врожайність сільськогосподарських культур. Правильно сконструйовані зро­шувальні системи забезпечують тривалу стабілізацію водного режиму. Промивання засолених земель прісною водою відновлює їх родючість. Розроблена технологія звільнення ґрунтів від токсичних важких металів кобальту, нікелю, міді, марганцю, миш'яку, цинку, які переходять у нерозчинні й недоступні для рослин форми при вапнуванні. Штучне дощування добре змиває шкідливі речовини з листків.

Серед меліорації своїм видатним світогосподарським зна­ченням виділяється іригація. Нею охоплено на земній кулі при­близно 250 млн. га, тобто близько 15—16% оброблюваних площ. Поливні угіддя дають до 1/3 усієї продукції землеробства, так що їхня продуктивність більш ніж у 2 рази вища, ніж незрошуваної ріллі. Особливо ефективними є іригаційні заходи в арид-них областях, де питання створення оптимального термічного режиму розв'язані самою природою і завдяки достатній кількості сонячного тепла є передумови до формування надзвичайно стабі­льного землеробства.

Іригація має багатоцільове призначення. Насамперед вона розширила межі землеробства внаслідок освоєння тих районів, де землеробство без штучного зрошення неможливе. У посушливому поясі, що простягнувся від південних берегів Середзем­ного моря до басейну Тихого океану, критична межа землероб­ства пролягає приблизно по річний ізогієті 200 мм, хоча це спра­ведливо лише для маловрожайного і низькодохідного спожив­чого господарства. В ареалах же товарного землеробства нижній рубіж неполивних посівів визначає ізогієта 500 мм.

Зрошення застосовується також з метою ліквідації сезонного недоотримання вологи. Так, для Південної Азії, де панує мусонний ритм випадання дощів, цей напрямок іригації з агрономічних позицій правомірний і з економічних майже повсюдно виправданий. Навіть у такому у цілому добре зволоженому регіоні, як південний схід Азії, що одержує опадів 1500-3500 мм на рік, у зимові місяці в ґрунті спостерігається дефіцит вологи. З огляду на сприятливі термічні умови, зрошення в подібних ви­падках спрямоване на одержання з однієї ділянки двох-трьох урожаїв на рік, тобто на гарантування цілорічної вегетації. Більш того, один із парадоксів саме в тому й полягає, що на територіях, які в цілому страждають від надлишку вологи, зрошення корисне не тільки в сухий, але й у дощовий сезон, оскільки мінливість режиму опадів сильно позначається на врожаях. Це стосується й головної продовольчої культури - рису, вирощування якого на поливних землях подвоює врожайність.

У країнах з розвиненою ринковою економікою зрошення веде, у першу чергу, до витіснення з полів менш цінних сільськогосподарських рослин більш дохідними і разом з тим порівняно вологолюбними. У даному випадку воно знаменує насамперед застосування капіталу до землі і неминуче спричиняє інтенсифікацію всього виробництва. Меншою мірою, але теж досить широко така тенденція у використанні земельного фонду властива державам третього світу. У Південній Азії впровадження іригації супроводжувалося збільшенням частки високотоварних техніч­них культур (цукрової тростини, бавовнику) у посівному клині, хоча вони й неспроможні позбавити зернові пануючого положення в селянському господарстві.

У глобальному аспекті головним вогнищем зрошення віддавна були і залишаються Азія і сухі регіони Європи, де воно, спира­ючись на багаті традиції, представлене різноманітними формами й охоплює приблизно 30% оброблюваних площ, у тому числі в КНР - 45%. Цей показник в Європі дорівнює 12%, у країнах СНД — 9, Північній і Центральній Америці — 9, Південній Америці - 6, Африці - 6 і Австралії з Океанією - 4%. У багатьох азіатських країнах, включаючи такі великі, як Китай, Індія, Пакистан, іригаційне господарство як споживач гідроресурсів, як і раніше, не має рівноцінних суперників. Та й у цілому у світі частку галузі в попиті на воду оцінюють приблизно в 70%.

На сучасному етапі в ряді регіонів уже виразно відчувається виснаження водних ресурсів, у результаті чого саме їхній дефіцит, а не обмеженість земельного фонду утруднює розвиток сільського господарства «вшир». Площа поливної ріллі, що припа­дає на одного жителя планети, з кінця 1970-х рр. починає скорочуватися, і це є небезпечною тенденцією для більшості країн, розташованих у поясі посушливого клімату. При цьому загострю­ються міждержавні суперечності, що стосуються розподілу річкового стоку. Найбільш глибокі вони на Середньому Сході, де проблема має давні історичні корені. Так, стосовно розподілу вод ріки Йордан існують серйозні розбіжності між Ізраїлем і Йорданією, які життєво в них зацікавлені, а стік Євфрату став предметом суперечки між Туреччиною, Сирією та Іраком.

З викладеного випливає, що в даний час надію варто покладати скоріше на раціональне використання залучених в експлуатацію агроприродних ресурсів, а не на їх кількісне збільшенням. Особливо актуальним є завдання економічного споживання зрошувальної вологи. Такий шлях допомагає згладити загострення міжгалузевої конкуренції за воду і більш повно врахувати інтереси інших секторів економіки, а головне - дозволяє підвищити результативність боротьби з деградацією земель. За деякими підрахунками, до 1/2 усіх зрошуваних площ страждає від процесів засолення і заболочування, що стали справжнім лихом поливної ріллі. Подібний стан характерний, зокрема, для Центральної Азії. У минулому засолені землі для відновлення їхньої продуктивності тимчасово, часом надовго, покидали. Це неминуче вело до збереження екстенсивної перелогової системи господарювання, але такий шлях є безперспективним при посиленні попиту на земельні ресурси. Компенсація втрат шляхом нового іригаційного будівництва стає все менш ефективною, оскільки найбільш дохідні гідромеліоративні об'єкти в регіоні, як і в усьому світі, як правило, уже споруджені. У Центральній Азії, як і в інших областях традиційного зрошення, до 50% і більше вологи, що подається на поливні землі, втрачається на фільтрацію і випаровування, не доходячи до зрошуваних рослин. І це при тому, що безповоротне водоспоживання на Амудар'ї набли­зилося до 1/2, а на іншій найбільшій ріці регіону Сирдар'ї - до 2/3 їхнього стоку. Звідси виникла масштабна проблема Аралу, чия акваторія через прогресуюче падіння рівня моря скоротилася на 40% при зменшенні обсягу води на 65%.

Погіршення стану поливних земель разом зі збільшенням нестачі водних ресурсів змушує зосередити увагу на питанні ощадливого використання останніх. Найбільш перспективними виглядають розробка і широке впровадження нових, прогресив­них прийомів іригації. Так, уже стало звичайним застосування дощувальних установок фронтальної чи кругової дії. Надзвичайно економічними є крапельне (внутрішньоґрунтове) і підзем­не зрошення з використанням пластикових труб. Особливо це стосується крапельного методу, яким забезпечується суворо до­зоване подання води безпосередньо в кореневу систему рослин. Його коефіцієнт корисної дії близький до 90%, що робить метод особливо популярним у вододефіцитних і вільних від морозів районах (через низькі температури труби стають крихкими й ламкими), наприклад, в Ізраїлі і СІЛА (штат Каліфорнія). У результаті урожайність промислових сортів томатів виявляється в 2 рази вищою, а витрата води на 40% меншою, ніж при поливі по борознах. Однак витрати на устаткування й інші капіталовкладення при крапельному зрошенні приблизно в 6 разів перевищують аналогічні витрати при різних видах поверхневої іригації. Тому осередки його зародження прив'язані до передових районів інтенсивного сільського господарства зі спеціалізацією на виробництві фруктів, винограду, овочів і бавовни. Для країн, що розвиваються, збільшення початкових інвестицій найчастіше представляється непосильним завданням, хоча в умовах се­лянського малоземелля прогресивні методи іригації вкрай необхідні: вони дозволяють збільшити оброблювані площі за рахунок економії на постійній і тимчасовій мережі зрошувачів і на дренажних об'єктах.

Однак реальна практика зрошувальних та осушувальних меліорацій у багатьох випадках мала несприятливі екологічні наслідки, що виявились в усій повноті, наприклад, в Приараллі. Сучасне великомасштабне осушення, як показав досвід Польщі та Білорусії, дає звичайно лише тимчасове підвищення врожаю, але потім на осушених землях вони стійко падають. У сучасних умовах України й багатьох інших країн основний напрямок меліоративних заходів починає змінюватися від гігантських про­ектів осушення та обводнення до більш скромної, але корисної роботи: полезахисного розведення, внутрішньогосподарського зрошення окремих ланів, відведених під овочеві культури, охо­рону земель від ерозії і т.ін.

Повернутись до плану лекції

Повернутись до змісту підручника