Засуха, которая началась летом 2019 года и на которую многие не обратили серьезного внимания, продолжает набирать обороты и грозит стать основным фактором, определяющим валовой сбор не только сахарной свёклы, кукурузы и бобовых, но уже и подсолнечника, и озимой пшеницы.
На юге России традиционно процесс увлажнения почвы состоял из двух циклов – накопления в осенне-зимний период и расходования в весенне-летний. Такая система создавала в верхнем слое почвы переувлажнение в период с декабря по середину марта, когда коэффициент увлажнения (Ку) превышал величину 2. Это позволяло получать стабильные урожаи озимой пшеницы, что и предопределило её главенствующее положение в севообороте. Дефицит влаги обычно имел место с середины апреля по начало ноября, но распределялся по территории неравномерно с усилением в северо-восточном направлении, что и создавало зональность для размещения сои, кукурузы и сахарной свеклы.
Осенью 2019 г. в осенне-зимний период выпало в 1,5 раза меньше осадков, что снизило запасы влаги в метровом слое почти повсеместно. И первым звонком стала ситуация, сложившаяся в апреле, когда прошло сильное похолодание в начале месяца, которое уже нельзя было назвать заморозками, это были настоящие морозы! А пшеница уже начала завязывать колоски на первых 2-3 стеблях, которые в итоге погибли. Но сюрпризом стала засуха во второй половине апреля. Она на значительной территории (от Ейска до Тихорецка с запада на восток, от Кореновска до Семикаракорска на север) окончательно подорвала озимую пшеницу. Во многих хозяйствах в этой зоне урожай был в 2 раза ниже предыдущего!
А летом началось второе наступление – уже на пропашные. Сюрпризом для многих стало резкое снижение урожая подсолнечника, который в обычные летние жаркие июли доставал влагу с нижних горизонтов почвы, и в отличие от кукурузы формировал урожай. Похоже, летом 20-го ему нечего было доставать…
Содержание влаги в метровом слое осенью 20-го продолжило снижаться до рекордно низких значений. Сейчас ситуация значительно хуже, чем год назад.
Посмотрите на рисунок 1 – это ситуация на 20 декабря 2020 г. Весь север Кубани – это влажность в 40-сантиметровом слое ниже 20%, в то время как в среднем за 10 лет она была на уровне 50%. И это декабрь!
Многие агрономы, наблюдая нарастание засухи, повторяют себе как мантру, «это вот-вот закончится, ну не может же быть зима без осадков»!
Хорошо бы, но факты и погодные тренды говорят о другом.
Потепление на планете создало два глобальных процесса, которые определяют погоду у нас, - ослабление Гольфстрима и усиление среднеазиатского антициклона.
Снижение активности Гольфстрима наблюдают европейские ученые уже более 10 лет. Летом 2020 года северная часть Германии и Польши испытали необычную засуху с июня по сентябрь, и даже сейчас там запасы влаги ниже обычного в 2 раза.
Одновременно с этим, температура воздуха в пустынных областях планеты увеличилась значительно сильнее, чем в океанах, что привело к усилению континентальных антициклонов. Для нас это среднеазиатский антициклон, который располагается в зоне от Казани до Алма-Аты.
Вот его типичная позиция.
Этот антициклон не подпускает к себе циклоны, что понятно для теплого периода года, но для зимы - весьма необычно. В условиях ослабленного Гольфстрима это и создает ситуацию, когда месячные осадки не достигают нормы с конца мая для большей части юга России.
Вполне вероятно, что в течение зимы Гольфстрим сможет сформировать два-три мощных циклона, но общий тренд, говорит о том, что нормы осадков не будет ни в январе, ни в феврале, не говоря о пополнении накопленного дефицита. Что нас может ожидать к марту 2021 года? Скорее всего, ещё меньший уровень запаса влаги в метровом слое почвы, чем был в прошлом, 2020 году.
Давайте посмотрим на проблему с разных сторон.
Надо понимать, что различные растения используют на формирование урожая разное количество влаги, и используют как влагу из запасов почвы, так из выпадающих в период вегетации осадков. Поэтому точную цифру не стоит высчитывать, но важно понимать масштаб. Для формирования урожая озимой пшеницы и кукурузы на уровне 100 ц/га, растение возьмет из почвы около 130 мм воды. Плюс из 200 мм, которые обычно выпадали, например, в Тихорецке с мая по август, кукуруза ещё могла забрать до 70 мм воды. Но среднегодовой уровень для Тихорецка за 20 лет был почти 600 мм, куда же уходила оставшаяся влага?
Примерно 250-300 мм испаряется за год в зависимости от температуры почвы и поверхности испарения, 190 мм уходили в грунтовые воды и наполняли ручьи и реки, а от 80 до 150 мм удерживала почва до начала августовской засухи. Вот эта влага и должна нас интересовать. От чего зависит это количество?
В первую очередь, от водоудерживающей способности почвы, которая определяется следующими факторами (по степени важности):
1. Естественной физической структуры почвы – от соотношения глины, песка и ила.
2. Структуры почвенных агрегатов и микроагрегатов – площади поверхности, способной удерживать воду.
3. Доли почвенного органического вещества (ПОВ), большей частью которого является гумус.
4. Объема и активности микрофлоры и микрофауны почвы.
До начала использования почвы юга России для целей товарного производства зерна и корнеплодов водоудерживающая способность была до 2 раз выше.
Физическая структура южных черноземов: глина 61-64%, ил 28-32%, песок 3-5%, ПОВ 3,5-5%. Такой тип почвы в залежи обладает одной из лучших влагоемкостью. Тем не менее в интенсивном земледелии эта почва потеряла водоудерживающую способность по двум взаимосвязанным причинам – переуплотнение движителями техники приводит к снижению объема пор, что заставляет проводить интенсивное рыхление, которое разрушает почвенные агрегаты и даже микроагрегаты и разрушает ПОВ, разрушает микоризу, канальца созданные микроорганизмами и т. д., что также снижает водоудерживающую способность почвы.
Получается, что наша хозяйственная деятельность ухудшила плодородие почвы не только в части снижения содержания гумуса, но и её способности удерживать влагу. И пока режим переувлажнения в осенне-зимний период позволял получать урожай озимой пшеницы, мы на проблему деградации почвы особо не обращали внимания.
Например, в 2015 году в КУБГАУ вышла книга «Гумусное состояние чернозема выщелоченного в агроценозах азово-кубанской низменности». Приведем только одну цитату:
«За последние 30–40 лет черноземы Азово-Кубанской низменности потеряли в верхнем слое более 30% гумуса от его исходного содержания, что значительно ухудшило их агрофизические, агрохимические и микробиологические свойства».
Пояснения в цифрах. До распашки (1930) эти почвы имели от 5,5 до 7% гумуса, к 1985 году осталось 4,8%, а к 2015 – 3,8. Несложно подсчитать, что через 20 лет эта цифра упадет до 3%.
Насколько это катастрофично?
Аргумент из-за океана. Американские почвоведы на основе полевых тестов установили и доказали, что:
«Увеличение содержания органического вещества почвы на 1% помогает 30 см слою почвы удерживать больше на 25000 галлонов воды на акр»
Или 25х3,785/0,405 = 233642 л/га или 234 тонны, или 23,4 л/м², или +23,4 мм осадков.
Учитывая, что растения, например, кукурузы, способны на юге России использовать из почвы от 60 до 100 мм влаги, то это дополнительно 23-39%.
Это 1%. А мы уже потеряли 2,5-3%, т. е. снизили водоудерживающую способность почвы на 60 мм!
И как только за зиму не произошло переувлажнение почвы, мы сразу это почувствовали.
Да в изменении климата нам себя сильно винить не стоит, а вот за снижение водоудерживающей способности нашей почвы отвечаем только мы, земледельцы юга России от агронома, до профессора университета. Потому что не обращали внимания, на то, во что превращается ценнейший чернозем, который мы получили просто так, по факту проживания. И с упорством уничтожаем со скоростью 50% за сто лет, чтобы нашим правнукам ничего уже и не осталось. А засуха только высветила до чего мы дошли в этом процессе.
Мы без углубления в проблему попытались разобраться с ситуацией, даже не затронув такую модную сейчас тему как углеродный баланс, которая для нас по сравнению с неспособностью почвы удерживать влагу отошла на задний план. Наш агробизнес может «схлопнуться» в ближайшие десять лет и баланс углерода будет нам «до одного места».
Если у нас хватит ума остановить и повернуть вспять деградацию почвы, то есть надежда, что наши потомки будут работать на этой земле и не будут нас проклинать.
Кравченко Д. И., директор по развитию ГК "Альтаир"
#засуха #юг РОссии #влагоудержание #переуплотнение почвы #сельское хозяйство #деградация почвы #гумус #альтаир см #урожайность #агроном