Экодача – безопасный урожай. Курс органического земледелия для начинающих

Налицо факт: самая важная часть растительного питания – углерод. А его единственным источником классика Тимирязева считает углекислый газ, СО₂.

Растения лепят органику из СО₂ и воды. Мы окисляем её обратно до СО₂ и воды. Так и обмениваемся: мы – все едоки органики – даём растениям углекислый газ, а они нам – органику и кислород. Таков взгляд классики.

Но вот проблема: углекислого газа в воздухе катастрофически мало – всего 0,035 %. Культурным растениям, с их явно завышенной продуктивностью, его не должно хватать. Летом, в солнечный и безветренный день, вокруг листьев быстро создаётся «вакуум» углекислого газа, и чем выше от земли, тем больше его дефицит. В теплице, уже через шесть недель после внесения навоза, уровень СО₂ падает до 0,01 %! Установлено: при такой концентрации СО₂фотосинтез резко падает, а при ещё меньшей почти замирает.

Всё это как-то не вяжется с буйным процветанием растительного царства. Разве могли растения миллионы лет так рисковать своим выживанием?.. Например, высоко в горах, или на Крайнем Севере? Не поспешил ли Климент Аркадьевич [3] , приписав поглощение СО₂ только листьям?.. Если не листьями – как добывают растения столько углерода?

Вот осмысленные мною рассуждения А.И. Кузнецова и ещё нескольких опытников.

Углерод – да. Но откуда?

3

Тимирязев.

Пройдемся по графику, посмотрим, куда кривая вывезет…

Прежде всего: откуда берётся углекислый газ воздуха?

Энергия биомассы земных растений почти на два порядка больше, чем дают сейчас все виды топлива. Людей ещё и в помине не было, а 0,03 %, и даже в разы больше СО₂ в воздухе уже были. Выходит, вовсе не наши костры, не машины и ТЭЦ поставляют углекислый газ в атмосферу. Такую прорву СО₂ способны «выдохнуть» только те, кто съел, окислил всю растительную биомассу – обитатели почв и океанов.

Расклад такой. Треть углекислого газа дают океаны, остальное – органическая мульча суши. Тундры его выделяют до 20 кг/га/сутки, лесные почвы – до 300 кг, перегнойные луга и чернозёмы – до 600 кг. И это – только в приземном воздухе. В самой же почве ещё на порядок больше СО₂, а в перегнойной грядке – максимум. До 80 % этого углекислого газа дают микробы и грибы, и до 20 % – почвенная фауна.

Итак, источник СО₂ – почва. Главный резервуар, хранитель – почвенная мульча. Будь вы на месте растений, где бы вы стали добывать СО₂: там, где его почти нет, или там, где он сконцентрирован?

Давайте немного порассуждаем.

Ночью листья выделяют СО₂ – «дышат». Но днём, вместе с кислородом, растения также выделяют углекислый газ, хотя он нужен для фотосинтеза. Не говорит ли это просто об избытке СО₂ в тканевой жидкости?..

Физически, обмен газов определяется их парциальным давлением (ПД), а в жидкостях – их насыщением. Газ переходит оттуда, где его больше, туда, где его меньше. Устьица не умеют вентилировать активно. Кроме того, донести СО₂ до хлоропластов можно, только растворив его в воде. Но если он выделяется, значит, его насыщение в цитоплазме клеток избыточно. Как же он может при этом поглощаться?.. Кстати, в инете не нашлось никаких исследований на эту тему.

Идём далее, и находим небессмысленную аналогию. Азот – химический сосед, почти что родич углерода. В воздухе его – не доли процента, а целых три четверти. Казалось бы – бери, поглощай листьями! Но поглощается он только в виде растворов солевых форм – аммония, нитратов, аминокислот. Тогда логично предположить: углерод также усваивается в виде растворов. И действительно, почва просто пропитана его растворами! Это сам растворённый СО₂, угольная кислота, карбонаты, простые сахара и всевозможные кислоты. И корни, разумеется, поглощают СО₂ и угольную кислоту – этот факт отражён ещё в энциклопедии 60-х. Вопрос вот в чём: основной ли это способ добычи углерода?

По Тимирязеву, огромная площадь листьев нужна только и именно для поглощения углекислого газа из воздуха. Но ведь листовое испарение выкачивает почвенный раствор, добывая таким образом минералы. Значит, испаряющая площадь листьев добывает из почвы и углекислые растворы. Чем больше испарил и прокачал, тем больше СО₂ добыл. Никакого конфликта! Наоборот. Охлаждение листьев, добыча минералов, воды и углерода одновременно, сразу, одним усилием, с минимальными затратами – вот рациональность, свойственная природе! Именно так растения и должны жить.

Хорошо. Но остаётся вопрос: сколько в почвенной воде СО₂? Хватит ли его для фотосинтеза? Хватит, потому что не существует прохладной воды, не насыщенной газами. Дождевые капли, ещё не долетев до земли, превращаются в слабые растворы. Выпаренная дистиллировка [4] , оставленная открыто, уже через пару часов – раствор. А растворимость СО₂в 70 раз больше чем у азота, и в 150 – чем у кислорода. На два порядка! Угадайте, каким газом насыщена вода больше всего?

4

ДИСТИЛЛИРОВАННАЯ ВОДА – химически чистая вода. Получается в дистилляторах путём простой конденсации пара на холодную поверхность.

И насыщенность эта тем выше, чем вода холоднее и чем больше в воздухе углекислого газа. Расчёт показывает: в воздушных полостях луговой почвы может накапливаться до 3 % СО₂, и в раствор перейдёт до 100 мг/л – это очень много. Конечно, такая концентрация опасна для корней и микробов, и при этом почвенный раствор кислеет. Но одновременно он нейтрализуется – угольная кислота освобождает минералы из почвенных карбонатов, силикатов и гумуса. Это детально исследовали ещё до Овсинского.

Есть и ещё аргументы в пользу углеродно-почвенной гипотезы.

Известно: добавка углекислого газа в воздух теплиц увеличивает урожаи. Об этом защищена масса диссертаций, и вот что они сообщают. Рост содержания СО₂ вчетверо, до 0,12 %, усиливает фотосинтез вдвое и прибавляет четверть урожая. Подъём до 0,3 % – в десять раз – позволяет собрать полтора урожая. Дальнейшее насыщение воздуха СО₂ до 1 % урожай не увеличивает. А выше 1,5–2% урожай начинает резко падать: фотосинтез прекращается.

В чём тут дело? По-моему, всё логично. Пока углекислый газ растёт до 0,3 %, он, с одной стороны, больше насыщает почвенную воду, а с другой – ещё не мешает удалению СО₂ из клеток. Поэтому, защищая огород от ветра, ставя бродящие бочки или добавляя органику, мы помогаем растениям. Но после критического уровня (1,5 %) доля СО₂ в воздухе уже такова, что вообще не даёт ему выходить из цитоплазмы – растение отравляется своим СО₂. И тогда оно блокирует всасывание и прокачку растворов – замирает, пережидая стресс.