Факультет

Студентам

Посетителям

Снижение выхода сельскохозяйственной продукции под влиянием эрозии почв

Снижение выхода сельскохозяйственной продукции в конкретных условиях под влиянием эрозии почв является хорошо известным фактом.

Согласно оценкам Пиментела и др., приблизительно 10—15% потенциальной продуктивности сельскохозяйственных земель США в настоящее время потеряно в результате эрозии почв. Бринк и др. показали, что проблема эрозии почв приобретает все большее значение, так как в последние годы в сельскохозяйственное производство были вовлечены так называемые маргинальные земли, обработка которых почти не окупается, а также наметился переход на выращивание некоторых ценных сельскохозяйственных культур в монокультуре, что также сопровождается увеличением эрозии почв.

Региональные уровни эрозии почв в США хорошо коррелируют с эффективностью применения удобрений. Данные, касающиеся скорости эрозии почв в 1975 г. в основных районах сельскохозяйственного производства, сравниваются с наклонами регрессионных прямых, описывающих зависимости между индексом выхода сельскохозяйственной продукции с 1 акра (1967=100) и индексом уровня применения азотных удобрений в 1960—1978 гг. Уровень эрозии почв (плоскостной и линейной) изменяется от 1,11 т/акр в тихоокеанских штатах до 20,90 т/акр в штатах, расположенных в дельте р. Миссисипи. Эффективность резко падает с увеличением скорости эрозии почв. Сравнение урожайности сельскохозяйственных культур в дельте р. Миссисипи и Аппалачах с уровнем применения минеральных удобрений в этих регионах показало, что между этими показателями наблюдается обратная зависимость. Это свидетельствует о том, что значительное увеличение использования удобрений в этих регионах в расчете на акр (20,0—32,6 т/акр в дельте р. Миссисипи и 5,4—19,4 т/акр в Аппалачах) является недостаточным для сохранения стабильного уровня сельскохозяйственного производства.

Регрессионные зависимости между выходом продукции и применением азотных удобрений можно использовать для оценки снижения сельскохозяйственного производства в США в результате эрозии почв. Если принять, что уровни эрозии почв во всех регионах являются такими же, как в Тихоокеанском регионе, можно оценить показатели сельскохозяйственного производства по регионам для 1978 г. Эти показатели определяют по наклону регрессионной прямой, характеризующей зависимость между выходом продукции и уровнем применения удобрений в Тихоокеанском регионе, и индексом применения удобрений в рассматриваемом регионе в 1978 г., который представляет собой отрезок на оси абсцисс, отсекаемый соответствующей параллельной региональной прямой регрессии. Для оценки производства сельскохозяйственной продукции в данном регионе в 1978 г. при скорости эрозии, аналогичной в Тихоокеанском регионе, используют соотношение показателей предполагаемого и фактического сельскохозяйственного производства. Для определения фактического уровня производства могут быть использованы материалы службы экономики, статистики и кооперативов Министерства сельского хозяйства США. Этот анализ, проведенный в целом для 48 штатов, показал, что выход сельскохозяйственной продукции снизился с потенциального уровня 69,4 млрд. долл. до фактического количества 51,7 млрд. долл., т. е. уменьшение составило 25,4 %. Полученное количество значительно превышает величины, установленные ранее, и свидетельствует о потере 53,34 долл. с 1 акра уборочной площади.

К сожалению, отсутствие надежных экономических расчетов, основанных на результатах многолетних исследований, отрицательно влияет на расширение масштабов проведения мероприятий по охране почв. По данным Розенберри и др., например, даже фиксируемая в настоящее время на юге штата Айова в зоне охраны почв скорость эрозии является достаточной для снижения выхода сельскохозяйственной продукции за год стоимостью 11,4 млн. долл. Считается, что для проведения мероприятий по защите почв от эрозии, которые в основном сводятся к введению севооборотов с запахиванием растительных остатков, контурной обработке и/или террасированию, фермерам из этого района потребовалось бы затратить денежных средств, сумма которых в 3—8 раз превышала бы предполагаемые прибыли. С другой стороны, желание фермеров получать больше доходов привело к замене бобовых и других кормовых растений, используемых на сено, на ценные сельскохозяйственные культуры, возделывание которых повышает эрозионную опасность земель. Митчелл и др., проанализировав за 20-летний период затраты и положительные моменты сооружения террас в штате Иллинойс, пришли к заключению, что фермеры пренебрегут прибылями, которые можно было бы получить от строительства террас, почти во всех случаях, за исключением интенсивно используемых крутых склонов с неблагоприятными характеристиками нижних горизонтов. По существу, этот анализ показал, что стоимость снижения уровня сельскохозяйственного производства или затрат на дополнительные количества удобрений, необходимых для компенсации этого снижения, меньше, чем стоимость проведения мероприятий по защите почв от эрозии.

В рассмотренных исследованиях не учитывались возможное в будущем повышение стоимости материалов и энергии, а также другие последствия, которые влечет за собой эрозия почв. Полученные данные отражают тот факт, что в настоящее время структура сельского хозяйства США определяется существующими относительными величинами стоимости альтернативных затрат, которые все еще благоприятствуют снижению вклада трудовых затрат. Печальным следствием этого служит прогрессирующая деградация сельскохозяйственных земель, которая в определенный период приобретает огромное экономическое значение в связи с необходимостью увеличить масштабы дорогостоящих затрат для компенсации снижения плодородия и восстановления деградированных почв.

Эффективность производственных затрат снижается аналогичным образом в связи с загрязнением воздушного пространства. В настоящее время хорошо известно, что под влиянием токсичных уровней окислителей (главным образом озона) и сернистого газа в атмосфере могут снижаться урожаи сельскохозяйственных культур. Их отрицательное влияние оценивается количествами, значительно превышающими потери урожая в результате механического повреждения во время уборки. Исследованиями агентства по охране окружающей среды, проведенными в долине р. Огайо, установлено, что наиболее вероятное снижение урожаев кукурузы, сои и пшеницы в 1976 г. под влиянием отрицательного воздействия окислителей в целом составило 258 млн. бушелей, из-за токсичных уровней концентрации сернистого газа и еще более 3 млн. бушелей зерна. Предполагаемое уменьшение урожаев только этих трех сельскохозяйственных культур в бассейне р. Огайо в период с 1976 до 2000 г. составит 10,3—12,3 % потенциальной урожайности, а в денежном выражении в зависимости от характера изменения цен на энергетическом рынке будет оцениваться 7,0—8,4 млрд. долл. На юге штата Калифорния экономический ущерб для потребителей и производителей 8 основных плодовых и овощных культур в 1975 г. составлял по оценкам около 103 млн. долл. В целом по стране в 1980 г. снижение выхода сельскохозяйственной продукции из-за загрязнения атмосферы составило приблизительно на сумму 1,8 млрд. долл. Значительную часть этих средств составляют производственные затраты, которые не нашли своей реализации в конечном продукте, так как не был достигнут уровень потенциальной урожайности.

К факторам, влияющим на эффективность использования затрат, таких, как удобрения, относится чувствительность сельскохозяйственных культур А-селекции на изменение условий окружающей среды относительно их оптимальных показателей, для которых они были получены. Становятся ли сельскохозяйственные культуры более чувствительными к изменению климата и других факторов относительно их оптимума для данных культур, на этот вопрос еще нельзя достаточно определенно ответить в связи с отсутствием детальных исследований. Стэнхилл не обнаружил увеличения этой чувствительности у пшеницы в Англии за последние 750 лет. В этот период урожаи увеличились с 0,5 до 3,4 т/га, однако коэффициент их ежегодного изменения остался таким же и составляет 7%. Латрелл и Джильберт определили вероятность снижения урожаев пшеницы и овса в США в каждом году на 5 % и более относительно прогнозируемого уровня. Согласно полученным для этих двух культур данным, вероятность снижения урожаев в период 1937—1968 г. была ниже, чем в 1870—1928 гг., т. е. вариация урожаев по годам в этом случае стала менее неустойчивой.

Однако это не распространяется на все сельскохозяйственные культуры. Со времен второй мировой войны урожаи кукурузы в США резко увеличились. В период 1961—1980 гг. средний урожай составлял 81,9 бушелей/акр, т. е. почти в 2 раза больше, чем в 1945—1960 гг., когда он равнялся 42,1 бушелей/акр. Тем не менее в целом по США, а также в большинстве основных штатов кукурузного пояса, вариация урожаев по годам значительно увеличилась, что, в свою очередь, вызвало небольшое увеличение коэффициента вариации урожаев по годам. В штатах Небраска и Миссури, где этот коэффициент вариации в период с 1945 по 1960 г. был достаточно высоким в связи с большой вариабельностью количества выпадающих осадков, в последующем снизился, поскольку уменьшились ежегодные колебания урожаев в результате расширенного применения орошения при возделывании кукурузы.

Аналогичным образом и в Индии, где валовое производство зерна за последние три десятилетия увеличивалось ежегодно на 3 %, интенсификация сельского хозяйства сопровождалась увеличением нестабильности выхода продукции. В период с 1967/1968 по 1977/1978 гг. коэффициент вариации производства зерна колосовых культур составлял 6%, т. е. он увеличился на 2 % по сравнению с его величиной в период с 1954/1955 по 1964/1965 гг. В таких странах, как Индия, прекращение использования удобрений и энергии для подачи оросительной воды, а также неблагоприятные погодные условия и вспышки болезней могут вносить определенный вклад в увеличение нестабильности урожаев.

Эти примеры показывают, что продуктивность многих современных высокоурожайных сортов сельскохозяйственных культур в действительности в значительно большей степени зависит от сохранения оптимальных для них условий развития, чем прежних сортов. Снижение вариабельности их урожаев из года в год обусловлено главным образом применением тщательно разработанных и дорогостоящих методов, обеспечивающих оптимальные условия для возделывания этих сортов. Если бы современные сорта возделывать по технологиям, которые использовались несколько десятилетий назад, их продуктивность была бы, вероятно, в значительной степени более неустойчивой, чем продуктивность прежних сортов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: