Единство и взаимодействие почвенных организмов в процессе создания питательной среды

"Холь и лелей живность почвенную!" – заповеди наших предков

Недавно Николай Курдюмов, после прочтения моих последних статей, высказал мне некоторые свои сомнения. Излагаю их кратко, как я их понял.

- &hellip- Не могу отделаться от ощущения, что мы просто увлеклись новизной объяснений того, что и так происходит у всех природников. Но ведь, как утверждает Олег Телепов, ВСЁ ЦЕЛЬНО И ЕДИНО. &hellip- Невозможно, заботясь о сапрофитах вне ризосферы, не заботиться о ризосферной микрофлоре. Невозможно, заботясь о ризосферной микрофлоре, не заботиться о микрофауне. Невозможно, заботясь о микрофауне (простейших), не заботиться о мезофауне (включая дождевых червей). Невозможно, потому, что благоприятные для всей почвенной биоты условия – одни и те же. Твои статьи не меняют технологии получения больших урожаев и здоровых растений, описанные природниками. Это всего лишь попытки более подробно и точно описать какие-то отдельные процессы, явления и т.п. Это конечно интересно. Но не так значимо для общей практики &hellip-

Подобные письма от Ника всегда были стимулом для написания новых статей.

Решил и в этом сезоне написать новую серию статей о практических вопросах органического земледелия, которые стали бы понятны простым садоводам-практикам, которые называют себя или природниками, или органистами, что на практике не так важно.

Итак: ВСЁ ЦЕЛЬНО И ЕДИНО &hellip- Я всегда считал, что именно это я доказываю на практике, и что это главный принцип моей работы в саду.

Но приходится пояснять ещё и ещё раз, что если я в статьях полемично призываю заботиться о ризосфере, заботиться о простейших, это не значит, что я забываю об экологии сада в целом.

Просто в последних статьях я ставил конкретные узкие задачи – рассказать о новых процессах и явлениях, которые стали известны из научных публикаций, в основном западных учёных, и которые мало описаны нашими природниками.

Поэтому я старался не только «более подробно и точно описать какие-то отдельные процессы, явления», а рассказать о своём опыте использования прорывных технологий, позволяющих «получить большие урожаи здоровых растений, не описанные в садоводческой литературе».

И я считаю, что эти идеи уже опробованы, описаны и имеют огромный успех у западных органистов, и будут иметь успех и у нас.

И так, не только в природе ВСЁ ЦЕЛЬНО И ЕДИНО, но и в головах учёных, (как наших, так и западных), которые написали новые учебники по биологии и по почвоведению, также ВСЁ ЦЕЛЬНО И ЕДИНО.

Опираясь на эти учебники, кратко попытаюсь изложить основные постулаты, которых я придерживаюсь.

Каждое сообщество почвенных обитателей живёт 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 её 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 учёными 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 своём «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 почвы. (Или в центре микрогранулы окружённой капиллярной водой, где мало кислорода).

В огромном количестве в почве обитают простейшие (корненожки (амёбы), 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 они по биомассе преобладают над другими хищниками, и они 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 плёнках воды вокруг почвенных частиц. Разнообразие и функциональная роль этих животных очень большая. Помимо прямого участия в разложении органических остатков они определяют групповой состав и активность микрофлоры. Переносят её 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 м2 почвы. Роль этих организмов в жизни почвы трудно переоценить. Зачастую она перевешивает роль дождевых червей.

Мой ВТОРОЙ постулат. Садовод, научившись, заботится о почвенных сапрофитах, перерабатывающих вносимую органику, должен заботиться и об их врагах - микро мезо и макрофауне.

Технологии «таких забот» иногда отличаются от общепринятых и малоизвестны садоводам.

Грибы. Симбиоз корня, 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 тёмный 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 «корне-микробо-гриб». 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 растения и не животные, 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 они, окутывая микрогранулы почвы «своим войлоком», производя гуминовые элементы, делают почву структурной, влагоёмкой, повышают способность почвы связывать и удерживать элементы питания.

При этом важно знать, что грибы, 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, рыхлите почву не глубже 5 см, научитесь строго локальному внесению минеральных удобрений очень хорошего качества и медленного действия, используйте самые щадящие методы локального внесения и самые современные пестициды и гербициды. Научитесь размножать и вносить полезные грибы в почву.

Ферменты в почвах. 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 всё 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 почв, 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. Почвы представляют собой систему связанных ферментов, тем самым защищая её от внешних негативных антропогенных воздействий.

Таким образом, почвы представляют собой многонаселенное местообитание 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. Передвижения животных способствуют улучшению аэрации почвы, что в свою очередь стимулирует аэробные процессы разложения органических остатков, а так же разложение маточных пород.

Всё 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 ЧЕТВЁРТЫЙ постулат. Научитесь заботиться о почвообразовательных процессах в вашем саду.

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 вас 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, триходерма – до 60, псевдомонада – до 40, а сенная палочка – около 80 таких «лекарств». В природе растения не страдают от корневых гнилей, как на грядках!

Сейчас учёными 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, нужен азот – выделяет углеводы и сигнальные вещества для азотофиксаторов. Те съели всю свою порцию, дали порцию азота – и сошли со сцены: аутолизировались, окуклились в цисты.

Теперь нужен фосфор, и растение чем-то кормит фосфомобилизаторов.

Псевдомонадам нужен азот, и корни выделяют аминокислоты.

Иначе говоря, ризосфера – не просто поставщик, но и дозатор. Как только садовод создаёт 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 всё же главнейшая и важнейшая роль ризосферы – быть поставщиком самого дефицитного в почве элемента – АЗОТА.

Крохотным бактериям и микрогрибкам, хоть их и триллионы, не доступен большой объём 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 её 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 в обоз» все нужные корню питательные продукты, гормоны и витамины.

Затем корень направляет полчища головорезов – убийц (жгутиконосцев), которые «добивают» и аборигенных и ризосферных бактерий и ценнейших архей, и дают корню самое ценное 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, в почве пронизанный 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 завоёванному золоту, строит новые замки и города.

Рыцарь, покорив аборигенов, создаёт европейскую цивилизацию. Так и корень, освоив новые залежи органики, обсеменяет её тысячами мастеровых, таких «мастеровых» 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, создаёт плодородный слой почвы.

Для этого нужно время. Мусорная куча, как и компостная яма, даёт гигантизм растениям через много лет покоя. Многие садоводы этого не понимают, торопятся, вносят побольше питательной органики, сразу и поглубже. А кто её будет перерабатывать? Мифические «природнические сапрофиты»?

Мой ПЯТЫЙ – главный 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 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 мифическим «почвенным пищеварением» вне ризосферной зоны.

Помните о ризосфере! Заботьтесь о ней!

Я пояснил свое понимание процессов в почве, попытался 500 страниц учебника биологии изложить в пяти постулатах на пяти страницах.

В следующих статьях я продолжу эту интересную тему в других ракурсах. И прежде всего, как на практике я претворяю в жизнь эти постулаты.

Я начал с письма Н. Курдюмова, и закончу им:

– &hellip- Потому что делаете вы по сути одно и то же: воплощаете постулаты "холь и лелей живность почвенную", идущие ещё от Докучаева и Вильямса, не говоря о Родейле, Штайнере, Моллиссоне и Ремере ...

19.07.2013

Распопов Г. Ф., г. Боровичи

Другие статьи Геннадия Фёдоровича смотрите на Распопов Геннадий Фёдорович, садовод-испытатель из Новгородской области, публикации

Другие статьи по органическому земледелию смотрите в разделе Содержание почвы в саду, новое в агротехнике, органическое земледелие

Внимание, только СЕГОДНЯ!