Пустыня как она есть

Успехи селекционеров просто поразительны. Они в буквальном смысле слова сконструировали массу новых сортов, использование которых в сельскохозяйственном производстве дает огромные прибавки к урожаям.

Селекционная работа коснулась и обогатила практически всех прирученных представителей растительного мира: пшеницу и яблоню, картофель и виноград, дыни и кукурузу. Теперь настала очередь пустынных растений.

Раз можно улучшать пастбища пустыни, вспахивать почву, добавлять растительный покров, создавать лесозащитные полосы, значит, нужно улучшать и сами растения, создавать их новые сорта. Какие требования предъявить к новым сортам? Их должна отличать большая продуктивность, то есть большее количество зеленой массы, необходимой скоту. Другая цель — более высокая питательность: б'oльшее содержание в растениях ценных для животного белковых продуктов. Есть и специфические требования, связанные со средой обитания, — растение должно экономно расходовать влагу и при высыхании сохранять кормовую ценность.

Некоторая работа по улучшению пастбищных сортов уже проведена, но особенно интересны планы селекционеров. Они выбрали несколько наиболее перспективных растений. Среди них и черный саксаул. Работая с ним, селекционеры должны решить некоторые необычные задачи. Нужно вывести сорт саксаула, в ветвях и побегах которого было бы меньше солей, чем у нынешних растений. Дело в том, что из-за сравнительно большого содержания солей в ветвях дерева животные не очень жалуют его в те времена года, когда саксаул мог бы их неплохо подкормить. Внимание селекционеров привлекают еще два качества будущего идеального дерева — его низкорослость и, как принято говорить, древовидность: нужно создать дерево такой формы, с такой конфигурацией ветвей, чтобы животному легко было до них добраться. А то сейчас сильно скрученные и высокие ветви саксаула в большей части просто недостижимы для животных, разве только для верблюда. Как говорит пословица, близок локоть, да не укусишь.

В числе растений, намеченных для селекционной работы, есть кустарники и травы. У некоторых видов полыни предполагается уменьшить содержание горьких и пахучих веществ, из-за которых растение представляет для овцы не очень-то вкусное блюдо. У других растений нужно уменьшить колючесть, чтобы они пошли в пищу овцам, а не только верблюдам, которые, как известно, и колючкой сыты.

Для всех растений пустыни, с которыми селекционеры будут вести работу, составлены таблицы, где имеются две колонки; в одной записаны самые разные характеристики растения, существующие сегодня, в другой — характеристики, которые планируется получить к определенному сроку. Цифры в колонках встречаются весьма любопытные. Очень распространенная трава изень, дающая в диких природных условиях три центнера сухой массы с гектара, будет после не очень продолжительной селекционной работы давать 12–17 центнеров, а после более длительной селекции — до 20. Значит, на участке, который сегодня кормит одну овцу, можно будет выпасать трех-четырех животных. А может быть, количество их удастся еще увеличить. Потому что кормов станет не только больше, они станут питательней — вместо 8–12 процентов белковых веществ в нынешнем растении их будет 13–15, а затем и 15–16. И семян каждое растение будет давать в два, а затем и в три раза больше. При этом будут создаваться два основных сорта изеня — один рассчитанный на песчаные почвы и районы, где выпадает 110–160 миллиметров осадков, а другой — для районов с глинистыми почвами и уровнем осадков в 150–350 миллиметров.

Одновременно с формированием продуктивных характеристик растения селекционеры будут решать и другие задачи: создавать такие сорта, семена которых могли бы храниться сравнительно долго. У многих растений пустыни они после года хранения практически полностью приходят в негодность. Есть над чем поработать, улучшая такие качества семян, как равномерность созревания и процент всхожести. К сожалению, в этом отношении семена многих растений пустынных пастбищ оставляют желать много лучшего. Время их созревания слишком растягивается — семена дают ростки в различное время, а большой процент их вообще не дает всходов. Ясно, что характеристики нужно улучшать, если мы хотим улучшать сами пастбища, искусственно засевать их травами, выращивать кустарники и деревья. Словом, если хотим вести активную агротехническую политику на пустынных пастбищах.

А мы, конечно же, хотим, тем более что с каждым днем все лучше понимаем, как именно это нужно делать. Все эти вопросы решаются в недавно созданном селекционном центре в системе Института каракулеводства Министерства сельского хозяйства СССР в Самарканде.

Пропуская воду через сито.На первый взгляд может показаться занятием совершенно бессмысленным — пропускать воду через сито. Но, оказывается, такая операция широко используется и в живой природе, и в технике. Причем операция «просеивания» воды может давать большой эффект: все дело в том, какая вода и какое сито. Возьмем такое сито, как тоненькая, толщиной около микрона, мембрана так называемых клубочков, представляющих основной элемент почки высших млекопитающих, в том числе и почки человека. Подобное «сито» есть основа рукотворных опреснителей минерализованных вод, использующих метод обратного осмоса, или, как его часто называют за рубежом, метод гиперфильтрации, то есть сверхфильтрации.

Важный элемент установок, использующих метод гиперфильтрации, — это «сито», которое пропускает молекулы воды и не пропускает молекулы соли. Было перепробовано много разных материалов для изготовления наиболее мелкого «сита», испытывали и различные полимерные пленки, и всевозможные их комбинации. Но пока удовлетворительные результаты получены с фильтрами на основе целлюлозы.

Многие специалисты считают метод обратного осмоса одним из самых перспективных для опреснения минерализованных вод пустыни и даже для более соленой морской воды. У метода могут быть блестящие перспективы, если учесть, как много кандидатов на роль «молекулярного сита» ожидает своей проверки. Да и сам механизм отделения солей этим методом далеко не ясен: есть три разные гипотезы, объясняющие процесс, и у каждой из них находятся активные сторонники. А там, где нет полной ясности, вполне возможны новые открытия, они часто следуют по пятам за глубоким пониманием существа дела.

Несмотря на то, что изучение самого процесса гиперфильтрации продолжается, метод уже используют в экспериментальных опреснительных установках. Приведем некоторые данные об установке производительностью около пяти тонн пресной воды в сутки. В ней несколько опреснительных секций, в каждой из которых 100 параллельных трубок диаметром 13 миллиметров и длиной 2,4 метра каждая. В установке две ступени. Одна производит предварительное опреснение, снижая соленость воды с 35 граммов на литр до примерно 2 граммов, получается вполне пригодная для питья солоноватая вода, но еще не пресная. Ее можно направить во вторую секцию, где соленость будет доведена почти до нуля. Такая вода, как и дистиллированная, на вкус может показаться даже слишком пресной, так как в нашей питьевой воде есть все же некоторое количество растворенных солей.

Дешево еще не значит выгодно.«Я не так богат, чтобы покупать дешевое», — любят говорить англичане. И если не делать из дешевизны культа, не фетишизировать поговорку, то можно найти вполне реальные области применения образованного из нее парадоксального правила: чем дороже ты платишь, приобретая что-либо, тем дешевле оно тебе в итоге обходится. Экономисты сказали бы об этом более строго — в ряде случаев большие начальные капиталовложения вполне целесообразны, так как они быстро окупаются. А экономия на начальных затратах в итоге нейтрализуется убытками. Эти очевидные истины можно смело отнести к созданию некоторых систем орошения.

Казалось бы, самое простое и выгодное — отвести воду от главного канала такими же прорытыми в песке или глине малыми каналами и по арыкам подвести ее прямо на поля. Но если подключить к обсуждению проблем орошения самую великую науку — математику, то окажется, что простые и дешевые малые каналы нередко обходятся слишком дорого. И наоборот — более дорогие по первоначальным затратам системы полива в итоге стоят значительно дешевле. Причины все те же — в сети каналов, распределяющих воду по полям, велика фильтрация, много воды уходит в почву вне полей и растениям достается мало. Но даже та вода, которую мы выливаем на поле, достается самому растению не целиком — она и здесь испаряется, уходит в участки почвы, куда не дотягиваются корни. И вот появляются системы полива, требующие значительных первоначальных затрат, но в итоге дающие большую экономию воды. А значит, позволяющие тем же количеством воды оросить большие территории. От магистрального канала воду к полям проводят по бетонированным водоводам или по трубам. Есть даже системы, где к каждому растению вода подводится по небольшим пластмассовым трубочкам без всяких потерь прямо в то место, где развиваются корни. Широко применяются дождевальные аппараты. Получив воду из канала, они доставляют ее растениям по трубам, а потом по воздуху именно так, как делает сама природа, поливая землю дождем.

Хочется заметить, что и в таком на первый взгляд простом деле, как полив растений, тоже нужна большая наука, нужны тщательные исследования. Экономия воды, рациональная доставка ее к корневой системе растения — дело исключительной важности. Думается, что если найти оптимальные решения, свести потери к минимуму, то результаты будут эквивалентны постройке еще одного Каракумского канала. А то и двух. Однако, чтобы получить истинную экономию, надо найти по-настоящему оптимальное решение.

< image l:href="#" />

В качестве иллюстрации несколько слов о детальных исследованиях в одном из пустынных районов такого бесспорно прогрессивного метода полива, как дождевание.

В них тщательно учитывалось количество влаги, поступившей в дождевальный аппарат, и количество влаги, в итоге попавшей в почву, оценивались потери воды за счет ее испарения «на лету», за счет сноса и перехвата песком во время ветра. Одновременно велись наблюдения за растениями, показавшие, в частности, что хлопчатник при поливе дождеванием цветет на 2–3 дня раньше, а созревает на 18–20 дней раньше, чем при использовании традиционного полива с помощью небольших арыков. И урожай хлопка при дождевании получается на несколько центнеров с гектара больше. Бесспорно достоинство дождевания и в том, что оно позволяет подавать воду растению небольшими дозами, вплоть до так называемых освежающих поливов. Дождевание особо ценно для рыхлых песчаных почв, в которых вода за первый час полива проникает на глубину 15–30 сантиметров.