Природное (органическое) земледелие

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

на тему: «Природное (органическое) земледелие»

В последнее время вокруг этого вопроса разгорается очень много споров. Есть сторонники и противники "органического" земледелия. Но и среди сторонников есть и такие, которые опираются в своих рассуждениях на устаревшие понятия, ложные по сути, а потому и выводы их далеки от действительности. Я же предлагаю читателям свою точку зрения, отличную от общепринятой, и даже "классической". И отличие это базируется на главных понятиях плодородия почв, что такое "перегной" и "гумус". Например, сторонник "органического" земледелия Слащинин Ю.И. в своих статье и книге так и пишет, что "переГНОЙ = гумус", отождествляя эти понятия. Я же утверждаю обратное: это совсем не так. И это не придирка к словам - это подмена понятий, в чем вы сами скоро убедитесь.

Начнем мы свое путешествие с начала Начал, с истоков всего живого на Земле. А исток этот находится не где-нибудь далеко, а рядом - в "листочках" окружающих нас растений. Да, именно там образуются первичные органические соединения, дающие начало всему живому, под названием углеводы . Из самого названия уже видно, что это соединения, состоящие из углерода и воды, но в обыденной жизни нам привычнее слово "сахар". Да, углеводы - это и есть первичные сахара: глюкоза, фруктоза А образуются они в зеленой части листьев растений (называемой хлорофилл) под действием световой энергии Солнца, поэтому углеводы можно назвать "законсервированной энергией Солнца". Первичные сахара - это своего рода "кирпичики", из которых строятся и состоят все органические ткани растений, грибов и животных. Сразу оговорюсь, почему я назвал именно эти три группы наземных существ, акцентируя на них ваше внимание: по последним представлениям ученых, грибы (судя по их признакам) невозможно отнести ни к растениям, ни к животным. Это самые древние и многочисленные по видовому составу существа на планете. Их присутствие очевидно, как и предполагаемая роль, но изучено (описано) на сегодняшний день всего лишь 5% из предполагаемых 1500 видов. Это очень мало, чтобы судить об их никчемности - скорее, надо думать, наоборот.

Образовавшиеся углеводы поступают в ткани растений, в их клетки, где происходит синтез (образование) уже других веществ, более сложных как по структуре, так и по химическому составу. При присоединении к углеводам других химических веществ образуются новые органические соединения: белки, жиры, витамины, экстрактивные и ароматические вещества, пигменты и т.д. Для их образования растениям, кроме упомянутых выше углерода и воды, необходимы дополнительные элементы питания, основными из которых являются азот, фосфор, калий - их требуется много, поэтому их и назвали "макроэлементами". Других элементов (кобальт, цинк, магний, йод, железо, фтор, марганец…) требуется растениям меньше, их назвали "микроэлементами". Соединяя углеводы-"кирпичики" между собой, растения строят из них полисахара, или полимеры, т.е. имеющие огромную структурную формулу (большую меру). Это лигнин и целлюлоза - очень прочные и стойкие соединения, составляющие каркас, основу скелета растительных тканей.

Но где же берут растения химические элементы? Да, Вы правильно догадались, путем корневого всасывания солевых растворов этих химических элементов. Для этого у растений есть специальные приспособления на корнях - корневые "волоски", посредством которых растения и всасывают необходимые растворы. Но откуда им взяться, растворам? Нет, не все растворы почвы годятся для питания растений, которые они могли бы усвоить. Чаще всего химические элементы находятся в почве не виде готовых растворов, а в "связанном" состоянии, в виде природных минералов и их солей. Это еще не пища для растений. Как быть? И растения идут на хитрость (а растения, в свете достижений современной науки, умеют "думать" - и "думают" они корнями, их окончаниями. (Особенно любознательным по ходу моих рассуждений я предлагаю посетить сеть Интернет, где по ключевым словам можно найти современные толкования понятий).

Растения выделяют в прикорневую зону, называемую ризосферой, различные вещества: питательные, ароматические, экстрактивные и т.п., привлекая тем самым "помощников" ( своего рода "поваров"), которые помогают растениям добывать из почвы связанные минеральные химические элементы, растворяя их и превращая в доступные продукты питания. Кто эти "повара" - помощники? Это прикорневые обитатели микромира - микробы - сожители. Они живут рядом с корнями, питаясь "подачками растений" в виде корневых выделений; по научному этих обитателей называют ризосферной микрофлорой , а также грибы-симбиотрофы . Но питаются "помощники" не так как животные - у них нет пищеварительных приспособлений и органов (рта, зубов, желудка, кишечника) - они всасывают необходимые вещества всей поверхностью тела, и за эту способность, по способу питания их назвали осмотрофы ("всасывающие всем телом"). Чтобы обеспечить наличие вокруг тела питательных веществ, "помощники" выделяют ферменты (вещества, расщепляющие различные соединения) непосредственно в окружающую среду, и очень много, чтобы наверняка растворилось. Заметьте, у животных пищеварительные железы выделяют соки с ферментами внутрь пищеварительного канала, а у микробов и грибов - наружу. Ну а когда кругом все растворилось (расщепилось под действием ферментов) - "стол" накрыт, "прошу к столу"! И все "едят" с этого общего "стола", в том числе и растения.

Но сделаю акцент: все это возможно благодаря ферментам микробов и грибов, т.е. ферментативному расщеплению. Таким образом, корневое минеральное питание растений в естественной среде обитания (корнями в почве) идет опосредованно, т.е. благодаря микробам и грибам-симбионтам (сожителям). Это очень важный момент. Некоторые растения без симбионтов (бактерий или грибов) вообще жить не могут. Вспомните вереск, брусничные (микориза), облепиху, бобовые с их клубеньковыми бактериями.

Но пока мы говорим о питании растений, мы ведем рассуждения о том, как накапливается органическое вещество, т.е. растительная масса. Давайте посмотрим, а какие элементы и в каком количестве окажутся в этой массе: больше всего углерода - 50%; кислорода - 20%, азота - 15%, водорода - 8%. Но эти химические элементы растения получают из воздуха и воды. И только 7% остается на долю минералов: фосфора, калия и т.д. То есть макро- и микроэлементов в питании растений требуется "всего - ничего". Растения, усваивая углекислый газ воздуха, удовлетворяют 50% своего питания - таким образом, роль листьев и корней в питании растений примерно одинакова. Корнями растения впитывают воду и растворенные в ней химические элементы. Азот в виде азотистых соединений поступает двумя путями: из запасов почвы и из воздуха. Из воздуха азот фиксируется благодаря ризосферным бактериям, которые так и называются ризобии ("живущие на корнях"). Такие подробности в жизни растений пригодятся нам для дальнейших рассуждений.

Итак, растения выросли за сезон, накопили определенную массу, собрали в своих тканях химические элементы и солнечную энергию в виде простых углеводов. В планетарном масштабе это около 230 млрд. тонн сухого вещества, накопившего в себе энергию в десятки раз большую, чем дает сжигание за год всех видов топлива! Это очень интересный факт, указывающий на то, что источником углекислого газа для углеродного питания растений являются не котельные и костры, не выхлопы автомобилей, а углекислый газ, выделяемый при дыхании обитателей почвы: микробов, грибов, червей (заботясь об увеличении их численности в почве, мы повышаем урожай, но это тема другого разговора).

Ну что же, пришла Осень, и все это сезонное органическое вещество в виде травяного и листового опада пожухло и упало на землю. Кому же оно досталось? Кто в природе такой прожорливый, кто способен столько съесть? А это представители почвенного микромира: микроорганизмы (бактерии, актиномицеты, дрожжи, простейшие), грибы - сапрофиты (мертвоеды) и почвенные животные: кольчатые черви, насекомые…Всех не стоит перечислять, потому что самыми прожорливыми в этом перечне являются кольчатые черви (дождевые, норные, подстилочные, навозные и т.д., всего 97 видов на территории России). И хотя масса микробов с грибами и масса червей почти одинаковы, червей все же больше: от 50 до 70% от всей биомассы почвы. Это важный факт биологического равновесия.

Но давайте идти по порядку, кто же первый начинает "кушать" этот детрит (разлагающиеся органические остатки)? Давайте рассмотрим это на примере леса, его листового опада. Что происходит под этой природной "мульчей" (поверхностным покрытием)? Поскольку лесная подстилка, как и травяной "войлок" лугов, разлагается в течение длительного времени, она наслаивается и представлена в виде слоев различной степени разрушения: верхний, средний и нижний, с присущими этим слоям определенными представителями микрофлоры и грибов; все они сапротрофы (мертвоеды). Последовательность их развития на начальных этапах разложения опада протекает по следующей схеме (верхний слой):

- вначале здесь поселяются бактерии и низшие грибы, потребляющие легкодоступные (водорастворимые) органические соединения;

- за ними следуют представители сумчатых грибов и несовершенные грибы, потребляющие крахмал (более сложный сахар);

- их сменяют, по мере разложения растительных остатков, базидиальные грибы, разлагающие лигнин и целлюлозу (самые сложные сахара - полимеры). По сути дела, это уже средний слой подстилки (полуразложившиеся, потерявшие очертания листья).

Еще ниже расположен гумусовый слой, однородный по механическому составу. В нем бесструктурное органическое вещество уже тесно связано с минеральной частью почвы, то есть это уже и есть гумус . Типичными представителями этого слоя из грибов являются шампиньоны, зонтики, говорушки, волоконницы, навозники, дождевики и ложнодождевики (это перечисление не случайно, информация об этом пригодится в дальнейшем). Это все сапротрофы (мертвоеды), их роль важна и определенна в круговороте веществ в природе: разлагать сложные органические соединения до более простых, поэтому их еще так и называют - редуценты ("разлагающие"). А для этого (вспомним осмотрофный способ питания микробов) они выделяют в распадающиеся мертвые растительные ткани огромное количество ферментов - как и в случае с симбионтами, с той лишь разницей, что их ферменты другие; у грибов мощнее ферменты. Ферментированные сложные органические вещества расщепляются до "кирпичиков" (мономеров) которые и усваивают микробы и грибы - сапротрофы.

Представьте себе этот "бульон" из микробов и растворенной органической массы. Ферменты ведь выделены, и они делают свое дело - переваривают. Кстати, для наглядности вспомните школьный опыт из курса "Биологии": когда в стакан с раствором пепсина (желудочный фермент), бросают небольшой кусочек белка вареного куриного яйца, то через некоторое время кусочек исчезает - переваривается. То же самое происходит и в почве: под действием разных ферментов перевариваются различные растительные остатки, только не в желудке (как у животных), а кругом. И кто себе "урвет с общего стола", тот и сыт. Точнее каждый всосет в себя то, что способен. земледелие химический удобрение гумус микроб

Еще раз уточним, роль сапрофитов проста: расщеплять и усваивать, переваривая растительные остатки. Это своего рода "откормочный цех" почвы, потому что микробов плодится очень много, пока корм не закончится (листовой и травяной опад). Но при всем этом, микробы выделяют в почву много других химических веществ, продуктов своей жизнедеятельности: биологические активные вещества (БАВ). Благодаря им, из мономеров, которые не успели "скушать" микробы и грибы, в почве происходят процессы полимеризации в виде биохимических реакций. Полученные полимеры, соединяясь с минеральными элементами почвы, и представляют собой первичный гумус микробного и грибного происхождения (его еще называют кислый гумус - "мор"). Это вторая роль "помощников": из того, что они переварили, но не успели "скушать" синтезировался (образовался) гумус. Таким образом, сапрофиты еще и первичные накопители запаса питательных веществ в почве. Хотя эти процессы идут в почве независимо от них, но благодаря им, их выделениям. И процессы образования гумуса возможны только в последней стадии разложения детрита, при обязательном доступе кислорода, которого много в подстилке. Аналогичные процессы происходят и на лугах, под травяным опадом или "войлоком", с той лишь разницей, что большая роль здесь принадлежит микробам (актиномицеты, бактерии), а не грибам, и получаемый при этом гумус более качественный.

На этом роль сапрофитов закончилась. А что же с их "откормленными телами"? Их "едят растения" (по Слащинину Ю.И.)? Ничего подобного. А дальше приползают "монстры" в виде дождевых червей (назовем их так для простоты) и пожирают всех микробов и грибы вместе с остатками детрита и почвой. Они как киты в океане, с той лишь разницей, что не имеют приспособлений для фильтрации и пропускают через свою пищеварительную трубку массу почвы вместе с тем, что в ней находится, все это переваривая. Заметьте, общая масса микробов и масса червей почти одинаковая. Это баланс.

После переваривания микробов и растительных остатков червями процесс распада органических веществ полностью завершился. С чего он начался, тем и закончился: выделением углекислого газа и воды и минерализацией химических элементов. И в нашем организме происходит то же самое: все распадается до углекислого газа и воды, и от этого распада, благодаря ему мы получаем энергию Солнца, которую растения своим хлорофиллом законсервировали в виде простейших углеводов. Но микробы для червей "мясо" (источник животного белка), а растительные остатки - "хлеб" (источник углеводов). Кстати, кольчатые черви в естественных условиях - это основные потребители мертвых растительных остатков, они конкурируют в этом с микробами и грибами - подчищают все, что "не доели" другие с общего "стола". Но, переварив всю эту "кухню", черви (так же, как и животные, как и мы с вами), усваивают только часть своей "пищи", остальное выделяют с копролитами (выделениями-испражнениями в виде комочков, камешков). В состав копролитов входят: непереваренная часть их пищи, пищеварительные соки, продукты их выделения, слизистые вещества, кишечная микрофлора…

Копролиты червей - это и есть сама почва. Да, не удивляйтесь, на современном этапе - это доказанный факт. Поэтому роль пищеварительного процесса дождевых червей очень велика. Например, биологические активные вещества (БАВ) копролитов обладают антибиотическими свойствами и препятствуют развитию патогенной (болезнетворной) микрофлоры, гнилостных процессов (это аргумент против переГНОЯ), выделению зловонных газов, обеззараживают почву и придают ей приятный запах земли. Если бы разложение биомассы почвы проходило по гнилостному пути, то мы все бы задохнулись от ядовитого зловония продуктов гнилостного полураспада. Вспомните, какой запах (за десятки километров) издают склады помета и навоза птицефабрик и свинокомплексов. В природных условиях этого не происходит, в почве нет "переГНОЯ", ему неоткуда взяться. А это устаревшее определение "перегной", превратившееся в расхожее слово для определения детрита (органики) почвы, так въелось в наш словарный обиход, как гнилостные запахи - в одежду работников птицефабрик и свиноферм (да простят они меня за это сравнение). Но об определениях чуть позже.

Но санацию (очищение от патогенов) почвы своими выделениями проводят не только черви, но также и микробы, грибы и сами растения. В современном представлении (по научным данным), в зоне корней - ризосфере и в зоне гиф ("грибницы") грибов - гифосфере , вследствие специфических выделений создается среда, благоприятная для одних групп микроорганизмов и грибов, и невыносимая для других (патогенов). Это тоже доказанный факт. Например, симбиотрофный (питающийся только за счет симбиоза с высшими растениями) гриб Триходерма лигнорум (см. препарат "Триходермин", содержащий споры гриба) "убивает" до 60 гнилостных огородных патогенов, возбудителей многих болезней растений, особенно грибных: Фузариоза, Фитофтороза, Парши…

Среди микробов первенство принадлежит молочнокислым бактериям; особенно ярко это выражено в нашем кишечнике, где они являются буфером - защитой от гнилостных патогенов. Другой пример - молочная простокваша; она никогда не загниет, пока там есть молочнокислые бактерии.

Выделяясь в окружающую среду с копролитами червей, их кишечная микрофлора и там оказывает свое действие. Но самый главный аргумент в пользу червей: в процессе переваривания растительных остатков и микробной массы с грибами, в пищеварительном канале червей формируются гуминовые вещества, представляющие собой полимеры, как мы уже знаем. Эти сложные полимеры отличаются по химическому составу от гумуса, образующегося в почве от микробной и, особенно, от грибной деятельности гумус червей еще называют " мулль ", или " сладкий гумус ", это самый высококачественный гумус. Образовавшиеся в пищеварительной трубке червей (у них нет желудка) полимеры в виде гуминовых кислот впоследствии, выделяясь с копролитами, образуют комплексные соединения с минеральными веществами почвы (гуматы лития, калия, натрия - растворимый гумус; гуматы кальция, магния, других металлов - нерастворимый гумус). Эти вещества долго сохраняются в почве в виде стабильных соединений - водоемких, водостойких и механически прочных. Поэтому деятельность червей препятствует вымыванию из почвы подвижных питательных веществ и препятствует почвенной эрозии (разрушению). В копролитах червей в природе содержится до 15% гумуса на сухое вещество, а в культуре - еще больше ( биогумус ).

Подведем итог всему сказанному. Мы рассматривали пока "кладовщиков": они перерабатывают всю растительную сезонную массу органики в виде листового и травяного опада, складывают все это в виде запасов в "кладовые" почвы в виде гумуса (теперь мы знаем, что это такое). Вернемся к началу круговорота органических веществ в Природе, к питанию растений.

Давайте подробней рассмотрим их помощников: представителей ризосферной микрофлоры и грибов-симбионтов. Как мы уже знаем, наши "умные" растения (чего мы о них не знали до недавнего времени), держась корнями в почве и "думая" тоже корнями, выделяют в ризосферу различные химические вещества, привлекающие туда микробов и грибов - симбионтов. Особенно это проявление "умной" деятельности корней замечено, когда питание растений не сбалансировано хотя бы по одному химическому элементу (особенно фосфору и калию). Растения своими ризосферными выделениями "дают команду" симбионтам добыть, например, фосфор. Команда принята, "пошли за фосфором", т.е. симбионты снабжают растения по потребности - что требуется в данный момент, то и доставят, и ничего лишнего - это, своего рода, и биологический фильтр, и дозирующий аппарат, позволяющий производить баланс химических элементов по ПРИРОДНОЙ технологии.

Таким образом, роль ризосферной микрофлоры и грибов - симбионтов, несколько иная, чем сапрофитов: не складывать в "кладовку", а добывать из нее. И этот важный момент следует четко различать, говоря о предназначении тех или других микробов, с тем чтобы правильно применять биопрепараты на практике. Если требуется произвести питательные вещества в виде гумуса, то это роль сапрофитов и червей. Если требуется досыта накормить растения, то лучше симбионтов с этим никто не справится (надеюсь, это понятно). А в добывании питания для растений нет равных грибам - симбионтам (микоризообразующим), потому что они огромны: площадь всасывающей поверхности гиф в сто раз (и более) превосходит всасывающую поверхность корня. При наличие микоризы (грибокорень) корни растений перестают образовывать корневые волоски (помните - приспособления для всасывания), которые при таком мощном "насосе" как микоризный гриб, становятся бесполезными (зачем таскать воду ведрами, когда ее качает насос?).

Роль ризоферной микрофлоры скромнее - та же доставка, но в большей степени атмосферного и почвенного азота. Хорошо, если грибы и микробы дополняют друг друга. Но ризосферная деятельность - это предмет другого разговора.

Пока же мы рассматривали, как обменные почвенные процессы происходят в природных условиях, что такое гумус и процессы его образования, и запомнили, что эти процессы возможны только в присутствии кислорода атмосферного воздуха под слоем природной мульчи в виде травяного и листового опада. И никак иначе, с обязательным участием аэробной микрофлоры (которая живет в присутствии воздуха, его кислорода), грибов и червей (других почвенных животных мы не рассматривали, хотя их роль не менее важна). А что происходит в гниющей куче навоза? А то и происходит - процессы гниения и образование "переГНОЯ". Давайте рассмотрим это по порядку.

После того как сложена большая куча навоза, тем более подстилочного, где все процессы будут еще ярче выражены, на первом этапе в ней происходят процессы "горения" (говорят, навоз "горит", т.е. разогревается с повышением температуры приблизительно до 70 градусов). Это связано с деятельностью термофильных бактерий, способных жить при высокой температуре. Коротко: начало - разогрев и полная санация простых бактерий. Потому что при такой высокой температуре погибают все бактерии, выделившиеся из пищеварительного тракта животных вместе с испражнениями - погибают все до единого, кто попал в эту "жаровню". Наши сторонники "органического" земледелия хлопают в ладоши и при этом кричат: "Ура, мы обеззаразили навоз!" Дудки. От чего обеззаразили? От полезной кишечной микрофлоры, того буфера, который сдерживал развитие патогенов? Да, полезные микробы все погибли (температура выше 35,5 градусов для них губительна, это следует учитывать при работе с биопрепаратами), а осталась одна патогенная микрофлора - бациллы , а не простые беззащитные бактерии. И название они имеют другое, чтобы их сразу можно было отличить за способность принимать спорообразную форму. В таком состоянии (споровом) их может убить только температура 120 градусов, что достигается только в автоклаве, под давлением в 2 атмосферы, и то дробно (с остыванием и повторным нагревом). Бациллы сохраняют жизнеспособность в таком спрообразном состоянии столетиями.

Ну а что дальше? навоз остыл. Гнилостные микробы из спор проросли в вегетативную форму, кругом "жратвы" навалом и никаких препятствий нет (все "противники" дохлые), условия подходящие - анаэробные, куча ведь большая. Ну и - вперед, за дело: "кушай и размножайся!". Кроме всех "достоинств", у них еще и мощные протеолитические ферменты (расщепляющие белок, а в навозе много белка, особенно в свином, как и в курином помете), а "хряпать" они умеют, в основном белок (а углеводы достаются плесневым грибам, они тоже проросли из спор). Кстати сказать, протеолитические ферменты гнилостных анаэробов настолько сильны, что способны "расплавлять" живую ткань, поэтому почти все они - возбудители смертельно опасных раневых инфекций (типа гангрены). Вот это уже настоящий ГНОЙ!

И что, такие процессы возможны в Природе? НЕТ, если мы рассматриваем почву, и ДА, если мы смотрим на гниющее болото, или труп. Вот тут они "санитары", но не в планетарном же масштабе происходят такие явления, если учесть, что оставшийся гнить труп животного, во-первых, редкость, во-вторых, мизер, как и площадь гниющих болот. Таким образом, я не отрицаю того, что гниение - это природное явление, но отрицаю, что оно характерно для почвообразовательных процессов. В здоровой почве нет "перегноя" до тех пор, пока вы сами его туда ни внесете, этот "переГНОЙ". Только потом не удивляйтесь, откуда на "удобренном" участке появилась фитофтора, парша, мучнистая роса…, или почему распухла рука от царапины. Источник один - "переГНОЙ".

Далее, все гнилостные процессы никогда не идут до конца (при таком варианте разложения органики), а до так называемого "полураспада", потому что проходят без доступа кислорода. При гниении обязательно выделяются ядовитые продукты полураспада - гнилостные газы: метан, сероводород, индол, скатол…Эти газы очень дурно пахнут. И если вдруг "учуяли" неприятные запахи, знайте: где-то по близости происходит распад органических веществ по гнилостному типу. И для распознания этого не требуются лабораторные исследования, природа мудро наградила нас внутренней природной лабораторией: нашим обонянием - для того чтобы мы мгновенно могли распознать, что "кушать" можно, а чего есть нельзя. Запомните, все плохое всегда дурно "пахнет", а хорошее источает аромат. И если вы обнаружили, что почва в Вашем цветочном горшке или на огородной грядке, издает гнилостный, или "прелый" запах (от деятельности плесневых грибов) - караул, скорее спасайте ваши растения и почву в огороде. Бегом бегите не в магазин химикатов, а в ближайший Храм Природы - лес или луговое поле, где не ступала нога человека - и просите у него помощи.

Как это сделать, а также как с пользой применить на практике "увиденные" вами процессы в ходе этой "экскурсии", совершенной вместе со мной, я расскажу в своих следующих статьях, которые планирую написать для вас о микоризе и ризосферной микрофлоре, их роли в питании растений, о гумусе и его создателях, о биокомпостах, о мульче и ее роли в повышении плодородия почв, о том как реанимировать и оздоровить почву и т.д.

А особо нетерпеливым и с целью повышения самообразования я посоветовал бы обратиться к сети Интернет; по ключевым словам интересующей темы вы легко сможете найти научно-популярные статьи ученых, где они в доступной форме рассказывают о современных достижениях науки.

Теперь Вы знаете ответ на вопрос: "Так разве перегной - это и есть гумус?" и поняли, что такое ПРИРОДНОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ. Я же ставил перед собой задачу подвести Вас к этому и надеюсь, что справился с ролью "гида". Всего Вам Доброго и Удачи.

Размещено на Allbest.ru