Зеркало ландшафта
Шрифт:
Как уже отмечалось, забирая из почвы пищу и воду, растения одновременно изменяют ее. Иногда под их влиянием в почве образуются ядовитые для некоторых растений вещества. Но почва приходит на помощь растениям. Она обладает одним важным свойством — буферностью. Когда прыгуны в высоту преодолевают планку на высоте двух метров, то для мягкого приземления с другой стороны планки кладут поролоновые маты. Это буфер, который предохраняет спортсмена от травмы. Составляющие почву минералы и микробы служат буфером, предохраняющим ее от быстрого изменения. При неразумном вмешательстве человека могут резко ухудшиться почвенные свойства, даже если
Так случилось у Либиха: внесение удобрений без учета свойств привело к «отравлению» почвы. Потом постепенно она «оправилась», но долгое время урожаи были низкими. Профессор МГУ Е. П. Троицкий говорил: «Нет вредных веществ, есть вредные концентрации». Аналогично высказывался известный химик и врач Парацельс. Он говорил, что все может быть и ядом, и лекарством — это зависит от дозы. Мы знаем множество случаев отравления людей лекарствами, принятыми в повышенной дозе. Подобное происходит и с почвой. Избыток в ней даже полезных для растений веществ может оказаться ядом для микроорганизмов и растений. Почва не успевает «переварить» эти вещества, перевести их в «удобную» для растения форму, и они могут погибнуть. Поэтому изучение свойств почв — обязательное условие земледелия, без их знания нельзя повысить урожаи.
* * *
Почва как живой организм имеет свой возраст, поэтому ее называют историческим телом.
Сто тысяч лет назад на нашей планете начался ледниковый период. Ледник, наступавший из Скандинавии, уничтожил все существовавшие до него ландшафты. Несколько раз ледник отступал и снова наступал, а в межледниковые периоды вновь развивался растительный покров и образовывались почвы. Но новая стадия оледенения приводила к гибели ландшафтов межледниковья. Еще сейчас в обнаженных карьерах встречаются погребенные более поздними наносами почвы межледниковых стадий.
Одиннадцать тысяч лет назад кончился ледниковый период. Ледник растаял. На многих территориях, и в частности на Восточно-Европейской равнине, после таяния ледника были переотложены принесенные ледником пески, суглинки, глины. На этих породах поселились растения, образовались почвы. И вот уже одиннадцать тысяч лет существует здесь почвенный покров и столько - же лет в отдельных местах рождаются и умирают почвы. Например, сто пятьдесят лет растет на одном месте сосна или ель. Приходит время, и дерево падает, выворачивая с корнями почву. Образуется яма, на дневную поверхность выходят нижние горизонты почвы, а иногда так называемая материнская порода, из которой почва образовалась. Постепенно яма зарастает, в ней поселяются новое дерево или другие растения, и через несколько десятков лет образуется такая же (или почти такая же) почва.
Почвенный покров существует столько, сколько существует данный ландшафт. А отдельные участки почвы, или, как их называют, почвенные индивиды, из которых состоит и почвенный покров, живут сто — двести лет.
Так как почва «смертна», то неправильное ведение хозяйства может ускорить эту смерть. Вспахивая почву, мы разрыхляем верхний, богатый питательными веществами горизонт. При определенных условиях, например сухая ветреная весна, его легко может развеять ветер и снести вода. Начнется эрозия, этот страшный бич сельского хозяйства. Подсчитано, что ежегодно в реки, озера и моря сносится из почвы столько питательных веществ, сколько вырабатывают все заводы мира, производящие минеральные удобрения, за десять лет, Правильная организация территории, разумная
Для борьбы с насекомыми и сорняками часто применяют яды, казалось бы безвредные для возделываемых растений. Но к сожалению, вместе с вредными насекомыми часто гибнут и полезные. Кроме того, яды могут накапливаться в почве и водоемах, перейти в растения и в конечном счете в пищу человека (известен такой пример: многолетнее применение ядов в садах Голландии привело к накоплению в почве, а затем и в плодах мышьяка). Некоторые химикаты, давая большую прибавку в урожае, могут препятствовать синтезу витаминов в растениях.
Восемь тысяч лет человек обрабатывает почву. Но только сто лет ученые детально изучают ее свойства. И они многого достигли. Знание почв позволило намного повысить урожай культур, и в частности пшеницы (с 5—7 центнеров с гектара в начале XIX века до 20—40 центнеров с гектара в наше время). Но способы обработки почвы за это время изменились не так уж сильно. Остался тот же принцип — вспашка земли.
Надо сказать, что обработка почв до сих пор еще теоретически обоснована недостаточно. Мы знаем, что у почвы есть так называемое состояние спелости, когда она содержит достаточное количество воды и прогрета солнцем. Такая почва готова для обработки. Но спелость — состояние мимолетное. Иногда оно длится буквально несколько часов. И подобно тому как груша несъедобна в недозрелом и перезрелом состояниях, так и почва не годится в обработку, если она «неспелая» или «переспелая».
Если учесть, что каждый год человечество переворачивает при вспашке гору земли объемом с Эльбрус, то станет понятной забота о новых методах обработки почвы. Нас уже не устраивает дедовская скорость вспашки 8—10 км/час. Но повышение скорости требует изменения почвообрабатывающих орудий. Наверное, решение этого вопроса лежит в поисках совершенно новых форм и методов обработки.
В научной литературе обсуждаются различные новые способы обработки почв. Это и применение специальных дисковых плугов, и разрыхление почвы жидким воздухом (жидкий воздух накачивают в верхний слой почвы, он нагревается, расширяется и разрыхляет почву), и некоторые другие.
Ультразвук способен быстро разрыхлять почву, но одновременно способен убить ее живое население: микробов, червей. Однако, зная характер связей между животными, растениями и почвой, можно уже после обработки внести в почву нужные микроорганизмы и соответствующих животных. Возможно, уже в ближайшем будущем «задействуют» биологические станции, на которых будут разводить фауну и флору, необходимые для данных почв и данных культур: пшеничных, овощных и т. д. Увеличение скорости выветривания почвенных минералов с помощью внесения живых организмов, ферментов или других катализаторов также может быть совершенно новым способом обработки.
В связи с интенсификацией сельского хозяйства в ряде стран получили применение искусственные почво-смеси в парниках и теплицах, а также гидропоника.
Теоретически возможны многоэтажные оранжереи с искусственным освещением. Но какая среда будет играть роль искусственной почвы? Водный раствор? Он удобен, но годится не для всех культур. Кроме того, почва должна быть достаточно буферна к воздействию растений, обладать способностью «саморегулировки». И может оказаться, что проблема создания искусственной почвы окажется аналогичной проблеме создания искусственного «человека-робота».