Страница 4 из 9
1. Растение – организм с универсальным питанием. При возможности оно усваивает не только минеральные, но и разные органические вещества, от сахаров и аминокислот до пептидов и гуматов. Для усвоения разного питания растения образуют физиологически разные типы корней.
2. Растения питаются как прямо, так и симбиотично – с помощью микробов и грибов. В живой почве растение само регулирует своё питание, кормя и стимулируя корневыми выделениями разных микробов ризосферы – поставщиков тех или иных веществ. Половина всех бактерий и многие грибы поставляют и гормоны роста, стимулируя ростовые процессы. Также растение контролирует и микрофлору на листьях.
Эндофитные (внутри живущие) бактерии, обитая внутри растения, защищают его от инфекций – почти как наши лейкоциты. И ещё в растении живут эндофитные грибы, столь тесно вплетённые в его физиологию и биохимию, что вне растений уже не существуют. Они отвечают за выработку многих гормонов и стимуляторов, пигментов, витаминов и многих других веществ (открыты и описаны Ф.Ю. Гельцер ещё в 1950-70-х годах).
3. Растение – это, по сути, организм с единым содержимым всех клеток: все они связаны каналами (плазмодесмами). Поэтому оно может поглощать питание не только корнями, но и всеми надземными органами. При определённых условиях – листьями даже больше.
4. Как фотосинтез, так и урожай зависят от скорости движения растворов в обоих направлениях: питания из корней в листья и продуктов фотосинтеза из листьев в корень. Эти направления равнозначны и регулируются самим растением.
О растениях заботится биология почвы. Значит, все агроприёмы должны поддерживать биологические процессы и устойчивость почвенной экосистемы. Исходя из этого и выстроена агротехника в биоземледелии.
Почвенная жизнь: терра инкогнита
Зная что-то про ризосферу и про микоризу, мы думаем, что знаем о почве почти всё. На самом деле – почти ничего.
Это стало ясно лет десять назад, когда появились методики изучения микробиоты путем анализа ДНК и РНК. Оказалось, на наших питательных средах прорастают лишь немногие виды-универсалы – процентов пять. Большинство микробов мы просто не видим в лабораториях – они не оживают без сигнальных и стимулирующих веществ, производимых партнёрами по экосистеме. Собственно, и грибы-эндофиты были открыты Ф.Ю Гельцер именно благодаря тому, что она сумела подобрать эти стимуляторы. В общем, и о роли большинства видов, и об их связях с растениями мы можем только гадать.
Другой пример – горизонтальный, т. е. неполовой перенос генов. Известно уже около сотни способов передачи ДНК между растениями, бактериями, грибами, червями и насекомыми. Это ускоряет эволюцию и адаптацию. В частности, адаптацию сорняков, патогенов и вредителей к пестицидам. Но для агрономов это пока абстракция.
Третий пример вообще из области «фантастики». В конце 90-х было доказано: микробы, и вообще живые организмы, осуществляют холодный ядерный синтез. Это показали в точных опытах учёные-ядерщики МГУ им. Ломоносова. А ещё раньше – французский исследователь Луи Кервран. Микробным ассоциатам создавали условия «либо создай необходимый для выживания химический элемент, либо умри». Оказалось – создают, и ещё как! – с разницей до 20 %. К примеру, изотоп марганца-55 и ядро дейтерия Н2 в живой системе объединялись в ядро железа-57. Показан синтез всех главных макроэлементов: калия, магния, кальция, фосфора, железа, кобальта, никеля, цинка. И даже возможность трансмутации молекулы азота N2 в окись углерода СО.
Эксперименты уже многократно воспроизведены, и результаты подтверждаются. Более того, наработана биотехнология обезвреживания ядерных отходов: к примеру, радиоактивный стронций переходит в стабильный барий за 260 дней – ВМЕСТО 30 ЛЕТ.
Что из этого следует? Что в здоровых почвах, где микрофлора колоссально разнообразна и связана в консорциумы, может происходить холодный ядерный синтез элементов, необходимых и микробам, и растениям.
Выходит, живая почва самодостаточна и экологически, и физически, и генетически, и химически. Вона как! Теперь представляете, насколько беспомощна и зависима почва неживая?
Видеть почву как единый организм, понимать его поведение – вот путь к изобилию. Была ли у нас наука, изучавшая почву так цельно? Да, такие учёные были и есть. Вот лишь один пример.
Почвенная ценология
Есть ли смысл изучать отдельные виды микробов, если по отдельности они не живут?..
До конца 80-х в нашем ВНИИ фундаментальной биологии работала лаборатория почвенной ценологии. Эти ребята смотрели на почву совершенно иначе – как на сверхорганизм. Они понимали: в почвах нет ничего, кроме неделимого, цельного, сообщающегося и генетически взаимосвязанного МИКРОБИОЦЕНОЗА, и его расщепление на отдельные части мало что даст для практики. Они не изучали отдельные виды – они искали способы управлять ценозом, как целым. И они точно знали: этот ценоз управляем, причём очень простыми воздействиями.
Вот одно из их открытий: микробиоценоз взрывообразно размножается именно на границе почвы и органики (рис. 3 и 4). Там, где есть пороговая разница по органическому углероду. Дёрн, лесная подстилка, лепёшка, трупик. Оказалось, что и тут работает общий закон экологии: любая живность в разы активнее на границе разных сред. От сгустков органики волна активности и растущей биомассы микробов расходится радиально. От мульчи – волна вниз. При этом, в определённых условиях, численность азото-фиксаторов временно растёт в сотни, даже в тысячу раз.
РИС. 3
Ещё одно открытие ценологов: не всегда богатый видами микробный ценоз проявляет активность – включается. Его включают простейшие: амёбы, инфузории, жгутиковые. Хищники, волки среди зайцев. Гоняя и лопая бактерий, они кардинально стимулируют их размножение. Вот почему многие проблемы почвы решаются не просто массой растительных остатков, но грамотно приготовленным компостом: в нём ещё достаточно органики, но уже сформирован готовый, активный микробный биоценоз с простейшими.
РИС. 4
Третье открытие: чем «правильнее» микробиоценоз, тем он экономинее и эффективнее. «Правильный» – значит слаженный и давно устаканившийся. В нём выстроена пищевая цепь: каждый доедает за кем-то предыдущим, и любой корм «выжимается досуха». Такой ценоз остаётся стабильным и работает, используя минимум корма. Именно такие ценозы поддерживают плодородие даже при небольшом притоке органики.
И таких открытий было немало. Увы, в конце 80-х лабораторию закрыли. Но ребята работали не зря. В России появились новые многовидовые биопрепараты – по сути, модели микробных ценозов. И мы теперь знаем, почему и как они работают. Я о них ещё расскажу. Но они – для полей. А как нам, соточникам, быстро восстановить почвенные ценозы?
АКЧ
Это истинный подарок огородникам: простейший метод домашнего производства комплексных ценологических «супербиопрепаратов» для любимых грядок и теплиц.
Сейчас в Австралии, США и Европе активно, часто фабрично готовятся и используются АКЧ – аэрируемые компостные чаи. Компост нужного состава в 20–50 раз разводят водой, добавляют патоку или любую дешёвую сладость – стакан на ведро, и интенсивно пропускают воздух. Нам годится большое ведро, обычный аквариумный аэратор и любой зрелый перегной из-под кучи сорняков (рис. 5). В аэробном режиме в подслащённом растворе взрывообразно разводится весь полезный ценоз – всё аэробно-сапрофитное, вплоть до грибов и простейших. За сутки концентрация микробов растёт в 200–300 тысяч раз. Цеди, разводи в 20–40 раз и применяй. Только в тот же день: живое микросообщество не хранится. Можно лить в почву, а лучше ещё и по листьям раз в две недели давать.