Минеральное питание сельскохозяйственных культур в системе природного круговорота веществ (Часть 2) | «Буйский химический завод»

Минеральное питание сельскохозяйственных культур в системе природного круговорота веществ.

Природа и сама стремится к совершенству. Не мучайте её, а помогайте ей.

В. Фёдоров.

В прошлом номере журнала «Земледелие» была высказана позиция по ситуации, при которой регулярное внесение минеральных солей в качестве удобрений, не ведет к росту устойчивого почвенного плодородия, падает активность почвенной биоты, происходят отрицательные структурные изменения в её составе. Такое положение дел нельзя оценивать как земледелие. Наиболее подходящими терминами, оценивающими работу на земле, при существующем положении дел, могут быть: землепользование, землеэксплуатация, для ряда случаев объективно подходящим может быть тот, который упомянут в прошлом номере журнала «Земледелие». Земледельцем можно назвать того, и только того, кто получив земельный участок у первородного его создателя – Природы, облагородил его, развил и улучшил все его характеристики, показатели – «сделал землю», это и есть земледелец.

Заниматься растениеводством, особенно овощеводством и цветоводством можно и без земледелия, так как корнеобитаемой средой могут быть инертные субстраты и водные растворы. В современных технологиях овощеводства защищенного грунта преобладает гидропоника, при которой о каком-либо земледелии и речи быть не может. Процессами минерального питания растений управляют компьютерные программы. Именно они дают команды на подготовку питательных составов, контролируют комплекс и баланс элементов, следят за уровнем концентрации рабочих растворов. Темой нашего внимания и интереса в очередной статье остаётся природный круговорот веществ и земледелие на его основе. Приоритетным направлением в растениеводстве остается и всегда будет открытый грунт, так как миллионы гектаров не запрятать в сооружения искусственного климата и качество продукции не поднять до уровня того, что у земледельца.

Организуя минеральное питание сельскохозяйственных культур, мы обязаны следовать законам, по которым Природа творила свой круговорот и земледелец не имеет права вступать в конфликт с этим круговоротом веществ и энергии. Это аксиома! Однако, факты свидетельствуют совершенно о другом и конфликт земледельца с природой налицо – падение гумуса, снижение активности почвенной биоты при растущих площадях кислых и засоленных почв, становящихся, порой, непригодными для дальнейшей работы на них. Сознательно не пишу «для дальнейшего земледелия», т.к. земледелия как такового и не было, при утраченной способности почвы обеспечить растениеводство.

Рассмотрим три ведущих звена природного круговорота веществ, их функции в обеспечении здоровья почвы и развитии её потенциала – фотосинтез, гумификацию, минерализацию.

Такой образ круговорота характеризует равнозначимость всех звеньев, устойчивость системы, её сбалансированность, является главным условием динамичного роста природного плодородия. Стартуя с любой из сторон, мы вернемся к ней же, но пройдя по кругу (треугольнику), поднявшись на некую долю в почвенном потенциале.

Фотосинтез (сторона Ф) осуществляет синтез органического вещества и минеральных элементов в растениях продуцентах, становясь энергетической основой для консументов первого порядка. Эстафета круговорота, путем разложения растительных остатков будет далее подхвачена бактериями – сторона Г. На этом звене круговорота происходит деструкция (гумусообразование) продуктов органики и формируется органоминеральная матрица, которая становится шагом и базовой основой питания очередных продуцентов, пройдя фазу минерализации.

В перспективе, с учетом базовых составляющих, и на основе статистических исследований, возможно получить математическую формулу. Формула (программа) с высокой долей точности позволит учесть все факторы круговорота, выраженные в масштабе сторон треугольника, в итоге характеризовать уровень плодородия обрабатываемых почв через площадь этого треугольника.

В естественном, без вмешательства человека, природном круговороте веществ, стороны треугольника на каждом цикле прирастают с интенсивностью, которая зависит, прежде всего, от базовых характеристик почв и климатических условий (идет формирование гумусового горизонта).

Автотрофы в данном случае остаются на месте своего произрастания и всей своей органической массой включаются в круговорот, становясь питательной основой для сопротрофов (спираль круговорота расширяется).

Зададимся вопросом, а каким образом поведет себя круговорот в условиях изъятия части биомассы, в виде урожая, синтезированной автотрофами – фототрофами? Первое, что становится очевидным на этом этапе круговорота, мы лишим сапротрофы части их питательной основы, если  при этом в дополнение не пустим «красного петуха», по поживным остаткам, что нередко происходит. Этим первым шагом спираль круговорота направится на сжатие, так как уже меньшие объемы органики будут гумифицированы. Деструкция не даст такого количества «кирпичиков», которые минерализованными будут основой для очередной конструкции фотосинтезирующих продуктов. Кстати сказать, это очень экономичный и рациональный путь – основа круговорота. На этой основе цикл круговорота завершится с меньшей биомассой автотрофов. Многократное повторение с изъятием урожая спираль круговорота поведёт к ещё большему сжатию. 

Разрез агрочернозема, т.е. разрез сделан на территории реально действующего сельхозпредприятия – агропромышленный холдинг «БЭЗРК- Белгранкорм». Примерно в 200-500 метрах от Почвенного заповедника. Последняя культура, убранная до данного мероприятия с этого поля за два дня до Съезда - озимая пшеница.

Получая очередной урожай и изымая часть фотосинтезированной продукции в виде полезной его составляющей, земледелец обязан позаботиться о сохранении веществ и энергии, обеспечивающих природный круговорот в интересах будущих урожаев. К восполнению изъятого необходимо подходить творчески и знать законы, по которым происходит круговорот веществ. Треугольник, характеризующий динамику почвенного плодородия со знаком + или – у земледельца всегда должен быть под контролем и ориентированным на плюсовые показатели.

Вместе с тем, при потенциально высоком арсенале возможных средств, в практике земледельцы ограничиваются работой с одним звеном – его минеральным подсолением.

Исключая органику в системе минерального питания растений, мы ослабляем цепь круговорота, а цепь с ослабленным деструкционным звеном, или полностью изъятым не может быть цепью. Это редкий случай, при  котором деструкция в общепринятом понимании, является благом и основой для дальнейших конструктивных фитопроцессов. Так гениально задумано Природой – готовить «кирпичи» для будущей «стройки» из того, что уже имеет. Что будет если исключим топливо для редуцентов и перейдём только на использование солей? За ответом обратимся вновь к треугольнику. Сторона треугольника, характеризующая гумификацию, будет сокращаться, сократится и завершающая стадия биодеградации – сторона минерализации. Будет меняться конструкция самого круговорота – равнозначность сторон треугольника будет нарушена. Площадь треугольника, характеризующая объем урожая, при таких конструктивных изменениях будет падать. Гумус начнет переходить в «мертвое» состояние и любое его количество в составе почвы не будет играть никакого значения – произойдет его консервация, засоление.  Автор этих строк неоднократно был свидетелем такого, казалось бы «парадокса» - гумус 6-8%, минеральные элементы в полном достатке и выше, а семена в почве гибнут не давая всходов. Потому и гибнут, что уровень солевой концентрации выше допустимых значений и при этом убита почвенная биота.

Штриховыми линиями представлена меняющаяся геометрия треугольника – рис. 4. При условии слияния сторон Г и М со стороной Ф, где Г+М ≤ Ф в почвенном потенциале будет пройдена точка невозврата, в нашем случае – линия невозврата. Треугольник перестанет существовать. Массивы, которым подходит подобная характеристика автор неоднократно встречал в республиках Средней Азии, в пригороде города Горган провинции Гулистан в Иране, где в одном случае выращивали хлопок, а в другом богатые урожаи овощей. Сегодня на этих, некогда плодородных почвах нашли приют растения-мутанты. Даже они благодаря своей выживаемости, судя по характеру сформировавшихся корней, нашли питание ниже пахотного горизонта, на котором осуществлял свою хозяйственную деятельность «земледелец». Надежда на исправление в таких случаях остается на сидерацию. Однако, такой прием хорош в профилактических мерах, но не в случае, когда всходы сидеральных культур получаются изреженными и гибнут не успев прорасти.

Чтобы создать эффективно работающее удобрение, которое не навредит существующему природному круговороту веществ, надо хорошо знать законы, по которым этот круговорот работает.

Цель этой статьи – еще глубже взглянуть на круговорот веществ в природе, подойти к пониманию того на сколько он устойчив во времени и пространстве, развиваясь миллионы лет по строго определенным законам. Одновременно показать насколько хрупок и беззащитен перед неумелыми действиями людей, изначально идущими в Природу с благой целью – содействовать получению питания, получению энергии для нас живущих. Философия минерального питания обязана претерпеть изменения, и базисом в измененной философии должно быть понимание того, что получая продовольствие для живущих на планете людей мы контактируем с живыми существами на протяжении всего природного круговорота и не имеем права разрушать их дом, который они построили задолго до появления человека на планете, где они миллионы лет трудились земледельцами. Потому в знак признания их великих заслуг и свою планету человек назвал Земля! Почвенные удобрения в органоминеральном круговороте должны быть только органоминеральными, только они могут нести на себе все необходимые  функции развивающегося плодородия.

P.S.: В завершающей статье, которая готовится в очередной номер журнала «Земледелие» будут представлены технологические приемы управления ростом и развитием сельскохозяйственных культур на основе функциональной диагностики вегетирующих растений с использованием комплексных водорастворимых удобрений, включая микроэлементные комплексы хелатных форм.