Представьте: безбрежный океан азота прямо у вас над головой – бесплатный, неисчерпаемый, подаренный самой атмосферой. Но год за годом мы, словно одержимые, тратим миллиарды на его синтетические копии, которые медленно, но верно отравляют нашу почву, наши реки, нашу жизнь.
Почему так происходит?
Сегодня мы вместе погрузимся в эту загадку, разгадаем её и, самое главное, узнаем, как вернуть земле её изначальную, природную силу, опираясь не на химию, а на мудрость самой Природы и её невидимых, но могущественных помощников – микробов.
Готовы ли вы к настоящей азотной революции на ваших полях и грядках?
Начало статьи. Азот: Обоюдоострый меч I. Кристин Джонс
Сила Команды: Залог азотного изобилия
Мы с вами уже поняли, что микробы-диазотрофы и грибы-микоризообразователи играют абсолютно ключевую роль в обеспечении растений азотом из воздуха. Но они не действуют в вакууме, в изоляции. Их эффективность и слаженность работы напрямую зависят от того, какие растения растут вокруг, кто их соседи. Доктор Кристин Джонс особо подчеркивает важность командной игры и силу растительного разнообразия.
Я уже неоднократно отмечала в наших предыдущих беседах, что микроорганизмы играют ключевую роль в усвоении растениями питательных веществ, составляя примерно 85–90% всего процесса. Подчеркну, что этот процесс именно "опосредован", поскольку мне нравится использовать научную терминологию.
Суть в том, что даже при внесении в почву синтетических минеральных удобрений, они, как правило, не могут быть усвоены растением в неизменном виде. Необходима предварительная биохимическая трансформация, осуществляемая микробиомом, окружающим растение. Таким образом, микробы играют важнейшую роль в питании растений.
Как я упоминала ранее, для оптимального функционирования системы необходимо разнообразие микроорганизмов, обитающих в различных "отсеках" или нишах, как в почве, так и в самом растении. Микробы должны присутствовать в ризосфере, непосредственно вокруг корней. Необходимы микробы-эндофиты, живущие внутри стеблей, листьев, плодов и цветков. Идеально, когда растение включает в состав семян наиболее важные для себя микроорганизмы, передавая их следующему поколению в качестве своего первичного микробиома.
В идеале, среди этого разнообразия микробов должны быть бактерии и археи, способные фиксировать атмосферный азот. И они, безусловно, будут тесно взаимодействовать с множеством других микроорганизмов в этом сложном почвенном социобиоме, ведь в природе не бывает так, чтобы какой-то один вид микроба действовал в одиночку.
Именно в этом заключалась проблема многих предыдущих исследований. Проводились исследования, направленные на выделение отдельных видов или даже штаммов азотфиксирующих бактерий, которые якобы лучше других фиксируют азот, даже внутри одного и того же вида. Но многие из этих попыток оказались безрезультатными.
Нельзя просто взять и внести один-единственный вид бактерий в почву, на семена или опрыскать им растения и ожидать, что он в одиночку сможет эффективно функционировать. Бактерии, как и люди, должны работать слаженной командой. Бактерии, археи и грибы – все живое, что обитает в почве, работает только вместе, сообща. Это и есть настоящий социобиом. Необходимо создать подходящие условия для совместной, кооперативной работы всех этих разнообразных микроорганизмов. И тогда мы обязательно получим желаемый результат – здоровые растения и плодородную почву.
Микромир под нашими ногами – это не армия одиночек, а сложнейшая социальная сеть, настоящий социобиом. Поэтому попытки изолировать одного "супергероя" (например, самый эффективный штамм азотфиксатора) и ожидать от него чуда в полевых условиях – абсолютно бесполезны. Нужна целая команда разнообразных игроков. И эта команда работает лучше всего, когда вокруг неё царит разнообразие – разнообразие растений.
Важно помнить, что для достижения максимальной эффективности почвенных процессов необходимо разнообразие видов растений, обладающих различными функциональными признаками. Иными словами, растения, которые мы высаживаем, должны принадлежать к разным ботаническим семействам.
Дело в том, что если микробиомы всех растений в сообществе очень похожи (например, в монокультуре пшеницы, кукурузы или газонной травы одного вида), то это оказывает негативное влияние на усвоение питательных веществ. Схожие микробиомы начинают конкурировать друг с другом за ресурсы, включая азот.
Однако, если в сообществе произрастают растения с несхожими микробиомами, относящиеся к разным ботаническим семействам и обладающие разными функциональными признаками, возникает положительная обратная связь, стимулирующая усвоение питательных веществ. Растения начинают обмениваться питательными веществами через общую микоризную сеть и активно помогать друг другу.
Например, растения с глубокой стержневой корневой системой могут извлекать минералы из глубоких слоев подпочвы, в то время как растения с мелкой мочковатой корневой системой не имеют доступа к этим элементам, особенно к дефицитным микроэлементам. В результате, дефицитные вещества могут быть переданы нуждающимся соседям через микоризную сеть, но только при условии, что у этих растений-соседей микробиомы отличаются.
Именно поэтому так важно обращать внимание на функциональные группы растений. В наших смесях – будь то травосмеси для пастбища, покровные смеси для улучшения почвы или растения-компаньоны в огороде – необходимо стремиться к наличию растений из разных ботанических семейств. Это позволит достичь наилучших результатов с точки зрения естественной фиксации азота и общего здоровья агроэкосистемы.
Вот это да! Оказывается, в монокультуре растения ведут себя как эгоистичные конкуренты, а в разнообразном сообществе – как щедрые кооператоры! Они делятся дефицитными ресурсами через общую подземную грибную сеть.
Это можно сравнить с тем, как если бы соседи по многоквартирному дому не ругались из-за парковочных мест, а свободно делились друг с другом продуктами, инструментами и помощью.
Ключ к этой удивительной кооперации – разнообразие, причём не просто видовое, а именно функциональное – растения должны быть из разных семейств, с разными "привычками" и "потребностями". Кристин приводит поразительный наглядный пример из Канады.
Сейчас я приведу практический пример, демонстрирующий этот принцип в действии. Я лично наблюдала это на демонстрационном участке покровных культур, расположенном на одной из исследовательских ферм в провинции Онтарио, Канада. Там были заложены опытные полосы шириной около 18 метров, на которых были высажены разнообразные виды покровных культур, как в виде монокультур (каждый вид отдельно), так и в различных смесях, включавших до 12 компонентов.
На фотографии мы видим масличную редьку, выращенную в монокультуре. Важно отметить, что на все опытные участки вносилось одинаковое базовое NPK удобрение. То есть, редьку удобряли стандартным образом, но, как видно по бледной окраске листьев, она испытывает сильный дефицит азота.
На фотографии справа, непосредственно рядом с редькой, высажена смесь той же редьки с небольшим добавлением овса, подсолнечника и фацелии. Посев был произведен одновременно, на той же почве и в тех же условиях.
Здесь листья редьки красивые, крупные и насыщенно-зеленые. Овес легко узнаваем. Вот характерное растение фацелии, а вот молодой подсолнечник. Хочу подчеркнуть, что количество других растений невелико, они присутствуют в виде небольших вкраплений. Но в данном случае у нас представлено четыре разных ботанических семейства.
В ходе исследования ученые рассматривали различные комбинации и смеси, но не делали особого акцента на функциональной несхожести растений (принадлежности к разным семействам). Просто случайно получилось так, что в этом конкретном варианте смеси оказалось четыре семейства растений, и результат налицо – у редьки нет явных признаков недостатка азота.
Еще одна интересная деталь: в этой смеси нет ни одного бобового растения! У нас есть подсолнечник (семейство Астровые), овес (семейство Злаковые), редька (семейство Капустные) и фацелия (семейство Бурачниковые). Бобовых нет, а дефицита азота тоже нет.
При сопоставлении этих двух фотографий становится очевидной колоссальная разница в состоянии растений. Растения в смеси были намного крупнее, мощнее и явно не страдали от недостатка азота, несмотря на то, что весь опыт получил одинаковую базовую дозу азотного удобрения.
Одна и та же редька, одна и та же почва, одно и то же базовое удобрение. Но в гордом одиночестве монокультуры, она выглядит бледной, чахлой и явно недополучает азота. А в компании всего лишь трёх других видов растений из разных семейств, причем безо всяких бобовых, она пышная, здоровая и насыщенно-зелёная.
Это невероятно наглядное доказательство огромной силы растительного разнообразия. Оказывается, одни и те же почвенные ресурсы используются гораздо эффективнее, когда растения работают слаженной командой, а не конкурируют друг с другом. Кристин подводит итог этому важному наблюдению.
Использование высококонцентрированных минеральных удобрений – это, по сути, просто попытка заменить или компенсировать отсутствие растительного разнообразия в агроэкосистеме.
Так что нам, на самом деле, будет не так уж и сложно полностью отказаться от внесения синтетического азота, как только мы начнём серьезно смотреть в сторону увеличения растительного разнообразия на наших полях и участках.
Это поистине революционная мысль! Вместо того чтобы тратить деньги на покупку химических удобрений, мы можем буквально "вырастить" себе необходимый азот, просто посадив правильную, разнообразную команду растений. И это не просто слова или отдельные наблюдения. Знаменитый Йенский эксперимент по биоразнообразию в Германии убедительно подтверждает этот вывод на строгом научном уровне.
Йенский эксперимент по биоразнообразию – это долгосрочный проект, который я часто упоминаю, поскольку он предоставил ценнейшую информацию о роли разнообразия в экосистемах.
В Йене ученые проводили интересный эксперимент: они высаживали на разных участках разное количество видов растений – 1, 2, 4, 8 или 16 видов. При этом они старались, чтобы среди этих растений обязательно были представители четырех основных групп: злаки (например, пшеница или рожь), бобовые (например, горох или фасоль), а также высокие и низкие травы (не относящиеся к бобовым).
Ученые измеряли много разных показателей: сколько всего выросло растений (урожайность), сколько прилетело полезных насекомых (опылителей и тех, кто ест вредителей), насколько активны микробы в почве, сколько воды в почве, сколько в ней углерода и азота.
На фотографии вы видите, как выглядят эти участки, где проводили эксперимент. Сегодня мы говорим об азоте и о том, как он влияет на растения.
Ученые сажали на участках разное количество видов растений: где-то один вид, где-то два, где-то больше – до 16 разных видов. Важно, что среди этих растений всегда были представители четырех основных групп: злаки, бобовые, высокие травы и низкие травы.
На эти участки вносили разное количество азотных удобрений: совсем не вносили, вносили среднее количество (112 кг на гектар) или много (224 кг на гектар). То есть, вариантов было очень много: например, участок с одним видом растений, на который не вносили азот, участок с одним видом растений, на который вносили среднее количество азота, и так далее, до участка с 16 видами растений.
Какой же основной вывод был получен в результате этого многолетнего эксперимента в отношении азота? Ученые обнаружили, что участки с высоким уровнем разнообразия (8 или 16 видов растений, представляющих 4 функциональные группы) БЕЗ ВНЕСЕНИЯ АЗОТА производили больше биомассы, то есть давали больший урожай зелёной массы растений, чем участки с низким разнообразием (1 или 2 вида), которые получали максимальную дозу азота – 224 кг N/га в год!
Представьте: монокультура, даже щедро удобряемая азотом (224 кг N/га в год), не способна произвести столько же биомассы, сколько разнообразный поликультурный участок БЕЗ ЕДИНОЙ КАПЛИ СИНТЕТИЧЕСКОГО АЗОТА!
Этот поразительный результат был неоднократно воспроизведен и подтвержден во многих других экспериментах по всему миру с разными культурами и в разных климатических зонах.
Например, в Ирландии проводятся масштабные исследования, в основном на пастбищах для овец, молочного и мясного скота. Там также обнаружили, что можно полностью исключить внесение азотных удобрений за счет поддержания высокого растительного разнообразия. Было показано, что даже огромная доза около 350 кг азота на гектар (что эквивалентно примерно 760 кг мочевины на гектар) не может обеспечить такой же продуктивности пастбища, как разнообразное растительное сообщество с представленными четырьмя функциональными группами, но без внесения азота.
Это просто невероятные результаты, которые должны заставить задуматься каждого! Разнообразное сообщество растений (8-16 видов из 4 функциональных групп) без единой капли синтетического азота оказалось более продуктивным, чем монокультура, щедро поливаемая удобрениями. Природа сама способна создавать и поддерживать плодородие, если мы ей не мешаем и даём необходимые инструменты – а главный инструмент здесь, как мы видим, это разнообразие. Кристин делает из этого очень смелый и далеко идущий вывод.
И я убеждена, и повторю это еще раз: будущее сельского хозяйства, несомненно, за поликультурами. Это относится ко всем аспектам сельскохозяйственного производства, без исключения. Я планирую рассказать об этом более подробно на следующей неделе, когда мы обсудим особенности ухода за садами и виноградниками.
Поликультуры – то есть смешанные посадки разных видов и семейств растений – вот магистральный путь к устойчивому, экологичному и высокопродуктивному земледелию будущего. Но как же нам встать на этот путь, если наши почвы уже серьёзно пострадали от многолетнего бездумного использования химии и практики монокультур?
Путь к Освобождению
Мы с вами уже убедились, что природа обладает удивительной способностью сама обеспечивать растения азотом, если мы создадим для этого правильные условия: поддержим разнообразный почвенный микробиом, будем заботиться о развитии грибной сети и, самое главное, обеспечим высокое разнообразие самих растений. Но что же делать тем фермерам и садоводам, чьи почвы уже ослаблены и разбалансированы десятилетиями интенсивного земледелия с применением химии? Доктор Кристин Джонс сначала объясняет, почему земледельцы вообще попали в эту опасную зависимость от азотных удобрений.
Если разнообразие и активность микробов в почвах значительно снижены, а это происходит из-за многих традиционных методов ведения сельского хозяйства... Давайте просто вспомним, что мы обычно делаем. Оставляем поля под чистым паром, то есть без растений. Нет растений – нет фотосинтеза, а значит, почвенные микробы голодают. Используем слишком много азотных удобрений, которые, как мы теперь знаем, нарушают баланс в почвенной системе и подавляют выделение корневых эксудатов (веществ, выделяемых корнями растений). А если мы подавляем выделение корневых эксудатов, микробы опять же остаются без питания. Применяем фунгициды (средства для борьбы с грибками). Что происходит с важнейшим грибным энергетическим каналом? Фунгициды его просто уничтожают. Используем пестициды (средства для борьбы с вредителями). Многие из них очень токсичны для почвенных обитателей. Если есть возможность, нам стоит всеми силами избегать использования пестицидов в сельском хозяйстве. И, конечно, неправильно управляем выпасом скота.
В любой из этих ситуаций, которые, к сожалению, встречаются повсеместно по всему миру почти на всех сельскохозяйственных почвах, естественная биологическая фиксация азота будет сильно подавлена или полностью заблокирована. Именно поэтому фермерам и пришлось в свое время массово использовать неорганические азотные удобрения. Они неосознанно подавили естественный процесс фиксации азота в почве и, возможно, даже не подозревали, что такая, казалось бы, безобидная вещь, как чистый пар, может так сильно навредить динамике азота и общему здоровью почвы в долгосрочной перспективе.
По сути, получается, что мы сами создали себе эту проблему, грубо нарушив естественные природные циклы. Мы ослабили и подавили почвенную жизнь, и теперь отчаянно пытаемся компенсировать возникший дисбаланс с помощью химических "костылей" в виде удобрений. Но как же выбраться из этой многолетней зависимости и вернуть почве её природную силу? Кристин предлагает вполне конкретные и последовательные шаги.
Как же нам вернуть почве здоровье и увеличить в ней разнообразие и активность микроорганизмов? Другими словами, как обратить процесс деградации вспять?
Решение простое: нужно последовательно устранить все те негативные факторы, о которых я говорила ранее. Прежде всего, необходимо обеспечить круглогодичное наличие живого зеленого покрова на почве, чтобы земля никогда не оставалась голой и беззащитной. Важно, чтобы этот покров был максимально разнообразным по видовому составу. Необходимо, чтобы в нем присутствовало не менее четырех различных семейств растений.
Особенно на начальном этапе, в период перехода к новым методам, когда мы только начинаем снижать дозы азотных удобрений, можно активно использовать различные биостимуляторы. Они особенно эффективны при обработке семян перед посевом. Биостимуляторы имитируют микробные сигналы, которые обычно присутствуют в здоровой и разнообразной почвенной экосистеме.
Как я уже подробно рассказывала, растения общаются с почвенными микробами посредством сложной системы химических сигналов. В свою очередь, микробы также используют свои биохимические сигналы для взаимодействия с растениями и друг с другом внутри своего сообщества.
Эти биохимические сигнальные молекулы в большом количестве содержатся в таких средах, как кишечник дождевого червя, компост или вермикомпост (продукт переработки органики червями). Мы можем приготовить водный экстракт из этих биологически активных материалов и извлечь из него сигнальные молекулы, или автоиндукторы, как их называют ученые, для обработки семян перед посевом.
Важно понимать, что мы не будем наносить на семена сами живые микробы (хотя это тоже возможно), а только сигнальные молекулы, выделенные из них. Семена воспримут эти сигналы как признаки богатой и разнообразной микробной среды и начнут выделять больше корневых эксудатов, чтобы поддержать эти "воображаемые" микроорганизмы. Тем самым мы запустим каскад позитивных процессов, направленных на восстановление микробного разнообразия и взаимной поддержки между растениями и микробами, а также между самими микробами.
Итак, первые и самые важные шаги на пути к оздоровлению почвы: обеспечить постоянный живой покров из максимально разнообразных растений (цель – минимум 4 семейства!) и использовать биостимуляторы (например, водные экстракты качественного компоста или вермикомпоста, гуминовые препараты) для "пробуждения" и активизации почвенной жизни, особенно на начальном этапе. Но что же делать с азотными удобрениями, от которых мы так зависим? Можно ли сразу от них отказаться? Кристин советует проявлять здесь большую осторожность и действовать постепенно.
Если вы долгое время применяли высокие дозы азотных удобрений, то, скорее всего, в вашей почве значительно снизилось количество естественных азотфиксирующих бактерий и архей. Для восстановления их популяции и активности потребуется время. С фосфором, как правило, такой проблемы не возникает, поскольку микроорганизмы, участвующие в мобилизации фосфора (фосфат-мобилизующие бактерии и грибы), способны быстро нарастить свою численность при создании благоприятных условий. А вот свободноживущим азотфиксаторам требуется больше времени для восстановления, обычно около трех лет.
Поэтому, если вы использовали много азота и не хотите столкнуться с резким падением урожайности в первый год перехода, разумно будет сократить привычное количество вносимого азота примерно на 20% в первый год. Важно не вносить его при посеве на семена или в непосредственной близости от них. Необходимо не только уменьшить общую дозу, но и изменить способ внесения, отказавшись от концентрированного внесения в почву. Лучше использовать внекорневые подкормки (опрыскивание по листу) или перейти на органические формы азота, такие как качественный рыбный гидролизат.
На второй год переходного периода можно сократить дозу синтетического азота еще на 30% от первоначальной. На третий год – еще на 50% от оставшегося количества (или полностью отказаться, если вы видите, что система справляется).
Пример расчета: допустим, вы привыкли использовать 112 кг азота на гектар. В первый год вы снижаете дозу до 90 кг/га. На второй год – до 56 кг/га. На третий год – до 28 кг/га.
В последующие годы, если вы по результатам наблюдений или анализов почвы чувствуете, что растениям требуется небольшая дополнительная подкормка неорганическим азотом, можно использовать очень низкую дозу, около 5,6 кг действующего вещества N на гектар, без существенного вреда для почвенного микробиома. Например, 5,6 кг N на гектар эквивалентны примерно 28 кг сульфата аммония на гектар, так как сульфат аммония содержит около 20% азота. Важно всегда учитывать процент действующего вещества азота в конкретном используемом вами продукте.
Кстати, сульфат аммония в таких малых дозах – относительно полезное удобрение, так как многие почвы, особенно удаленные от моря, могут испытывать дефицит серы, которая также важна для растений. Так что небольшое количество сульфата аммония не повредит. Я не утверждаю, что абсолютно все неорганические удобрения вредны. При использовании в очень низких, физиологически обоснованных дозах, они могут быть даже полезны.
Проблема в том, что в реальных сельскохозяйственных системах по всему миру, начиная, скажем, с 1970-х или 1980-х годов, люди постепенно увеличивали объемы используемых азотных удобрений. Сейчас применяются огромные, непомерные количества. Со временем дозы постоянно росли, потому что растения переставали адекватно реагировать на них из-за деградации почвы. Аграрии оказались в порочной ситуации, когда им приходится вносить все больше и больше удобрений, просто пытаясь получить хоть какой-то отклик или хотя бы сохранить прежнюю урожайность.
Основная идея заключается в том, что нам нужно последовательно сокращать дозы синтетического азота, но не обязательно полностью отказываться от него, если у вас нет такой цели. Если есть возможность использовать качественные аминокислотные формы азота, такие как упомянутый рыбный гидролизат или другие подобные органические продукты, они не будут так сильно подавлять функционирование почвенного микробиома, как неорганические соли. Но опять же, это не значит, что их нужно вносить в огромных количествах. Разумная норма внесения качественного рыбного гидролизата – около 10 литров на гектар. Мы не говорим о внесении огромных объемов даже этого продукта.
План действий становится предельно ясен: плавное, поэтапное снижение доз синтетического азота (примерно на 20% в первый год, затем еще на 30% во второй, и еще на 50% в третий, доведя до минимума), перенос основных азотных подкормок с почвы на лист (внекорневые опрыскивания), отдавая предпочтение органическим формам азота (например, рыбный гидролизат, экстракты водорослей, аминокислотные комплексы) или используя лишь минимальные "стимулирующие" дозы неорганики (не более 5-6 кг N/га), если это необходимо. И, конечно же, всё это должно сопровождаться постоянным контролем и наблюдением за состоянием растений.
Не забывайте регулярно проводить листовую диагностику или хотя бы визуально оценивать состояние растений, чтобы определить, нуждаются ли они в дополнительном азоте в данный момент. Если такая потребность есть, применяйте азот предпочтительно в виде внекорневой подкормки и только в тех случаях, когда это действительно необходимо по объективным показателям.
Со временем, по мере сокращения доз синтетических удобрений, активного внедрения растительного разнообразия и поддержания постоянного почвенного покрова, все эти элементы сложатся в единую картину, как кусочки пазла. Важно аккуратно собрать все эти элементы воедино, постоянно отслеживая ситуацию и оценивая результаты.
Если листовая диагностика показывает, что растениям действительно необходим азот, то внесите его, чтобы избежать потерь урожая в переходный период. Однако, внекорневая подкормка практически не повлияет на почвенный микробиом, а растения смогут быстро усвоить необходимый азот через листья.
Наша главная цель – сохранить функциональность всей системы и постепенно, плавно перейти к ситуации, когда вам вообще не потребуется использовать синтетический азот или его количество будет минимальным.
Переход к биологизированной системе – это марафон, а не спринт. Он требует терпения, внимательного наблюдения (листовая диагностика, оценка состояния растений) и готовности гибко корректировать свой курс в зависимости от обстоятельств. Но главный инструмент оценки – это не только данные из лаборатории, но и ваш собственный опытный взгляд на поле или грядку.
Вы обязательно заметите, как начнет преображаться ваша почва! Это станет одним из самых вдохновляющих моментов. Регулярно выходите на участок с лопатой, копайте небольшие ямки в разных местах и наблюдайте, как почва становится комковатой, образуются ли на корнях те самые ризосферные чехлики. Все эти признаки со временем дадут вам, как фермеру или садоводу, мощный позитивный сигнал о том, что почва здорова, а вся система работает слаженно, как и задумано природой.
Вы сами почувствуете гораздо большую связь с землей, с тем, что вы делаете. Вместо того чтобы механически вносить огромные количества удобрений, использовать пестициды, инсектициды и фунгициды для борьбы с вредителями, постоянно беспокоиться о вредителях, болезнях и растущих затратах, связанных с выращиванием урожая... Что, если рыночная цена на продукцию упадет? Что, если затраты превысят прибыль? Эта ситуация может быть чрезвычайно стрессовой для любого земледельца.
Но эту ситуацию можно кардинально изменить, превратив ее в приятный и вдохновляющий опыт – видеть своими глазами, как вы создаете плодородную почву и как растениям больше не нужны горы удобрений для получения хорошего и качественного урожая.
Теперь я с удовольствием отвечу на ваши вопросы.
Какой вдохновляющий и оптимистичный финал! Речь идет не просто о смене агротехники, а о глубокой смене самой философии земледелия, о возвращении к гармонии с Природой, об истинном удовольствии от процесса созидания живой, здоровой, плодородной почвы.
Этот путь не только экономически более выгоден в долгосрочной перспективе, но и приносит глубокое моральное удовлетворение и чувство сопричастности к чему-то важному и настоящему. Что ж, а теперь давайте послушаем, какие вопросы возникли у слушателей после такого насыщенного и познавательного доклада.
Вопросы и ответы
Давайте разберем самые интересные и практически важные моменты из сессии вопросов и ответов с доктором Кристин Джонс.
Что такое «фальшивый белок» (funny protein)?
Да, термин "фальшивый белок" – это, по сути, другое название для неполноценного белка. Этот термин был предложен моим коллегой, Джерри Брунетти, и он очень точно отражает суть явления.
Фальшивый белок формируется в растениях, когда они активно поглощают неорганический азот, например, из удобрений. Однако, в силу различных причин, таких как недостаток энергии или дефицит других необходимых элементов, растение не может завершить сложный биохимический процесс преобразования этого азота в полноценный белок. В итоге, значительная часть азота остаётся в растении в своей первоначальной, неорганической форме – в виде нитратов или аммония.
Как это проявляется на практике? Представьте, что вы отправляете образец такого растительного корма, например, сена или силоса, в лабораторию для стандартного анализа кормовой ценности. Лаборатория измерит общее количество азота в образце и умножит его на установленный коэффициент пересчета. В Австралии, например, этот коэффициент равен 6,25. То есть, лаборатория сообщит, что каждая единица найденного азота соответствует 6,25 единицам сырого протеина, или белка.
Например, если в образце обнаружено 2% азота, результат анализа покажет около 14% белка (2 * 6,25 = 12,5%, с округлением до 14%). Важно понимать, что этот азот может и не быть полноценным белком! Именно это мы и называем "фальшивым белком". Лаборатория формально укажет высокое содержание белка в корме, но на самом деле они измерили лишь общее содержание азота, включая его неорганические формы.
Мы постоянно сталкиваемся с этим явлением, особенно в образцах кормов с тех хозяйств, где активно применялись большие дозы мочевины или других азотных удобрений для стимуляции роста травы. Да, трава действительно растёт быстрее, становится выше и зеленее. Но скот, питающийся такой травой, чувствует себя не лучшим образом и не демонстрирует высокой продуктивности. На самом деле, животным будет гораздо лучше на более низкой, но биологически полноценной траве, содержащей настоящие, полноценные белки, а не их суррогат.
Так что, "фальшивый белок" – это своего рода "лабораторная фикция", которая может ввести в заблуждение относительно реальной питательной ценности корма. Это как мираж в пустыне: выглядит многообещающе, но не утоляет жажду.
Вот оно как оказывается! Стандартный лабораторный анализ на "сырой протеин", которым часто оперируют агрономы и зоотехники, может сильно обманывать, показывая формально высокое содержание белка там, где на самом деле много бесполезного, а то и откровенно вредного для животных неорганического азота. Настоящее качество корма заключается в полноценных, легкоусвояемых белках, которые образуются только при здоровом, сбалансированном, естественном питании растений.
Насколько точен анализ растительного сока (SAP-анализ)?
Безусловно, анализ растительного сока, известный как SAP-анализ, нашел широкое применение в определенных сферах сельского хозяйства. Особенно он востребован в интенсивном овощеводстве закрытого грунта, например, в Европе, где в современных тепличных комплексах ежедневно производятся тысячи тонн овощей и зелени.
SAP-анализ – это высокоточный и оперативный метод, позволяющий отслеживать в режиме реального времени процессы, происходящие внутри растения. В некоторых высокотехнологичных хозяйствах анализ сока проводится практически ежедневно, что позволяет моментально корректировать состав питательного раствора, обеспечивая растения всем необходимым для оптимального роста и развития. Этот метод действительно предоставляет актуальную и быструю информацию о потребностях растения в питательных элементах в данный конкретный момент.
Однако, если ваша цель – восстановление и поддержание энергетического канала между растением и почвой, активизация почвенного социобиома, и вы внимательно наблюдаете за своими растениями, оценивая формирование ризосферы и почвенных агрегатов, то есть, стремитесь к оздоровлению системы в целом, то, скорее всего, вам не потребуется частое проведение дорогостоящего SAP-анализа.
В интенсивном овощеводстве, где высокая стоимость конечной продукции оправдывает существенные затраты на мониторинг, SAP-анализ может быть экономически целесообразен. Но если вы выращиваете полевые культуры (зерновые, масличные) или занимаетесь пастбищным животноводством, то, на мой взгляд, стандартного листового анализа, проводимого периодически в ключевые фазы развития, будет вполне достаточно для контроля ситуации.
И конечно же, не стоит забывать о самом ценном инструменте – ваших собственных глазах и опыте. Наблюдательность и знание своего дела всегда будут незаменимыми помощниками в оценке состояния растений и почвы.
Получается, SAP-анализ – это скорее инструмент для высокоинтенсивных, "заточенных" на максимальную продуктивность систем, где нужна буквально мгновенная реакция и ювелирная настройка питания.
Для большинства же полевых условий, а тем более для дачных участков, вполне достаточно обычной листовой диагностики в критические периоды и, что самое главное, внимательного наблюдения за состоянием самой почвы и растений.
Могут ли бактерии фиксировать азот для растений без бобовых?
Безусловно, я могу это подтвердить! Более того, современные исследования все чаще демонстрируют удивительный факт: хорошо сбалансированное растительное сообщество, включающее, к примеру, четыре функциональные группы растений (злаки, капустные, астровые и маревые), но при этом без бобовых, способно фиксировать из воздуха больше азота, чем аналогичная система с бобовыми культурами. Таковы последние научные данные!
Как это ни парадоксально, для достижения максимальной азотфиксации нам лучше обходиться без бобовых. Традиционно бобовые использовались, на мой взгляд, как своего рода "природный заменитель" азотных удобрений. При изначально разбалансированной системе (чаще всего это монокультура), функционирующей неэффективно, мы подсеваем бобовые, зная об их способности к азотфиксации благодаря симбиотическим бактериям – ризобиям. Это своего рода способ "подлатать" систему, вывести её из состояния острого азотного голодания, когда все остальные процессы нарушены.
Однако, когда вся система функционирует должным образом, когда достигнуто достаточное функциональное разнообразие в растительном сообществе, бобовые культуры, честно говоря, становятся излишними для обеспечения азотом. Более того, они даже могут в определенной степени вредить естественному процессу азотфиксации, возможно, конкурируя за ресурсы или нарушая баланс сигнальных молекул в почве.
Таким образом, вывод очевиден: бобовые не нужны, когда система функционирует оптимально благодаря разнообразию.
Удивительно, но факт, подтверждаемый наукой: в правильно функционирующей агроэкосистеме с достаточным функциональным разнообразием растений (4 и более семейства) бобовые не только не являются необходимостью для обеспечения азотом, но могут даже в некоторой степени мешать общему процессу! Система сама справится с азотфиксацией гораздо лучше без них, силами свободноживущих диазотрофов и других механизмов. Это еще раз со всей силой подчеркивает колоссальную важность именно функционального разнообразия, то есть присутствия растений из разных ботанических семейств.
Могут ли бактерии передавать азот растениям без грибов? И как увеличить количество грибов в почве?
Я считаю, что в здоровой почве соотношение биомассы грибов к биомассе бактерий (F:B ratio) должно быть больше 1:1. В идеале, я бы хотела видеть преобладание грибов над бактериями, например, в соотношении 2:1.
Но, отвечая непосредственно на ваш вопрос, да, бактерии безусловно могут передавать азот непосредственно растениям и без участия грибов. В здоровой, живой почве вокруг активно растущих корней всегда обитает множество бактерий, образующих целые биопленки, буквально окружающие молодые, активно поглощающие участки корней.
Если вы знакомы с вебинарами профессора Джеймса Уайта, он подробно рассказывает об удивительном процессе, когда клетки корневых волосков поглощают целые бактерии, содержащие азот, внутрь себя, а затем "переваривают" их, извлекая азот и другие питательные вещества. Это так называемый цикл ризофагии, о котором он говорит. Это один из подтвержденных способов прямого получения азота растениями от бактерий.
Кроме того, растения могут поглощать азотфиксирующие бактерии целиком и поддерживать их жизнедеятельность внутри своих тканей (в корнях, стеблях, листьях) в качестве эндофитов – полезных внутренних симбионтов. Таким образом, азотфиксирующие эндофиты могут работать непосредственно внутри растения, им не обязательно находиться снаружи, в почве.
Что касается второго вопроса, как увеличить количество полезных грибов в почве, ответ достаточно прост и логичен: нужно прекратить делать то, что им вредит, и начать делать то, что им помогает.
Во-первых, необходимо полностью отказаться от использования фунгицидов, которые уничтожают не только патогенные, но и полезные грибы. Во-вторых, следует свести к минимуму любую механическую обработку почвы (вспашку, глубокое рыхление), разрушающую тонкую сеть грибного мицелия. И, в-третьих, самое главное – поддерживать постоянный живой растительный покров из разнообразных растений. Именно корни живых растений, выделяя сахара (жидкий углерод), питают микоризные и другие полезные грибы. Чем разнообразнее растения, тем разнообразнее и обильнее будет грибное сообщество в почве.
Итак, да, бактерии способны напрямую снабжать растения азотом, например, через удивительный процесс ризофагии, когда корень фактически "поедает" бактерию и забирает её азот.
Однако грибы играют незаменимую роль в транспортировке энергии (сахаров) от растения к удаленным колониям бактерий и в создании той самой микроаэробной структуры почвы (агрегатов), которая необходима для эффективной азотфиксации. Чтобы увеличить долю полезных грибов в почве, нужно, прежде всего, отказаться от фунгицидов, минимизировать обработку почвы и постоянно поддерживать живой покров из разнообразных растений – они будут кормить грибы через свои корни, поставляя им необходимую энергию.
Где можно найти больше информации об Йенском эксперименте?
Разобраться в сути Йенского эксперимента по биоразнообразию очень просто! Достаточно в поисковой строке Google ввести запрос "Yana Biodiversity Experiment YouTube" или "Йенский эксперимент по биоразнообразию видео", и вы сразу найдете короткий, но невероятно информативный ролик на YouTube.
Всего 7-8 минут просмотра, и вы получите наглядное представление об этом масштабном исследовании. Лично я считаю это видео одним из лучших научно-популярных материалов, способных доступно объяснить сложные вещи.
Когда меня спрашивают, как быстро понять суть и основные результаты эксперимента, я всегда советую: просто посмотрите это видео! К слову, скриншоты, которые я использую в своих презентациях, как раз оттуда и взяты.
Отличное и простое предложение! Короткое наглядное видео действительно поможет лучше понять масштабы, дизайн и впечатляющие результаты этого многолетнего и очень важного для понимания роли биоразнообразия эксперимента. Ищите на YouTube по указанным ключевым словам.
Как снизить риски падения урожайности при переходе от высоких доз азота к биологической системе?
Первый и, пожалуй, самый важный шаг - это создание максимально разнообразного растительного покрова. Важно, чтобы почва всегда была покрыта живыми растениями. Рассмотрите возможность добавления нескольких видов растений-компаньонов непосредственно к вашей основной культуре.
Далее, начинайте постепенно снижать дозы вносимого азота. Но при этом, обязательно проводите листовые тесты в критические фазы развития растений, чтобы убедиться, что содержание азота в листьях находится в оптимальном диапазоне для вашей культуры. Если вы видите, что уровень азота опускается ниже оптимального, скорее всего, потребуется внекорневая подкормка.
В качестве "страховки" для внекорневой подкормки я бы настоятельно рекомендовала использовать качественный рыбный гидролизат. Это уже готовая аминокислотная форма азота, в отличие от неорганического азота, который может негативно влиять на почвенный микробиом. Более того, рыбный гидролизат содержит множество других биоактивных веществ, что делает его полезным для растений и в других аспектах. (Хочу подчеркнуть, что у меня нет никакой заинтересованности в продвижении какого-либо производителя рыбного гидролизата!) Просто, исходя из своего опыта и опыта многих фермеров, я убеждена, что это действительно отличный и безопасный способ доставить необходимый азот непосредственно в растения через листья, не нанося вреда почвенной жизни. Он очень полезен.
Итак, главный совет: постоянно отслеживайте состояние растений и, если подкормка действительно необходима, используйте аминокислотную форму азота, предпочтительно в виде внекорневой подкормки. Применяйте ее только тогда, когда это действительно нужно.
Итак, ключ к максимально безболезненному переходу: максимальное растительное разнообразие, постоянный живой покров почвы, медленное и поэтапное снижение доз синтетического азота, регулярный мониторинг состояния растений через листовые тесты (или хотя бы визуально) и использование "мягких", безопасных для почвы внекорневых подкормок (вроде рыбного гидролизата или других органических аминокислотных комплексов) только по реальной необходимости, в качестве страховки.
Вреден ли свежий навоз для почвенных микробов?
Свежий, неперепревший навоз содержит значительное количество легкодоступного неорганического азота, и его воздействие на почву будет сильно зависеть от того, был ли он предварительно компостирован. Если навоз сырой и свежий, он потенциально может быть вреден для почвенной микрофлоры и даже для самих растений, особенно молодых.
Отправив образец свежего навоза на химический анализ в лабораторию, вы с удивлением обнаружите, что большая часть содержащегося там азота находится именно в неорганической, минеральной форме – в виде нитратов, нитритов или ионов аммония.
Поэтому, чтобы точно ответить на этот вопрос в вашем конкретном случае, необходимо взять репрезентативный образец вашего навоза, отправить его в лабораторию и выяснить, в каких формах и в каком количестве там содержится азот.
Многие ошибочно полагают, что весь азот в навозе – органический, то есть находится в связанной, аминокислотной форме. Но на самом деле это далеко не так. Определенная часть азота, безусловно, является органической, однако, как правило, более половины азота в свежем навозе представлено именно легкорастворимыми неорганическими формами.
Очень важное предостережение! Свежий, некомпостированный навоз может содержать значительное количество легкодоступного неорганического азота, который может быть так же вреден для почвенной жизни (особенно для грибов и азотфиксаторов), как и синтетические минеральные удобрения.
Поэтому гораздо безопаснее и полезнее использовать хорошо перепревший, компостированный навоз или компост на его основе, где азот находится в более стабильной, связанной, органической форме и высвобождается постепенно.
Вредно ли любое количество синтетического азота? Стоит ли отказываться от него сразу и полностью?
Я бы не рекомендовала резко и полностью отказываться от синтетического азота, подвергая почву так называемому "холодному душу". Как мы уже выяснили, высокие дозы синтетического азота действительно вредны для почвы и подавляют естественные процессы.
Однако, как я уже упоминала, небольшое количество, порядка 5-6 кг действующего вещества N на гектар, по не до конца понятным причинам, оказывает стимулирующее воздействие на естественный процесс фиксации азота свободноживущими бактериями. Механизм этого явления до конца не изучен. Возможно, азот в небольших количествах "запускает" или "подталкивает" этот процесс, создавая своего рода эффект прайминга или затравки.
Таким образом, синтетический азот не является веществом, которое необходимо полностью и навсегда исключать из практики. Конечно, некоторые стремятся полностью отказаться от любой синтетики – это их право. В таком случае они могут использовать небольшие дозы аминокислотной формы азота, например, рыбный гидролизат, для стимуляции.
Но исключать синтетический азот полностью не обязательно. Важно радикально сократить его применение до минимальных доз. В высоких, избыточных дозах он действительно вреден. К тому же, мы часто вносим его заранее и в больших количествах, в то время как растения на ранних стадиях физически не могут его усвоить. Крошечное растение не способно усвоить весь тот азот, который щедро вносится рядом с семенем при посеве. Большая часть этого азота просто улетучится в воздух или вымоется в воду. Помимо экологических недостатков, это представляет собой огромную и бессмысленную трату денег.
Интересный и важный момент: оказывается, очень малые, почти гомеопатические дозы синтетического азота могут парадоксальным образом стимулировать естественные процессы азотфиксации в почве. Поэтому полный и резкий отказ от азотных удобрений, особенно на начальном этапе перехода, не всегда оправдан и может даже замедлить восстановление системы. Плавное снижение доз до минимальных, стимулирующих уровней (или полная замена на органические формы) представляется более разумной и безопасной стратегией.
Как обстоит дело с сопротивляемостью болезням (например, ржавчине, фитофторозу) в биологических системах земледелия?
Это действительно важный вопрос, поскольку я лично наблюдала подобные явления в фермерских хозяйствах Австралии. Там, где аграрии активно внедряют растительное разнообразие, используют покровные культуры и отказываются от высококонцентрированных минеральных удобрений, заменяя их биостимуляторами, биологическими удобрениями или качественным компостом, происходит нечто удивительное. Другими словами, когда они осознанно переходят к биологическому земледелию, эффект проявляется поразительно наглядно.
Представьте себе ситуацию: споры грибковых болезней, например, ржавчины, переносятся ветром на большие расстояния и оседают на все поля в округе. Казалось бы, условия одинаковы для всех. Однако, можно увидеть резкую границу: на поле, где применяется традиционная агротехника, растения сильно поражены болезнью, в то время как на соседнем поле, где используется биологический подход, они остаются совершенно здоровыми. При этом, используется один и тот же сорт, посев произведен в одно и то же время, все прочие условия идентичны. На листьях здоровых растений просто нет признаков ржавчины или других заболеваний.
Очевидно, что когда мы запускаем и активизируем сложный почвенный социобиом, прекращаем применение токсичных фунгицидов и открываем важнейший "грибной энергетический канал", почва заселяется и активно размножается множеством полезных микроорганизмов, обладающих мощными защитными свойствами для растений. Интересно, что некоторые азотфиксирующие микробы также проявляют сильные защитные функции. То есть, помимо обеспечения растения азотом, они одновременно помогают ему противостоять патогенам.
Здесь действует простой принцип: растение питает почвенный социобиом своей энергией, а тот, в свою очередь, стремится защитить своего "кормильца", если у него есть такая возможность. Это похоже на взаимовыгодное сотрудничество, где каждый участник получает свою выгоду. Растение получает защиту и питание, а микроорганизмы – энергию и среду обитания.
Действительно, существует четкая взаимосвязь: чем больше фунгицидов мы используем, тем больше грибковых инфекций наблюдаем в долгосрочной перспективе. Чем больше токсичных химикатов мы применяем, тем больше проблем возникает с вредителями и болезнями. Нам следует постепенно отказываться от них, используя только при крайней необходимости, и сосредоточить усилия на создании процветающей почвы, открытии "грибного энергетического канала", чтобы он полноценно функционировал и питал разнообразные группы полезных почвенных микробов. Многие из них обладают сильными защитными свойствами для растений.
Кроме того, само растение активно поглощает полезных микробов из почвы, если ему это необходимо, и использует их в качестве эндофитов – полезных внутренних симбионтов для защиты. Об этом я планирую рассказать более подробно на следующей неделе.
Это просто потрясающе! Оказывается, здоровая, живая почва с активным и разнообразным микробиомом способна сама защищать растущие на ней растения от многих болезней. Растения могут даже активно "приглашать" нужных им полезных микробов из почвы внутрь себя (использовать их как эндофитов) для усиления своей защиты. Таким образом, отказ от фунгицидов и переход к биологическим методам оздоровления почвы парадоксальным образом приводит к значительному уменьшению проблем с болезнями растений.
Почему растения часто медленнее растут весной в биологической системе по сравнению с традиционной?
Действительно, это очень хороший и, я бы сказал, часто задаваемый вопрос. Если мы говорим о зерновых культурах – и это важный момент, который стоит отметить – то при переходе от затратной химической системы к более благоприятной для почвенного социобиома, будьте готовы к тому, что на ранних этапах роста, весной, ваши посевы, вероятно, не будут выглядеть такими же пышными и впечатляющими, как у соседа, продолжающего использовать традиционную технологию. Почему? Потому что сосед, по сути, "посадил" свои растения на стероиды, предоставив им огромную дозу легкорастворимого фосфора и азота. Это приводит к быстрому наращиванию зеленой массы.
Однако, у этих "накачанных" растений будет слабо развитая, дисфункциональная корневая система. Они, скорее всего, полягут при первом же сильном ветре или ливне, или окажутся беззащитными перед натиском патогенов и грибковых заболеваний. Они будут очень восприимчивы к любым вредителям. Ваши же растения, выращенные в биологической системе, будут вкладывать значительную часть энергии не в быстрый рост надземной массы, а в развитие мощной корневой системы, формирование ризосферных чехликов и активную поддержку почвенного микробиома. Это будут устойчивые и жизнеспособные растения. И самое главное – питательные растения!
И вот наступает финальная стадия, уборка урожая. К вашему удивлению, даже если мы говорим о зерновых культурах, выращенных на зерно, и даже если в начале сезона сосед посмеивался над вашими "хилыми" посевами, в конце он уже не будет смеяться. Потому что у вас будет качественное, питательное зерно. Оно будет более выполненным, полновесным, тяжелым. Число падения – важный показатель качества при хлебопечении – будет выше. Все качественные показатели, включая содержание белка, будут высокими и полноценными. Все в этом зерне будет более качественным и питательным. И сами растения будут гораздо более устойчивы к любым стрессам – будь то засуха, переувлажнение, погодные аномалии или поздние заморозки.
Это классическая история про зайца и черепаху. И в конце этой "гонки" ваше зерно по качеству и, возможно, даже по количеству превзойдет зерно соседа. И у вас гарантированно будет больше денег в банке, потому что ваши затраты окажутся значительно ниже.
Теперь, если речь идет о кормовых культурах для выпаса скота, вполне возможно, что ваши озимые однолетники весной окажутся вполовину ниже по высоте, чем соседские, выращенные на "химии". Однако, при этом они могут обладать вдвое большей питательной ценностью. Если вы измерите содержание сахаров в соке с помощью рефрактометра, который показывает индекс Брикса, то вам захочется измерить этот показатель и у соседских пышных озимых однолетников. Скорее всего, вы обнаружите, что если они используют высококонцентрированные удобрения, то уровень Брикса у них будет всего 2 или 3. В то время как ваши показатели могут достигать 15 или 16. Это означает, что в вашем корме содержится гораздо больше легкодоступной энергии, полноценного белка, витаминов и минералов – всего того, что необходимо животным. Даже если ваше пастбище выглядит ниже, эффективность конверсии такого корма животными будет намного выше, и ваш скот будет лучше себя чувствовать и давать большую продуктивность на меньшем объеме корма.
Важен не объем или высота травостоя, а количество реальных питательных веществ, которые в нем содержатся. Корм, выращенный биологически, может быть вдвое ниже, но при этом более продуктивным с точки зрения итогов животноводства. Просто возьмите рефрактометр, измерьте уровень Брикса вашего урожая и сравните с уровнем Брикса соседского. И если ваш урожай вдвое ниже, а уровень Брикса при этом одинаково низкий, то вот тогда у вас действительно есть проблема, над которой нужно работать.
Классическая и очень поучительная история про зайца и черепаху! Растения в здоровой биологической системе вкладывают свою энергию не только в быстрый рост надземной массы (как "заяц"), но прежде всего в развитие мощных корней, в установление симбиотических связей с микробами, в общее здоровье и устойчивость (как "черепаха").
Они могут выглядеть скромнее на старте, весной, но в итоге дают более качественный, питательный и устойчивый к стрессам урожай (или корм) и выигрывают "марафон". Ключевой и легко измеряемый показатель качества – содержание растворимых сухих веществ, в основном сахаров (Брикс), которое обычно на порядок выше в "биологических" растениях.
Приведите, пожалуйста, примеры функциональных групп растений и сколько видов нужно для хорошего результата?
Возвращаясь к ирландским исследованиям пастбищ, которые я упоминала ранее, стоит отметить, что для создания высокопродуктивных угодий использовались четыре семейства растений, представляющие разные функциональные группы.
Во-первых, это злаки – традиционная основа пастбищ.
Во-вторых, бобовые, в частности, различные виды клевера, люцерна, лядвенец рогатый и эспарцет. Несмотря на видовое разнообразие, все они принадлежат к одному семейству Бобовые и выполняют схожие функции в экосистеме.
В-третьих, цикорий – представитель семейства Астровые, или Сложноцветные.
И, наконец, подорожник ланцетолистный, относящийся к семейству Подорожниковые. Именно эта комбинация из четырех различных семейств растений стала основой успешных ирландских проектов Smart Grass и Smart Sward. Результаты оказались впечатляющими: удалось полностью отказаться от азотных удобрений, сохранив при этом высокую продуктивность пастбищ.
В связи с этим возникает вопрос: а не достаточно ли этого? Возможно ли, что для запуска эффективной системы достаточно всего четырех видов растений, при условии, что они представляют четыре разные функциональные группы, то есть четыре семейства? Результаты ирландских проектов, кажется, убедительно это подтверждают.
С другой стороны, в Англии были получены отличные результаты в области быстрого почвообразования и высоких урожаев последующих культур при использовании фермерами покровных смесей, состоящих из шести или даже восьми различных семейств растений.
Раньше считалось, что ключевым фактором является общее количество видов в смеси. Я видела примеры, когда фермеры смешивали шесть разных видов злаков и шесть видов бобовых, полагая, что создают высокоразнообразную двенадцатикомпонентную смесь. Однако, по сути, были представлены только две функциональные группы – злаки и бобовые. Вполне возможно, что другой фермер, использовавший всего четыре вида растений, но представляющих четыре разные функциональные группы (например, один злак, одно бобовое, цикорий и подорожник), добьется таких же или даже лучших результатов.
Главный вывод, который можно сделать из этих данных, заключается в том, что важен не столько сам подсчет видов в смеси, сколько разнообразие представленных в ней функциональных признаков, носителем которых являются разные ботанические семейства. Именно поэтому, на мой взгляд, включение в покровные или пастбищные смеси таких нетрадиционных растений, как лён (семейство Льновые) или фацелия (семейство Бурачниковые), дает такие значительные преимущества. Они настолько сильно отличаются по своим свойствам и биохимии от всего остального, что обычно используется, что их положительный эффект, вероятно, является сочетанием их собственных уникальных качеств и той важной функциональной диверсификации, которую они привносят в агроэкосистему.
Похоже, что магическое число – это четыре функциональные группы (то есть четыре разных семейства растений). Это тот необходимый минимум, который требуется для запуска механизмов кооперации между растениями и эффективной работы всей почвенной системы, включая естественную азотфиксацию. Больше видов из разных семейств – вероятно, еще лучше, так как это добавит еще больше разнообразия функций и сигналов. Но четыре – это уже мощный старт, который может дать отличные результаты. Главное – не просто количество видов само по себе, а их принадлежность к разным семействам.
Какие книги по почвенной биологии Вы могли бы порекомендовать?
[Смеётся] Ой, боюсь, что вот так сразу я не смогу назвать ни одной конкретной книги… Простите… Хотя, постойте, Ноа абсолютно прав! Есть одно замечательное издание – "Руководство по здоровью почвы" (Soil Health Resource Guide), выпущенное компанией Green Cover Seed. Я бы оценила его на 20 из 10! Оно просто великолепно!
Забавный и показательный момент! Хотя доктор Джонс, будучи крупным ученым, сначала не смогла с ходу вспомнить какой-то классический академический учебник, она с энтузиазмом одобрила практическое руководство, подготовленное организаторами вебинара, в котором, к слову, были опубликованы и её собственные статьи.
Это лишний раз подчеркивает, что по-настоящему ценная и применимая на практике информация часто содержится не только в толстых академических трудах, но и в качественных, хорошо структурированных практических материалах, объединяющих научные знания и реальный фермерский опыт. Ищите ресурсы, которые успешно соединяют науку и практику!
Заключение
Ну что, друзья, чувствуете, как после нашего сегодняшнего разговора немного меняется привычная картина мира? Мы начали с обсуждения проблемы азота – казалось бы, частного агрохимического вопроса, – а пришли к пониманию целостной, живой, невероятно сложной и мудрой системы, где всё взаимосвязано и взаимозависимо. Ключевые выводы нашего увлекательного путешествия в мир азота и почвенной жизни вместе с доктором Кристин Джонс можно свести к нескольким основным, но очень важным пунктам:
- Азот не является дефицитным ресурсом: Огромные, практически неисчерпаемые его запасы находятся буквально у нас над головой, в воздухе, которым мы дышим. Проблема не в нехватке азота как такового, а в его доступности для растений.
- Микробы – это ключ к азотному замку: Именно особые микроорганизмы (диазотрофы) с их уникальным ферментом нитрогеназой обладают способностью "открывать" этот замок, превращая инертный атмосферный азот в доступную для растений форму.
- Условия решают всё: Этот важнейший процесс азотфиксации может эффективно происходить только в особых микроаэробных зонах почвы – внутри плотных ризосферных чехликов, обволакивающих корни, и внутри стабильных водостойких почвенных агрегатов. И ключевую роль в создании этих структур играют почвенные грибы.
- Синтетический азот мешает природе: Использование высоких доз неорганических азотных удобрений разрушает эти жизненно важные микрозоны, подавляет естественную азотфиксацию и угнетает активность полезных почвенных грибов, загоняя нас в порочный круг химической зависимости.
- Разнообразие – это природная сила: Поддержание высокого растительного разнообразия (минимум 4 функциональные группы/семейства) стимулирует микробную жизнь, улучшает естественное азотное питание растений и даже повышает их устойчивость к болезням и вредителям. Разнообразие способно заменить удобрения!
- Переход к азотной свободе возможен: Избавиться от азотной зависимости можно, но делать это нужно плавно и грамотно, сочетая постепенное сокращение доз синтетического азота, переход на внекорневые подкормки, активное использование биостимуляторов и органики, и, самое главное, обеспечивая постоянный живой покров почвы из разнообразных растений.
- Смотрите на свою почву: Ваш лучший и самый надежный индикатор успеха – это сама почва. Если вы видите, что она год от года становится темнее, живее, приобретает комковатую структуру, если корни ваших растений покрыты характерными земляными чехликами – значит, вы на правильном пути.
Это новое знание дает нам, земледельцам и садоводам, невероятную силу и вселяет огромный оптимизм. Мы можем не просто выращивать еду, но одновременно восстанавливать здоровье и плодородие наших почв, экономить значительные ресурсы, уменьшать загрязнение окружающей среды и, что не менее важно, чувствовать глубокую, осмысленную связь с землей, на которой мы работаем.
Путь к азотной свободе и устойчивому земледелию открыт – он лежит через глубокое понимание и уважение к сложной, но бесконечно мудрой жизни, кипящей под нашими ногами.
Пора действовать осознанно!
Создано по материалам лекции The Nitrogen Solution with Dr. Christine Jones