5) Мелиоративный фактор развития и размещения мирового сельского хозяйства

Современные задачи мелиоративного строительства. Основные земельные ресурсы, которые по нынешним меркам числятся пригодными для обработки, уже освоены человеком, например, в странах Азии на 80%. По миру в целом еще можно рассчитывать на дополнительные включения в агрикультуру около 500 млн га, что означало бы приумножение имеющегося пахотного клина на 1/3. Однако мотивированным выглядит предвидение, что этот процесс захватит земли, плодородие которых заметно ниже, чем используемых, и потребует крупных финансовых затрат. Перспективы ухудшаются также из-за повсеместного отчуждения продуктивных угодий под городскую застройку, дорожное и промышленное строительство и другие несельскохозяйственные цели. Итогом становится сокращение фонда целинных земель, доступных для аграрного освоения и колонизации. Это наглядно проявляется в затухании темпов расширения обрабатываемой площади в глобальном масштабе: в 70-х гг. они составляли почти 0,7% ежегодно, а в 90-х гг. — 0,35%.

В этой цифре отражено столкновение двух разнонаправленных тенденций. По некоторым, весьма ориентировочным подсчетам, пла­нета утрачивает каждый год более 10 млн га пахотных угодий, в том числе вследствие эрозии 5—7 млн, изъятия на внесельскохозяйственные нужды 2—4 млн, засоления и заболачивания орошаемого клина 2—3 млн га. В агрикультуру же на земном шаре вовлекают около 16 млн га целины ежегодно, преимущественно за счет сведения лесов, а также распашки пастбищ. Таким образом, прирост пахотных угодий оказывается равным 5—6 млн га. (Для сравнения укажем, что данный годовой показатель на этапе с середины XIX в. до начала первой мировой войны составлял примерно 7,5 млн га и в межвоенный период приближался к 9 млн га.) Такой прирост выглядит слишком скромным, если учесть, что численность населения мира должна за 90-е гг. увеличиться примерно на 1 млрд человек, или же на 1,7% в год.

Поэтому все большие надежды в перспективе приходится связывать, с одной стороны, с совершенствованием собственно агротех­нической практики, с другой — с мелиоративным воздействием на природную среду. В последнем случае речь идет о проведении совокупности мероприятий по существенному улучшению земель, чтобы добиться длительного повышения их плодородия. Оба пути переплетаются, ибо опираются на основополагающий закон зачинателя современной агрохимии Ю.Либиха: степень урожайности по­стоянно находится в теснейшей зависимости от «силы» (влаги, суммы температур и т.д.) или питательного вещества, которая (кото­рое) в сопоставлении с другими имеется лишь в минимальных количествах. Однако второй путь порождает, как правило, более заметные сдвиги в агропроизводстве, даже когда распространяется на уже эксплуатируемые сельскохозяйственные угодья.

На передний план выдвинулись прежде всего гидротехнические мелиорации: орошение и осушение земель, включая обводнение па­стбищ. Причина этого заключается в том, что водный баланс территории явно легче поддается регулированию сравнительно с тепло­вым режимом, на который возможно влиять лишь на очень ограниченных площадях (с помощью теплиц и парников, а также установ­кой обогревателей в садах для борьбы с краткосрочными заморозками). Показательно, что предпринимавшиеся настойчивые попыт­ки продвинуть посевы на север за счет интродукции морозоустойчивых и скороспелых сортов культурных растений оказались в це­лом малоудовлетворительными по экономическим соображениям. В результате, например, в Финляндии рубежи возделывания непритязательных ржи и ячменя начиная уже с 30-х гг. постепенно отступают к югу, сводя на нет былые усилия по продвижению земледелия к полярному кругу. Что же касается высокогорных областей, для которых тоже характерен короткий вегетационный сезон, то применительно к ним нерационально концентрироваться на создании новых сортов, которые из-за расчлененности рельефа смогут занять лишь незначительные площади. На таких территориях предпочтительнее «спустить» земледелие в относительно низкие вертикальные пояса. Средством служат трудоемкие работы по террасированию склонов, широко практикуемые горцами в странах Юго-Восточной Азии, и строительство оросительных объектов, если климат засушлив.

Орошение и проблемы его дальнейшего развития. Бесспорно, что среди мелиораций своим выдающимся мирохозяйственным значением выделяется ирригация. Она охватила на земном шаре приблизительно 250 млн га, или около 15—16% обрабатываемых площадей. Поливные угодья дают до 1/3 всей продукции земледелия, так что их производительность более чем в 2 раза выше, чем неорошаемой пашни. Особенно эффективны ирригационные мероприятия в аридных областях, где вопросы создания оптимального термического режима решены самой природой и благодаря обилию солнечного тепла таятся предпосылки к формированию исключи­тельно стабильного земледелия.

О том, насколько кардинально меняется агропроизводственное качество земель с внедрением орошения, свидетельствует, в част­ности, оценка их потенциальной биологической продуктивности, предпринятая применительно к равнинным районам бассейна Вахша в Таджикистане. Исчисленная для условий естественного увлажнения менее чем в 50 баллов, она была охарактеризована как очень низкая (то же относится к северным территориям евразийского материка, включая тундру и северную тайгу). При оптималь­ном увлажнении, которое обеспечивает ирригация, данный показатель возрастает более чем до 250 баллов, и потенциальная биологическая продуктивность местных долинных земель определялась уже как очень высокая в разрезе всего бывшего СССР.

Ирригации свойственно многоцелевое назначение. Прежде всего, она раздвинула пределы ойкумены за счет областей, где земле­делие без искусственного орошения невозможно. В засушливом поясе, протянувшемся от южных берегов Средиземного моря до бассейна Тихого океана, критическая граница земледелия проходит примерно по годовой изогиете 200 мм, хотя это справедливо лишь для малоурожайного и низкодоходного потребительского хозяйства. В ареалах же товарного земледелия нижний рубеж неполивных посевов определяет изогиета 500 мм.

Орошение применяется также с целью ликвидации сезонного недостатка влаги. Так, для Южной Азии, где господствует муссонный ритм выпадения дождей, это направление ирригации с агрономических позиций правомерно и с экономических почти повсеместно оправданно. Достаточно сказать, что даже в такой, в целом хорошо увлажненной стране, как Бангладеш, которая получает осадков 1500—3500 мм в год, в зимние месяцы в почве наблюдается дефицит влаги. Учитывая благоприятные термические условия Южной Азии, орошение в подобных условиях направлено на получение с одного участка двух-трех урожаев в году, т.е. на гарантию круглогодичной вегетации. Более того, один из парадоксов субконтинента именно в том и заключается, что оно на территориях, в целом страдающих, как это наблюдается в Бангладеш, от избытка влаги, полезно не только в сухой, но и в дождливый сезон, посколь­ку изменчивость муссона сильно сказывается на урожаях. Это относится и к главной продовольственной культуре — рису, возделы­вание которого на поливных землях удваивает общие сборы, если исходить из многолетних данных.

В странах с развитой рыночной экономикой орошение обычно ведет, в первую очередь, к вытеснению с полей менее ценных сель­скохозяйственных растений более доходными и вместе с тем сравнительно влаголюбивыми. В данном случае оно знаменует прежде всего применение капитала к земле и с неизбежностью влечет за собой интенсификацию всего производства. В меньшей мере, но тоже достаточно широко такая тенденция в использовании земельного фонда свойственна государствам третьего мира. В той же Юж­ной Азии внедрение ирригации сопровождалось увеличением доли высокотоварных технических культур (сахарного тростника, хлопчатника) в посевном клине, хотя они и не оказались в состоянии лишить зерновые их господствующего положения в крестьянском хозяйстве.

В глобальном аспекте главным очагом орошения издревле была и остается Азия, где оно, опираясь на богатые традиции, представлено многообразными формами и охватывает примерно 30% обрабатываемых площадей (без учета центральноазиатских государств), в том числе в КНР — 45%. Этот показатель в Европе равняется 12%, в странах СНГ — 9, Северной и Центральной Америке — 9, Южной Америке — 6, Африке — 6 и Австралии с Океанией — 4%. Во многих азиатских странах, включая столь крупные, как Китай, Индия, Пакистан, ирригационное хозяйство в качестве потребителя гидроресурсов по-прежнему не имеет равноценных соперников. Да и в целом по миру долю отрасли в спросе на воду оценивают примерно в 70%.

На современном этапе в ряде регионов уже явственно ощущается истощение водных ресурсов, в результате чего именно их дефицит, а не ограниченность земельного фонда затрудняет развитие сельского хозяйства «вширь». Во всяком случае, площадь поливной пашни, приходящейся на одного жителя планеты, с конца 70-х гг. начинает сокращаться, что представляет опасную тенденцию для большинства стран, расположенных в поясе засушливого климата. При этом обостряются межгосударственные противоречия, касаю­щиеся распределения речного стока. Наиболее глубоки они на Среднем Востоке, где проблема имеет давние исторические корни. Так, в отношении распределения вод реки Иордан существуют серьезные разногласия между Израилем и Иорданией, жизненно в них заинтересованных, а сток Евфрата стал предметом спора между Турцией, Сирией и Ираком.

Из изложенного вытекает, что в настоящее время надежду следует связывать скорее с рациональным использованием вовлеченных в эксплуатацию агроприродных ресурсов, а не с их количественным приращением. Особенно актуальна задача экономичного потребления оросительной влаги. Такой путь помогает сгладить обостряющуюся межотраслевую конкуренцию за воду и полнее учесть интересы других секторов экономики, но главное — позволяет повысить результативность борьбы с деградацией земель. По некоторым подсчетам, до 1/2 всех орошаемых площадей подвержены энергично протекающим процессам засоления и заболачивания, ставшим подлинным бичом поливной пашни.

Подобное положение характерно, в частности, для Центральной Азии. В прошлом засоленные земли для восстановления их продук­тивности временно, порой надолго, забрасывали. Это неизбежно вело к сохранению экстенсивной переложной системы хозяйство­вания, но такой путь неперспективен при усиливающемся спросе на земельные ресурсы. Компенсация потерь за счет нового иррига­ционного строительства становится все менее эффективной, поскольку самые доходные гидромелиоративные объекты в регионе, как и во всем мире, как правило, уже сооружены.

В Центральной Азии, как и в других областях традиционного орошения, до 50% и более подаваемой на поливные земли влаги теряется на фильтрацию и испарение, не доходя до орошаемых растений. И это притом, что безвозвратное водопотребление на Амударье приблизилось к 1/2, а на другой крупнейшей реке региона Сырдарье — к 2/3 их стока. Отсюда возникла масштабная проблема Арала, чья акватория из-за прогрессирующего падения уровня моря сократилась на 40% при уменьшении объема воды на 65%. В результате высохшее дно Аральского моря превратилось в крупнейший очаг соленакопления, зарождения солепылевых бурь и опустынивания. В полной мере сказалось то обстоятельство, что в среднеазиатских республиках ввиду их монокультурной специализации на хлопке норма применения минеральных удобрений многократно превышала общесоюзный уровень, будучи доведена до 480—600 кг/га. Столь же активно использовались на хлопковых полях пестициды и гербициды. В итоге произошло отравление орошаемых земель и грунтовых вод (в них вымывается, например, до половины вносимого в почву азота) и загрязнение рек, которые стали отличаться высокой концентрацией вредных веществ, включая канцерогенные.

В частности, в одном из главных центральноазиатских оазисов — Ферганской долине — в конце 80-х гг. объемы коллекторно-дренажных загрязненных вод в отдельных поливных массивах достигли 30—35% головного водозабора. Сброс происходит, в основном, в Сырдарью, куда, по самым скромным подсчетам, выносится ежегодно около 15 млн т солей. И если раньше Аральское море служило их приемником, то ныне его обнажившаяся прибрежная зона стала центром возникновения пылевых потоков. Их протяженность достигает 300 км при ширине в несколько километров, а масса переносимой соляной токсичной пыли, в большей мере аккумулируемой в пределах издревле возделываемой дельтовой области Амударьи, примерно оценивается в 15—17 млн т.

Ухудшение состояния поливных земель вкупе с увеличивающейся нехваткой водных ресурсов вынуждает усиливать внимание к вопросу экономного использования последних. Наиболее перспективными выглядят разработка и широкое внедрение новых, прогрессивных приемов ирригации. Так, уже стало обычным применение дождевальных установок фронтального или кругового действия. Чрезвычайно экономичны капельное (внутрипочвенное) и подземное орошение с использованием пластиковых труб. Особенно это касается капельного метода, которым обеспечивается строго дозированная подача воды непосредственно в корневую систему растений. Его коэффициент полезного действия близок к 90%, что делает метод особенно популярным в вододефицитных и свободных от морозов областях (из-за низких температур трубы становятся хрупкими и ломкими), как-то в Израиле и США (штат Калифорния). В результате, например, урожайность промышленных сортов томатов оказывается в 2 раза выше, а расход воды на 40% меньше, чем при поливе по бороздам. Однако затраты на оборудование и другие капиталовложения при капельном орошении примерно в 6 раз превосходят аналогичные расходы при различных видах поверхностной ирригации. Поэтому очаги его зарождения привязаны к передовым районам интенсивного сельского хозяйства со специализацией на производстве фруктов, винограда, овощей и хлопка. Для деревни третьего мира увеличение первоначальных инвестиций чаще всего представляется непосильной задачей, хотя в условиях крестьянского малоземелья прогрессивные методы ирригации крайне желательны: они позволяют увеличить обрабатываемые площади за счет экономии на постоянной и временной сети оросителей и на дренажных объектах.

Эрозионные процессы и борьба с ними. Важное дополнительное достоинство новых приемов орошения заключается в снижении опасности ирригационной эрозии, тем более, что эрозионные процессы превратились в глобальную угрозу для сельского хозяйства. Особенно страдают от них на современном этапе области неполивного земледелия. Определить размах явления крайне сложно, поскольку эрозия почв в ее «чистом» виде есть нормальное условие развития природного ландшафта и поэтому в той или иной степени распространена повсеместно. Имеются и технические трудности оценки: чтобы объективно охарактеризовать ситуацию, надо иметь многолетние ряды наблюдений, как это требуется для большинства сельскохозяйственных параметров. Данные же о потерях почвы в какой-то конкретный год могут оказаться нерепрезентативными, ибо колебания значений всех влияющих факторов по отдельным годам велики.

В специальной научной литературе эрозия рассматривается как процесс удаления почвы (в основном под воздействием антропогенной деятельности) со скоростью, которая превышает скорость ее образования. Природе нужно примерно от 200 до 1000 лет, а в среднем 500 лет, чтобы сформировался почвенный слой мощностью 2,5 см. Агрикультура почти всегда влечет за собой большие его потери. По этой причине почвенный баланс планеты сводится с отрицательным сальдо порядка 23 млрд т в год, т.е. человечество безвозвратно утрачивает около 0,7% всего объема почвенной массы ежегодно.

В критическом положении оказались в первую очередь горные территории, где потенциальная опасность эрозии велика и уничто­жение естественной растительности высвобождает скрытую до этого энергию рельефа. Например, в Кабардино-Балкарии свыше 70% пашни, притом как неполивной, так и орошаемой, подвержены эрозионным процессам. Эрозионные процессы вызывают физическое истощение органического вещества почвы и уменьшение в ней количества элементов питания растений. В этой республике годовые потери от смыва на обрабатываемых угодьях оценивали почти в 15 млн т почвенной массы, в том числе гумуса — 590 тыс. т и питательных веществ — более 350 тыс. т, что далеко не компенсируется за счет вносившихся удобрений. По причине падения плодородия местных почв из-за эрозии объем недополучаемой продукции зерновых в Кабардино-Балкарии исчисляют в половину и более величины фактических сборов.

Однако эта весьма тягостная картина не является исключительной для горных областей. В принципе сходное и, пожалуй, еще более напряженное положение отмечено в Гималаях. В частности, на находящемся в их пределах плато Шиллонг, получающем более 10 тыс. мм атмосферных осадков в год, до 80% территории считаются непригодными для обработки. Сведение лесов, которые сохра­нились лишь на 7% площади, в условиях пересеченного рельефа и затяжных дождей привели к смыву почвы и коры выветривания, так что обнажились бесплодные песчаники. Аналогичные примеры можно привести и для гор Африки и Латинской Америки.

Вместе с тем эрозии, как геоморфологическому явлению, присущи определенные зональные черты: она проявляется с особой раз­рушительной силой в климатических поясах, где продолжительные засушливые сезоны ослабляют растительный покров, после чего почва подвергается действию мощных ливней и пыльных бурь. Это видно из рисунка 27, на котором весьма отчетливо прослеживается меридиональная выраженность явления в европейской части России. При этом на севере Нечерноземной зоны эрозионно опасные земли охватывают 5—20% пашни, в центральных районах 10—50, на ее юге 40—70%, а в Черноземье — до 60—80%.

Распространение эрозии земель на территории России и сопредельных государствОднако эту закономерность нельзя абсолютизировать, тем более в глобальном аспекте, поскольку эрозионные процессы имеют разную сущность. В аридном поясе явно доминирует ветровая эрозия. Активное развитие ее на современном этапе вызвано в первую очередь чрезмерной эксплуатацией пастбищ, площадь которых неуклонно сокращается под натиском других землепользователей. Во многих частях географической области Сахель, где совершается переход от пустынь Сахары к саваннам приэкваториальной Африки, поголовье скота превысило предельную емкость пастбищ вдвое. В итоге ежегодные потери почвы в данной области достигают 10—20 т с 1 га, многократно возрастая в годы засух. При свойственной аридным территориям маломощности почвенного покрова такой урон крайне трудно компенсируем.

Напротив, во влажных тропиках, где энергия дождей в 2—6 раз выше, чем в умеренном поясе, главную угрозу агроприродной среде несет водная эрозия. Ее распространение тесно связано с процессом сведения тропических лесов в интересах сельского хозяйства. Под естественным древесным пологом эрозия практически не проявляется: в лесах Бразилии ежегодный вынос почвы составляет всего 150 кг/га. Однако эти потери оказываются, согласно длительным экспериментальным наблюдениям в странах Западной Африки, в 100—300 раз сильней на плантациях кофе, какао и масличной пальмы, в 200—800 раз — при возделывании зерновых культур. И если в аридных условиях катализаторами разрушительной эрозии выступают засухи, то в условиях постоянно влажного климата такую роль выполняют мощные ливни.

Таким образом, эрозия, выступающая одновременно и как природное, и как антропогенное явление, развивается под воздействием сложной совокупности факторов. Среди них на переднем плане находятся те, что сопряжены с агропроизводственной активностью человека.

Показательно, что в США страдающие от смыва почв возделываемые угодья находятся ныне в основном во влажных восточных шта­тах: процесс проявляется в стране преимущественно на пашне, отведенной под пропашные культуры. Они не обеспечивают почти никакой защиты против эродирующего действия сильных дождей. В результате около 1/3 посевных площадей под кукурузой и почти все земли под хлопчатником ежегодно теряют 12,5 т почвы с 1 га. Этот уровень потерь, означающий уменьшение ее мощности на 1 мм, признан в США «приемлемым» для земель с хорошо развитым продуктивным горизонтом. Однако даже для них указанный количественный показатель смыва большинством специалистов считается заниженным. Реальные же цифры по отдельных штатам значительно его превосходят — например, в Айове более чем в 10 раз.

На засушливых землях главную угрозу агропроизводству несет ветровая эрозия, или дефляция, экстремальным проявлением которой становятся мощные «черные» бури. Упоминание о ее отрицательных последствиях восходят еще к античным временам, но широкую и печальную известность дефляция приобрела в 30-х гг. нашего столетия. Толчком к тому послужили частые пыльные бури в Северной Америке, сильнейшие из которых уносили до 300 млн т почвы с полей Великих равнин, где несколько лет складывались крайне неблагоприятные условия увлажнения. Предметом общего внимания послужил тогда не только огромный вред, что был причинен агроприродной среде. Скорее сказалась скоротечная и глубокая деградация сельского хозяйства, которое само подготовило основу для образования так называемой «пыльной чаши» и постигшей его в результате катастрофы.

Именно тогда стало явным, что агрикультура может таить в себе зерна собственного разрушения. С тех пор в США были предприняты серьезные усилия, чтобы исправить положение, и, хотя полностью избавиться от пыльных бурь не удалось, ветровая эрозия ныне причиняет в стране заметно меньший урон почвам, чем водная. К сожалению, уроки прошлого не везде были усвоены. Распашка целинных земель в Северном Казахстане не была подкреплена в нужной степени комплексом давно и хорошо изученных мер по борьбе с дефляцией. Это породило новый крупный очаг ветровой эрозии. Ее интенсивность не ослабевает и на старообжитых территориях, таких, как Ставропольский край и восток Украины, где потенциальная опасность пыльных бурь оценивается для пахотных земель величиной 50—100 т/га в год.

Большое внимание, уделенное мелиорациям и борьбе с негативными агроприродными процессами, обусловливается еще не до кон­ца осознанным мировым сообществом обстоятельством: если в прошлом растущие потребности в продовольственном и сельскохозяйственном сырье преимущественно удовлетворялись благодаря освоению дополнительных земельных ресурсов, то ныне такой путь стал вспомогательным. Главные усилия приходится сосредоточивать на поддержании и, по возможности, приумножении плодородия имеющихся угодий, чего ныне редко удается добиться без глубокого мелиоративного преобразования естественно-исторического фона.

Однако нужно отказаться от надежды, что мелиоративные мероприятия сами по себе приведут к подъему агропроизводства. На деле они выступают прежде всего регулятором устойчивости хозяйства. Как показал, например, недавний опыт развивающихся стран Азии, в их зерновом секторе затраты в современные виды ирригации оправдывают ожидания лишь при сопутствующем наличии принципиально новых высокопродуктивных сортов, отзывчивых на влагу и удобрения. Неприхотливые же автохтонные сорта нетребовательны к влаге, но также не в состоянии существенно увеличить свою урожайность. Стремление окупить инвестиции за счет интенсификации производства на базе внедрения и расширения посевов технических культур обычно сопряжено с необходимостью организации первичной промышленной переработки продукции и налаживания тесной связи с рынком. Вот почему мелиорацию нельзя сводить к сумме и даже к комплексу воздействий лишь на природную среду. Они обязательно должны вписываться неотъемлемым составным компонентом в конкретную сельскую местность, как интегральную структуру, которой, в свою очередь, предстоит под их влиянием меняться в экономическом и экологическом отношении. Только тогда можно рассчитывать на достижение в результате мелиоративных работ наилучшего народнохозяйственного эффекта с позиций средне- и долгосрочной перспективы.