Мы пытаемся откармливать растение, как свинью, не соображая, кто и что питало его до нас. Жадно глядя на следствие — плоды, мы в упор не видим причины — естественных живых процессов. Весь мир прошёл уроки целины — и все про них забыли!
Агроном, учёно борющийся с Природой — это грудничок, ненавидящий свою мать
Главные мысли
Наше понимание плодородия расширяется и углубляется чуть не каждый год. С появлением новых агротехнологий и благодаря кризисам экономики оно меняется и в мире. Как ни крути, убивать почвы вечно не получится. Выход один: вникать в их кормящую силу.
Пару лет назад я написал концептуальную работу «Правда нашего земледелия». Был в ней совершенно уверен: чем больше органики и сидератов в почве, тем выше плодородие. Сейчас, однако, знаю: сама органика — далеко не всё. Чтобы вовлечь ее в плодородный процесс, нужна подходящая почвенная микрофлора и фауна — естественный стабильный и активный микробиоценоз. В огородах, куда вносят органику и мульчу, он существует, но в пахотных и химизированных полях — почти нет. Здесь, из-за чрезмерного внесения агрохимикатов и избыточной нагрузки на почву, нишу полезных микробов занимают новые инфекции. Органику разлагать почти некому, и её круговорот почти застыл. В подобных условиях вместе с органикой нужно вносить и почвенную микрофлору — самостоятельно она восстанавливается слишком медленно, за 5−6 лет. У фермера такого времени нет.
Кроме того, на плодородие влияют норма посева, его схема, затенённость почвы, рельеф гряд и рядков — выпуклость или заглубленность. Влияют и способы внесения органики: закапывать или мульчировать, локально или сплошь. Каким образом на эти действия откликаются сами растения, диктует микроклимат: оптимальная освещённость, температура и движение воздуха. Важны подбор сортов, предшественники, обработка почвы. От климата к климату оптимальные условия различны.
Не забудем и о широкой практике 1930−1970-х гг — внесении органических и минеральных удобрениях. Факт: наивысший урожай отличного качества получается, когда к богатому органическому фону добавляют обоснованное количество минеральных удобрений и микроэлементов. Минеральные элементы усиливают активность микробов, способствуют переработке органики, ускоряют ее поток в почве, повышают как урожай, так и и его качество.
Плодородие или продуктивность?
Хотите очень много мёда? Кормите пчёл сахаром!
Многие агрономы определяют плодородие как способность почвы обеспечивать урожай. В результате происходит смешение различных свойств: плодородия и продуктивности. Гидропонная минеральная вата с раствором и аэропонная установка обладают высочайшей продуктивностью, но не плодородием. Этим свойством обладает только почва. Плодородием можно назвать те природные процессы и силы почвы, которые обеспечивают жизнь растений исключительно за счёт энергии Солнца.
Многие считают: почвенное плодородие — основа продуктивности. Но это не вполне оправданно.
Как ни странно, в природе продуктивность фитоценоза мало связана с плодородием. Она зависит в основном от двух факторов:
- От климата и микроклимата
- От типа растительности
То есть, ту или иную почву формирует сам фитоценоз.
Рекордную продуктивность на беднейших, почти лишённых гумуса, почвах, дают тропические леса. Сезон ливней вымывает гумус, не давая ему накапливаться, но деревья и лианы «перехватывают» питательные вещества с поверхности почвы, из воды и воздуха, накапливая органику накапливают в собственной биомассе. Можно сказать, что плодородие в таком фитоценозе распределено от поверхности почвы до среднего яруса. Древесные сообщества способны к продуктивности почти без учета почвенного плодородия. Почвы, оставшиеся после уничтожения амазонских джунглей настолько бедны, что не способны ни поддержать питанием посевы, ни дать жизнь новому лесу. Видимо, именно это заставило бразильцев изменить парадигму агрономии, перейдя на нулевые технологии почвообработки с накоплением органики.
Сухой жаркий климат и сильные ветра формируют травянистую степную растительность. Здесь продуктивность во многом зависит от плодородия почвы. Поэтому фитоценоз плотно пронизывает почву корнями, укрывает ее войлочным покровом травы, сберегая влагу, накапливая гумус с запасом питания и защищая почву от ветряной коррозии. В степи плодородие почвы — продукт всего биоценоза в целом. Составляющие плодородия здесь — видовой состав, биомасса растительных остатков, ландшафт, климат и микроклимат. В.В. Докучаев подтвердил это, заложив лесо-степные ландшафтные опытные станции, где до сих пор получают высокие стабильные урожаи, и отличие станций от «голых» полей вокруг разительно.
Наши поля — модели степных и луговых фитоценозов, где плодородие и продуктивность взаимообусловлены. Плодородие почвы выступает здесь основой продуктивности, а основа плодородия — возвращённая биомасса, богатство микрофлоры и фауны, улучшенный климат и микроклимат. Леса и лесополосы, водоёмы, постоянная высокая стерня. Можно говорить об оптимальном соотношении факторов, при котором высокий, и даже предельно высокий урожай весьма дешев, хотя нужды в таких количествах уже нет.
Без плодородия удобрения неэффективны. Потому что почва — не субстрат
В фитотроне, среди датчиков, куст пшеницы даёт полторы сотни колосьев. В аэропонной установке с куста картофеля снимают до двух сотен клубней. Под сетками, на питательных растворах в израильских пустынях растут полноценные овощи. Физиология растения позволяет вырастить растение в рукотворных условиях. Более того, только так мы и можем выращивать продукцию в суровых условиях Сахары и, скажем, на Шпиц-Бергене.
В почве агрохимия работает иначе, чем в минеральном и ином нейтральном субстрате. В почве ключевую роль играет микрофлора. Кроме того, будем честными: производство в полевых условиях обязано быть выгодным. Продукты должны продаваться и приносить прибыль — проще всего создать такие условия в теплицах, низводя почву до субстрата.
Однако для сотен миллионов тонн зерна нет, и в обозримом будущем не будет гидропонных установок. Это значит, что для массового производства пищи мы располагаем только почвенными ресурсами, к которым нельзя относиться, как к инертному субстрату. Почва, безусловно, это полноценный живой участник биосферы, состоящий из живых биогеоценозов. Подчиняясь биогеохимическим, экосистемным законам, почвы способны постоянно снабжать растения питанием и влагой, активно регулируя потоки веществ в сообществе. Это и есть плодородие.
Переносить на почву процессы гидропоники, применять к ней лабораторную агрохимию означает почти то же самое, что видеть в лесной экосистеме исключительно кубометры дров. Гидропонные и полевые условия несопоставимы. Слава Богу, законы природы отменить не получится, и почва, к которой относятся как к живому организму, восстанавливается и начинает родить.
Плодородие: территория поля
Наши поля, фигурально выражаясь, это поле битвы. Именно здесь, на фоне монокультурных посевов и других фатальных ошибок, отрабатывают самые эффективные агроприёмы, машины, стратегии, в том числе для биоземледелия. Выживают мудрейшие. Именно в полеводстве открывают фундаментальные законы агроценозов, процессы физиологии растений.
Сегодня многие производители поняли, что интенсивная пахота и чрезмерная химическая нагрузка для поля не приемлемы — они убыточны. Наконец мы поневоле прозреваем: поле должно быть настолько живым и самодостаточным, чтобы родить почти без затрат со стороны человека. Тысячи гектаров полей могут давать доход, и вся надежда на щедрость самой почвы — на её здоровье, активность и самодостаточность.
Что такое плодородие почв?
Оскудение почвы еще в старину обозначалось точным словом — «выпаханность». Однако послевоенная наука воспела пахоту, объявив знания предков-хлеборобов «тёмным прошлым». Теперь же ведущие аграрные страны доказали тотальный вред пахоты с отвалом, и термин «выпаханность» обрел новую жизнь.
Десятки лет плодородие определяли стандартным агрохимическим анализом, характеристики которого ограничены сочетанием «NPK + кальций, магний, общий гумус и рН». Эти цифры описывают только одну составляющую производственного потенциала почвы и как ни странно, не дают никакого представления о плодородии как о комплексе естественных почвенных процессов, дающих стабильность и дешевизну урожаев, а также сравнительную независимость от погоды и человеческого фактора, включая экономику.
Основанный на теории минерального питания Юстаса Либиха, производственный агрохимический анализ видит в основном следствия почвенных процессов, почти не вникая в причины, не учитывая живой динамический процесс, происходящий в ризосфере и на поверхности. Агрохимический анализ концентрируется прежде всего на условиях питания растений, тогда как роль почвы значительно больше. Микробиота и корни механически организуют эффективную почвенную структуру, растения обеспечивают мульчу и микроклимат, и те, и другие активно участвуют в движении потоков веществ. Микроорганизмы продуцируют стимуляторы, иммуномодуляторы, фитонциды, сигнальные и другие вещества для растений. Этим содружествам — миллионы лет. Они откатаны, отшлифованы и вшиты в геномы всех участников.
А как же искусственные питательные растворы?
Кажущиеся очевидными наглядные доказательства роста растений на минеральных солях во многом ошибочны, а точнее — судить по ним о плодородии некорректно. Даже в керамзите и песке на минеральном растворе корни продолжают сотрудничать с микробами.
Что такое здоровая почва
Здоровье почвы — научный термин, принятый в 2000 году. В трактовке академика РАСХН Михаила Соколова, здоровая почва объединяет три конкретных качества:
- Сбалансированное биоразнообразие, создающее устойчивую, самодостаточную экосистему.
- Способность самоочищаться от загрязняющих веществ, в том числе от пестицидов.
- Супрессивность, то есть способность почвенного микробного сообщества сопротивляться патогенным организмам, занесенным извне.
Все три качества обеспечивает нормальная почвенная микрофлора. Многолетней практикой доказано, что рентабельное земледелие возможно только на здоровой почве. Потеря почвенного здоровья означает полную или частичную деградацию микробного сообщества, в том числе смену ролей микроорганизмов. Бывшие сапрофиты становятся патогенами: они меняются, стремясь выжить в новых условиях и занимают опустевшие экологические ниши. Больная, выпаханная почва истязает растения. В ней нет симбионтов — нужных микробов. Нет движения влаги и путей для роста корней.
Здоровье почвы, между тем, можно восстановить и усилить.
Ризосфера — почвенный сервис растенийЗона всасывания корней растений расположена в ризосфере. Именно здесь наблюдается наибольшая концентрация микросимбионтов и образуется микориза. Численность и видовой состав ризосферы регулируется корневыми выделениями — сахарами, аминокислотами и сигнальными веществами; растение постоянно подпитывает почвенную микрофлору. Она настолько важна, что сюда идет до 40% всех продуктов фотосинтеза. Ризосфера, таким образом, является посредником между почвой и растением. Грибы, в обмен на сахар, поставляют корням влагу, фосфаты и микроэлементы. Бактерии растворяют почвенные породы, снабжая корни калием, фосфором, кальцием, магнием, железом, серой. Они же трансформируют азот воздуха и белков в усваиваемую растениями форму. Известный микробиолог Н.А. Красильников сравнивал ризосферные микроорганизмы с пищеварительной микрофлорой животных.
В выпаханной почве существует высокий дефицит нужных микробов, и растение лишается возможности управлять своим питанием.
Как питается растение
- Растение — организм с универсальным питанием. При возможности оно усваивает не только минеральные, но и органические вещества: сахара, аминокислоты, пептиды, гуматы. Для усвоения разного питания растения образуют физиологически разные типы корней.
- Растения питаются как прямо, так и симбиотично. Половина всех бактерий и многие грибы стимулируют ростовые процессы растения. Эндофитные бактерии, обитая внутри растения, защищают его от инфекций. Эндофитные грибы отвечают за выработку многих гормонов и стимуляторов, пигментов, витаминов и многих других веществ.
- Растение может поглощать питание не только корнями, но и всеми надземными органами.
- Как фотосинтез, так и урожай зависят от скорости движения растворов в обоих направлениях: питания из корней в листья и продуктов фотосинтеза из листьев в корень. Эти направления равнозначны и регулируются самим растением.
О растениях заботится биология почвы. Значит, все агроприёмы должны поддерживать биологические процессы и устойчивость почвенной экосистемы. Исходя из этого и выстроена агротехника биоземледелия.
Три главных условия плодородия
Итак, для плодородия почвы (в поле, огороде, теплице) нужно:
- Много свежих органических остатков — корма для почвенного ценоза: соломы, веточной трухи, травы, листвы, компостов, навозов и пр.
- Естественная (разнообразная, устойчивая, активная) микробная экосистема, способная органические остатки переработать и донести до растения. Сегодня своей микрофлоры во многих почвах уже нет, и её приходится восстанавливать с помощью сложных биопрепаратов.
- Правильная обработка почвы. Нужно формировать покровную мульчу, не разрушая структуру каналов и капиллярность корнеобитаемого слоя. При этом в почву поступает влага из воздуха, потоки веществ и энергии ускоряются, и вместе с рентабельностью и качеством растет урожай.
Основной свод принципов успешного биоземледелия:
- Восстановление почвы:
- Отказ от пахоты с оборотом или полный отказ об обработки почвы, щадящие обработки.
- Создание мульчи — вся солома остаётся на полях. В простейшем случае — диски сразу вслед за комбайном. В идеале — более умные машины + биопрепараты.
- Щелевание (чизелевание) — разрушение плужной подошвы в в первые 2−3 года.
- Восстановление и поддержание активного микробного ценоза в почве, запуск биооздоровления почвы
- Биологическая защита растений:
- Профилактика инфекций при разложении органики, использование многовидовых биопрепаратов целевого состава;
- Инфицирование семян и самих растений ризосферной и защитной микрофлорой.
- Профилактика болезней — вытеснение патогенов. Здесь используют биопрепараты с видами, антагонистичными патогенам. На листьях эти биопрепараты также подавляют патогенов, снижают их численность и усиливают иммунные ответы растений, работая как иммуномодуляторы.
- Стимуляция и управление развитием с помощью био-активных веществ и точных листовых подкормок
По материалам статьи Николая Курдюмова
