Чи висохнуть наші степи?

На Півдні України землеробство ведуть у досить складних умовах недостатнього зволоження. Волога тут є головним лімітуючим чинником, від якого залежить урожай сільськогосподарських культур.

Нині відбуваються помітні зміни клімату. На думку деяких учених, у зв'язку з глобальним потеплінням південному регіону загрожує процес опустелювання, тобто погіршення водозабезпечення.
Проте аналіз даних Херсонської метеостанції засвідчив, що останніми роками тут значно збільшилася кількість опадів. Так, у середньому за 1882-1971 роки їхня річна  кількість становила 347,3 мм, а за наступні 35 років (1972-2006 рр.) їх уже випало 452,7 мм, що на 105,4 мм більше. Гідротермічний коефіцієнт, розрахований за березень-червень, зріс від 0,7 до 0,9.
Відтак, можна зробити висновок, що забезпеченість рослин вологою в цій зоні поліпшилась. Однак у практичному землеробстві це непомітно. Щоб з'ясувати, в якому напрямі змінюється водозабезпеченість рослин, ми проаналізували дані Інституту землеробства південного регіону УААН і метеостанції в Херсоні за останні 42 роки щодо запасів вологи в грунті на посівах озимої пшениці.
Дослідження показали, що в цій зоні основна кількість вологи на її посівах накопичується в осінньо-зимовий період, і найбільші запаси вологи в грунті щорічно спостерігаються рано навесні. Саме тоді в метровому шарі грунту запаси доступної вологи в середньому становлять: на парах - 150 мм, після непарових попередників -130 мм, на зрошенні - 161 мм. Від кількості вологи навесні значною мірою залежить урожай озимої пшениці.
Кількість опадів, які випадають в осінньо-зимовий період, цілком достатня для накопичення в грунті 170-180 мм доступної вологи. Втім, фактично в цей період грунт поглинає дуже малу кількість опадів. Так, із 196 мм, які випали за осінньо-зимовий період (у середньому за 42 роки спостережень), у посівах пшениці після кукурудзи на силос у шарі грунту 0-100 см води вбиралося 83 мм, по пару - 40, а в умовах зрошення - 31 мм. Отже, грунт поглинув усього, відповідно, 42, 20 і 16% води від тієї, що випала. Решта опадів (58-84%), ймовірно, збігла в низини, частина випарувалася або вимерзла, тобто втрачена. Особливо мало опадів вбирають посіви пшениці по пару й на зрошенні, де грунт вологіший.
Аналогічні втрати опадів зафіксували на Запорізькій дослідній станції, де в двометровому шарі грунту за осінь і зиму посіви пшениці увібрали 21-59% опадів. Відтак, 41-79% опадів, які випали в осінньо-зимовий період, грунт не поглинув, і від них не було ніякої користі.
Розрахунки свідчать: втрати вологи опадів за цей період становлять 80-160 мм, чого було б достатньо для того, щоб виростити додаткові 1-2 тонни зерна пшениці. Для посушливої зони такі великі втрати вологи недопустимі, бо це, за суттю, втрачений урожай зерна.
Водночас найчастіше грунт під посівами пшениці виходить із зими далеко не повністю насиченим водою, навіть на парах. Так, під час відновлення вегетації насиченість вологою (НВ) метрового шару грунту на її посівах після непарових попередників становить у середньому 75% НВ, на парах - 83, на зрошенні - 92%. Ще менше насичується двометровий шар грунту. В чотирьох випадках з десяти двометровий шар буває насичений водою на 38-63% від найменшої вологоємності.
Часто навесні на посівах пшениці після непарових попередників запасів вологи в грунті буває вкрай мало, навіть недостатньо для нормального росту рослин.
Зменшення кількості вологи, поглинутої грунтом, рівнозначне зменшенню кількості опадів, бо для рослин важлива не та кількість вологи, яка випадає з дощами чи снігом, а тільки та, яка накопичилася в грунті й яку вони можуть використати. Тому треба звести до мінімуму втрати води на полях. Повніше вбирання осінньо-зимових опадів є одним із найбільших резервів поліпшення забезпеченості посівів пшениці водою.
Тієї кількості атмосферних опадів, які випадають тепер, було б цілком достатньо для забезпечення потреб пшениці. Але сьогодні маємо надто великі втрати вологи. Їхні масштаби такі значні, що стають загрозливими для ведення землеробства, особливо враховуючи потепління клімату.
Досліджуючи причини цього явища, ми встановили дуже важливий факт. Як уже було сказано вище, після 1971-1972 років у цій зоні кількість опадів за рік значно збільшилася, й цілком логічно було очікувати бодай невеликого поліпшення водозабезпеченості посівів озимої пшениці. Натомість виявилося, що збільшення запасів вологи в грунті до весни й протягом усіє вегетації на її посівах не сталося (табл. 1).
Так, з 1964 по 1971 роки на посівах пшениці після кукурудзи на силос рано навесні запаси доступної вологи в метровому шарі становили в середньому 131 мм, а з 1972 по 2006 роки, коли випадало більше опадів, - 129 мм. Тобто середні запаси вологи на посівах пшениці на час виходу із зими не збільшилися. В період колосіння й наливання зерна вони навіть були меншими в середньому на 12-14 міліметрів.
Те ж саме спостерігається й на посівах пшениці по чорному пару. Так, у середньому за 1950-1971 роки запаси вологи навесні становили 154 мм, а за 1972-1991 роки, коли за рік випало в середньому на 84 мм опадів більше, її запаси були менші - 146 мм. Не збільшувалися запаси вологи і в інші періоди вегетації.
Аналогічна закономірність простежується й на полі чорного пару упродовж усього періоду його парування. Так, незважаючи на те, що з 1972-го по 1993 рік опадів за період парування випало в середньому на 56 мм більше, ніж за попередній період, але запаси доступної вологи в метровому шарі грунту на момент сівби озимої пшениці не збільшилися (табл. 2).
На парах втрачалися всі опади періоду парування - в середньому 233 мм і 14,4% грунтової вологи, накопиченої в осінньо-зимовий період.
Отже, за більшої кількості опадів на посівах пшениці і на полі чорного пару водний режим грунту не поліпшився. Спостерігається навіть деякий негативний водний баланс, але це не є проявом аридизації території, бо зазначені відхилення незначні. Разом з тим, чітко видно, що за останні роки значно зросла кількість утрачених опадів.
Виникає два запитання: чому так мало вбирається вологи опадів в осінньо-зимовий період і де поділися додаткові опади? Пояснити це тільки випаровуванням їх унаслідок потепління клімату не можна. Бо помітно потеплішало в холодний період року, коли випаровування мінімальне, а з травня по листопад, навпаки, температура повітря була нижчою, ніж у минулі роки. На наш погляд, причина в тому, що останніми роками погіршилося вбирання опадів грунтом. Унаслідок виробничої діяльності погіршилися агрофізичні властивості грунту, збільшилася його щільність, що негативно вплинуло на вбирну здатність і призвело до зниження водопроникності. Основною причиною погіршення властивостей грунту є нинішня система землеробства, спосіб обробітку, зменшення вмісту в грунті органічної речовини та її основної складової - гумусу, ущільнення грунту важкими колісними тракторами тощо.
Крім того, в південному регіоні велику площу займають солонцюваті грунти, які сильно запливають, мають велику щільність і низьку водопроникність. Наприклад, у Херсонській області солонцюваті грунти займають близько 55% площі ріллі.
Для збільшення здатності грунту вбирати воду слід підвищити його агрофізичні властивості: вносити гній, подрібнену солому, стебла кукурудзи та інші органічні рештки, освоювати відповідні сівозміни, застосовувати гіпсування, здійснювати щілювання грунту, вдосконалювати способи його обробітку тощо.
Водночас зі зміною клімату за останні роки помітного погіршення водного режиму грунту й забезпечення посівів пшениці водою не сталося, і це тільки тому, що в цей період значно збільшилася річна кількість опадів, що й стабілізувало водний баланс приблизно на тому самому рівні, який був раніше. Тобто додаткова кількість опадів, яка випадає останніми роками, компенсує випаровування вологи, пов'язане з потеплінням клімату, й стримує аридизацію Південного Степу. Без збільшення кількості опадів у ці роки під впливом зростання температури ця зона висохла б. Але слід зазначити, що вже тепер є райони, де додаткове випаровування, спричинене потеплінням клімату, не повністю компенсується більшою кількістю опадів. Це деякі райони сухого Степу, які за ГТК, що становить 0,25, і раніше характеризувались як напівпустеля.

І. Нетіс,
д-р с.-г. наук,
Інститут землеробства
південного регіону УААН