В 90 случаях из 100 первая глава научной работы начинается с «Обзора работ предшественников». И лишь после этого делаются «Обобщающие выводы» и обосновывается срочная необходимость в нижеследующих доказательствах автора по вопросу о… без которых дальнейший прогресс человечества, безусловно, остановится. Следуя отработанному приему воздействия на психику читателя, мы заканчиваем названную первую главу. Правда, она растянулась на все шесть… Да и не мудрено: слишком уж многих предшественников пришлось помянуть. А непомянутых осталось еще больше, тех самых безымянных предков наших, которые, по выражению Глеба Успенского, «тысячу лет жили на этом самом месте и в настоящее время давно распаханы „под овес“ и в виде овса съедены скотиной».
Пришла пора подвести черту под «трудами предшественников», обобщить их опыт. Впрочем, каждая эпоха обрабатывает полученные в итоге прошлого опыта экспериментальные данные. Обрабатывает, конечно, по-своему. Хороший знакомый Глеба Успенского — Иван Ермолаевич, пошевелив грязными пальцами и запустив их в затылок, подсчитывал, что «только что сыты, больше ничего!». Теперь проблемы оптимального размещения сельскохозяйственных культур по пахотным площадям, все многочисленные вопросы, связанные с рациональным ведением сельскохозяйственного производства, обсчитываются на сложных электронно-вычислительных машинах. А прошло менее ста лет!
Невероятный скачок сделала страна: от лапотной, нищей России к могучей, индустриальной, социалистической державе. Встал бы из-под овсов Иван Ермолаевич — долго бы чесал в затылке… Года два тому назад колхоз имени Кирова в Ростовской области внедрил у себя систему диспетчеризации. Пахотной земли у него 30 тысяч гектаров. И почти у каждого поля — телефонный столб с розеткой. Забарахлил трактор, запоздало горючее — подошел тракторист к столбику, воткнул вилку, и в диспетчерской раздался звонок. Нередко на колхозных машинах можно видеть и радиопередатчики.
Да, визит Ивана Ермолаевича оказался бы любопытным. Но и только. А вот визит в прошлое был бы еще и поучителен. Давайте-ка перенесем колхоз имени Кирова на 100 лет назад, в год 1872-й, перенесем со всей его техникой, диспетчеризацией, с элитным посевным материалом, минеральными удобрениями и научно организованным севооборотом.
Сейчас колхоз получает в среднем (за последние годы) 23 центнера с гектара. А сколько он получил бы в 1872-м?
Все опрошенные мной агрономы ответили в один голос: больше. Ответ неприятный. Ведь он означает, что за истекшие 100 лет мы продолжали разрушать землю точно так же (или больше), как и Иваны Ермолаевичи. Но, может быть, все на них и свалить? Благо безграмотны они и из-под овсов не вступят в дебаты?..
Многолика природа. Многолико и земледелие, ибо оно самым тесным образом связано с местообитанием человека. Древние египтяне понятия не имели о подсеке, а пермяки возмутились бы, если бы их заставили затоплять поля водой. В середине XX века стало очевидным, что единой системы ведения земледельческого производства и единых севооборотов быть не может.
На современном уровне знаний свойств почвы и растений доказана целесообразность дифференциации приемов агротехники. Эта дифференциация обязательно учитывает и экономические факторы, и необходимый уровень и направление развития животноводства, и географическое положение данного сельского района относительно городских и промышленных центров, путей сообщения, и прочая, и прочая. Так, например, вся территория ГДР поделена на 19 почвенно-климатических зон и 46 производственных областей. Каждое из этих подразделений имеет практически свой собственный севооборот и свою структуру посевных площадей.
Таким образом, оптимальная система и севооборот для каждой местности свои. Различают, например, паропропашные, зернопропашные, пропашные, плодосменные, кормовые, травопольные и специальные типы севооборотов. В каждом из них стараются наиболее целесообразным образом (с точки зрения как агрономии, так и экономики) сочетать посевы зерновых, пропашных, масличных, кормовых и различных специальных культур. Растения занимают либо всю пахотную площадь, либо часть ее на год остается «гулять под паром».
«Системный» подход к проблемам земледелия в конце концов дал свои плоды. Предыдущие главы должны были убедить читателя в том, что порознь взятые обработка земли, ее удобрение и севообороты никак не могли решить проблемы повышения плодородия. А вот вместе взятые, увязанные в одной системе, приуроченной к конкретным почвенно-климатическим условиям, они оказались мощным оружием. Именно системный прием обеспечил в последние 70 лет рост урожаев в Западной и Центральной Европе в два-три раза.
Существенно повысились урожаи и в нашей стране, особенно в ее нечерноземных областях. Пора ли, однако, «почить на лаврах»?
В 1954 году в нашей стране началось интенсивное освоение целины на территории Казахстана, Алтайского края и Западной Сибири. Уже в первый год освоения появились признаки ветровой эрозии, а к 1958 году она охватила значительные площади. Ежегодно эрозия на нашем черноземном юге продолжает уносить тысячи гектаров пашни. Кто виноват в этих огромных потерях?
И агрономическая наука отвечает (надо сказать, вполне самокритично): существующая традиционная система обработки земли. Как бы хороша традиция ни была, наступает время, когда она становится на пути прогресса.
Обработка почвы — одно из главных звеньев системы земледелия. Но не слишком ли грубыми орудиями являются плуги и культиваторы? Очень уж разнообразны и сложны свойства почвы. И механизм их регулирования, казалось бы, должен быть очень тонким. А что, собственно, может делать почвообрабатывающее орудие, чтобы обеспечить это регулирование?
Во-первых, разрыхлить почву. К настоящему времени доказано, что каждое растение любит почву только вполне определенной плотности. При отклонениях от этого оптимума в ту или иную сторону урожаи падают.
Во-вторых, перевернуть пахотный слой. Правда, теперь уже агротехника далеко не во всех случаях и не для всех зон столь безоговорочно требует этого приема. И все же оборот пласта считается полезной операцией в подавляющем большинстве случаев. Его необходимость обычно оправдывается следующими доводами:
а) За год по полю проезжает довольно много тракторов, автомашин и различных сельскохозяйственных орудий. Их колеса истирают верхний пахотный слой в пыль. Предполагается, что, будучи заделана на достаточную глубину, эта пыль за год «оструктурится».
б) Просачиваясь сквозь почву, дождевая и талая вода вымывает из верхних слоев ценные коллоидные частицы и растворимые соли. Все они оседают в нижних горизонтах. Значит, следует вернуть их на место.
в) Перевернув почву после уборки урожая, мы отправляем растительные остатки гнить на глубину. Это возврат земле «органики». Небольшой, конечно, но все же возврат.
г) Переворачивая пласт, мы перемещаем с поверхности в глубь пашни вместе со стерней и семена сорняков, вредителей растений и уже пораженные ими и являющиеся очагами заразы стебли растений. Если все они попадут на достаточную глубину, то задохнутся, погибнут. Следовательно, почвообрабатывающее орудие выполняет роль гробовщика.
Таковы соображения в пользу оборота пласта.
В-третьих, перемешивать почву. Ряд специалистов считает, что именно при перемешивании образуется хорошая, прочная структура. Помимо этого, «взбалтывая» пахотный горизонт, мы равномерно размещаем в нем удобрения.
В-четвертых, выровнять почву. Поле должно быть ровным, плоским как стол. Разные волны и гребни на нем — помеха работе машин, неравномерность водного режима, повышенное испарение.
В-пятых, уплотнить почву. После посева уплотнение верхних слоев позволяет семени легче и полнее «войти в контакт» с окружающей средой. В засушливый период прикатывание тоже иногда вещь невредная: оно способствует образованию капилляров и подтягивает снизу влагу в верхние горизонты.
В-шестых, уничтожить сорняки. Но теперь уже не за счет погребения заживо, а за счет периодически устраиваемых им «варфоломеевских ночей». Вырезание сорняков чаще всего проводят в паровом поле, так как посевы зерновых не позволяют вести эту борьбу одновременно с выращиванием урожая, и при возделывании пропашных, когда в процессе вегетации культурных растений производится прополка.
В общем, задач, как видим, немало. Посмотрим теперь, какова техника их решения.
Сначала, конечно, идет плуг. Что он собой представляет, мы уже знаем. Добавить осталось немногое.
Прежде всего об обороте пласта. Картинка, изображающая, как пласт-кирпич плавно переворачивается, кувыркаясь с угла на угол, конечно, лишь выдает желаемое за действительное. Практически пласт при соприкосновении с лемехом плуга сразу же теряет свое правильно-прямоугольное очертание и разваливается на более или менее крупные глыбы и комки. Так что правильного оборота обычно не получается и часть растительных остатков оказывается либо незаделанной, либо похороненной слишком мелко.
Затем крошение, которое дает плуг, недостаточно — это не тот оптимум, которого требуют растения. Следовательно, вслед за плугом следуют другие орудия.
Борона. Ее обычно цепляют за плуг сзади, иногда она работает в паре с культиватором, но очень часто и как самостоятельное орудие. Волочить бороны по полям приходится и по посевам озимых, ранних яровых, пропашных культур и многолетних трав. Боронование позволяет получить мелкое поверхностное рыхление почвы, ее перемешивание в тонком слое. Борона выдергивает или срезает мелкие сорняки и немного выравнивает поле.
Типов борон несть числа. Самая простая, гвоздевка — от всем знакомых грабель. Рабочий орган у нее — примитивный зуб, гвоздь, царапающий почву. Дисковые бороны потяжелее зубовых. Землю они рыхлят сферическими дисками, которые собираются в батареи наподобие отопительных; они волокутся по полям, дробя крупные глыбы. Существуют еще звездчатые, сетчатые, ротационные и прочие представители семейства борон.
Перед вспашкой убранного поля осенью его рекомендуется пролущить. Лущильник — это тот же плуг, только пашущий очень мелко и плохо оборачивающий пласт. Частенько вместо плужных корпусов на лущильниках устанавливаются диски. Задача этого орудия — мелко взрыхлить почву с поверхности, обеспечить хорошие условия для прорастания семян сорняков. Коварный агроном выступает здесь в роли провокатора: как только сорняки прорастут, на поле выйдет плуг и устроит им массовые похороны.
После плуга и бороны идет третье по значимости орудие — культиватор. Культивация преследует все те же цели: рыхление земли, уничтожение сорняков. Помимо этого, культиваторы применяются и для других операций: для внесения удобрений (подкормки), окучивания крупных растений, растущих на грядах, прореживания (букетировки) свеклы и других пропашных.
Рабочие органы культиваторов — плоские, копьевидные, заостренные клинья, так называемые стрельчатые и долотообразные лапы, бритвы и прочие инструменты для того, чтобы сминать, давить, рвать почву и срезать, отрывать, вырывать из нее сорняки.
Самыми простыми являются орудия для выравнивания и уплотнения поверхности поля. Для первой операции используется один или несколько связанных цепями брусьев, чаще деревянных. Это шлейф-волокуша. Она разглаживает поле. Уплотняет его каток — полый цилиндр, в который для веса наливают воду: иногда он с ребрами или выступами на поверхности, иногда гладкий, как тот, которым укатывают асфальт.
Теперь пора и посчитать, сколько же раз вонзаем мы острые предметы в грудь матери-земли?
Начнем с лета. Вот с поля ушли комбайны. Сразу же проводится лущение — это раз. Затем вспашка и боронование — это два. Если сеются озимые, то на этом дело и кончается. Если яровые, то пролежавшая до весны земля два-три раза культивируется и боронуется перед посевом. Как видите, при возделывании зерновых приходится производить в среднем не менее четырех разных обработок почвы за год.
С пропашными, техническими и специальными культурами дело обстоит сложнее. Предпосевная обработка здесь практически та же, но зато потом, в процессе роста растений, приходится несколько раз вновь выезжать в поле, чтобы рыхлить междурядья кукурузы и избавлять их от сорняков. Проехать по полю для этого надо еще не менее трех раз. В среднем набегает до семи-восьми разных обработок: вдвое больше, чем у зерновых.
Возня, как видим, немалая. Чтобы выполнить весь объем работ, которые требует система, надо проехать по полю тракторным агрегатом от четырех до восьми раз. А ведь это еще не все! Кроме системы обработки почвы, существует еще система ухода за растениями. Состоит она из двух подсистем: удобрения и борьбы с сорняками и вредителями растений.
Методы удобрений разработаны в совершенстве. И каждый из них связан с десятками и даже сотнями машин. О борьбе же с сорняками и разными «колорадскими жуками» и говорить нечего: всевозможных опрыскивателей и опыливателей просто несметное число.
На обе подсистемы приходится еще в среднем от двух до пяти выездов в поле.
А впереди еще уборка!
Итак, чтобы получить урожай, мы должны проехать по полю трактором, оснащенным сельскохозяйственной машиной, не менее 7–15 раз! О каком сохранении структуры почв после этого может идти речь! Значит, чтобы оценить влияние традиционной почвообрабатывающей техники на плодородие земли, нам следует оценить как качество их работы, так и их количество.
Начнем с последнего.
Как-то в одном из английских журналов по механизации сельского хозяйства мне бросилась в глаза красочная схема огромной машины. Оказалось — это комбайн для уборки и производства… жареной картошки. Художник, конечно же, пошутил. Однако появление на наших полях колоссальных по размерам и весу машин — дело далеко не шуточное. Стремление к повышению производительности приводит к рождению буквально механизированных мастодонтов. Оценивая влияние роста механизации на состояние почв, американские почвоведы Александер и Мидлтон пишут: «Механизация сельского хозяйства оказывает, по всеобщему признанию, существенное влияние на почвенную структуру. Сельскохозяйственные машины становятся все более и более крупными и тяжелыми. И хотя нагрузка на единицу площади почвы не увеличилась сколько-нибудь значительно, зато сама площадь, подвергаемая давлению машин, сильно возросла. Вес механизированных орудий и скорость их передвижения вместе с вибрацией, вызываемой работой мотора, способствуют общему уплотнению почвы, особенно там, где применяются агротехнические приемы, которые действуют разрушающим образом на ее структуру».
Итак, будьте осторожны с землей! Не отказаться ли нам от привычки топтаться по ней?
Когда Семюэль Гулливер осматривал Великую Академию в Лагадо, большое удовлетворение ему доставил ученый, «открывший способ пахать землю при помощи свиней. Этот способ должен был избавить земледельцев от расходов на плуги, рабочий скот и рабочих. Изобретение заключалось в следующем. На акре земли вы закапываете желуди, финики, каштаны и другие плоды и овощи, до которых особенно лакомы свиньи. Затем вы выгоняете на это поле штук шестьсот или больше свиней. В течение нескольких дней в поисках закопанных плодов они взроют землю, сделав ее пригодной для посева. В то же время они удобряют ее своим навозом… Все убеждены, что это изобретение при некоторых усовершенствованиях сулит огромные барыши».
Тайну обещанных усовершенствований унес в могилу автор «Гулливера» великий насмешник Свифт. Если бы он успел раскрыть ее, человечеству не пришлось бы в дальнейшем ни заботиться об обработке земли, ни мучиться над проблемой — не обуть ли корову… в шлепанцы.
Дело в том, что крупные и средние травоядные, передвигаясь по полям, существенно влияют на жизнь и растения и почвы. Дикие животные в этом отношении ничуть не лучше домашних. Так, например, в Африке слоны, гиппопотамы, буйволы и антилопы иногда коренным образом изменяют свои пастбища, объедая их и вытаптывая. Слоны, кроме того, производят немалые разрушения, прокладывая дорогу в джунглях и образуя прогалины, на которых любят собираться для коллективного отдыха и приема грязевых и водных ванн. Помимо того, симпатичные эти создания обожают лакомиться корнями некоторых деревьев. Не обладая, как свиньи, природным инструментом для подкапывания корней, слоны предпочитают просто корчевать полюбившиеся им деревья.
Большинство травоядных — копытные животные. При передвижении передний, заостренный край копыта срезает наиболее хрупкие части растений, а остальное раздавливает. Если по какой-либо причине животные долго остаются на одном месте, то последствия подобного вытаптывания оказываются весьма значительными. Плохо еще и то, что травоядные, как минимум, один раз в два дня должны посещать водопой. Спускаются они к рекам, конечно, в наиболее удобных, а следовательно, постоянно в одних и тех же местах. Появляются тропы — оголенные участки с выбитой травой. После бегемота, например, остается две строго параллельных «колеи» шириной 30 сантиметров каждая. Лишенные растительности полосы являются очагами эрозионных промоин, которые легко могут превратиться в овраги.
Однако по канаве двигаться трудно, поэтому тропа забрасывается, быстро зарастает, и эрозия прекращается. Так что в естественных условиях дикие травоядные не наносят никакого заметного ущерба растительности. Если бы было иначе, то фауна уже давно съела бы флору. Природа — прекрасный автоматический регулятор, она разрешает жить только такому количеству животных, которое может прокормиться данными видами кормов без ущерба для восстановления съеденных запасов.
С домашним скотом все обстоит иначе. Стада непрерывно растут, особенно быстро с начала XX века. Найти местá, не тронутые распашкой и пригодные для пастьбы, становится все более сложным делом. А пастбища должны соседствовать с усадьбами: за тысячи верст скот гонять не будешь (хотя и такое бывает). В результате большое количество копытных собирается на небольших площадях, существующее равновесие нарушается, и пастбища исчезают.
Первым следствием такой неумеренной пастьбы является постепенное вытеснение многолетних растений однолетними, что приводит к биологическому обеднению растительности. Многолетние благодаря мощной корневой системе способны накапливать большие резервы питания. Поэтому, едва оттает снег, корни обеспечивают быстрое поступление воды и развитие надземных органов за очень короткий срок. Но если как раз в этот период листья и стебли будут съедены, питательные запасы истощатся и растение погибнет. Место многолетних постепенно займут однолетние, и на смену полноценному корму придут колючки, бурьян.
Многое еще зависит и от устройства хватательно-жевательного аппарата животных. Так, например, белый носорог обладает укороченной мордой с режущей нижней и плоской верхней губами. Он идеально приспособлен к скашиванию травы. Черный носорог, напротив, предпочитает кустарник и деревья. Для поедания их его верхняя губа вытянута небольшим «хоботком». У коровы хватательный аппарат устроен примерно как и у белого носорога: он позволяет ей объедать траву, оставляя стебель нетронутым на длине 1–2 сантиметров от земли.
Разные виды носорогов, поделившие кормовые пространства по вертикали, никак не конкурируют. А вот овца уже серьезный конкурент корове. Она съедает весь стебель вплоть до корня; после нее крупному рогатому скоту на пастбище делать нечего. Что касается козы, то она не брезгует и корнями. Коза — животное, ужасно вредное. Некоторые исследователи считают даже, что именно это смешное бородатое существо явилось причиной упадка античного земледелия. Правда, с этим можно спорить. Зато совершенно твердо установлено, что именно козы (в содружестве с ослами и кроликами) сожрали весь растительный покров островов Зеленого Мыса и превратили в пустыню страну, которая когда-то считалась раем земным.
Уничтожение растительности на пастбище приводит к уже знакомым нам последствиям: оголению земли, ухудшению ее структуры, уплотнению и распылению. Как результат — эрозия, появление оврагов, пыльные бури, наступление пустыни.
Сокращение и даже полное исчезновение пастбищ вынуждает переходить к стойловому содержанию скота и внедрять в животноводство средства механизации и автоматизации. Первой на этот путь встала густонаселенная Европа. Для свиней больших неприятностей этот метод не принес. Сейчас разработаны темные свинарники, где свет зажигается только на период кормления: остальное время — от своего рождения и до визита на мясокомбинат — свинья спит.
Несколько хуже с крупным рогатым скотом: он требует несколько большей свободы содержания. Пастись ему приходится лишь по обочинам дорог да на сжатых полосах осенью. Заливные луга стали роскошью: их съели гидростанции. И совсем уж плохо овцам и лошадям, вовсе не выносящим постоянного пребывания на привязи. Их вытесняют в отдаленные районы, в горы, в полупустыни.
Конечно, стойловое содержание — это выход из положения. И хотя при этом приходится сталкиваться с проблемой полноценных кормов, зато снимается проблема коровьих шлепанцев. А вот трактор, вытеснивший лошадь, в стойло уже не загонишь. Год от году его размеры, мощность, а соответственно и вес, все увеличиваются. Современный К-700 — истинный слон рядом с первым ХТЗ. Взгляните как-нибудь с самолета на обработанное поле. Вы легко обнаружите на нем прямые, а часто и очень замысловатые следы — это шел трактор. Следы остаются надолго: если трактор прошел по иссушенной земле, то колея может остаться бесплодной на несколько лет. Вот и приходится конструкторам думать над тем, какие надеть на трактор валенки, снизить удельное давление его на почву. И тем не менее это помогает мало: слишком уж много мы ездим по своим полям.
А что делать? Не летать же по воздуху, Некоторые исследователи отвечают на этот вопрос положительно.
Уже немало сельскохозяйственных машин получило крылья; в будущем семья крылатых земледельцев возрастет еще больше. Предлагаются и машины на воздушной подушке вместо колес, хотя рациональность их весьма спорна. Кажется, наиболее перспективен вариант так называемого мостового земледелия.
Проект его предусматривает использование на поле вместо тракторов огромных мостовых кранов, которые будут передвигаться по стационарным рельсовым путям, проложенным вдоль обрабатываемых участков. В этом случае давление колес на почву снимается, все процессы и операции автоматизируются, а управление может осуществляться по радио.
Но это, конечно, будущее, хотя, может быть, и не столь отдаленное. В настоящем же приходится думать об ограничении числа полевых операций, о сокращении количества обработок.
Следующая серьезная проблема возникает в связи с принятой системой удобрений земли и борьбы с сельскохозяйственными вредителями. По мнению многих ученых, одним из последствий этой системы является неполноценность питания людей. А неполноценное питание — это болезни.
Первая серьезная опасность — нехватка витаминов. Спрос на искусственные витамины непрерывно возрастает. Пик наступает весной, после зимнего голодания, вызванного недостачей свежей растительной пищи. Помните, Пушкин жаловался: «весной я болен»? И это не поэтический сплин, а просто авитаминоз.
Пушкин был городским жителем. Именно горожанин в наибольшей степени страдает от неполноценности питания, и именно город — основной потребитель синтетических витаминов. Отсюда-то и навязшая на зубах легенда о нашем прадеде, который шутя гнул подковы, выпивал по ведру «зелена вина» и наутро вставал без головной боли и таблеток пирамидона.
Но почему все-таки возникает проблема неполноценности питания?
Полезен ли волк? Вопрос, казалось бы, странный. За шкуру волка и сейчас дают немалое денежное вознаграждение. Но вот интересный факт.
Волк вреден. А лось, напротив, полезен. Поголовье лосиного стада тщательно оберегается и учитывается. Подсчеты его, однако, привели к удивительному выводу: в тех местах, где волков больше, больше и лосиное стадо, там же, где хищника нет, лоси чуть ли не вымирают.
Дело в том, что в штате матушки-природы волк сидит на должности санитарного врача. Но врач больных лечит, а волк их попросту съедает. Метод жестокий, негуманный, зато очень действенный: он делает стадо более здоровым, потомство рождается только от самых сильных родителей — значит, и оно будет здоровым и жизнеспособным. Убрал человек волка — и начали лоси болеть, захирело стадо, стало вырождаться…
По мнению некоторых ученых, роль волка в растительном мире выполняют насекомые, болезнетворные микробы и прочие вредители. Они тоже «пожирают» прежде всего самых слабых. И это вполне вероятно: ведь инфекция всегда поражает в первую очередь слабый организм («все болячки к нему липнут»). У меня в саду, например, гусеницы решительно обходят вниманием молодые побеги сливы, старые же ветки обгладывают дочиста.
Если насекомые, как и волки, предпочитают поедать слабых, больных и старых — следовательно, основное внимание следует направить на то, чтобы вырастить здоровое растение. Но здоровье растения — от здоровья почвы. Нехватка в последней тех или иных элементов приводит к их нехватке в теле растения.
Животноводы часто жалуются: вполне упитанные и внешне здоровые свиньи периодически приобретают странную привычку грызть друг у друга хвосты. Страсть хвостоотгрызания объясняется неполноценностью минерального питания. Установлено, что в ежедневный рацион свиньи должны входить миллиграммы железа, кобальта, меди, молибдена и прочих элементов. Поскольку в кормах их содержится недостаточно, животные стремятся похитить их друг у друга столь своебразным способом (хвосты, а не уши грызут потому, что удобнее). Чтобы отучить свиней от пагубной привычки, необходимо вносить в корм специальные микродобавки из соединений этих элементов.
Дело это сложное и хлопотное. Однако вспомните: все перечисленные металлы входят в меню не только животных, но и растений. Именно последние доставляют их в кормушку свиньи. Значит, неполноценное питание свиньи — нехватка микроэлементов в корме, а нехватка в корме — следствие их нехватки в почве. В свою очередь, неполноценное питание скота — меньше мяса, молока, масла; но не только меньше, а и худшего качества. Вот откуда протянулась цепочка, в конце которой обед на вашем столе. Начало ее все в той же почве. И не случайно в Директивах XXIV съезда КПСС говорится о необходимости «широко внедрять применительно к почвенно-климатическим зонам эффективные способы использования минеральных удобрений в сочетании с применением органических удобрений, известкованием кислых почв…».
Как мы уже говорили, основных элементов питания растений — азота, калия, кальция, фосфора — в почве вполне достаточно. И если мы вносим дополнительно минеральные удобрения, то главным образом потому, что не научились еще использовать уже имеющиеся в земле запасы. С микроэлементами хуже. Дозы внесения их на гектар микроскопичны: щепотку соли надо разложить равномерно на одном квадратном метре. Смешивать же их с другими минеральными удобрениями не всегда возможно и всегда трудоемко.
Проблему эту решить все же можно. Просто следует вновь вспомнить о необходимости возврата. Возвращать надо прежде всего органическими веществами, а не искусственными минеральными.
Еще не было случая, чтобы мир потерял хотя бы один атом. Выйдя из земли, он последовательно становится собственностью растения, животного, человека. Последний не обязательно просто съест этот атом; он может превратить его в шерсть, волокно, технические масла; он может отправить его за тридевять земель и там выплеснуть в виде мутных ядовитых отходов промышленности.
И тем не менее все, что потреблено в той или иной форме людьми, никуда не исчезает. Нужно только научиться утилизировать то, что они расточительно бросают как ненужное. Надо создать вместо нарушенного естественного круговорота веществ круговорот искусственный. Задача эта грандиозно сложна. Но она разрешима. Причем разрешима даже сегодня — если не в целом, то в частном. Например, использование промышленного стока для нужд сельского хозяйства могло бы приносить колоссальную пользу уже сейчас. А ведь сточные воды пока что текут в реки, умерщвляя в них все живое.
Не забудем все же, что почва загрязняется не только водой. Через атмосферу в нее поступает также немалое количество промышленных отходов. И не только промышленных. Испытания атомных бомб привели к значительному увеличению фона радиоактивности на Земле. Немало продуктов деления попало в почву. С этим фактором тоже приходится считаться, хотя и не в такой степени, как с ядохимикатами.
Об отравлении почвы препаратами для борьбы с вредителями мы уже писали. Не все вредные последствия этого отравления еще выявлены и учтены. О том, как плохо мы представляем себе эти последствия, говорят недавние сообщения об отравлении океана.
Считают, что именно сельскохозяйственные препараты виновны в исчезновении рыбы на тихоокеанском побережье США. Одним из последствий использования ДДТ называется невероятно большое размножение так называемых венценосных морских звезд, естественные враги которых погибли от отравы. Теперь знаменитый Ив Кусто выясняет, как избавиться от этих прожорливых существ. Дело в том, что любимым их блюдом являются… острова, точнее, коралловые острова и рифы.
К 70-м годам текущего столетия большинство исследователей должно было признать, что использование ядохимикатов для борьбы с сельскохозяйственными вредителями дает неисчислимые побочные отрицательные последствия. Но весьма сомнительна и прямая результативность. Вполне вероятно, что именно яды способствуют все большему увеличению численности насекомых и росту их разновидностей. Насекомое легко приспосабливается к отраве, а вот враги его — прежде всего птицы — нет.
Конечно, если насекомых будет много, то они, вероятно, не побрезгуют и здоровыми растениями после того, как полакомятся больными. А оздоровление почвы, оздоровление растений, селекция последних — все это очень мощные, но пока еще слабо используемые рычаги борьбы с крылатыми волками. И, может быть, с их помощью и не удастся решить проблему на все 100 процентов. Но ведь в запасе еще различные биологические и механические методы борьбы!
Насекомые отнимают у нас сейчас не менее 10–20 процентов урожая. Видимо, столько же они отнимали и у первых земледельцев. Тратим же мы на борьбу с этими зловредными крылатыми тварями в тысячу раз больше, чем библейский Авель. При таких огромных затратах, право же, стоило бы поработать и над тем, как бы избежать ядохимикатов и обеспечить себе более полноценный стол, заставив голодать насекомое. Если оно хоть немного похоже на волка, то человечество выиграет битву с ним очень скоро.
Ничто из принятой человеком системы производства пищи не мешает ему заняться оздоровлением почвы. Болезнь почвы излечима. Хуже другое. Хуже то, что большинство систем освоения земли и обработки почвы приводят к развитию эрозионных процессов. Эрозия, действуя невидимо, точно ночной вор, буквально расхищает наше национальное достояние.
В 1372 году новгородский летописец записал рассказ об одной из битв князя Димитрия Донского: «…И сташа противу себе обе рати, Московскиа и Литовськиа въоружася, а промеж ими бысть враг крут и глубок зело и не лзе бяше полкома толь борзо снятися на бои и бяше им враг тьи во спасение».
Современное слово «овраг» в летописи звучит как «враг». И такое происхождение термина, обозначающего крупную промоину эрозионного происхождения, далеко не случайно. Недавно в Ростовской области было обследовано около 9 миллионов гектаров земли. На долю оврагов и балок пришлось почти 500 тысяч. Вместе с участками смытых почв овраги и балки занимают в нашей области 22,3 процента. В некоторых же северных районах этот процент возрастает до 41–46. Почти половина земли под оврагами!
Посмотрите, например, на небольшой кусок земной поверхности, изображенной на этом рисунке. Перед вами участок размером всего 48 на 35 километров, расположенный где-то на территории Донецкой области. На карту нанесено только то, что относится к оврагам и вообще к эрозионным рытвинам. Не напоминает ли вам этот рисунок морщинистое, склеротическое лицо старика?
На языке науки перед вами донецкий тип эрозионного расчленения. Проще же говоря — бросовые земли, которые уже не вспашешь.
Естественная, или, как ее называют, нормальная, геологическая эрозия насчитывает почти столько же лет, сколько и вся наша планета. Действие ее можно заметить, разве что прожив пару столетий. А ведь когда-то это была страшнейшая сила. За миллионы миллионов лет эрозии погребли горы в море и рассеяли их осколки по пустынным и безжизненным материкам.
Первоначальная эрозия, однако, была усмирена. Стихия, перед которой оказались бессильными грандиознейшие горные цепи, остановилась перед слабым растением с его ажурно-тонкой архитектурой строения, мягкими, податливыми стеблями и корнями.
Через миллионы лет после этого события на Земле появился человек. Именно он вновь развязал грозную силу эрозии. В отличие от геологической эта эрозия имеет ускоренный характер. Она так и называется ускоренной. И не случайно. Всего за несколько тысячелетий эрозионный процесс покрыл лицо планеты тонкой паутиной морщин.
Конечно, человек этого не хотел. Дело в том, что для возделывания культурных растений ему пришлось перепахать, уничтожить заросли их диких сородичей. После уборки урожая в ожидании нового посева или отдыхая «на пару» земля лежала раскрытой, такой же девственно беззащитной, как миллионы лет назад.
Если бы она была покрыта травой, то капли дождя попадали бы вначале на растения. Живая сила капель при ударе поглощалась бы эластичностью стеблей и листьев, и вода, стекая вдоль стебля, достигала бы земли уже обессиленная.
Когда же пашня ничем не прикрыта, дождевые капли, падая, ударяются о нее, уплотняют верхний слой; он теряет порозность, вода быстро загрязняется мельчайшими частичками, которые, увлекаясь потоками внутрь земли, забивают поровое пространство. Тем самым снижается водопроницаемость почвы: на уплотненной земле образуются лужи, а при наличии хотя бы малейшего уклона появляются ручейки и струйки. Для этого достаточно не только крупных, но и мелких неровностей. Поверхность почвы не обеденный стол, она вся изрезана небольшими повышениями и понижениями: бороздами, валами, комьями, оставшимися после прохода плуга, стеблями растений. Все эти неровности способствуют концентрации атмосферных вод, собирающихся в ручьи и струи.
Самые мелкие струи талой, дождевой и ливневой воды, размывая поверхность поля, создают заметные лишь при внимательном рассмотрении струйчатые промоинки — ложбинки. В результате ежегодной перепашки они сглаживаются, однако вновь и вновь появляются на новых местах при следующем снеготаянии, дожде, ливне. Несмотря на свою микроскопичность, эти струйки все же смывают с поверхности и уносят под уклон наиболее мелкие почвенные частицы. Вместе с тем растворяются и вымываются элементы питания растений.
Описываемый процесс получил название плоскостной эрозии. Происходит он, как мы видим, даже при строгой горизонтальности поля и отчетливо выражен при уклоне порядка одного-двух градусов. При больших уклонах и на длинных склонах образовавшиеся струйки имеют возможность объединить свои усилия, слившись в более крупные ручейки. Они уже создают крупные размывы — рытвины, водороины глубиной до 5, 10, 20 и более сантиметров. Рытвина глубиной в 5 сантиметров может быть легко сглажена при очередной перепашке поля. А свыше 20 сантиметров доставляет плугу уже существенные затруднения, здесь приходится пускать в ход экскаватор.
Если промоину уже невозможно сгладить обычной обработкой почвы, значит, беда зашла далеко и надо думать о мерах, которые рекомендуются для борьбы с овражной эрозией.
Эта фаза обычно является логическим следствием и продолжением первой. Но в некоторых случаях эрозия начинается сразу с овражной. К этому приводит, например, наличие грунтовых, не защищенных кюветами дорог на склонах, неправильное проведение лесных полос, собирающих мощные потоки дождевых и талых вод.
Вначале, пока глубина промоины не более 50 сантиметров, борьба с ней проста. Для этого напахивают на нее с двух сторон почву дорожными машинами или вручную, засевают многолетними травами, чтобы потоки воды текли бы по защищенной поверхности, не производя дальнейшего размыва.
Следующая фаза развития оврага начинается с момента образования обрыва, для чего достаточно в русле потока обвалиться нескольким крупным кускам грунта. Первый же такой оползень приводит к нависанию вершины оврага и появлению водопадов. Последние углубляют обрыв, нависшая вершина его теряет устойчивость и вновь обваливается, развивая оползень. Склоны оврага становятся крутыми, глубина достигает 12–15, иногда 25–30 метров.
Борьба с оврагом в такой стадии развития оказывается делом крайне дорогим и хлопотливым. Его не запашешь плугом, сколько ни паши. Поэтому прежде всего стараются укрепить его вершину, устранить возможность дальнейшего роста. Для этого место, где вода падает с обрыва, цементируется, забирается в специальный бетонный или кирпичный лоток. Если же падающая вода продолжает подмывать обрыв снизу, то прибегают к еще более дорогостоящему укреплению дна оврага, а также облесению. Все эти меры дают положительные результаты лишь при условии планомерного и постоянного их проведения при достаточно высоких затратах.
В следующей стадии развития овраг вырабатывает так называемый профиль равновесия. Постепенно углубляясь, он достигает наконец уровня «местной базы эрозии», то есть уровня реки, дна балки, в которую впадает овраг. В связи с этим скорость потока, бегущего по его дну, уменьшается, сокращается подмывание нависшего обрыва, он постепенно сглаживается, приобретая форму пологой кривой. Овраг существенно расширяется в поперечнике, но ведет себя более спокойно. Осыпи происходят менее часто, и на них даже появляются первые растения — пионеры, способные «выдержать жизнь» на перемещающейся почве, к тому же периодически засыпаемой сверху новыми порциями обвалов. Борьба с оврагами на этой стадии менее трудоемка.
Наконец происходит затухание оврага: он превращается в широкую балку с пологими склонами, обвалы которых происходят все реже и реже. Вездесущие растения заселяют склоны, и эрозия затухает. Бороться с оврагом на этой стадии не нужно. Можно даже приступать к его сельскохозяйственному освоению.
Овраги — это просто количественное, зримое уменьшение пахотной земли. Но этим дело не исчерпывается. Водная эрозия ворует у нас гораздо больше.
Эрозионная сила движущейся воды пропорциональна пятой степени скорости ее движения; размеры же частиц почвы, которые могут переноситься струями воды, пропорциональны уже шестой степени!
Таким образом, самый слабый ручеек, едва струящийся между комьями пашни, уносит частицы земли. Внешний вид почвы при этом почти не изменяется. Нарушается лишь незаметная глазу структура: дождевая или талая вода, падая на обнаженную поверхность, захватывает в раствор мелкие коллоидные частицы. Из почвы при этом выпадают связующие ее элементы, агрегаты теряют прочность, вымытые из них гумусные склеивающие частицы уносятся потоком, а на месте остаются одни крупные фракции: нерастворимые частицы больших размеров, образующие пористую среду, не способную сохранять ни влагу, ни коллоиды, ни минеральные соли. Следствием этого является обеднение земли элементами пищи растений, снижение урожайности. Ежегодно водные потоки, струящиеся по поверхности не защищенной пологом растительности почвы, уносят несколько миллиметров пахотного горизонта.
Но и это еще не все. Существуют и некоторые другие вредные побочные явления, связанные с водной эрозией и другими нарушениями водного режима земли.
Каждый год весной из вашего водопровода течет грязная вода: специальные сооружения не успевают очищать мутную воду паводков (вспомним: если скорость воды увеличится вдвое, то размеры переносимых ею частиц в 26, то есть в 64 раза!). Весной эрозионная деятельность воды особенно активна: водные потоки несут с собой огромное количество земли, смытой с пахотных площадей. Особенно «безобразно» ведут себя горные реки, вода которых цвета «кофе с молоком» увлекает с собой деревья и обломки горных пород. В низовьях скорость течения падает, и увлекаемый ил оседает. В некоторых случаях, как мы уже говорили, это совсем неплохо для человека: когда-то именно процесс заиления позволил ему воздвигнуть пирамиды. Однако в большинстве случаев этот процесс приводит к заносам судоходных плесов, портов, плотин, выходу из строя энергетических установок и прекращению судоходства. Многие долины полностью заполняются наносами, и реки начинают пробивать себе новый путь, иногда через места густозаселенные. Так, в 1850 году Хуанхэ неожиданно переместила свое устье на 350–400 километров к северу, избрав для впадения в море залив Бохайвань. Каприз реки обошелся дорого: тысячи людей погибли, десятки тысяч остались без крова и пищи. В свое время наводнения подобного рода опустошили многочисленные провинции в Соединенных Штатах, Индонезии, Франции. Заиление приводит в ряде случаев к полному выводу из строя гидроэлектрических установок, к прекращению орошения обширных сельскохозяйственных территорий и перебоям в снабжении водой промышленности и городского населения.
На территории нашей страны описываемые явления в последние годы особенно отчетливо наблюдались в Прикарпатье. Их изучение показало, что причиной является главным образом хозяйственная деятельность человека с нарушением правил эксплуатации горных лесов. Нарушения приводят к появлению катастрофически высоких паводков, селевых (грязе-камневых) потоков и ветровалам леса.
В далеком прошлом Карпаты были сплошь покрыты разновозрастными и разнопородными, устойчивыми против ветров, лесами. Интенсивная вырубка и последующее сельскохозяйственное освоение Карпат началось примерно 200 лет назад. Вырубавшиеся площади либо вспахивались, либо забрасывались, либо занимались под посадки деревьев. В качестве последних высаживались быстрорастущие, но неустойчивые к ветру породы ели. Большой урон лесу нанесла и прошлая война. В результате в последние 10–15 лет в газетах постоянно мелькают сообщения о наводнениях, селях, ветровалах леса и других стихийных бедствиях, обрушивающихся на Карпаты.
Конечно, не следует думать, что описанные катастрофы — следствие одной лишь неправильной системы освоения и обработки земли. Их сила зависит прежде всего от того, сколько снега выпадет за зиму, как дружна весна и еще от многих природно-климатических факторов. Однако человек здесь далеко не последняя буква в алфавите. Дождик да снег — они, конечно, «от бога». От человека же зависит, сумеет или не сумеет он задержать их на поле, не дать образоваться первичным потокам. Это тем более важно, что большинство земледельческих районов нашей страны размещается в зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения. Влагу надо уметь задержать на поле. Тогда не будет ни водной эрозии, ни катастрофических паводков на реках.
Ориентировочные подсчеты показывают, что за счет различных (о которых речь ниже) мероприятий по сокращению поверхностного стока воды и сноса снега через 10–15 лет растения смогут получить влаги более чем в два раза больше. Но увеличение потребления воды сельским хозяйством в два раза неизбежно приведет к снижению уровня рек, которые недополучат стекающую с полей воду. К этому неприятному результату следует добавить рост потребления воды промышленностью и населением, а также последствия полного осушения болот.
Казалось бы, странный вопрос — кому нужны болота? Ими заняты еще огромные площади в центральной части страны, на Украине и в Белоруссии. Нет хуже места, чем болото с его гнилым климатом, полчищами комаров, нездоровыми испарениями…
Все это так. Однако крестьяне уже очень давно заметили, что после осушения болот исчезает вода в колодцах.
Болота, располагаясь в низких местах, как бы подпирают собой грунтовые воды и не дают им уйти по невидимым подземным каналам еще глубже в чрево Земли. Дальнее болото и колодец на околице деревни — сообщающиеся сосуды. Уберите болото — и в колодце исчезнет вода.
А вот к какому выводу пришел украинский ученый С. М. Перехрест: «При снижении уровней грунтовых вод в песчаных и супесчаных грунтах с плохими капиллярными свойствами, какие преобладают в Полесье, урожай сельскохозяйственных культур снижается. Так, например, на землях овощного севооборота и на территории сада колхоза имени Кирова села Заворичи Киевской области после осушения болота, до постройки шлюзов-регуляторов на каналах, уровни грунтовых вод понизились примерно на 2 метра и урожай овощей, картофеля и фруктов резко снизился».
Вот так! Трудно человеку с переделкой природы. За что ни возьмись, все связано в ней одной цепью.
Конечно, болота надо осушать, и в конце концов это природное образование должно исчезнуть с лица планеты. Однако последствия этого процесса не всегда однозначны, и это следует учитывать. Систему осушительных каналов в большинстве случаев приходится делать двусторонней: дренируя почву, отводя излишнюю влагу, она в нужный период должна выполнять оросительные функции или функции подпора грунтовых вод. Но для этого система должна быть более сложной, снабжена шлюзами, соединена с искусственными водоемами и прудами, заменяющими исчезнувшее болото.
Что касается промышленного и городского стока, то уже в ближайшее время следует подумать о полном прекращении сброса его в реки и другие природные водоемы, так как это приводит к загрязнению не только речных, но и подземных вод. Основная часть промышленности должна быть переведена на оборотное водоснабжение с замкнутым циклом и с частичным использованием сточных вод с полей орошения.
Понижение уровня грунтовых вод происходит не только в связи с осушением болот, но и благодаря слабому растительному покрову культурных полей, уничтожению степной дернины и в особенности лесов. Снижение водопоглощающей способности почвы, описанное выше, приводит к постепенному подтягиванию грунтовых вод к поверхности и интенсивному испарению их. Это, в свою очередь, ведет к обеднению подземных источников, подпитывающих в сухие периоды растительность и реки. Характерно в связи с этим описание ливня, который наблюдал один английский ученый в Кении в обезлесенной и подвергшейся эрозии местности. В течение нескольких минут сухая, бесплодная долина была затоплена потоком воды глубиной около четырех и шириной около 50 метров, который увлекал стволы деревьев со скоростью до 15 километров в час. В 11 часов поток достиг максимальной силы, а через шесть часов долину можно было перейти посуху! Так эрозия почвы и неправильное регулирование гидрографического режима земли ведут к иссушению земли, наводнениям, селям и прочим малоприятным явлениям.
Эрозия и все побочные ее последствия приводят к невозвратимым потерям почвы. И если еще сто лет назад эти потери казались незначительными, так как неосвоенных земель было еще очень много, то теперь настала пора борьбы за каждый смытый миллиметр почвы, за каждый клочок почвенного покрова планеты, надежно укрывающего ее и заставляющего нас забыть, что, по существу…
«Учение о почвообразовательном процессе родилось в тот день, когда Докучаев, изучая почвенный покров необъятной Русской равнины, доказал, что почва является природным телом, совершенно отличным от минерала, горной породы, растения, животного, и что ни свойства его, ни происхождение, ни развитие нельзя смешивать со свойствами, происхождением и развитием других тел, принадлежащих к трем царствам природы». Так начинает свою великолепную книгу «Африка — умирающая земля» французский ученый Жан-Поль Гарруа.
Только под влиянием русской школы почвоведения научный мир убедился наконец, что тонкий слой земной коры, образующий ее наружный твердый горизонт, не только не является «мешающим покровом», не позволяющим геологу проникнуть к коренным породам, но составляет особое природное тело, которое, взаимодействуя с литосферой, атмосферой и биосферой, больше всего участвует в образовании среды, предназначенной для развития органического мира.
Однако понадобилось еще не менее половины столетия для того, чтобы сама практика современного земледелия привела к мысли, что этот самый тонкий слой почвы, образовавшийся в течение веков и обеспечивающий существование человека, животных и растений на Земле, может быть довольно быстро и легко удален. И тогда мы убедимся, что практически живем на Луне. Почва — единственное, что отличает поверхности этих двух небесных тел друг от друга, если, конечно, не считать атмосферы (над лунными цирками и морями стоит вечная тишина, не нарушаемая даже шепотом ветра).
Ветровая эрозия механизмом своего действия во многом напоминает водную. Однако ветер имеет плотность в 800 раз меньшую. Следовательно, при одинаковой скорости он способен переносить частицы в 800 раз меньшие, чем вода. Поэтому, хотя скорость движения воздуха превышает скорости водных потоков, влажная почва прекрасно противостоит ветровой эрозии. Силы ветра не хватает на то, чтобы разорвать связи между отдельными частичками мокрого грунта, и районы достаточного или избыточного увлажнения почти никогда не страдают от ветровой эрозии.
И все же ветер крадет у нас земли ничуть не меньше, чем вода. Да и что такое ливень — пусть «как из ведра», но кратковременный — по сравнению с господствующими ветрами, упорно дующими изо дня в день неделями и месяцами!
У самой поверхности земли ветер обычно почти не чувствуется, так как тормозится микронеровностями. Если даже на высоте флюгера бушует ураган, то над почвой в 15 сантиметров скорость воздушного потока чрезвычайно редко превышает 6–7 метров в секунду. Но, оказывается, и этого достаточно, чтобы стронуть с места частицы диаметром менее одного миллиметра. И если в поверхностном слое почвы содержится таких частиц больше 50 процентов и она не защищена растениями или стерней, то начинается эрозионный процесс.
Крупные частицы, подталкиваемые ветром, перекатываются с места на место; частицы диаметром от 0,5 до 0,1 миллиметра движутся скачками; а еще более мелкие подхватываются им и поднимаются на большую высоту. Наибольшую опасность представляют «скачущие частицы». Непрерывно подпрыгивая, они с силой ударяют по крупным комкам, отбивая разные кусочки. Мелкие немедленно подхватываются ветром и уносятся, а средние, в свою очередь, начинают подпрыгивать и разрушать более крупные. Получается нечто вроде цепной реакции.
Так ветер сортирует, как веялка-сортировка, частицы почвы по размерам; мелочь уносится за сотни и тысячи километров, а покрупнее останавливаются у местных преград (лесопосадок, стен домов, подножия холмов и т. п.).
Первые совершенно теряются для земледелия данного района. Правда, состоя из наиболее плодородных коллоидных частиц, эта тончайшая пыль повышает ценность почвы в том месте, где она упала. Пыльные бури 1969 года унесли громадное количество чернозема с территории Ростовской области, который большей частью потонул в океане, а немного его упало на Италию. Правда, не установлено, помог ли он итальянским крестьянам повысить урожайность.
Задерживающиеся у естественных и искусственных преград частицы почвы диаметром до 0,5 миллиметра образуют наносы на границах полей и зачастую настолько изменяют рельеф, что делают их непригодными к обработке.
Как уже отмечалось, эрозия начинается на оголенных, лишенных растительности площадках. В дальнейшем же разгулявшаяся стихия поражает и растения, так как песчинки, двигаясь с большой скоростью, иссекают стебли растений.
Культурные растения всегда, как известно, высеваются правильными рядками. В рядках почва хорошо связана корнями растений и не поддается разрушающей силе ветра. В междурядье же ветру есть где разгуляться — здесь-то он и черпает материал для своей цепной реакции. Таким образом, вначале выдуваются междурядья. Растения оказываются как бы на небольшом холмике, корни обнажаются, и тогда ветер приступает к их уничтожению: песчинки перерезают тонкие корневые волоски, и растение погибает.
Как и плоскостной смыв, ветровая эрозия часто начинается исподтишка, поражая сначала места наименьшей сопротивляемости, поверхность которых она терпеливо и методично расширяет. Зародышем эрозии могут быть случайно обнажившиеся поляны, располагающиеся на небольших возвышениях. Расширение такой площади происходит за счет постепенного разрушения соседней растительности. Пораженные эрозией участки с течением времени соединяются друг с другом, разрушаются последние остатки растительности и эрозия, как раковая опухоль, разрастаясь, душит все живое. В конечном итоге на разрушенной площади остается лишь пыль, легко развеиваемая ветром.
Особенно подвержены ветровой эрозии земли, в составе которых много легких пылеватых частиц. Структурная почва, состоящая из комков диаметром от 1 до 10 миллиметров, — эрозионноустойчива. Однако с разрушением коллоидных элементов, скрепляющих агрегатные комки, связанность отдельных частиц в агрегате снижается, и они легко разваливаются при микробомбардировке мелкими песчинками.
Особенно опасна эрозия в засушливых районах, так как связанность комков резко слабеет вместе со снижением их влажности. Если засуха иссушила поверхность земли, лишившейся к тому же своей плотной дикой растительности, первый же сильный ветер способен произвести в ней потрясение невероятной силы. За несколько часов пейзаж может полностью преобразиться. Тучи пыли и песка затмевают небо. С неистовой силой, которую трудно себе представить, песок бомбардирует растения и разрывает на части их надземные органы; душит животных и людей; истирает в пыль все попадающиеся на его пути твердые тела…
Правда, такое бедствие случается сравнительно редко. Пыльные, или черные, бури повторяются один раз в 5, 10 или 20 лет. Они развиваются при очень сильном ветре, в течение непродолжительного времени сносят слой почвы до 5–25 сантиметров и губят посевы на значительных площадях. Но помимо этих бурь, есть еще и повседневная ветровая эрозия, которая каждый год медленно, незаметно, но постоянно разрушает почвы, снижает урожай, губит посевы.
Если конечным итогом водной эрозии является образование оврага с устойчивыми пологими склонами, то ветровая эрозия приводит к образованию пустыни, — пространства, покрытого вечно подвижными и вечно курящимися барханами.
В 1943 году, в самый разгар мировой войны, в Соединенных Штатах вышла в свет книга не очень богатого и не очень ученого фермера Эдварда Фолкнера. Называлась она «Безумие пахаря». На обложке красовался брошенный в борозде и затянутый паутиной плуг. Книга не слишком изобиловала научными доводами. Зато автору нельзя было отказать в остроумии и полемическом задоре, с которыми он обрушивался на современное ему механизированное сельское хозяйство. Фолкнер писал: «Мы снабдили наших фермеров бóльшим тоннажем машин на человека, чем любая другая нация. Наше сельское население стало использовать эти машины так, что почва разрушается у нас гораздо быстрее, чем это делается у любого другого народа… Одной из постоянных загадок является тот факт, что бедный египтянин, который ковыряет землю древней кривой палкой, может производить на акр площади больше продукции, чем его британский сосед со своими новейшими, самыми современными машинами. Объясняется это тем, что бедный крестьянин не может приобрести орудий и машин, которые лишили бы его возможности продолжать выращивать высокие урожаи».
«Антимеханизаторские» высказывания Фолкнера не были основным содержанием книги. Главной ее целью являлось доказательство, что «плуг — величайшее проклятие земли». Впрочем, первым сказал «а» не Фолкнер.
В 1899 году в Киеве была опубликована книга И. Е. Овсинского, в которой впервые в истории агрономии на основе многолетних опытов разрабатывалась законченная по своей стройности и обоснованности «бесплужная» система обработки почвы. Вместо вспашки Овсинский предлагал рыхлить землю (мелко — не глубже 5 сантиметров) специальными ножевыми культиваторами. Главной целью обработки он считал борьбу с сорняками, в остальном же целиком полагался на природу, которая-де «сама свое возьмет».
Система Овсинского вызвала много споров. Этим она схожа с системой Фолкнера. Похожи и сами авторы своими судьбами: оба они были «чистыми практиками» и оба сполна «получили по заслугам» от своих ученых коллег. Овсинскому досталось больше — он был первым. Правда, в Бастилию, как Бернара Палисси, его за крамолу не заточили (все же плуг-то, он от бога!). Но уж зато ругали хорошо и долго — куда больше, чем он прожил. Недобрым словом вспомнили И. Овсинского его оппоненты и в 1932 году, когда академик Н. М. Тулайков вновь ставил все тот же вопрос: «Не достаточно ли, на самом деле, подготовить наилучшим образом тот слой почвы, в котором мы намерены поместить семена растений при их посеве, если корни молодого растения уже через несколько дней уйдут за этот вспаханный по всем правилам науки слой почвы?»
Опытная проверка положений Овсинского была организована в начале текущего века. Результаты она дала самые неопределенные: кое-где урожай оказывался больше, кое-где — меньше.
В 1913 году стали известны результаты работы другого опытника — французского фермера Жана. Этот тоже предлагал отправить плуги на переплавку. Вместо них рекомендовалось пользоваться специальным дизель-культиватором — орудием с плоскими рыхлящими лапами, закрепленными на упругих пружинных стойках. Почву рыхлили с его помощью многократно: начинали мелко и кончали глубиной до 20–25 сантиметров. Результаты Жан получал неплохие. После окончания первой мировой войны система его приобрела немалую популярность даже у ярых плугофилов — немцев. Во всяком случае, к 1930 году немецкие агрономы в лице одного из видных своих представителей, М. Краузе, должны были признать после дискуссии относительно системы Жана: «Стало ясно не то, что мы должны поставить плуг в угол, а то, что мы до сих пор слишком много пахали».
Главное же, что укрепило позиции плугофобов — это последствия пыльных бурь в США и Канаде в начале 30-х годов. Так что Фолкнеру было несколько легче, чем Овсинскому; и хотя в целом его система тоже успеха не имела, яростные его нападки на плуг сыграли роль. Во всяком случае, в послевоенный период использование отвальных плугов во многих областях Соединенных Штатов и Канады было существенно ограничено и даже сведено на нет.
Несколько позже проблема «пахать или не пахать?» во весь рост встала и перед нашим земледелием в связи с началом массового освоения казахстанской целины. Развитие эрозии привело к тому, что и здесь пришлось изменить взгляд на отвальный плуг.
Первым это сделал Т. С. Мальцев — известный у нас ученый-практик; вслед за ним решительно выступил против плуга академик А. Н. Бараев. В чем же, однако, они обвинили прежнего владыку?
Эрозия, как уже отмечалось, начинается там, где земля обнажена. В общем-то ни природа, ни земледелец не стремятся раздевать землю. Однако нам, в отличие от природы, приходится осенью увозить с поля урожай, оставляя на нем лишь короткий «бобрик» подстриженной комбайном или косилкой стерни. Как мы помним, эту самую стерню в соответствии с правилами «классической» агрономии рекомендуется пролущить, а затем запахать отвальным плугом так, чтобы и следа от нее не осталось.
Итак, осенью поле лишается даже короткого бобрика. Период «плешивости» продолжается достаточно долго — от нескольких месяцев до года или более, в зависимости от того, высеваются ли озимые, яровые или поле остается отдыхать под паром. Этот период падает на осень и весну (пар стоит и летом), время малоприятное — ветер да дождь. Значит — эрозия.
Мало спасают и всходы посеянных озимых или яровых. На нашем черноземном юго-востоке осень, как правило, сухая, озимые часто уходят зимовать неокрепшими. Весной же задувает знаменитая «манычская труба» — юго-восточный ветер. Слабые ростки озими или всходы яровых легко выдуваются и иссекаются. Хорошо еще, что земли у нас тяжелые, глинистые. В Казахстане почва полегче — следовательно, легче и выдувается.
Итак, первое и основное преступление, в котором обвиняется отвальный плуг, — это оголение земли: как раз то, за что ранее, при освоении степей ему воздавались самые высокие почести. Вспомните хотя бы тот же «малороссийский сабан» — ведь это он, перевернув вверх дном степные травы, сделал наши степи пригодными для жизни. Ту же роль сыграл в американских прериях знаменитый когда-то «прери-брекер». Что ж, и здесь виден суровый закон жизни: одни старые заслуги не кормят, пора на пенсию.
Как мы помним, свойство плуга закапывать в землю все лежащее на поверхности объясняется тем, что это орудие оборачивает почву. Кроме того, плуг еще рыхлит ее, перемешивает и выравнивает. Все это он делает не слишком хорошо, так что приходится применять дополнительно много других орудий. Как уже отмечалось, основной задачей плужной и последующих обработок является придание почве структурного состояния и определенной плотности, полезных растению.
Вопрос, можно ли с помощью почвообрабатывающего орудия улучшить агрегатное состояние почвы, уже в течение нескольких десятилетий является одним из наиболее спорных в агрономической науке. Можно перечислить десятки и сотни работ, в которых приводятся прямо противоположные мнения на этот счет. Несомненным оказалось одно: структура почвы при ее обработке улучшается лишь в том случае, если она обрабатывается при некоторой оптимальной влажности; значение оптимума при этом разнится для разных почв. Большие отклонения от него приводят к прямо противоположным результатам.
Важно и другое: каким бы хорошим орудие ни было, увеличивая в пахотном слое количество полезных агрегатов, оно одновременно разрушает до пылевидного состояния небольшое количество комков. Это обстоятельство должен был признать даже Вильямс, убежденный сторонник «культурного» плуга как главного, по его мнению, орудия, с помощью которого может быть достигнуто агрегатное состояние.
Исследования показали также, что структура, получаемая при обработке, существенно отличается от естественной, целинной — она менее прочна, легче размывается водой. Таким образом, выигрывая в физических свойствах в текущем году и продолжая год за годом перепахивать землю, мы постепенно накапливаем число бесструктурных частиц, пыли. Особенно быстро этот процесс протекает в почвах легких, в условиях засушливого степного климата, когда обработки производятся поневоле в неоптимальные по влажности сроки (сеять-то надо!).
В последние десятилетия накоплен огромный фактический материал, свидетельствующий не в пользу нашего стремления чаще обрабатывать землю. Так, по мнению академика И. В. Тюрина, «Обработка почвы сопровождается, как правило, значительным уменьшением содержания гумуса, причем наиболее значительное уменьшение вызывается при обработке в отсутствии растительности, то есть при паровании; близко к пару, по-видимому, стоят также пропашные культуры».
Еще определеннее высказываются почвоведы Г. Конке и А. Бетран, которые считают, что «обработка почвы сама по себе является сильнейшим, вызывающим эрозию фактором в сельском хозяйстве. Обычно чем сильнее обработка, тем в большей степени она вызывает эрозию. Обработка способствует отделяемости частиц и фактически сама производит их отделение и, кроме того, усиливает окисление органического вещества почвы. Это уменьшает агрегацию и инфильтрационную способность почвы».
Итак, мы приходим к странному положению вещей. С одной стороны, исторический опыт показывает, что в течение многих веков почвообработка интенсифицировалась. Это вполне понятно: ведь непрерывно интенсифицировалось и земледелие в целом. Стремление повысить производительность труда в сельском хозяйстве шло об руку со стремлением повысить производительность почвы. А это означало мобилизовать все запасы почвенного плодородия, пахать глубже, пахать чаще. Этому стремлению в огромной степени помогло развитие механизации: машин стало больше, машины стали производительнее, мощнее, тяжелее. И вот на этом-то этапе многовековое стремление усилить механическую обработку приходит в противоречие с неумолимыми законами природы: оголение, распыление, а затем и уплотнение почвы становятся причинами буквально катастрофического развития эрозионных процессов.
Первый жестокий урок преподала природа американцам. В условиях конкурентной борьбы за существование американские фермеры, оснащенные прекрасной высокопроизводительной техникой, буквально обескровили свои земли. За 50 лет после 1875 года средняя урожайность пшеницы в США упала вдвое: с 25 до 12,5 центнера с гектара; к 1930 году она составляла уже 9,5 и продолжала понижаться. Лишь в послевоенный период, стремясь создать внутренние стратегические запасы хлеба, правительство США наметило и провело ряд мер, направленных на повышение урожайности. Был издан специальный закон о сохранении плодородия почв, согласно которому выплачивалась премия за каждый акр земли, засеянный культурами, сохраняющими и восстанавливающими плодородие, препятствующими развитию эрозии. Вследствие этого урожаи стали повышаться.
Конечно, дело не в том, что наше сельское хозяйство является высокомеханизированным, а подданные фараона Хеопса обходились палкой. Дело в том, что механизация и автоматизация вовсе не затронули сами принципы обработки земли, заложенные практикой еще столетия назад. А пора, видимо, пришла…
Как только Скиапарелли открыл знаменитые каналы Марса, фантасты немедленно принялись писать о марсианских пустынях, о покинутом, опустошенном цивилизацией мире. Основания к тому были чисто земные.
За тысячелетия земледельческой культуры планета наша изменилась неузнаваемо. Когда-то вся Европа была покрыта густыми лесами, на юге степь не пылила, а колыхалась необозримым морем ковыля. Когда-то среди лесов простирались огромные болота, реки были полноводными и не терялись среди полей в оросительных каналах.
Современный ландшафт планеты больше чем наполовину искусственный — это следствие процесса освоения земли, ее распашки. Следствие вполне закономерное, неизбежное, во многом (хотя далеко не во всем!) нужное. Процесс этот грандиозен, непрерывен и необратим. В результате его наш земной шар постепенно превращается из обычного космического тела в искусственное, в продукт цивилизации.
Все ли гладко в этом процессе?
Вообще-то, как мы видели, земледелие — одна из наиболее консервативных отраслей общественного производства. Быть может, следует наконец перестать быть консерваторами и подумать об искусственной пище, о фабриках для производства свинины (не свиней), о фантастических установках, в которых будут выращиваться сдобные булки и отбивные котлеты, об автоматах, стреляющих спелыми вишнями…
Искусственные продукты уже входят в нашу жизнь. Где-то «сделали» черную икру. Очень кстати, ибо гидрогиганты перегородили реки, и осетрам ничего не остается, как уступить право на фабрикацию икры нам. Хорошо бы еще освоить производство искусственной воблы: не идет ли дело к тому, что нашим потомкам будут демонстрировать ее только в аквариумах зоопарков?
Как-то в гостях у меня были два молодых преподавателя из Чешских Будейовиц. Они с изумлением и даже с некоторым испугом глядели на блюдо прекрасных донских раков — видели впервые. Скорлупу от них (это не анекдот) забрали с собой на родину Швейка как сувенир (раков, несмотря на испуг, съели всех).
Не знаю, жили когда-нибудь раки в чешских реках или нет. Где-то я читал, что раньше в Кубани раков не было, туда завезли их донские казаки во время кавказских войн. Везли несколько больших бочек за сотни верст, через степи, под пулями… Им очень хотелось, чтобы их внукам тоже досталось обсосать рачью клешню. Сейчас в нашем фирменном магазине «Донская рыба» полно лангустов. Раков нет. Так не пора ли и нам подумать о своих потомках?
Забота о природе, беспокойство об окружающей человека природной среде захватывает помыслы всех прогрессивных людей. Советский народ, его Коммунистическая партия вырабатывают конкретные меры по защите этой среды. В Директивах XXIV съезда КПСС записано: «Повысить ответственность министерств и ведомств, предприятий, учреждений и организаций за рациональное использование природных ресурсов — земли, вод, атмосферы, полезных ископаемых, а также за воспроизводство растительного и животного мира». Как видите, охрана природы стала делом сегодняшнего дня каждого из нас.