Текст книги "Эко сад и огород. Книга для тех, кто хочет сохранить здоровье"

Поговорим о соотношении углерода к азоту (C/N) в органическом веществе. Разные растения имеют разные соотношения углерода к азоту в составе своих клеток. Например, бобовые имеют более высокую долю азота, чем злаковые травы.

Различие в C/N растительного опада влияет на круговорот азота (и других питательных веществ) в почве. Органическое вещество с высоким C/N не может удовлетворить потребности микроорганизмов в азоте для своего роста. А опад из растений с низким C/N, таких как бобовые, обеспечивает быстрый рост микроорганизмов.

Если почвы окультурены, гумуса много, доступного азота в почве достаточно для удовлетворения роста растений, то минерализация органического вещества, даже бедного азотом, не повлияет на рост растений в краткосрочной перспективе.

Наоборот, на бедных почвах внесение соломы и опилок вызывает острую нехватку азота у растений. Такие почвы надо мульчировать вначале готовым компостом и постепенно добавлять грубую углеродистую мульчу, сочетая ее с богатыми азотом зелеными травами.

Ученые доказали, что регулярное внесение органики с высоким содержанием азота часто не меняет общее содержание углерода в почве, гумус не накапливается, а плодородие растет. Почему? Оказывается, весь вносимый углерод входит в состав живых почвенных микроорганизмов, гумуса при избытке азота становится меньше, а биомасса микробов нарастает. И наоборот, при регулярном мульчировании почвы щепой лиственных веточек, в которых много лигнина и сахаров, содержание стабильного гумуса нарастает. При этом и биомасса микроорганизмов тоже может возрастать. Это сохраняет плодородие почвы в долгосрочной перспективе.

В природе подобные процессы происходят на Сахалине. Горные ручьи выносят в долины глинистые частицы, песок и ил, на них вырастают гигантские широколиственные травы. Появление таких трав – это маркер хорошего соотношения ила, песка и глины в наносных почвах. Опад зарослей гигантских горцев и борщевика содержит много лигнина, много сахаров и достаточно белка. В почвах быстро накапливается одновременно и гумус, и почвенная биота. Формируется особое очень активное почвенное сообщество с очень сложными и стабильными трофическими цепями. Разнообразие микроорганизмов и почвенных животных в этой системе очень высокое. В таких почвах обнаружены «высокоскоростные» марганцевые бактерии, которые перерабатывают органику с высокой скоростью.

Перенос подобной почвы на грядки и в сад приводит к гигантизму культурных растений в течение 2–3 лет. А если продолжать мульчировать эти грядки опадом горцев и не убивать биоту химией и лопатой, то стабильные урожаи без болезней можно получать очень долго.

Итак, попытаемся разобраться в этой невидимой биологической составляющей. Раньше почвенные микроорганизмы ученые изучали с помощью микроскопов и размножали в чашках Петри. Последние пару десятков лет появилась новая наука – молекулярная генетика. И оказалось, что с помощью генетического анализа можно обнаружить в почве на два порядка больше микроорганизмов, чем предполагали раньше. Ученые, основываясь на методах молекулярной генетики, пришли к единому мнению, что в одном грамме хорошей почвы, хорошего компоста или вермикомпоста может содержаться миллиард бактерий и миллион грибов, не считая другие группы микроорганизмов.

Современным биологам стало понятно, что экологические взаимодействия между этими группами организмов очень сложны и многообразны. Они осознали проблему, что подавляющее большинство из микроорганизмов (по некоторым оценкам это не менее 99,9 %) не могут быть выделены, выращены и идентифицированы при их культивировании даже с помощью современных лабораторных методов.

В западной литературе уже не пишут просто о бактериях, а всегда пишут «бактерии и археи» (археи не могут быть идентифицированы при их культивировании, они не обладают ядром, имеют свою независимую эволюцию и характеризуются многими особенностями биохимии, отличающими их от других форм жизни). Другими словами, мы знаем, что в почве живут и взаимодействуют между собой миллиарды живых существ, но мы только начинаем понимать, чем всего лишь 0,1 % из этих миллиардов микроорганизмов действительно занимается в почвенной экосистеме.

Наука экология нам подсказывает, что чем больше индивидуальных цепочек «хищник – жертва» содержится в почве, тем сильнее они будут подавлять фитопатогены и защищать наши растения. Это показывает и практика.

О роли грибов в жизни растений сейчас в популярной садоводческой литературе написано очень много. Еще больше распространено мифов о важности грибов для культурных растений. Попытаюсь помочь простым садоводам в этом разобраться. Думаю, стоит начать с простых примеров, с обычной практики.

Вы посадили, например, гладиолусы на четырех грядках. В почву первой внесли плохо перепревший навоз и растительные остатки типа картофельной ботвы. Итог плачевный – луковицы сгниют. В такой свежей органике много болезнетворных грибов. Вывод: в почве, в органике всегда много грибов вредных, запомним хотя бы один из них: гриб фузариум – главный враг всех цветоводов.

В почву второй грядки вносим свежий конский навоз и в навоз высаживаем луковицы. Осенью даже больные луковицы становятся здоровыми. Лошадей кормят овсом. В их навозе много остатков зерна, это великолепная среда для развития полезных грибов типа триходермы. Триходерма питается также и злым грибом фузариумом и «лечит» почву и луковицы. Вывод: в почве и органике есть много полезных грибов, вытесняющих патогены.

В почву третьей грядки вносим старый компост, пролежавший в мусорной куче пару лет. Осенью мы также получаем здоровые луковицы. Вывод: лучшая почва (лучший компост) – это целинная почва, где много лет росли травы-аборигены и не росли культурные растения со своими болезнями. В старой залежной почве соотношение полезных грибов к бактериям всегда выше, чем на окультуренных грядках. При перекопке почвы, при внесении минеральных удобрений и пестицидов почвенные грибы погибают в первую очередь, и на их место приходят вредные фузариумы из свежей органики.

Почву четвертой грядки с гладиолусами замульчируем щепой с лиственных деревьев (я иногда еще подсыпаю кроличью подстилку с остатками зерновых кормов). Эту сладкую щепу, если ее держать влажной, быстро пронизывают гифы белой плесени и превращают ее в великолепный гумус, попутно выделяя антибиотики и биостимуляторы. На таких грядках вырастают чистые здоровые луковицы.

Сделаем и пятый, комбинированный опыт. Найдем грядку, где не росли цветы и картофель, прольем ее гуматами, затем внесем в бороздки старый компост, посадим гладиолусы, замульчируем щепой и все лето будем поливать землю и листву АКЧ из хорошего компоста.

Осенью пригласим всех соседей и поразим их прекрасными выставочными экземплярами цветов. А потом удивим гигантскими оздоровленными луковицами и деткой.

Стало понятно, что грибы грибам рознь, без знаний нам не обойтись.

Пару слов о мифах. Любой грибник знает в лесу укромные уголки, куда мало ступает нога человека. Именно там он находит лучшие свои трофеи. А теперь представьте, что будет, если кто-то решит удвоить урожай грибов в лесу, внесет в лес навоз, уничтожит травы гербицидами, опрыскает деревья медным купоросом, подкормит их минералкой?! Так и в наших садах. Без свежего навоза под перекопку, минеральных подкормок и пестицидов ну никак не обойтись большинству садоводов.

Поэтому если вам предложат высаживать в садах лесные шляпочные грибы, станут вести теоретические разговоры о роли микоризы, напомните всем золотое правило знатоков грибов: грибы растут не там, где мы хотим, а там, где они сами хотят.

Если вы держите сад под лугом, вносите органику локально, минералку в лунки и постоянно рассыпаете по саду дробленую щепу и листву деревьев, да еще и орошаете почву регулярно, то у вас микоризы в почве будет очень много.

Но не той, что вы подсадите, а своей, аборигенной. Есть корм – целлюлоза и сахара из веточек и листвы – вырастут и сотни различных грибов. Не верьте мифам, не верьте в ненаучные микобиотехнологии.

Появился свежий миф после распространения в интернете книги Ф. Ю. Гельцер. Книга произвела фурор в умах любителей органического земледелия. Если коротко, то, по ее мнению, у каждого вида растения есть свой симбионтный вид грибов, гифы которого находятся во всех тканях растения. Даже при попадании пыльцы на рыльце пестика под действием его гормонов начинается прорастание клеток гриба в ткань будущего семени растения. Так эти грибы и переносятся от растения к растению, спор они не образуют.

Эти симбионтные грибы выполняют азотофиксирующую функцию, снабжают растение макро– и микроэлементами (часто в дополнительном симбиозе с бактериями), витаминами и стимуляторами роста, играют роль иммунной системы растения.

В зависимости от количества гифов и везикул этих грибов в растении Гельцер определяет количественный критерий – степень микотрофности растения. Экспериментально показано, что у иммунных и высокоурожайных сортов культур степень микотрофности наибольшая.

Но тут же коммерсанты стали предлагать различные препараты на основе грибов-симбионтов. Серьезные научные исследования показали, что действие таких «грибных» препаратов не отличается от плацебо. То, что работает при посадках деревьев в лесополосе, ну никак не работает на грядках с капустой или томатами.

А вот стимуляторы ризосферы на основе грибов-симбионтов, типа «Рибав» и «НБ101», отлично работают. Эти гормональные препараты эффективны в очень малых концентрациях, они стимулируют привлечение и размножение симбионтных грибов аборигенов в ризосфере на пользу растениям. Работают и «грибные» АКЧ, сделанные на остове старого компоста, пахнущего грибами, из миллионов видов и родов таких грибов и их спор приживаются нужные для конкретной почвы.

Теперь приступим к теоретическим рассуждениям на тему о почвенных грибах. Грибы – это микроскопические организмы, которые обычно растут в виде длинных нитей или цепей, называемых гифами. Иногда гифы объединяются и образуют массу, которую именуют мицелием. Некоторые грибы, например дрожжи, представляют собой отдельные клетки.

Если не отвлекаться на детали, то можно назвать три главные функции, которые выполняют грибы в почве.

– Грибы улучшают динамику воды, усиливают круговорот элементов питания и контролируют болезни. Чуть подробнее можно это описать таким образом: почвенные грибы вместе с бактериями, работая в разных пищевых нишах, являются важнейшими редуцентами в почвенной пищевой цепи. Они превращают трудно расщепляемые органические вещества в формы, пригодные к потреблению другими организмами.

– Гифы грибов физически связывают частицы почвы, создают устойчивые агрегаты, нормализуют инфильтрацию воды и удерживание влаги в почве. Грибы и их микориза – это своего рода трубопровод между растением и почвой, через который поступают вода и питательные вещества к растению и уходят обогащенные углеродом продукты фотосинтеза.

– Грибы занимают почти все пищевые ниши в почве. Но главная их ниша – это расщепление целлюлозы и лигнина древесины. Но так как грибы выделяют при распаде вторичные метаболиты в виде органических кислот и аминокислот, то именно они как бы синтезируют гуматы и накапливают стабильный гумус почвы. Некоторые грибы называют сахарными, поскольку они используют те же простые субстраты, что и большинство бактерий.

О патогенных грибах в этой статье говорить не будем. Не будем также касаться грибов, обеспечивающих азотом вересковые, и грибов, снабжающих углеродом проростки орхидейных растений. Попытаюсь помочь садоводам разобраться в грибах хотя бы двух видов.

– Одна из основных групп грибов – эктомикоризные (ectomycorrhizae). Они растут в верхних слоях почвы и образуют сообщества с деревьями.

– Вторая основная группа – эндомикоризные (endomycorrhizae), развиваются внутри клеток растений и, как правило, образуют сообщества со злаковыми, пропашными культурами, овощами и кустарниками.

Обе эти важнейшие группы называются микоризные грибы, и их основная роль – как бы связывать корневые клетки с частицами почвы. В обмен на получаемый от растения углерод микоризные грибы помогают растению ассимилировать прежде всего фосфор, поставляют также и другие питательные вещества почвы – азот, кальций (Са), цинк (Zn), медь (Cu) и воду.

Грибная микориза создает связь между растением, почвой и почвенными организмами, увеличивая активность ризосферных процессов, а значит, качество почвы и ее продуктивность.

Грибы любят влагу, поэтому они особенно многочисленны во влажных лесах, где много углеродистого опада. Здесь они преобладают над бактериями. Даже во время засухи, когда бактерии погибают быстрее, грибы выживают и продолжают деструкцию бедной азотом растительной органики. Влагу и азот они собирают за счет обширных сетей гиф и благодаря симбиозу с азотофиксирующими микроорганизмами.

А вот анаэробные условия грибы не любят, при застое воды погибают. Еще быстрее погибают грибы от интенсивной хозяйственной деятельности человека.

Прервем рассказ о функциях грибов в почве, чтобы напомнить, что статья о почве в целом, о ее обитателях и ее экологии.

Когда мы стоим на земле, то стоим на крыше другого мира. В почве живут не одни видимые шляпочные микоризообразующие грибы. Там всегда есть микроскопические почвенные грибки, корни растений, вирусы, бактерии, водоросли, простейшие одноклеточные, клещи, нематоды, черви, муравьи, насекомые и их личинки, а также почвенные животные. Объем живых организмов под землей намного больше, чем над землей.

Все вместе, и только вместе эти организмы ответственны за разложение органической массы, и благодаря им могут питаться растения. Совместная деятельность живых организмов стабилизирует почвенные агрегаты, создавая естественную среду почвы, улучшая ее структуру, общее состояние и продуктивность.

Поэтому, когда кто-то предлагает вам применять в саду новые агроприемы, подумайте, понимает ли автор, что почва – Живая.

Агротехнические приемы (севообороты, сидераты, запашка их, орошение, внесение органических и минеральных удобрений) всегда воздействуют на численность почвенных организмов и их разнообразие, что иногда улучшает, но чаще ухудшает качество почвы.

Канадские ученые-экологи пишут о грибах следующее: «Грибная микориза проникает в клетки корня, не причиняя растению вреда. Микроскопические гифы протягиваются в виде сети шелковых нитей из корня в почвенную массу.

Объемы, в которых растение получает питательные вещества от грибной микоризы, определяют его зависимость от микоризы.

Сильно нуждающиеся в микоризе культуры обычно имеют неразвитую, ограниченную корневую систему, толстые корни и малое количество корневых волосков.

Менее зависимые от микоризы растения отличаются большой волокнистой корневой системой, отлично приспособленной для получения питательных веществ. Однако даже менее зависимые виды растений используют микоризу при засухе.

Микориза также повышает устойчивость растения к заболеваниям корней. Если корни растения были однажды колонизированы грибной микоризой, их физиология и биохимия меняются. У растения повышается интенсивность фотосинтеза, улучшаются система использования воды и способность поставлять разные виды углеродных компонентов к корням.

Соответственно, если грибная микоризы колонизировала растения, то формируется совсем другая ризосферная общность. Это ризосфера с меньшим количеством патогенных микроорганизмов, с большим количеством нитрификаторов и другими изменениями, о которых мы пока не знаем…»

Приведу несколько научных фактов, чтобы показать, насколько непредсказуемы наши действия с почвой.

«Степень колонизации грибной микоризой и преимущества для растения может резко уменьшиться из-за использования несбалансированных севооборотов, которые включают такие несовместимые растения, как крестоцветные. При этом популяции почвенной фауны (например, дождевых червей и нематод) обычно увеличиваются под покровом крестоцветных.

Внесение удобрений, содержащих легко растворимый фосфор (включая некомпостированный навоз), значительно сокращает колонизацию грибной микоризой. Фермы, на которых применяются методы сберегающего земледелия, не используют такие удобрения. Следовательно, они имеют более высокий уровень колонизаций везикулярно-арбускулярной микоризы, чем фермы, где практикуется традиционная система земледелия.

На таких фермах растительные остатки первоначально разлагаются с помощью грибов, которые накапливают азот в гифах. В дальнейшем начинают расширяться популяции клещей, питающихся грибами. Клещи используют азот, которого в теле грибов больше, чем в теле клещей, поэтому лишний азот выделяют в почву, из которой его поглощают растения и другие организмы…»

Существует мало доказательств строгой специфичности грибов, хотя некоторые растения чаще колонизированы определенными видами. Содержание различных эндомикоризных грибов в корнях зависит от почвенных условий, развития корневой системы, характеристик грибов и степени пестицидной нагрузки.

Теперь продолжим теоретические изыскания на тему грибов в почве. Миллионы лет назад началась совместная эволюция растений и почвенных грибов. К настоящему времени самым распространенным типом микоризы является эндомикориза (арбускулярная микориза). Корни большинства сельскохозяйственных растений колонизированы одновременно несколькими видами эндомикоризных грибов, как доказала Ф. Гельцер, передающихся с семенем.

Грибы (эндомикоризные) являются «биотрофными», они не в состоянии завершить свой жизненный цикл без растения. Грибы на высушенных или замороженных корнях растений могут выживать в почве в течение длительного времени в виде спор или гиф. Они часто содержат особые бактерии, которые способствуют прорастанию грибов в благоприятных условиях.

Для культурных растений роль эндомикоризных грибов не стоит преувеличивать. Да, в дикой природе они снабжают молодые проростки растений дефицитным фосфором, медью и цинком, в первую очередь таких, как клевер, который имеет грубую корневую систему.

Эти элементы связаны с почвой прочнее, не передвигаются с почвенной влагой, как нитраты. Поэтому растение и вступает в симбиоз с грибами. А вот роль живых грибов в снабжении корней нитратами минимальна.

Травянистые растения имеют волокнистые корни и способны лучше исследовать почву в поисках фосфора. И легко выживают без грибов, особенно если в почве есть влага и доступный фосфор.

Для взрослых растений, растущих на наших грядках, необходимость присутствия грибов не доказана. Наоборот, есть много данных, что при некоторых условиях эндомикоризные грибы угнетают рост растений, возможно, потому что они перехватывают сахара, предназначенные для бактерий в ризосфере.

Да и растения при наличии фосфора в почве перестают синтезировать вещества для роста грибов, и их число резко уменьшается. Правда, тут же на их место растения своими выделениями привлекают других необходимых для питания симбионтов с новыми ферментными системами. Дефицит питания бывает всегда, чем лучше мы кормим растения одним, тем больше потребность в другом.

Но в любом случае роль микоризных грибов велика, хотя бы потому, что в почве эндомикоризные грибы образуют обширные сети гиф, которые соединяют корни многих видов растений в единую систему. Это обеспечивает пути обмена питательных веществ между различными видами растений.

Молодые растения, прорастая из почвы, содержащей сеть эндомикоризных гиф, могут сразу получить доступ к питательным веществам от взрослых растений и лучше расти. Это увеличивает их шансы на выживание.

Не забудем о второй огромной группе грибов. Эктомикоризные грибы доминируют в лесных экосистемах, вступают в симбиоз с крупными деревьями, кустарниками и многолетними травами. Гифы эктомикоризных грибов, как правило, четко видны на поверхности корней. Они усиливают корневое ветвление и ограничивают рост корней вширь. Число таких грибов огромно, мы видим лишь некоторые из них в лесах и других ненарушенных экосистемах по их плодовым телам. Животные по запаху находят и подземные тела грибов типа трюфелей.

Надо понимать, что наличие или отсутствие плодовых тел никак не связано с объемом грибницы под землей. То есть если в наших садах нет грибов, это не значит, что мало грибницы и надо ее приносить из леса.

Эктомикоризные грибы живут долго, так как сожительствуют с деревьями, живущими иногда сотни лет. Споры играют не главную роль в распространении этих грибов, молодые растения в основном колонизируются гифами, имеющимися в почве. При этом на молекулярно-генетическом уровне корень распознает совместимый с ним гриб, а гриб распознает нужный ему корень, это все происходит очень строго и видоспецифично.

Опять же доказана очень важная роль эктомикоризных грибов для роста молодых растений, а вот влияние этих грибов на взрослые растения не доказано. Поэтому и садоводу высаживать грибы во взрослом саду не имеет смысла.

А вот молодой сад эти грибы обеспечивают дополнительной влагой, фосфором, микроэлементами и защищают от болезней. Чем обширнее белковая масса грибов, чем больше этой массы съедят почвенные клещи, тем лучше выделения этих животных накормят растения. Поэтому не перекапывать молодой сад надо, а держать под многолетними травами, мульчировать грубой углеродистой органикой и увлажнять! Споры прилетят, грибы сами вырастут.

Если вы не устали от микоризных, поговорим о других почвенных грибах – деструкторах древесины.

Ученые изучали, какие грибы разрушают опад из веточек в лиственном лесу. Каждую неделю в течение теплого сезона они брали верхний слой почвы и делали посев на грибы.

Оказалось, что вырастало очень много разных видов грибов-деструкторов, и каждый раз, от недели к неделе, эти виды менялись, появлялись все новые и новые пищевые цепочки. Но ведь вместе с грибами менялись и виды бактерий, и виды хищников, от простейших до клещей.

Поэтому никогда не применяйте коммерческие препараты со спорами микрогрибов, эффект от них длится не более недели. Просто создавайте условия для их процветания, и грибы защитят ваши растения и насытят почву гумусом.

Теперь поговорим о моем сорокалетнем опыте создания Живой Почвы в деталях.