 |
|
|
О жизни почв |
Глава шестая. Творим мы в природе или вытворяем? Сколько нужно удобрений
|
Смотрите также:
Мейен - Из истории растительных династий
Биографии биологов, почвоведов
|
Тревожная сложилась сейчас ситуация. Человек забыл о своем биологическом начале, оторвался от законов естественной истории, и это привело его к глобальным трудностям, сделало неуправляемым в биосферном масштабе. Хотя и провозгласил Вернадский наступление ноосферы, но нам до нее далеко, как до Солнца. А пока силами научно-технического прогресса мы творим такое, отчего другие биологические виды либо исчезают, либо бегут в панике.
Ох, уж это самомнение человеческое! Насорим, намусорим и назовем это культурным слоем. Измучаем, надругаемся над почвой, а будем считать, что окультурили ее.
Как только человек перешел к земледелию, он стал активно воздействовать на почву. Сначала это воздействие не было сильным не только из-за редкости населения, но и из-за маломощности вспашки. Освоение земель начиналось с южных и умеренных широт в долинно-дельтовых ландшафтах с их плодородными почвами. И очаги земледелия, приуроченные к этим ландшафтам, были локализованы. Поэтому у ранних цивилизаций, включая европейскую, не стояло проблемы заготовки кормов для скота на зиму. Зимняя (нулевая) изотерма долгое время была невидимой границей, отделявшей земледельческие народы от охотничье-промысловых и скотоводческих племен.
Начиная с середины I тысячелетия нашей эры, возникновение и развитие сильного земледельческого племени славян обусловило преодоление невидимой термической границы, за которой лежали обширные земли Восточно-Европейской равнины и область больших проблем земледелия и животноводства. Необходимо стало заготавливать продовольствие и корма на зиму. Обратите внимание, читатель, что западная граница славян проходит по зимней изотерме 0°С. Германские и романские народы не переступили этого барьера на нашем континенте.
Первые земледельческие приемы связаны с использованием огня для расчистки лесных угодий под пашню. Поскольку лесные почвы (в основном подзолистые и серые лесные) были малоплодородны, то приходилось часто перекочевывать на новые земли, благо земель было много. Постепенно вырабатывалась переложная система земледелия, основанная на том, что плодородие почв восстанавливалось после ухода человека и зарастания брошенных земель естественной растительностью. Переложная система просуществовала несколько веков. Позже люди перешли к плодосменной системе, стали появляться примеры простых севооборотов.
Этот переход связан с усилением оседлости населения, развитием частнособственнических отношений, ростом численности населения, закреплением определенных территорий и т. д.
Большую роль в земледелии сыграла травопольная система, основоположником которой у нас в стране был академик В. Р. Вильяме.
Использование травосеяния в ротациях севооборотов позволяло поддерживать или даже повышать плодородие почвы, не говоря уже о том, что это решало кормовую проблему в животноводстве. Вильяме говорил, что для устойчивого земледелия необходимо соблюдение нескольких ротаций севооборотов со строгой дисциплиной размещения культур в севообороте. К сожалению, уродливые формы управления сельским хозяйством в 50 - 70-х годах похоронили "травополку", приостановили агролесомелиорацию и нанесли сильный удар по почвенному плодородию и кормовой базе животноводства.
Как выяснилось, в стране сейчас нет ни одного хозяйства, где была соблюдена хотя бы одна ротация севооборота, не говоря уже о трех ротациях, о которых писал Вильяме.
Даже сравнительно простой севооборот на хлопковых полях (хлопчатник - люцерна) не соблюдался в Среднеазиатских республиках. В погоне за валовыми сборами хлопка с полей изгоняли люцерну, совершая тем самым подлог и жульничество. В итоге в почвах развились различные вирусные и микробные популяции, приведшие к тяжелому заболеванию хлопчатника - вилту. Качество хлопка резко упало, текстильная промышленность и текстильщики несут большие убытки. Кстати, впервые изгнание люцерны с полей в больших масштабах в угоду "хлопковому чистогану" обнаружили наши космонавты.
Наступившие в середине 60-х годов химическое и мелиоративное поветрие привело к еще большему ухудшению почвенной обстановки в Средней Азии.
Возрождение травопольной системы земледелия на новом научном уровне должно как-то компенсировать растерянные ресурсы почвенного плодородия.
Сейчас наше сельское хозяйство переживает подлинную революцию: на огромных пространствах внедряется бесплужная система земледелия, проводниками которой в жизнь стали Т. С. Мальцев и Ф. Т. Моргун. Полтавщина - первый крупный полигон "бесплужья". Сущность этой системы состоит в том, что вместо плуга, переворачивающего пласт и нарушающего всю почвенную текстуру и структуру, применяемый плоскорез, подрезая корни и слегка взрыхляя почву, не переворачивает ее, а следовательно, не нарушает общей стратиграфии размещения в почвах микробных ассоциаций, беспозвоночных животных и корневых систем, то есть связей и отношений между различными биогеоценотическими компонентами почвы.
Вначале говорилось, что почва - это управляющая система биогеоценоза. Что это значит?
Мы уже знаем, что ни один организм не может жить в среде, насыщенной его метаболитами (выделения, экскременты), или в разлагающихся трупах своих предков. Происходит самоотравление. Чтобы семена проросли, кто-то должен выполнить санитарную работу по превращению, или денатурированию, этих метаболитов. Этот "кто-то" не санитар-одиночка, а целый мир почвенных организмов-гетеротрофов, живущих за счет энергии и вещества метаболитов зеленых растений. Чем разнообразнее мир гетеротрофов в почве и количественно богаче, тем надежнее проводится санитарная работа. Денатурированию метаболитов способствует также переход почвенных температур в минусовую область.
Есть и другие внутри- почвенные факторы, усиливающие или ослабляющие разложение метаболитов, но главным все же остается почвенно-гетеротрофное звено биогеоценоза. В этом смысле максимальное разнообразие санитарной работы осуществляется гетеротрофами в дождевых тропических лесах, где им приходится обходиться без помощника - мороза. Меньшее разнообразие гетеротрофов, обладающее, однако, не меньшим санитарным эффектом, наблюдается в умеренных и северных широтах, где, кроме гетеротрофов, денатурирование частично может осуществляться холодом. Итак, в силу особой санитарной, и в этом смысле воспроизводящей, роли гетеротрофного звена (микроорганизмы, низшие грибы, актиномицеты, беспозвоночные и позвоночные) почва рассматривается как управляющая система биогеоценоза.
Человек добровольно взвалил на свои плечи и эту санитарную функцию. Он очищал корне- обитаемый слой от метаболитов, переворачивая плугом верхний слой почвы. Это дорогое и тяжелое мероприятие не столь эффективно и антиприродно по своей сути, тогда как бесплужная система земледелия приближает ситуацию к природной.
Системы земледелия будущего должны быть природоохранными, то есть основанными на рациональном комбинировании бесплужной и травопольной систем земледелия с введением поливидовых сообществ, систем, минимально использующих механическую обработку и химизацию. Чтобы восстановить плодородие нарушенных почв, большие площади придется запускать в долгосрочный заповедно-залежный клин.
Трудно внедряется в нашу бытовую, производственную и даже научную практику биосферное мышление. Слишком многие современные специалисты-практики относят его в область теории, не беря на вооружение, отмахиваются от него, как от надоедливой мухи, а есть, наверное, и такие, кто и слова "биосфера" никогда не слышали. Страшно становится от общения со специалистами, которые хотят только брать и брать от природы, не задумываясь о том, что оставят они на Земле.
Особенно остро нехватка биосферного мышления ощущается там, где контакт человека с природой происходит каждодневно, где он исторически стал средством существования человека. Речь идет о контакте человека с почвой в прямом смысле.
К сожалению, у поколения новых специалистов сложился определенный взгляд на почву как на средство производства сельскохозяйственной продукции. Требуя от нее максимальных урожаев, одномоментно расходуя ее ресурсы, они почему-то забывают о другой, необходимой, стороне производства - воспроизводстве.
А почва, из года в год истощаясь, постепенно теряет свои лучшие, формировавшиеся веками и тысячелетиями свойства, обеспечивающие способность к ежегодному воспроизводству биопродукции.
Почва теряет свое плодородие.
Горько сознавать, но забывает нынешнее поколение старые крестьянские мудрости. Чужда стала человеку, вооруженному современными средствами научно-технического прогресса, старая, отжившая "крестьянская философия". Ее заменила философия потребительства. Да, не находят наши школьные программы места даже для маленького курса почвоведения. Не знают наши дети, да и многие взрослые люди, отмахнувшиеся от старых крестьянских истин, что такое почва, как она возникает, развивается, сколько нужно времени, чтобы на месте безжизненной породы заколосилось поле, расцвели ромашки, встал могучий лес. Не в этом ли истоки нашего бездумного расточительства?
Но вернемся к нашему чернозему. Глубокая тракторная вспашка, пришедшая тогда на поля, овраги, блиндажи и снарядные воронки, опустошение войной и запущенность территории сильно подкосили прочность наших черноземов. Исчезла его знаменитая водопрочная зернистая структура, а вместе с этим начался разгул водной и ветровой эрозий. Большие планы по агромелиорации черноземов не были доведены до конца. Оскальпированный чернозем сносился водой в низины, а ветры уносили его далеко от родной сторонки. Оседали черноземные частицы где-то за морем, в Румынии и Венгрии, или просто в море, а подуют западные ветры, летели они в заволжские прикаспийские дали. Но это уже не чернозем, а лишь частички его. Их судьба подобна судьбе любого человека, заброшенного на чужбину.
Земля - территория - у нас оставалась, все десятины и гектары были на месте, но почвы либо исчезали, либо уже исчезли, либо резко поблекли в своей плодородной мощи и красоте.
В начале 60-х годов на душу населения у нас в стране приходилось 1,14 гектара пахотной земли, а сейчас эта величина упала до 0,8 гектара.
Да под одни водохранилища на реках ушли площади, равные размером величине трех Бельгий. И это лучшие пойменные луговые угодья с прекрасными почвами! Что уж говорить о многочисленных потерях от строительства заводов, дорог, аэродромов и т. п. Расхищение почвенных ресурсов (иначе это не назовешь) идет такими большими темпами, что мы скоро превратимся в банкротов. И это при наличии "царя почв" - русского чернозема. В нас укоренилась мысль, что земли у нас много - 22,4 миллиона квадратных километров. А ведь больше половины территории страны расположено в зоне вечной мерзлоты с низкой биопродуктивностью. Добавить сюда горные регионы, огромные среднеазиатские пустыни, обширные внутренние акватории - вот и окажется, что почв у нас мало, да и те, которые есть, нарушены или разрушены, в том числе и во времена мелиоративного поветрия (вторичное засоление, переосушка торфяных массивов, эрозия песчаных почв и т. д.). Нам не обойтись без почвенной службы и почвенной инспектуры с чрезвычайными правами. Нужна стоимостная оценка почв. Все это - дело всенародное, и ответственность почвоведов и землеустроителей огромна.
Но вот неожиданно слово "почва" замелькало в лексиконе людей. Это были преимущественно пожилые, видом вполне приличные, а иногда и просто интеллигентные люди разных национальностей. Кто они? В социально-общественном смысле они оказались садоводами-дачниками, которые на своих 4 - 6 сотках глубоко озабочены плодородием, воссоздают на изуродованной техникой земле дотоле невиданные почвы. Еще рано это явление обобщать в социальном, а тем более в биосферном планах, но симптомы подобного доброкачественного заболевания уже очевидны. Жаль только, что землицы у них мало, у этих первопроходцев сельского хозяйства будущего.
Как бы предвидя садово-огородный бум горожан, великий Карел Чапек писал о нас и для нас: "Человек, в сущности, совершенно не думает о том, что у него под ногами. Всегда мчится как бешеный и самое большее - взглянет, как прекрасны облака у него над головой или горизонт вдали, или чудесные синие горы. И ни разу не поглядит себе под ноги, не похвалит: какая прекрасная почва! Надо иметь садик величиной с ладонь, надо иметь хоть одну клумбочку, чтобы познать, что у тебя под ногами. Тогда, голубчик, ты понял бы, что облака не так прекрасны и грозны, как земля, по которой ты ходишь. Тогда научился бы различать почву кислую, вязкую, глинистую, холодную, каменистую, засоренную. Тогда узнал бы, что персть бывает воздушная, как пирог, теплая, легкая, вкусная, как хлеб, и назвал бы ее прекрасной, как называешь женщин или облака. Тогда испытал бы особенное чувственное наслаждение, видя, как твоя трость уходит на целый локоть в рыхлую, рассыпчатую почву, или сжимая в горсти комок, чтоб ощутить ее воздушное и влажное тепло.
А если ты не поймешь этой своеобразной красоты, пускай судьба в наказание подарит тебе несколько квадратных сажен глины, твердой, как олово, глины, лежащей толстым слоем, глины материковой, от которой несет холодом, которая прогибается под заступом, будто жевательная резинка, спекается на солнце и закисает в тени; глины злой, неуступчивой, мазкой, печной глины, скользкой, как змея, и сухой, как кирпич, плотной, как жесть, и тяжелой, как свинец. Вот и рви ее киркой, режь заступом, бей молотком, переворачивай, обрабатывай, изрыгая проклятия и жалуясь на судьбу. Тогда поймешь, что такое вражда и коварство бесплодной, мертвой материи, нипочем не желающей стать почвой для всходов жизни. Уяснишь, в какой страшной борьбе, пядь за пядью, отвоевывала себе место под солнцем жизнь, в любой ее форме - от растительности до человека.
И еще ты узнаешь, что земле надо давать больше, чем берешь у нее..."
Общепризнано, что самые богатые почвы нашей страны - кубанские черноземы. Расположенные на подгорной равнине и нижних террасах реки Кубани, эти почвы в своей эволюции прошли гидроморфно-луговую стадию, ту стадию, когда идет максимальный синтез почвенного гумуса в условиях оптимального увлажнения и тепла. Кубанские черноземы имели мощность гумусовых горизонтов более 1 метра, суглинистый или глинистый состав, обильную почвенную микрофлору и фауну, содержали до 10 процентов почвенного гумуса и потому давно прослыли зерновой житницей России. Кубанская пшеница была символом богатства края, его визитной карточкой. Так было до тех пор, пока четверть века назад кому-то не пришла в голову мысль превратить Кубань в зону рисосеяния, а затем, приняв непродуманное решение, приступить к коренной перестройке кубанских ландшафтов.
Как известно, для рисосеяния необходимо огромное количество воды. Но где ее взять? Решено было построить водохранилище у Краснодара объемом 3 кубических километра воды, а зону рисосеяния расположить ниже города. Пока шло наполнение водохранилища для последующего сброса на рисовые поля, самое биопродуктивное опресненное море в мире - Азовское море - недополучало этих кубических километров, и по закону сообщающихся сосудов через Керченский пролив начала активно поступать в Азовское море соленая черноморская вода. Это резко изменило экологию кубанских плавней и всего Приазовья. Богатейшие рыбные ресурсы водоема, таким образом, оказались обреченными.
Кубанская равнина, включая плавни, имела пестрый, сравнительно неровный микрорельеф, а для рисосеяния необходимы ровные, как стол, поля - чеки. Выровнять рельеф для мелиораторов оказалось делом нехитрым. Мощная техника сгребла верхний горизонт знаменитых кубанских черноземов в валики, отделяющие один рисовый чек от другого. Таким образом, в валиках оказался 6 - 8%-ный по гумусу верхний горизонт кубанских черноземов. Назад возврата не было. Рисосеяние набирало силу, осушались плавни - лучшие нерестилища ценных пород рыб и т. д.
На рисовые плантации начали подавать кубанскую воду (1/3 ее годового стока). В столь благоприятных условиях, кроме риса, обильно разрослись сорняки - ежовник, рогоз, клубнекамыш и другие. Борьба с ними велась и ведется с применением гербицидов.
Гербициды делали свое дело на рисовых полях, а потом попадали в каналы и поступали в море. Набор гербицидов был разнообразный, а количество достигало 5 и более килограммов на гектар. Добавьте сюда большие (до 1,5 тонны на гектар) дозы минеральных удобрений... Полное незнание экологии и сложных внутриландшафтных геохимических связей, неспособность предвидеть последствия да фанфарный трезвон средств массовой информации сделали свое дело. Проблема Кубани стала практически неразрешимой: слишком много в нее было вложено неверных решений и человеческой глупости. Рисовые совхозы богатели. Да как же им не богатеть, если за 1 килограмм произведенного риса они получали в три раза больше, чем он стоит в магазинах. Странная экономика...
Можно или нельзя теперь что-либо поправить? Это вопрос сложный, но одно известно точно: черноземов не вернуть. Возраст этих почв, время, пошедшее на их образование, значительно больше, чем время существования человека на здешней земле.
Вот так "прославилась" Кубань, которую в начале 60-х годов прочили в главные соперницы американскому зерновому штату Айова.
Для наших почв наступило время "гонок с выбыванием". Рисосеяние, пришедшее на земли Терско-Сулакской низменности Дагестана, привело к засолению на больших территориях почв. К сожалению, этот процесс тоже необратимый.
И все же думается, что главной жертвой наших деяний стали долины рек, в особенности долина Волги - главной голубой улицы России. В интересах энергетики были затоплены обширные поймы Волги, Днепра, Шексны, Мологи, Камы и многих других равнинных рек нашего Отечества. А в этих поймах была красота речек и стариц, слава вологодского масла, пресноводных рыб и раков. Ушли под воду не только прекрасные пойменные почвы с плодородными луговыми угодьями, вскормившими лучшие породы скота и знаменитую конницу. Было затоплено и нечто большее - кровеносная система огромных территорий, которые взлелеяли великий народ. Затопили красивейшие ландшафты Родины, а вместе с ними много старинных городков, селений и кладбищ. Затопили многие страницы нашей истории и никто не крикнул о великой боли нашей земли; ордена, медали и премии были наградой покорителям природы.
Хочется верить, что недалек тот день, когда откроются все шлюзы на реках, выступят из-под воды былые искореженные поймы и вздохнет седой Каспий. А волжские дамбы и плотины будут посещать миллионы паломников так, как сейчас посещают пирамиды египетских фараонов. Только можно ли будет восстановить прежнее плодородие этих пойменных почв? Вернутся ли они в прежнее состояние? Неизвестно. Нужен обратный эксперимент. И думается, что первым шагом должен стать спуск Рыбинского моря, где по идее должна возникнуть крупнейшая овоще- кормовая база Нечерноземья и Подмосковья.
Энергетически Рыбинская плотина малоэффективна, а земли, затопленные и подтопленные ею, были одними из лучших в Нечерноземье. Дно Рыбинского моря может стать крупнейшим экологическим полигоном глобально-биосферной значимости. Вернуть Молого-Шекснинскую низменность в категорию сухопутных ландшафтов - это значит познать степень обратимости или необратимости наших деяний в природе.
Здесь же хочется сказать спасибо общественности, немногим ученым и писателям за то, что они, как люди с обостренным чувством гражданственности, остановили новую расправу над ландшафтами нашей Родины - переброску рек, то есть поворот части стока северных рек на юг.
Экологический и экономический вред, нанесенный нашим поймам, велик. Он стал возможен только потому, что в споре двух стихий - почвы и воды - первые не имели цены и не могли крутить колеса технического прогресса. Мы добровольно, без боя отдали наши поймы под затопление, мы лишили животноводство кормовой базы, а перед собой воздвигли продовольственную проблему. Такого расточительства не знает ни одна страна в мире.
Примерно в 1970 году к автору этой книги обратился один почвовед-мелиоратор с просьбой помочь разобраться и ответить на вопрос, поставленный "сверху": какие республики и регионы дают максимальную прибыль в расчете на 1 рубль, вложенный в мелиорацию их почв. Есть определенный порядок в перечислении наших республик, начиная от РСФСР и Украины и кончая малыми республиками Прибалтики. Так вот, глядя на итоги расчетов, очень трудно было понять причину резких колебаний этой прибыли по республикам. Пришлось нарушить этот трафарет и расположить республики в порядке убывания прибыли, получаемой от мелиорации.
И оказалось, что первые места заняли Таджикистан и Прибалтийские республики, а последние - Украина и РСФСР. В чем причина? Ответ был прост. Все дело в человеческом факторе. Республики, имеющие многовековой традиционный опыт водопользования в земледелии - оросительные мелиорации в Средней Азии и осушительные в Прибалтике, - вышли на первые места. А Украина и РСФСР впервые соприкоснулись с такими мелиоративными задачами. Вскормленные на сытых черноземах наших степей, где, как говорится, люди всегда ели "сало с салом", они оказались беспомощными как-то отреагировать на грандиозный всплеск мелиорации.
Этот поучительный пример одновременно и горький упрек тем, кто не считается с традиционными нормами и формами, а равно и типом мышления конкретных народов и этнических групп.
Несколько слов (к сожалению, несколько) надо сказать о химизации наших почв.
Природа не знала удобрений и благополучно прожила до нашего прихода почти четыре миллиарда лет. Мы додумались (правда, не мы, а неандертальцы, по-видимому) до удобрения навозом. Шли тысячелетия и столетия, в конце XVIII, а в основном в XIX веке в Германии обнаружили положительное действие на урожай азота, фосфора и калия. Азот получали из птичьего гуано, фосфаты из костей животных, а калия в Германии было много - Страсфуртские залежи. Первым, кто открыл пользу ненавозных удобрений в сельском хозяйстве, был немецкий химик Юстус Либих. Но речь сейчас не о нем.
Немецкое земледелие получило сильный импульс, но к началу XX века стало ясно, что на одних минеральных солях далеко не уедешь. Начало XX века подарило миру замечательного ученого Эльхарда Митчерлиха и промышленный способ связывания азота Габера-Боша.
Знатные россияне, черпавшие лирику у французов, а деловитость у немцев и англичан, навязывали своему народу "разумные" приемы Запада. К словам Докучаева о том, что нам, русским, на нашей земле непригодны немецкие приемы земледелия, не хотели прислушиваться.
Сегодня уже не узнать: кто, где и когда подменил слова "минеральные соли" словами "минеральные удобрения".
Любому человеку со средним образованием, а уж химику и подавно, не понять, почему именно азот, фосфор и калий отвечают за плодородие и жизнь растения. Никакого химического обосно- вакия этому нет. Просто в Германии было много отходов костей - фосфор, залежи калийных солей, да азот в навозе. Урожаи росли, значит, все в порядке.
И сейчас, на закате второго тысячелетия, агрохимики с легкой руки одного из наших лидеров недавнего прошлого, дополнившего ленинское определение коммунизма еще и химизацией, применяют неслыханные дозы этих старонемецких удобрений, из которых наиболее опасны азотные. Азот (химический элемент) - значит "безжизненный"!
Бесспорно, самым прекрасным, исторически проверенным, всеми народами признанным удобрением является навоз - сложное биоорганическое вещество, исключительно энергетически богатое различными макромолекулами. Навоз как удобрение положительно сказывается не только на росте растений, но и, что, по-видимому, более важно, на развитии почвенных организмов. Унавоженная почва и есть окультуренная почва.
Однако за последние годы в связи со строительством промышленных животноводческих комплексов навоз от них, как ни странно, стал сильнейшим загрязнителем окружающей среды: возросла перевариваемость кормов у селекционного скота, резко упростились рационы питания. И все же навоз был и остается лучшим удобрением.
Наша страна располагает богатейшими запасами торфов. Торфа бывают разные: кислые и нейтральные, высокозольные и низкозольные, сфагновые и осоковые. Уступая по своему активному началу навозу, торф после определенной подготовки (торфокомпосты) может быть очень хорошим удобрением.
Особо надо сказать об известковании кислых почв, которых особенно много в Нечерноземной зоне. Известь не относится к удобрениям, но известкование повышает эффективность применяемых удобрений. Урожай растений на известкованных и удобренных полях существенно выше, чем на удобренных, но неизвесткованных.
Думается, что надо бы запретить применение удобрений на неизвесткованных полях. Это особенно важно сейчас, когда кислотность почв возрастает из-за выпадения так называемых "кислых дождей", подкисленных за счет сульфатов, нитратов и углекислого газа промышленного происхождения. Здесь же следует напомнить, что и минеральные удобрения делятся на физиологически кислые и щелочные. Применение физиологически кислых удобрений (хлористый калий, сульфат калия) также приводит к подкислению почв. Перечисленные факторы действуют в совокупности, что заставляет нас говорить о необходимости разработки систем управления почвенным плодородием.
Наш великий русский ученый, создатель отечественной агрохимии академик Дмитрий Николаевич Прянишников многократно повторял, что удобрять надо растения, а не почвы, равно как и орошать надо только растения.
Мы же удобряем почву. Один гектар почвы (пахотный слой) весит 1200 - 1500 тонн, тогда как растения на этом же гектаре весят всего 12 - 15 тонн. Нужно заметить, что все агрохимические расчеты ведутся в весовых величинах. Например, содержание доступного калия в почве составляет примерно 100 миллиграмммов на 1 килограмм почвы, а так как почва на 1 гектаре весит 1 200 000 килограммов, то содержание калия на 1 гектаре почвы составляет 120 килограммов. Это больше, чем калийная доза вносимых удобрений, и больше, чем количество калия, уносимого с урожаем.
Агрохимики в своих расчетах широко применяют балансовый метод расчета: столько-то калия в почве, столько-то его в растениях, столько-то выносится с урожаем.
Балансовый метод расчета - это статический, а не динамический метод. Д. Н. Прянишников считал, что задача агрохимии состоит в изучении круговорота питательных веществ в системе "почва - растение" на сельхозугодьях. Понятие "круговорот" означает, прежде всего, что один и тот же атом многократно вращается в системе "почва - растение" в течение всего периода вегетации. Недоучет этой многократности, круговоротности атомов неизбежно ведет к завышению доз минеральных удобрений.
Работая вместе с Николаем Владимировичем Тимофеевым-Ресовским в рамках радиационной биогеоценологии, автор этой книги изучал скорость круговорота ряда элементов в системе "раствор - растение" и "почва - растение" методом меченых атомов. В итоге были получены результаты о скорости круговорота атомов в этих системах.
Оказалось, что эти скорости значительны. Например, в системе "раствор - растение" полная (по массе) смена кальция в пшенице происходит приблизительно за двое суток. Следовательно, за период вегетации кальций совершает несколько круговоротов. Кстати, надо помнить, что растения получают питательные вещества не из почвы в целом, а из почвенного раствора.
Жаль, что изучение круговорота элементов не стало достоянием агрохимической науки. Вот и сыплем мы на поля непомерно большие дозы удобрений, и тратим огромные деньги на их производство. Далее следует напомнить, что фактически растения усваивают примерно пятую часть от количества вносимых удобрений.
Судьба остальных 70 - 80 процентов удобрений, к сожалению, агрохимиков мало волнует. А именно они, стекая поверхностным или внутрипочвенным стоком, ведут к загрязнению среды, а в случае азотных удобрений к евтрофикации водоемов. Цветение водоемов - это большая беда, истоки которой следует искать в химизации наших сельхозугодий. Качество воды и состояние биопродуктивности водоемов резко меняется в худшую сторону. Примеров тому много. Наиболее яркий из них - цветение воды в каскаде волжских водохранилищ и Севане.
Вся эволюция растительного мира шла по пути преимущественного использования азота биоорганических, а не минеральных соединений. И сейчас, как показали исследования, здоровые растения предпочитают биоорганический азот, включая азот, связанный клубеньковыми бактериями, и азот навоза.
Вообще, применение азотных удобрений становится крупной биосферной проблемой. Действие азотных удобрений на организмы неспецифично - азот действует на рост клеток как растительных, так животных и микробных, то есть влияет на размеры вегетативной массы. Кстати, фосфорные удобрения отвечают преимущественно за развитие репродуктивных (семена, зерно) органов. В этом смысле внесение азотных удобрений на поля приводит к пышному росту и зеленой сочности вегетативных частей - растение, как говорится, идет в ботву.
По данным литовских исследователей, в почвах "удобренных" полей по сравнению с рядом расположенными залежными или лесными угодьями число почвенных обитателей (микроорганизмов беспозвоночных и др.) уменьшается в десятки и сотни раз, причем резко меняется разнообразие их видов. Вот так действует "удобрение" почв. Молчат почвы, молчат и их бессловесные обитатели-санитары.
Приведем один любопытный случай. Выбирали мы место в широколиственной дубраве для показа почв делегатам Международного конгресса почвоведов. Летняя жара иссушила почву на полях, но как только мы вошли в лес, ноги пошли по мокрой почве и густой траве. Местами встречались даже мелкие лужи. Но рельеф по сравнению с полем не изменился. Так в чем дело? Сначала показалось, что идет дождь. Прислушались. Да, шуршит дождь по листве. Подняв глаза, мы с удивлением увидели, что кроны деревьев стоят почти без листьев. Оказалось, что на лес напал листоед - дубовый шелкопряд, который объел всю листву.
Скорость поедания листвы была так велика, что экскременты сыпались на землю как дождь. Естественно, что листоед не в состоянии переварить листья. А листва сочная, азота биоорганического в ней много. И вот вся эта огромная масса азота буквально "упала с неба", через опустевшие кроны солнце беспрепятственно согрело землю, и ранее подавленные лесные травы резко пошли в рост. Из-за того, что деревья прекратили транспирацию воды, а травы создали парниковый режим, влага стала скапливаться в почве. Вот что бывает иногда в природе. Самоудобрение почв. Но это все в рамках эволюции почв и биогеоценозов.
Применяя большие дозы азотных удобрений, мы накачиваем растение азотом, который внутри организма отлагается чаще всего в межклетниках. А это уже совсем вредная для животных и человека биопродукция. Так, знаменитые среднеазиатские арбузы весом во многие килограммы просто опасно употреблять в пищу.
Наша беда в том, что мы оцениваем биопродукцию по весу и валу, не контролируя ее качества, особенно по содержанию азота. За величиной урожая стараются спрятать наши химические, агрохимические и агрономические грехи. Известно, что в той же Средней Азии, где у жителей культивируется гостеприимство, гостя большим арбузом не угощают. Ранним утром старый аксакал в халате и тюбетейке со всей мудрой неторопливостью брал нож, сосуд с водой, тряпочку, арбузную рассаду и уходил далеко в степь. Там он находил верблюжью колючку, срезал и прививал на нее арбузную рассаду. Обвязывал ее тряпочкой и замазывал мокрой глиной. Примечая это место, он шел к следующему кусту верблюжьей колючки. Осенью же собирал урожай небольших, но сладких арбузов, которые берег для дорогих гостей. Дело все в том, что у верблюжьей колючки корни уходят вглубь на 10 - 12 метров и сосут чистую, без азотных удобрений, воду. Поучительно, не правда ли?
Особенно много удобрений применяют в столичной области. Под картофель и капусту вносятся дозы азотных удобрений, значительно превышающие ПДК (предельно допустимые концентрации). Большое количество азота превращает такой картофель и капусту в прекрасную питательную среду только не для человека, а для микроорганизмов и грибов, которые обильно разрастаются при хранении, а точнее, при гниении на наших базах. Потери при хранении такого урожая превышают весь прирост за счет применения этих удобрений. Добавим, что сочная ботва на угодьях с большими дозами внесенного азота становится прекрасным субстратом для развития тлей, которые съедают часть будущего урожая.
Следует вернуться к уже упоминавшемуся тезису о неспецифичности действия азотистых соединений: они действуют и на рост человеческих клеток, увеличивая их размеры. Существует предположение, что широкое применение азотных удобрений привело к акселерации детей. Акселерация захватила не все юное человечество, а лишь молодежь в развитых странах, которым по карману применение азотных удобрений. Это Северная Америка, земледельческие районы Европы, а в Азии - Япония. За последние 2 - 3 десятилетия средний рост призывников в Японии увеличился больше чем на 20 сантиметров. И время начала акселерации совпало с агрохимическим бумом. В применении азотных удобрений есть одна любопытная черта: их эффективность высока при очень низких урожаях (7 - 8 центнеров зерновых с гектара), затем уменьшается при средних (15 - 20 центнеров с гектара) и становится еще меньше при высоких урожаях. То есть вклад минеральных азотных удобрений в урожай по сравнению с другими агрохимическими и агротехническими приемами (интенсивная технология), уменьшается, и связано это прежде всего с тем, что здоровые (высокоурожайные) растения предпочитают потреблять не минеральный азот из удобрений, а биоорганический азот почвенного гумуса. Ситуация напоминает ход обычной болезни. При тяжелом состоянии больному вводят глюкозу, ее роль на "больных" полях выполняют минеральные удобрения. Когда же дело идет на поправку, организм просит куриного бульона и соков, а после выздоровления прочей нормальной пищи. Кстати, одна из причин потери гумуса - химическое воздействие на него самих минеральных удобрений.
Особо надо сказать о фосфорных удобрениях. К ним применимо многое из того, что было сказано об азотных удобрениях. Добавим лишь, что содержание фосфора в почвах очень низкое и соизмеримо с содержанием микроэлементов в почвах. Можно отнести фосфор к разряду микроэлементов, снизить дозы его внесения на поля, но увеличить при этом производство и закупки редчайшего и в будущем очень дефицитного удобрения, пока не грянул фосфатный голод. Многие страны уже сейчас скупают и складируют фосфаты.
И наконец, нужно сказать о важной стороне химизации - применении различных биоцидов (пестицидов), в особенности гербицидов и инсектицидов. Предназначены они для убийства растений и насекомых, хотя называется это защитой растений.
При этом убивают природные растения, которым дали название "сорняки", защищают не природные, а выведенные сорта сельскохозяйственных растений. Тяжело видеть, когда разбрасываемые с самолетов удобрения и пестициды вместо полей попадают на лесополосы, и они стоят среди лета с бурыми листьями. Люди уже ощутили на себе огромный вред, приносимый применением пестицидов. Химическая промышленность продолжает с хищнической настойчивостью кидать на наши поля все новые и новые виды отравляющих веществ, включая их применение в обязательные планы. Пестициды наносят огромный вред здоровью человека как по своему вредному действию, так и из-за низкой культуры нашего земледелия. Большие дозы, применяемые на хлопковых полях и рисовых плантациях, на овощных и других культурах, резко осложнили проблему охраны здоровья человека. Но когда ученые различных специальностей призывают прекратить или резко изменить пестицидную политику, "химические кормильцы" наши утверждают, что у нас нет людей для прополки полей от сорняков.
Но я видел огромные площади, где нет сорняков и не применялись пестициды. Например, в Полтавской области нам показывал такие поля Ф. Т. Моргун. Для избавления от сорняков существует много способов, в том числе агротехнические и биологические. При культурном земледелии применение пестицидов не является необходимым условием. Особенно важно подчеркнуть, что 2/3 видов пестицидов - мутагены, то есть вещества, влияющие на наследственность организмов. Применяя пестициды, совершая экоцид на сельскохозяйственных угодьях, мы столкнемся и с нарушением наследственности многих организмов, включая человека, и с новыми болезнями, вызванными химическим мутагенезом не только человека, но и микроорганизмов.
В последнее время синтезированы пестициды (инсектициды) на основе природных соединений, это так называемые пиретроиды. Давно было замечено, что различные виды ромашек обладают активно выраженными инсектицидными свойствами. Пучки кавказской или долматской ромашки развешивали в домах для отпугивания и уничтожения домашних насекомых. Ученым удалось выделить и синтезировать в промышленных масштабах это вещество, тем самым создав новый класс инсектицидов-пиретроидов. Высокая активность этих веществ и быстрое разложение их в почвах делают пиретроиды перспективным средством борьбы с насекомыми, в том числе с колорадским жуком и гнусом. По-видимому, использование таких физиолого-активных веществ, заимствованных у природы, откроет настоящий научный путь управлением структурой биоценозов и почв.
Тревожная ситуация возникла в связи с широким развитием эрозии почв.
Масштабы ее за последние 30 - 40 лет стали огромны. Плоскостная и овражная водная эрозии, черные бури, выдувание торфов и развеивание песков - это все формы механической эрозии, разрушения почв. Огромные масштабы приняла так называемая ирригационная эрозия, связанная с неправильным поливом и распашкой склонов. Сюда же надо добавить различные варианты эрозии, связанной с многочисленными дренажными каналами и канавами. Борьба с эрозией почв - это первейшая и главная задача охраны почв.
А ведь какие огромные успехи и достижения были у нас в стране в борьбе с эрозией почв. Какие имена: Докучаев, Измаильский, Высоцкий, Сус, Козменко, и большая плеяда современных специалистов-эрозионистов.
Многие знают прекраснейшие работы по полезащитному лесоразведению, ставшие символом послевоенного восстановления и облагораживания нашей страны. Были созданы тысячи километров лесополос, тысячи больших и малых водоемов, много научных станций и стационаров. А еще раньше, в конце XIX века, по идеям В. В. Докучаева были созданы образцы степного лесоразведения в Каменной степи, в Великом Анадоле, Деркуле и многих других местах.
Трудно себе представить дело более благородное, чем лесные посадки и создание водоемов в степях. И все это делалось для бережения наших почв.
В 1923 году в наиболее овражной части Центральной России на высотах Среднерусской возвышенности, в Новосельском районе Орловской области А. С. Козменко создал первую в мире опытно-овражную станцию. И главным его оружием в борьбе с овражной эрозией были древесные культуры.
Лес не только бережет почвы, не только накапливает снег и влагу, но в нем, в этих небольших колках, лесополосах, байрачных лесах возникают микрооазисы живой природы. В них поселяются птицы, многие виды насекомых, черви, заглядывают туда зайцы, лисы и лоси. Да и вообще весь ландшафт становится красивым и приятным.
Большие работы проведены у нас в стране по закреплению песков и введению их в лугово-пастбищное пользование.
Печальный пример эрозии свершился на целинных землях.
Без подготовки, без научного изучения, как крупнейшая военная операция, зимой 1954 года было начато освоение целинных земель. Новые совхозы располагали практически без разбора, так как почвы лежали под снегом. Не остывшие от военных штурмов головы на этот раз штурмовали без разбору песчаные и супесчаные почвы, солонцы и солоди, маломощные южные черноземы и каштановые почвы. И все, что сдерживалось корневой системой степных растений, было сдвинуто, перевернуто плугом и через год- два пришло в движение. Многие сотни тысяч гектаров подверглись ветровой эрозии, были списаны. Засухи и суховеи словно взбесились, целина перестала быть целиной. Теперь там применяются почвозащитные системы земледелия, но биосферная цена целинной эпопеи слишком высока.
А возвращаясь к нашим степным лесополосам, так и видишь перед глазами деревья во время черной бури, занесенные слоем черноземной пыли высотой в 2 - 3 метра. Не дали они улететь чернозему в далекие страны, стали на его защиту.
На эрозию почв нельзя смотреть беспечно. Это вечный бой человечества, начатый еще древними народами, чьи города ныне засыпаны песками великих пустынь. И если человек осознал, что совершил много грехов, то ему надо идти не в церковь, а сажать и выращивать деревья, возвращая потомству хотя бы частичку разрушенного им мира.
|
|
К содержанию книги: О чем говорят и молчат почвы
|
Последние добавления:
Происхождение и эволюция растений
Биографии ботаников, биологов, медиков