Текст книги "Как создать эко огород. Советы врача и садовода с 40-летним стажем!"

Инженеры экосистем – организмы, которые изменяют условия окружающей среды для других организмов механическим путем. Инженеры экосистем могут строить устойчивые микрогранулы в почве и проделывать ходы, перемешивая почву.

Наиболее важными инженерами экосистем являются дождевые черви, термиты, муравьи и корни растений.

Размеры дождевых червей варьируются от нескольких миллиметров до нескольких десятков сантиметров. Мировая фауна насчитывает, по крайней мере, 6 тыс. видов червей, объединенных в 5 семейств.

Их численность широко варьируется, может составлять 30–300 особей на 1 м2, а биомасса – 110–1100 кг/га. Черви преобладают в почвенной фауне в регионах с выпадением не менее 800 мм осадков в год, причем предпочитают хорошо аэрируемые почвы с высокой влажностью.

Дождевые черви питаются органическими растительными остатками и почвенными минералами и выделяют копролиты, которые обогащены бактериями, органическими веществами и питательными веществами, доступными для растений. Обширная система ходов глубиной до 1–2 м позволяет улучшить аэрирование почвы и дренаж, что исключительно важно для повышения почвенного плодородия. В течение одного года черви могут переработать 55–1125 т опада на 1 га.

Черви могут быть подразделены на 3 основные группы:

1) эпигейные – живут в подстилке и питаются листовым опадом и компостом;

2) эндогейные – живут в верхних слоях почвы и также питаются в почве в основном геофитами;

3) анейные – проводят большую часть своего времени в почве, в глубоких ходах, которые они проделывают, причем питаются подстилкой, перемешанной с почвой.

Эпигейные формы мало влияют на структуру почвы, в то время как анейные и эндогейные группы выполняют основные инженерные работы путем прокладывания ходов и перемешивания почвы.

Более того, в кишечнике червей живут многие активные почвенные микроорганизмы.

В результате микробиальной активности выделения червей содержат высокие концентрации таких питательных веществ, как NH4+ и P.

Корни – один из основных инженеров экосистем. Количество корней в почве может быть таким же или даже превышать количество наземных частей растений. На поле, занятом под усредненную злаковую культуру, после сбора урожая в почве остается 2500–4500 кг корней/га.

Корни выполняют две основные функции: поглощение воды и неорганических питательных веществ и удержание растений в земле. Корни разрыхляют почву, приводят к образованию почвенных комков и способствуют круговороту органических веществ.

Продолжительность жизни корней различна, корневые волоски живут 1–2 дня, другие части корня могут жить несколько дней или недель.

Итак, подытожим, что делают в европейских почвах экосистемные инженеры.

1) Копролиты дождевых червей.

Черви поглощают почву и ткани листьев, чтобы экстрагировать питательные вещества, и затем выделяют экскременты (копролиты) в виде гранул. Обычно эти гранулы очень малы и формируются эпигейными червями, в то время как глобулярные гранулы крупные и формируются эндогейными червями.

2) Ходы, прокладываемые дождевыми червями.

Черви проделывают в почве галереи или ходы, причем при движении они покрывают стенки ходов мучнистыми выделениями (мукусом). Ходы могут быть полностью или частично заполнены копролитами.

3) Гнезда муравьев.

Муравьи могут вносить большое количество органического вещества и питательных веществ в почву.

Экосистемные инженеры в основном изменяют физические свойства почвы, поскольку они создают устойчивые почвенные структуры и ходы, которые могут служить местообитанием для почвенных организмов меньшего размера. Инженеры поддерживают высокий уровень аэрации и пористости почвы, увеличивая долю стабильных агрегаций в почве.

Преобразователи подстилки, такие как изоподы или многоножки, поедают мертвые растения и выделяют органические гранулы размером 0,1 мм. Эти гранулы являются более влажными и более богатыми питательными веществами, чем окружающая почва, что способствует их колонизации микробиальными сапрофагами.

На поверхности этих галерей находится 3–25 % всей почвенной микрофлоры, причем галереи по объему составляют только 3 %. Естественно, корни любят располагаться в таких микрогалереях.

Садовод должен знать, что изоподы и многоножки влияют на рост урожая достаточно сильно, в дополнение к дождевым червям. Их микрогалереи являются инкубаторами микробиального пищеварения и существуют сравнительно короткое время.

Активность экосистемных инженеров в целом повышает плодородие почвы и продуктивность растений, косвенно воздействуя на активность сапрофагов и циклы питательных веществ, а также непосредственно влияя на физиологию растений.

Инженеры экосистем создают структуры, которые могут существовать намного дольше, чем сами организмы, которые их образовали, что означает, что данная функциональная группа влияет на почвенные процессы в длительном временном диапазоне. Я 10 лет назад впервые наблюдал этот процесс у себя в саду и описал его как феномен старой мусорной кучи.

Многие годы соседи выбрасывали картофельную ботву за забором моего сада. Когда я разработал этот участок, я удивился качеству и плодородию почвы на этой свалке. Вот уже 10 лет на этом участке я чередую посадки лука с сеянцами яблонь. И лук всегда гигантский, и яблони из семени вырастают более метра.

Ключевые факторы феномена: сухая углеродистая ботва, регулярно много лет одинаково кормящая биоту; куча заросла гигантскими сорными травами и не перекапывалась; сформированное биоразнообразие определяет плодородие и стабильность системы.

Опишу еще одно наблюдение. Прошедшим летом мы всей семьей приехали в поле, а оно все перерыто кротами, такого обилия этих животных не было в прежние годы. Стали подкапывать раннюю картошку, а дождевых червей и нет, всех кроты съели. Хотя в прошлые два года в любом месте копнешь – десяток жирных червей найдешь.

Ведь по 200–300 мешков с перепревшим навозом с множеством червей мы ежегодно вывозим на свое поле. Ну, думаю, урожай плохой будет. Внук-десятиклассник меня утешает:

– Посмотрим осенью. Много кротов – много нор и воздуха для корней.

Съедая червяков, крот свои экскременты оставляет в почве, а ползет он всегда вдоль грядки, где много навоза и червей. Точно к корешкам свои богатые питанием выделения подносит.

Так и оказалось. Урожай этого года был рекордным. Осенью мы с внуками убирали урожай свеклы и моркови. Много погрызов от мышей. Мне жалко. Говорю: надо было потравить мышек. А внук мне подсказывает:

– Посмотри на кормовую свеклу, одна к одной, более двух кило попадаются. Зачем жалеть, что есть единичные погрызы.

Отобрали мы свеклу с погрызами в отдельные мешки, чтобы скормить ее с осени, а хорошую в подвал, и все равно ее оказалось больше, чем всегда.

А мышек пусть хищные птицы ловят и нам приветственно крылышками машут и журавли, улетая, благодарственно курлычут за создание нашей Живой Земли.

Чтобы вы поняли, насколько мир хищников почвы интересен, подробнее расскажу о коллемболах. Их больше 10 000 видов, но мало кто из садоводов рассматривал хоть один из них.

Раньше их считали примитивными насекомыми, потом было установлено, что это самостоятельный класс. Размер – от одной десятой миллиметра до чудовищных гигантов в 17 мм длиной.

Возникли в девоне, более 400 млн лет назад. Живут на почве и питаются детритом. Они есть всегда в глубине лиственного опада.

Их кушают все – от птиц до муравьев и мух, множество жуков только ими и питаются. У жужелиц есть особая борода из ресничек на подбородке^ жужелица бежит над субстратом и, как снизу, за бороду зацепит коллемболу – хватает челюстями и в рот.

Кто-то охотится на коллембол, догоняя их, кто-то подстерегает в засаде. Снизу под брюшком у многих ногохвосток прикреплена вилка – орган для прыжков. Если появляется опасность, вилка высвобождается из зажима на брюшке и распрямляется, коллемболу бросает в воздух на невозможную высоту. Этакие десантники.

Кроме вилки, на брюшке есть еще трубка, выделяющая липкую жидкость. Приземляется ногохвостка на брюхо и тут же приклеивается и присасывается липкой присоской, чтобы не отскакивать и не падать. Ну, а другие коллемболы без всего этого обходятся и просто ползают.

Насколько можно понять, разные группы видов приспособлены каждая к своему субстрату. Есть роды и семейства, живущие на листьях, живых и мертвых. Есть виды-«грибники», которые специализируются на поедании грибов. А есть даже виды, обитающие в основном на кладбищах и поедающие трупы.

Среди них есть и хищники. Эти крошечные членистоногие охотятся на нематод, энхитреид и некоторых червей. Правда, без особых приемов, охотничье поведение – собирательство, то есть ползет себе, ползет, а когда мелкая вкусность на пути зашевелится, сразу хватает.

Чудес в их жизни много. Коллемболы, которых все едят, сами хищничают, а их в то же время едят грибы. Есть такие особые хищные грибы – делают из грибных нитей ловушки в почве, петли, и когда коллембола пролезает через переплетение гифов – петля вдруг затягивается, а потом гриб прорастает через пойманную жертву и высасывает ее.

Надеюсь, понятно, что жизнь и борьбу за выживание можно описать отдельно, по каждому виду из сотен тысяч мелких животных, населяющих наши Живые Почвы.

Часть 2. Новые агротехнические идеи для сада

О реальном вреде минеральных удобрений

Я приверженец органического земледелия. Выращиваю продукты в саду для своего потребления, с главной целью – сохранить здоровье членов моей семьи. Основное открытие, которое я сделал за 40 лет занятий садоводством, – это то, что почва должна быть живой. Только на Живой Почве растут продукты, полезные для здоровья. А чтобы сохранить в почве биоразнообразие живых существ при интенсивном использовании земли для выращивания капризных культурных растений, надо вносить органику и одновременно локально подкармливать растения минеральными удобрениями.

Прежде чем начать разговор о локальных минеральных подкормках, надо разобраться, что говорит наука о реальном вреде минералки для биоты и для почвенного плодородия на наших садовых участках.

Понятно всем, что главной задачей глобального земледелия (подчеркиваю, глобального, а не простых садоводов) является увеличение урожайности культурных растений, чтобы прокормить 7 млрд человек планеты. Для этого применяются минеральные удобрения, ядохимикаты, многократная обработка почвы. Это приводит к превращению на обширных территориях естественных биоценозов в искусственные.

«Агроэкосистемы утрачивают видовое разнообразие, свойственное естественным экосистемам, превращаются в простые одновидовые, следовательно, и неустойчивые сообщества. С учетом интересов возникших агрокорпораций – этот порочный круг не разорвать», – так говорят ученые.

Но меня как садовода волнуют не Африка и Индия с ее миллиардным и быстрорастущим населением, а мои внуки. Мне не нравится, что в продуктах из супермаркета есть нитраты, ядохимикаты, мало сахаров, совсем нет многих биоактивных веществ, в них мало ценных аминокислот. Я как педиатр вижу, что здоровые дети, которых отлучили от груди и отдали в детский сад на «общепит», быстро теряют иммунитет и не только часто болеют ОРВИ, но и приобретают «хронические болезни обмена веществ».

Что я знаю из достоверных научных источников о минеральных удобрениях?

Внесение в почву малых количеств азотных удобрений до 2–3 г на 1 м 2 обычно стимулирует размножение почвенных микроорганизмов, доказанного вреда от таких доз нет. Небольшие дозы мочевины приводят к накоплению гумуса в почве.

Но при возрастании азота до 5 г/м 2 – угнетаются азотофиксаторы, и прежде всего в ризосфере, начинают размножаться другие почвенные сапрофиты, и в определенный момент резко ускоряется минерализация органики и гумуса. Растение не успевает потребить весь азот, мы видим, как бурно начинают расти листья в ущерб цветению, растение начинает болеть.

Неусвоенный азот из почвы вымывается или уходит в атмосферу. Любопытно, что микроорганизмы-азотофиксаторы при появлении избыточного азота превращаются в денитрификаторов, разрушают азотные удобрения. Почвы быстро теряют плодородие.

Наиболее опасна в плане накопления нитратов свекла. На почве без удобрений содержание нитратов в ней всего 0,12 % (по сухому веществу). Если мы вносим не более 5 г мочевины на 1 м 2 – его содержание увеличится до 0,24 %, что безопасно. А при увеличении дозы до стандартно используемой 20 г/м 2 весной вразброс – содержание нитратов увеличивается в 5 раз и становится опасным.

В то же время, если три раза за сезон опрыскать ботву свеклы мочевиной (5–10 г/м за сезон), урожай увеличится вдвое, а нитраты останутся фоновыми в пределах 0,12–0,16 %.

Калийные удобрения наименее опасны для растений и биоты, они частично закрепляются в гумусе, а избытки вымываются в реки.

С фосфором по-другому. Он вымывается медленно и мало, но быстрее других солей связывается почвенным комплексом в недоступные для растений соли. Поэтому сейчас все почвы содержат очень высокий процент нерастворимых фосфатов, что мешает усвоению многих микроэлементов. Зафосфачивание полей при интенсивном выращивании пшеницы – основная беда аграриев юга.

Есть еще механизм, который многие недопонимают. Если в зоне корней много растворимых фосфатов и нитратов (весной внесли нитрофоску под перекопку по совету агронома), то ионы фосфатов и нитратов конкурируют между собой и делаются малодоступными для растений. Поэтому когда мы весной в почву вносим комплексные удобрения вразброс, растение очень быстро начинает испытывать азотное голодание, несмотря на наличие больших доз азота в почве.

А вот опрыскивание почвы малыми дозами фосфорных удобрений стимулирует рост микроводорослей и приводит к накоплению органики в почве. В то же время опрыскивание почвы даже малыми дозами мочевины резко угнетает почвенные водоросли. На это никто не обращает внимания, это малоизвестно.

Таким образом, когда «природники» отрицают любое применение минеральных удобрений, они опираются не на знания, а на эмоции, веру, мифы.

И наоборот, выполнение стандартных рекомендаций агрономов по применению удобрений только по закону «бочки Либиха» без учета «живых существ почвы» уничтожает плодородие почвы, ее экосистему.

Все сложнее и глубже. Например, самые дешевые и часто используемые удобрения – аммиачная селитра и хлористый калий приводят к быстрому увеличению кислотности почвы, а это приводит к нарушению всех естественных экосистем почвы, росту патогенных видов, меняет усвоение микроэлементов и резко угнетает культурные растения. Даже незначительное изменение кислотности почвы существенным образом нарушает среду обитания почвенных животных и прежде всего дождевых червей. Почвенные простейшие перестают снабжать растения гормонами и витаминами.

Меняется иммунитет растений, исчезают божьи коровки и другие фитофаги, и далее по цепочке происходит бурное размножение гусениц, клещей, тли, трипсов.

К отрицательным последствиям применения удобрений следует отнести и увеличение подвижности некоторых микроэлементов, содержащихся в почве. Они быстрей вымываются, что ведет к возникновению в почве дефицита В, Zn, Cu, Mn.

Основной причиной нарушений в обмене веществ растений при недостатке микроэлементов является снижение активности ферментных систем.

И это ведь самый маленький вред! Главная проблема в том, что минеральные удобрения являются основным источником загрязнения почв тяжелыми металлами и токсичными элементами. Это связано с содержанием в сырье, используемом для производства минеральных удобрений, стронция, урана, цинка, свинца, ртути, ванадия, кадмия, лантаноидов и других химических элементов. Большая часть химических веществ, попавших в почву, находится в слабо подвижном состоянии. Период полувыведения кадмия составляет 110 лет, цинка – 510, меди – 1500, свинца – несколько тысяч лет.

Мы считаем, что почву надо известковать, это самое безвредное удобрение. Но посмотрим на содержание тяжелых металлов в удобрениях, например свинца (мг/кг). Хлористый калий – 8,67. Аммиачная селитра – 0,05. Известь – 26,50. Получается, что в извести в 500 раз больше свинца, чем в азотных удобрениях.

Есть конкретные данные. На полях, где в течение 5 лет подряд вносили суперфосфат, наблюдали повышение содержания кадмия в зерне пшеницы в 3,5 раза. По данным надзора, доля образцов овощей и бахчевых культур, не соответствующих нормам по содержанию свинца, составила 1,2, а кадмия – 7,2 %. Наши участки никто не проверяет. Стоимость самых простых лабораторных исследований для частника сейчас составляет от 10 тыс. рублей и выше.

К наиболее опасным тяжелым металлам относятся ртуть, свинец и кадмий. Попадание в организм человека свинца ведет к нарушениям сна, общей слабости, ухудшению настроения, нарушению памяти и снижению устойчивости к бактериальным инфекциям.

Накопление в продуктах питания кадмия, токсичность которого в 10 раз выше свинца, вызывает разрушение эритроцитов крови, нарушение работы почек, кишечника, размягчение костной ткани. Парные сочетания тяжелых металлов усиливают их токсический эффект.

Наша семья перестала покупать молоко в магазинах, с появлением внуков мы завели козочек. Из литературы мы узнали, что скармливание коровам растений, выращенных на загрязненных почвах, приводит к увеличению концентрации кадмия в молоке до 17–30 мг/л, в то время как допустимый уровень составляет 0,01 мг/л.

Суперфосфат – это главный загрязнитель наших почв радиоактивными элементами. Поэтому я стараюсь не вносить его в почву, его и так в ней накопилось много.

Органика, биота (грибы) легко сделают фосфор, уже имеющийся в почвенном комплексе, доступным для растений. Стоит позаботиться лишь о ризосфере растений.

Все, о чем я написал, происходит достаточно медленно, для накопления самых опасных свинца и кадмия на колхозных полях, где мало органики, нужно вносить минеральные удобрения постоянно более 50 лет. Для дачных участков – 100 лет и более. У частников в почве органики больше.

Страшнее, что даже в фосфогипсе, а его продают для садоводов, содержание стронция доходит иногда до 2 %, и если его 10 лет использовать у себя в саду, то стронций вступает в конкурентные отношения с кальцием, замещая его в костных тканях.

Подумайте о ваших внуках!

Когда «природники» говорят, что у них не возникает проблем при полном отказе от минеральных удобрений и тем более от химических средств защиты – они обманывают прежде всего самих себя. Использование органических удобрений не может в полной мере компенсировать недостаток элементов минерального питания, возникающий вследствие выноса их с урожаем. Особенно в долгосрочной перспективе.

Наши грядки далеки от природных экосистем, где вместе сосуществуют сотни и тысячи различных растений. У нас культур всего 2–3 десятка, при этом все заморские, капризные, требующие разных наборов NPK, например томат, огурец и капуста.

Наибольший вред приносит дешевая минералка плохого качества. Но для малого участка можно приобретать различные «Кемиры», «Фертики», «Акварины», они достаточно очищены от вредных примесей, не оставляют балластные вещества в почве, особенно если применять разные составы под разные культуры.

А если садовод освоит метод «локального питания растений», то он сможет создать райский сад, здоровый сад, бесконфликтный сад для себя и своих внуков.

Залогом всего этого является «биосферное мышление, знание и понимание адаптивного, генетического потенциала растений и естественных природообразовательных процессов», как пишут ученые в своих научных статьях.

Попробую и я научить своих внуков, учеников младших классов, биосферному мышлению.

Рядом с нашим участком – колхозное поле с картофелем, всего в 10 метрах. Более 10 раз за сезон на нем тарахтит трактор с огромными баками и постоянно что-то сыплет, опрыскивает. Я попросил внуков по закрайкам колхозного поля половить ящериц, лягушек, пособирать жучков, накопать червей. Вернулись дети ни с чем, только устойчивых к химии колорадских жуков нашли.

Затем стали бегать по нашему полю. Везде мышиные и кротовые норки, под камушками – ящерицы, много лягушек и страшных жаб, а жуков насобирали больше 10 видов.

Задал я им вопрос: если все живое с соседних полей прячется на нашем поле и питается нашей травкой, будем ли мы вместе трудиться на нашем участке или купим картошку в колхозном магазине?

– Будем трудиться с дедушкой и бабушкой на нашем поле. Нам здесь интересно, – ответили дети и побежали к бабушке и стали помогать ей раскладывать органику под овощи.