Черноземье: как сев, так засуха
Главной зерновой культурой в Центрально-Черноземной зоне остается пшеница. Озимые зерновые как наиболее урожайные занимают до четверти всей пашни. В пяти областях Черноземья их высевают около 2 млн га.
Анализ продуктивности озимой пшеницы показывает, что в зависимости от погодных условий валовой сбор зерна в регионе может изменяться с колебаниями до 25 %. Серьезным агротехническим фактором снижения урожая этой культуры может быть посев в сухую почву и затягивание сроков сева. Вот тогда резко снижается полевая всхожесть семян, затягиваются сроки появления всходов — в итоге растения не успевают раскуститься и уходят в зиму в недоразвитом, ослабленном состоянии, и все это негативно сказывается на урожайности.
В последние годы повсеместно и все ощутимее проявляются признаки глобального изменения климата и его влияния на окружающую среду и агросферу. Нагляднее стало ощущаться потепление, которое проявляется в более мягких зимах и повышении среднегодовой температуры. А сельское хозяйство остается самой чувствительной к изменениям климата отраслью.
Центрально-Черноземный регион с его лучшими почвами является одним из уникальнейших производственных объектов, основой продовольственной безопасности страны и здоровья нации. Из 49 млн га черноземов России 11 млн га приходятся на Центральное Черноземье. На этих почвах выращивают 17 % российского зерна, 52 % сахарной свеклы и 18 % подсолнечника. За последние годы чувствительному воздействию изменяющегося климата подвергается и этот экономически важный сельскохозяйственный регион с его плодородными почвами. Анализ метеорологических данных говорит о том, что в Центрально-Черноземном регионе усиливается континентальность климата, идет снижение уровня грунтовых вод (с 2 до 4–8 м), а еще — нарастание числа опасных природных явлений, учащаются годы с возрастанием засушливости в определенные периоды. Если скорость потепления за 1950–2005 годы в Черноземье составляла 0,11 °C в среднем за 10 лет, то за 1975–2005 годы она стала вдвое выше — 0,24 °C, и это отразилось на росте среднегодовой температуры. По данным гидрометеообсерватории «Каменная Степь», расположенной на территории ФГБНУ «Воронежский ФАНЦ им. В. В. Докучаева», за последние 60 лет она составляла 6,3 °C, а за период 2000–2022 годов среднегодовая температура поднялась до 7,5 °C или возросла на 1,2 °C.
Это, в свою очередь, повлияло на теплообеспеченность в регионе.
Отмеченное потепление сказалось и на сумме активных температур за вегетационный период (май – август). По данным метеонаблюдений и их статистического анализа, в последние два десятилетия идет нарастание суммы активных температур с интенсивностью 9,3 °C в год.
Последние десятилетия стали самыми теплыми за всю историю метеонаблюдений. А еще в связи с общей закономерностью потепление должно сопровождаться увеличением испарения с морей и океанов и повышением влажности климата, что должно сказаться на количестве выпадающих осадков. Анализ данных метеонаблюдений за более чем семидесятилетний период говорит об изменении их объема. Если с 1950 по 2000 годы их среднегодовое количество на территории региона составляло 488,5 мм, то за период с 2000 по 2022 годы среднегодовая сумма осадков составляет 530 мм, с динамикой незначительного нарастания по десятилетиям: в период с 2000 по 2010 годы от среднегодового количества осадков за десятилетие 526 мм до 535,3 мм в период с 2011 по 2022 годы.
Здесь нужно отметить, что менее значимо изменяется объем осадков в наиболее ответственный для сельскохозяйственного производства сезон — период вегетации сельскохозяйственных культур (с активными температурами выше +10 °C). Это прослеживается по анализу метеоданных и гидротермическому коэффициенту (ГТК), важному показателю агрономической оценки условий увлажнения территории и складывающихся погодных условий периода вегетации сельскохозяйственных растений.
Гидротермический коэффициент увлажнения Селянинова (ГТК) характеризует уровень влагообеспеченности территории и широко используется в земледелии для общей оценки влагообеспеченности условий произрастания сельскохозяйственных культур.
Несмотря на рост осадков, повышение температуры и, следовательно, испарения вовсе не дают улучшения влагообеспеченности территории: за последние 20 лет отмечается снижение гидротермического коэффициента на 0,003 единицы ежегодно — это ясно говорит об отсутствии значимого улучшения влагообеспеченности юго-восточной части территории Центрально-Черноземного региона в вегетационный период.
В подтверждение этого в условиях региона уже который год в период оптимальных сроков сева озимых культур стоит жаркая сухая погода, что приводит к дефициту во влагообеспеченности почвы и проведению сева озимых культур в сухую почву. Так что на начало второй половины сентября, когда наступили оптимальные сроки сева озимых культур в регионе, при существенном превышении среднесуточных температур в августе и первой декаде сентября, пришелся значительный недобор влаги. В августе при превышении среднемесячной температуры на 1,2 °C выпало 5 мм осадков, 13 % от климатической нормы. В первой половине сентября при рекордном превышении среднесуточных температур на +4,4 °C и полном отсутствии осадков при среднемноголетней месячной норме 46 мм после уборки предшественников сформировать и иметь запасы влаги в пахотном и нижележащих слоях почвы невозможно. В связи с этим запасы влаги в черноземах по основным предшественникам озимых были значительно меньше благоприятных и составляли по зернобобовым культурам в слое 0–20 см 1–2 мм при оптимальных 20 мм. При этом в посевном и 0–10 см слоях почвы запасы доступной влаги полностью отсутствуют. Аналогичная ситуация складывается и по другим предшественникам.
Нужно сказать, что и нижележащие слои почвы тоже сильно иссушены. В слое 0–50 см запасы влаги составляют всего 6–8 мм при благоприятных свыше 50 мм. В метровом запасы доступной влаги остаются на уровне 50–60 мм при среднемноголетних на эту дату 100–105 мм. Поэтому в нынешнем году, как и предыдущие два сезона, сев озимых ведется в сухую почву, с расчетом, что после выпадения дождей удастся получить всходы озимых и что они в осенние дни разовьются и хотя бы в фазе начала кущения пойдут в зиму.
В этих условиях при проведении сева необходимо использовать хорошие протравители семян и норму высева увеличить на 8–10 % в расчете, что получить своевременные всходы не удастся и что семенам долгое время придется быть в почве. А еще проводить послепосевное прикатывание для уменьшения глыбистости посевного слоя и создания лучшего контакта семян с почвой.
Рассматривая в долгосрочной перспективе негативные влияния изменяющегося климата, нарастание частоты и интенсивности стрессовых климатических ситуаций, стратегию современного земледелия нужно формировать с учетом этих изменений и появления дополнительных стрессовых факторов среды. Адаптация к изменяющимся условиям должна быть направлена на повышение устойчивости земледелия и сельского хозяйства в целом. Рассматривать диверсификацию культур, расширение и адаптацию видового и сортового разнообразия, совершенствование агротехнологий нужно с более избранным применением средств интенсификации и разрабатывать агротехнические приемы, направленные на рациональное использование почвенно-климатического потенциала, повышение устойчивости производительной способности пахотных земель и агроценозов.
Владимир Гармашов,
доктор сельскохозяйственных наук, заведующий отделом адаптивно-ландшафтного земледелия ФГБНУ «Воронежский ФАНЦ»