Оптимизация степного землепользования для целей повышения продуктивности агроценозов и устойчивости ландшафтов (на примере Западного Предкавказья и нижнего Дона)

УДК 631.4

ОПТИМИЗАЦИЯ СТЕПНОГО ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ АГРОЦЕНОЗОВ И УСТОЙЧИВОСТИ ЛАНДШАФТОВ

© В.Н. Тюрин, А.Д. Вивчарь, В.В. Задорожняя, В.В. Злобнова

Ключевые слова: землепользование; адаптация; ландшафт; продуктивность и устойчивость агроценозов; типы сельскохозяйственных земель.

Дан анализ динамических изменений степного землепользования, обоснованы трансформационные процессы специализации и типов сельскохозяйственных районов, проведен опыт разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия.

Анализируемое пространство включает южную степную полосу в границах Краснодарского, Ставропольского краев и Ростовской области.

Природный потенциал и сложившиеся типы сельского хозяйства оказывали и оказывают влияние не только на продуктивность, но и на диверсификацию землепользования. Более благоприятные для многих культур почвенно-климатические условия Западного Предкавказья предопределили максимальную перерас-паханность территории. Ее показатели существенно снижаются в восточном и юго-восточном направлениях в связи аридностью климата, обусловливающего расширение пастбищных угодий. Однако роль природных условий следует рассматривать на фоне историкоземледельческого освоения территории. В этом отношении интересны выводы А.Н. Ракитникова об эволюции зональной распаханности европейской России. Он отмечал, что в центральных областях в зоне серых лесных почв наблюдалась сильная распаханность еще в ХУИ-ХУШ вв. В зоне выщелоченных и оподзоленных черноземов высокая распаханность земель была достигнута позднее (преимущественно в первой половине XIX в.) [1]. Активное освоение типичных черноземов (это преимущественно территория Западного Предкавказья) началась еще позднее - во второй половине XIX в. До этого периода ведущей отраслью являлось животноводство, опирающееся на обширные пастбищные угодья при низкой распаханности земель (710 %). Животноводство было представлено скотоводством преимущественно мясного направления, грубошерстным овцеводством и табунным коневодством. Земледелие в это время еще не приобрело торговый характер.

Известный исследователь казачьего быта И. Д. Попков 1858 г. писал о том, что хлебопашество здесь «чуждо всякого полеводного порядка и не всегда достаточно для пропитания местного населения». Привоз хлеба нередко приходил даже из Воронежской губернии [2]. Конечно, природный потенциал благоприятствовал ряду технических культур: конопли, льну масличному. Потребительское значение имели овощебахчевые культуры, плодовые.

Во второй половине XIX в. сельское хозяйство стало принципиально менять свой вектор. Животноводческое направление к 1870-1880-м гг. уступило земледельческим отраслям и прежде всего зерновому хозяйству. Такое изменение аграрной эволюции было связано с развитием земледельческого капитализма, сопровождавшегося ростом посевов торговых культур. Фактически в конце XIX - начале XX в. степное Предкавказье превращается в крупнейший центр зернового производства России. Необозримые степные просторы, ранее представлявшие тучные пастбища с огромными стадами гулевого рогатого скота и овец, стали быстро распахиваться и покрываться посевами пшеницы. Развитию этого процесса способствовали обилие свободных земель, громадный поток переселенцев, развитие экономических связей с центральной Россией и со странами Европы, ввозившими зерно. При этом особую роль играли порты Черного и Азовского морей, через которые в конце XIX в. проходило около 70 % всего хлебного экспорта России и свыше 93 % вывозимой пшеницы и ячменя [3].

Перемещению центра производства зерна на юг и юго-восток способствовали и социально-экономические факторы. Старые зерновые районы были отягощены остатками крепостничества и не выдерживали конкуренции по производству хлеба с новыми районами. В районе Предкавказья посевная площадь зерновых возросла в период 1901-1905 гг. по отношению к 1881 г. на 90,7 %, а к 1913 г. - на 185,5 %. Этот же район характеризовался наибольшим увеличением чистого сбора зерна на душу населения. За 50 лет (1864-1913 гг.) это увеличение составило 462,3 % [4]. Особенностью этого района являлась многокультурная специализация -производство озимой пшеницы, которая в отличие от восточных районов доминировала в посевах зерновых. По площади посева озимой пшеницы как абсолютно, так и по удельному весу первое место принадлежало Кубанской области, на втором месте стояла Ставропольская губерния.

Распашка новых земель под зерновые шла быстрыми темпами, при этом в силу обилия земельных ресурсов не возникало объективных экономических причин

внедрения передовых технологий. Сельское хозяйство продолжало развиваться по экстенсивному пути. Вплоть до советского времени господствовала переложно-залежная система земледелия, которая по мере сокращения земельных ресурсов эволюционировала от семипольной к трехпольной.

Отечественная наука того времени осознавала сложившуюся однобокую специализацию. Один из основоположников учения о системах земледелия А. Т. Болотов ставил опрос о правильном соотношении между отраслями. Он писал, что «соблюдение должной пропорции между скотоводством и хлебопашеством - есть главнейший пункт внимания сельскому хозяйству. Сии две вещи так между собой связаны, что один упущен будет, то неминуемо принесет вред и другой» [5]. Такое же мнение высказывал ученый А.В. Советов. Основным недостатком русского сельского хозяйства он считал однообразие культур, преобладание на всей громадной территории хлебных растений, слабое развитие скотоводства [6].

Рассмотренная зерновая экспансия в первую очередь касалась равнинных ландшафтов Кубанской области, запада Ставропольской губернии, центра и севера Ростовской области. Однако их восточные районы по своей специализации являлись скотоводческой по-

лосой, на территории которой П.Н. Раждаев выделяет районы «кочующих туркмен, оседлых туркмен, Дивен-ско-Арзгкирский и Сальский районы» [7].

В советский период и в условиях рыночной экономики произошла глубокая трансформация в специализации и типах сельского хозяйства. Локализация современных сельскохозяйственных районов показана на карте (рис. 1).

На преобладающей части земледельчески освоенной равнинной территории основой формирования доминирующих типов предприятий выступает зерновое хозяйство в сочетании с техническими культурами, скотоводством и другими отраслями животноводства.

Пестрая картина сельскохозяйственных районов характеризуется территориальной поляризацией в продуктивности отраслей, что обусловлено природными, социально-экономическими контрастами и уровнем освоенности территории. Поляризация интенсивности сельского хозяйства наиболее четко проявляется по осям север-юг и запад-восток. Менее интенсивные районы находятся на крайнем севере (Ростовская область) и на крайнем юге (горно-предгорные ландшафты). Восточные районы в отличие от западных также относятся к группе низкоинтенсивных.

Рис. 1. Состав сельскохозяйственных районов на территории равнинных ландшафтов Западного Предкавказья и Нижнего Дона: 1 - зерновые культуры (пшеница), масличные (подсолнечник), молочно-мясное скотоводство, свиноводство, в восточной части овцеводство; 2 - свиноводство, птицеводство, зерновые культуры (озимая пшеница (ячмень)), масличные (подсолнечник), выращивание винограда, бахчевых и овощных культур (Цимлянский район); 3 - скотоводство, овощеводство, виноградарство, садоводство и рисосеяние; 4 - зерновые культуры (озимая пшеница, кукуруза, ячмень), молочно-мясное скотоводство, свиноводство, масличные культуры (подсолнечник); 5 - скотоводство, птицеводство, зерновые культуры, овощеводство, садоводство, ягодоводство, прудовое рыболовство; 6 - зерновые культуры (пшеница, кукуруза, озимый ячмень, соя), подсолнечник, сахарная свекла, скотоводство, птицеводство; 7 - рисоводство, молочно-мясное скотоводство; 8 - виноградарство в сочетании с плодоводством; 9 - зерновые культуры, подсолнечник, сахарная свекла, скотоводство, свиноводство и овцеводство; 10 - зерново-овцеводческий с развитым скотоводством; 11 - пастбищное животноводство; 12 - высокоинтенсивное пригородное хозяйство

Рассмотренные типы сельскохозяйственных районов характеризуются рядом дисбалансов, обострившихся в условиях рыночной экономики. Первый - дисбаланс между двумя ключевыми блоками сельского хозяйства - растениеводством и животноводством. Доля животных в стоимости валовой продукции составляет 36,5 % и продолжает сокращаться. Складывающаяся модель такой структуры коренным образом отличается от моделей западноевропейских стран, где в общем объеме агропродукции преобладает животноводство. В этих условиях ввоз продуктов питания из-за рубежа не служит дополнением внутреннего агропромышленного производства, а, существенно подавляя его, приводит к сокращению потенциала отраслей.

Второй дисбаланс - в структуре посевов. Агроценозы перегружены зерновыми и техническими культурами (сахарная свекла и подсолнечник). Последние относятся к группе пропашных, обладающих повышенной гумусоемкостью и более сложной агротехнологией возделывания.

Третий дисбаланс - в структуре землепользования, как справедливо пишет А. А. Чибилев, нуждающегося в модернизации, в основе которой лежит реставрационно-адаптивная землестроительная концепция [8]. Истоки такой концепции мы находим в трудах В.В. Докучаева, рассматривающего сельскохозяйственное землепользование как одну из земледельческих подсистем, которой свойственно ряд взаимодействующих элементов, способных реализовать заданные целевые функции. К числу таких элементов относятся связность и упорядоченность. Свойство связности проявляется в форме определенной упорядоченности отношений между элементами и, прежде всего, выражено пропорциями угодий и типами агроценозов пахотного фонда. Второй аспект связей выражен адаптацией функциональной диверсификации земель к морфологической структуре ландшафтов. При этом высокую актуальность приобретают вопросы экологической устойчивости ландшафтов, допустимые уровни нагрузки на них, не снижающих биопродуктивность и сохраняющих необходимое разнообразие биогеоценозов. В этой связи заслуживает внимание возможность оценивать степень экологической устойчивости ландшафта с помощью коэффициента экологической стабилизации (КЭСЛ), интегрирующего качественные и количественные характеристики абиотических и биотических элементов ландшафта. Метод оценки с помощью этого коэффициента основан на определении и сопоставлении площадей, занятых различными элементами ландшафта, с учетом их положительного или отрицательного влияния на окружающую среду:

п

КЭСЛ = £ ,=1 Ест / Енст,

где Ест - площади, занятые стабильными элементами -сельскохозяйственными культурами и растительными сообществами, оказывающими на агроландшафт положительное влияние (леса, зеленые насаждения, естественные луга, заповедники, заказники и пахотные земли, занятые многолетними культурами: люцерной, клевером, травосмесями); Енст - площади, занятые нестабильными элементами (ежегодно обрабатываемые пашни, земли с неустойчивым травяным покровом,

склонами, площадями под застройкой, дорогами и промышленными предприятиями, зарастающими или заиленными водоемами, местами добычи полезных ископаемых, другими участками, подвергающимися антропогенному разрушению) [9].

Оценка коэффициента экологической стабилизации агроландшафтов была проведена по следующей шкале: 0,3 - нестабильность четко выражена; 0,34 - состояние нестабильное; 0,35-0,46 - состояние недостаточно стабильное; 0,47-0,58 - состояние условно стабильное; 0,58-0,63 - состояние среднестабильное. Полученные коэффициенты даны в табл. 1, которая отражает информационную базу в границах ключевых ландшафтов и содержит ряд нормативных и фактических показателей: распаханность, затраты антропогенной энергии (в Дж), коэффициенты эффективности энергетических затрат.

Полученные данные об уровне стабильности эколо-го-хозяйственного состояния территории Западного Кавказа и Предкавказья позволили сделать вывод о том, что границы экологической напряженности и устойчивости ландшафтов не совпадают с границами их природного агропотенциала. Наиболее напряженными и наименее устойчивыми являются степные ландшафты. В них природная составляющая глубоко и необратимо изменена в сторону потери устойчивости, в направлении повышения экологической напряженности. Лишенные естественной биоты, с нарушенным биохимических круговоротом и энергетикой, зависящей от антропогенных субсидий, ландшафты утратили здесь естественную способность к саморегуляции и сохранению потенциала плодородия кубанских черноземов.

Приведенные в табл. 1 данные показывают, что в равнинно-степных ландшафтах доля распаханных земель, т. е. неустойчивого интенсивно эксплуатируемого угодья превышает 70 %, а по отношению к сельхозугодьям пашня является практически единственным угодьем. Естественная буферность ландшафтов очень низкая.

Наблюдаются различия в уровне и эффективности затрат антропогенной энергии: II тип ландшафта характеризуется самой высокой продуктивностью агроценозов при значительной доле энергетических затрат и высоком коэффициенте их эффективности. Это ареал наиболее интенсивных форм земледелия. Для V типа характерны невысокие показатели затрат антропогенной энергии и самая низкая их эффективность. Это обусловлено как природными особенностями территории (низкое плодородие почв), так и социальноэкономическими факторами (периферийное положение, слабая транспортная обеспеченность, ограниченность трудовых ресурсов и др.).

Степные агроландшафты слабо оснащены элементами экологического фонда: естественные биогеоценозы, природоохранные зоны, особо охраняемые территории, земли экологического каркаса и пр. Чтобы повысить их экологическую устойчивость необходимо задать такие параметры производства, при которых технологические нагрузки находились бы в пределах экологической емкости агроландшафта. Под экологической емкостью понимают антропогенную нагрузку, которую способен воспринять агроландшафт, сохраняя экологическую и производительную устойчивость.

Таблица 1

Уровни устойчивости ключевых ландшафтов Западного Кавказа и Предкавказья

Типы ландшафтов

Показатели ксерофитно- степной I степной равнинный II низменно- западинный III равниннохолмистый ксеро-фитно-степной IV предгорный лесостепной V

Доля от земельной площади: сельхозугодий 86,4 77,8 76,0 75,0 73,1

нормативный показатель 80,0-75,0 75,0-70,0 70,0-65,0 69,0-67,0 75,0-65,0

лесов 0,6 1,4 0,6 2,5 12,1

нормативный показатель 4,5 3,5 4,0-5,0 4,7-5,2 12,0-15,0

охраняемых территорий 0,1 0,1 0,1 2,4 1,0

нормативный показатель 2,5 2,5 4,0 4,5 2,0

Доля от площади сельхозугодий: пашни 94,0 94,0 86,0 47,0 54,5

нормативный показатель 85,0-78,0 85,5-82,0 76,0-73,0 45,0 40,0-60,0

кормовых угодий 2,1 1,5 10,9 17,0 42,5

нормативный показатель 10,0-15,0 10,0-12,0 12,0-15,0 16,0-18,0 30,0-39,0

многолетних насаждений 0,7 0,9 2,8 33,0 0,4

нормативный показатель 1,0-2,0 1,0-2,0 8,0 37,0 5,0-15,0

полезащитных насаждений 3,2 3,5 2,5 2,7 2,6

нормативный показатель 4,0-5,0 3,5-4,0 3,5-4,0 3,2-4,1 5,0-6,0

КЭСЛ 0,3 0,34 0,35-0,46 0,47-0,58 0,58-0,63

Затраты антр. энергии на 1 га пашни, МДж 6395,8 9988,6 6124,5 8372,6 5300,7

Коэф. эф. энергетических затрат 1,22 1,69 1,37 1,32 1,12

При повышении антропогенного воздействия на степные ландшафты важно учитывать их геохимическую принадлежность, например, наибольшей степенью свободы в использовании агрохимических средств обладают элювиальные ландшафты, наименьшей -аккумулятивные. Транзитные ландшафты имеют ограничения по применению удобрений и пестицидов в связи с повышенным поверхностным стоком.

Для ряда степных ландшафтов актуальным является применение высоких агротехнологий, которые сводят к минимуму экологические риски: предотвращают деградацию почв, максимально повышают использование ФАР, тепла, влаги и генетического потенциала сортов растений. Ориентация таких агротехнологий целесообразна на ландшафты, обладающие высоким природным агропотенциалом с минимальной вероятностью стрессовых ситуаций (засуха и пр.). К таким районам относятся 3,5. Полезен опыт западных стран. Высокие агротехнологии в странах Евросоюза осуществляются в основном за счет повышения их наукоемкости. Например, урожайность озимой пшеницы в Германии с 2000 по 2010 гг. возросла с 6 до 9 т/га при малоизменившем-ся уровня применения минеральных удобрений. При этом окупаемость минеральных удобрений продукцией сильно возросла (в частности, зерновых до 15 кг зерна за 1 кг Д.В. и более за счет повышения наукоемкости агротехнологий, их точности) [10].

Во всех ландшафтах Западного Кавказа и Предкавказья в условиях интенсивного антротехногенеза существенную роль играют техногенные геохимические барьеры, которые способствуют локализации загрязнения. В качестве таких барьеров выступают лесополосы, коридоры многолетних трав и другие локальные сис-

темы буферного типа как естественного, так и антропогенного происхождения.

Антропогенная регуляция ландшафтов и формирующихся на их основе агроландшафтов включает ряд технологических и организационных мер. К ним относятся модели рационального соотношения угодий, почвозащитные системы земледелия, введение сбалансированных севооборотов с максимальной биологиза-цией, которая существенно уменьшает техногенную и химическую нагрузку на ландшафты. Целесообразно применение системы основной обработки почвы, направленной на снижение доли вспашки, увеличение безотвальной обработки и введение прямых посевов. Сочетание принципиально различных обработок почвы позволит регулировать минерализацию гумуса и интенсивность эрозионных процессов с учетом почвенного плодородия.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ракитников А.Н. География сельского хозяйства. М.: Изд-во Мысль, 1970. С. 285.

2. Попко И.Д. Черноморские казаки в их гражданском и военном быту. СПб., 1858. С. 74.

3. Ратушняк В.Н. Сельскохозяйственное производство Северного Кавказа в конце XIX - начале XX в. Ростов н/Д, 1989. С. 58-59.

4. Шацкий П.А. Сельское хозяйство Предкавказья в 1861-1905 гг. (историческое исследование) // Некоторые вопросы социальноэкономического развития юга Восточной России. Ставрополь, 1970.

5. БолотовА.Т. Избранные сочинения. М., 1952. С. 107.

6. Советов А.А. Избранные сочинения. М.: Изд-во «Сельхозиздат», 1963. С. 382.

7. Раждаев П.Н. Основные черты организации крестьянства на Северном Кавказе. Ростов н/Д, 1925. С. 55.

8. Чибилев А.А., Левыкин С.В., Казачков Г.В. Аграрно-природоохранные перспективы модернизации степного землепользования // Аграрная Россия. М., 2011. № 2. С. 34-36.

9. Агроэкология. М., 2000. 536 с.

10. Кирюшин В.И. Теория адаптивно-ландшафтного земледелия и проектирование агроландшафтов. М.: Колос, 2011. С. 124-131.

Поступила в редакцию 28 сентября 2012 г.

Tyurin V.N., Vivchar A.D., Zadorozhnyaya V.V., Zlobnova

The analysis of dynamic changes of steppe land use is given, transformations processes of specialization and types of agricultural areas are proved, experiment of development of adaptive and landscape systems of agriculture is made.

Key words: land use; adaptation; landscape; agrocaenosis productivity and stability; types of agricultural lands.