Почвоневедение

В 1891 году страшное бедствие обрушилось на Россию. Засуха, какой не помнили старики, опустошила поля в 20 губерниях черноземной области с населением около 35 млн. человек. Люди снимались с насиженных мест, бросали дома и, спасаясь от голода, выезжали в никуда целыми деревнями. Но бедствия на этом не закончились. В следующем, 1892, году разразились пыльные бури. Во многих местах чернозем с полей был полностью унесен, засыпало сады, дороги, целые селения. Богатейшие земли, содержащие 10—12 и более процентов гумуса, оказались совершенно бесплодными. Один из тех, кто озаботился причинами бедствия и посвятил себя поискам мер, которые смогли бы спасти плодоносную землю, был профессор Василий Докучаев. Он возглавил Особую экспедицию, и она отправилась в степь для выяснения причин разрушения чернозема. За два года прошагал десять тысяч верст. Брал пробы почв и отсылал в Петербург в Земледельческий институт для анализа… ...Во многих пустынных районах Азии и Африки высушенная солнцем почва напоминает кирпич. Она состоит из красных обожженных зерен — «окатышей» — и небольшого количества глины. Содержание гумуса в такой почве близко к нулю. Доступных азота и фосфора еще меньше. Но вот начинается сезон дождей, и через несколько дней видишь, что холмы зазеленели. Еще несколько дней — и трава уже по колено, изумрудная зелень растет с огромной скоростью. У наблюдательного и критически мыслящего земледельца возникает вопрос: как при практически полном отсутствии традиционного для нас плодородия (наличие гумуса, N, Р, K) вдруг такое растительное буйство! И еще вопрос: если полностью отсутствует элемент жизни — азот, то что дает толчок этому буйству? Значит ли это, что не все определяется питательными веществами почвы?

Рассуждения о том, как мы используем главное богатство человечества.

В 1891 году страшное бедствие обрушилось на Россию. Засуха, какой не помнили старики, опустошила поля в 20 губерниях черноземной области с населением около 35 млн. человек. Люди снимались с насиженных мест, бросали дома и, спасаясь от голода, выезжали в никуда целыми деревнями. Но бедствия на этом не закончились. В следующем, 1892, году разразились пыльные бури. Во многих местах чернозем с полей был полностью унесен, засыпало сады, дороги, целые селения. Богатейшие земли, содержащие 10—12 и более процентов гумуса, оказались совершенно бесплодными. Один из тех, кто озаботился причинами бедствия и посвятил себя поискам мер, которые смогли бы спасти плодоносную землю, был профессор Василий Докучаев. Он возглавил Особую экспедицию, и она отправилась в степь для выяснения причин разрушения чернозема. За два года прошагал десять тысяч верст. Брал пробы почв и отсылал в Петербург в Земледельческий институт для анализа… ...Во многих пустынных районах Азии и Африки высушенная солнцем почва напоминает кирпич. Она состоит из красных обожженных зерен — «окатышей» — и небольшого количества глины. Содержание гумуса в такой почве близко к нулю. Доступных азота и фосфора еще меньше. Но вот начинается сезон дождей, и через несколько дней видишь, что холмы зазеленели. Еще несколько дней — и трава уже по колено, изумрудная зелень растет с огромной скоростью. У наблюдательного и критически мыслящего земледельца возникает вопрос: как при практически полном отсутствии традиционного для нас плодородия (наличие гумуса, N, Р, K) вдруг такое растительное буйство! И еще вопрос: если полностью отсутствует элемент жизни — азот, то что дает толчок этому буйству? Значит ли это, что не все определяется питательными веществами почвы?

О почве плодородной и бесплодной

Ответы на эти вопросы науке известны давно, и помог их найти еще один русский ученый-почвенник Павел Костычев, соратник Докучаева и автор первого в России учебника “Почвоведение”. Он проводил химические анализы почв из тех ящиков, которые ему присылал из степи Докучаев. В одном из экспериментов Костычев взял почву, только что вышедшую из-под залежи, а для сравнения — выпаханную, которую пора было забрасывать в залежь. И что же обнаружил? В выпаханной почве даже больше питательных веществ в той форме, в какой усваивают их растения, чем в залежной. Ученый не поверил этому. Брал новые и новые пробы, прибегал к самым разным химическим анализам, но все они давали один и тот же результат.

Тогда в чем же различие между родящей и бесплодной почвой? Разница в физическом строении. Родящая — “она зернистая”, определил Костычев. А бесплодная — это обращенная в пыль, разрушенная земля. В залежи, в перелоге почва снова “отстраивается”, делается зернистой, в том и заключается суть ее отдыха.

Запасы пашни тают быстрее ледников

Что можно сказать о современной практике земледелия спустя сто лет после Докучаева и Костычева? По последним данным, в распоряжении современного мирового сельского хозяйства находится уже менее 1,4 млрд. га пашни (еще совсем недавно эта цифра составляла 1,6 млрд. га). Неосвоенные труднодоступные резервы — еще 1,3 млрд. га. За всю историю земледелия потеряно свыше 2 млрд. га плодородных земель, т. е. больше, чем осталось. Сейчас темпы потерь примерно в 30 раз выше и составляют более 20 млн. га в год: запасы почвенных ресурсов «тают» гораздо быстрее, чем полярные ледники. Однако мировая общественность больше обеспокоена потеплением климата. Задача же защиты почв даже не ставится, а ведь от постановки вопроса до решения — дистанция огромного размера. Между тем каждый год население Земли увеличивается на 85 млн. человек, и при современных темпах потерь за ближайшие 50 лет мы можем получить не необходимое увеличение площади в 2 раза, а сокращение в 3 раза. Компенсировать такие огромные потери за счет увеличения урожайности просто нереально.

Большая часть современных технологий базируется на традиционной глубокой вспашке и монокультуре — главных причинах деградации почв. В результате аграрные и естественные экосистемы сильно различаются: вместо генетического профиля почвы с набором горизонтов формируется пахотный горизонт, отделенный плотной плужной подошвой от остального профиля, почти не участвующего в активном влиянии на урожай. К тому же аграрные технологии освобождают из почвы избыточное по сравнению с потребностями растений количество элементов минерального питания (это установил еще Костычев), которые не могут быть сразу использованы культурными растениями, и часто теряются поверхностным стоком или провоцируют развитие сорняков.

То есть для того чтобы уберечь почву от деградации, необходимо уйти от избытка элементов питания. Этого можно достичь двумя путями: минимизировать механическую обработку или вместо монокультуры выращивать многовидовые растительные смеси. Но технологиям смешанного посева не уделяется внимания в основном из-за трудностей уборки многовидового урожая. Следовательно, остается минимизировать обработку.

Современное почвоведение: между Линеем и Дарвиным

Несомненно, первая половина ХХ века — это время торжества русского (докучаевского и костычевского) почвоведения. Многие идеи и методы новой науки перешагнули отечественные границы. Так, русские слова “чернозем”, “подзол” стали понятными агрономам и почвоведам всего мира. Еще в 50-х годах прошлого столетия на почвоведческом факультете Оксфордского университета преимущества имели абитуриенты, знающие русский язык. Агроном, изучивший классику почвоведения на языке подлинника, считали англичане, принесет наибольшую пользу делу Британии.

Но у нас передовая наука после триумфа первой половины ХХ века быстро потеряла авторитет. Так, в свое время в связи с переводом Почвенного института им. В. Докучаева в ВАСХНИЛ приоритет получили агрохимия и мелиорация.

Конечно, были попытки побудить почвоведов к развитию науки, но все они пресекались как ересь. Хотя никто никогда не оспаривал гениальное открытие Докучаевым нового тела природы и новой научной дисциплины, которое не уступает по значимости другим научным открытиям того времени. Но обнаруживается существенная разница в их судьбе. Успехи других наук (телекоммуникации, Интернет, нанотехнологии и др.) буквально перевернули жизнь человека, а вот почвоведение, по мнению многих, находится в начальной стадии развития (по меркам биологии — между Линеем и Дарвиным). И это не только где-то конкретно, но и во всем мире. Молодая наука даже не пытается решать вопиющие проблемы своей компетенции: остановить или хотя бы замедлить темпы гигантских потерь почвенных ресурсов. На международных конференциях и съездах почвоведы обсуждают вопросы классификации и диагностики почв, а в их деградации единодушно обвиняют чиновников. При этом не уточняется, что именно не понимают чиновники и как добиться их понимания.

Как жить на процент с капитала

Чтобы бережно относиться к почве, мы должны твердо усвоить, что она не геологическая порода (нечто вроде ржавчины, которая сама образуется и растет, сколько бы ее ни счищали). Почва — живая система, биологический реактор, перерабатывающий отмершую биомассу, микроэлементы, необходимые для синтеза новой биомассы. Человек использует (точнее, должен использовать) только часть этих элементов питания. Превышение квоты ведет к деградации почв. Говоря финансовым языком, почву можно уподобить капиталу, который пускается в оборот силой природных законов. И если плодородие ее будет расти, то увеличивается капитал и дивиденды с него. В этом случае земледелец с каждым годом будет становиться богаче. На практике же обычно он пытается из почвы выжать все и сегодня, что означает пустить в расход не только дивиденды, но и сам капитал (плодородие почвы).

Прежде чем чиновники усвоят эту простую истину (как жить на процент с капитала), нам, почвоведам, хорошо бы понять и принять ее к исполнению как главное условие сохранения жизни на Земле. Иначе нет смысла ждать понимания от чиновников и надеяться на их помощь в деле защиты почвенных ресурсов от катастрофических потерь.

Как известно, первое научное определение почвы дал Докучаев: «Почвой следует называть «дневные» или наружные горизонты горных пород (все равно какие), естественно измененные совместным воздействием воды, воздуха и различного рода организмов, живых и мертвых». Определение лаконичное, точное и ясное. Но тогда как объяснить, что эти «дневные» или наружные горизонты неустанно пытаются отвальной вспашкой спрятать поглубже? Как получилось, что богатейшие черноземы за какие-то 150—200 лет оказались почти полностью разрушенными?

Как и любая другая наука, почвоведение наряду со многими своими разделами имеет и главные разделы — учение о почвообразовании, учение о плодородии почв и принципах его регулирования. С учетом этих фундаментальных знаний о почве в значительной мере строится разработка систем ведения сельского хозяйства, рациональных севооборотов, систем удобрения, мелиорации земель и др. Так вот, в результате почвообразования порода непрерывно взаимодействует с растительными и животными организмами, с продуктами их жизнедеятельности, а также с продуктами разложения органических остатков, что приводит к постепенному формированию почвы и составляет сущность почвообразовательного процесса. Именно в поверхностном слое образуется небольшой толщины слой («благородная ржавчина земли», по выражению Вернадского), именно в нем в идеальной степени реализуется возможность совместного действия известных факторов почвообразования.

По науке развитие любой почвы состоит, как минимум, из трех последовательных стадий: начала почвообразования (первичный почвенный процесс); стадии развития почвы (когда субстрат материнской породы последовательно приобретает характерные почвенные признаки); стадии зрелой почвы (почва близка к равновесию с факторами среды).

«Начальная стадия почвообразования, — читаем в учебнике («Почвоведение». Под ред. И. Кауричева), — начинается с выходом материнской породы на дневную поверхность (неважно по каким причинам: в результате регрессии моря или антропогенной деятельности. Например, выворачивания плугом при вспашке). На данной стадии почвообразования характерной чертой является незначительный объем биологического круговорота, вызванного низкой биологической продуктивностью и отличающегося низшими формами жизни (грибы, бактерии, водоросли, лишайники). Здесь нет еще биохимического круговорота, который начинает складываться только на заключительном этапе. То есть это как бы подготовительная предпочвенная стадия... И длиться эта стадия может несколько лет».

Сам собой напрашивается вывод: если почву переворачивать плугом каждый год (а порой пашут и два раза в год), мы никак не сможем преодолеть начальную стадию почвообразования.

Тогда что представляет собой почва на второй стадии почвообразования? Обратимся опять к учебнику: «Стадия развития наступает при значительном увеличении биопродуктивности из-за значительного расширения масштабов деятельности высших растений. Появляется и много веществ, которых никогда не было в материнской породе и которые по своим свойствам, прежде всего растворимости, становятся значительно более доступными для последующих поколений живых организмов почвы и растений. На данной стадии почвообразования формируется определенный резервный фонд питательных веществ, в котором содержание доступных для организмов питательных веществ в несколько раз (!) превышает возможное единовременное содержание этих элементов в биоте (обменный фонд)».

Вот как! Почва на этой стадии содержит элементов питания в доступном для растений состоянии в несколько раз больше, чем им требуется... Приводить из учебника характеристику почвы на третьей стадии нет необходимости: и так ясно, что нам есть над чем работать.

О чем сокрушался Федор Моргун

Выступая против отвальной вспашки, «народный академик» Федор Моргун говорил: «Если бы в Украине и России безотвалку внедрили, мы бы зерном весь мир завалили». И это не голословные заявления, а слова практика, глубоко познавшего теорию земледелия. Но инерция мышления не позволяет нам преодолеть вековые традиции примитивных аграрных технологий. Впрочем, только ли инерция мышления?..

Слишком много внимания мы отдаем вершкам, порой совсем забыв о корешках. Стальные лавины могучих тракторов с их многокорпусными плугами могут сегодня распахать все и вся от наших западных границ до границ российских, от Украины до витебских озер. Только зачем тратится столько металла, горючего и труда на каждый гектар пашни? Мы вбухиваем капитал сначала на травмирование почвы, потом тратим огромные средства на лечение зияющих ран. А нужно с плодородия начинать, с фундамента, на котором постройка только и может быть прочной. Никакие интенсивные сорта, никакие самые совершенные технологии сева, ухода и уборки не увеличат существенно рентабельность растениеводства до тех пор, пока корешки не обретут в достатке влагу, пищу, благодатное тепло и здоровое дыхание. Корни ведь растению даны не только для того, чтобы держаться за землю (как думали раньше).

Известно, что гумусовая оболочка Земли является общепланетарным аккумулятором и распределителем энергии, прошедшей через фотосинтез растений, универсальным экраном, удерживающим в биосфере важнейшие биофильные элементы (азот, фосфор, калий и другие), защищая их этим путем от геохимического стока в Мировой океан. Именно так “распорядилась” матушка природа, чтобы созидание преобладало над разрушением, жизнь над смертью. Вот это и нужно нам видеть всегда. Видеть и понимать, что с той тончайшей, такой ранимой оболочкой нельзя поступать, как с песком в детской песочнице, нельзя разрушать этажи жизни. В противном случае она с каждым годом в лучшем случае будет все больше напоминать питательный грунт теплиц. Но плодородие настоящей почвы принципиально отличается от плодородия питательного субстрата тем, что почва способна к воспроизводству этого важнейшего своего свойства — плодородия, питательный же грунт в теплице — нет.

Николай МЕДВЕДЕВ

Заметили ошибку? Пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter
Версия для печати
Заполните форму или Авторизуйтесь
 
*
 
 
 
*
 
Написать сообщение …Загрузить файлы?