Л. М. Елисеев, кандидат сельскохозяйственных наук
ИЗВЕСТНО, что на рыхлой почве легче получать высокие урожаи. Под рыхлостью понимают легкость в обработке почвы, т.е. низкое сопротивление почвы орудиям обработки. Фактор рыхлости имеет большое значение при выращивании многолетних культур, развивающих мощную корневую систему, например ягодных, плодовых и особенно винограда.
Заметное влияние на урожайность многолетних растений оказывает локальное рыхление почвы. Посадка плодовых деревьев на местах засыпанных колодцев, погребов, выгребных ям, силосных траншей, туалетов и т.д. приводит к значительному увеличению в росте и развитии растений.
Структура почвы существенно зависит и от вида культур, произраставших на ней. Так, В.Р. Вильяме еще более полувека назад обнаружил значительное влияние многолетних злаковых и бобовых культур на структуру почвы и ее восстановление. Возможность образования мелкокомковатой структуры почвы под влиянием однолетних растений была установлена еще в 1894 году российским ученым А.А. Измаильским.
Среди различных способов обработки почвы наиболее эффективны поверхностные как самые экономичные и повышающие оструктуривание почвы.
Так, многими исследователями, в том числе и автором этой статьи, установлено увеличение количества водостойких агрегатов, особенно в нижних слоях (10-20 см и 20-30 см), при многократном применении вместо вспашки (как основной обработки) поверхностной обработки дисковыми орудиями.
Известно положительное влияние удобрений на структуру и другие физические свойства почвы. Так, в вегетационных опытах навоз, внесенный в количестве 40 т на гектар, повышал содержание водопрочных агрегатов (размером 0,25 мм) на 29%. В полевых опытах на различных почвах при внесении навоза содержание водопрочных агрегатов увеличивалось на 6-10%. При этом установлено, что действие зеленых удобрений (сидератов) на структуру почвы проявляется в большей степени, чем действие навоза.
В 1933-1936 гг. на различных почвах в СССР были испытаны искусственные структурообразующие вещества (агрегаторы), которые вносились в почву в жидком виде. После подсыхания почвы эти вещества, образуя пленку на поверхности частиц, придавали агрегатам прочность. Оказалось, что биологической устойчивостью по отношению к микроорганизмам обладают л ишь соединения типа гулиновых и ульминовых кислот, а также битумы.
В 40-х годах исследования с искусственными структурообразователями начали вести в США, где испытывали различные химикаты, имеющие сходство с компонентами перегноя. В результате были найдены агрегаторы, получившие общее название «крилиумы». К их числу были отнесены натриевые и кальциевые соли полиметакриловых кислот и некоторые другие соединения.
Обширные исследования по улучшению структуры почвы были проведены в 70-х годах в Англии. Проводилось экстрагирование (вытяжка) белка из листьев растений. Остающийся после вытяжки сок, или «сыворотка», богатая солями, сахарами и соединениями азота, обеспечивал хороший рост микроорганизмов.
В результате внесения такого сока в трудную для обработки валунно-глинистую почву структура почвы улучшилась. Когда эту почву инкубировали при 25°С с количеством сока, достаточным для создания условий переувлажнения, начиналась ферментация: через 24 часа почва слегка разбухла, через 48 часов объем почвы почти удвоился в результате обильного образования газа. Было доказано что бактериальные полисахариды выстилали поры в обработанной почве, и благодаря этому разбухшая структура сохранялась при высыхании. Аналогичные результаты были получены, когда вместо сока использовали растворы сахарозы или мелассы, содержащие такое же количество сахара, как и в соке.
Исследования показали, что энергичное выделение газа и последующее увеличение объема почвы происходили одновременно с заметным увеличением численности анаэробов в том случае, когда в почву добавлялся 3% раствор мелассы. Эти микроорганизмы хорошо росли также и при добавлении 0,3% раствора мелассы в субстрате, хотя образование газа и увеличение объема почвы были незначительными.
Из культуры почвы, в которую добавили 3% раствор мелассы, было произвольно взято 12 изолянтов, и все они оказались спорообразующими бактериями типаClostridium Butyricum и Сl. Pasteurianum.
Таким образом, сок растений, богатый минеральными и органическими соединениями, способствует быстрому набуханию почвы, и вместе с почвой он является матрицей для быстрого размножения определенных штаммов бактерий. Прежде всего, это спорообразующие бактерии (т.е. размножаются спорами). Эти микроорганизмы наиболее быстро размножаются. Их споры вездесущи: в воздухе, почве, воде. Поэтому неудивительно, что они первыми осваивают благоприятную среду сока растений, притом с невероятной быстротой: за двое суток вследствие их деятельности земля взбухает и увеличивает свой объем почти вдвое.
Процесс структурообразования почвы (образование прочных водостойких комочков) весьма сложен, в нем играют роль физические, химические и биологические факторы. На конечной стадии возникновение водопрочное™ у структурных комочков связано с влиянием биологических факторов и, главным образом, с воздействием на почву продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, образующих так называемый деятельный перегной, склеивающий комочки земли.
В наше время особое внимание уделяется биологическим методам создания окультуренного пахотного слоя почвы. С этой целью подбираются специфические группы микроорганизмов, способных благоприятно повлиять на создание рыхлой мелкокомковатой структуры почвы.
Большого внимания заслуживает созданная японским микробиологом Теруо Хигой стойкая культура полезных микроорганизмов, названная ученым «эффективные микроорганизмы» (ЭМ). На основании выделенных культур был синтезирован препарат под названием «Кюссей ЭМ-1», включающий 84 вида микроорганизмов. Описывая преимущества нового препарата, Т. Хига указывает, что «Кюссей ЭМ-1» улучшает физико-химико-биологические свойства почвы, т.е. создается рыхлая структура верхних слоев почвы. Но ученый не уточняет, какова глубина этого рыхлого слоя и время, необходимое для его создания. Дипломатичность заявления автора о рыхлости почвы вполне понятна. Ведь на рыхлость почвы влияет, кроме микроорганизмов, еще очень много факторов: влажность, температура, наличие органики, механический состав почвы, присутствие воздуха, мощность гумусного горизонта и т.д. То есть один участок почвы становится рыхлым в течение года или нескольких месяцев даже при небольших дозах внесенного препарата, а на других участках почва приобретает рыхлое состояние в течение нескольких лет. Следовательно, к каждому участку необходимо подходить индивидуально. Не может быть единого рецепта для обширных площадей. Важен общий вывод, что препарат «Кюссей ЭМ-1» положительно влияет на одну из основных характеристик почвы -структуру ее сложения.
В настоящее время мы не имеем достаточно данных по влиянию эффективных микроорганизмов на создание водопрочных агрегатов почвы. По-видимому, еще недостаточно времени (в АО «ЦИТ» научно-производственные испытания ЭМ-технологии начаты весной 2000 года) для положительных изменений в почве или количество ЭМ-препарата не достигло уровня, необходимого для радикальных изменений в структуре почвы.
Имеется информация из России о положительных изменениях физических свойств почвы под влиянием эффективных микроорганизмов. Так, жительница Подмосковья сообщила в редакцию журнала «Надежда планеты» (№ 4, 2001 г.) о результатах применения японского ЭМ-препарата на своем дачном участке. Она пишет, что после однолетнего применения ЭМ-препарата согласно рекомендаций почва данного участка приобрела рыхлое состояние, «вспушенность», легко обрабатывалась. Естественно, повысились и урожаи культивируемых растений. Так, на второй год применения ЭМ-технологии урожай томатов увеличился в 4-5 раз, картофеля - в два раза, огурцов - в 1,8 раза. Следовательно, в благоприятные по погодным условиям годы (1999-2000 гг.) эффективность применения ЭМ-технологии оказалась весьма высокой.
Таким образом, подводя итог сказанному, можно остановиться на оптимистической ноте, что ЭМ-технология в состоянии заменить дорогостоящие способы обработки почвы, применяемые агрегаторы, в том числе и химические, снизить себестоимость продукции, повысить рентабельность производства и самое главное - получить экологически чистую продукции.
От редакции. В №1 журнала за 2002 г. напечатано письмо А.Ф. Бутко из Харькова, в котором приводятся данные о положительном влиянии ЭМ-технологии на структуру (рыхлость) почвы. Таким образом, материалы автора статьи получают подтверждение на практике.