Тече вода каламутна…
Розпочнемо з клімату як одного з головних факторів, який формує погоду на орних землях. Практично вся територія нашої країни має помірно континентальний клімат, сприятливий для вирощування більшості сільськогосподарських культур помірної зони планети.
За такого клімату ми маємо відповідну кількість опадів за рік. У зоні Степу — це 300–400 мм, у Лісостепу — 400–550, у Лісовій зоні — 600–700 і більше, в Карпатах — до 1500 мм/рік.
На запитання, скільки міліметрів опадів на рік вас задовольнить, різні агрономи відповідають по-різному — зазвичай від 750 до 1000 мм на рік. Звичайно, цифри гарні, проте за їх наявності ми не матимемо чорноземів, а будемо господарювати на значно бідніших лісових ґрунтах. Як відомо, ґрунти формують передусім клімат, рослинність і материнська порода.
Спробуємо оцінити потенціал наявних опадів, наприклад у зоні Лісостепу. В середньому маємо 500 мм/рік, або 500 л води на кв. м площі. Це шар води товщиною 50 см.
Багато це чи мало для вирощування культур? Спробуємо порахувати. Всі сільськогосподарські культури мають відомі транспіраційні коефіцієнти, які характеризують кількість води, необхідної рослинам для формування одиниці сухої речовини.
У пшениці озимої такі транспіраційні коефіцієнти можуть істотно коливатись. Візьмемо найвищий — 500. У процесі формування товарної частини врожаю зернівок рослини мають формувати також відповідну частину сухої речовини: стебла, листки тощо. Відомо, що для формування 1 кг зернівок на одному квадратному метрі посівів рослини пшениці формують 1 кг сухої речовини побічної продукції. Тобто маємо сформувати 2 кг сухої речовини на одному кв. м площі посівів, або 10 т/га зерна. Такий рівень урожайності досить повно реалізує продуктивний потенціал сучасних вітчизняних сортів пшениці озимої.
Скільки води мають засвоїти рослини, щоб формувати 2 кг сухої речовини на 1 кв. м? Легко встановити, що це буде 100 л за період вегетації. Агрономи чітко пам’ятають, що їм на поля протягом року надходить у середньому 500 л/кв. м, із них 100 л, або лише 1/5 або 20% від суми опадів мають засвоїти рослини пшениці озимої на формування урожаю зерна.
Чому ж тоді на орних землях зони Лісостепу посуха стала частим і небажаним гостем, якщо в нас у резерві залишається 80% суми опадів? Куди дівається волога? Чому її реально не вистачає для успішного завершення вегетації посівів?
Втім, самі собі ми маємо ставити питання інакше: що ми робимо, щоб вода опадів не ставала дефіцитом? Відповіді, на жаль, будуть невтішними: реальних дій здебільшого майже жодних. Ми можемо бути майстрами за умови регулярних і помірних дощів, які здатні загладити наші промахи у господарюванні на землі, а за дефіциту опадів лише розводимо руками: що тут вдієш — посуха!
Отже, доводиться визнати, що посуха — це наслідок не скільки змін клімату, скільки нашої нераціональної господарської діяльності на орних землях.
Збігає схилами ерозія
Як відомо, вода опадів розподіляється неоднаково. Частина просто стікає схилами до балок і річок з орних земель, особливо коли опади мають зливовий характер. Дещо надходить у грунт і поповнює поверхневі підземні води (до 50 м глибини). Частина випарується із поверхні ґрунту, й лише дещо буде використано рослинами в процесі вегетації. Співвідношення цих часток залежить не лише від природи, а й від дій аграріїв.
Між тим, сільгоспвиробники перетворили на орні землі велику кількість схилів із кутом нахилу від 0,5 до 6º і більше. На таких площах маємо активні процеси ерозії — як водної, так і вітрової. Вода там не затримується, а розмиває оголену поверхню ґрунту й збігає до понижених місць. На жаль, якихось заходів, щоб такі поверхневі потоки направити в глибину орного шару, вживають лише поодинокі агрономи. В результаті багато води опадів потоками залишає площу поля, руйнуючи поверхню ґрунту.
Таким процесам сприяє порочна практика вирощування широкорядних посівів на схилах, а це найбільш бажані комерційні культури: соняшник, соя, кукурудза тощо. Ось і маємо, що майже 80% площ орних земель у нас вражено активними ерозійними процесами та втрачають гумус, а отже, й рівень родючості.
Уважні агрономи помічають, як тісно пов’язана проблема посух з ерозією ґрунтів і родючістю орних земель. Ерозія краде гумус з орного шару та позбавляє його здатності поглинати й, головне, утримувати воду опадів. Як наслідок, зростає залежність посівів від регулярності випадання дощів.
Саме на схилах рослини будь-якої сільськогосподарської культури першими відчувають дефіцит доступної вологи й першими прискорюють процеси завершення вегетації. У такому правилі немає винятків ні для рослин пшениці озимої, ні для соняшнику, ні для сої чи ріпаку.
Отже, неможливо раціонально зберігати воду опадів на еродованих орних землях. Передусім необхідно зупинити активні ерозійні процеси, відновити рівень родючості еродованих ґрунтів, і лише після цього можна буде говорити про підвищення їх здатності полинати, зберігати й раціонально витрачати запаси наявної вологи.
Чорна рілля ізорана, гей, гей
Цікаво, що навіть за явних ознак потепління, яке спричинило в Україні за останні 20 років збільшення тривалості вегетаційного періоду з порогом 10ºС у середньому на 16 діб, кількість опадів не зменшилась, а навіть зросла в межах 50–100 мм на рік. Проте одночасно збільшувався і обсяг випаровування води з ґрунту.
Виявляється, що й до цього спричинилася людська недбалість. Суму тепла характеризують насамперед показники альбедо енергії сонячних променів, яка надходить до земної поверхні. Тобто чим менше на ній рослинності, тим більше енергії поглинає поверхня ґрунту й менше відбиває знову в простір. Тому оголений ґрунт, дорога, дахи будинків працюють як теплогенератори, які інтенсивно нагрівають приземний шар повітря.
Натомість розвинений шар рослинності, особливо ліс, не лише набагато краще відбиває сонячні промені, а й поглинає теплову енергію, яка на відкритій поверхні спричиняє випаровування вологи з ґрунту.
Над сильно нагрітою територією формується високий тиск, виникають значні його перепади й сильний вітер. Відносна вологість такого повітря дуже низька — аж до 15–30%. Воно дуже активно поглинає вологу з ґрунту. Вітер швидкістю від 3 до 5 м/с і температурою 25–30ºС за добу виносить з орного шару ґрунту від 4 до 9 мм вологи!
Отже, навіть якщо зимові запаси вологи у метровому шарі ґрунту зберігалися на рівні 180 мм, легко порахувати, за скільки днів дії суховію від них залишиться лише мертвий запас (30–60 мм). І навіть після гарного дощу в 30 мм волога знову вилетить в атмосферу за якихось 3–6 діб.
Напрошується висновок: необхідно зменшувати швидкість руху приземного шару повітря над полем. Такий прийом не лише зменшує інтенсивність процесів випаровування, а й підвищує вологість приземного шару та зменшує інтенсивність транспірації вологи і, зрештою, забезпечує підвищення урожайності.
І якщо йти за логікою далі, то стає зрозуміло: «підставляти» голу чорну ріллю нинішньому злому сонечку без жодного захисту стає принаймні невигідним.
Хто посухи не боїться
Отже, що можемо протиставити посусі? Багатий вітчизняний і зарубіжний досвід аргументовано доводить: протиставити є що, було б бажання все це здійснювати! В арсеналі аграрної науки та практики — цілі системи заходів, які доцільно здійснювати не на одному полі, а як мінімум на рівні регіону або й країни.
Ось лише короткий перелік необхідних кроків:
1. Структура посівів господарств має відповідати вимогам збереження довкілля та пом’якшення дії кліматичних змін. Оптимальна частка широкорядних посівів у загальній структурі посівних площ господарства становить 30–36%. Не менше 30% площ мають займати багаторічні насадження або багаторічні трави, які формують необхідне проективне покриття поверхні ґрунту й зменшують генерацію тепла на місцевості.
2. Площу лісових насаджень у кліматичних зонах необхідно довести до показників, які перевищують контрольні:
• для Полісся та Карпат — 45%;
• Лісостепу — 20–25%;
• Степу — 10–15%.
3. Активне відновлення наявних і нові насадження польових лісозахисних смуг має стати справою честі для кожної ОТГ.
4. Україні конче необхідна національна програма дій із зупинення активної водної та вітрової ерозій орних земель.
5. Державі та агробізнесу слід взятися за розкислення орних земель і гіпсування солонців.
6. Забезпечення відновлення рівня родючості еродованих орних земель, збільшення обсягів регулярного внесення органічних дорив, досягнення, як мінімум, позитивного балансу гумусу й органогенних сполук у орному шарі ґрунту в усіх регіонах країни.
7. Слід забезпечити запровадження кулісних посівів, контурного землеробства та системних лісонасаджень для зниження швидкості приземного вітру в регіонах Степу та Лісостепу для скорочення непродуктивних втрат вологи з ґрунту й зменшення обсягів транспірації води посівами культурних рослин.
8. Нарешті, настав час говорити про нагальну необхідність загального підвищення в агровиробництві культури землеробства. Маю на увазі широке використання систем підготовки ґрунту, здатних економити дефіцитну вологу, застосування прямої сівби, формування рослинної мульчі, щілювання та чизелювання ґрунту, а також інші прийоми, які покращують здатність орного шару поглинати, накопичувати й раціонально витрачати наявну вологу.
На жаль, сучасний стан агровиробництва не сприяє запровадженню такого комплексу заходів протистояння негативному впливу посухи. Проте життя з часом вчить усіх. І коли ситуація вкрай загостриться, і стане просто неможливо отримувати прибуток на еродованих і засушених полях, більшість аграріїв почнуть прислухатись до порад науковців.
Зрештою, проблему буде вирішено, проте ціною значно більших витрат, адже процеси деградації орних земель наберуть до того часу ще більших масштабів, і повертати ґрунти до нормального стану стане на порядок складніше.
Розумний вчиться на чужих помилках
Історія вже має такі приклади. На Великих американських рівнинах — від Місісіпі до узбережжя Тихого океану і від лісів Канади до пустель Мексики клімат не помірний як у нас, а континентальний: дуже сильні північні вітри, взимку морози до мінус 40ºС майже без снігу, влітку спека до 40ºС й потужні суховії із Мексики з відносною вологістю повітря 10–18%, а опадів за рік від 700 мм на північному сході до 230 мм на південному заході.
Свого часу майже всю цю територію було розорано й перетворено на безкінечні поля. В результаті з кінця 20-х років ХХ ст. там настали постійні посухи, чорні бурі та розорення мільйонів фермерів. Головна житниця США була фактично покинута населенням.
Сьогодні це знову квітучі простори, де успішно вирощують пшеницю, ріпак, кукурудзу, сою та бавовник. Усю територію заповнено системою лісозахисних насаджень, поверхня полів максимально вкрита рослинністю. Воду опадів фермери активно економлять, зберігають та раціонально використовують. Вся земля приватна, проте всі заходи, в тому числі й лісонасадження, скоординовані та обов’язкові для усіх землевласників.
Ось вам приклад успішного протистояння дії посухи в значно більш жорстких умовах господарювання.
Замість післямови
Автор має сподівання на те, що читачі проаналізують наведені в цій статті факти. Агровиробництво в кожній з основних ґрунтово-кліматичних зон країни має свою специфіку та вимагає творчих, а не шаблонних підходів. Так само, як і кожне господарство має свою специфіку рельєфу, особливості та рівні еродованості й зволоження ґрунтів.
Названі заходи вимагатимуть відповідних матеріальних витрат — це своєрідна плата природі за те, що ми з нею зробили протягом останніх 200 років. Адже обдурити її неможливо.
Всі складові проблеми попередження посух потребують конструктивного розв’язання. Якщо все це ми зробимо самі для себе, то наші діти й онуки будуть із хлібом і матимуть гідне життя на своїй, такій гарній і щедрій українській землі.
Олександр ІВАЩЕНКО, академік НААН України
