А что, если я скажу вам, что плодородная почва может создаваться не веками, а буквально на глазах? Что ключ к этому – невидимые микроскопические союзники и таинственный «жидкий углерод»?
Готовьтесь к революции в сознании, ведь сегодня с нами доктор Кристин Джонс, настоящий гуру почвенной экологии из Австралии!
О чем пойдет речь
Мы привыкли думать о почве как о чем-то инертном, что нужно постоянно «удобрять» и «улучшать». Но что, если земля – это живой, дышащий организм, способный к самовосстановлению и невероятному плодородию?
Сегодня мы разрушим мифы о медленном почвообразовании, узнаем о тайной жизни под землей, где растения и микробы заключают взаимовыгодные сделки, и поймем, как наши действия влияют на этот хрупкий мир.
Доктор Кристин Джонс поделится своим видением, которое переворачивает с ног на голову привычные представления об агрономии. Это будет путешествие к самым корням жизни, обещающее не только знания, но и настоящую надежду для нашей Планеты.
Вступление
Ну что, друзья, готовы отправиться в увлекательное путешествие в мир почвенной экологии?
Сегодня нашим проводником будет удивительная женщина, доктор Кристин Джонс, австралийский почвенный эколог, чьи идеи меняют представление о сельском хозяйстве во всем мире.
Она десятилетиями помогает фермерам внедрять системы, которые не просто сохраняют, а восстанавливают здоровье земли. Забудьте все, что вы знали о том, что почва образуется тысячелетиями. Кристин принесла нам весть: все может быть гораздо быстрее!
Давайте послушаем ее саму. Часто говорят, что главный показатель здоровья земли – это то, создается почва или теряется. Но ведь существует догма, что почва формируется мучительно долго?
Люди часто не видят разницы между медленной работой природы по разрушению камня и рождением плодородной почвы, живительного слоя земли. Это совершенно разные процессы. Ведь большая часть "строительных материалов" для почвы приходит не из недр, а словно падает с небес – это углерод, основа жизни, вода, дарящая влагу, кислород, которым мы дышим, и азот, необходимый для роста.
Вы слышите? Не камни крошатся веками, а воздух и жизнь создают плодородие! Кристин сразу же разделяет два совершенно разных процесса. Выветривание – это геология, это медленное разрушение. А создание почвы – это биология, это жизнь в действии, использующая элементы прямо из воздуха! Это меняет все правила игры.
Но почему же тогда многие почвоведы отрицают возможность быстрого наращивания плодородия?
Проблема в том, что исследования часто ведутся в местах, где почва истощается, где углерод, словно жизненная сила, покидает землю. Нам же нужно сосредоточиться на тех хозяйствах, где почва, наоборот, расцветает. Изучить опыт фермеров и владельцев ранчо, которые, словно алхимики, умеют превращать неплодородную землю в источник изобилия. Нужно понять, как им это удается.
Какая простая и гениальная мысль! Чтобы увидеть чудо, нужно смотреть туда, где оно происходит, а не туда, где его нет. Ученые, изучая больные, истощенные почвы, делают вывод, что все почвы таковы. А Кристин призывает нас учиться у практиков, у тех, кто уже нашел ключи к возрождению земли. Давайте же последуем ее совету и разберемся, в чем секрет.
Танец Углерода: Газ, Жидкость и Твердь
В центре учения Кристин Джонс – углерод. Но не просто углерод, а его удивительный цикл, который она описывает в трех фазах: газообразной, жидкой и твердой. В чем же суть?
Главная угроза заключается в том, что углерод, который раньше был надежно "законсервирован" в почве, теперь высвобождается в атмосферу в виде газа. И это не просто проблема изменения климата - хотя, безусловно, и это уже очень серьезно.
На самом деле, удержание углерода в земле - это вопрос нашей продовольственной безопасности, питательной ценности того, что мы едим, и способности почвы удерживать влагу, дарящую жизнь растениям.
Это подобно тому, как если бы мы хранили драгоценное сокровище в надежном сундуке, а не позволили бы ветру рассеять его по всему свету. Беспечность в обращении с этим "сокровищем" может привести к катастрофическим последствиям для всей планеты.
Понимаете? Углерод должен быть не только в атмосфере (как CO2), но и надежно «заперт» в почве. От этого зависит не только климат, но и то, что мы едим, и сможем ли мы вообще что-то вырастить в будущем. Это вопрос нашего выживания.
А что же такое «жидкий углерод»? Этот термин Кристин Джонс просто взорвал мое представление о цикле углерода!
Жидкий углерод – это, по сути, растворенный сахар, сладкий нектар, рождающийся в зеленых "лабораториях" растений - хлоропластах. Там, благодаря удивительному процессу фотосинтеза, солнечный свет преобразуется в энергию. Часть этого нектара идет на рост самого растения, а часть, словно щедрый дар, корни отдают почве, подкармливая дружественных микробов. Эти микробы, в свою очередь, помогают растениям усваивать необходимые им питательные вещества.
Это взаимовыгодное сотрудничество, где каждый участник получает свою выгоду.
Представьте себе: растения, как маленькие фабрики, производят сахар из солнечного света и углекислого газа. И часть этого сладкого «сиропа» они не тратят на себя, а отдают в почву! Зачем? Чтобы кормить своих подземных помощников – микробов.
Поначалу ученые даже думали, что корни «протекают» из-за какого-то дефекта. Ну кому придет в голову отдавать ценную энергию?
Сначала это выглядело странным: корни растений словно "протекали", отдавая в почву сладкий сок, углеродные соединения.
Ученые недоумевали: зачем растению "раздаривать" свои силы? Неужели корень "дырявый", "текущий", не может удержать питательные вещества внутри? Выделение углерода в почву казалось бессмысленным расточительством!
Но затем истина начала проясняться. Оказалось, что некоторые из этих выделений – корневые экссудаты – содержат особые вещества, фенольные соединения, которые, словно щит, защищают растения от угроз, от нашествия незваных гостей.
Позже стало понятно, что корни растений выделяют огромное количество разнообразных химических веществ на основе углерода, чтобы общаться с микробами и другими растениями, посылая им сигналы, договариваясь о взаимовыгодном сотрудничестве.
Но, пожалуй, самое важное открытие для нас, людей, состоит в том, что этот поток жидкого углерода в почву – главный секрет рождения и обновления верхнего плодородного слоя, живительной силы земли. Это не слабость, а мудрость Природы, щедрый дар, создающий жизнь.
Вот оно!
Эти «протечки» – вовсе не дефект, а важнейший механизм! Растения не просто так кормят микробов сахаром. Это их способ общения, защиты и, самое главное, – строительства плодородной почвы! Этот поток сладкой энергии – и есть тот самый «жидкий углерод», основа основ.
И все это вращается вокруг концепции растительно-микробного моста. Что это такое?
Для того чтобы углерод исправно поступал в почву, необходимо тесное взаимодействие между корнями растений и почвенными микробами, которые используют этот углерод в качестве питания.
Примечательно, что от 85 до 90 процентов всех необходимых для здорового роста веществ растения получают благодаря этому углеродному обмену.
Фактически, корневые выделения растений, словно топливо, обеспечивают энергией микробов, позволяя им извлекать из почвы минералы и микроэлементы, которые в противном случае были бы недоступны. Это взаимовыгодное сотрудничество, где каждый участник выполняет свою функцию.
К сожалению, в традиционном сельском хозяйстве мы часто разрушаем эту хрупкую связь, этот "микробный мост", применяя высокие дозы синтетических удобрений, фунгициды и другие вещества, уничтожающие почвенную микрофлору.
Только вдумайтесь: 85-90% питания растения получают не напрямую из почвы, а через обмен с микробами! Растение дает им сахар (жидкий углерод), а микробы взамен достают для него нужные минералы, которые само растение взять не может.
Это и есть «растительно-микробный мост». И мы, своей химией, этот мост безжалостно взрываем. Кажется, мы начинаем понимать, почему наши почвы болеют.
Гумус. Он вам не Компост
Мы часто слышим про органическое вещество, компост, перегной. Кажется, что чем больше органики мы внесем в почву, тем лучше. Но Кристин Джонс делает важное различие между простым разложением органики и созданием настоящего, стабильного гумуса.
Важно понимать разницу между двумя процессами, о которой часто забывают. Представьте себе, что микробам нужно "разобрать" сложное растительное соединение, чтобы получить энергию, будь то целлюлоза, лигнин, крахмал или что-то другое. Это как если бы нам нужно было переварить пищу, чтобы получить силы. При этом, как и мы при дыхании, микробы выделяют углекислый газ (CO2). Это работа "разрушителей" в почве, и этот процесс называется катаболизмом.
Но образование гумуса – это совсем другая история. Это уже не разрушение, а созидание, анаболизм. Здесь сахар – это только начало пути. Почвенные микробы используют его как строительный материал для создания сложных и устойчивых форм углерода, итогом чего и становится гумус.
Понимаете разницу? Когда мы вносим компост или растительные остатки, микробы их разлагают, чтобы получить энергию, при этом выделяя CO2. Это как сжигать дрова – получаем тепло, но дрова исчезают. А вот создание гумуса – это строительство. Микробы берут простой сахар (тот самый жидкий углерод от корней) и строят из него сложные, долгоживущие молекулы гумуса. Это как из кирпичиков строить дом – он будет стоять долго.
Так что же такое гумус с научной точки зрения?
Гумус — это сложное соединение, своего рода "кирпичик" почвы, состоящий из органических и минеральных веществ. Он примерно на 60% состоит из углерода, содержит от 6 до 8% азота, а также фосфор и серу. Молекулы гумуса прочно связаны с железом, алюминием и другими почвенными минералами, образуя единую, неразрывную структуру. Гумус нельзя просто "вытащить" из почвы, как нельзя вытащить древесину из живого дерева. Он является неотъемлемой частью самой почвы.
Видите? Гумус – это не просто кучка органики. Это сложнейшая структура, где углерод прочно связан с минералами самой почвы. Это каркас, скелет плодородия. И создается он не разложением мертвой органики, а активной работой живых микробов, питаемых жидким углеродом живых растений.
Микориза: Невидимые Архитекторы Почвы
Среди микроскопических помощников растений есть настоящие супергерои – микоризные грибы. Кристин Джонс уделяет им особое внимание. Почему они так важны?
Большинство ранних исследований микоризных грибов были сосредоточены на их способности "добывать" фосфор. Дело в том, что фосфор – очень активный элемент. Как только он попадает в почву в свободном виде, будь то из удобрений или из других источников, он тут же вступает в химическую связь с другими элементами, такими как железо, алюминий или кальций, и становится недоступным для растений. Но на помощь приходят особые бактерии, которые производят фермент под названием фосфатаза. Этот фермент, словно ключ, способен разорвать эту "химическую связь" и высвободить фосфор.
Но и этого мало! Фосфор еще нужно доставить к растению, и здесь в игру вступают микоризные грибы.
Со временем, по мере развития аналитических методов, ученые обнаружили, что микоризные грибы транспортируют не только фосфор, но и широкий спектр других питательных веществ, включая азот, серу, калий, кальций, магний, железо, а также необходимые микроэлементы, такие как цинк, бор, марганец и медь.
В засушливые периоды они даже способны поставлять воду! Микоризные грибы простираются далеко за пределы корней растений, образуя целые сети между растениями и колониями почвенных бактерий. Благодаря этим сетям растения могут общаться друг с другом, обмениваться сигналами. Можно сказать, что микоризные грибы – это одновременно и транспортная магистраль, и Интернет почвенного мира.
Вы только представьте! Тончайшие нити грибов (гифы) проникают повсюду, куда не могут дотянуться корни. Они, как искусные курьеры, доставляют растениям не только «сложный» фосфор, но и целый букет других элементов, и даже воду! А еще они создают подземную сеть, по которой растения обмениваются информацией. Это же настоящий почвенный интернет!
Как же получилось, что такая важная система часто игнорируется в исследованиях?
К сожалению, многие сельскохозяйственные исследования, проводимые в лабораторных условиях, часто вводят нас в заблуждение. Чтобы добиться чистоты эксперимента, ученые стремятся создать идеальные условия, "выровнять" почву в горшках. Но что происходит при этом? Тщательное перемешивание разрушает нежные нити микоризных грибов, лишая растения их естественной "поддержки". Иногда почву даже стерилизуют, убивая все живое, чтобы исключить любое влияние микробов. А бывает, что почва просто долго лежит без дела, дожидаясь эксперимента, и большая часть ее обитателей погибает. В таких искусственных условиях растения, оторванные от естественной почвенной жизни, вынуждены реагировать на удобрения, как на единственный источник питания.
И на полях происходит нечто подобное. Если почва годами подвергалась обработке или простаивала без растений, микоризным грибам просто неоткуда взяться в достаточном количестве. Они не смогут эффективно передавать углерод и питательные вещества к растениям. А вот в здоровой, живой почве, где микоризная сеть процветает, синтетические удобрения не только не нужны, но и вредны. Они нарушают естественный баланс.
Вот так поворот! Оказывается, стандартные методы исследований часто сами уничтожают то, что собираются изучать. В стерильной, перемешанной почве в горшке или на перепаханном поле микоризы просто нет. Неудивительно, что в таких условиях растения «радуются» удобрениям – у них нет другого выбора! А в живой, здоровой почве картина совсем иная.
Но самое удивительное вот что: растения, вступившие в союз с микоризой, могут отдавать грибам до половины произведенных сахаров, и при этом расти гораздо лучше! Как такое возможно?
Часто забывают о том, что растение, живущее в союзе с микоризными грибами, фотосинтезирует гораздо активнее, чем его "сородич", растущий по соседству в одиночестве. Представьте себе: растение отдает грибам половину своей энергии, но при этом растет еще лучше, благодаря этому взаимовыгодному сотрудничеству! Ему ничего не стоит фотосинтезировать быстрее, оно просто более эффективно использует солнечный свет. Ведь растения – настоящие "солнечные батареи", они сами производят себе пищу! И солнечный свет, и углекислый газ (CO2) достаются им бесплатно.
Чем быстрее растение фотосинтезирует, тем больше сахара оно производит, тем выше уровень Brix (это как показатель "сладости" и питательности сока). А когда Brix переваливает за 12, растение становится практически неуязвимым для насекомых и болезней! Растения с высоким Brix наладили прочные связи с почвенными микробами, которые поставляют им микроэлементы и другие "витамины", необходимые для защиты и крепкого иммунитета. Когда растение способно производить достаточно защитных веществ, насекомые просто уходят искать "еду" в другом месте.
Это просто фантастика! Союз с грибами позволяет растению эффективнее использовать бесплатные ресурсы – солнце и воздух. Оно получает больше энергии, часть отдает грибам, а оставшейся хватает на бурный рост и на создание собственной «службы безопасности». Высокий уровень сахаров (Brix > 12) делает растение невкусным или даже ядовитым для вредителей и болезней. Вот он, естественный иммунитет!
Скрытые сокровища под ногами
Мы привыкли думать, что минералов в почве мало, особенно доступных для растений. Стандартный агрохимический анализ часто показывает дефицит того или иного элемента. Но Кристин Джонс говорит, что это лишь верхушка айсберга.
Обычный анализ почвы покажет лишь то, что растения могут получить "сами", путем простого всасывания. Но около 97% минералов становятся доступными только благодаря микробам! И эти скрытые сокровища стандартный анализ просто "не видит". Получается, что заботясь о почвенных микробах, мы открываем для растений доступ к огромному разнообразию элементов, о которых даже не упоминается на этикетках с удобрениями.
Целых 97 процентов! Почти все богатство минералов скрыто от нас, если мы смотрим только через призму стандартного анализа. Микробы – вот ключ к этим сокровищам. Заботясь о них, мы открываем для растений доступ к элементам, о которых не пишут на мешках с удобрениями.
Но как же быть с полями, которые десятилетиями эксплуатировались и кажутся совершенно истощенными?
Проблема в том, что мы сами нарушаем естественный круговорот веществ своими методами ведения сельского хозяйства. Обработка почвы, химические удобрения и пестициды разрушают хрупкие микоризные сети. Если растения легко получают азот или фосфор из удобрений, они перестают "кормить" своих микробных партнеров, отправляя углерод в почву.
Долгое время люди не понимали, что корневые выделения растений важны не только для обмена питательными веществами, но и для поддержания плодородия почвы. Если углерод не поступает в почву по "жидкому углеродному пути", она просто деградирует.
Углерод необходим для создания структуры почвы, удержания влаги и питания микробов, которые помогают растениям усваивать питательные вещества. Когда почва теряет углерод, она становится твердой и уплотненной. Разница в том, как влага проникает и удерживается в почве с высоким и низким содержанием углерода, просто поразительна.
А ведь запасы пресной воды на нашей планете сокращаются угрожающими темпами! Более эффективное использование воды становится вопросом выживания для всего человечества. Чтобы эффективно использовать воду, нужно улучшить структуру почвы, а это, в свою очередь, требует активного формирования почвенных агрегатов (комочков). Если эти агрегаты разрушаются быстрее, чем образуются, способность почвы удерживать влагу будет только ухудшаться.
Вот корень проблемы «истощенных» почв! Дело не столько в том, что из них «вынесли» все питательные вещества, сколько в том, что мы разрушили живую систему, которая эти вещества делала доступными и строила саму почву. Мы разорвали поток жидкого углерода, и почва начала умирать – терять структуру, способность впитывать и удерживать воду.
Как же определить, хорошая ли у почвы структура, или, как говорят специалисты, агрегация?
Возьмите лопату, выкопайте небольшую ямку и зачерпните горсть земли. Слегка сожмите ее в руке, а затем разожмите ладонь. Что вы видите? Если почва здорова и хорошо "скомкована", она должна рассыпаться на отдельные частички, похожие на горошины. А вот если земля остается плотным, твердым комком, который трудно разломать на мелкие кусочки, это говорит о том, что с почвой что-то не так. Ей не хватает здоровой структуры.
Простой тест, доступный каждому дачнику! Здоровая почва должна быть комковатой, как рассыпчатый творог или те самые «горошины». Твердые глыбы или пыль – признак больной почвы.
А что происходит внутри этих почвенных комочков-агрегатов?
Почвенный агрегат – это как "кирпичик", из которого строится здоровье почвы. Внутри этих комочков кипит жизнь, происходят важнейшие биологические процессы. И "топливом" для этой жизни служит тот самый жидкий углерод.
Большинство агрегатов тесно связаны с корнями растений, часто с тонкими корешками, через которые растение питается, или с невидимой глазу микоризной сетью. Именно через эти корни и грибные "каналы" жидкий углерод попадает внутрь агрегатов, стимулируя выработку клеев и слизей, которые скрепляют частицы почвы вместе. Если аккуратно вынуть растение из здоровой почвы, вы увидите, что на его корнях остались прилипшие агрегаты.
Внутри почвенного агрегата всегда более влажно, чем снаружи, а кислорода, наоборот, меньше. Эти условия необходимы для работы азотфиксирующих бактерий. Если агрегаты не образуются (из-за обработки почвы, использования химикатов или долгого отсутствия живых растений), посевы не могут получить достаточно азота из почвы. Тогда возникает соблазн добавить азотные удобрения, но это только усугубит ситуацию. Большое количество неорганического азота прерывает поток углерода в почву, еще больше снижая ее способность к образованию агрегатов. Получается замкнутый круг!
Агрегат – это целый мир! Это дом для микробов, питаемый жидким углеродом. Внутри него особые условия: влажно и мало кислорода – идеальная среда для бактерий, которые умеют брать азот прямо из воздуха! Разрушая агрегаты вспашкой или химией, мы лишаем растения естественного источника азота и попадаем в порочный круг зависимости от удобрений.
Азот из воздуха: Секрет живой почвы
Мы привыкли думать, что азот растения могут получить либо из удобрений, либо от бобовых культур, которые живут в симбиозе с клубеньковыми бактериями Rhizobium. Но Кристин Джонс рассказывает о других, не менее важных поставщиках азота.
Если говорить о сельском хозяйстве, то самые важные азотфиксирующие бактерии – это так называемые "ассоциативные диазотрофы".
Почему такое сложное название?
"Диазотрофы" – потому что они умеют "связывать" азот из воздуха (который существует в виде молекул N2), а "ассоциативные" – потому что, как и микоризным грибам, для получения углерода им нужно живое растение поблизости. Эти бактерии живут либо совсем рядом с корнями растений, либо связаны с ними через микоризную "магистраль". Получается, что растение и бактерии – лучшие друзья, помогающие друг другу выжить и процветать!
Представляете? Существуют бактерии, которые живут рядом с корнями (или связаны с ними через грибы) и умеют фиксировать азот из воздуха, не образуя клубеньков! Им нужен только сахар от растения. Это огромный, часто игнорируемый источник азота для наших полей.
Почему же мы так мало о них знаем?
Почему мы так мало знаем об этих удивительных "ассоциативных диазотрофах"? Дело в том, что большинство из них просто не выживают в лабораторных условиях. То же самое касается и многих видов микоризных грибов. Но благодаря современным методам изучения ДНК микробов в почве, мы начинаем понимать, что жизнь в почве гораздо богаче и разнообразнее, чем мы думали! Оказывается, существуют тысячи различных видов бактерий и архей, способных "связывать" азот.
Процесс Габера-Боша, который используется для производства азотных удобрений, требует огромного количества энергии. А вот микроскопические бактерии в прикорневой зоне или внутри почвенных агрегатов могут фиксировать азот, используя энергию солнца, которую растения преобразовали в биохимическую энергию во время фотосинтеза! Представьте себе: растения сами "подкармливают" бактерий, а те, в свою очередь, снабжают их азотом! Это настоящее чудо природы!
Лабораторные методы долгое время не позволяли увидеть этих невидимок. Но современные технологии открывают нам глаза на невероятное разнообразие жизни под землей. И эти крошечные организмы делают то же самое, что и огромные химические заводы, – производят азотные соединения, но делают это элегантно, используя энергию солнца, переданную им растениями.
Но есть важное отличие между азотом, который производят бактерии, и тем, что мы вносим с удобрениями.
Азотфиксирующие бактерии производят аммиак (одна из форм азота) прямо внутри почвенных агрегатов и ризочехлов. Что такое ризочехлы? Это защитные "цилиндры", которые образуются вокруг корней растений. Они состоят из почвенных частиц, склеенных корневыми выделениями растения. Их можно легко снять с корня пальцами.
Внутри этих живых "домиков" аммиак быстро превращается либо в аминокислоту, либо в часть гуминового "полимера" (сложного органического соединения). В таком виде азот уже не вымывается из почвы и не улетучивается. Аминокислоты могут передаваться в корни растений через микоризные грибы, и растение использует их для создания полноценного белка.
А вот неорганический азот, который вносится в виде удобрений, часто попадает в растения в виде нитрата или нитрита. Это может привести к образованию неполноценного, "неправильного" белка. У крупного рогатого скота это проявляется в виде повышенного уровня азота мочевины в крови (BUN) или молоке (MUN).
Нитраты могут вызывать различные проблемы со здоровьем, включая бесплодие, мастит, ламинит и нарушения работы печени. Существует даже связь между нитратами и раком! В некоторых регионах США вода становится опасной для питья из-за высокого содержания нитратов. Молоко тоже может содержать нитраты выше безопасного уровня, но люди продолжают его пить, не подозревая о вреде для здоровья. Получается, что "естественный" азот, произведенный бактериями, гораздо полезнее и безопаснее, чем "искусственный" азот из удобрений!
Вот это да! Бактерии производят аммиак, но он тут же превращается в безопасные органические формы азота – аминокислоты, которые легко усваиваются растением и служат строительным материалом для полноценных белков. А избыток искусственных азотных удобрений приводит к накоплению в растениях (а затем и в нашей пище, воде, молоке) вредных нитратов, которые бьют по здоровью животных и людей. Получается, природный азот – это здоровье, а искусственный – потенциальная угроза.
К счастью, есть фермеры, которые доказывают, что можно обходиться без огромных доз химии.
Представьте себе: фермеры по всему миру тратят около 100 миллиардов долларов в год на азотные удобрения! Меня вдохновляет набирающая обороты революция сидератов (зеленых удобрений) из смесей различных видов растений в США. Передовые фермеры, такие как Гейб Браун, Дейв Брандт и Гейл Фуллер, доказывают, что можно поддерживать или даже увеличивать урожайность, значительно сокращая использование удобрений!
Эти люди опережают ученых на много лет вперед. Они восстанавливают почву, улучшают проникновение воды, увеличивают ее влагоудерживающую способность и получают фантастические урожаи! У них меньше вредителей и болезней. Круговорот углерода и воды на их фермах работает как часы.
Они показывают нам, что будущее сельского хозяйства – за экологичными и устойчивыми методами!
Это настоящие герои нашего времени! Практики, которые на своих полях доказывают: можно работать в гармонии с природой, восстанавливать почву и получать отличные результаты без разрушительной химии. Их опыт – бесценен.
Рецепт шоколадного Торта из Глиняной черепицы
Итак, мы поняли, что здоровая почва – это живая система с работающим углеродным насосом, микробным мостом и хорошей структурой. Но как превратить твердую, безжизненную землю, похожую на глиняную черепицу, в рыхлый, ароматный, живой «шоколадный торт»? Кристин Джонс дает несколько ключевых принципов.
Не существует волшебного "рецепта" для создания и поддержания почвенных агрегатов (здоровой, плодородной почвы). Скорее, есть набор общих принципов, следуя которым, вы добьетесь успеха.
Если почвенные агрегаты разрушаются, почва становится похожей на "глиняную черепицу" – твердой, уплотненной и не пропускающей воду. В результате, количество осадков, которые действительно приносят пользу растениям, резко сокращается. Корням растений тоже очень трудно расти в такой почве.
Первое и самое важное правило – всегда держите почву покрытой, желательно живыми растениями, круглый год. Даже в регионах с холодными зимами, где почва замерзает, важно поддерживать почвенный покров с помощью мульчи, вымерзших сидератов или, еще лучше, морозостойких растений, которые снова начнут расти весной.
Микробы в почве перейдут в "спящий режим" на зиму и проснутся вместе с растениями. В регионах с жарким и сухим летом главным врагом становится испарение. Голая почва будет нагреваться гораздо сильнее и терять больше влаги, чем покрытая. Без живых растений агрегаты будут разрушаться. Помните: хорошая агрегация почвы – это залог ее способности впитывать и удерживать влагу!
Принцип номер один: никакой голой земли! Почва всегда должна быть прикрыта – либо живыми растениями, либо их остатками (мульчей). Это защищает ее от солнца, ветра, дождя и кормит почвенную жизнь. Голая земля – это рана на теле планеты.
Второй важный момент – это максимальное разнообразие растений, как среди сидератов, так и среди выращиваемых культур. Стремитесь к сбалансированному сочетанию широколиственных и злаковых растений и старайтесь включать как можно больше различных "функциональных групп" растений.
Другими словами, чем больше разнообразие над землей, тем больше разнообразие жизни под землей! Разные растения привлекают разные микроорганизмы, создавая здоровую и сбалансированную почвенную экосистему.
Принцип номер два: больше разных растений! Природа не терпит монокультуры. Чем больше видов растет вместе, тем больше разных «блюд» для микробов, тем больше разных корневых систем рыхлят почву на разной глубине, тем устойчивее вся система. Помните: разнообразие наверху = разнообразие внизу.
Третье правило – избегайте или сведите к минимуму использование синтетических удобрений, фунгицидов, инсектицидов и гербицидов. Очевидно, что все, что предназначено для убийства, именно это и делает! В почве обитает огромное количество живых существ, у которых даже нет названий, не говоря уже о понимании их роли в здоровье почвы. Говорить, что биоциды (вещества, убивающие живые организмы) не вредят почве, – это абсурд!
В Австралии многие фермеры обрабатывают семена фунгицидами "на всякий случай". На самом деле, они мешают растению формировать полезные связи, необходимые ему для самозащиты. Через несколько недель после всходов они применяют "профилактический" фунгицид, который также попадает в почву, подавляя почвенные грибы, необходимые для питания растений и построения почвы.
Ирония в том, что после этого растения не могут получить микроэлементы, необходимые им для борьбы с грибковыми заболеваниями!
Мы часто видим, как биологически выращенные культуры остаются здоровыми и невосприимчивыми к болезням, в то время как растения на соседних полях, где используются фунгициды, поражены ржавчиной. Получается, что "лекарство" оказывается хуже самой болезни!
Принцип номер три: долой яды! Все эти «-циды» (убийцы) не разбирают, кого убивать – вредителя или полезного микроба. Применяя их, мы рубим сук, на котором сидим, – уничтожаем естественные механизмы защиты и питания растений. Ирония судьбы: борясь с грибками химией, мы делаем растения еще более уязвимыми для них!
Кристин проводит очень тревожную параллель с человеческим здоровьем.
Эта ситуация напоминает ситуацию со здоровьем человека. Не так давно рак встречался примерно у одного из 100 человек. Сейчас мы приближаемся к тому, что рак диагностируется у каждого второго! При нынешних темпах, скоро практически каждый человек заболеет раком в течение жизни. И что еще более тревожно, рак является убийцей номер один у собак!
Разве это не говорит нам о том, что в нашей пищевой цепи полно токсинов? Мы не только уничтожаем все живое в почве, но и убиваем самих себя – и наших любимых питомцев. Неужели это то будущее, которое мы хотим для себя? Нам пора задуматься о последствиях наших действий и выбрать путь к более здоровому и устойчивому образу жизни!
Сама Кристин – человек, победивший рак, и это придает ее словам особую силу. Она говорит не только о прямом вреде токсинов, но и о косвенном – через истощение пищи.
Если связь между растениями и микробами разрушена, мы лишаемся микроэлементов, необходимых нашему организму для защиты от рака и других нарушений обмена веществ. Рак – это не инфекционное заболевание. Это просто неспособность нашего организма предотвратить размножение аномальных клеток. До сих пор решение проблемы рака сводилось к строительству новых онкологических центров, найму большего количества онкологов и проведению дополнительных исследований. Но настоящий прорыв в профилактике рака произойдет, когда мы изменим способ производства нашей пищи!
Мы получаем двойной удар: с пищей в наш организм попадают остатки пестицидов и других ядовитых веществ, которыми обрабатывают растения, и при этом мы не получаем микроэлементы и фитонутриенты (полезные растительные вещества), необходимые нам для поддержания сильного иммунитета. Растениям нужны микроэлементы, такие как медь и цинк, для производства этих фитонутриентов. Но микроэлементы не будут усваиваться растениями, если разрушена связь между растениями и микробами в почве. Таким образом, здоровье почвы напрямую связано с нашим здоровьем!
Разрушая жизнь в почве, мы обедняем нашу пищу. Растения не могут получить из мертвой почвы весь спектр микроэлементов, необходимых им для синтеза защитных веществ (фитонутриентов). А без этих веществ наш собственный иммунитет слабеет. Путь к здоровью нации лежит через оздоровление почвы.
Как выглядит Красивое поле
Нас долго учили, что хорошее поле – это чистое поле, без единого сорняка, с ровными рядами одинаковых растений. Но Кристин Джонс призывает нас пересмотреть эти эстетические стандарты.
Признаюсь, когда в начале 90-х я впервые начала посещать фермы, использующие холистический (целостный) подход к пастбищному животноводству, я была немного удивлена обилием сорняков. При обычном способе хозяйствования эти сорняки, конечно же, были бы опрысканы гербицидами. Но владельцы ранчо говорили: "Не стоит беспокоиться. Нам нужно пройти через этот этап. Если мы опрыскаем сорняки, мы оголим землю, а значит, находящиеся в ней семена сорняков прорастут снова". Есть такая поговорка: "Чем больше опрыскиваешь сорняки, тем больше сорняков приходится опрыскивать". И это чистая правда! Постоянно возвращаясь к голой земле, мы создаем больше проблем, чем решаем.
Эти мудрые владельцы ранчо понимали, что у некоторых сорняков очень глубокие корни, которые вытягивают питательные вещества из глубины почвы на поверхность. Позволив им расти, они могли рассчитывать на то, что со временем, когда почва улучшится, на ней смогут вырасти более качественные растения, которые вытеснят сорняки. И именно это и произошло. Последние 60 лет мы пытались – и безуспешно – бороться с сорняками с помощью химикатов. Пришло время признать, что Природа мудрее нас, и довериться ей!
Оказывается, «неопрятное» поле с сорняками может быть признаком переходного этапа к здоровью! Сорняки часто первыми заселяют поврежденную почву, их глубокие корни достают питательные вещества из глубины, их тела создают органику.
Вместо того чтобы воевать с ними химией, обнажая землю снова и снова, мудрее создать условия, чтобы их естественным образом вытеснили более ценные культуры по мере оздоровления почвы.
И здесь на сцену выходят смешанные посевы.
Одна из самых захватывающих сторон революции сидератов из смесей множества видов, которая сейчас набирает обороты в Соединенных Штатах, заключается в том, что чем больше разнообразие растений вы используете, тем больше "ниш" вы заполняете в почве, и тем меньше места остается для сорняков. Энтузиасты сидератов экспериментируют с 60 или 70 различными видами в своих смесях! Я считаю, что эта тенденция к поликультуре (совместному выращиванию множества видов) – самый значительный прорыв в истории современного сельского хозяйства.
Тем не менее, когда вы впервые видите сидерат из многих видов или товарную культуру, выращенную с растениями-компаньонами, вы можете подумать: "Ух ты, это выглядит как-то неаккуратно", потому что мы к этому просто не привыкли.
Требуется время, чтобы осознать, что совместное выращивание всех этих разных растений действительно полезно. Нам нужно изменить представление о том, как выглядит здоровое поле. Чтобы, когда люди видели голую землю или монокультуру (выращивание только одного вида растений), они понимали, что чего-то не хватает – что это нехорошо. Пора пересмотреть наши представления о красоте в сельском хозяйстве и увидеть ее в разнообразии и гармонии природных систем!
Поликультура – смешанные посадки – вот будущее! 60-70 видов вместе! Это выглядит непривычно, «неаккуратно» для глаза, привыкшего к монокультуре. Но именно в этом разнообразии – сила. Разные растения занимают разные экологические ниши, не оставляя места сорнякам, и создают богатую среду для почвенной жизни. Нам нужно учиться видеть красоту и здоровье в этом «творческом беспорядке».
Есть ли уже примеры успеха такого подхода?
Вы увидите просто фантастические результаты, если будете использовать смешанные сидераты! Обидно, что эти новации часто не получают должного признания.
Но, к счастью, ситуация постепенно меняется. В частности, NRCS (Служба охраны природных ресурсов США) оказывает существенную поддержку передовым фермерам.
Покровные культуры (сидераты) сейчас вызывают огромный интерес.
Недавно я посетила Брендона Рокки, молодого картофелевода в долине Сан-Луис, штат Колорадо. Брендон повысил эффективность орошения на 20 процентов благодаря использованию сидератов! Во всем мире растет осознание, что сидераты из множества видов значительно улучшают водно-почвенные отношения. Похоже, что Природа сама подсказывает нам путь к устойчивому сельскому хозяйству!
Результаты говорят сами за себя! Даже в таком деле, как выращивание картофеля, где, казалось бы, чистота поля – залог успеха, смешанные посевы (вероятно, между рядами картофеля или в севообороте) помогают экономить воду!
Но разве растения-компаньоны не будут отнимать воду и питательные вещества у основной культуры? Это распространенный страх.
Если между основными культурами остается голый пар (период, когда поле не засеяно) или если между многолетними растениями, такими как виноград, оголена земля, почвенные агрегаты (комочки почвы, склеенные вместе микроорганизмами) разрушаются. В результате вода не может проникать в почву так же быстро, она остается ближе к поверхности и испаряется быстрее. Кроме того, отсутствие почвенных агрегатов делает почву более уязвимой к ветровой и водной эрозии.
У нас часто возникает страх, что если мы будем выращивать растения-компаньоны или сидераты, они "съедят" всю воду и питательные вещества. Но мы должны понять, что, поддерживая почвенные микроорганизмы, разнообразие растений, наоборот, улучшает усвоение питательных веществ и удержание воды в почве. Природа – гениальный инженер, и она продумала все до мелочей!
И снова парадокс! Нам кажется, что конкуренция за ресурсы неизбежна. Но в живой системе все наоборот: чем больше разных живых растений, тем лучше работает микробный мост, тем лучше структура почвы, тем эффективнее используется и сохраняется вода и питательные вещества. Разнообразие порождает изобилие, а не дефицит!
Плавный переход: Шаги к Здоровой почве
Осознав важность живой почвы, некоторые фермеры хотят сразу отказаться от всей химии. Но Кристин предостерегает от резких движений.
Иногда, когда фермеры осознают важность почвенной биологии, они сразу же прекращают использование удобрений и химикатов. Но это не всегда хорошо. Требуется время для восстановления популяций почвенных микроорганизмов. Если почва еще "не работает" как следует, есть вероятность, что все пойдет наперекосяк, как только вы откажетесь от удобрений. И если произойдет неудача, фермеры, скорее всего, вернутся к привычному – к химическому сельскому хозяйству. Поэтому нужно отступать медленно и понимать, что переход потребует времени.
Ключ к успеху – начинать с экспериментов на небольших участках. Это как пробовать воду перед тем, как нырнуть в реку. Включите немного клевера или гороха в посевы пшеницы, или вики в посевы кукурузы – только на части поля. Это снижает риск. Когда фермеры увидят, что они скорее выиграли, чем потеряли в урожайности, и что урожай выглядит здоровее, они будут вдохновлены попробовать на большей площади и с большим разнообразием растений-компаньонов в следующий раз. Другой вариант – посадить сидерат из множества видов на части земли, которая обычно отводилась под товарную культуру.
Вам невероятно повезло в Соединенных Штатах, что сейчас так много фермеров экспериментируют с сидератами. Как только увеличивается разнообразие растений, появляются божьи коровки, златоглазки и хищные осы, и потребность в инсектицидах отпадает сама собой. А после сильного дождя сразу видно, что вода лучше впиталась в тех частях поля, где были сидераты. Постепенно эти изменения становятся неотъемлемой частью ведения сельского хозяйства – и, на самом деле, самой захватывающей его частью! Экспериментирование и адаптация становятся нормой, а не слепое следование привычным шаблонам. Уверенность растет по мере того, как опыт восстановления здоровой почвы становится личным знанием. Земледелие превращается в искусство, где фермер – творец, а почва – его холст!
Переход должен быть плавным! Почва, убитая химией, не оживет за один день. Нужно дать время микробам восстановиться. Начинайте с малого, экспериментируйте, наблюдайте. Подсевайте бобовые или другие компаньоны к основным культурам на небольшом участке. Используйте смешанные сидераты хотя бы на части полей. И вы увидите чудеса: вредителей станет меньше (придут хищники), вода будет лучше впитываться. Шаг за шагом, поле за полем, вы вернете жизнь своей земле.
Как быть с удобрениями, особенно с азотом?
Очень важно сокращать количество химических удобрений постепенно. Если вы годами вносили в почву тонны синтетического азота, то свободноживущие азотфиксирующие бактерии (которые превращают азот из воздуха в форму, доступную для растений) не будут в ней процветать. Простой способ перехода – сократить количество вносимого азота примерно на 20 процентов в первый год, еще на 30 процентов в следующем, и затем еще на 30 процентов через год.
Одновременно с сокращением вносимых удобрений абсолютно необходимо поддерживать почвенную биологию, обеспечивая присутствие широкого разнообразия растений как можно дольше в течение года. Пусть в вашей почве кипит жизнь!
Другой способ постепенно сократить внесение удобрений – использовать внекорневые подкормки (опрыскивание растений) вместо внесения удобрений непосредственно в почву. Внекорневые подкормки микроэлементами также могут помочь в период перехода. Их можно смешивать в баке с биологически дружественными продуктами, такими как верми-жидкость (жидкий биогумус, полученный от дождевых червей), экстракт компоста, рыбный гидролизат, молоко или экстракт морских водорослей.
Какой бы путь поддержки почвенной биологии вы ни выбрали, общая цель – чтобы функционирование почвы улучшалось с каждым годом. Чрезмерное использование синтетических удобрений, напротив, будет иметь обратный эффект, заглушая естественные процессы, которые делают почву живой и плодородной. Помните, что почва – это не просто инертная среда, а сложная экосистема, и наша задача – помочь ей раскрыть свой потенциал!
Снижайте дозы азота постепенно, например, по схеме -20%, -30%, -30% за три года. И обязательно (!) одновременно увеличивайте разнообразие растений и время, когда почва покрыта живой зеленью. Это даст шанс природным азотфиксаторам проснуться. Попробуйте перейти на листовые подкормки, особенно микроэлементами, смешивая их с биостимуляторами (жидкий гумус, компостный чай, экстракты водорослей). Главное – не навредить просыпающейся жизни и с каждым годом видеть улучшения.
Есть ли научные подтверждения, что избыток азота вредит почве?
Участки Морроу – это своего рода "живая лаборатория", старейшие непрерывно обрабатываемые экспериментальные поля в Соединенных Штатах. Недавно группа исследователей из Университета Иллинойса провела интересное исследование: они изучили, как различные режимы удобрений, которые применялись на этих участках, начиная с 1955 года, повлияли на урожайность, а также на уровни углерода и органического азота в почве.
Результаты оказались весьма показательными. Они обнаружили, что поля, которые получали самые высокие дозы азотных удобрений, в итоге содержали меньше почвенного углерода – и, как это ни парадоксально, меньше азота, чем другие поля! Исследователи пришли к выводу, что добавление азотных удобрений стимулировало развитие определенного типа бактерий, которые активно разлагают углерод в почве. А поскольку углерод и азот тесно связаны в органическом веществе, то, когда углерод разлагается, почва неизбежно начинает терять и азот. Они, словно неразлучные друзья, уходят вместе.
Этот пример наглядно показывает, что простое увеличение количества удобрений не всегда является лучшим решением. Важно понимать сложные взаимосвязи в почвенной экосистеме и стремиться к такому земледелию, которое не только дает высокий урожай, но и сохраняет и приумножает плодородие почвы в долгосрочной перспективе.
Больше века наблюдений! И вывод поразительный: чем больше лили азота, тем меньше в почве осталось и углерода, и азота! Искусственный азот кормит микробов-разрушителей, которые сжигают органику почвы, а вместе с ней улетучивается и азот. Опять порочный круг.
А что насчет баланса микроорганизмов? Недавно появились интересные исследования.
Доктор Дэвид Джонсон, ученый, работающий в Лас-Крусесе, к югу от Альбукерке (Нью-Мексико), сделал интересное открытие: он выяснил, что соотношение грибов и бактерий в почве является более важным фактором для продуктивности растений, чем даже количество доступного азота или фосфора. К сожалению, в большинстве наших сельскохозяйственных почв преобладают бактерии, а не грибы.
Но есть и хорошие новости! Фермеры, которые используют сидераты из множества видов, сопутствующие культуры, пастбищное земледелие и другие виды поликультуры (совместного выращивания множества растений), и владельцы ранчо, которые грамотно управляют пастбищами, используя выпас высокой плотности и короткой продолжительности, чередуя его с периодами отдыха, постепенно сдвигают баланс в своих почвах в сторону доминирования грибов.
Вы наверняка почувствуете разницу, когда зачерпнете горсть такой почвы: она будет иметь приятный компостный, грибной запах, как в лесу после дождя. Этот запах говорит о высоком уровне грибов. А вот обычные сельскохозяйственные почвы часто не имеют запаха вообще или пахнут кисловато.
Грибы играют ключевую роль не только в усвоении питательных веществ, но и в связывании углерода в почве, предотвращая его попадание в атмосферу. Образование гумуса (сложного органического вещества, "сердца" почвы) требует участия нескольких катализаторов, и метаболиты грибов – одни из самых важных. В здоровой почве грибы и бактерии находятся в гармоничном балансе, создавая оптимальные условия для роста растений и поддержания плодородия.
Не просто количество микробов, а их баланс! В здоровых, устойчивых экосистемах (как лес или целина) доминируют грибы. А на пашне, особенно при использовании химии, преобладают бактерии. Грибы – это строители стабильного гумуса, это транспортные сети микоризы. Возвращая грибы в почву (через поликультуры, правильный выпас, отказ от фунгицидов), мы возвращаем ей здоровье и способность накапливать углерод. Запах земли – лучший индикатор! Пахнет грибами и лесной подстилкой – значит, жизнь возвращается.
Уроки истории: Потерянный Рай Австралии
Кристин Джонс родом из Австралии, и история ее континента – это наглядный урок того, как быстро можно разрушить плодородие.
Мои читатели часто с трудом верят, что южные и юго-западные части Австралии могли поддерживать зеленые растения даже в самые жаркие и засушливые летние месяцы. К счастью, у нас есть свидетельства очевидцев – дневники первых европейских поселенцев.
Особенно ценны записи Джорджа Огастуса Робинсона, который был Главным Защитником Аборигенов. Он вел подробный ежедневный дневник в течение нескольких лет, и был очень наблюдательным человеком. Робинсон не только делал зарисовки пейзажа, но и подробно описывал его. Он отмечал, что даже летом, когда температура поднималась выше 38°C и дождя не было месяцами, он видел зеленую траву и ковры полевых цветов повсюду, куда бы ни бросил взгляд.
К сожалению, мы не знаем точно, какие это были растения, потому что некоторые из тех полевых цветов, которые он описывал, уже исчезли. Но записи Робинсона – это бесценное свидетельство того, насколько плодородной и устойчивой могла быть эта земля до того, как она подверглась интенсивному сельскохозяйственному воздействию. Это напоминание о том, что природа обладает удивительной способностью к самовосстановлению, если ей дать шанс.
Трудно представить: некогда сухие регионы Австралии летом были покрыты зелеными травами и цветами! Записи очевидцев не дают соврать. Что же произошло?
Европейские колонисты привезли с собой корабли, полные овец, которые быстро расплодились на новых землях. В Англии овцы могли постоянно пастись на траве, и это не приносило большого вреда, потому что дожди там шли почти непрерывно. Но австралийский климат, с его резкими перепадами от засухи к ливневым дождям, оказался для англичан неожиданностью.
К концу XIX века в Австралии паслись миллионы овец, которые выедали пастбища до голой земли в засушливые периоды. А когда приходили дожди, ничем не защищенная почва смывалась потоками воды. Речные системы и водно-болотные угодья заполнились осадком. В результате, сегодня мы ведем сельское хозяйство, по сути, на подпочве. Мы потеряли от 60 до 90 сантиметров плодородного верхнего слоя почвы по всей стране!
Изначально почва была настолько хорошо структурирована, что аборигены могли копать ее голыми руками. Первые европейцы, прибывшие в Австралию, восхищались 60 сантиметрами черного "растительного перегноя", покрывавшего поверхность почвы. Сегодня же наши почвы в основном светлые. Использование цвета для описания почв появилось, к сожалению, только после того, как богатый углеродом верхний слой был унесен ветром или смыт водой.
Эта история, к сожалению, не уникальна. Почти каждая так называемая цивилизованная, развитая страна в мире тем или иным способом потеряла свой верхний слой почвы. В Штатах у вас был свой Пыльный Котел, вызванный неправильной обработкой земли.
Восстановление здоровья сельскохозяйственных почв – это задача, которая требует большего, чем просто минимизация потерь почвы. Нам нужно научиться создавать новый верхний слой почвы, и нам нужно научиться делать это быстро. Это вызов, требующий инновационного подхода и глубокого понимания природных процессов. Только так мы сможем вернуть плодородие нашим землям и обеспечить устойчивое будущее для сельского хозяйства.
Катастрофа планетарного масштаба! Из-за неумелого выпаса овец Австралия потеряла почти метр (!) плодороднейшего слоя – того самого «шоколадного торта», который можно было копать руками. И теперь страна живет на бедной подпочве. Это случилось не только в Австралии. Пыльный Котел в США, эрозия в Европе – везде одна и та же история разрушения. Просто сохранять то, что осталось, уже не достаточно. Нужно учиться строить новую почву, причем быстро!
Насколько плоха ситуация сейчас?
Да, ситуация, вероятно, даже хуже, чем потеря 7 кг почвы на 1 кг пшеницы. У меня есть документальные подтверждения потери 20 тонн почвы с гектара в год из-за ветровой эрозии!
А средняя урожайность пшеницы в Австралии очень низкая – около 1 тонны с гектара. Получается, мы теряем огромные объемы почвы, чтобы достичь даже таких скромных результатов. Очевидно, что нынешняя ситуация неустойчива и требует немедленных действий. Мы не можем позволить себе и дальше "выдувать" наше будущее!
20 тонн почвы с гектара в год улетает ветром, чтобы получить всего 1 тонну пшеницы! Это путь в никуда. Нужно срочно менять подходы.
Почва как губка для Углерода: Надежда для Планеты
Но Кристин Джонс не только констатирует проблемы. Она видит в почве ключ к решению глобальных проблем, включая изменение климата.
Интересный факт: потребуется всего лишь увеличить содержание почвенного углерода на полпроцента на 2% наших сельскохозяйственных земель, чтобы компенсировать все выбросы углекислого газа в Австралии!
Наши выбросы относительно невелики по сравнению с площадью нашей земли, потому что у нас относительно небольшое население. Это показывает, какой огромный потенциал таится в здоровой почве как в средстве борьбы с изменением климата.
По сути, мы можем "закапывать" углерод обратно в землю, где он будет приносить пользу, а не вред.
Всего 2% земель с небольшим увеличением углерода могут компенсировать все выбросы целой страны! Это невероятный потенциал. А в масштабах планеты?
Сельское хозяйство – это основной вид землепользования на нашей планете. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), в мире насчитывается около 1,5 миллиарда гектаров пахотных земель и еще 3,5 миллиарда гектаров пастбищных угодий. К сожалению, в настоящее время большая часть этих земель теряет углерод.
Конечно, ведутся и, безусловно, будут вестись бесконечные споры о том, сколько именно углерода можно "запереть" в почве. Гораздо важнее не то, сколько углерода мы в итоге свяжем в почве, а то, как много сельхозпроизводителей смогут изменить свои методы работы.
Основное внимание необходимо уделить тому, чтобы каждая ферма, которая сейчас является источником выбросов углерода, превратилась в его поглотитель.
Представьте себе: если бы все сельскохозяйственные угодья поглощали больше углерода, чем теряли, уровень CO2 в атмосфере снизился бы одновременно с улучшением продуктивности ферм и оздоровлением водосборных бассейнов! Это решило бы подавляющее большинство наших проблем, связанных с производством продуктов питания, состоянием окружающей среды и здоровьем человека. Звучит как утопия? Возможно. Но это утопия, к которой стоит стремиться, и каждый шаг в этом направлении – это шаг к более устойчивому и процветающему будущему.
Главное – не гнаться за рекордами по накоплению углерода на отдельных участках, а изменить саму парадигму: каждая ферма, каждое поле должно стать не источником, а поглотителем углерода. Если это произойдет повсеместно, мы сможем не только накормить мир здоровой пищей и восстановить водные ресурсы, но и повернуть вспять изменение климата!
Почему же многие ученые до сих пор скептически относятся к этой идее?
Меня искренне огорчает, что даже в 2014 году в уважаемых международных научных журналах по почвоведению продолжают публиковаться статьи, преуменьшающие потенциал сельскохозяйственных почв в качестве поглотителя углерода. Предсказуемо, авторы этих статей игнорируют роль корневой системы растений, жидкого углерода и микоризных грибов.
Многие ученые, сосредоточившись на разложении органических веществ, таких как пожнивные остатки, упустили из виду ключевой механизм восстановления верхнего слоя почвы – "путь жидкого углерода" (процесс переноса углерода от растений к микроорганизмам через корни). Активация этого пути требует, прежде всего, оптимизации фотосинтетической способности растений. Существует множество способов этого достичь, и я испытываю глубочайшее уважение к фермерам и владельцам ранчо, которые вопреки мнению экспертов добиваются невероятных результатов.
Во многом наше будущее зависит от мужества и решимости этих новаторов, которые на практике доказывают, что возможно не только сохранить, но и приумножить плодородие почвы, одновременно борясь с изменением климата. Они – маяк надежды, указывающий путь к устойчивому и процветающему будущему.
Снова та же ошибка: ученые фокусируются на разложении мертвой органики (компост, солома), которое дает лишь временный эффект, и игнорируют главный механизм строительства стабильного гумуса – путь жидкого углерода от живых корней к живым микробам. К счастью, есть практики, которые не ждут признания науки, а просто делают свое дело, доказывая правоту идей Кристин Джонс. Будущее – за ними.
Кристин даже пыталась создать систему поощрения для таких фермеров.
В 2007 году, разочарованная бездействием Федерального правительства в стимулировании инноваций в управлении земельными ресурсами, я запустила ASCAS – Австралийскую схему аккредитации почвенного углерода. Моя цель была проста: показать, что прогрессивные фермеры способны накапливать углерод в своих почвах и получать за это финансовое вознаграждение.
К сожалению, мои попытки наталкивались на сопротивление на всех уровнях, вплоть до публичного осмеяния. Подозреваю, что значительная часть этого сопротивления была связана с тем, что Австралия импортировала сельскохозяйственной химии на сумму более 40 миллиардов долларов! Политики видели в этом огромный бизнес и понимали, что для накопления почвенного углерода фермерам придется сократить использование химикатов, что, конечно, не входило в их планы.
Помимо этого существовали и другие преграды. Австралия ратифицировала Киотский протокол всего через девять месяцев после запуска ASCAS. Согласно этому протоколу, для выпуска углеродных кредитов необходимо соблюдать так называемое "правило 100 лет". Оно требует, чтобы любая выплата за почвенный углерод была зарегистрирована в земельном кадастре, а деньги возвращались, если по какой-либо причине уровень углерода упадет в течение последующих 100 лет!
Дополнительно осложняло ситуацию "правило дополнительности", согласно которому фермерам нельзя платить за изменения в землепользовании, которые они сделали бы и без того, или за те, которые приводят к увеличению прибыли. Эти правила, по сути, делали невозможным стимулирование фермеров к улучшению состояния почвы. Вместо поддержки инноваций создавались препятствия, защищающие интересы крупных агрохимических компаний.
Бюрократия и интересы химических гигантов встали на пути здравого смысла. Правила Киотского протокола оказались совершенно неприменимы к живой, динамичной системе почвы. Требовать гарантий на 100 лет и отказывать в оплате тем, кто и так добивается успеха – это абсурд.
Но история имела хорошее продолжение!
Несмотря на все препятствия, я чувствовала, что крайне важно признать заслуги первопроходцев в области восстановления почвы. Поэтому в конце прошлого года мы решили отказаться от первоначальной модели ASCAS и начать все с чистого листа.
И вот, 19 марта 2015 года, почти через восемь лет после запуска ASCAS, наш покровитель, Ронда Уиллсон, вручит 11 Наград за лидерство в восстановлении почвы на фермерском форуме в Донгаре, Западная Австралия. Символично, что эти награды присуждаются именно в Международный год почв, что подчеркивает важность и актуальность нашей миссии. Это признание – пусть и небольшое – тем людям, которые не боятся идти против течения и своим упорным трудом доказывают, что настоящее сельское хозяйство – это не эксплуатация земли, а гармоничное партнерство с ней.
Несмотря на все трудности, Кристин нашла способ отметить и поддержать тех, кто восстанавливает землю. Это прекрасный пример упорства и веры в свое дело.
Животные и метан: Восстанавливая баланс
Часто можно услышать обвинения в адрес животноводства, особенно жвачных, как главного источника парниковых газов, в частности метана. Что думает об этом Кристин Джонс?
Интересно отметить, что 200 лет назад на нашей планете жвачных животных было даже больше, чем сейчас. Однако мы кардинально изменили способ их содержания: от вольно пасущихся стад мы перешли к стойловому содержанию. И это меняет абсолютно все!
Во-первых, мы вынуждены выращивать корм для этих животных с использованием методов, требующих огромного количества ископаемого топлива. Во-вторых, стойловое содержание создает разрыв между жвачными и метанотрофными бактериями, играющими ключевую роль в регулировании выбросов метана.
Метанотрофные бактерии – это удивительные микроорганизмы, использующие метан как единственный источник энергии. Они обитают в самых разнообразных средах, включая верхние слои почвы. Когда корова пасется, опустив голову к траве, выдыхаемый ею метан быстро поглощается и перерабатывается метанотрофами.
Аналогичная ситуация наблюдается и с термитами. В процессе пищеварения в их кишечнике образуется метан, как и в рубце коровы. Но благодаря присутствию метанотрофных бактерий, уровень метана вокруг термитника оказывается даже ниже, чем в окружающей атмосфере! В природе все находится в тонком равновесии, где одни организмы перерабатывают отходы жизнедеятельности других.
Ярким примером эффективности метанотрофов служит катастрофический разлив нефти Deepwater Horizon в Мексиканском заливе. Помимо нефти, в воду попало огромное количество метана. К удивлению ученых, популяции метанотрофных бактерий резко возросли и поглотили около 220 000 метрических тонн метана, вернув его уровень к норме! Это наглядная демонстрация того, как природа способна саморегулироваться, если ей не мешать.
Проблема не в коровах как таковых, а в том, как мы их содержим! На пастбище метан, выделяемый коровой, тут же поглощается почвенными бактериями-метанотрофами. Природа предусмотрела этот цикл. Но когда животные заперты в коровниках, а их корм выращивается с огромными затратами энергии, этот баланс нарушается. Решение – не избавляться от животных, а возвращать их на пастбища, управляемые разумно.
Земля под ногами – Наш щит от Стихий
Изменение климата приносит нам все более экстремальные погодные явления – разрушительные наводнения и засухи. Часто мы забываем, что состояние земли под ногами может либо усугубить, либо смягчить их последствия.
В условиях, когда мир все чаще сталкивается с экстремальными проявлениями погоды, вопрос выживания наших сельскохозяйственных систем становится первостепенным. И в этой борьбе за выживание ключевую роль играет углерод, "заточенный" в почве. Он словно невидимый страж, укрепляет почвенные агрегаты – кирпичики, из которых состоит почва – и улучшает ее способность впитывать и удерживать воду.
Обратимся к печальному опыту наводнений на реке Миссисипи. Анализ данных с начала 1800-х годов показывает, что после трагической эпохи "Пыльного котла" (экологической катастрофы в США в 1930-х годах, вызванной засухой и неразумным использованием земли) колебания уровня воды стали более резкими. Максимальный уровень воды поднимался выше, вызывая разрушительные наводнения, в то время как минимальный, наоборот, снижался, приводя к обмелению реки. Эта опасная тенденция, известная как "бум-спад", является прямым следствием неграмотного управления земельными ресурсами.
Когда почва здорова, вода быстро впитывается и надежно удерживается в ее толще. Растения используют часть этой влаги, а другая часть просачивается вглубь, питая подземные источники, которые, в свою очередь, наполняют родники и небольшие ручьи, обеспечивая стабильный приток воды в реки в течение всего года.
Но если почвенный покров поврежден, если почва утрачивает способность удерживать влагу, вода стремительно стекает с поверхности, приводя не только к наводнениям в низинах, но и к смыву плодородного верхнего слоя почвы. И сегодня вместе с почвой мы теряем целый "коктейль" сельскохозяйственных химикатов, которые загрязняют окружающую среду, в конечном итоге, попадая даже в Мексиканский залив. Это порочный круг: неразумное использование земли приводит к экологическим проблемам, которые, в свою очередь, разрушают устойчивость наших фермерских хозяйств.
Последствия огромны. И когда наводнение заканчивается, уровень реки падает, потому что водоносные горизонты не пополнились.
Здоровая, богатая углеродом почва с хорошей структурой работает как губка: она быстро впитывает ливни, предотвращая наводнения и эрозию, а затем медленно отдает воду растениям и подземным источникам, поддерживая уровень рек в засуху. Деградировавшая, голая почва, наоборот, усиливает и наводнения (вода скатывается по поверхности), и засухи (в почве нет запаса влаги). Управление земельными ресурсами – это и есть управление водными ресурсами и климатическая адаптация!
За пределами Компоста: Биостимуляторы и Экстракты
Многие органические фермеры делают ставку на компост. Этого достаточно?
Компост, безусловно, представляет собой ценный дар Природы, но его одного порой недостаточно для решения сложных задач. Со временем, проходя через естественный процесс разложения, он, к сожалению, также выделяет в атмосферу углекислый газ.
Однако, если использовать компост с умом, например, на ухоженных пастбищах или в полях, где одновременно выращивается несколько видов растений (так называемые поликультурные посевы), можно добиться удивительных результатов.
В благоприятных условиях компост может значительно ускорить рост растений. Ускоряя фотосинтез, этот процесс стимулирует перенос "жидкого углерода" в почву, где он становится строительным материалом для жизни.
Разнообразные микроорганизмы, процветающие благодаря компосту, особенно грибы, играют здесь ключевую роль. Они способствуют гумификации – процессу, при котором образуется гумус, основа плодородия почвы. Гумус, словно невидимая рука, улучшает структуру почвы, делая ее более способной удерживать влагу и обеспечивать растения необходимыми питательными веществами.
На обширных сельскохозяйственных угодьях, характерных, например, для австралийских ландшафтов, использование больших объемов компоста может оказаться экономически невыгодным. В таких случаях на помощь приходит экстракт компоста, который вобрал в себя все ценные свойства этой природной субстанции.
Применение натуральных экстрактов из растений или водорослей в качестве биостимуляторов – это сравнительно новое, но стремительно развивающееся направление. Ученые по всему миру проводят исследования, разрабатывают новые технологии, а фермеры активно применяют эти продукты на практике, получая впечатляющие результаты.
Преимущество биостимуляторов заключается в их эффективности даже при минимальных дозах – буквально миллилитры на гектар, в отличие от компоста, который требует внесения в тоннах на гектар. Они пробуждают почвенную биоту, словно дирижеры, управляя оркестром микроорганизмов, и улучшают работу корневой системы растений.
Положительные изменения становятся очевидными при детальном исследовании почвы: корни растений буквально расцветают, активно разрастаясь, а структура почвы быстро преображается. Это служит убедительным доказательством того, что даже небольшое вмешательство, направленное на стимуляцию естественных процессов в почве, может принести поистине впечатляющие плоды.
Компост – это хорошо, но это скорее «еда» для микробов и временный источник органики. Для настоящего строительства почвы нужен постоянный поток жидкого углерода от живых растений. Компост может помочь «запустить» процесс, особенно если содержит полезные грибы. На больших площадях более перспективны биостимуляторы – компостные экстракты, вытяжки из растений и водорослей. Они работают в микродозах, посылая почвенной жизни сигнал к пробуждению и активизируя рост корней и улучшение структуры.
Истоки вдохновения
Что же сформировало такой нестандартный взгляд на мир у Кристин Джонс? Откуда эта глубокая связь с природой?
Я всегда чувствовала глубокую связь с природными ритмами. Я выросла в маленькой бревенчатой хижине, в месте, которое австралийцы называют "бушем" – здесь, в Штатах, это, вероятно, назвали бы дикой местностью. С одной стороны нашей хижины раскинулось большое озеро, соединенное эстуарием (залив, в который впадает река) с океаном, так что вода окружала нас с трех сторон. Четвертая сторона утопала в лесу, полном загадочных растений и животных. Я была очень "земным" ребенком. Мой папа рассказывал, что у меня была своя грядка, когда мне было всего два года. А к тому времени я, по-видимому, ловила больше рыбы, чем он сам. Я просто интуитивно чувствовала, где находится рыба, что она хочет есть и в какое время дня она будет кормиться.
Я оставалась в неведении относительно чрезмерного потребления ресурсов и загрязнения окружающей среды до тех пор, пока мы не переехали в город, когда мне было около восьми лет. Этот переход стал для меня настоящим потрясением. Я помню, как каждую ночь плакала перед сном, потому что для меня это был потерянный рай, утраченная гармония с природой, которую я так любила. Этот опыт навсегда определил мое отношение к миру и стремление к сохранению окружающей среды.
Детство, проведенное в дикой природе, наедине с лесом и водой, заложило основу ее мировоззрения. Эта интуитивная связь с живым миром, потерянная с переездом в город, стала движущей силой ее поисков.
В школе я увлеклась экономикой и планировала получить соответствующую степень. Однако неожиданно мне предложили стипендию на изучение текстиля, что стало для меня приятной неожиданностью. Моя первая работа после окончания учебы была посвящена исследованию характеристик шерсти, влияющих на ее переработку. Я изучала, как параметры шерсти влияют на конечное качество ткани. Оказалось, что если шерстяные волокна имеют неравномерный диаметр по всей длине и недостаточную прочность, они легко рвутся, что затрудняет их прядение в качественную пряжу. А качество шерсти, в свою очередь, напрямую зависит от состояния пастбища, которое, в свою очередь, определяется здоровьем почвы.
Так, окольным путем, я пришла к пониманию взаимосвязи между здоровьем почвы, ростом растений и животноводством. Чтобы глубже разобраться в том, как растения взаимодействуют с почвенными микроорганизмами, я защитила докторскую диссертацию по биохимии почвы.
На самом деле, не было каких-то внезапных "моментов озарения". Это был скорее непрерывный процесс открытий, постоянное нахождение чудесного в самых обыденных вещах. Каждый новый факт, каждая новая взаимосвязь становились частью общей картины, постепенно формируя мое понимание сложной и хрупкой системы, которой является почва.
Путь Кристин Джонс к почвоведению был непрямым – через экономику, текстиль, качество шерсти. Но именно это позволило ей увидеть взаимосвязи там, где узкие специалисты видели лишь отдельные дисциплины. Ее работа – это не результат внезапного озарения, а плод долгого, вдумчивого наблюдения и умения находить чудеса в самых обыденных процессах жизни почвы.
Заключение
Ну что, друзья, голова идет кругом от информации? Это нормально! Идеи доктора Кристин Джонс действительно переворачивают привычные представления.
Давайте попробуем собрать все воедино.
Мы узнали, что почва – это живой, дышащий организм, способный к удивительно быстрому самовосстановлению и наращиванию плодородия.
Ключ к этому – не тонны удобрений, а жизнь: живые корни растений, постоянно снабжающие почву энергией в виде «жидкого углерода» (сахаров), и миллиарды невидимых помощников – бактерий и грибов (особенно микоризы!), которые в обмен на эту энергию строят структуру почвы, достают питание, фиксируют азот из воздуха и даже защищают растения от болезней.
Мы поняли, что современное сельское хозяйство, с его вспашкой, монокультурами и химией, разрушает этот тонкий механизм: разрывает растительно-микробный мост, убивает полезных обитателей почвы, разрушает ее структуру, лишает ее способности впитывать воду и противостоять эрозии.
И это приводит не только к деградации земель, но и к обеднению нашей пищи, загрязнению вод и даже влияет на климат.
Но самое главное – мы увидели путь к исцелению. Он лежит через три простых принципа: всегда держать почву покрытой, выращивать как можно больше разных видов растений вместе и отказаться от ядов, убивающих жизнь в почве.
Нам нужно пересмотреть свое отношение к «сорнякам» и «неопрятным» полям, научиться видеть красоту и здоровье в разнообразии. Нам нужно набраться терпения для плавного перехода, экспериментировать и учиться у Природы и у фермеров-новаторов, которые уже идут по этому пути.
Работа Кристин Джонс – это философия надежды. Она показывает, что у нас есть все инструменты для восстановления здоровья нашей Планеты, буквально у нас под ногами. Нужно только изменить свой взгляд, начать сотрудничать с Природой, а не бороться с ней.
И тогда мы сможем не только накормить мир здоровой пищей, но и сделать наши земли устойчивыми к капризам погоды и даже помочь исцелить климат. Давайте же прислушаемся к ее словам и начнем действовать – каждый на своем участке, в своем саду, на своем поле. Ведь будущее планеты начинается с живой почвы.
По материалам статьи: "ACRES U.S.A. SOS: Save our Soils. Dr Christine Jones explains the life-giving link between carbon and healthy topsoil"