Источники пищи растений. Атмосфера и почва

Перечисленные в предыдущей главе питательные вещества находятся меньшей частью в атмосфере, а большею - в почве.

На самом деле вопрос ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ выходит далеко за рамки минеральной агрохимии. Из чего растение состоит, тем оно и питается. Дмитрий Иванцов в брошюре "ЭМ - биотехнология природного земледелия" наглядно это показал. Основным элементом питания является углерод - из него растение состоит на 50%. Ещё 20% в нём - кислорода. Эти газы поглощаются из воздуха. Ещё 8% водорода приходит с водой - опять же, из атмосферы. И только 15% азота и 7% минералов растение берёт из почвы. Азот же тоже туда попадает в основном из атмосферы - его фиксируют бактерии. Посему реальное питание растений - это 80% атмосферно-угле-водного, и 20% почвенно-минерального питания. Всё это едино, одно без другого не работает. Система Овсинского, как никакая другая, обращает на это внимание.

АТМОСФЕРА

Атмосфера составляется из газов, в числе которых в виде мелкой пыли поднимаются твердые тела, вместе с чрезвычайно важными для земледелия спорами бактерий. Самую главную составную часть атмосферы составляет смесь из 20,81% кислорода и 79,19% азота, называемая воздухом. Как видим, воздух представляет из себя громаднейший сборник самого дорогого из питательных веществ растений - азота.

Кроме азота и кислорода в атмосфере есть и другие газы. …Она заключает в себе угольную кислоту (углекислый газ), которая в 1,5 раза тяжелее воздуха и содержание по объему которой в атмосфере доходит до 0,0002-0,0005%, а также окись углерода, азотную кислоту и азотнокислые соединения, озон, аммиак, углеводород (болотный газ - метан), сернистый водород, фосфорный водород.

Азотная кислота и азотнокислые соединения образуются под влиянием электрической искры (молнии) на влажную смесь азота и кислорода, или в почве при постепенном разложении азотистых веществ.

Углеводород и сероводород выделяются при разложении органической материи, равно как и фосфорный водород, освобождающийся в особенности после горячих летних дней из торфяных болот или на кладбищах. Газ этот загорается в воздухе, пылая небольшим голубоватым пламенем (ложные огоньки).

Из твердых тел в атмосфере мы находим в водяных парах (образующих тучи и облака и возвращающихся на землю в виде осадков) соль (хлористый натрий). Обнаружено также присутствие йода, крахмала, фосфора, органических частиц (спор и бактерий).

Вообще же содержание органических и неорганических веществ в атмосфере в известных случаях бывает достаточным для пропитания растений без грунта. "Следует заметить, - говорит проф. Бердо, что и сам воздух, хотя и в небольшой степени, заключает в себе составные части почвы. Атмосферный воздух состоит не только из смеси известных газов, но он также заключает в себе водяные пары вместе с некоторым количеством минеральных тел, утучняющих собою почву. Тела эти находятся в достаточном количестве даже для того, чтобы пропитать собою некоторые растения, как, например, лишайники, или некоторые тропические орхидеи и бромелии, служащие настоящим украшением наших теплиц, когда качаются в них, красиво повешенные и едва только прикрытые мхом".

Культурным, однако, растениям атмосфера служит главной поставщицей: углерода, азота, кислорода, водорода и чрезвычайно важной для жизни растений воды.

Остальные же из самых важных составных частей растений: фосфор, калий, известь, сера, магний, а также другие, менее важные, доставляет растениям почва, заключающая в органических частицах тоже большое количество азота.

ВЫВЕТРИВАНИЕ И ПИТАНИЕ

Материк образовался из скал, которые раскрошились под влиянием атмосферных факторов и создали почву, способную питать растения. Явление это произошло под влиянием кислорода и угольной кислоты, вместе с действием воды, непрерывных перемен температуры, выделений корней растений, перегнойных кислот и, наконец, бактерий. Факторы эти действуют издревле. Укрепление их деятельности составляет в настоящее время самую главную задачу земледельческого труда.

Рассматривая более подробно причины разрушения скал под влиянием перечисленных факторов, то есть выветривания, мы находим два рода явлений: одни из них физического, другие же химического свойства. Вода, которою пропитывается поверхность скалы, замерзая, увеличивает свой объем на 1/10 и, вследствие этого, производит громадную силу, разрушающую самые твердые скалы. Части, разрушенные действием замерзающей воды, подвергаются химическим реакциям кислорода и угольной кислоты из атмосферы, вследствие чего разложение горной породы происходит быстрее.

Нужно заметить, что само только разрыхление почвы морозом, без участия химических и биологических факторов, представляет очень медленный процесс. Заметить это необходимо ввиду того, что мы придаем слишком большое значение действию мороза на зябь и забываем, что мороз задерживает деятельность бактерий в почве и химические процессы. Под тропиками, где морозы незначительны, плодородная почва образуется без сравнения скорее, чем ближе к полюсам, где господствуют морозы.

Пахотная земля образовалась и постоянно образуется под сильным влиянием биологических и химических деятелей. Все дело только в том, чтобы деятели эти могли самым интенсивным образом оказывать благотворное влияние на заключающиеся в почве обломки скал и приспособлять их для питания растений.

Обломки эти делятся по величине на две категории: а) обломки более крупные, мало способствующие к оживлению растений, скелет почвы, её запас, резерв, из которого растения могут извлекать пищу только после более тщательного раздробления обломков и б) самые мелкие части почвы, продукт действия химических факторов, составляющий непосредственный источник питания растений.

Плодородность почв, следовательно, зависит: 1) от химического состава образующих их обломков горных пород и 2) от степени раздробления и растворения этих обломков. Породы химически бедные, как кварц, дают землю мало плодородную (песчаную), вследствие чего труд над лучшим размельчением частичек такой земли дает менее значительные результаты. Иначе, однако, обстоит дело, если почва составлена из обломков горных пород химически богатых, заключающих в себе нужные для растений: калий, известь, фосфор и т.д., но недостаточно размельченных. В подобных случаях доставление удобрений почве становится неблаговидной расточительностью, потому что мы гораздо дешевле можем получить для растений соответственные питательные вещества, ускоряя выветривание обломков.

ЗАПАСЫ ПИТАНИЯ В ПОЧВЕ

В большей части случаев почва заключает в себе огромное количество питательных веществ, количество, которое Дэгерен называет "ужасным". Однако же, несмотря на это "ужасное" количество, все-таки тратятся громадные суммы, которые тоже можно назвать "ужасными", на искусственные удобрения, и создается целая литература об удобрении почвы.

Факт этот служит неопровержимым доказательством той истины, что при старой системе обработки почвы мы не в состоянии добыть тех огромных запасов растительной пищи, которые заключаются в почве и атмосфере. Потому что старая* система обработки (это та, которой пользуемся мы сейчас!) не только не облегчает действие факторов, приготовляющих пищу для растений, но намного затрудняет их действие.

Если бы мы хотели на погибель земледелию создать систему, затрудняющую извлечение питательных веществ из почвы, то нам не нужно бы было особенно трудиться над этой задачей: довольно было бы привести советы приверженцев глубокой вспашки, которые вопрос о бездействии питательных веществ в почве разрешили самым тщательнейшим образом. Благодаря этому "ужасное", как говорит Дэгерен, количество пищи в почве недоступно для растений, вследствие чего и результаты получаются действительно "ужасные".

Итак: 1) истрачиваются громадные суммы на увеличенную упряжную силу при глубокой вспашке, 2)издерживаются миллиарды на удобрения, количество которых при рациональной обработке можно значительно уменьшить, или же совсем не употреблять, 3) теряются миллиарды вследствие неурожаев, хотя бы от засухи, которая разоряет хозяйство при глубокой вспашке.

Знаменитый Круп своими снарядами военного разрушения не принес столько вреда человечеству, сколько принесла фабрика плугов для глубокой вспашки. Никакие военные контрибуции* (дань, которую платит захваченное государство) не сравняются с теми убытками, какие приносит земледелию глубокая вспашка. Довольно припомнить голод в России в 1891-1892 годах. Довольно было проехаться прошлой осенью (1897 г.) по югу России, чтобы, глядя на черные от засухи поля, понять всю ту обиду, какую наносит земледелию ложная система обработки .

Здесь Овсинский употребил самое точное слово: "ложная". То есть не просто ошибочная, а притворяющаяся настоящей.

Для более подробного разъяснения этого вопроса мы должны привести цифры, указывающие с одной стороны количество питательных веществ, какие растениям могут доставить атмосфера и почва, а с другой стороны указать количество пищи, нужной для получения урожая. Цифры эти убедят читателя, что содержание питательных веществ в почве иногда в 100 и более раз превышает потребности растений. Если, несмотря на это, приверженцы глубокой вспашки и советуют добавлять к земле покупные удобрения, то они этим только дискредитируют свою систему обработки.

АЗОТ

Мы начнем с самого дорогого из питательных элементов растений - азота. Вся растительная масса бычного урожая в Эльзасе (Германия) заключает в себе средним числом около 40 килограммов азота на гектар. Это количество азота может доставить растениям атмосфера и почва.
Здесь и далее Овсинский приводит многочисленные таблицы данных разных опытов. Я опускаю их, вычленив главное.

Азот атмосферы доставляет пищу бобовым растениям, благодаря корневым бактериям. Другие растения питаются азотистыми соединениями, которые из атмосферы переходят в почву.

АЗОТ ОСАДКОВ, ТУМАНА, ИНЕЯ И РОСЫ. Большое количество аммиака и азотной кислоты найдено в росе, инее и тумане. Источник этот тем более имеет для нас значение, что если количество дождей, доставляющих почве аммиак и азотную кислоту, от нас не зависит, то уже количество осаждающейся в почве росы всецело зависит от системы обработки, на что мы ниже и укажем.

По Бино, количество аммиака и азотной кислоты, получаемых с тумана, росы и инея, сравнимо с тем количеством, какое могут доставить почве дождь и снег. Оно, однако, может быть и гораздо большим, если мы искусной обработкой почвы сумеем осадить значительное количество росы. На опытных станциях в Пруссии средним числом найдено количество азота с дождя и снега - около 9 кг на гектар (новейшие данные - 7,2 кг/га - вполне это подтверждают).

А так как роса, иней и туман могут доставить почве столько же азота, то все количество азота достигло бы около 18 кг/га.

Жнитво берет ежегодно с гектара в среднем 40 кг азота, следовательно, атмосфера в своих осадках может доставить почти половину нужного для растений азота.

Точно также высчитывает и Розенберг-Липинский в своем сочинении об обработке почвы.

Вычисление это может более или менее приближаться к истине при глубокой вспашке. Иначе, однако, дело обстоит при новой системе земледелия. Потому что в последнем случае обильное осаждение росы в почве (атмосферная ирригация) всецело зависит от воли земледельца (механизм атмосферной ирригации раскрывается далее).

ПРЯМОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ АММИАКА. Кроме того, новая система земледелия способствует поглощению аммиака непосредственно из воздуха. Нижеприведенная таблица (по Гофману) показывает способность поглощения аммиака непосредственно из атмосферы различными видами почвы.

Песок поглощал аммиака 0,0%

Сухая глина 0,2%

Влажная глина (9,5% Н₂О) 5,0%

Сухой перегной 11,9%

Влажный перегной (20,3% Н₂О) 16,6%

Следовательно, самым энергичным образом поглощает аммиак перегной, и то - перегной влажный. И потому в этом отношении новая система обработки, оставляющая постоянно верхний перегнойный слой наверху и гарантирующая обилие влаги в почве, имеет решительное преимущество перед глубокой вспашкой.

Теперь мы посмотрим, насколько новая система обработки способствует усваиванию азота из других источников.

ПОДЗЕМНАЯ РОСА. Как известно, роса образуется из водяных паров, сгустившихся вследствие соприкосновения с холодным предметом.
Ночью роса обильно осаждается на тех предметах, которые способны быстрее охлаждаться. В этом отношении разные сорта земли различаются: песок обладает силой задерживать тепла вдвое больше, чем перегной.

Как видим, свойство перегноя быстрее охлаждаться ведет за собой обильное осаждение утренней росы, заключающей соединения азота. Однако, более важное значение для нас имеет дневная роса, осаждающаяся внутри пашни, если туда проникает воздух. На это явление обратил внимание И. Бочинский в небольшом сочинении об обработке почвы в 1876 году, а также Розенберг-Липинский.

Количество подземной росы в слое 70 см вычисляется в 1220 тонн на гектар (но это - не в пахатной почве!). А так как роса заключает 0,014% азотных соединений, потому источник этот доставляет почве около 60 килограммов азота на гектар, то есть число, значительно превышающее потребность растений.

МИКРОБЫ. Но, кроме того, атмосферный азот достигает почвы другими путями, а именно, благодаря деятельности микроорганизмов.

Если бактерии существуют, то присутствие перегноя и влага составляют самые главные условия их деятельности. По Бертэлету, на поверхности 1 гектара слой земли толщиною в 8 сантиметров связывает азота:

Песок глинистый  47,5 кг

Каолин  39,5 кг

Возделываемая земля   1543,0 кг

По мнению Косовича, содействуют этому известные сопутствующие суглинкам бактерии, не похожие на тех, которые обнаруживают наросты на корнях бобовых растений.

Все микробы, фиксирующие азот воздуха, сейчас хорошо изучены. Только при регулярной глубокой вспашке от них толку немного.

Итак, следовательно, атмосферный азот различными путями достигает почвы и здесь питает растения. Азот, добываемый из этих источников, может (при рациональной обработке) с излишком удовлетворить требования растений. Но напрасное и бессмысленное переворачивание почвы при глубокой вспашке становится помехой для пользования указанными источниками азота. Равным образом, глубокая вспашка не дает возможности пользоваться и теми огромными запасами азота, какие заключает в себе сама почва.

"Анализ показывает, - говорит Дэгерен, - что 1 килограмм средне-плодородной земли заключает 1 грамм соединенного азота. В более плодородных почвах содержание азота возрастает до 2 грамм на 1 килограмм. Еще большее содержание азота бывает на лугах".

Если корни однолетних растений проникают в почву на глубину 35 сантиметров, то 1 гектар земли на этой глубине будет содержать 4000 килограммов азота в средней плодородности и 8000 килограммов в почве более плодородной. Если количество азота в хорошем урожае бураков или пшеницы мы обозначим даже цифрой 100-120 килограммов на гектар, то можно удивляться, почему для получения хорошего урожая к громадному количеству заключающегося в почве азота нужно еще добавлять 200-300 килограммов чилийской селитры на каждый гектар!

Итак, значит, несмотря на огромные запасы азота в атмосфере и почве, старая система обработки не дает возможности пользоваться этими исполинскими источниками.

Теперь мы переходим к рассмотрению содержания в почве других питательных веществ растений.

КАЛИЙ

По д-ру Мэркеру, хороший урожай отнимает у почвы калия, средним числом, 60-90 килограммов на гектар. Содержание же калия в почве разные исследователи находят следующее: скалистая почва - 300 кг на гектар, глинистая - 4000, богатая низменная - 6000, почва русская, черноземная - 18900 кг на гектар.

Количество калия высчитано в слое толщиной 20 см. Следует, однако, принять во внимание, что растения гораздо глубже запускают корни, следовательно, без сравнения больше калия имеют в своем распоряжении. Следует также помнить и то, что, как показали опыты Вольни, почвы ежегодно подвергаются размыванию, вследствие чего нижний пласт, даже при самой мелкой обработке, постоянно приближается к поверхности и доставляет растениям новые запасы калия и других минеральных веществ.

Ввиду этого, самые ревностные сторонники удобрения калием, например д-р Мэркер, во многих случаях не советуют употребление этого удобрения, а именно на глинистых почвах. На других, менее богатых калием почвах удобрение советуется, но и здесь неизвестно, действуют ли калийные удобрения своим содержанием калия или же другими солями, находящимися в них, которые действуют растворяющим образом на заключенные в почве питательные вещества растений.

Вэльцкер делал опыты с бураками, которые сеяли на калийных солях и на поваренной соли, причем получил лучшие результаты на соли, чем на калийном удобрении. Такие же последствия получились у Лявеса и Гильберта.

Опыты эти помимо воли наводят на мысль, что если бы обработка могла положительно влиять на растворимость находящегося в почве калия, то в большинстве случаев удобрение калием сделалось бы не нужным. Но так как старая система обработки как в этом, так и в других отношениях, совершенно бессильна, то одни немцы в 1891 году употребили каиниту* около 5 000 000 центнеров (каинит - природное соединение сульфата калия и солей магния).

Что почва может доставить калий для растений с избытком (с небольшими исключениями), это вытекает и из анализов Дэгерена, который, пропитывая землю кислотами, получил на гектар количество калия без сравнения большее, чем приведенное здесь, и которое он назвал "ужасным". Еще большие числа получили Бертэлет и некоторые другие немецкие агрономы. Поэтому-то Дэгерен скептически относится к удобрению калием, соглашаясь на него в исключительных только случаях, например, на бедных калием торфяных почвах, песчаных и известковых.

ФОСФОР

"Потребное для выдачи хорошего урожая среднее количество фосфорной кислоты, - говорит д-р Мэрцкер, - держится в скромных границах, а именно около 30 килограммов на гектар".

Посмотрим теперь, какое количество фосфорной кислоты содержит почва: песчаная почва - 870 килограммов на 1 гектар, русский чернозем - 5400.

Содержание обсчитано в слое толщиною 20 сантиметров. Но так как корни поникают гораздо глубже, то растения имеют в своем распоряжении гораздо большее количество фосфорной кислоты, чем было указано выше. Несмотря на то, глубокая вспашка является препятствием к извлечению пользы из этих источников фосфорной кислоты, вследствие чего употребление фосфорных удобрений практикуется не только там, где абсолютный недостаток фосфора оправдывает это, но и на тех богатых фосфором почвах, где при рациональной обработке можно обойтись и без покупных фосфатов.

ИЗВЕСТЬ (ОКИСЬ КАЛЬЦИЯ)

Хороший урожай заключает извести в среднем 100 кг/га.

Пахотный же слой, толщиной в 20 сантиметров, заключает в себе извести, по мнению различных исследователей:

Почва песчаная 1821 кг на 1 га

Суглинистая 9120

Глинистая 54450

Русский чернозем 26400

Ввиду этих чисел, казалось бы, не нужно добавление извести, а между прочим, известкование почв имеет своих горячих пропагандистов. Правда, аргументы их часто звучат весьма странно.

Приверженцы известкования обращают внимание на косвенное действие извести на почву, которое, изменяя структуру почвы, облегчает её проветриваемость.

Действительно, при старой системе обработки, портящей почву, такое дорогое лекарство может быть нужным. Но при рациональной системе обработки проветриваемость почвы гарантируется и без этих аптекарских средств, вследствие чего потребность известкования ограничивается только теми редкими случаями, когда почва абсолютно бедна на известь. К этому вопросу мы еще вернемся впоследствии.

Теперь мы окончили обозрение содержания в почве главнейших составных частей растений. О других питательных веществах мы не говорим, потому что даже самые горячие приверженцы покупных удобрений находят, что остальные элементы находятся в почве с избытком.

Очевидно, приверженцы Либиха думают, что природа не знала, как распределить питательные вещества в почве, дала изобилие одних и забыла о других, или же дала в неудобоусвояемой форме, вследствие чего посредничество профессоров и фабрикантов искусственных удобрений сделалось необходимым. Они забывают, что на девственных степях и в лесах, где человек не попортил почвы глубокой вспашкой, природа без чилийской селитры и суперфосфатов производит такую обильную растительность, какой ни один поклонник глубокой вспашки создать не в состоянии, хотя бы он искусственные удобрения употреблял целыми возами. Потому что тот вред, какой приносит почве глубокая вспашка, никакие искусственные средства не в состоянии вознаградить, хотя бы они были составлены по рецептам самых опытных химиков.

Но если бы даже искусственные удобрения доставались земледельцам совершенно даром, и если бы они могли лучше всего помогать растениям, то и в таком случае приверженцы глубокой вспашки оказываются бессильными в борьбе с засухой, или же обратно - почва, глубоко вспаханная, слишком намокает во время частых дождей, что тоже уменьшает урожай и часто даже губит его окончательно.

Глубокая вспашка лишает возможности регулировать влагу в почве, вследствие чего ее приверженцы то смотрят со сложенными руками, как растения гниют от излишка дождей, то опять во время засухи стараются вызвать дождь удивительными средствами, например зажиганием взрывчатых веществ в облаках, как это пробовали делать в Америке. Они не знают, что влага из воздуха может также сама сгущаться и осаждаться в почве, как сгущается высоко в облаках, и что вопрос об обогащении почвы влагой может быть разрешен и без участия американской канонады. Ежедневное потение оконных стекол, потение летом графина с холодной водой, потение стаканов - все это явления, на которые мы каждый день смотрим, не умея найти тех фактов, которые их производят.

"Чтобы получить хорошие результаты от обработки и удобрения, - говорит Дэгерен, - следует принять во внимание еще одно - последнее - условие. Допустим, что почва хорошо обработана (глубоко - прим. Автора), что она растерта в порошок, что, наконец, воздух окружает каждую ее частичку. Можем ли мы в этом случае быть уверены, что процессы сдабривания будут совершаться энергично? К сожалению, нет! Необходимо, кроме того, чтобы почва была еще влажна. Если почва хорошо приготовлена, то падающий в свое время дождь вызывает образование азотистых соединений, и мы получаем хороший урожай. Если же дождя нет, то наш труд пропадает напрасно, потому что деятельность микроорганизмов прекращается".

Приверженцы глубокой вспашки связали себе руки и бессильно смотрят на небо, выжидая дождя, тогда как при новой системе обработки почва имеет всегда достаточное количество влаги. Поэтому поля, засеянные по новой системе осенью 1895, 96 и 97 годов, которые на юге отличались страшной засухой, составляли зеленый оазис, привлекающий внимание всех среди чернеющих соседних полей, в которых вся влага была уничтожена глубокой вспашкой.