Журнал «Агротехника и технологии»
Еще несколько лет назад многие были уверены, что потепление климата позволит России увеличить урожаи и начать развивать сельское хозяйство там, где раньше оно было невозможно
Воображение рисовало бананы и манго на юге и пшеницу на севере. Однако реальность оказалось прозаичнее: сельское хозяйство хоть и продвинулось на север, но незначительно, а на остальной территории страны предсказать погоду стало невозможно. К тому же участились засухи и потопы, вследствие чего хороший урожай стало получить сложнее. Тем не менее, как выяснил журнал «Агротехника и технологии», справляться с такой погодой все равно можно.
В этом году сотрудникам американского Минсельхоза (USDA) запретили использовать термин «глобальное потепление климата». Вместо этого рекомендовано употреблять более нейтральные словосочетания вроде «изменение погоды». Это связано с выходом США из Киотского протокола — международного договора по предотвращению глобального потепления.
Действительно, сам факт потепления климата вызывает сомнения у многих метеорологов — не только американских, но и российских. «Про изменение климата пока говорить слишком рано, так как за погодой мы профессионально наблюдаем только около ста лет. Но точно можно сказать, что увеличилась длительность циклонов и антициклонов — могут долго идти дожди, а потом наступить затяжной засушливый период», — говорит заведующий Полевой опытной станцией в РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева Егор Березовский.
В самом деле, от факта не уйти: погода становится все менее предсказуемой, а аграриям приходится бороться и с засухой, и с небывалыми осадками в течение одного сезона. Вопреки распространенному мнению, глобальное потепление не привело к тому, что на севере стали расти яблоня и виноград (хотя специалисты отмечают небольшое смещение сельского хозяйства в сторону северных широт), его последствия — в непредсказуемости погоды и в постоянных убытках хозяйств.
Но это не значит, что нужно молча терпеть убытки. Сельское хозяйство за последние годы научилось бороться с последствиями изменения климата и минимизировать потери от смены погоды.
Ни жарко, ни холодно
Хотя чаще всего влияние человеческой деятельности на погоду характеризуют как «потепление климата», в действительности происходит не потепление, а резкая смена погоды.
Так, средняя температура воздуха с 1980 года поднялась всего на 1ºС, а к 2100 году, по прогнозам, поднимется еще на 3ºС. Казалось бы, это не так много. Но на практике даже такое незначительное потепление приводит к резким сменам погоды. «Раньше не было таких частых жестоких засух в вегетационный период. При этом в аридной зоне они стали еще сильнее, а Европа оказалась в зоне жестких засушливых явлений», — отмечает председатель Союза водников и мелиораторов Николай Сухой.
При этом увеличилось количество осадков. Дожди стали сильнее — за несколько дней выпадает сразу месячная норма. Соответственно, это вылилось в проблему для многих старых мелиоративных сооружений. «Мы отмечаем увеличение нагрузки на существующие сооружения. Многие из них требуют перестройки», — предупреждает Николай Сухой.
Доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата ничего хорошего от потепления не предвещает. Исходя из данных этого документа, при росте средней температуры на 1-3°C урожайность некоторых сельскохозяйственных культур в средней полосе может несколько повыситься, но в целом аграриев ждут убытки. В жарких же странах любое повышение температур сразу приведет к падению продуктивности культур, что усугубит в бедных регионах опасность появления голода.
За примерами убытков от жары далеко ходить не надо: в 2012 году засуха в нашей стране привела к подорожанию некоторых продуктов на 20%. В частности, выросли цены на гречку, которую стали сметать с полок.
Предсказать резкие смены настроения природы в России не берутся. Тем более что хорошо известно: отдаленный прогноз менее точный. Такого мнения придерживается и Росгидромет, и иностранные метеорологические организации, которые предупреждают об этом на своих сайтах. «Точные прогнозы всегда давались максимум на три дня. При более долгосрочных прогнозах погоды точность существенно падает. К тому же мы в принципе не можем предсказывать осадки», — констатирует Егор Березовский.
Впрочем, сами аграрии и не надеются получить точный прогноз. За такую услугу редко кто платит, и обычно в хозяйствах полагаются на общедоступные бесплатные прогнозы на сайтах или смотрят погоду в приложениях, которые подключены к сельскохозяйственной технике.
Сиеста вместо работы
Для аграриев причуды погоды означают дополнительные расходы и потери урожая. Особенно плохо то, что смена погоды стала происходить именно в течение сельхозгода, когда растения проходят стадию вегетации или созревания. Ведь даже несильная жара или дожди вызывают стресс у растений, что приводит к снижению урожая.
«Климат стал в целом более резко континентальным: в вегетационные периоды продолжительная жара сразу сменяется потопом. Такой стресс ослабляет растения. Изменения сказались и на ходе дневной и ночной температуры, разница которых уже достигает 10-15°С. Из-за этого в 4-5 часов утра на растения выпадает роса, в которой появляются споры возбудителей болезней, в дальнейшем приводящие к эпифитотиям», — объясняет директор по технической экспертизе компании «Сингента» Елена Соколова.
Жара, естественно, негативно влияет и на животных. Всем известен так называемый сезон большого молока, который приходится на лето. В это время погода теплая и коровы (при выгульном содержании) находятся на пастбищах. Однако тепло хорошо в меру, потому что животные плохо переносят жару. «При повышении температуры внешней среды у них снижается активность, аппетит и половое влечение. Как результат, корова потребляет меньше кормов, у нее снижаются надои и качество молока (содержание жира и белка падает). Для животных это тепловой стресс, а стресс всегда сопровождается снижением продуктивности», — рассказывает глава аналитического департамента Национального союза производителей молока (Союзмолоко) Алексей Воронин. Кстати, жара негативно влияет и на кормовые растения, которые становятся менее ценными для животных. В жаркую погоду корма теряют сочность, констатирует эксперт.
Прокаченные растения
И все же за годы непредсказуемой погоды в сельском хозяйстве выработали целый ряд мер, которые позволяют не зависеть от прогноза погоды, а работать «по факту», как в старые добрые времена, когда крестьяне могли точно знать, будет ли сегодня дождь, всего лишь посмотрев на небо.
Самое главное правило в условиях непредсказуемости — не вносить сразу все удобрения. «Лучше перед посевом внести половину от рекомендуемой дозы, а потом уже добавлять в зависимости от ситуации. Например, если осадков было много, внести удобрений меньше, а если мало — больше», — советует Егор Березовский.
Далее, если климат в регионе обычно засушливый, то имеет смысл за счет оставления стерни защитить почву от прямого воздействия солнца и тем самым предотвратить потерю влаги. Как и в случае с удобрениями, ничего нового и сложного в этом нет — надо просто использовать давно известную мульчу. «При засушливом климате хороший результат дает мульчирующий и прямой посевы. Во-первых, мульча создает дополнительный слой на почве и тем самым затеняет ее. Во-вторых, со временем мульча перегнивает, формируя еще один слой почвы, в ней поселяются дождевые черви, которые перерабатывают растительные остатки и создают дополнительные каналы, благодаря которым влага лучше впитывается в почву», — рассказывает руководитель отдела экспорта по России Amazone Др. Виктоp Буксман.
Этот метод в рамках проекта SASCHA был опробован в Тюменской области, где показал хороший результат. Кстати, как замечает Буксман, ученые, занимающиеся климатом, выявили, что в Тюменской области заметно смещение сельского хозяйства на север — там появилось больше хозяйств, и стали выращивать ранее не свойственные для региона культуры.
По словам Елены Соколовой, растения можно заранее подготовить к стрессам. Например, этого можно добиться, занимаясь архитектоникой, то есть прежде всего создать оптимальное соотношение корневой и вегетативной системы, а также наилучшее соотношение длины стебля и листьев (особенно это актуально для зерновых).
Правильное формирование корневой системы, продолжает специалист, — это когда развита как поверхностная (на глубине 4-5 см) корневая система, которая помогает пережить сильные затяжные дожди, так и глубинная (30-40 см и более), которая дает растению возможность пережить засуху. «Для этого можно применять ретарданты, — говорит Соколова. — Еще в точном земледелии есть машины, которые позволяют вносить азотные удобрения в рядки глубоко в почву. Азотные удобрения в таком случае стимулируют формирование корневой системы на глубине».
Кроме того, она советует использовать сорта карликового или полукарликового типа. Дело в том, что так называемая сосущая сила (способность клеток впитывать влагу) у верхних листьев сильнее, чем у нижних, поэтому карликовые растения менее прихотливы. Если же их нет, можно использовать ретарданты, которые уменьшают растягивание клеток, таким образом препятствуя росту растений в высоту. Также существуют специальные препараты физиологического действия, которые могут, например, ускорять открытие и закрытие устьиц, что помогает сопротивляться резким изменениям погоды (от дождя до засухи).
Наконец, Елена Соколова рекомендует осторожно подходить к использованию баковых смесей (коктейль из средств защиты растений, удобрений и стимуляторов роста, который вносят единовременно, тем самым уменьшая затраты). «После них растения часто ослаблены и не способны эффективно сопротивляться различным стрессам. К тому же гербициды могут негативно влиять на последующие растения в севообороте», — предупреждает специалист «Сингенты».
Что касается животноводства, то там по причине того, что животные приспособлены к определенному климату, придется применять нестандартные подходы. Например, в хозяйстве «Ферма Роста» (Московская обл.) нашли необычное решение — построили редкие для России коровники из натурального бруса. «В них коровам всегда прохладно, так как дерево дышит. К тому же у нас беспривязное содержание, то есть коровы свободно перемещаются по помещению, а не стоят в стойле, как обычно. Таким образом, животным комфортно в коровниках даже в жаркие летние дни», — объясняет специалист хозяйства Александра Погодина.
А вот в жарких странах на фермах целесообразно устанавливать промышленные кондиционеры. Безусловно, это сильно удорожит производство сырого молока. Тем не менее, это имеет смысл сделать, иначе коровы и вовсе могут перестать давать молоко.
Интернет вещей во время жары
Многочисленные метеорологические станции, датчики влажности и температуры почвы, которые недавно появились у аграриев, могут помочь переживать жару или потопы в хозяйствах, говорит руководитель Центра компетенций агротехнологий ГК Softline
Григорий Портянкин.
Вся эта техника, подключенная к интернету и обменивающаяся информацией, называется интернетом вещей (IoT). «Новые технологии позволяют достичь такого уровня земледелия, при котором аграрий имеет возможность применять весь необходимый в текущей ситуации арсенал техники и технологий в оптимальное для них время», — объясняет специалист.
Например, сельскохозяйственные приложения, существующие сейчас, могут давать советы относительно того, как вносить удобрения, какую технологию выбрать и в какое время и на каком расстоянии сеять выбранную культуру. И хотя точного прогноза погоды они дать все равно не смогут, «умные» технологии позволят избежать ошибок в агротехнике и подскажут, как минимизировать риски от смены погоды. К тому же сельскохозяйственная техника, подключенная к интернету и спутникам, гораздо точнее вносит удобрения и сеет семена, что повышает стрессоустойчивость растений.
Война с облаков
В середине прошлого столетия человечество стало предпринимать активные попытки повлиять на климат. Многими странами, в частности США и СССР, проводились исследования, целью которых было образование облаков и тумана, а также вызов искусственных осадков.
В скором времени исследованиями, проводимыми в мирных целях, заинтересовались военные. Первым вошедшим в историю применением климатического оружия в 20 веке можно считать операцию «Попай», которую США провели во Вьетнаме во время войны. В сезон дождей (с марта по ноябрь) с 1967 по 1972 год с самолетов в дождевых облаках рассеивался йодид серебра, что провоцировало выпадение осадков в три раза выше нормы. В результате этой операции была размыта Тропа Хо Ши Мина, по которой южновьетнамские партизаны получали оружие и снаряжение. Однако при огромных затратах, а было израсходовано около 5,7 тыс. тонн йодистого серебра, эффект был достаточно кратковременным и малоэффективным.
По инициативе СССР в 1977 году в ООН была принята конвенция о запрете использования любого климатического оружия, к которой присоединились и США.
Сегодня исследования влияния на климатические условия ведутся несколькими странами мира, в том числе в США и Россией. Наиболее известные объекты — это американский HAARP, расположенный на Аляске, и российский «Сура», находящийся недалеко от Нижнего Новгорода. Как считают некоторые эксперты, оба этих объекта являются климатическим оружием, способным изменять погоду в глобальных масштабах.
HAARP (программа исследования ионосферного рассеяния высокочастотных радиоволн) — американский научно-исследовательский проект по изучению взаимодействия ионосферы с мощным электромагнитным излучением. Проект запущен весной 1997 года на Аляске, расположен на территории в 13 га, предположительная мощность излучения — от 3,6 до 4,8 МВт. По заверениям американского правительства, действие HAARP было полностью остановлено в конце 2014 года.
Объект «Сура», расположенный в 150 км от Нижнего Новгорода, имеет более скромные размеры и пребывает сейчас не в лучшем состоянии. По мнению экспертов, в лучшем случае последствия применения климатического оружия могут сказаться на самом агрессоре, его союзниках, а также соседних нейтральных государствах. При этом заранее просчитать, каким будет результат, проблематично. В худшем случае необдуманное использование таких технологий может повлечь за собой катастрофу мирового масштаба.
VIP-прогноз
Проблема прогнозов погоды во многом связана с обширностью просторов нашей Родины — метеостанции могут быть расположены за сотни километров от полей аграриев, что негативно сказывается на точности прогнозов. При этом локальная погода на поле по показаниям удаленной на 100-150 км государственной метеостанции может значительно отличаться как от прогнозируемой, так и от фактической.
Для получения объективных фактических данных хозяйства часто устанавливают собственные частные метеостанции. «Дождь может идти у всех соседей, но обойти при этом ваши поля стороной. Своя метеостанция позволяет точно понять, сколько влаги получило конкретное поле», — объясняет их популярность директор по развитию ExactFarming (информационные технологии в сельском хозяйстве) Егор Заикин.
Благодаря подключению собственной метеостанции к онлайн-сервисам прогнозирования появляется возможность уточнять краткосрочный прогноз для места установки такой станции и вести собственный локальный журнал метеонаблюдений, а значит, получать точные значения таких важнейших агрономических параметров, как накопленные осадки и сумма активных температур.
Специализированные сельскохозяйственные метеостанции в дополнение к метеорологическим параметрам, как правило, позволяют проводить и измерения специфических, не участвующих в прогнозе погоды параметров окружающей среды — температуры и влагосодержания почвы, влажности листа. Многие станции умеют создавать вокруг себя целые измерительные сети из сенсоров, позволяющих видеть, что происходит на каждом поле в отдельности. Все это в реальном времени передается на любой девайс агрария — современные станции оснащены SIM картами и могут передавать информацию в режиме on-line.
