В поисках энергетических резервов мы побывали в двух «крайних» почвенно-климатических зонах страны — южных пустынях и северной тундре.
Ну, а между ними? А между ними простираются миллионы уже давно и прочно освоенных гектаров. Конечно, кормят нас не они, а то, что на них растет. Значит, чтобы получать с каждого участка все больше аграрной продукции, надо умножать плодородную силу почвы, интенсифицировать земледелие. Задача хотя и непростая, но ясная, достаточно четко сформулированная.
Увы, формально оставаясь по площади неизменными, сельскохозяйственные угодья, по сути, могут сокращаться. Вроде бы нелепица: площадь все та же, а плодородных гектаров меньше. В том-то и дело, что речь идет о плодородных, эффективно действующих массивах, а не о тех, которые ими только считаются.
Скажем, вот такой пример: неверно проведенная мелиорация вызвала вторичное засоление земель, резко упала их продуктивность. Или: интенсивная распашка степи сделала почву, которую раньше «держали» корни растений, «летучей», беззащитной перед ветрами, сдувающими плодородный слой. Наконец: неразумное сведение древесных пород резко изменило агролесомелиоративную обстановку в данном районе, и вот уже почву смывает даже небольшой дождь. Выходит, и в том, и в другом, и в третьем случае из реестра продуктивных угодий можно вычеркнуть деградировавшие гектары. Как площади они существуют, но для сельского хозяйства их словно бы нет.
Исходные причины, заметим, разные, а вот виновник один — эрозия.
Ее не зря называют болезнью планеты. Статистические сборники ежегодно прибавляют к прежним данным все новые площади эродирующих земель.
По публикациям ФАО — продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, — до 75% пашни на Американском континенте и до 60% на Ближнем и Среднем Востоке подвержены эрозионным процессам.
Эрозия может быть ветровой, водной, а теперь все ощутимее становится и антропогенная — связанная с хозяйственной деятельностью человека. Чрезвычайно опасна разновидность водной эрозии — склоновая.
Казалось бы, рельеф основных земледельческих зон нашей страны — равнинный. Но это не так. В значительной степени он представлен склоновыми массивами. Да и на самой ровной равнине есть неприметные глазу микровозвышенности и микровпадины. Они тоже становятся исходными пунктами эрозии, и поскольку их много, то и вред от них ничуть не «микро», а весьма и весьма существенный.
Снег, надежно укрывший зимние поля, выпавший вовремя на посевы весенний дождь — как они важны для получения хорошего урожая! Но порой невольно думаешь: чего будет больше — пользы или потерь? Ведь и талые воды, и обычные осадки, не говоря уже о ливнях, смывают плодородный слой, и в первую очередь со склонов, если почва оголена, ослаблена, неверно обработана. Давно замечено: вода и землю точит, и камень долбит. Невесомые капли, падая с неба, оставляют в рыхлой пашне маленькие кратеры, отрывают частицы почвы, которые уносятся образующимися ручейками.
Вот где начало страшного зла, творимого «неуправляемой» водой. Многие миллионы ценнейшего почвенного вещества — гумуса уносятся ею, а попутно и наши «вклады» в почву — дорогостоящие удобрения, химикаты, труд. А если мыслить категориями агрозооэнергетики, то со склонов вместе с водой стекают колоссальные потоки естественной — запасенной природой и искусственной — вложенной человеком энергии.
И вот что особенно обидно: мы уже столько раз говорили о том, как необходимо и как непросто сочетать эти энергетические потоки, а тут они сами собой сливаются воедино, действуя, увы, во вред людям и окружающей среде.
Уместно привести высказывание президента ВАСХНИЛ академика А. А. Никонова: «Для компенсации потерь гумуса в результате только смыва почвы надо ежегодно вносить не менее 1 млрд, т хорошо перепревшего навоза. Это больше того, что поля получают сейчас». Но если потери плодородного слоя опережают искусственное восполнение гумуса, то сам собой напрашивается вопрос: правильно ли построена стратегия воспроизводства органического вещества на склоновых землях? Видимо, нет, и потому она нуждается в серьезных коррективах. Следует признать: мы берем у почвы пока больше, чем даем, значит, живем в долг.
И природа уже предъявляет человеку свой жестокий счет.
В медицине есть термин — «лекарственная зависимость». Это значит, что человек, привыкший длительное время пользоваться лечебными препаратами, уже не может без них обходиться. Почва тоже своеобразный живой организм, и она тоже способна привыкать к употреблению искусственных средств — удобрений, требуя все новых и новых их доз. Но врачам известны и так называемые лекарственные болезни, возникающие из-за неправильного применения медикаментов и присущих многим из них побочных действий. Парадокс: то, что должно лечить, вызывает порой еще более опасные заболевания. Нечто подобное нередко происходит и в земледелии.
Почва миллионы лет живет по своим законам, и в ней в естественном равновесии протекают сложные физико-химические и биологические процессы. Она — сфера «содружества» и совместной «деятельности» органической и неорганической природы, где к всеобщей пользе «трудятся» солнечный луч, растения, микроорганизмы. Эти устоявшиеся связи и определяют почвенное благополучие. Здоровая почва умеет постоять за себя. Но человек активно вмешивается в жизнь плодородного слоя. Иначе и быть не может: ведь нам нужны все более и более высокие урожаи.
Но как сделать, чтобы почва обеспечивала растущие потребности людей и притом оставалась здоровой и плодородной? Для этого нужно в комплексе знать закономерности ее функционирования и тщательно оценивать наши собственные действия. Неумелая хозяйственная деятельность становится причиной серьезных болезней почвы, а неправильное лечение только усугубляет их тяжелые последствия.
И если продолжить медицинскую аналогию, то надо вспомнить гуманную заповедь древних врачевателей: «Не повреди». Увы, в сельском хозяйстве ее далеко не всегда удается соблюсти. Слишком интенсивная обработка плодородного слоя, сведение лесов, обнажение склонов, в целом стремление во что бы то ни стало взять у земли побольше и многие другие наши действия не только вызывают заболевания почвы, но и лишают ее своеобразного природного иммунитета, возможности самозащиты. Тогда в ход идут «лекарства» — минеральные удобрения, полученные искусственным путем с большими затратами энергии. Но когда почвенное плодородие все равно не восстанавливается, значит, химикаты «не срабатывают», оказываются не в силах наладить нарушенные связи между Солнцем, Землей и растениями.
И чем существеннее антропогенное воздействие, тем больше затем требуется все новых и новых энергоемких «лекарств». Почва уже не в состоянии обходиться без регулярных энергетических «инъекций». То, что в медицине называют лекарственной зависимостью, в земледелии становится зависимостью энергетической. А это уже предмет исследования агрозооэнергетики.
Процесс деградации плодородного слоя, эрозия, в том числе и склоновая, затрагивают все его составляющие — минеральную фазу, гумус, микроорганизмы.
В секторе эрозии АН Азербайджанской ССР было проведено изучение биоэнергетики каштановых почв. Как показал анализ, перегнойные вещества по-разному аккумулируют солнечную энергию. Это,
в первую очередь, объясняется тем, что энергия микробной массы несмытых почв составляет до 10 тысяч МДж/га, среднесмытых — лишь 600 МДж/га, смытых — еще меньше. Соответственно их фитомасса запасает гелиоэнергии от 125 до 200 тысяч, от 60 до ПО тысяч и менее 60 тысяч МДж/га. Данные исследования наглядно устанавливают связь между созидательной деятельностью почвенных микроорганизмов и степенью аккумулирования солнечной энергии.
Ученые всего мира ищут закономерности расширенного воспроизводства органического вещества в условиях интенсивной эксплуатации агросферы. Достижения науки в этой области несомненны. Почвозащитная система земледелия поставила надежный
заслон ветровой эрозии. Целый ряд мероприятий этой системы в совокупности со специальными приемами обработки поверхностного слоя и агролесомелиорации тормозят и развитие водной эрозии, предупреждают смыв склоновых почв, оврагообразование и другие ее последствия. Конечно, борьба с деградацией почв требует немалых сил и средств, но трудно даже представить себе, какие огромные резервы откроются человеку, если удастся укротить эрозию…
Однако приходится признавать, что эрозионный недуг еще очень силен и до сих пор терзает плодородную оболочку планеты. Это вызывается все усиливающимся антропогенным воздействием, растущим давлением цивилизации на окружающую среду, вследствие чего пресекаются ее естественные связи, рвутся природные энергетические звенья. В результате неизбежны потери органического вещества, которые необходимо учитывать, выразив их через энергетический эквивалент. Значит, в известную нам формулу эффективности использования совокупной энергии нужно ввести соответствующую энергетическую поправку.
Если действие антропогенных факторов сопровождается потерями органического вещества, то значение возрастает, энергетические связи в воспроизводстве органического вещества ухудшаются, коэффициент снижается. Эффект, определяемый ранее формулой, так сказать, «частный», применительный лишь к сельскохозяйственному производству, без учета разрушения окружающей среды.
Эффект же, рассчитанный нами по формуле — обобщающий, нацеливающий нас на учет глобальных последствий, возникающих в результате замены части экологического комфорта на энергетический (поскольку из естественного кругооборота элементов изымается самая живая его часть — органическое вещество).
И снова приходим к выводу, что нельзя нарушать те законы расширенного воспроизводства органического вещества, которые созданы эволюцией. Напротив, их надо познавать, творчески осмысливать и практически применять в процессе интенсификации агросферы с пользой для общества и самой природы. Человек в своей созидательной хозяйственной деятельности обязан поддерживать устойчивое равновесие во всех звеньях планетарного круговорота веществ.
Эксплуатируя и преобразуя природу, мы должны всемерно заботиться о сохранении и приумножении ее богатств, обращать свое неизмеримо возросшее могущество во благо самим себе и окружающей среде.
Это, в сущности, и есть главная задача агрозооэнергетики, а научное управление энергетическим обменом, оптимизация сочетания естественных и искусственных энергетических потоков — ее главный метод.