Бледно-зеленый до желтого. 6 страница
Снова мы видим сдвиг процентного содержания от нижней границы к здоровому среднему значению, хотя не давалось никаких калийных удобрений. При высоком содержании органической субстанции процентное содержание растворимого калия уменьшается, однако недостаточности калия у растений не наблюдается. В этом своеобразие поведения калия, остающегося в органических соединениях нерастворимым. «Нерастворимость» же означает только «нерастворимость» для аналитических методов экстракции с использованием органических кислот: лимонной и уксусной кислоты, но не для корней растений с их подземной деятельностью. В корневой сфере растения развертывается жизнедеятельность с выделением кислот, ферментов, ростовых веществ, специальных микроорганизмов, которая еще до сих пор недостаточно исследована и, во всяком случае, действует иначе, чем химические методы экстракции.
Можно провести тотальный анализ, чтобы определить общее содержание в почве калия, который, однако, очень дорогой и трудоемкий. Но при этом выступают весьма гротескные отношения. Значительные различия наблюдали мы в одном канадском институте; Там; обычные методы определения растворимого калия показали только наличие его в виде микроэлементов, тогда как общий анализ выявил его наличие 110000 кг/га. Естественный вопрос: сколько может из этих запасов использовать растение? Попутно заметим, что недостаточным здесь является также анализ Нейбауэра, поскольку он работает только с молодыми растениями, тогда как селективная деятельность у старых растений совсем другая. Единственный надежный сейчас метод определения недостаточных явлений, это «диагноз» по самим растущим растениям до стадии созревания и определения минерального содержания растительных тканей (листья ведут себя иначе, чем зрелая ткань семян). Эти методы являются эмпирическими. В научной литературе последних десятилетий находится множество ошибочных выводов, сделанных на основе незнания биологических почвенных отношений. Почвы с высоким содержанием гумуса ведут себя иначе, чем почвы с низким содержанием гумуса. Где вы найдете в литературе при каждом анализе почвы данные о влажности, об органическом составе почвы, о живой почвенной деятельности и времени года, когда проводился анализ почвы? Эти относительные значения имеют большой размах амплитуды колебаний. Пробы почвы иногда лежат по несколько дней, прежде чем они бывают обработаны, что, естественно, сильно изменяет отношения растворимости. Сюда добавляются различные явления выветривания подпочвенных камней.
Теперь вернемся к нашим наблюдениям. В отношении растворимости калия сырые почвы страдают больше всего, за исключением почв с высоким содержанием гумуса (5%). В сухие годы на почвах с хорошим дренажем содержание растворимого калия увеличивается на 100%. При других условиях сохраняется достигнутое состояние. Следует учитывать тот факт, что сухие почвы с высоким содержанием гумуса в сухие годы часть калия имеют в состоянии, недоступном обычным аналитическим методам. Поэтому наши количественные данные только относительны. И все же можно установить, что нет недостаточности калия как, у отдельных .растений, так и в общем урожае.
Контроль отношений влажности (то есть выветривания) имеет огромное значение. Этим объясняется, почему после сухой зимы 1953/54 гг. на полях с высоким органическим содержанием мы наблюдали уменьшение состава калия, тогда как средние почвы при средних условиях обнаруживали прирост калия в среднем классе. За исключением калия в навозе и в зеленом удобрении, на предприятии не применялись никакие другие калийные удобрения. И все же сегодня, спустя 10 лет, состояние калия лучше, чем вначале. Прирост калия произошел вследствие бактериального растворения и выветривания камней в почве. Поэтому при живой почве не бывает недостаточности калия. На мертвых почвах, вымытых глинистых почвах, отношения могут быть иными.
Во всяком случае, калий, содержащийся в удобрении, не может обеспечить постоянное равновесие в отношении калия. Некоторые поля после удобрения навозом обнаруживают прирост калия, другие нет. Почвенная жизнь сама оберпечивает прирост.
Изменения в отношении фосфатов. Изменения в отношении растворимых фосфатов характерны при различном содержании гумуса и зависят от состояния дренажа. Утилизация фосфатов. является функцией а) от общего количества и резервов в почве; б) от применяемых удобрений; в) от почвенной жизни,. которая делает фосфаты доступными, и от отношений влажности. Это, по крайней мере, важнейшие факторы.
IX. Процентный состав полей с различным количеством утилизированных фосфатов.
| кг фосфатов на гектар | ||||||||
| ниже 86 | ||||||||
| 86—170 | ||||||||
| выше 171 |
Очень характерны колебания растворимости фосфатов.
X. Колебания растворимых фосфатов при различном содержании органической субстанций, влиянии дренажа и погодных условий.
Направление движения полей по классам в процентах.
| вид дренажа | вид года | вперед | назад | без изменений | |||||||||
| % органической субстанции | |||||||||||||
| 1-3 | 3-4 | 4-5 | 5-6 | 1-3 | 3-4 | 4-5 | 5-6 | 1-3 | 3-4 | 4-5 | 5-6 | ||
| плохой | сырой | н | |||||||||||
| плохой | средний | н | н | н | |||||||||
| плохой | сухой | ||||||||||||
| хороший | сырой | н | н | н | н | н | н | ||||||
| хороший | средний | ||||||||||||
| хороший | сухой | н | н | н |
При плохом дренаже в сырые годы и при всяком состоянии гумуса движение вперед и назад одинаковы. Улучшение состояния фосфатов при сырых почвах достигается только посредством применения фосфатных удобрений, неважно в какой форме (при этом следует предпочесть органические и не кислые фосфаты). В сухие годы на обычно влажных почвах, напротив, происходит заметная утилизация фосфатов, особеннo при 1—3, 3—4 и 5—6 % содержании гумуса. Мы подчеркиваем «утилизированный», поскольку не всякий прирост держания фосфатов в кг/га можно объяснить применением удобрений.
За исключением единственного случая, мы не видели полей, где применение фосфатных удобрений (суперфосфата) давало бы прибавление растворимого фосфата при анализе почвы. В годы когда применялось удобрение фосфатами, наблюдалось даже понижение растворимых фосфатов в почве. Они в почве становились нерастворимыми и теряли свою способность к раскрытию. Как показывают наши наблюдения и наш опыт, раскрытие лежащих в почве фосфатов является важнейшей задачей почвенной жизни, это происходит посредством кислот. Постоянное нарастание содержания растворимых фосфатов в почве предприятия является следствием почвенной жизни и органического улучшения. О возможности оживить почву и улучшить растворимость см. публикации автора.
Значительное нарастание растворимых фосфатов, особенно в последние годы, наблюдалось при применении «компост-стартера», то есть, если им обрабатывался навоз. На этих полях вообще не применялось минеральных искусственных удобрений. Было бы интересно определить общее содержание фосфатов в почве, чтобы получить представление о резервах фосфатов в почве. Но анализы такого рода слишком дороги и занимают много времени, так что они могут быть проделаны только в отдельных случаях. Государственные опытные станции и локальные государственные советники по сельскому хозяйству обратили внимание фермеров, ведущих молочное хозяйство в штате Нью-Йорк, на то, что на протяжение многих лет происходит чрезмерное удобрение фосфатами, которые скапливаются в почве. Поэтому достаточно 32 кг растворимых фосфатов на гектар. Но такое количество содержится в нормальном навозе. Наш опыт согласуется с этими данными. Как общее правило в наших условиях можно сказать, что почвы с хорошим дренажем в сухие годы поддерживают благоприятное содержание фосфора, тогда как во влажные годы почвы страдают, особенно при низком содержании гумуса.
Изменение кальциевого состояния.
Все почвы нашего предприятия имеют низкий показатель для кальция, хотя не наблюдается кальциевой недостаточности в растениях, корме и у животных. (Область относится к ранне-кайнозойской формации с гранитными камнями и валунами ледникового периода, а также аллювиальной глиной и осыпями, то есть образованиями, возникшими задолго до юра и мела). Наш анализ распространяется только на обменный кальций и мы приводим только такие данные, а не общее содержание кальция. После окончания дренажных работ некоторые поля, в особенности же садовый участок, показали высокое содержание кальция, возросшее, хотя мы не делали добавок кальция. В сырые годы и на сырых полях мы наблюдали сильное убывание обменного кальция. Даже если применять 2,5 тонн извести на гектар, анализ на таких полях обнаруживает только следы обменного кальция. Поэтому анализ обменного кальция при неблагоприятных почвенных условиях и недостаточной почвенной жизни может привести к ошибочному мнению об абсолютной недостаточности кальция.
Ежегодное перекармливание кальцием имеет очень типичные последствия: образование твердой почвы, покрытой коркой.
Автор вспоминает один случай в Голландии, когда он был там несколько лет тому назад. Опытная станция на востоке Голландии потребовала, чтобы кислые луга ежегодно обрабатывались известью, в точности по правилам нейтрализации. В последующие годы почвы были такими же кислыми и так же бедны кальцием, как и до этого. Так прошло несколько лет. Начали копать канавы и нашли весь кальций в глубоких слоях почвы, недоступных для корней растений.
В действительности же глубина залегания кальция определялась уровнем моря, когда в прошлом начала образовываться земля. Это типичный случай отложения кальция в почве и вертикального химического вымывания. Также общеизвестны условия на меловых холмах южной Англии и известковой формации юры в Швейцарии, где находятся бедные кальцием культурные почвы, однако, на глубине 15—20 см наталкиваются на известняки.
Поэтому кальциевая проблема концентрируется на вопросе, в состоянии ли почва мобилизовать кальций с помощью жизни в корневой области растения. Поскольку на наших почвах закисливание убывало, а многие почвы стали нейтральными, несмотря на низкое значение показателя обменного кальция, не было необходимости вводить кальциевую программу. Мы только вначале применяли кальций, а именно, не более 2,5 тонн на гектар, поскольку такое количество считалось обязательным программой «Soil Conservation Service»,. если фермер хотел рассчитывать и на другую поддержку государства. Если фермер не применял извести, то на него косо смотрели и считали плохим фермером, то есть не достойным поддержки. Мы заявили, что в наших условиях гораздо более необходимы дренажные работы, но нашли мало понимания, и большинство дренажных работ пришлось проводить за свой счет. В последние же годы не применяли кальция. Иначе обстоит дело с магнием. Этот элемент представляет естественное равновесие к кальцию, он должен находиться к нему в отношении 1:3 и лечит кальциевые повреждения. Д-р Штайнер в дискуссии для фермеров, работающих по биологически-динамическому методу, предложил для перестройки основополагающий курс калийно-магниевых мероприятий. Сегодня мы понимаем это лучше, чем тогда. Магниевая недостаточность в восточных штатах США стала обычным явлением. Если и хотят применять кальций, то, по крайней мере, нужно применять кальций с содержанием магния (доломит) в качестве профилактики магниевой недостаточности и кальциевых повреждений. Автор не догматически подходит к этим проблемам и руководствуется реальными отношениями. Во многих случаях разумное известкование, с применением навоза и компоста, и оживление почвы посредством возделывания клевера и люцерны быстро и легко приводят к улучшению закисленных лугов и ускоряют перестройку. Эти факты не следует оставлять без-внимания. Только следует в этих вопросах соблюдать меру. Во всяком случае, известкование не должно производиться тоннами.
То, чего мы опасаемся при применении кальция, это закрытие почвы, отвердевание ее и образование корки, ухудшение проветривания и отложение микроэлементов. Например, столь важный для люцерны бор вследствие известкования становится недейственным.
Но поскольку данная книга должна только сообщать о фактах, мы не будем вдаваться далее в теоретические рассуждения.
XI. Процентный состав полей с различным содержанием обменного кальция.
| кг обменного кальция на га | ||||||
| ниже 450 | 61* | |||||
| 450—1100 | - | - | ||||
| 1100—2200 | 32** | 36** |
* С применением известкования, особенно в предшествующие годы.
** Без известкования.
В годах 1948 и 1949, за исключением пяти полей, кальций полностью откладывался. Это были очень сырые годы. Движение вперед и назад здесь также весьма поучительно.
XII колебания состава кальция при различном содержании : гумуса и под влиянием дренажа и климата.
| вид дренажа | вид года | вперед | назад | без изменений | |||||||||
| % органической субстанции | |||||||||||||
| 1-3 | 3-4 | 4-5 | 5-6 | 1-3 | 3-4 | 4-5 | 5-6 | 1-3 | 3-4 | 4-5 | 5-6 | ||
| плохой | сырой | ||||||||||||
| плохой | средний | н | н | н | |||||||||
| плохой | сухой | ||||||||||||
| хороший | сырой | н | н | н | н | н | н | ||||||
| хороший | средний | ||||||||||||
| хороший | сухой | н | н | н |
Значительное движение назад, несмотря на кальцинирование, наблюдается особенно на сырых полях в сырые годы, а также, до определенной степени, в средние годы. На полях с плохим дренажем и сухие годы действуют благоприятно. Даже на полях с хорошим дренажем, особенно при низком содержании гумуса, сырые и средние годы действуют неблагоприятно. Поля с высоким содержанием органической субстанции предпочтительней. Можно вывести следующее заключение (к которому следует относиться осторожно, а не огульно); когда хотят укрепить обменный кальций в его действии, почвы нужно прежде всего защитить от влаги. Другими словами, кальций не выносит сырых полей. Даже если он присутствует в больших количествах, его нужно оберегать от стоячих вод.
Колебания в отношении содержания почвенных бактерий.
Определение числа почвенных бактерий сегодня еще не всегда сопровождает анализ почвы. Это доступно только опытному персоналу лабораторий. Методы подсчета весьма различны, поэтому числа, приводимые в различных публикациях, нельзя непосредственно сопоставлять друг с другом. Наши числа относятся только к нашему методу. Поскольку автор на протяжение многих лет интересовался миром маленьких живых существ в почве я исследовал отношение его к образованию гумуса, он выработал особые методы в биохимической лаборатории (Threefold. Farm, Spring Valley, N. Y.) для рассчета почвенных организмов, которые особую роль играют при образовании гумуса и компостировании. Насчитывается тысячи видов почвенных организмов. Однако важнейшими из них являются только некоторые. Эти немногие организмы тщательно исследованы и определены в их мельчайших свойствах. Однако наши работы в этой области мы еще не опубликовали. Попутно можно заметить, что примерно половина известных нам важнейших организмов в научной литературе еще не описана. Наша лаборатория проводила регулярные исследования бактерий в связи с анализом почвы и нашла, что результаты их позволяют лучше судить о жизненном состоянии и тенденциях почвы, чем химический анализ. Если бы эти исследования не были такими длительными, они могли бы применяться всеми. Но бактериальные исследования остаются нелюбимыми на самих сельскохозяйственных учебных пунктах, что вполне можно понять из их природы. Только после открытия антибиотиков интерес к ним повысился. Однако числа, полученные с помощью этих методов, прямо не сравнимы с результатами. других методов. Для сравнения можно привести следующие данные: число 100 миллионов аэробных организмов на грамм пробы почвы низко, 250 миллионов — это среднее значение, 500 миллионов соответствует лучшим, целинным, естественным гумусовым почвам. В компосте, особенно приготовляемом по нашему. способу, число до 50000 миллионов не является необычным. Другие методы в литературе дают более низкие числа, поскольку не удается вырастить большого количества бактерий в искусственной питательной среде. Эту проблему мы обсудим в. другом месте. Масштаб нашего сравнения — это сотни проб почв, взятых в различных частях света. Анаэробные бактерия представляют лишь часть от числа аэробных в хорошо проветриваемых окультуренных почвах. Хорошей нормой является 10 миллионов на грамм. Большее число нежелательно. Голое число — это только симптом. Нужно еще учитывать их вид, сколько бактерий различных видов, важны ли они для почвы и образования гумуса или нет, связывают ли они азот (NO3, NH3) разрушают (NO2, N2), переваривают ли они целлюлозу или белок, или являются вредными (H2S) организмами. То есть решающим является не только их количество, но и качество. Но эти подробности мы здесь обсуждать не можем.
Достаточно лишь упомянуть, что здесь, в нашей таблице, мы приводим только типичные и существенные организмы, а не такие, например, которые присутствуют в навозе (как coli), но которые не являются существенными для образования гумуса.
XIII Процентный состав полей в отношении типичных аэробных бактерий за обследуемый период.
| число бактерий в миллионах на г | I950 | |||||
| ниже 100 | ||||||
| 100—250 | ||||||
| выше 250 |
XIV. Сдвиг числа аэробных бактерий в отношении к составу органических субстанций при различном уровне влажности почвы и выветривания. Числа в таблице означают процентный состав полей в каждой группе
| вид дренажа | вид года | вперед | назад | без изменений | |||||||||
| % органической субстанции | |||||||||||||
| 1-3 | 3-4 | 4-5 | 5-6 | 1-3 | 3-4 | 4-5 | 5-6 | 1-3 | 3-4 | 4-5 | 5-6 | ||
| плохой | сырой | н | н | н | |||||||||
| плохой | средний | н | н | н | |||||||||
| плохой | сухой | ||||||||||||
| хороший | сырой | н | н | н | н | н | н | ||||||
| хороший | средний | ||||||||||||
| хороший | сухой | н | н | н |
Определение числа бактерий - это только часть большой группы исследований, проводившихся на протяжение многих лет. Из таблицы видно, что колебания для почв с низким содержанием гумуса больше, тогда как при высоком содержании гумуса устанавливается некий вид равновесия и насыщения. Это равновесие особенно наблюдается при благоприятных жизненных условиях. Если они, будучи достигнутыми, поддерживаются, больших колебаний не наблюдается. Это касается количественного обсуждения проблемы. Качественная оценка специфических видов — это совсем другой вопрос. При благоприятных условиях преобладают азотобактер, актиномицеты и другие, которых значительно меньше в кислых и заболоченных почвах. Русские .исследователи сообщали уже в 1911 году, что на лучших украинских почвах, которые в продолжение 80 лет давали хорошие урожаи зерновых, число бактерий было 800 миллионов на грамм; 80 % из них составляли азотобактер, остаток — актиномицеты. Таких отношений больше уже не существует на наших так называемых интенсивно культивируемых почвах. Здесь видно, какой вред приносят односторонние. методы хозяйствования. Отсюда становится понятным, почему большинство почв имеют низкое содержание гумуса.
Вернемся к нашим числам. При 1—3 % органической субстанции число бактерий на сырых почвах убывает, в сырые годы до 100%. В сухие и средние годы прирост составляет до 100%. С повышением содержания гумуса замедляется также рост, поскольку тогда равновесие приближается к максимально возможному числу. Исключение составляют поля с 5 % содержанием органической субстанции. Поля с плохим дренажем и высоким содержанием гумуса ведут себя неустойчиво и даже обнаруживают нисхождение, особенно в сухие годы (слабая биологическая активность). Большую роль играет структура .почвы и рН.
Благоприятно действует навоз, обработанный препаратами, и запахивание бобовых, часто в последующие годы больше, чем в первый год. Старые пастбища и луга, особенно такие, на которых исчез клевер, всегда имеют плохую бактериальную жизнь. Почвы с хорошим дренажем более всего теряют в сырые годы и лучше всего сохраняются в средние годы. Почвы с высоким содержанием гумуса страдают в отношении бактериальной жизни в сухие годы. На сырых полях с высоким содержанием гумуса в сухие годы ухудшается консервация,, почвенной жидкости.
Многие вопросы почвенной биологии еще не ясны и на них сегодня нельзя дать ответа. В кругах биологически-динамических фермеров еще наблюдается тенденция не признавать значение почвенных бактерий. Они основываются на замечании д-ра Штайнера, что присутствие бактерий он рассматривает более как «следствие», чем как «причину». Я согласен с этим, но, основываясь на результатах проводимых с 1924 года исследований, я не могу утаить, что в поведении почвенных бактерий вижу существенный фактор образования гумуса и разрушения гумуса. К тому же следует учесть, что эти открытия сделаны только 10-15 лет тому назад, тогда как до этого знание мира бактерий опиралось в основном на изучение патологических возбудителей болезни. Раньше было необычным говорить о «хороших» бактериях. Со времени монументальных работ Лениса (Loehnis) и Виноградского, за исключением изучения бактерий бобовых, в этой области за 15 лет мало что изменилось.
Однако для этой почвенной жизни нужно создавать благоприятные условия. Только разбрасыванием по земле каких-нибудь удобрений, даже навоза или компоста, без создания надлежащих условий, или довольствуясь только химической формулой, проблему не решить.
Например, необходимо не только точное значение NPK какого-либо органического удобрения, но также знать, в каком биологическом состоянии происходит его разложение. Также нужно знать, хорошо или плохо «воспринимает» определенная почва. Или, используя обычные выражения биологически-динамического образа мыслей, кроме биологического равновесия, нужно учитывать динамическое равновесие, если мы хотим с минимальными затратами достичь максимального эффекта.
Собрав весь опытный материал, мы получим следующую схему:
Тенденция к улучшению к ухудшению
Почвы в сырые годы при плохом дренаже 5 11
Почвы в средние годы при плохом дренаже 11 8
Почвы в сухие годы при плохом дренаже 12 5
Почвы в сырые годы при хорошем дренаже 7 5
Почвы в средние годы при хорошем дренаже 14 5
Почвы в сухие годы при хорошем дренаже 12 5
61 39
Пропорциональное отношение улучшения при плохом и хорошем дренаже составляет 28:33.
Пропорциональное отношение ухудшения при плохом и хорошем дренаже составляет 24:15.
В отношении к содержанию органической субстанции:
XV. Число улучшений и ухудшений
назад вперед назад вперед назад вперед назад содержание органической субстаниции в %