Плодородие земли, его поддержание и обновление: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

При этом следует заметить, что точной химической формулы гумуса не установлено; мы имеем здесь дело, скорее, со смесью продуктов распада, в большей или в меньшей мере содержащих углерод, азот, кислород. Поэтому в любом случае существенным фактором является состояние гумуса. Степень органического распада вместе с состоянием почвы — химическим и физическим — определяют его ценность.

Как уже было сказано, почвы с повышенным органическим содержанием субстанции — выше 2% — биохимически ведут себя совершенно иначе, чем почвы с низким содержанием — в особенности ниже 1,5%. Общеупотребительный анализ почвы совершенно недостаточен и при высоком содержании гумуса не отражает существо дела.

В этой области в последние десятилетия господствует большое заблуждение. Почва представляет собой живую структуру. Это всегда следует иметь в виду. Надо также учитывать сезонные колебания в доступности минеральных веществ и почвенной жизни. Совершенно прекращается жизнедеятельность только при сильном и длительном морозе, поскольку деятельность антиномицетов мы ещё наблюдаем при -3 °С. Сухость быстрее приостанавливает почвенную жизнь. Но в обоих случаях сохраняются жизнеспособные клетки и споры. Высшая точка деятельности во влажно–тёплом состоянии достигается в северном полушарии в мае и июне, вторая в сентябре и октябре, а в тёплых местах ещё и в ноябре. Низшая точка деятельности приходится на жаркий и сухой июль, август, сентябрь, затем на январь и февраль. Соответственно этому растворимость и способность к связыванию подвержены сезонным колебаниям, поскольку они представляют ведь функцию почвенной жизни. Один и тот же участок земли даёт разные показания в марте и в октябре. Но где на это обращали внимание раньше? При точном рассмотрении вообще нельзя сравнивать между собой два анализа, сделанные в разное время года. Здесь дело обстоит также, как с калифорнийской пустыней. В определённое время, ранней весной мы наблюдаем пышное цветение, в остальное же время года — пустыню.

Если взять пробу почвы во время цветения, можно ошибиться в лучшую сторону, если же в сухое время года, то можно обнаружить явления недостаточности, которые, впрочем, обусловлены только временем года. Поэтому важно считать в относительных и абсолютных значениях.

Но где в литературе найти необходимые данные об этой периодичности? К колебаниям результатов анализа, прежде всего, проводимого методом экстракции, составляющим порой 200%, добавляется сезонная проблема. А поскольку при высыхании и длительном хранении пробы также наступают изменения, мы имеем дело с ещё одним источником ошибок. На одном из собраний американских почвоведов однажды открыто и непредвзято обсуждались вопросы. Некоторые из известнейших специалистов в этой области говорили, что бессмысленно далее работать с использованием принятых ныне методов анализа, и что они это делают, потому что «их просят об этом». «Сколько берёте вы за анализ?». — «50 центов», — сказал профессор Труог из Висконсии. — «Но это невозможно. Анализ стоит минимум 4—5 долларов». «Но, — отвечал Труог, — мы определяем только кислотность (рН) и состав кальция. Затем мы спрашиваем у крестьянина, растёт ли у него люцерна. Если «да», то мы ему сообщаем, что в его почве достаточно питательных средств». — «Да, это вы можете за 50 центов!».

В Германии обычно применяют метод анализа Нейбауэра, более биологический метод, но и он даёт большие ошибки, поскольку отношения растворимости в корневой области прорастающего и начинающего расти растения иные, чем в корневой сфере взрослого растения. 20—25 лет тому назад противники биологически–динамического метода спрашивали, удовлетворяют ли наши результаты ведения хозяйства методу Нейбауэра. Сегодня можно убедиться в том, что методы исследования биологических отношений в почве неудовлетворительны, и что поэтому для суждения часто выбирается недостаточный масштаб. «Как растёт» часто бывает более верным критерием, чем учёное мнение В наших собственных исследованиях, которые были. опубликованы, эти проблемы освещены.

В «Справочнике почвоведения» Бланка (Blank, «Handbuch der Bodenlehre» етр. 576 A. Rippel, Mikrobiologie "des Dodens; стр.288, F. Scheffer, P. Schachtschabel, Chemische und physika–lische Vorgange im Bodert) находятся важные замечания для суждения о вопросах гумуса. Мы сошлёмся на некоторые. А. Риппель: «Уверенность, что важнейшие вещества, входящие в состав гумуса, могут поддерживаться только посредством введения в почву органических удобрений, и что в особенности следует воздерживаться от исключительного применения искусственных удобрений, нашла полное подтверждение… (литература приводится). X. Энгель в особенности показал, что потеря веществ в гумусе происходит быстрее, если калий и фосфор присутствуют в избытке, чем если не хватает одного из этих веществ». Ф. Шеффер и П. Шахтшабель: «Почва — это коллоидно–динамическая система, которая следует законам коллоидной химии и наделена теми же свойствами, как, например, живое растение, и поэтому обнаруживает те же явления, что и способные к реакции живые части организма». — Далее, А. Риппель: «Отсюда следует, что урожай при минеральном удобрении без азота хотя относительно высок и не обнаруживает склонности к понижению, но далее оказывается, что это является только следствием действия калия. Если его не хватает, то урожай понижается. Таким образом, не обнаруживается того действия, которое мы можем в высшей мере приписать соединениям азота. О. В. Метцен находит связь между связыванием азота и урожайностью земли только в определённых случаях, но не во всех. Наши представления о содержании азота в почве остаются, таким образом, теми же, что и ранее. Только посредством навоза и других органических удобрений можно длительное время поддерживать высокую урожайность, причём поддержание состояния гумуса почвы играет решающую роль. Это установлено подробными публикациями результатов основательных, длительных опытов обработки земли».

В узком смысле под понятием «гумус» мы понимаем переваренную посредством биологических процессов органическую субстанцию почвы. Биологические процессы, участвующие в определяются не только окислением и восстановлением, прежде всего маленькими живыми существами, присутствующими в почве: бактериями, грибами, дождевыми червями и другими животными микроорганизмами, водорослями, и не меньшee значение имеет система ферментов, выделяемых этими существами и корнями растений, а также органические кислоты, производимые миром корней. Вблизи корней определённых растений устанавливается усиленная биологическая и биохимическая деятельность, тогда как вблизи корней других растений наблюдается понижение этой деятельности. Взаимодействие всех этих факторов, в особенности в корневой сфере, приводит либо — в благоприятном случае — к образованию коллоидального и нейтрального, или близкого к нейтральному гумуса, или к образованию нестойкого, кислого гумуса. Затем следует различать между гумусом–сырцом и обработанным тонким гумусом. Сюда же следует добавить ещё необработанную сырую органическую субстанцию, состоящую из листьев, корней, трупов растений, животных и мельчайших живых существ, которые только начинают своё превращение. Таким образом, в органическом составе почвы происходят три главных процесса: а) распад сырых веществ, необходимых для образования гумуса; в) восстановление постоянно присутствующих веществ; с) сохранение и потеря восстанавливающихся веществ. Если между этими тремя процессами устанавливается равновесие, мы можем говорить о здоровой почве. Если это равновесие нарушено, почва является больной, и, кроме всего прочего, страдает нарушением обмена веществ. Истинная физиология и патология почвы ещё находится в процессе становления, и в будущем придёт на смену чистой химии почвы.

Главная трудность научного исследования этой проблемы состоит в том, что прежде всего не было удовлетворительных методов исследования. Обычные методы исследования «органического содержания субстанции» определяют только общее её содержание, но не делают различия между сырым и тонким гумусом. Только недавно были развиты новые методы определения состава мира микроорганизмов и определения процессов распада и восстановления, на основе которых можно описать качество гумуса. В особенности пригодны для этого новые хроматографичекие методы. Они широко применялись автором при исследованиях почвы.

Дилетанты слабо представляют себе интенсивность жизненных процессов в почве. Поэтому будет полезно привести пару чисел для ориентировки. Здоровая, богатая жизнью пахотная земля, которую можно обнаружить под люцерной, клевером и хорошей пшеницей, содержит:

Дождевых червей: до 800 кг на гектар или 7–15 миллионов на гектар. Они производят тонкого гумуса до 45000 кг на гектар, в максимальных случаях до 60000 кг на гектар ежегодно.

Органическое содержание, в данном случае максимальная величина, составляет примерно 6400 кг/га. Обычно для расчёта берут вес верхних 12 см культурного слоя, считая 2250000 кг на гектар. Вес живой органической субстанции и тонкого гумуса составляет, таким образом, 0,375 процентов. Поскольку содержание органической субстанции в окультуренной почве колеблется между 0,5 и 6 процентами, приняв среднее содержание равным 3%, а «урожай» продукции, вырабатываемый почвенным организмом, составляет примерно 67500 кг/га, то урожай превосходит количество органической субстанции в десять–одиннадцать раз. Это представляет собой мощный производительный фактор, который может использовать фермер — если он этого хочет и знает, как это сделать.

Франц Драйдакс, один из пионеров биологически–динамического метода ведения хозяйства, два десятилетия тому назад использовал образ коровы, которая ходит по полю, ест траву и производит навоз, и «коровы», которая живёт под землёй и участвует тем самым в формировании плодородия земли. Вышеприведённые числа ближе и конкретней знакомят нас с этой «коровой». В самом деле, в здоровой почве эта корова больше и производительней, чем какое–нибудь другое животное или хозяйственное мероприятие, которое фермер может иметь на поверхности земли. Осознать и практически использовать эту дарованную природой жизнедеятельность и является главной целью биологического образа мышления в сельском хозяйстве и первым значительным успехом со времени открытий Либиха.

Автору непонятно, почему специалисты всё ещё частично противятся этому знанию. То, что фермер в своих хозяйственных мероприятиях эти факты ещё не ставит на передний план своей деятельности, можно объяснить его незнанием и односторонней небиологической ориентировкой.

Общее содержание органической субстанции в пахотной земле колеблется между 2% и 5%, то есть от 11150 кг на гектар до 111500 кг/га. Некоторые почвы содержат более 6%. Наиболее высокие значения встречаются преимущественно в садах и при интенсивном производстве гумуса и, прежде всего, в девственных почвах прерий. Также повышенное содержание гумуса мы видим на лугах и пастбищах, но в этом случае часто невозможно удалить тонкие части корней. Торфяные, болотистые и лесные почвы мы здесь не учитываем Мы говорим только об обрабатываемой почве.

Удобрение навозом или компостом 25 т (= примерно 5 т сухой массы), принимаемое нами за норму, представляет собой мощную добавку к почве с содержанием органической субстанции примерно 0,5%. При органической субстанции, составляющей 3% (66750 кг/га) почвенная жизнь сама является главным фактором образования гумуса, и добавка навоза и компоста даёт только десятую часть. При составе 5% обычная добавка навоза даёт только двадцатую часть. Главным производительным фактором является сама почвенная жизнь. Отсюда можно видеть, что при низком органическом содержании удобрение представляет собой нечто иное, чем при высоком. При низком содержании урожай потребляет необходимые ему питательные вещества из минерализованной почвы и из удобрения. Восстановление гумуса идёт медленно, если идёт вообще. При высоком органическом содержании растения потребляют свои питательные вещества из органических почвенных резервов, и в гораздо меньшей мере из раствора минеральных веществ, содержащихся в почве. Я могу даже сказать, что при низком содержании органической субстанции вполне обоснована теория Либиха. При высоком органическом содержании, однако, на первый план выступают совсем другие отношения. Таким образом, почву с низким органическим содержанием мы должны рассматривать как минерализованную. Отношения растворимости, абсорбция, утилизация минеральных веществ там совсем иные, чем в почве с высоким органическим содержанием. Поэтому в интересах создания и поддержания длительного плодородия нужно в первую очередь повышать содержание органической субстанции, прежде чем браться за какие–нибудь другие мероприятия. Тогда почва не будет зависеть от всевозможных явлений недостаточности, вымывания и прочих опасностей, в особенности же от образования поверхностной корки и образования неблагоприятной структуры, то есть физических нарушений, характерных для низменных земель.

Согласно нашим собственным исследованиям, критическая точка содержания органической субстанции составляет 1,5%. Ниже этого почва подвергается опасности гибели; то и дело возникают явления недостаточности минеральных веществ, постоянно угрожает эрозия. Выше этого почва становится более стабильной и когда достигается 2%, то уже можно говорить об органической почве с правильной почвенной жизнью, которая может сохраняться длительное время. Автор склонён считать справедливым учение Либиха для почв с содержанием ниже 1,5%. Но тогда он вправе принять следующую точку зрения: почему нужно находиться в области минимума существования, которое поддерживается постоянными добавками, если восстановление почвенной жизни даёт полноценное плодородие? Он попытался — и по его совету с полным успехом применили этот метод ряд фермеров — вначале восстановить почвенную жизнь, так что «добавки» вырастали сами, вместо того, чтобы их покупать. Агрохимики могли бы на него за это разгневаться. Банкир же, с кредитом которого он начал хозяйствовать и с которым он расплатился доходами с урожая, будет думать иначе. Восстановление почвенной жизни позволяет хозяйствовать с далёкой перспективой. Выплачивать свой долг вместо того, чтобы прикупать минеральные вещества — это очень простое уравнение. Положение, которое мы провозгласили несколько лет тому назад, полностью подтвердилось: что правильно биологически, выгодно также в хозяйственном отношении. Кто на протяжении многих лет боролся в своём хозяйстве за существование, сможет оценить облегчение, которое ощущают, когда достигается стабильное, живое состояние почвы, и внезапно чувствуют себя независимыми, обходясь средствами собственного хозяйства. Это лучше всего поясняет различие между 1 и 3 процентами органической субстанции.

Много говорят о хищнической эксплуатации, явлениях, недостаточности, законе минимума. Фактически обоснованно, но в высшей степени односторонне обращают главное внимание на минеральные вещества, прежде всего на недостаточные явления фосфатов, калия и азота. Только в последние десятилетия обнаружилось, что бывают и другие явления недостаточности, прежде всего микроэлементов. Как раз NPK-минеральные удобрения применялись в течение десятилетий без учёта микроэлементов. Биологическим явлениям недостаточности, гумусу вообще не уделяли внимания. Закон минимума говорит, что та субстанция (и как биологи, мы должны сказать, тот жизненный процесс), которая находится на минимальной границе, является решающей для роста. Вследствие одностороннего учения о минеральных удобрениях биологические факторы оказались подавленными. Результат: органические явления недостаточности, неблагоприятные изменения в физической структуpe почвы. Настало время, когда необходимо этот недостаток устранить. Этим не будет обесценено учение о минеральных веществах, ему будет только указано должное место в системе природы.

До войны лишь немногие посвящали себя изучению вопросов гумуса. С уважением мы можем отметить мужественную позицию польского профессора Б. Никлевски (В. Niklewski; J. О. Clevering; Hudig.), голландского государственного советника по сельскому хозяйству И. О. Клевепинга. Также профессор Худиг (Высшая Сельскохозяйственная Школа, Вагенинген) изучал вопросы гумуса. Тогда существовала всего лишь маленькая кучка биологически–динамических фермеров, которые подвергались нападкам, осмеивались и всюду наталкивались на непонимание, но которые мужественно на практике исследовали проблему. Сегодня можно сказать, что этот посев, по крайней мере на Западе и в Британской колониальной империи, но, к сожалению, слишком мало среди учёных–специалистов Германии, дал плоды и укрепил биологически–органический способ рассмотрения.

Никлевски изучал роль нейтрального, коллоидного гумуса, который может поддерживаться только посредством хорошо перегнившего навоза или компоста. Нейтральная или близкая к нейтральной реакция почвы требуется для развития азотофиксирующих бактерий (азотобактера, нитрозных и т. д.) и образующих гумус лучистых грибков (актиномицетов, стрептомицетов).

Коллоидальная структура гумуса требуется для абсорбции воды и выделения минеральных веществ и ферментов. Они, также как известь и аммиак, сохраняются в форме, которая хотя и находится в распоряжении корней растений, но препятствует вымыванию. Нейтральный, коллоидный гумус, который при благоприятном кальциевом состоянии почвы даёт рН между 6 и 7, может сохранить воды в два с половиной раза больше своего веса. Благодаря подходящей почвенной жизни, в особенности лучистым грибкам и бактериям, улучшается комковатая структура почвы. Другие почвенные организмы поставляют столь важную углекислоту (CO₂). Знаменитые чернозёмные земли Среднего Запада Америки (прерии) и Украины богаче всего нейтральным, коллоидным гумусом. На примере украинских почв в 1911 году было показано, что они образуются естественным образом, если количество осадков и интенсивность испарений находятся в равновесии. Позже в таких почвах было обнаружено, что 80% содержания бактерий состоят из азотобактера, 800 миллионов организмов на грамм. Наши собственные исследования показали, что бедные гумусом почвы (согласно нашей классификации) содержат от 50 до 150 миллионов аэробных бактерий на грамм, средние по плодородию почвы от 250 до 300 миллионов, плодородные почвы 400—500 миллионов и наилучшие почвы до 800 миллионов. При этом довольно высоко содержание актиномицетов и стрептомицетов. Но поскольку они участвуют в образовании гумуса, по их наличию можно судить обо всем процессе. Мы находим, что в почве с 2 или менее процентами актиномицетов и других (процент выводится от общего числа аэробных организмов), происходит неудовлетворительное образование гумуса. 5 процентов нормально и достаточно. Хорошие почвы с сильным образованием гумуса склоняются к 10%, а временами встречаются такие, которые содержат 20%.

Перемену взглядов и прогресс научного, биологического образа мыслей лучше всего выразил американский профессор Ф. Лайл Уинд (F. LyIeWynd) (Мичиганский сельскохозяйственный колледж). Эта статья эпохального значения появилась под названием «Feed the Soil» в «Науке», LXXIV, № 4 апрель 1952.

Профессор Лайл Уинд пишет: «Наблюдается всё большее и большее расхождение между целями индустрии искусственных удобрений и теми, которые основаны на результатах исследований основных свойств почвы… В своём прогрессе индустрия удобрений потеряла связь с природой и приняла направление, стоящее в противоречии с результатами исследований… Ядро проблемы состоит в познании того, что такое удобрение, как оно должно применяться и с какой целью… Почвоведы рассматривают почву как комплекс, находящийся в биологическом равновесии. Продукты этого динамического комплекса производят питание растений». Уинд далее пишет, что общеупотребительное понятие удобрений и минеральных веществ (Американские законы для торговли удобрениями вообще говорят о «plant food» (питании растений), имея при этом в виду NPK—минеральные удобрения. Это понятие взято из школы, Либиха.), рассматриваемых как питание растений, не корректно. Вследствие этого фермер становится жертвой непонимания: «Многие интеллигентные фермеры удивляются, почему ещё так много почвоведов занимаются за счёт государства исследованиями, если любой продавец искусственных удобрений может и без, этого диагностировать почвенную проблему, и необходимая «пища для растений» продаётся ему уже упакованной и снабженнойхимической формулой».

«Почвоведение и физиология растений должны информировать фермера, что пища растений является составной частью» коллоидального и динамически–биологического комплекса почвы и что растение потребляет свою пищу из этой сложной организации, так сказать, «санкционированную почвой».

Уинд поясняет далее, что единственной приемлемой и соответствующей фактам точкой зрения является то, что прежде всего почвенную жизнь надо питать удобрениями и созданием' здоровых жизненных условий, и только тогда она выделит необходимые для корней растений питательные вещества. «Питай свою почву, и она будет питать твои растения». «Удобрять — это значит оживлять почву», — вот основное положение, согласно которому со времени первых указаний Рудольфа Штаянера работают биологически–динамические фермеры и исследователи.

Очевидно, что питание живых организмов и стимулирование–биологической деятельности достигаются не только посредством солей, должна быть биологическая основа. Иначе ведь растения, животные и человек могли бы поддерживать свою жизнь только солями. Органические удобрения с навозом и компостом могут рассматриваться как питание почвы и её жизненных процессов. Отсюда становится понятным, что хотя можно и нужно рассматривать NPK-содержание органических удобрений, но это лишь часть целого.

В этой минерально–органической системе особую роль посредника играет глина (коллоидальный силикат алюминия). Уинд: «Важнейшей частью неорганически–минеральной структуры почвы представляется глина. Этим не оказано, что чем больше глины, тем лучше, но глина, должна составлять значительную часть почвы, прежде, чем она станет плодородной». «Рудольф Штайнер уже в 1924 году определил глину как «посредницу между противоположностями».

«Это забавляет почвоведа, — всё это говорит Уинд, профессор Высшей Сельскохозяйственной школы в Мичигане, — и он с педантичным удовлетворением внутренне улыбается, когда слышит жалобы фермера, что тот внёс столько–то килограммов фосфатов и всё же не получил заметного прироста урожая. Сегодня в сельскохозяйственной науке распространено прискорбное и глупое воззрение, согласно которому можно не обращать внимания на питание почвы и думать только непосредственно о питании растений… Это воззрение является заблуждением и в отношении дальней перспективы бесхозяйственностью. Почва фермера непременно разрушается, если это практиковать долгое время. Это вынуждает его всё больше и больше давать «питания для растений», результатом чего является ещё больший распад. Такая практика противоречит здоровому хозяйствованию, противоречит принципам сохранения почвы и поэтому является антисоциальной и антипатриотической. Употребление в продолжение длительного времени минеральных удобрений в качестве питательных веществ для растений вместо питания почвы приводит к дальнейшему падению плодородия почвы». Так говорит Лайл Уинд, цитаты из работ которого мы привели. Здесь слышим мы мужественный голос, направленный против учёного мнения теории NPK-минеральных веществ.

Здесь нельзя сказать, что это вихрь мыслей дилетанта, но Уинд сам сказал, что к этому принуждают факты, и именно факты делают органический образ мыслей опасным противником. К сожалению, говорит он, органические исследователи правы.

Факты, какими их видит автор, суть следующие: понижение содержания гумуса, ухудшение комковатой структуры почвы, образование поверхностной корки, формирование более или менее твёрдого, часто не пропускающего воду слоя в зоне вспашки плугом или ниже и вызванное этим нарушение циркуляция и укорачивание корней растений, в особенности у имеющих глубокие корни бобовых, а также на. лугах и пастбищах, задернение и заболачивание, повышение кислотности вследствие недостаточного проветривания, заиление тонкой структуры — всё это явления в области физических свойств почвы. В области химических свойств можно наблюдать, что, несмотря на всё возрастающее применение минеральных веществ, нет соответствующего прироста урожая, и что некоторые минеральные удобрения создают дополнительные осложнения» например, чрезмерное известкование — «известь обогащает отца и делает бедным сына». Микроэлементы скапливаются или вымываются, что создаёт явления недостаточности и приводит. к усталости почвы, особенно в интенсивных областях, в овощеводстве и выращивании бобовых.