Зеркало ландшафта

Почвенный покров существует столько, сколько существует данный ландшафт. А отдельные участки почвы, или, как их называют, почвенные индивиды, из которых состоит и почвенный покров, живут сто — двести лет.

Так как почва «смертна», то неправильное ведение хозяйства может ускорить эту смерть. Вспахивая почву, мы разрыхляем верхний, богатый питательными веществами горизонт. При определенных условиях, например сухая ветреная весна, его легко может развеять ветер и снести вода. Начнется эрозия, этот страшный бич сельского хозяйства. Подсчитано, что ежегодно в реки, озера и моря сносится из почвы столько питательных веществ, сколько вырабатывают все заводы мира, производящие минеральные удобрения, за десять лет, Правильная организация территории, разумная система земледелия — вот лучшие лекарства от эрозии.

Для борьбы с насекомыми и сорняками часто применяют яды, казалось бы безвредные для возделываемых растений. Но к сожалению, вместе с вредными насекомыми часто гибнут и полезные. Кроме того, яды могут накапливаться в почве и водоемах, перейти в растения и в конечном счете в пищу человека (известен такой пример: многолетнее применение ядов в садах Голландии привело к накоплению в почве, а затем и в плодах мышьяка). Некоторые химикаты, давая большую прибавку в урожае, могут препятствовать синтезу витаминов в растениях.

Восемь тысяч лет человек обрабатывает почву. Но только сто лет ученые детально изучают ее свойства. И они многого достигли. Знание почв позволило намного повысить урожай культур, и в частности пшеницы (с 5—7 центнеров с гектара в начале XIX века до 20—40 центнеров с гектара в наше время). Но способы обработки почвы за это время изменились не так уж сильно. Остался тот же принцип — вспашка земли.

Надо сказать, что обработка почв до сих пор еще теоретически обоснована недостаточно. Мы знаем, что у почвы есть так называемое состояние спелости, когда она содержит достаточное количество воды и прогрета солнцем. Такая почва готова для обработки. Но спелость — состояние мимолетное. Иногда оно длится буквально несколько часов. И подобно тому как груша несъедобна в недозрелом и перезрелом состояниях, так и почва не годится в обработку, если она «неспелая» или «переспелая».

Если учесть, что каждый год человечество переворачивает при вспашке гору земли объемом с Эльбрус, то станет понятной забота о новых методах обработки почвы. Нас уже не устраивает дедовская скорость вспашки 8—10 км/час. Но повышение скорости требует изменения почвообрабатывающих орудий. Наверное, решение этого вопроса лежит в поисках совершенно новых форм и методов обработки.

В научной литературе обсуждаются различные новые способы обработки почв. Это и применение специальных дисковых плугов, и разрыхление почвы жидким воздухом (жидкий воздух накачивают в верхний слой почвы, он нагревается, расширяется и разрыхляет почву), и некоторые другие.

Ультразвук способен быстро разрыхлять почву, но одновременно способен убить ее живое население: микробов, червей. Однако, зная характер связей между животными, растениями и почвой, можно уже после обработки внести в почву нужные микроорганизмы и соответствующих животных. Возможно, уже в ближайшем будущем «задействуют» биологические станции, на которых будут разводить фауну и флору, необходимые для данных почв и данных культур: пшеничных, овощных и т. д. Увеличение скорости выветривания почвенных минералов с помощью внесения живых организмов, ферментов или других катализаторов также может быть совершенно новым способом обработки.

В связи с интенсификацией сельского хозяйства в ряде стран получили применение искусственные почво-смеси в парниках и теплицах, а также гидропоника.

Теоретически возможны многоэтажные оранжереи с искусственным освещением. Но какая среда будет играть роль искусственной почвы? Водный раствор? Он удобен, но годится не для всех культур. Кроме того, почва должна быть достаточно буферна к воздействию растений, обладать способностью «саморегулировки». И может оказаться, что проблема создания искусственной почвы окажется аналогичной проблеме создания искусственного «человека-робота».

Есть минерал перлит, который при сильном нагревании увеличивает свой объем, а следовательно, количество пор, влагоемкость, буферность. Искусственные перлитовые почвы с успехом применяют в Болгарии для выращивания роз и табака. Но точно такие же легкие и пористые почвы формируются на Камчатке на вулканическом пепле. Так что иногда лучшая искусственная почва оказывается в какой-то мере имитацией естественной.

В наше время в обиход вошел термин «зеленая революция», связанный с резким повышением урожаев на основе селекции новых сортов пшеницы, главным образом в Индии и Мексике, а также в других странах. Однако во всем мире стоит вопрос об интенсификации сельского хозяйства. И поскольку урожай определяется количеством воды и пищи, поступающим в растение, то, чем богаче питательными веществами почва, тем меньше нужная растению площадь питания и тем больше растений вырастает на данной площади (все та же задача, поставленная Д. Свифтом: вырастить два колоса там, где раньше рос один). Почва должна обеспечить появление всходов, дальнейший их рост, снабжение их водой и пищей. Вся предпосевная и послепосевная обработка сводится к решению этих задач. Мы пашем, боронуем, прикатываем почву, чтобы облегчить появление всходов. На практике из полутора-двух центнеров на одном гектаре семян всходит лишь пятьдесят процентов. Остальные гибнут. Поедают их мыши и суслики, склевывают птицы. Но значительная часть их гибнет из-за корки, образовавшейся на поверхности почвы, оседания почвы и связанного с ним разрыва корней, «выпирания» проростков из почвы в результате ее набухания. Плотная корка особенно часто бывает причиной гибели семян и проростков. Всходы, не сумев ее пробить, задыхаются и гибнут. На хорошо «оструктуренных» почвах, состоящих из мелких прочных комков, размером 1—3 мм, например черноземах, корка не образуется.

Еще в 30-х годах нашего века было предложено оструктуривать химически самый верхний слой почвы, чтобы не образовывалась корка. Агрофизики ленинградской школы академика А. Ф. Иоффе рекомендовали вносить в почву органический клей — полимер, который склеивал бы частицы и создавал нужную структуру почвы. К сожалению, в то время некоторые ученые встретили эту идею в штыки. Но впоследствии бурное развитие химии определило появление ряда веществ-полимеров (полиакриаламидов и др.), которые оправдали надежды ученых и позволили осгруктуривать верхний слой почвы.

Мало того, новые полимеры позволили заняться улучшением всего корнеобитаемого слоя почв. Особенно это важно на периодически переувлажненных почвах, обычно глинистых, плохо впитывающих воду. Обычное средство борьбы с избыточным увлажнением — дренаж. Чтобы повысить устойчивость дрен, ведутся опыты по оструктуриванию почвы вблизи дрен.

Искусственное оструктуривание почв полимерами применяют также при поливах. В этом случае задача та же самая — увеличить впитывание воды в почву. Оструктуривание почвы приводит к резкому уменьшению ирригационной эрозии, особенно на таких почвах, как сероземы.

Н. А. Качинский любил говорить, что «культурная почва — это структурная почва». В этих словах скрыт большой смысл.

Известно, что на юге черноземной зоны, а также в сухих субтропиках и тропиках, встречаются глинистые слитые почвы. Они очень плотные, бесструктурные, требуют больших усилий при обработке. Растения на них угнетены. Однако такие же глинистые почвы речных долин низкогорий Алтая, обладающие водопрочной зернистой структурой, очень плодородны.

Возможно, что внесение полимеров и искусственное оструктуривание почв в конечном итоге окажутся самым действенным средством повышения плодородия почвы.

Таким образом, используя природные процессы, но направляя их с нужной скоростью и в нужном направлении, можно добиться улучшения почвы и соответственно резкого увеличения урожаев.