Подобные мысли всегда были стимулом для более глубокого изучения проблемы Живой Почвы. Итак, не только в природе все цельно и едино, но и в головах современных ученых (как наших, так и западных), которые написали новые учебники по биологии и почвоведению в последние годы. Опираясь на эти учебники, кратко попытаюсь изложить основные постулаты, которых я придерживаюсь.
Каждое сообщество почвенных обитателей живет в своей зоне (своем жилище). Разлагая органику, почвенные обитатели располагаются послойно: чем глубже слой, тем труднее и медленнее перерабатываются ими дошедшие сюда органические остатки. Сотни тысяч видов микроорганизмов, разных и по почвам, и по климату, строго распределили зоны обитания и по глубине, и по микрогранулам почвы, и каждый знает свою часть работы. Именно поэтому возникает множество проблем, когда пытаются запахивать органику.
Поэтому мой первый, главный, постулат: органику надо добавлять только сверху, как мульчу, и пусть микроорганизмы сами распределяют ее по своим зонам. Надо понимать, что разнообразие и взаимозависимости почвенных обитателей складывались и эволюционировали миллиарды лет, познать всю глубину этих связей невозможно. Но в последние годы учеными сделаны революционные прорывы в этой области, и использовать часть этих знаний надо каждому.
Микробная биомасса в разных почвах колеблется от единиц до десятков тонн на гектар, причем каждый вид микробов обитает в своей микрозоне, или, попросту говоря, в своем «домике».
Количество, качество, структура взаимосвязей разных функциональных групп этих организмов, так же, как стабильность и неприкосновенность их жилищ, и определяет плодородие почв.
Микробы, которые предпочитают кислородную среду (аэробные), живут в верхнем слое почвы, а микробы, которые не выносят присутствия кислорода (анаэробные), располагаются в нижних слоях. Анаэробы также располагаются в центре микрогранулы, окруженной капиллярной водой, где мало кислорода.
В огромном количестве в почве обитают простейшие (корненожки, или амебы, жгутиковые и инфузории). Их основная пища – бактерии. Польза почвенных простейших для растений заключается в выделении ими биологически активных веществ, стимулирующих размножение микроорганизмов, рост и ветвление корней растений, повышающих всхожесть семян, подавляющих активность вредных для растений грибов.
Именно эти простейшие по биомассе преобладают над другими хищниками и в основном отвечают за азотистый баланс растений, так как хищники азот, запертый в телах бактерий, выделяют в ионной форме, делая доступным для корней.
Множество микроскопических или просто очень мелких животных (до 1 мм), относящихся к нематодам, энхитреидам, коловраткам, тихоходкам и некоторым другим группам, постоянно обитают в пленках воды вокруг почвенных частиц. Разнообразие и функциональная роль этих животных очень велики. Помимо прямого участия в разложении органических остатков они определяют групповой состав и активность микрофлоры. Переносят ее в новые места обитания, обсеменяют все слои почвы.
Тела нематод после отмирания представляют собой легкоусвояемый, богатый белком субстрат, который быстро используется некрофагами и микроорганизмами, высвобождающими азот в доступной для растений форме. В целом не гумус, а белок (азот), накопленный и запертый в телах бактерий, архей, грибов и мелких хищников, определяет потенциальное плодородие почв.
В естественных почвенных скважинах живут многие группы микрофауны (размером от 0,1 до 2–3 мм), из которых надо особо выделить панцирных клещей, или орибатид (паукообразных), и ногохвосток (низшие насекомые). Они являются наиболее активными и быстрыми переработчиками растительных остатков среди организмов почвенной микрофлоры. Плотность орибатид и ногохвосток достигает сотен тысяч, иногда миллионов особей на 1 м 2 почвы. Роль этих организмов в жизни почвы трудно переоценить. Зачастую она перевешивает роль дождевых червей.
Мой второй постулат. Садовод, научившись заботиться о почвенных сапрофитах, перерабатывающих вносимую органику, должен заботиться и об их врагах, о хищниках – микро-, мезо– и макрофауне. Такие технологии иногда отличаются от общепринятых и малоизвестны садоводам.
О симбиозе корней, микробов и грибов
Грибы обладают рядом своеобразных черт, отличающих их от растений и животных. Почвенные грибы представляют самую крупную экологическую группу организмов, участвующих в минерализации органических остатков растений и животных и в образовании гумуса. Основная вегетативная структура грибов – гифа. Их совокупность образует мицелий, или грибницу. Установлено, что только грибы способны образовывать продукты разложения растительных остатков, окрашенные в темный цвет, которые входят в состав гумуса.
В процессе жизнедеятельности грибы выделяют различные физиологически активные вещества – ферменты, органические кислоты, витамины, антибиотики, токсины, влияющие на развитие других микроорганизмов и высших растений.
По сути, корень любого растения в естественной почве – это единый «корнемикробогриб». Этому симбиозу столько же миллионов лет, сколько самим растениям. Главные переработчики органики, и особенно лесной подстилки, – грибы. Это самые древние, самые многочисленные и удивительные существа на планете. Не относясь ни к растениям, ни к животным, грибы объединяют в себе способности и тех, и других. Самый мощный ферментный аппарат – у них. Самые приспособляемые и изменчивые, самые устойчивые к природным стрессам – они. Питаться могут чем угодно, живут везде, где есть хоть какая-то влага. Пронизывают почву и древесину, создают симбиозы и паразитируют, развивают многотонные грибницы.
И именно грибы, окутывая микрогранулы почвы своим «войлоком», производя гуминовые элементы, делают почву структурной, влагоемкой, повышают способность почвы связывать и удерживать элементы питания. При этом важно знать, что дружественные растениям грибы-симбионты живут только в естественной среде и не выносят перекопки, удобрений и особенно – пестицидов.
Постулат третий: если вы приверженец органического земледелия, научитесь заботиться о полезных грибах в вашей почве. Научитесь их подкармливать, готовя органику с добавками для грибов (отвар рыбных отходов), рыхлите почву не глубже 5 см, научитесь строго локальному внесению минеральных удобрений очень хорошего качества и медленного действия, используйте самые щадящие методы внесения. Научитесь размножать и вносить полезные грибы в почву в виде АКЧ.
О почвенном пищеварении
Из многочисленных показателей биологической активности почвы большое значение имеют почвенные ферменты. Их разнообразие и богатство делают возможным осуществление последовательных биохимических превращений поступающих в почву органических остатков.
Источниками почвенных ферментов служит все живое вещество почв: растения, микроорганизмы, животные, грибы, водоросли и т. д. Почва является самой богатой системой по ферментному разнообразию и ферментативному пулу. Функциональная роль ферментов как катализаторов в почвенных процессах, огромна. Ферменты почв участвуют в превращениях минеральной массы, обеспечивают доступность микроэлементов и других питательных веществ для растений.
Главнейшая экологическая функция ферментов – разрушение первичного органического вещества и синтез вторичного, обогащение почв биогенными элементами и гумусом. По сути, они создают почву из маточной породы и органического вещества. В почве присутствуют и функционируют системы ферментов, последовательно осуществляющие биохимические реакции. Система связанных между собой ферментов защищает почву от внешних негативных антропогенных воздействий. Таким образом, природные почвы представляют собой живое сообщество разнообразных диких растений-аборигенов, почвенных животных и микроорганизмов с их активными ферментными системами.
Совершая вертикальные миграции в почве, животные заносят растительные остатки в глубокие горизонты и перемешивают органические и минеральные частицы. Передвижение животных способствует улучшению аэрации почвы, что, в свою очередь, стимулирует аэробные процессы разложения органических остатков, а также разложение маточных пород.
Все это сообщество почвенного животно-микробного мира и растений составляет устойчивый симбиоз: животно-микробный мир обеспечивает растения питательными веществами, а растения дают корм животно-микробному миру в виде перегнивающих остатков растений и корневых выделений. Так происходит процесс почвообразования в нетронутой степной или лесной почве.
Мой четвертый постулат: научитесь заботиться о почвообразовательных процессах в вашем саду, повышайте естественное плодородие почв. Приближайте эти процессы к естественным, не тронутым человеком почвам. С помощью современных технологий ускоряйте их в сотни раз без вреда для почвенных обитателей. Помните, у вас в саду растут не дикие сорняки, а капризные садовые культуры, они сами, без вашей помощи, почву не создадут.
Мой четвертый постулат: научитесь заботиться о почвообразовательных процессах в вашем саду, повышайте естественное плодородие почв. Приближайте эти процессы к естественным, не тронутым человеком почвам. С помощью современных технологий ускоряйте их в сотни раз без вреда для почвенных обитателей. Помните, у вас в саду растут не дикие сорняки, а капризные садовые культуры, они сами, без вашей помощи, почву не создадут.
Ризосфера
Микробы ризосферы (тончайшей зоны вокруг корня, куда доходят корневые выделения) хорошо изучены еще в прошлом веке. Это разные сапрофиты, любители легкодоступной органической пищи. Роли у них распределены. Кто-то фиксирует азот воздуха и через пищевую цепочку с простейшими и нематодами переводит его в простые, доступные корням соли, кто-то растворяет фосфор и калий, кто-то поставляет микроэлементы, кто-то разлагает прочные гуминовые соединения. И все вместе они охраняют своих кормильцев от нападения патогенов – выделяют целые комплексы фитонцидов и антибиотиков. Например, псевдомонада – до 40, триходерма – до 60, а сенная палочка – около 80 таких «лекарств». В природе растения не страдают от корневых гнилей, как на грядках!
Сейчас учеными изучается более интересная тема: как ассоциация ризосферных микробов управляется самим растением и наоборот. Выделяя то или иное вещество, растение буквально «заказывает», что ему сейчас нужно. Например, необходим азот – выделяет углеводы и сигнальные вещества для азотофиксаторов. Те съели всю свою порцию, дали азота – и сошли со сцены: аутолизировались, окуклились в цисты. Теперь нужен фосфор – и растение подкармливает фосфоромобилизаторов. Псевдомонадам нужен азот – и корни выделяют аминокислоты.
Иначе говоря, ризосфера – не просто поставщик, но и дозатор. Как только садовод создает условия для процветания микробов, растение использует их по максимуму. И наоборот, микробы своими фитогормонами направляют растение в сторону процветания и здоровья. Эволюционно гены растений адаптируются к генам микробов, а в процессе естественного отбора сохраняются самые оптимальные наборы взаимосвязей.
И все же главнейшая и важнейшая роль ризосферы – быть поставщиком самого дефицитного в почве элемента – азота. Крохотным бактериям и микрогрибкам, хоть их и триллионы, недоступен большой объем почвы вне ризосферы, это не грибы с их микоризой. Они так и остаются в микрозонах, то в спящем, то в активном состоянии. Их судьба – выживать и вечно пульсировать при поступлении новых порций органической пищи.
Корень с ризосферой я представляю как походы рыцарей-крестоносцев в компьютерной ролевой игре.
Кончик корня, как огромный вооруженный рыцарь, сам своими ферментами может минерализовать и потребить часть органики, которая встречается у него на пути, и не умереть с голоду. Но он предпочитает собрать и накормить тысячи нужных ему мастеровых и воинов и идти в бой с армией.
Корень ищет лучшие условия для «кормления» – новые порции рыхлой влажной органики, уже частично переработанной и структурированной сапрофитами («дикими племенами аборигенов»). Проникает в их жилища, неся на себе ризосферную биоту, сохранив и дав импульс к ее росту с помощью корневых выделений.
Почуяв новую пищу, эти полчища «едоков», быстро уничтожив «аборигенов», размножаются импульсом в несметных количествах, выполняют все «задания», которые дает им корень, переработав органику, несут назад к корню все нужные питательные продукты, гормоны и витамины. Затем корень привлекает полчища «головорезов-убийц» (жгутиконосцев), которые «добивают» и аборигенных, и ризосферных бактерий и ценнейших архей, и дают корню самое драгоценное и дефицитное «золото» – аммиачный азот. При этом как алхимики у рыцаря, так и азотофиксаторы при корне, хорошо им прикормленные углеводами, сами производят аммоний из воздуха.
Азот из почвы, пронизанной корнями с активной ризосферой, потребляется растением не по закону бочки Либиха. Это забывают как «химики», так и «природники». Растение, имея запасы азота, строит новые ветки и листья, как рыцарь благодаря завоеванному золоту строит новые замки и города.
Рыцари, покорив аборигенов, создали европейскую цивилизацию. Так и корень, освоив новые залежи органики, обсеменяет ее тысячами «мастеровых», их привозят на себе следующие за корнем разные тихоходки и ногохвостки. Обсеменяет свежей, очень активной и разнообразной ризосферной биотой, вступающей в сожительство с аборигенными бактериями, простейшими и грибами. И под присмотром макрофауны эта биота «строит дома и города», налаживает сложнейшие симбиотические связи, создает плодородный слой почвы.
– Дедушка! Неужели в почве все так интересно? Почти как в компьютерной игре! – воскликнули внуки, когда я им прочитал эти страницы.
– Борьба за существование и формы симбиоза под землей в миллионы раз сложнее и разнообразнее, они формируются миллиарды лет. История человечества – это песчинка в истории всей Земли.
Для создания плодородного слоя почве нужно время. Мусорная куча, как и компостная яма, дает гигантизм растениям через много лет покоя. Многие садоводы этого не понимают, торопятся, вносят побольше питательной органики, сразу и поглубже. А кто ее будет перерабатывать? Мифические ферменты сапрофитов?
Мой пятый – самый важный – постулат: процессы почвообразования на замульчированной грядке и в искусственной компостной яме отличаются от подобных процессов в мусорной куче, пронизанной живыми корнями, или в сахалинском разнотравье. Как отличается и конечный результат – количество, качество, структура взаимосвязей разных функциональных групп почвенных организмов.
Садовод должен уметь размножать и переносить сложившуюся биоту со старой компостной кучи на свои грядки, уметь управлять этим процессом, а не просто ждать, пока сапрофиты вне корней переработают органику и поставят питательные вещества для растений. Процессы в ризосфере и по скорости, и по качеству, и по вкладу в жизнеобеспечение растений не сопоставимы с «почвенным пищеварением» вне ризосферной зоны.
ПОМНИТЕ О РИЗОСФЕРЕ! ЗАБОТЬТЕСЬ О НЕЙ!
Часть 3. Овощи на органических грядках
Секреты выращивания томатов
Томат полезен для вашего здоровья, потому что вы его любите выращивать, он у вас растет без пестицидов, он дешевле, чем в магазине, вкуснее, чем в супермаркете, содержит много ликопина, который предохранит вас от болезней лучше всяких таблеток. Огородничество становится все более занимательным и менее трудоемким, и если вы освоите биологические методы защиты от болезней и вредителей и начнете применять органические методы работы с почвой, то получите прекрасный урожай полезных целебных томатов.
Летом внуки помогают мне ухаживать за помидорными грядками. Старший, десятиклассник, интересуется биологией, готовится к ЕГЭ, я ему рассказываю о секретах жизни почвы, а младший, первоклассник, нас отвлекает:
– Дедушка, посмотри на облака, они на наших барашков похожи.
Старший внук ведет с ним умные разговоры:
– Послушай лучше наши беседы с дедушкой о жизни в почве. Ты все на небо смотришь, а стоишь-то ты на чем? На крыше другого мира! Под ногами у тебя дома и города, где живут миллионы маленьких существ. Давай им будем помогать!
И побежали они за перегноем из кроличьей подстилки, принесли, стали мульчировать помидорные грядки, а я им принялся рассказывать о секретах выращивания целебных томатов на Живой Земле.
Думаю, и вам, мои дорогие читатели, это будет интересно. Если исходить из количества выведенных сортов, то самым знаменитым цветком на Земле является роза. За ней следует томат – самый популярный у человечества овощ.
Любителю невозможно угнаться за новинками, да и не стоит искать чудо-сорт. Просто получайте удовольствие, покупайте каждый год семена новых сортов, которые вам посоветовали ваши друзья или книги, испытывайте их, радуйтесь, что селекционеры работают на ваше хобби, ежегодно предлагают более вкусные, более крупные, более ранние, более урожайные томаты.
Я живу и выращиваю томаты в Новгородской области 40 лет. Для меня это – самая «неубиваемая» культура. Каким бы лето ни было, они зреют в открытом грунте ежегодно, просто я перестал делать типичные ошибки. Томаты – не огурцы и даже не перцы. Томаты происходят из местности с каменистыми, бедными органикой почвами. Перекорм богатой азотом органикой в начале вегетации приводит к росту ботвы, и это уже не исправить в короткое северное лето, и в то же время без органики, без выделений простейших, вкусные целебные помидоры не вырастить.