Не нужно думать, что получение снимков с орбиты перечеркнуло аэрометоды. Чтобы научиться точно интерпретировать информацию из космоса, ее сопоставляют с данными аэрофотосъемки и наземных исследований. И все же, когда смотришь доставленные экипажами станции «Салют-6» снимки пустынных пастбищ, на которых явно видны не только районы колодцев, но и возле какого колодца растительность выбита, вытоптана сильнее и где еще есть кормовые ресурсы, то неотвратимо ощущаешь исключительно важную роль космических методов получения информации о природной среде.
Перейдем в лабораторию ветровой эрозии песков, где изучают не только закономерности формирования и развития эолового рельефа, но и разрабатываются практические методы борьбы с песчаными заносами и выдуванием песка из-под опор различных хозяйственных объектов. О том, что в данном случае стоит за словом «выдувание», напоминает большая фотография на стене. Ветер постепенно выдувал песок из-под основания большой ажурной металлической вышки-опоры высоковольтной линии электропередачи, и мы видим на снимке, что она в итоге как бы повисла в воздухе — совершенно оголились ранее глубоко вкопанные в песок бетонные столбы, игравшие роль фундамента. А рядом другой снимок, он иллюстрирует обратный процесс: песок почти полностью засыпал столбы телефонной линии, и только их верхушки торчат из-под его десятиметрового слоя.
В своих исследованиях лаборатория сочетает изучение эоловых процессов на местности, теоретические методы, использующие математический аппарат аэродинамики, и экспериментальные методы изучения поведения песка в аэродинамической трубе при разных ветровых режимах. Помимо многих частных рекомендаций, выданных строителям газопроводов, линий электропередачи, жилых поселков, промышленных объектов, лаборатория получила важные обобщающие результаты. В частности, составлена карта эрозионного состояния равнинных территорий республики, где отражена средняя интенсивность переноса песка, толщина выдуваемого слоя, сезонные направления переноса песка.
Наиболее радикальный способ борьбы с подвижными песками, с этим вечным злом пустыни, состоит в закреплении песков растительностью. Проблемой занимается лаборатория агролесомелиорации песков. Главные объекты исследования — почвы и растения. Знать их нужно детально, изучать не только в лабораторных, но в реальных, полевых условиях, исследуя различные комбинации систем почва — растение, с разными деревьями, кустарниками, травами, с разными вариантами удобрений, обработки почв, полива. Ибо даже там, где есть вода, песчаная почва далеко не всегда охотно поселяет у себя зеленого жителя. Приходится постепенно приручать пески, сначала выпускать на них растения, которые главным образом улучшают состав почв, скрепляют и удобряют их, в частности, остатками своих корневых систем. Ну а финалом приручения песка становятся лесные и кустарниковые насаждения, защищающие от песчаных заносов оазисы, шоссейные дороги, каналы. И даже культурные растения уже обживают бесплодные песчаные почвы, разумеется, с помощью соответствующей системы орошения, удобрений и продуманной агротехники.
В Южных Каракумах примерно в 25 километрах от Ашхабада в урочище Кульбукан находится комплексный стационар лаборатории агролесомелиорации. Он занимает не маленькую делянку, а достаточно большую территорию — 70 гектаров бывшего совершенно бесплодного песка. На опытных участках вы можете увидеть массивы кукурузы, поднявшейся выше человеческого роста, прекрасные посевы многих сортов сорго, участки бахчи и люцерны с великолепно дополняющими друг друга зерновыми и бобовыми культурами. Южнокаракумский стационар — своего рода научный полигон, явление типичное для Института пустынь, отражающее стратегию научного центра — от фундаментальных академических исследований к широким натурным экспериментам, а от них к практике. В институте создано восемь крупных экспериментальных полигонов: шесть стационаров в разных районах республики и две большие опытные станции — Репетекская песчано-пустынная станция на востоке и Небитдагская агролесомелиоративная опытная станция на западе, в районе, тяготеющем к Каспийскому морю.
Следующее научное подразделение института — лаборатория экологии растений. Одна из ее задач — детально изучить то, что дано пустыне природой, скрупулезно исследовать растительный мир и те нити, которыми он связан с почвами, с их естественным водным режимом, погодными условиями. Другая задача — исследовать, как влияют на пустынную флору так называемые антропогенные процессы, то есть процессы, связанные с деятельностью человека («антропогенный» — от греческого слова «антропос», то есть человек). Например, исследуется динамика растительного покрова при различной интенсивности использования пастбищ или под влиянием местных изменений влажности воздуха, связанных с появлением по соседству оросительных каналов.
И наконец, третья задача лаборатории связана не только с тем, что может нам дать природа, но главным образом с тем, что мы хотели бы от нее получить. Исследуются возможности повышения урожайности растений, в частности, растительного покрова пастбищ. Изучаются детали сосуществования растений, насаждаемых человеком, с природной флорой, влияние сроков посева и способов влагонакопления на продуктивность пастбищ, разрабатываются методы прогнозирования ее. В качестве примера действенности, практичности научной продукции можно назвать разработанные в лаборатории рекомендации по созданию долголетних осенне-зимних пастбищ в предгорных пустынях Средней Азии. Рекомендации, одобренные Министерством сельского хозяйства СССР, широко внедряются в хозяйствах Туркменистана, Узбекистана и Южного Казахстана.
Ближайший тематический сосед лаборатории экологии растений, чья работа уже непосредственно смыкается с практическими задачами животноводства, лаборатория кормовых ресурсов. Пастухи всех времен понимали, что трава траве рознь, но досконально оценить различие, питательные особенности кормовых культур позволяют только современные лабораторные методы. Лаборатория оценивает растительный корм по целому комплексу показателей — по содержанию белка, аминокислотному составу, набору витаминов и микроэлементов. Такая оценка производится не для какого-нибудь отдельного кустика, а для огромного пастбищного массива, составляется обзорная карта пастбищ Средней Азии и Казахстана, их питательной ценности в разное время года, оцениваются общие кормовые ресурсы. А располагая такой бесценной информацией, можно делать важнейшие практические выводы, добиваться того максимума, который животноводы могут получить от природы, не оказавшись в положении временщиков, не превращая постепенно пастбища в пустыню. Или оценить помощь, которую нужно оказать животноводам, улучшая растительный состав пастбищ, дополняя естественный рацион скота в нужное время и нужными добавками. Все это еще один пример того, как научные исследования, тонкие анализы и эксперименты, которые проводятся в тиши лабораторий, в итоге оборачиваются многими тоннами дополнительной сельскохозяйственной продукции.
А теперь познакомимся с тремя лабораториями, где тоже занимаются тонкими исследованиями, но уже не самих растений, а главным образом одного из первоисточников их существования — исследованием почвы.
«Объект номер один» находится в сфере интересов трех лабораторий Института пустынь: лаборатории географии и картографии почв, лаборатории физико-химии почв и лаборатории биогеохимии пустынь. Первая, как явствует из названия, занята инвентаризацией земельных фондов, классификацией и унификацией почв, почвенно-климатическим районированием. Кроме того, учитывая большую важность такыров для пастбищных районов, лаборатория провела тщательное их обследование, составила карту такыров республики.
Вторая лаборатория в основном изучает процессы в почвах, которые идут на молекулярном уровне. Установлено, что такие неприятные свойства пустынных почв, как образование корки, сильное уплотнение, появление трещин при высыхании и плывучесть при увлажнении, связаны с повышенным содержанием магния. Впервые получены данные о содержании в почвах республики различных соединений калия, фосфора, углерода и азота. Эти данные необходимы, чтобы оценить естественное плодородие почв и дать рекомендации по внесению удобрений.