В чем сила почвенной влаги? В будущих урожаях!

Государственной программой «Развитие сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия в Курской области» предусмотрено к 2020 году в регионе увеличить производство продукции сельского хозяйства на 44,7% по отношению к 2012 году. Поставленная задача объемна и не выполнима без рационального использования великой силы влаги атмосферных осадков.
Вода – важнейший фактор продуктивности земледелия. Потребляют воду растения преимущественно из почвы корневой системой. Вместе с водой в растения транспортируются растворенные в ней питательные вещества. Меньшая часть воды используется на рост и метаболизм клеток листа, а большая (до 90%) выделяется в атмосферу. Потери растениями 10-20% воды приводят к их гибели. Количество воды, проходящей через растения в процессе вегетации, огромно. К примеру, каждый гектар посевов пшеницы потребляет около 2000 тонн воды, а кукурузы и свеклы – более 6000 тонн.
Накопление, сохранение и рациональное использование влаги – актуальнейшая задача каждого земледельца. Поэтому необходимо максимально использовать все агроприемы, способствующие пополнению запасов в почве продуктивной влаги, что в значительной степени определит будущий урожай.
Курская область относится к зоне умеренного увлажнения со среднегодовым количеством осадков 532-640 мм, что эквивалентно 5320-6400 тоннам воды на гектар. В почву влаги поступает значительно меньше, чем выпадает ее в виде осадков, так как часть ливневых осадков испаряется и стекает в рельефные понижения, а зимние осадки теряются со стоком талой воды. Снег сдувается с полей и тоже теряется для растений.
Кардинально решить проблему водонакопления и предотвращения эрозионных процессов позволяют специально сконструированные адаптивно-ландшафтные системы земледелия, максимально приспособленные к природно-ресурсному потенциалу. В обычных же системах земледелия существенно увеличить поступление в почву продуктивной влаги можно грамотным использованием известных лесомелиоративных мероприятий и агротехнических приемов.
Прежде всего, это правильно сконструированные, ухоженные полезащитные лесные полосы, обладающие целым комплексом полезных свойств. Они способствуют снижению скорости ветра, задержанию и равномерному распределению на полях снега, уменьшению поверхностного стока атмосферных осадков, повышению влажности почвы, предотвращению дефляции, предохранению посевов сельскохозяйственных культур от вымерзания, засухи, суховеев, пыльных бурь и, в конечном счете, росту урожайности сельскохозяйственных культур. Лесные полосы играют и природоохранную роль, являясь частью экологического каркаса агроландшафта.
Однако полезащитные лесные полосы способны на протяжении длительного времени успешно справляться со своим многоплановым предназначением при надлежащем за ними уходе. Их конструкция должна поддерживаться продуваемой конструкцией при размещении древесных пород в 2-3 ряда на ширине 10-12 м.
Накопление почвой влаги прямо пропорционально скорости впитывания выпадающих осадков, которая в свою очередь состоит в тесной связи с плотностью почвы. С возрастанием плотности в почве резко уменьшается количество влаго- и воздухопроводящих пор и, соответственно, понижается ее способность впитывать влагу. Уже при плотности 1,3 г/см3 (верхний предел оптимума суглинистых почв, характерных для Курской области) количество пор снижается почти вдвое. По следам же техники часто наблюдается плотность 1,5-1,6 г/см3, когда влаго- и воздухопроводящие поры отсутствуют вообще.
Первостепенное значение имеет выполнение приемов, способных удержать хоть какую-то часть стекающей с полей благодатной влаги. Делается это разуплотнением пахотного и подпахотного горизонтов вместе с плужной подошвой и повышением таким образом водопроницаемости почвы. Из разуплотняющих приемов наиболее распространено рыхление на глубину до 45 см чизельными плугами. Особенностью чизельных плугов является неполное подрезание обрабатываемого почвенного пласта, т.е. они не дают сплошного ровного дна борозды, но и не образуют плужную подошву.
Мудрые агрономы выполняют глубокое рыхление осенью до того момента, когда почва промерзнет на глубину 5-7 см. Чизельные агрегаты должны перемещаться поперек склона, чтобы создать наиболее ощутимые препятствия стоку талых вод. Расстояние между проходами агрегатов составляет: 1,5-2,0 м – на склонах более 30; 10-15 м, если крутизна склонов не превышает 30. Лучших результатов достигают при оснащении агрегатов навигационной системой GPS и перемещении их по горизонталям местности. Углублением подпахотного горизонта в обязательном порядке должна дополняться выровненная отвальная зябь, широко применяемая под сахарную свеклу и другие пропашные культуры. После глубокого рыхления зябь даже в мерзлом состоянии может поглотить как минимум 250-270 тонн/га воды, что, во-первых, способствует пополнению запасов продуктивной влаги и, во-вторых, предотвращает сток талых вод и развитие эрозионных процессов.
Приема глубокого рыхления почвы можно избежать, если применять для отвальной вспашки плуги с почвоуглубителями, монтируемыми сзади отвальных корпусов.
Высокий уровень накопления продуктивной влаги обеспечивает щелевание посевов озимых зерновых культур и многолетних трав. Однако после прохода щелевателей с пассивными рыхлителями почва вспучивается по обе стороны от щелей и под действием осадков к весне заиливает щелевое пространство. Способность щелей поглощать талый сток от этого несколько понижается, а часть растений в зоне щелей шириной 40-50 см в засушливые годы может выпасть.
Взаимоувязанным дополнением глубокого рыхления почвы является снегозадержание. Со снегом выпадает, как правило, более 30% годовой нормы осадков, что делает снег важнейшим источником влаги для первой половины вегетационного периода растений. Кроме того, создание снегозадержанием мощного снежного покрова служит надежной защитой озимых культур и многолетних трав от вымерзания. Синергизм глубокого рыхления почвы и снегозадержания состоит в меньшем промерзании почвы и за счет этого ее лучшем увлажнении при таянии снега и сокращении стока талых вод.
Снегозадержание проводят снегопахами-валкователями путем поделки на зяби, посевах озимых и многолетних трав снежных валков поперек господствующего направления переноса снега. Высота валков должна в 2-3 раза превышать толщину снежного покрова. Расстояние между валками не более их 20-кратной высоты, измеряемой от поверхности необработанного снега. В зависимости от погодных условий прием выполняют 2-4 раза. Начинать его необходимо в максимально ранние сроки, но при толщине снежного покрова не менее 10 см.
По данным научно-исследовательских учреждений и производственных предприятий, применение влагосберегающих приемов в случае климатического среднемноголетнего увлажнения позволяет дополнительно накопить 250-400 тонн/га влаги, сократить поверхностный сток в 5-8 раз и увеличить урожайность сельскохозяйственных культур на 10-20%. При засухе эффективность приемов влагосбережения существенно возрастает.
Иван Гуреев,
заведующий лабораторией Курского федерального аграрного научного центра, доктор технических наук, заслуженный изобретатель