В этой статье речь пойдет о том, где в почве заканчивается живое и начинается просто вещество. Разберем, почему гумус, ферменты, метаболиты микробов, целлюлоза, хитин и лигнин важны для садового участка, но не относятся к живым организмам. Заодно посмотрим, откуда взялась путаница со словами "живой" и "мертвый" применительно к удобрениям и почвам. И к каким ошибкам в агротехнике это иногда приводит.
Живое и биогенное: два разных уровня
У людей, которые тянутся к "природным" методам, крепко сидит деление: живое - органическое, мертвое - минеральное. Пока это образные выражения уровня "натуральное - значит живое", вреда мало. Проблемы начинаются, когда к веществам начинают приписывать свойства живых существ и строить на этом аргументы.
Здесь полезно развести два слова.
- "Живое" - это бактерия, гриб, корни растений, дождевой червь. То, что растет, дышит, делится, передает потомкам наследственность и участвует в эволюции.
- "Биогенное" - это то, что сделали живые. Гумус, целлюлоза, хитин, ферменты, органические кислоты, жирные кислоты. Их источник - живые системы (существа). Но сами по себе они не живут.
Ферменты: молекулярные рабочие без паспорта
Слово "фермент" в рекламе давно обросло мистикой: "живые ферменты", "энзимные коктейли", "ферментированные чудо-препараты". Тут тоже полезно расставить точки над i.
Фермент (энзим) - белковая молекула, которая ускоряет конкретную химическую реакцию. У каждого фермента есть "любимая" реакция и свои условия, при которых он работает лучше всего. Их синтезируют живые клетки - бактерии, грибы, корни растений, животные.
В почве ферменты встречаются в двух видах:
- внутри живых клеток - работают в метаболизме микробов и корней;
- снаружи, в почвенном растворе и на частицах почвы - выделены или оставлены после гибели клеток.
Почвенные ферменты активно используют как показатель биологической активности и плодородия. По активности ключевых ферментов судят о том, насколько активно идет переработка органики и цикл элементов. Но сам фермент не живет.
У него нет мембраны, нет собственного обмена веществ, он не растет, не делится и не передает наследственность. Это инструмент, собранный живой клеткой. Он работает, пока не разрушится или не потеряет активность.
Поэтому высокая ферментативная активность почвы говорит о том, что там много живых и активных организмов. Но не о том, что "ферменты живые".
Метаболиты микробов: следы жизни, но не отдельные существа
Еще одна зона путаницы - метаболиты (выделения) микробов. На уровне образа понятно: что вышло из живого - значит "живое". На уровне биологии - опять нет.
Метаболиты - это любые продукты обмена веществ. Если говорить о почвенной биоте, сюда попадает огромный список веществ:
- первичные метаболиты: органические кислоты (уксусная, молочная, лимонная, жирные кислоты и др.), аминокислоты, спирты, сахара, витамины;
- вторичные метаболиты: антибиотики, токсины, пигменты, сигнальные молекулы.
Часть из них оказывается в почвенном растворе, часть садится на частицы почвы, часть быстро разрушается. Многие из этих соединений играют важную роль в питании растений, защите от болезней, формировании структуры микробного сообщества.
Но каждую такую молекулу можно проверить по тем же признакам, что и ферменты. Есть ли у нее клеточная организация? Нет. Может ли сама поддерживать внутреннюю среду, расти, размножаться, эволюционировать? Нет.
Живыми в этой истории остаются сами микробы и грибы, которые все это производят. Их метаболиты - инструменты и сигналы, а не "микро-сущности".
Целлюлоза, лигнин, хитин: скелет природы
Целлюлоза, лигнин и хитин мы встречаем в саду постоянно.
- Целлюлоза - основа стенок растительных клеток, соломы, опилок, бумаги.
- Лигнин - то, что делает древесину твердой и устойчивой.
- Хитин - в панцирях насекомых, клеточных стенках грибов, покровах многих беспозвоночных.
Все они:
- синтезированы живыми организмами;
- выполняют структурную и защитную роль;
- разрушаются медленно, служат "долгим" источником углерода для почвенной биоты.
Именно поэтому древесная щепа, солома, грибная масса, хитинсодержащие остатки так ценны в долгую - они кормят грибы и часть бактерий, поддерживают структуру и углеродный фонд почвы. Но сами по себе не живут. Это строительные материалы, а не строители.
Отдельный интересный момент - хитин. Растения "узнают" его фрагменты как сигнал присутствия грибов или насекомых. В ответ включают защитные реакции. Описаны соответствующие рецепторы у растений (например, CERK1), которые воспринимают хитиновые фрагменты и запускают иммунный ответ. Препараты на основе хитина как раз работают через такой сигнал "опасность". Но и здесь хитин - не живой, а ключ к замку в иммунной системе растения.
На чем тогда удобнее строить рассуждения
Если убрать эмоциональную шкалу "живое - мертвое", разговор сразу становится спокойнее. Биогенное вещество и живое - не одно и то же. Биогенные вещества в почве незаменимы, но ценность у них своя.
Коротко:
- ферменты и метаболиты микробов - химические инструменты и сигналы, по которым можно судить о работе микробиома, но сами они не живут;
- хитин, целлюлоза, лигнин - долговременный "скелет" органики, кормящий биоту и формирующий углеродный фонд, но это материалы, а не организмы.
Вместо вопроса "живое это или мертвое" удобнее задать три других.
- Как это влияет на структуру и водный режим почвы.
- Как это влияет на активность и разнообразие почвенной биоты.
- Как это влияет на доступность питания для растений в нужный момент.
Если привычные "ферменты, выделения микробов" рассматривать через эти вопросы, они занимают понятное место: важные инструменты в системе "живая почва", но не самостоятельные живые сущности.
Мы разобрали, где заканчивается живое и начинается биогенное вещество. Но в агроблогах есть ещё одна путаница, которая порождает мифы: "неживое" и "мёртвый" - это разные категории. Минеральный ион нельзя "убить", потому что он никогда не жил. В следующей статье посмотрим, что реально происходит, когда говорят "минералка убивает почву", и кто там на самом деле страдает.
Всю серию статей о живом и неживом читайте: