|
Читайте также: |
Терещенко Н. Н.
Как дождевые черви
Создают умные почвы
Сибирский НИИ торфа СО РАСХН, г. Томск
Москва 2005 год
О ЧЕМ МОЛЧИТ «ТРАВА У ДОМА»
На самом деле, уважаемый читатель, трава вовсе даже не молчат. Напротив, язык растений очень выразителен и вместе с тем, весьма лаконичен. Проблема заключается в нас самих, в нашей неспособности понять этот удивительный язык и, как правило, увы, по причине собственной малограмотности.
«А как же школа с ее ботаникой, общей биологией и кружками «юного натуралиста», а техникумы, институты, биофаки университетов?» – возмутится дипломированный читатель. А бесценный опыт героев-мичуринцев, согласно статистике на 80% обеспечивающих страну овощами и корнеплодами? Не умаляя достоинств ни нашего образования, ни труда и опыта садоводов-любителей, тем не менее, с горечью приходится констатировать, что наши знания об окружающей нас живой природе имеют весьма поверхностный характер. Многолетнее изучение «общей биологии», «общей биохимии» и прочих «общих» дисциплин в конечном итоге и обусловило чрезмерное засилье «обобщающе-усредняющих» подходов и методов в нашей аграрной науке и, как следствие, подчас полную беспомощность специалистов-практиков перед вполне конкретными проблемами.
Что же при этом делать «физику» или «лирику», не имеющему даже такого пусть и весьма общего, но все же образования и решительно не представляющему своей жизни без заветных 5-10 соток за городом. А как быть с горячо любимыми декоративными красавцами, украшающими наши малогабаритные квартиры и подчас специально для них застекленные балконы?
К счастью растения все же умеют говорить, и внимательный хозяин вполне может научиться их понимать. Так о чем же могут рассказать нам растения? Об освещении, воде, тепле? Разумеется, все это вещи, без которых не может существовать ни одно живое существо и о которых можно прочитать в многочисленной и разнообразной, прекрасно иллюстрированной литературе, широко представленной в наших магазинах. Но у растений в отличие от всех остальных обитателей нашей планеты есть еще одна наиважнейшая потребность – они нуждаются в плодородной почве. И вот именно о ней мы знаем меньше всего.
«Но что же может быть необычного и загадочного в почве?» – спросите вы. Что может быть проще и банальнее? Вскопал грядку, убрал сорняки, насыпал удобрения, бросил семечко и знай себе, поливай да жди урожая. Ну а если не получил того, что ожидал? Значит или семена плохие попались или погода была не та или вредители напали. Словом, виноваты все кто угодно только не я. На будущий год насыплю еще больше удобрений, накуплю дорогущих семян в ярких пакетиках, залью все ядохимикатами и буду опять ждать, как говорится, зеленея от надежды.
Увы, подобная практика «землепользования» весьма широко распространена в нашей стране и не только на личных приусадебных участках, но и в солидных коллективных хозяйствах и обусловлена она, прежде всего, абсолютным непониманием того, что есть почва и уж тем более – «почва плодородная». Казалось бы, уже само слово «плодородная» говорит само за себя – это почва, дающая плоды. А если «плодов» с каждым годом все меньше и меньше, да и употребляем мы их зимой, соревнуясь в скорости со всевозможными возбудителями мокрых гнилей и бактериозов по принципу «кто успел – тот и съел». И это несмотря на удобрения, средства защиты, стимуляторы роста и прочие достижения «продвинутой» аграрной науки.
Секрет плодородной почвы на самом деле довольно прост. И самое удивительное состоит в том, что почва очень похожа на нас с вами. Например, чтобы быть плодородной почва, прежде всего, должна правильно питаться. Основу ее «рациона» должны составлять разнообразные органические вещества, коими богаты растительные и животноводческие отходы или созданные на их основе компосты. Длительная «минеральная диета» ей категорически противопоказана. Если почву несколько лет кормить одними минеральными удобрениями она начинает «худеть и бледнеть», сжигая последние запасы плодородного гумуса. Длительное и бессистемное применение пестицидов и других ядохимикатов может привести к значительным нарушениям в составе микробного населения почвы, снижению доли полезной микрофлоры и появлению новых устойчивых к фунгицидам видов патогенных грибов и бактерий. То же самое часто происходит и с нами, когда в результате злоупотребления антибиотиками и неправильного питания мы «зарабатываем» стойкий и плохо поддающийся лечению дисбактериоз. Но оказывается, дисбактериозом можем заболеть не только мы, но и почва.
Вред, наносимый почве в результате многолетнего применения минеральных удобрений, еще больше усиливается при ежегодном выращивании одних и тех же культур на одном и том же месте. Увы, дорогой читатель, на 5-ти или даже 10-ти сотках классическую схему почвозащитного севооборота, действительно не обеспечишь. И все же так ли это неизбежно – из года в год в течение 5-ти, или даже 10-ти лет выращивать картофель по картофелю. А если для разнообразия периодически размещать пусть даже и на небольшом пятачке картофельного участка грядки с горохом, стручковой фасолью, зеленными культурами или, на худой конец – с тыквами и кабачками? Этот маленьких «кусочек севооборота» при его ежегодном путешествии по картофельному участку в какой-то мере позволит улучшить структуру почвы, как известно сильно разрушаемую картофелем, и самое главное улучшить фитосанитарное состояние почвы, снизив содержание таких традиционно картофельных инфекций, как фитофтороз, ризоктониоз и фузариоз.
Также как и человек, почва очень не любит стрессов, которым мы неизбежно подвергаем ее, используя традиционную отвальную вспашку с полным оборотом пласта. Выворачивая внутренние слои земли, мы тем самым создаем условия для избыточной аэрации почвы и быстрого разрушения почвенными микробами органического вещества корневых остатков, оказавшихся в результате вспашки на поверхности. В случае же безотвальной обработки воздух поступает в почву дозировано, в количествах, обеспечивающих микробиологическое разложение только небольшой части органического вещества до минеральных соединений, усваиваемых растениями. «Недоеденные» микробами полуразложившиеся растительные остатки запасаются в почве в виде гумуса, ежегодный прирост которого способствует улучшению структуры почвы, повышению ее водоудерживающей способности и биологической активности.
Прекрасной альтернативой традиционной механической обработке почвы на мичуринском участке является создание так называемых биоландшафтов, позволяющих максимально рационально использовать весь ресурс Ваших 5-10 соток. Одним из непременных условий формирования биоландшафта является привлечение на участок дождевых червей, которые, как замечал еще Чарльз Дарвин прекрасно «обрабатывали почву задолго до появления человека». Черви не только активно рыхлят почву, обеспечивая оптимальный уровень ее аэрации, но также способствуют улучшению структуры и повышению плодородия почвы за счет интенсивной переработки пожнивных остатков в гумус. При этом вся биомасса и пожнивных остатков и сорной растительности (убранной до цветения!), регулярно складируемая в виде небольших буртов, быстро и эффективно перерабатывается все теми же дождевыми червями в прекрасное удобрение – биогумус. Кроме того, с приходов холодов компостные кучи послужат прекрасными «зимними квартирами» для ваших землепашцев. Особенно эффективным является прием привлечения червей непосредственно в овощные и картофельные грядки при помощи мульчирования поверхности гряд соломенной резкой, торфяной крошкой или слегка «подвяленными» остатками сорняков.
Почвы, обрабатываемые дождевыми червями, отличаются также довольно высоким видовым разнообразием полезных микроорганизмов, являющихся активными антагонистами патогенных микробов и способных контролировать их численность значительно лучше, чем самые эффективные химические препараты и, что особенно важно, без каких либо негативных последствий для почвы.
По сути именно микроорганизмы делают почву «живой» и ответственны за ее самое главное свойство, уже обозначенное нами как плодородие. При этом с экологической точки зрения одной только высокой численности микроорганизмов в почве недостаточно. Помимо количественных характеристик микробное сообщество плодородной почвы должно обладать определенным «качеством». Высококачественные микробные сообщества отличаются большим разнообразием. Чем более разнообразны в видовом отношении микробы, населяющие почву, тем большее количество различных биохимических процессов они могут осуществлять.
Однако при этом весьма важно чтобы протекающие в почве процессы были уравновешены. Например, установлено, что во всех целинных почвах, находящихся под лесной или степной растительностью и не вовлеченных в сельскохозяйственную деятельность человека, соотношение содержания органического углерода и азота – величина постоянная. Другими словами если в почве много углерода в ней много и азота. Напротив, почвы, мало гумусные, обедненные органическим веществом, как правило, отличаются и весьма небольшими запасами азота.
Это связано с высокой биологической «агрессивностью» азота. Низкое содержание минерального азота в почвах держит многочисленную и разнообразную армию микробов в состоянии легкого голода, так как для усвоения органических веществ микроорганизмы нуждаются во вполне определенном количестве источников доступного азота. В значительной мере именно дефицитом минерального азота обусловлена сама возможность накопления гумуса в почве. Достаточно лишь незначительного увеличения содержания в почве азота (например, в результате внесения больших доз азотных минеральных удобрений) чтобы скорость течения процессов микробиологического разложения органического вещества в почве увеличилась в десятки раз. Но это само по себе еще не представляет особой опасности для плодородия почвы при условии, если в нее ежегодно поступает достаточное количество отмершей растительной биомассы: в целинных почвах – разнотравной растительности или пожнивных остатков – на пашне. Микробы используют излишки азота на минерализацию этих растительных остатков, способствуя накоплению в почве гумуса и основных питательных веществ для будущего поколения растений.
Однако, если, как это часто бывает в сельскохозяйственной практике, при выращивании зерновых с поля убирают всю надземную часть растений, и почва не получает ничего, многочисленная армия вечно голодных микробов набрасывается на гумус. Органическое вещество гумуса для большинства микроорганизмов – весьма трудно перевариваемая пища. Но, как говорится «на безрыбье и рак рыба». Кроме того, ситуация осложняется еще и тем, что внесенные по весне минеральные азотные удобрения «раскормили» ту обычно немногочисленную специфическую часть микробного населения почвы, которая, благодаря наличию у них мощных ферментов, способна осуществлять глубокое разрушение гумуса почвы. При выращивании пропашных культур, таких, например, как картофель и сахарная свекла, у почвы с урожаем «отнимают» не только надземную биомассу растений – «вершки», но и все «корешки», тем самым еще более ускоряя процессы ее деградации.
Если подобная практика с ежегодным внесением минеральных азотных удобрений и отторжением с урожаем основной массы пожнивных остатков продлится достаточно долго, это неизбежно приведет к быстрому истощению запасов почвенного гумуса и, как следствие, потере плодородия и снижению урожаев. Характерно, что наиболее интенсивная убыль гумуса, а, следовательно, и снижение почвенного плодородия, отмечается в регионах, являющихся основными зерновыми житницами нашей страны. Так, в почвах Краснодарского края ежегодные потери гумуса достигли 1,5 т на 1 га. Высоким отрицательным балансом (0,5-0,9 т/га в год) характеризуются почвы Ростовской, Владимирской, Омской, Белгородской и Томской областей. В черноземах Новосибирской области ежегодные потери гумуса составляют 2,1 т/га.
Снижение потенциала почвенного плодородия отражается не только на уменьшении объема урожая, но и на резком ухудшении его качества. Сельскохозяйственная продукция, полученная исключительно за счет минеральных удобрений, абсолютно не отвечает требованиям, предъявляемым к продуктам питания, так как не сбалансирована по основным макро- и микроэлементам и не содержит необходимых для человека физиологически активных веществ. Результат – ухудшение здоровья людей, снижение иммунитета у детей. Качественные продукты, обеспечивающие полноценное питание, можно получить только на плодородной почве.
Казалось бы, чего проще – достаточно хотя бы иногда возмещать почве ее затраты, внося солому, сидераты или другие органические удобрения (кстати, попутно решая при этом проблему животноводческих отходов). Однако, хозяйствам значительно проще, а главное дешевле сжечь солому, чем затратить силы и средства на размол соломы, транспортировку на поля и заделку в почву.
Разумеется в экономических условиях современной России очень трудно обвинять отечественное сельское хозяйство в стремлении свести к минимуму затраты, связанные с получением урожая. К сожалению, развитие аграрной отрасли страны, как и прежде не принадлежит к числу приоритетных направлений правящей российской элиты. Чтобы не быть голословными, достаточно привести только некоторые цифры: в Германии и Голландии на поддержание плодородия почвы государством ежегодно выделяется в среднем до 200 долларов на 1 га пашни, в России … счет идет не то, что не на доллары, даже не на центы.
Актуальность решения проблемы плодородия почв не ограничивается только необходимостью получения стабильно высоких урожаев. Почва выполняет чрезвычайно важные экологические функции, во многом определяющие саму возможность существования жизни на Земле. Разнообразные биохимические и микробиологические процессы, протекающие в 20-30 см поверхности почвы, поддерживают стабильность состава основных атмосферных газов, ответственны за баланс СО2, закиси азота и других, так называемых «парниковых газов». Активная деградация почвенного покрова нашей планеты негативно влияет на изменение климата, способствуя усилению парникового эффекта, поскольку основным продуктом, получаемым при разрушении гумуса, является именно углекислый газ.
С другой стороны нарушение структуры микробных сообществ деградировавших почв может привести к «выпадению» целых групп микроорганизмов, ответственных за поддержание равновесия газообменных процессов между почвой и атмосферой. К числу таких важных микроорганизмов принадлежат, например, так называемые карбоксидобактерии, способные очищать воздух от СО – чрезвычайно токсичного для всего живого угарного газа. Основным источником этого газа в атмосфере являются промышленные предприятия. В результате исследований было установлено, что самым мощным агентом удаления СО из атмосферы является почва, в особенности ее верхние хорошо гумусированные слои, где в основном и «обитают» карбоксидобактерии.
Как уже было упомянуто, деградация почв сопровождается снижением видового разнообразия ее микробного населения и увеличением в его составе (при отсутствии конкуренции с полезной микрофлорой) микроскопических грибов, в том числе и патогенных, способных в короткие сроки уничтожить весь урожай. При этом массовое применение различных пестицидов является лишь временным решением проблемы, поскольку патогенные микроорганизмы обладают способностью очень быстро приспосабливаться к химикатам. Кроме того, в некоторых случаях обработка растений пестицидами, обеспечивая снижение общего уровня зараженности посевов, одновременно стимулирует усиленное продуцирование фитопатогенными грибами большого количества токсинов, накапливающихся в урожае и оказывающих резко негативное воздействие на здоровье человека.
В связи с этим чрезмерное развитие грибных инфекций в почве, разумеется, расценивается нами как негативное и потому крайне нежелательное явление. Что же может быть хорошего в загубленном урожае и выброшенных на ветер средствах? Однако вопрос о вреде массовых инфекций в деградировавших почвах не так однозначен и требует более внимательного рассмотрения – так ли уж «виноваты» перед нами патогенные грибы.
Как правило, массовое развитие фитопатогенных микроорганизмов наблюдается в почвах, где длительное время применялись исключительно минеральные удобрения и традиционная отвальная система обработки почвы, т.е. наиболее разрушительные для почвы системы агротехники, приводящие к резкому увеличению численности агрессивной по отношению к гумусу микрофлоры и, как следствие его быстрому истощению. Уничтожая урожай сельскохозяйственных культур, патогенные грибы тем самым способствуют возвращению свежего органического вещества в почву, не позволяя нам как обычно отнять его у почвы и продолжить процесс ее деградации. Свежие растительные остатки, поступающие в почву с погибшим урожаем, в первую очередь стимулирует микрофлору, преимущественно усваивающую целлюлозу – основной материал растительных тканей, что подавляет развитие микрофлоры, разрушающей гумус. На продуктах разложения целлюлозы, в свою очередь, начинают размножаться и все остальные представители микробного сообщества почвы. Это приводит к частичному восстановлению исходного уровня биологического разнообразия почвы, и как только оно достигнет оптимального значения, количество патогенных почвенных грибов автоматически сократится до безопасных значений, причем без всяких пестицидов. Как это ни горько, но приходится признать, что природа во многом является значительно более разумной, чем человек, и в ней нет ничего ни лишнего, ни, тем более вредного.
Таким образом, при ближайшем рассмотрении оказывается, что так горячо нелюбимые нами фитопатогенные грибы в масштабе всей биосферы выполняют весьма важную экологическую функцию, регулируя поступление свежего органического вещества в почву и препятствуя истощению запасов почвенного гумуса. Учитывая важные экологические функции, выполняемые почвой по поддержанию процессов газообмена и стабильное состояние атмосферы, наши недавние враги предстают в несколько ином свете. Возможно, в каком то смысле они представляют собой последнюю линию обороны природы против нас с вами и … за нас, потому что если без пищи человек может существовать примерно 4 месяца, без воды – 4 дня, то без воздуха большинство из нас, увы, не протянет и 2-х минут.
Что же, как говорится – выбор за нами. Продолжать в погоне за высокими урожаями, получаемыми почти исключительно ценой деградации почвенного покрова, планомерно приближать трагический финал нашей и без того не очень благополучной цивилизации. Или все же в корне пересмотреть наши приоритеты и, уяснить, наконец, что эти 20-30 см у нас под ногами чего-то темного, вечно пачкающего нашу обувь, являются величайшим сокровищем, которым наградила природа человека – ПОЧВОЙ, дающей жизнь всему сущему на земле.
Дата добавления: 2015-09-10; просмотров: 25 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Глобальное потепление и тропические штормы | | | УМНЫЕ» ПОЧВЫ |