Академик АН Грузинской ССР Ф
Учебные материалы


Академик АН Грузинской ССР Ф



Карта сайта jounforen.ru

ВЫСТУПЛЕНИЯ ПО ДОКЛАДАМ


Академик АН Грузинской ССР Ф. Ф. ДАВИТАЯ


В нашей стране проведены обширные исследования агроклиматических и вод­ных ресурсов. В результате этих исследований разработана методика, позволяющая с учетом экологических требований культурных растений к условиям среды зара­нее установить возможность их возделывания в том или ином районе, рассчитать обеспеченность урожая во времени (скажем, в среднем за 10 лет), определить на­правление мелиорации и ее эффективность.
В связи с этим я хочу остановиться на вопросах более полного использования природных ресурсов и повышения эффективности орошения в степных и лесостеп­ных районах. Этого необходимо достичь путем интенсификации земледелия. Напом­ню, что в степных районах, а тем более в лесостепи, вполне благоприятные по ат­мосферному увлажнению годы имеют вероятность более 50%, т. е. наблюдаются в среднем более 5 раз в 10 лет. Эффект дополнительного полива в эти годы мини­мальный, а расходы на содержание бездействующей оросительной системы и на ликвидацию отрицательных последствий орошения автоматически включаются в се­бестоимость продукции. Это несвойственно сухим районам, где орошение также дорого, но высокая эффективность его проявляется ежегодно, а общая рентабель­ность ирригации повышается более чем вдвое. Один из важных резервов интенси­фикации земледелия в степных районах — получение второго урожая зерновых и особенно кормовых культур.
Большие возможности в этом плане имеются также в хорошо обеспеченных вла­гой центральных и северо-западных областях, где намечается развернуть мелиора­тивные работы. Для получения второго урожая скороспелых кормовых растений (ячмень, овес, просо, горох, гречиха, кукуруза на зеленый корм, вика и др.) при достаточной влажности почвы требуется, чтобы сумма средних суточных темпера­тур, дней с температурой выше так называемого биологического нуля (+ 10°С),была примерно 1000°. После уборки таких культур, как озимая пшеница и рожь, в доста­точно обеспеченных влагой районах центральных областей остаются не использо­ванными до конца вегетационного периода суммы температур от 1000 до 14Ю0°. Даже после уборки ранних яровых культур эти суммы составляют весьма внушительную величину.
На хорошо обеспеченных влагой территориях Северного Кавказа, Краснодар­ского и Ставропольского краев, а также в степных районах средней полосы, ороше­ние которых намечается, неиспользованные суммы температур доходят местами до 2000°, или, иными словами, теряется тепло до 20 ккал на 1 см2. Между тем этого тепла достаточно, чтобы получать второй урожай картофеля, гречихи, проса и даже зерна ранних сортов кукурузы.
Расчеты показывают, что в северных и северо-западных районах вплоть до Ле­нинграда после уборки, например картофеля, в отдельные годы могут быть полу­чены второй урожай многих кормовых растений или два урожая кормов за весь вегетационный период.
В южных районах Белоруссии и на северо-западе Украины после уборки основ­ных продовольственных культур часто возможно получение второго урожая гречихи на зерно, льна на волокно и некоторых других культур.
Необходимо, однако, отметить, что обеспеченность вегетационного периода теп-10М меняется из года в год в довольно широких пределах. Например, в некоторые годы общее количество тепла в Москве бывает больше, чем в среднем в Харькове, а в другие годы меньше, чем обычно наблюдается в Петрозаводске. Таков геогра­фический диапазон миграции погодных условий в отдельные годы. Отсюда очевидно значение заблаговременного расчета ожидаемого количества тепла для получения

^ ВЫСТУПЛЕНИЯ ПО ДОКЛАДАМ

69



второго урожая. Методика такого расчета в настоящее время разработана советски­ми учеными. Она позволяет не только к концу уборки основной культуры, но и в начале весны с большой достоверностью установить общее количество тепла, ожи­даемое в течение вегетационного периода.
Эту методику не следует путать с менее надежной методикой прогноза погоды. Последний производится обычно с малой заблаговременностью, и точность его пока еще не очень высока. Расчет же суммарного количества тепла, необходимого и до­статочного для получения второго урожая, может быть довольно точным, а к концу уборки основной культуры практически безошибочным.
Методика эта получила хорошую оценку научных и практических работников. Она уже используется за границей, а вот в наше сельскохозяйственное производ­ство внедряется с большими трудностями.
Согласно предварительным подсчетам, второй урожай, главным образом кормо­вых, а также продовольственных и технических культур, может быть ежегодно получен в нашей стране с площади более 30 млн га (при условии, если расчет ожидаемого количества тепла будет проведен достаточно квалифицированно и столь же квалифицированно будут подобраны культуры для получения второго урожая). Нетрудно понять, какой крупный экономический эффект получит в результате на­родное хозяйство.
Это — один из примеров важности агроклиматических исследований и развития оперативной агрометеорологической службы. Мы шли и пока еще идем в данной области впереди других стран. Гидрометслужба прилагает некоторые усилия к со­хранению здесь нашего лидерства,— но в целом темпы проводимых у нас работ по сравнению с выполняемыми, например, в США и Японии, внушают серьезную тре­вогу. Одна из причин такого положения — безразличие ВАСХНИЛ и Министерства сельского хозяйства к углубленному исследованию и практическому учету комплек­са природных факторов, в частности агроклиматических условий.
Одновременно хотелось бы указать на новую научную проблему, которая свя­зана с мелиорацией земель и, на мой взгляд, имеет важнейшее значение для обес­печения высоких и устойчивых урожаев. Дело в следующем.
В степных и лесостепных районах, где ныне производится более 80% сельскохо­зяйственных продуктов, выпадает в год 350—500 мм атмосферных осадков — около 5 тыс. м3 воды на 1 га. Из них только 100 мм (т. е. примерно от 20 до 30%) используется на создание урожая. Менее 10% идут на сток, а остальные 60—70% — на испарение С поверхности почвы. Если бы удалось добиться, чтобы эта поверх­ность пропускала воду только сверху вниз, а испарение влаги осуществлялось в ос­новном через растения путем транспирации, т. е. если бы удалось значительную часть выпадающих атмосферных осадков сделать продуктивными, урожайность при современной агротехнике без всяких дополнительных мероприятий можно было бы по крайней мере утроить. Это отнюдь не умозрительная идея, такие опыты делались. Например, чернозем покрывали слоем чистого песка, свободно пропускающего осадки и сводящего к минимуму их непродуктивное испарение с поверхности почвы. На таких участках снимали высокие урожаи даже в сильную засуху. Степи песком, конечно, не покроешь, но наука может найти более доступные, дешевые и в то же время эффективные средства или разработать совершенно новые принципы сбере­жения атмосферных осадков и перевода их на продуктивное испарение.
Эта проблема по своему значению соизмерима с ведущими проблемами совре­менного естествознания. Однако без участия физиков, математиков и особенно хи­миков решить ее невозможно.
Разработка научных идей, содействующих успешной реализации решений май­ского Пленума Центрального Комитета партии по подъему нашего сельского хозяй­ства,— дело чести для деятелей науки.

70


^ ОБЩЕЕ СОБРАНИЕ АН СССР

Член-корреспондент АН СССР М. И. БУДЫКО


Главная цель мелиоративных мероприятий заключается в улучшении условий произрастания сельскохозяйственных растений путем регулирования гидрометеоро­логических факторов. В связи с этим для разработки оптимальных методов мелиора­ции необходимо иметь представление о механизме изменений гидрометеорологиче­ского режима под влиянием мелиоративных мероприятий и о том, как такие изме­нения воздействуют на растения.
Оба эти вопроса в настоящее время решаются в основном с помощью эмпири­ческих методов, которые часто недостаточно детально учитывают климатические и почвенные условия.
Вместе с тем в течение последних лет в нашей стране и за рубежом выполнен ряд исследований, в которых разрабатывались физические основы методов расчета гидрометеорологической и сельскохозяйственной эффективности мелиоративных ме­роприятий. Результаты этих исследований пока еще мало используются в практике, в связи с чем представляется целесообразным остановиться на их содержании.
Разработка физической теории мелиорации является частью более широкого научного направления, с помощью физических методов изучающего взаимоотноше­ния между сельскохозяйственными растениями и внешней средой. Это направление можно назвать физической агрометеорологией. Работы в данной области приобрели значительное развитие вскоре после второй мировой войны сначала в Советском Союзе, Англии и США, а затем в Японии, Австралии, Голландии, Франции и ряде других стран.
Уже в конце 40-х годов группа сотрудников институтов Гидрометслужбы разра­ботала ряд вопросов теории мелиорации, основываясь на исследованиях тепло- и влагообмена между земной поверхностью и атмосферой. В ходе этих исследований были изучены условия прихода солнечной энергии и ее преобразования на сельско­хозяйственных полях, разработаны методы построения карт теплового баланса зем­ной поверхности, усовершенствованы способы изучения водного баланса полей.
Использование материалов по тепловому и водному балансам с учетом законо­мерностей турбулентного обмена в атмосфере позволило разработать физические ме­тоды определения норм орошения в зависимости от погодных и климатических условий, обосновать методику расчета влияния орошения на температуру и влаж­ность воздуха, предложить физическую теорию метеорологической эффективности полезащитных лесных полос, разработать теорию защиты растений от заморозков, а также решить ряд других задач.
В качестве примера работ этого направления можно назвать выполненные М. И. Юдиным исследования метеорологической эффективности полезащитных лес-пых полос. Считалось, что метеорологическая эффективность лесных полос опре­деляется их ветрозащитным действием, в результате которого на прилегающих по­лях уменьшается испаряемость в теплое время года и задерживается снег зимой. Исследования М. И. Юдина показали, что положительное влияние лесных полос на микроклимат сельскохозяйственных полей объясняется не уменьшением скорости ветра, а ослаблением интенсивности турбулентного обмена в приземном слое возду­ха. При этом удалось выяснить, почему наиболее эффективны не сплошные, плохо продуваемые лесные полосы, резко уменьшающие скорость ветра, а, наоборот, хо­рошо продуваемые, которые меньше изменяют скорость ветра, но сильно ослабляют интенсивность турбулентного обмена.
Оказалось возможным, учитывая общие закономерности атмосферной турбулент­ности, теоретически рассчитать оптимальную ширину и плотность полезащитных лесных полос для различных климатических условий. Соответствующие рекоменда­ции были проверены экспериментально и включены в принятые в свое время ин­структивные указания по полезащитному лесоразведению.
К сожалению, во многих других случаях результаты работ по физической тео­рии мелиорации не находили практического применения. Например, вскоре после

^ ВЫСТУПЛЕНИЯ ПО ДОКЛАДАМ

71



опубликования плана полезащитного лесоразведения в южных районах нашей стра­ны было установлено, что так называемые государственные лесные полосы, вопреки мнению авторов плана, не будут влиять на атмосферные процессы большого мас­штаба и что их метеорологическая эффективность не превосходит эффективности полос на полях колхозов и совхозов. Этот вывод был сообщен органам, планирую­щим полезащитное лесоразведение, однако он не оказал никакого влияния на про­ектирование государственных лесных полос.
До настоящего времени пе нашли практического использования результаты упоминавшихся выше работ по физической теории орошения и по созданию мето­дов защиты растений от заморозков, хотя в этих исследованиях был дан ряд конк­ретных рекомендаций, проверенных в многочисленных экспериментах.
Несколько лучше обстоит дело с применением метода водного баланса для изу­чения водного режима растений. В результате работ, выполненных сотрудниками Гпдрометслужбы за последние 20 лет, получены обширные материалы по водному балансу почвы для сельскохозяйственных районов нашей страны, далеко превосхо­дящие по своей полноте аналогичные данные зарубежных исследователей. Использо­вание этих материалов позволило значительно повысить уровень агрометеорологи­ческого обслуживания сельского хозяйства.
В современных исследованиях по физической агрометеорологии заметное место занимает применение физических методов для изучения зависимости жизнедеятель­ности растений от внешних факторов.
Еще в конце 40-х годов нами была предложена физическая теория фотосинтеза, позволившая связать продуктивность автотрофного растения и его транспирацию с интенсивностью турбулентного обмена в атмосферном воздухе и другими внешни­ми факторами. В дальнейшем вопрос о разработке физической теории фотосинтеза в растительном покрове привлек внимание японских исследователей, которые зна­чительно продвинули ее и установили, в частности, возможность теоретическим пу­тем определить оптимальную, обеспечивающую наибольшую продуктивность расти­тельного покрова величину листовой поверхности на единицу площади, занятой растениями.
В настоящее время работа по усовершенствованию физической теории фотосин­теза ведется в ряде стран. Можно, однако, думать, что теоретическая схема, разви­тая в последит1 годы в Советском Союзе, дает наиболее общее решение поставлен­ной задачи.
Применение физической теории фотосинтеза открывает широкие возможности для разработки основной проблемы агрометеорологии — установления зависимости урожая от метеорологических факторов. С помощью этой теории удалось выяснить, что на урожайность влияют факторы, обычно не учитывающиеся в агрометеороло­гических работах. К их числу прежде всего относится солнечная радиация, кото­рая, вопреки распространенному представлению, существенно обуславливает про­дуктивность сельскохозяйственных растений в самых разнообразных климатических условиях.
Из теории фотосинтеза в растительном покрове можно получить также ряд ре­комендаций об оптимальных приемах агротехники, обеспечивающих повышение про­дуктивности сельскохозяйственных растений путем регулирования густоты посевов, времени укоса трав и т. д.
Следует сказать, что в организации и особенно практическом использовании работ по физической агрометеорологии, которые имеют большие научные перспек­тивы и могут оказать глубокое влияние на развитие сельскохозяйственного произ­водства, есть существенные недостатки. Одна из причин этого — отсутствие доста­точного интереса к таким работам ею стороны сельскохозяйственных организаций, что, возможно, объясняется применением в исследованиях по физической агроме­теорологии физических п математических методов, непривычных для многих спе­циалистов сельского хозяйства. Хочется выразить пожелание, чтобы использование методов агрометеорологии привлекло большее внимание.

72


^ ОБЩЕЕ СОБРАНИЕ АН СССР

Профессор Н. С. ПЕТИНОВ


В своем кратком выступлении я хотел бы осветить некоторые конкретные воп­росы, на первый взгляд частного характера, но в действительности имеющие боль­шое значение для теории и практики орошаемого земледелия.
В течение многих лет Институт физиологии растений им. К. А. Тимирязева Академии наук СССР проводил научные исследования в различных почвенно-климатических зонах Советского Союза. Задачей этих исследований была разработка физиологических основ поливного режима и системы питания главнейших сельско­хозяйственных культур применительно к разным почтенно-климатическим услови­ям. Как установлено, правильный поливной режим и рациональное применение удобрений позволяют получать высокие и устойчивые урожаи — порядка 40—45 ц/га пшеницы, свыше 100 ц/га кукурузы, 500—600 ц/га свеклы и т. д.
В производственных условиях для определения сроков поливов чаще всего используется такой показатель, как влажность почвы. Однако еще К. А. Тимирязев утверждал, что ответ о потребности в воде при той или иной влажности почвы мо­жет дать только само растение. На этом основании физиологами растений разработан очень точный, объективный, доступный для широкого применения физиологиче­ский метод установления оптимальных сроков вегетационных поливов растений по таким показателям, как сосущая сила и концентрация выжатого из листьев клеточ­ного сока. Поливы производят тогда, когда эти величины достигают определенных пределов в зависимости от вида, сорта растений и фаз развития. Многолетняя про­верка в производственных условиях выявила высокую эффективность метода. Так, прибавка урожая при его применении (в сравнении с методом установления сроков поливов по влажности почвы) составила по озимой пшенице 6,4, по яровой — 5,6, по кукурузе — 58, по хлопчатнику — 4,9, по сахарной свекле — 58 ц/га. Нам думает­ся, что использование этого метода в широкой практике является одним из серьез­ных резервов для дальнейшего повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Однако в засушливых районах мы часто сталкиваемся не только с почвенной, но и с атмосферной засухой (низкая влажность воздуха п высокая его температура). Когда же к этим (неблагоприятным факторам присовокупляется еще суховей, его воздействие на урожай становится особенно губительным. В условиях Заволжья даже при оптимальной влажности почвы, при самых лучших условиях питания рас­тений из-за суховея, совпадающего с критическим периодом развития растений, на­пример у пшеницы с цветением — началом формирования зерна, недобор урожая достигает 50% и больше. Следовательно, мы должны обращать самое серьезное вни­мание на весь комплекс среды — почву (вода и питательные вещества) и атмосферу (влажность и температура приземного слоя воздуха).
Обычные дождевальные установки, при которых дождевание чаще вcero произ­водится один раз в декаду, и даже так называемые «освежительные» поливы не­большими количествами воды в наиболее жаркие дни не дают большого эффекта. Институтом физиологии растений сконструирована автоматическая дождевальная установка импульсного действия. Ежедневное дождевание црп помощи этой установ­ки в жаркие часы дня на протяжении всего вегетационного периода (без превышения оросительной нормы) позволило изменить в благоприятную сторону микроклимат и одновременно поддерживать на оптимальном уровне влажность почвы. В резуль­тате, например, урожай листьев чая оказался в полтора-два раза выше, чем при обычном ежедекадном дождевании. К большой нашей досаде, Институт не может добиться, чтобы было налажено серийное производство таких машин. Мы тем самым упускаем еще один важный резерв повышения урожая сельскохозяйственных куль­тур.
Давно поставлена задача вывести более продуктивные, устойчивые к полеганию и грибным заболеваниям сорта пшеницы применительно к условиям орошения. Исследованиями Института установлено, какими морфологическими, анатомическими

^ ВЫСТУПЛЕНИЯ ПО ДОКЛАДАМ

73



я физиологическими признаками должны обладать эти сорта. Советскими селекцио­нерами создан ряд сильных и высококачественных -озимых и яровых пшениц нз уровне мировых стандартов. Урожайность некоторых из них превышает на 5—6 ц/га и более урожайность сортов, менее отзывчивых на орошение и удобрения. Но это только начало. Необходимо объединить усилия селекционеров, физиологов, биохи­миков растений и фитопатологов для создания новых, высокопродуктивных сортов пшеницы, способных в максимальной степени использовать влагу и удобрения и тем самым гарантировать экономичность поливов.
В последнее время Институт в содружестве с Главным ботаническим садом Академии паук СССР на его экспериментальной базе «Снигпри» проводил физиоло­гическое изучение различных, весьма продуктивных сортов пшенично-пырейных гибридов селекции академика Н. В. Цицина. При этом было обращено внимание на такой важный фактор, как полегание. Оказалось, что в предотвращении полегания пшеницы большую роль играют так называемые ретарданты — вещества, замедляю­щие рост растений. К ним относятся, например, хлорхолинхлорид («ССС») и броми­стый рЧ5ромэтилтриметиламмоний («ВСВ»). При внесении того или иного из них на ранней фазе развития растений (в начале кущения) в дозах от 4 до 12 кг/га в полевых условиях резко задерживался рост нижних междоузлий и утолщались стенки соломины. В результате значительно повышалась устойчивость пшеницы к полеганию, что в свою очередь приводило к увеличению урожая зерна и уменьше­нию веса соломы. Нам кажется, что опыты в этом направлении, которые предпо­лагается поставить с очень продуктивным, зимостойким, но, к сожалению, полегаю­щим сортом озимой пшеницы «мшроновская-808», должны дать хорошие результаты. Не могу, наконец, не сказать о качестве зерна пшеницы. Наши заволжские твердые, сильные пшеницы, как известно, обладают исключительно высоким содер­жанием белка, клейковины, прекрасными хлебопекарными качествами. По этим признакам они являются непревзойденными, лучшими в мире. Но из-за низкой культуры земледелия .качество зерна в последнее время резко упало. Между тем, как показали подсчеты, сделанные доктором сельскохозяйственных наук П. Е. Судновым, снижение белка в зерне пшеницы только на 1% означает в масштабе стра­ны недобор 600 тыс. т белка. Это вызывает большую тревогу. На качество пшеницы в орошаемых условиях надо обратить самое серьезное внимание, тем более, что способы получения высококачественного зерна давно известны; нужно лишь пра­вильно использовать удобрения, в частности азотные, применяя подкормки в позд­ние фазы развития растений (цветение — начало налива зерна).
Орошаемое земледелие — сложная комплексная проблема. Здесь еще не выясне­но много важных вопросов. Чтобы их решить на высоком теоретическом уровне, необходимо проводить исследования, базирующиеся на творческом содружестве спе­циалистов разных областей знания: мелиораторов, почвоведов, агрохимиков, агро­физиков, физиологов растений, микробиологов, метеорологов, математиков, экономи­стов и др. Только таким путем мы сможем с честью выполнить задачи, поставлен­ные перед нами майским Пленумом ЦК КПСС.



edu 2018 год. Все права принадлежат их авторам! Главная