Удобрение органикой и оздоровление почв

Дискуссия по статье Вадима Евсеева «Микробиология и фитосанитария почв в условиях современных агротехнологий»

«Несмотря на авторитетные декларации и принимаемые меры по охране почв, как в международном плане, так и на уровне разных стран, деградация почвенного покрова Земли –
её педосферы – продолжается. Причин тому множество, включая финансовые, экономические, административные. Не последнюю роль в этом играет недостаточное понимание реальности глобальной угрозы процесса деградации почв, ведущего к нарушению сложившегося устойчивого функционирования биосферы,в котором живёт всё человечество и всё живое на земной суше».

Г.В.Добровольский. Почвы в биосфере и жизни.

В журнале «Аграрный сектор» (№2 (32) за июнь 2017 г.) была напечатана статья нашего коллеги Вадима Евсеева «Микробиология и фитосанитария почв в условиях современных агротехнологий». Публикация очень впечатлила и «задела», как говорится, за живое. О теме, которую затронул автор, на протяжении многих десятилетий писали и (без преувеличения!) кричали наши современники Т.С. Мальцев, В.А. Ковда, Н.А. Красильников, Е.Н. Мишустин, Д.С. Орлов, Г.В. Добровольский и многие, многие другие… Практически на эту же тему мы недавно опубликовали книгу «Фитосанитарные и гигиенические требования к здоровой почве». Да вот только «воз и ныне там». Полагаем, что эта проблема во многом не решается потому, что наука и в России, и в странах СНГ стала корпоративной. Большинство нынешних ученых озабочены не поиском феноменальной истины (а в земледелии её быстро и в одиночку не добудешь!), а погоней за «Проектами» и поиском спонсоров. Иначе, в условиях перманентной реформы российской науки, не уцелеет ни НИУ, ни работающие в нём «искатели». Однако речь пойдёт не о реформе науки (конца которой не видно!), а о конструктивном продолжении разговора, начатого Вадимом Евсеевым в журнале «Аграрный сектор» – о проблеме оздоровлении почв агросферы.

Без всякого преувеличения почва – это наше уникальное природное достояние. Классики экологического почвоведения трактуют её c разных позиций, обозначая как: органоминеральное тело, природное биокосное образование, компонент биосферы, элемент ландшафта, биокосная параживая система, биогеоценоз или почвенная экосистема – компонент наземно-почвенной экосистемы. Полагаем, что именно почвенная экосистема ориентирует и исследователя, и землепользователя на необходимость понимать и различать, по крайней мере, две категории почвы: природную и антропогенную (техногенно нарушенную).

 Категоризация почв агросферы

По показателям качества почва может быть оценена как высокоплодородная, но больная и, наоборот. Критерии оценки зависят от того, как почва эксплуатируется. Различают почву нативную (природную, не освоенную) и в разной степениэксплуатируемую. По интенсивности эксплуатации и ухода за почвой соответствующие агротехнологии подразделяют на экстенсивные, нормальные (традиционные), интенсивные (convention agriculture), высокоинтенсивные и органические (organic agriculture). Возможны также смешенные и переходные состояния (low input agriculture).

Цели эксплуатации почвы в агропроизводстве:

а) получение программированного, экологичного урожая (что общепонятно и утилитарно!);

б) поддержание здоровья почвы (как агробиоценоза), о чём активно стали говорить сравнительно недавно. Несомненно, что только здоровая, плодородная почва, соответствующая конкретной природно-климатической зоне, может рассматриваться как эталон наиболее рациональной продукционной и биоресурсной экологической системы отечественной агросферы.

О здоровье почвы

Если говорить строго научно, здоровье почвы – это биологическая категория, отражающая состояние динамики активности биотического компонента в органоминеральном комплексе почвы. Эта биологическая категория характеризуется (в соответствии с природно-климатической зоной) адекватной активностью биотических процессов (синтеза и гидролиза), их устойчивостью к нарушающим воздействиям (биотическим и абиотическим стрессорам), «замкнутостью» циклов биофильных элементов и микроорганизмов.

Качество и здоровье почвы характеризуются двумя важнейшими функциями – средообразующей и продукционной. Обе они в значительной степени определяются содержанием и качеством почвенного органического вещества или гумуса – совокупности всех органических соединений почвы, не входящих в состав биоты (геобионтов). При критическом содержании почвенного органического вещества (С_орг) установлена прямая зависимость между его величиной и урожаем.

До недавнего времени в агроэкологии отсутствовало чёткое представление о «здоровье» почвенной экосистемы, о научно обоснованных, количественных критериях его оценки. Здоровье почвы достаточно полно характеризуется функциональным состоянием её населения (геобионтов), а также так называемыми фактологическими критериями, лимитирующими содержание в ней вредных агентов (химических, биологических). Именно биотическая, микробо-растительная составляющая наземно-почвенной экосистемы, активно участвуя в биогеохимических и средообразующих процессах, ответственна за биосинтез почвенного органического вещества (включая активное органическое вещество). Она также отвечает и за биогеохимические циклы важнейших биофильных элементов, за средообразующие функции и продукционные характеристики почв агроценозов. В числе важнейших и уникальных напомним такие имманентные характеристики природной почвенной экосистемы, как самодостаточность, самовоспроизводимость, самообеспеченность (биофилами, энергетическими субстратами), адаптивность; гетеротрофная, самоочищающая, супрессирующая, трансформирующая, N-мобилизующая активности. Численные показатели этих процессов мы обозначили как функциональные параметры почвенного здоровья. Однако возделываемая почва подобными характеристиками обладает далеко не всегда! В значительной степени это зависит от содержания в ней гумуса и его структуры.

В здоровой почве практически все известные органические поллютанты* (природные, ксенобиотические) с разной скоростью утилизируются и/или трансформируются почвенными микроорганизмами. Именно гетеротрофная биота, санируя («самоочищая») почву, обеспечивая процессы азотфиксации, аммонификации и нитрификации снабжает растения-продуценты доступными формами азота, других биофильных элементов.

*поллютанты - различные химические вещества, которые при накоплении в атмосфере в высоких концентрациях могут вызывать ухудшение здоровья человека

Поскольку здоровая почва обеспечивает геобионты* необходимыми экотопными ресурсами – пищей, теплом, влагой, аэрацией, они функционируют в ней непрерывно и неограниченно долго. Гомеостаз (саморегуляция) почвенной экосистемы поддерживается аборигенными микробами-антагонистами, пищевым и энергетическим ресурсом которых служит активное органическое вещество. Посредством супрессирующего действия антагонисты подавляют развитие чужеродных микроорганизмов – фитопатогенных, патогенных и токсикогенных.

*Геобионты - организмы, постоянно обитающие в почве

Приведем основные функции почвенного органического вещества.

Биологическая – пищевой и энергетический субстрат для микробобиоты, резервуар биофильных элементов, источник БАВ и экзоферментов;

Физическая – структурообразователь, оптимизатор гидро-аэро-физических свойств, детерминатор теплового режима, альбедо и т.д.

Химическая – ионообменник, буфер, стабилизатор рН, и т.д.;

Фитосанитарная – субстрат антагонистов патогенов и фитопатогенов, депо корневых экссудатов растения-хозяина, первичный субстрат консорбентов самоочищения почвенной экосистемы;

Экологическая – биотоп геобионтов, фактор их биоразнообразия, стабилизатор устойчивости физического и химического состояния почвенной и наземно-почвенной экосистем;

Биосферная – источник парниковых газов и фактор стока их из атмосферы, постоянный компонент «твёрдого» стока почвы.

В этой связи дегумусирование – важнейший негативный фактор почвенной деградации. Согласно имеющимся сведениям, около 95% гектаров сельскохозяйственных угодий характеризуются низким и очень низким содержанием гумуса. Баланс гумуса для почв пашни России в целом отрицательный. Именно поэтому значительная часть наших почв – это больные, находящиеся в кризисном состоянии.

А какова ситуация в мире? Согласно данным ФАО (www.faostat.fao.org), площади «больных» почв – деградированных, дегумусированных, токсицированных, кондуктивных и загрязнённых превысили 1,2 млрд. га, что составляет ~23% всех мировых агроугодий. Более 70% пастбищ и свыше 10% мировой пашни деградированы в сильной степени. Только вследствие этого их продуктивность за последние 50 лет снизилась на 13%.

 Гетеротрофная биота и питательные субстраты

Аграрные исследователи традиционно оценивали (да многие продолжают это делать до сих пор!) потребительское качество почвы – её плодородие, питательный режим, продуктивность – преимущественно по механическим, физическим и химическим показателям. В то же время, биотическая составляющая почвы, непосредственно определяющая её здоровье, зачастую недооценивалась, либо даже игнорировалась. Лишь в самое последнее время пищевые и энергетические субстраты почвенной микробобиоты стали интересовать исследователей. Специально подчеркнём, что при их дефиците почвенные микроорганизмы недееспособны!

Полагаем, что изучать и количественно оценивать в первую очередь необходимо именно наиболее биодоступную часть гумуса почвы – её активное органическое вещество. Оно минерализуется биотой в течение максимум 2-3 лет и во многом определяет основные фитосанитарные, санитарно-гигиенические и продукционные функции почвы. В частности, гетеротрофная, супрессирующая, трансформирующая, самоочищающая и N-мобилизующая активности почвы – это основные количественные показатели для оценки почвенного здоровья.

Итак, активное органическое вещество – этот подвижный комплексный продукт, непрерывно воспроизводимый здоровой почвой. По-видимому, именно эта часть почвенной органики определяет нормальное функционирование биогеохимических циклов важнейших биофильных элементов и циклов почвенных микроорганизмов.

 Соколов М.С., Спиридонов Ю.Я. – академики РАН, д-ра биол. наук,

Глинушкин А.П. – профессор, д-р с/х наук

(Полную версию статьи читайте в журнале «Аграрный сектор» в №1(35) за март 2018 г.)

Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии,
Россия, Московская обл., Одинцовский р-н, р. п. Большие Вяземы

E-mail: sokolov34@mail.ru

Заявки на подписку принимаются по тел.: 8 (7172) 23-84-36, +7 701 342 3046.

Подписку можно оформить в редакции и на сайте журнала www.agrosektor.kz, в разделе "Подписка".

Российским читателям обращаться по подписке в представительство в г. Кургане.

Менеджер по России и странам Восточной Европы - Наталья Махнина: тел. моб. 89125794282, e-mail: agrokurgan@yandex.ru