Адаптация и научное обеспечение растениеводства Центрального региона России

18.12.2015

В Центральном Нечерноземье, включающем 12 областей, преобладают кислые с низким естественным плодородием почвы (77,8%), содержание гумуса в которых не превышает 1-2%. Важнейшими лимитирующими факторами здесь выступают дефицит тепла (сумма эффективных температур не более 2200-2300°С) и короткий вегетационный период (140-155 дней). При выпадении 450-600 мм осадков в год нередки весенние засухи, существенно снижающие продуктивность посевов.
Центрально-Черноземная зона, включающая 5 областей, характеризуется самым высоким в стране потенциалом плодородия земель. В то же время здесь и наиболее высокий уровень распаханности сельскохозяйственных угодий (80%), обусловивший высокие темпы деградации почвенного покрова и потерь гумуса, в т.ч. за счет процессов некомпенсированной минерализации органического вещества почв. Несмотря на сравнительно высокую влаго- и теплообеспеченность (соответственно 650-680 мм и 2370-2549°С), водные и тепловые режимы в этой зоне подвержены резким колебаниям по годам и в течение вегетации растений.
Природное разнообразие Центрально-Черноземной полосы (ЦЧП) превосходит схемы, предусматривающие деление территории на лесостепную и степную части или на типы и подтипы почв. В пределах каждой из выделенных зон, типов и подтипов почвы имеются различия, связанные как с особенностями климата, так и родовыми и видовыми особенностями. Так, в пределах лесостепной зоны западная часть ЦЧП (Курская, Липецкая, Белгородская обл.) лучше обеспечена влагой, чем восточная (Тамбовская и Воронежская обл.). В то же время в восточных областях летом отмечаются более высокие температуры воздуха. Поэтому показатели гидротермического коэффициента за вегетационный период в восточных областях оказываются на 0,1-0,4 единицы меньшими по сравнению с западными.
Региональная политика в обеспечении страны сельскохозяйственной продукцией, базирующаяся на развитии федерализма и местного самоуправления, усилении экономической самостоятельности субъектов федерации и перенесении центра тяжести в решении продовольственной проблемы на региональный уровень, полностью соответствует концепции адаптивной интенсификации АПК, т.е. более дифференцированного (высокоточного) в масштабе страны и каждого региона использования особенностей местных почвенно-климатических и погодных условий, социально-экономических и техногенных факторов, приспособительных и средоулучшающих возможностей культивируемых видов и сортов растений. Такое зональное и межрегиональное «разделение труда» лежит в основе адаптивной специализации и концентрации товарного производства сельскохозяйственной продукции в наиболее благоприятных природно-климатических и экономических условиях. Складывающиеся во многих регионах России тенденции к самообеспечению всеми видами сельскохозяйственной продукции являются возвратом к натурализации сельского хозяйства, имевшей место в России в годы разрухи 1914-1920 гг. (быстрый и повсеместный рост рыночных культур при сокращении технических - льна, конопли и др.). Очевидно, что только при адаптивно-региональном подходе возможно обеспечить большую устойчивость сельскохозяйственного производства по годам, эффективное использование природных, материальных, трудовых и финансовых ресурсов, снижение их затрат на единицу продукции, а следовательно, и обеспечение ее конкурентоспособности.
В соответствии с Федеральной программой, области центральных районов Российской Федерации (16 областей), располагающие сравнительно высоким производственным и биоклиматическим потенциалом, будут играть исключительно важную и даже стратегическую роль в создании рыночного фонда зерна, сахара и растительного масла для межрегионального обмена. Особое место при этом займет производство картофеля, овощей, льноволокна, рапса, молока и меда.
В связи с региональной политикой в развитии АПК, хотелось бы обратить внимание на связь истории развития сельского хозяйства и крестьянства в каждом регионе с особенностями местных природно-климатических условий. Известно, что в Центральном Нечерноземье, составившем историческое ядро Русского государства (ставшим единым с конца XV - начала XVI вв.), преобладают малоплодородные (или, как говорили в старину - «худородные») почвы, которые с переходом от подсечной системы земледелия (дававшей, кстати, до 15 ц/га зерна) стали «выпахиваться», т.е. терять свое и без того скудное плодородие. На протяжении по крайней мере 400 лет, вплоть до середины XIX в., урожайность зерновых в Центрально-Нечерноземном регионе не превышала сам 2,7, т.е. 5-6 ц/га. Причем, в отличие от многих стран Европы, где плодородие почв ненамного лучше, главным лимитирующим фактором был необычайно короткий, составлявший всего 125-130 рабочих дней цикл сельскохозяйственных работ. Это, в свою очередь, резко сокращало период заготовки кормов для скота, численность его поголовья, а следовательно, и возможность внесения навоза на поля. И хотя в Нечерноземье вместо товарного скотоводства фактически существовало скотоводство «навозное», т.е. предназначенное для получения органических удобрений, при норме внесения навоза на десятину (1,09 га) 1500 пудов (24 т) каждые 3 года половинная его доза вносилась на пашню один раз в 9, 12 и даже 15 лет.
Фундаментальное различие между крестьянином Запада и России, прослеживаемое на протяжении тысячелетий, по мнению Милова, состоит в том, что «естественные потребности» индивида в России были значительно выше, чем в Западной Европе, а природно-климатические условия для их удовлетворения - хуже. Отсюда и резкие исторические различия между Западом и Россией в типе собственности на землю и форме хозяйствования, особенностях национального характера, культурном развитии, политических и государственных структур и т.д. Так, тысячелетнее существование общины в России (общинное землепользование) веками стояло на пути только зарождения частной собственности крестьян на землю и постоянно поддерживало уравнительно-демократические традиции в крестьянстве (земельные переделы и поравнения разного рода, крестьянские «помоги» и пр.). И решающим обстоятельством, считает Милов, «объясняющим необыкновенную живучесть в России этого древнейшего института, является извечный для крестьянина дефицит рабочего времени».
При определении первоочередных задач в научном обеспечении растениеводства Центрального региона России следует исходить из необходимости совершенствования отраслевой структуры и региональной специализации АПК, сокращения зависимости страны от импорта продовольствия, адаптации к работе в рыночных условиях, формирования эффективного многоукладного аграрного сектора экономики, реализации мероприятий по охране окружающей среды. И все это должно базироваться, в первую очередь, на широком использовании достижений научно-технического прогресса. Однако в этом и кроется основное препятствие, поскольку в условиях общего спада производства в аграрном секторе кризисные явления оказались наиболее глубокими и разрушительными именно в сфере научного обеспечения АПК.
Между тем сегодня ни одна страна не может добиться даже маломальских успехов в сельском хозяйстве без использования, например, селекционных достижений. И если в мире новому сорту обычно принадлежит 30-50% прироста урожая, то в России доля сорта в формировании величины и качества урожая несравненно выше и достигает 50-70%. Связано это с тем, что большая часть земледельческой территории России находится в весьма неблагоприятных и даже экстремальных почвенно-климатических и погодных условиях. Так, в Центральном Нечерноземье кислые, заболоченные и переувлажненные почвы составляют почти 90% в структуре сельхозугодий, а сильно- и среднекислые - более 44% от площади пашни. А если учесть, что лимитирующим величину и качество урожая здесь также выступают дефицит тепла и короткий вегетационный период, то становится совершенно очевидным, что только сорта, сочетающие высокую потенциальную продуктивность с устойчивостью к указанным абиотическим стрессорам, способны обеспечить устойчивый рост величины и качества урожая, снижение затрат невосполнимых ресурсов на единицу продукции и, в конечном счете, ее конкурентоспособность хотя бы на внутреннем рынке. Заметим, что даже те, кто утверждает, что курс России на самообеспеченность продукцией сельского хозяйства «угрожает ее продовольственной безопасности», не ставят под сомнение необходимость организации собственной селекции и семеноводства.
С учетом важности создания сортов и гибридов, приспособленных к специфичным условиям каждого региона, района и даже местности, а также организации семеноводства в наиболее благоприятных экологических зонах, важно на уровне государства принять неотложные меры по спасению селекционных центров России и восстановлению гарантированного заказа на семена высших репродукций. В сегодняшней ситуации элита не может быть отнесена к коммерческой (рыночной) категории, а незавершенные 5-6 летние затраты при ее производстве должны покрываться за счет бюджета. Напомним, что селекция и семеноводство исторически считались ключевыми позициями сельскохозяйственного производства, особенно на этапах его стабилизации и вывода из кризиса. Кстати, идея о необходимости массового размножения сортовых семян и поддержания чистоты сорта зародилась на Шатиловской опытной станции еще до 1914 г., а в дальнейшем по предложению Петра Ивановича Лисицына была положена в основу принятого Совнаркомом 13 июня 1921 г. декрета «О семеноводстве».
Очевидно, что переход к либерализованному рынку продовольствия несовместим с «уравнительным» подходом к землепользованию, порожденным создателями «доморощенных» теорий о «безрентности производственных отношений при социализме», преимуществе «титулярного» планирования, выравнивания доходов хозяйства за счет их перераспределения и т.д. Между тем дифференцированное (высокоточное) использование природных ресурсов, особенно в неблагоприятных почвенно-климатических и погодных условиях, а тем более при низкой оснащенности хозяйств техникой, удобрениями, пестицидами, мелиорантами и практическом отсутствии государственных дотаций - решающее и, пожалуй, единственное условие устойчивого роста величины и качества урожая, ресурсоэнергоэкономичности и рентабельности растениеводства. А все это, в свою очередь, делает необходимым широкое развертывание исследований в области агроэкологического макро-, мезо- и микрорайонирования территории и адаптивного землеустройства с целью:
- адаптивного размещения культивируемых видов и сортов растений во времени и пространстве;
- совершенствования видовой и сортовой структуры посевных площадей за счет расширения посевов многолетних трав, увеличения в них доли бобовых культур, их смесей, а также однолетних злаковобобовых до 65-70%;
- развития специализированных зон гарантированного по годам производства зерновых и бобовых культур, сахарной свеклы, масличных, овощных, плодовых, винограда и др. (включая их семеноводство и питомниководство);
- оптимизации соотношения между возможностями местной кормовой базы, видовой (породной) структурой животных и технологией их содержания за счет совершенствования видовой структуры посевных площадей, улучшения и рационального использования природных кормовых угодий и т.д.
Помимо необходимости возврата к «по-районному» принципу размещения сельскохозяйственного производства (разработанному основоположниками отечественной агрономии - И. А. Стебутом, А.С. Ермоловым и др. еще в XIX столетии) следует одновременно решать и задачи конструирования высокопродуктивных и экологически устойчивых агроэкосистем и агроландшафтов, повышения не только их продукционной, но и средоулучшающих функций, в т.ч. связанных с необходимостью улучшения среды обитания сельских жителей. Особая актуальность этой задачи состоит в том, что «уравнительность» землепользования, проявившаяся в шаблонном распространении травопольной, а затем пропашной систем земледелия, неадаптивности крупномасштабного внутрихозяйственного землеустройства, недооценке почвозащитной и почвоулучшающей роли видовой структуры севооборотов, являлась причиной стагнации (застоя) отечественного сельского хозяйства в прошлом и остается таковой в настоящем. В этом направлении нам еще лишь предстоит приступить к воссозданию «по-районного» сельского хозяйства в неповторимых по своему многообразию и суровости почвенно-климатических и погодных условиях России. Напомним, что принципы «по-районного» сельского хозяйства, определенные А.Т. Болотовым еще в 1768 г. как «разбирание свойств и качеств земли и исследование, и узнавание, к чему которая земля наиспособнее», были развиты в трудах А.А. Измаильского, И.А. Стебута, В.В. Докучаева и других ученых.
В этой связи особый интерес представляют работы ученых Шатиловской опытной станции, не только развивавших основы «по-районности» сельскохозяйственного производства, но и придавшие ему другой, не менее важный смысл, связанный с правильным размещением опытных полей научных учреждений растениеводческого профиля и, следовательно, пространственной и временной репрезентативностью, т.е. достоверностью соответствующих рекомендаций. Как известно, согласно замыслу П.А. Костычева, создаваемые в России по его инициативе в конце XIX столетия государственные опытные станции должны были обслуживать более или менее обширные районы, однородные по своим естественно-историческим условиям, и размещаться в них. Вопросы определения зон и районов, на которые могли бы быть распространены результаты исследований Шатиловской опытной станции, были предметом специальных исследований В. Винера, А. Лебедянцева и др. Более конкретные задачи, составляющие предмет исследований и главную сущность работ «районной» опытной станции, писал А. Лебедянцев, могут быть решены только на определенном участке. Все такие вопросы вытекают из местных условий и опираются на местную действительность и в отсутствие их неминуемо превращаются в другой тип исследований более общего характера.
При выборе П.А. Костычевым участка на землях имения И.Н. Шатилова первоначально предполагалось, что по своим почвенным и климатическим условиям положение Шатиловской опытной станции будет вполне типичным для Центральной Черноземной полосы России. Однако в дальнейшем было показано, что район Шатиловской опытной станции, определенный по почвенному признаку, представляет лишь область переходных почв, лежащих на северной границе Центрального Чернозема и объединяемых одним общим свойством: постепенным усилением кислотности процессов почвообразования. При этом район станции представляет вытянутый по направлению В. - С. - 3. - Ю. прямоугольник, длина которого равна 350, а ширина 220 верстам, типизируя 21% от общей площади Курской губернии, 52 от Орловской, 64 от Тульской и 44% от Рязанской. Важную роль в пространственной достоверности рекомендаций играли и 20 метеорологических станций, функционировавших в 1900-1907 гг. в районе Шатиловской опытной станции. Непреходяще актуальными в этих подходах остаются вопросы и сегодняшнего дня: многие ли наши научные учреждения могут с такой же надежностью судить о пространственной и временной достоверности своих рекомендаций, как это считали необходимым делать сотрудники Шатиловской опытной станции более 100 лет тому назад? Могут ли опытные поля отечественных НИИСХ дать ответы на практические вопросы большей части обслуживаемых ими областей, краев, республик? Действительно ли в России, характеризующейся чрезвычайно разнообразными почвенно-климатическими и погодными условиями в земледельческих зонах, имеется избыток научных учреждений, изучающих особенности сельского хозяйства с учетом специфики местного климата, почв и культивируемых видов растений? «Ни в какой другой отрасли деятельности человек не находится в такой прямой и тесной зависимости от природных условий, - писал В.В. Винер, - как в сельском хозяйстве. Поэтому и сельскохозяйственная наука, чтобы приблизиться к практическим запросам хозяев, должна изучать каждый культурный прием в обстановке местной природы и приспособляться к конкретным местным условиям. Несовершенство и малая продуктивность наших агрономических знаний в значительной мере объясняется именно тем, что эти знания носят слишком отвлеченный общероссийский характер...» (разрядка наша. - А.Ж.). Вот почему, как уже неоднократно подчеркивалось, суть адаптивной стратегии в ее агроэкологической адресности, эффективность и достоверность рекомендаций которой базируется на учете специфики местного климата, погоды, почв и др. Неслучайно основоположники отечественной агрономии И.Н. Клинген, И.А. Стебут и другие еще в XIX в. настойчиво убеждали своих учеников в необходимости создания в России «по-районной агрономии» и обладания «агрономическим, или сельскохозяйственным зрением».«...Профессор напишет, а вам нужно сделать - и где кончается его дело, ваше только начинается».
Известны слова Ю. Либиха о том, что «нет более прямого пути к абсолютному обнищанию народа, как беспрерывная культура однолетних растений». В условиях резкого сокращения количества применяемых минеральных удобрений, мелиорантов и пестицидов введение в полевые и кормовые севообороты 2-3 полей бобовых и бобово-злаковых травосмесей является непременным условием поддержания продуктивности сельскохозяйственных угодий. Ученые ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса считают, что увеличение удельного веса многолетних бобовых трав и бобово-злаковых травостоев в севооборотах до 70-72% от всей укосной площади (из 18,8 млн га многолетних трав необходимо занять 7-7,5 млн га клеверо-злаковыми смесями, вместо имеющихся всего лишь 4,7 млн га) позволит в масштабе страны примерно в 1,5 раза снизить затраты невосполнимой энергии на производство объемистых кормов, повысить их протеиновую полноценность и вовлечь в геохимический круговорот в земледелии не менее 1-1,2 млн т биологического азота (1 кг которого, кстати, в 24-26 раз дешевле 1 кг азота минеральных удобрений). Одновременно в структуре посевных площадей однолетних трав доля бобовых культур и бобово-злаковых смесей должна возрасти с 15 до 70-80%. При этом в Нечерноземной зоне, наряду с традиционными вико-, горохо-овсяными смесями, должны получить большее распространение многокомпонентные смеси, состоящие из двух бобовых культур (гороха или вики с люпином и кормовыми бобами) с добавлением к ним овса, рапса и подсолнечника (300-350 ц/га зеленой массы с содержанием 15-18% сырого протеина в сухом веществе). В Центрально-Черноземной зоне в качестве однолетних трав эффективны суданская трава, кормовое просо, могар, пайза, чина и соя. Для обеспечения сбалансированности заготавливаемых кормов по протеину и лизину предстоит увеличить производство зернобобовых и масличных культур в 3 раза.
По данным ВНИИ зернобобовых и крупяных культур, использование зернобобовых в качестве предшественника, в т.ч. для занятия паров, позволяет дополнительно на каждом гектаре получить 45-125 кг биологического азота и 23-67 ц органической массы. Весьма перспективно в Центральном регионе России расширение площади под посевами рапса - до 1,3-1,5 млн га и сои - до 1-1,2 млн га. Хотя в северных районах продуктивность, а тем более себестоимость кукурузы на силос заметно уступает многолетним, а в ряде случаев и однолетним травам, нельзя считать оправданным уменьшение площади кукурузы на силос, а тем более на зерно, в южных районах, поскольку здесь она выступает как страховая культура в засушливые во второй половине вегетации годы. Заметим, однако, что критическим фактором в развитии травосеяния в стране является производство семян многолетних трав, резко сократившееся за последние годы. Неслучайно в настоящее время в структуре посевов клевера до 75% приходится на малопродуктивные старовозрастные, т.е. «седые клевера».
Специализация регионов в производстве той или иной животноводческой продукции зависит от себестоимости зерна, а также грубых и сочных кормов (мясное и молочное животноводство, овце- и оленеводство и др.). Следовательно, речь идет о различной территориальной (почвенно-климатической) эффективности разных отраслей животноводства, при формировании которых важно учитывать и уровень их территориальной мобильности (производство птицы, свиней, откорм крупного рогатого скота, молочное животноводство). При этом продукционные и средоулучшающие возможности кормопроизводства оказываются определяющими в обеспечении эффективности как растениеводства, так и животноводства. Именно в кормопроизводстве возможно максимально реализовать биологизацию и экологизацию интенсификационных процессов. Достаточно напомнить, что, например, злаково-бобовые посевы даже без внесения минеральных удобрений обеспечивают такой же выход кормовых единиц, как и удобренные злаковые культуры. На многочисленных примерах также показано, что за счет биомелиорации удается повысить урожайность деградированных пастбищ с 0,1-0,3 т/га сухого вещества до 1-1,2 т, т.е. в 4-10 раз. Наконец, хорошо известно, что поливидовые агроэкосистемы и агроландшафты способны обеспечить наибольшую устойчивость к действию абиотических и биотических стрессоров, а кормовые культуры открывают наибольшие возможности в конструировании многовидовых агрофитоценозов.
Затраты совокупной энергии на выращивание многолетних бобовых трав в Нечерноземной зоне составляют около 12-15 ГДж/га, что соответственно в 1,5-2 и 2,5-3 раза ниже по сравнению с зерновыми и пропашными культурами. Аналогичные результаты получают при использовании сеяных и естественных травостоев многолетних трав на сенокосах. Кроме того, как в зонах умеренного увлажнения, так и в южных регионах России многолетние травы по сравнению с другими культурами обеспечивают наибольшую экологическую устойчивость урожаев (межгодовая вариабельность соответственно 6-7 и 13-19%).
Успешное развитие растениеводства в Центральных регионах, как, впрочем, и во всей России, в решающей степени зависит от возможностей удержать под контролем фитосанитарную ситуацию на полях и в многолетних насаждениях. Между тем частота массового развития вредных организмов и их вредоносность за последний период здесь значительно возросли. Так, в Центрально-Черноземном районе особенно частое и интенсивное проявление (вспышки каждые 4 и даже 7 лет из 10) отмечается на зерновых культурах для ржавчины, септориоза, мучнистой росы, приводящих к потере по меньшей мере 25-40% и более урожая. Для Центрально-Нечерноземного региона наиболее опасны септориозы, листовые пятнистости и корневые гнили (потери 15-20% урожая). В ЦЧО существенный урон величине и качеству урожая наносят вредители - клоп-черепашка, стеблевой и луговой мотылек. Все большую опасность в Нечерноземье представляют снежная плесень, церкоспореллез и тифулез зерновых культур, а в Черноземных районах на зерновых колосовых - пиренофороз, на подсолнечнике - фомопсис, а также белая и серая гниль. Ежегодно зерновое хозяйство Центрального региона в результате повреждения болезнями и вредителями недобирает 20-30% урожая зерна. Бесспорно, резкое обострение фитосанитарной ситуации связано с крайне низким уровнем химической защиты агрофитоценозов (в среднем на 1 га сельскохозяйственных культур в России расходуют 150 г пестицидов, тогда как в большинстве развитых стран от 2 до 10 кг и более).
На кризисность сложившейся в АПК страны ситуации в значительной мере влияют также научно-методические и организационно-хозяйственные факторы. Так, из-за резкого сокращения масштабов работ в институтах защиты растений по причине скудного финансирования отсутствует концепция оптимизации фитосанитарной ситуации с учетом региональной специфики; не разработаны экологически и экономически обоснованные многовариантные фитосанитарные технологии, адаптированные к разным почвенно-климатическим и погодным условиям, а также экономическим возможностям хозяйств. В этой же связи большую опасность представляют изменение структуры вредоносности разных видов, а также интродукция зарубежных сортов и гибридов, которые при низком уровне химической защиты нередко оказываются источниками (очагами) массового распространения вредных видов. Так, в последние годы большинство иностранных гибридов подсолнечника, будучи неустойчивыми к заразихе, стали ее рассадниками в севооборотах многих хозяйств. Причем по мере аридизации климата вредоносность заразихи резко усиливается. Снижение в 1,5-2 раза объемов предпосевного протравливания семян - главная причина нарастания поражения посевов головневыми болезнями, корневыми и прикорневыми гнилями. Только уровень поражения возбудителями семенных инфекций в ЦНР и ЦЧР возрос более чем в 5 раз. В то же время целенаправленное формирование «биоценотической среды» в «здоровых» севооборотах агроэкосистем и агроландшафтов позволяет регулировать движущий и стабилизующий отбор, т.е. динамику численности и генотипическую структуру естественных популяций. Этому же способствуют и агротехнические приемы, направленные на прерывание обычных циклов развития и репродукции вредных видов, разрушение их пищевой ниши и благоприятной среды обитания за счет использования большего видового и сортового разнообразия культур, в т.ч. средоулучшающих возможностей, разных способов обработки почвы и т.д.
В целом, смысл вышесказанного состоит в том, что в условиях непрекращающегося общего спада в АПК приостановление развала отечественной сельскохозяйственной науки является задачей первостепенной по своей важности и срочности. История большинства стран мира подтверждает, что только до тех пор, пока сохраняется собственный научный потенциал, у сельских товаропроизводителей, как, кстати, и у всего населения страны, остается шанс выйти из самого глубокого кризиса. He секрет, что, традиционно находясь под постоянным патронажем (покровительством) государства, наука во все времена и во всех странах в случае экономического кризиса оказывается наиболее уязвимой, а потери ее зачастую становятся невосполнимыми. Поэтому в системе государственной поддержки АПК, носящей целевой характер, задача сохранения и развития отечественного научного потенциала должна быть первоочередной. Немалая роль в этом принадлежит и субъектам Российской Федерации, без финансовой помощи и поддержки которых областные, краевые и республиканские НИУ практически будут обречены на исчезновение. В то же время уровень поддержки ученых и НИУ со стороны федеральных и региональных властей свидетельствует не только об их отношении к науке и образованию, как таковым, а о нечто большем. Известно, что нынешнее падение производства и обнищание большей части населения страны - феномен не только политический и экономический, но и культурный. Дело, конечно же, не в унаследованной от прошлого «отсталости» России, что убедительно опровергает вся ее ис-тория.Причина сегодняшнего социально-экономического кризиса российского АПК во многом связана с отторжением от национальной культуры, ее норм и традиций, в т.ч. наследия отечественной научной аграрной мысли. И поэтому всемерная поддержка аграрной науки в условиях, когда у многих руководителей уже сформировался менталитет временщиков, должна стать важнейшей ступенью в национальном, экономическом и духовном возрождении России.