О чем говорят и молчат почвы

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 обоснования 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.