На каких весах взвесить плодородие?

Этот внешне простой опыт вполне сошел бы за доходчивую демонстрацию природы электричества.
Вот насыпали мы в специальную чашечку земли, долили дистиллированной воды, размешали, погрузили в эту грязь два электрода из разных металлов, и смотрите: стрелка амперметра пришла в движение! Стало быть, почва послужила электролитом, и разность потенциалов между электродами породила ток ничтожно малый, но регистрируемый. Наглядно и увлекательно. Но самое интересное, что происходит сие не на лабораторных занятиях по физике в школе, а в серьезном научном заведении — Институте экспериментальной ботаники имени В.Ф. Купревича Национальной академии наук Беларуси. И ученые там вовсе не развлекаются досужими опытами, а решают проблему, которая стоит перед агрономами страны. Задача же заключается в том, чтобы быстро и точно определить потенциальную урожайность почвы в каждой точке поля, и в зависимости от этого обеспечить сельскохозяйственные культуры именно тем количеством минеральных удобрений, которое необходимо.

— Разумеется, в каждом хозяйстве есть агрохимическая служба, специалисты которой, проведя полномасштабные исследования, могут уверенно сказать, что собой представляет полный набор питательных веществ во взятых на анализ пробах почвы, — говорит заведующий лабораторией экологии растений института заслуженный деятель науки Беларуси, член-корреспондент НАН Беларуси Борис Якушев. – Но традиционный трудоемкий анализ невозможно делать достаточно часто. И еще не факт, что добытая таким кропотливым трудом информация достоверно отражает реальное плодородие. Я же искал один универсальный показатель, способный служить главным критерием при экспресс-анализе. Им и оказался уровень содержания солей в почве, который скрывается за микроамперами. Да, при такой методике не учитывается, например, механический состав почвы, ее биологическая активность и некоторые другие параметры. Но, как показала практика, оценивая способность грунта обеспечивать одно лишь минеральное питание растений, можно совершенно точно и быстро – за секунды – определить потенциал сельскохозяйственных угодий.

Это особенно ценно сегодня, когда отечественное земледелие технически готово к восприятию такой новинки, как точечная агротехника, то есть технология, основанная на строго дозированном внесении удобрений на каждом из множества локальных участков, на которые делятся поля. По минеральному составу белорусская пашня чаще всего очень пятнистая, и участки, где прибор показывает, например, 10 микроампер, что очень плохо, могут соседствовать с вполне благополучными пятачками, на которых фиксируется хороший уровень питания, то есть, скажем, 40, 60 или 100 микроампер. Кстати, ученые пришли к выводу, что при 140 микроамперах и выше от поля опять ничего хорошего ждать не приходится, так как с этого порога начинается граница засоления почвы.

Судьба распорядилась так, что изобретение Бориса Ивановича, успешно испытанное в свое время по всей стране и удостоенное серебряной медали ВДНХ СССР, оказалось как бы законсервированным на два десятилетия. Прибор, пользующийся спросом и вручную растиражированный им в великом множестве, он так и не успел довести до промышленного образца. Когда случилась чернобыльская катастрофа и его лабораторию бросили на решение радиоэкологических проблем, перспективную разработку пришлось с сожалением отложить в сторону. Но он ее не забыл. И когда планы научной работы в очередной раз скорректировали, ученый снова взялся за совершенствование своего детища.

К его удивлению, за время вынужденной паузы ничего подобного в стране и за рубежом не появилось, если не считать производства очень упрощенной «дачной» версии его прибора в Сибири, которое наладил один шустрый российский предприниматель. Бизнесмен, к слову, приезжал в Минск специально, подробно расспросил ученого о технических особенностях, тонкостях методики, но, организовав серийный выпуск новинки, даже не упомянул имя белорусского изобретателя в документации, не говоря уже о выплате авторского вознаграждения или дивидендов от выручки.

Ну, да Бог с ним, решил бескорыстный Борис Иванович. Главное, что пиратская версия, в принципе, не может помешать выпуску полноценного отечественного прибора для ученых-растениеводов и агрономов сельскохозяйственных предприятий, а также фермеров и технически продвинутых огородников, которые, как он считает, остро нуждаются в таком средстве борьбы за урожай. Впрочем, за судьбу своего детища Якушеву еще предстоит побороться: его поддерживают не все коллеги и чиновники.

Чернобыльская проблема, отодвинувшая в свое время работу над прибором, сделала его появление, как выяснилось, еще актуальнее. Ведь использование такой аппаратуры делает известную технологию защиты растений от радионуклидов с помощью минеральных удобрений более  осмысленной и управляемой. Зная солевой состав каждого участка пашни, можно будет строже регулировать внесение питательных гранул, тем самым не только предотвращая их перерасход, но и сохраняя здоровье людей, поскольку при очень высоких дозах калия поступление радиации в растения, как выяснилось, только увеличивается.

— Во всем нужна мера, — подытоживает ученый. — И у человека всегда должны быть под рукой и технические средства, помогающие определить эту меру, и критерии, по которым он оценит ситуацию. В природе все сбалансировано, и нам только предстоит проникнуть в тайны того, на чем основывается это равновесие. Вот, например, мы сейчас изучаем влияние распространенного в почве изотопа калий-40 на всхожесть и продуктивность растений. Без этого естественного катализатора, как и без других источников ионизирующего излучения, в том числе космических, жизнь вовсе была бы невозможна, так как в противном случае, молекулы ДНК, РНК, ферменты буквально слипаются, вступают в слишком плотный контакт и теряют свою активность. Поэтому нам важно определить допустимые границы радиационного воздействия и научиться регулировать его таким образом, чтобы добиться максимальной урожайности при минимальных затратах. Управляемая радиация станет одним из компонентов интеллектуальной агротехники будущего, и мы к ней идем.