Глава V. Угольная кислота в почве

Многие исследователи видят причину неимоверного развития растительности первобытного мира в том, что тогда атмосфера была богаче угольной кислотой*, чем теперь (угольная кислота - это раствор углекислого газа в воде. Этим термином здесь обозначается и кислота, и сам углекислый газ, поскольку в почве они постоянно переходят друг в друга).

Поэтому Либих был того мнения, что если мы желаем получить максимум урожая возделываемых растений в короткий вегетативный период, то мы должны создать искусственную атмосферу угольной кислоты. Опыты профессораГодлевского показали, что при 5%-10% угольной кислоты в воздухе рост растений бывает самый быстрый (сн). Объемное же содержание угольной кислоты в атмосфере едва доходит до 0,02-0,05%.

() Вспомним, что растение состоит из углерода наполовину. В своей лекции Тимирязев показывает, что, не будь такой нужды в улавливании углекислого газа, растение не стало бы распускать такие большие листья и мучиться, испаряя огромные количества воды, чтобы они не перегревались. Действительно, древние растения, при своих огромных размерах, имели очень маленькие листья, или обходились без них.

Угольная кислота непосредственно питает растения и, вместе с тем, способствует растворимости минеральных частей почвы. Поэтому в этих отношениях она бывает желательной в почве. Но так как угольная кислота подавляет микроорганизмы, вызывающие нитрификацию, то в этом отношении почва должна быть свободна от угольной кислоты.

Как видим, здесь происходят несогласия, которые непременно следует примирить, если мы желаем получить высокие урожаи. В опытах Штеккарда и Петэрса вводилось в почву ежедневно 400 куб. сантиметров угольной кислоты и 1200 сантиметров воздуха, вследствие чего почва эта произвела вдвое больше растений, чем та же почва, но без добавления этих газов. Следовательно, для того, чтобы почва могла давать высокие урожаи, она должна содержать в себе и угольную кислоту и воздух.

Природа превосходно решила этот вопрос, вследствие чего мы видим чрезвычайно обильную растительность в лесах и степях, до которых человек еще не прикасался своей культурой.

В девственных почвах органические остатки находятся постоянно в верхнем слое, а потому они имеют изобилие воздуха, в котором нитрификация и гниение происходят чрезвычайно быстро. Так, например, профессор Костычевобратил внимание, что листья в лесу подвергаются полному разложению в течение года. Также энергично происходит нитрификация и в степях.

Происходит это, кроме других причин, и потому, что угольная кислота, выделяющаяся при разложении органических остатков, не может вредить вызывающим разложение микроорганизмам. Более тяжелая, чем воздух (в 1,5 раза), угольная кислота проникает (по каналам корней) в почву глубже, чем воздух, и там оказывает свое благотворное влияние на минеральные части почвы. Там процессам нитрификации она вредной быть не может. Перегной же разлагается среди изобилия атмосферного кислорода.

Глубокая вспашка разрушает естественное положение плодородного слоя. Она загребает органические остатки вглубь почвы, где отсутствие кислорода, но изобилие угольной кислоты. Вследствие этого нитрификация прекращается совершенно, или же происходит чрезвычайно медленно. Не могут ни образоваться азотистые соединения, ни разлагаться минеральные части почвы. Целые куски навоза годами лежат в земле, не перегнивая, земледельцы же покупают чилийскую селитру, суперфосфаты и каиниты. Новая система обработки, собирая и постепенно оставляя органические остатки в верхнем слое, дает возможность правильно и беспрерывно разлагаться этим остаткам в обильном приливе воздуха.

Находящийся в почве фосфор не всегда и не так легко усваивается растениями. Трехосновной фосфорнокислый кальций (основа фосфоритов) есть соединение чрезвычайно трудно растворяемое. Поэтому и при изобилии фосфорнокислых соединений почва часто бывает неплодородной, если умелой обработкой мы не сможем увеличить их растворимость. Задача эта делается легче, если вода, находящаяся в почве, насыщена угольной кислотой. Тогда для растворения 1 части трехосновного фосфорнокислого кальция требуется воды в 30 раз меньше. В воде, насыщенной угольной кислотой, растворяется таким же образом фосфорнокислое железо и глина

Источник калия - полевой шпат - выветривается довольно легко. Самый важный для нас калиевый и глинистый полевой шпат под влиянием угольной кислоты разлагается, освобождая растворимый углекислый калий (карбонат калия, или поташ). Новообразовавшийся углекислый калий растворяется в воде и может служить пищей для растений.

Как видим, исключительно только новая система обработки может доставить почве, максимум угольной кислоты, благодаря энергическому разложению верхнего слоя, богатого органическими остатками. Кроме того, только при новой системе обработки проникающая вглубь угольная кислота находится в надлежащем месте, и действует в глубине почвы на обломки скал и этим исполняет свое назначение - делать доступным заключающиеся в почве питательные вещества растений. При этих условиях угольная кислота не в состоянии задержать разложения органических остатков и нитрификацию, убивая вызывающих это разложение микроорганизмов, как это постоянно бывает при глубокой вспашке.

Глава VI. Температура почвы

При обработке почвы мы должны обращать внимание на температуру почвы главным образом в двух отношениях: 1) по отношению к атмосферной ирригации и 2) по отношению к нитрификации.

Атмосферная ирригация, то есть оседание росы в почве, может происходить тогда, когда температура почвы ниже, чем температура воздуха. Более подробно мы рассмотрим этот вопрос в особой главе, теперь же отметим, что, чем ниже температура почвы, тем больше росы в ней будет осаждаться.

Следовательно, по отношению к атмосферной ирригации температура почвы должна быть самая низкая. Такая низкая температура преобладает в почве, покрытой лесом. От сильного нагревания охраняют почву: 1) оттеняющие листья деревьев и 2) лесная подстилка. Поэтому в лесах почва так обильно осаждает росу, что ее хватает не только на громадные потребности лесных деревьев, но еще избыток влаги уходит обыкновенно в виде многочисленных родников и ручьев, которые большей частью высыхают после вырубки леса.

Следовательно, если бы дело шло только об обогащении почвы влагой, то довольно было бы только обеспечить ее рыхлостью и низкой температурой. Но задача усложняется тем, что нитрификация не может проходить при низкой температуре. Она возможна в пределах от 10* до 45*, оптимум - 25*С. Итак, значит, земледельцу предстоит разрешить довольно трудную задачу, а именно: удержать почву в такой температуре, чтобы одновременно могли происходить и нитрификация, и атмосферная ирригация.

Глубокая вспашка совершенно бессильна, когда дело идет о разрешении этой задачи. Поэтому Дэгерен жалуется то на засуху, то на слабую нитрификацию, вследствие чего богатую азотом почву следует еще удобрять чилийской селитрой.

"Количество азота, - говорит Дэгерен, - какое доставляет нитрификация на 1 гектар, следующее:

весною 17,8 кг

летом 26,4 кг

осенью 40,6 кг

зимою 11,8 кг

"Мы уже указали, - говорит дальше Дэгерен, - что хороший урожай требует средним числом 100-120 килограммов соединенного азота. Очевидно, что количество этого азота должно быть усвоено растениями в течение весны и начала лета, так как в конце июня пшеница или овес уже не усваивают азота (в целом это верно и для других культур).

Что же касается бураков, то, хотя они и усваивают азотистые соединения, образующиеся позже, собирая их в своих корнях, но вследствие этого получаются одни только неудобства, так как соединения эти вредят животным и затрудняют производство сахара (как видим, проблема нитратов не нова!). В действительности полезны только те азотистые соединения, которые образуются весною или в начале лета, так как в конце лета, зимою и осенью азотистые соединения чересчур выполаскиваются дождями, уходят в реки и моря, одним словом, для растений бывают утраченными".

Приведенные выше цифры указывают, что нитрификация, происходящая весною, недостаточна. Причину этого явления нетрудно понять: хотя земля в это время бывает довольно влажна, но зато температура почвы не достигает той степени, при которой ферменты могут действовать самым энергичным образом, потому что микроорганизмы очень медленно пробуждаются от своей зимней спячки. В то время как некоторые микроорганизмы развиваются в течение 24 или 30 часов, развитие микробов, вызывающих нитрификацию, происходит крайне медленно.

Проба почвы, взятая зимой с поля и помещенная в самой благоприятной температуре, в продолжение нескольких недель не может образовать более значительного количества азотистых соединений. Чтобы пополнить недостающую нитрификацию перегноя и уравновесить медленную деятельность микроорганизмов, мы должны прибавлять к почве как удобрение азотистые вещества.

Благодаря единственно тому, что нитрификация весною не происходит в надлежащей степени, целый флот занят доставкой в Европу селитры, которая с большим трудом добывается на берегах Великого океана. Итак, мы видим, насколько вредно то вымораживание почвы, которое советуется в каждом руководстве к глубокой вспашке. Наставления к предзимней вспашке и наставления к выделке хорошего кирпича совершенно одинаковы.

В результате это промерзание дает хороший кирпич, но пагубно действует на почву. Поэтому там, где морозы более чувствительны, чем у нас, например, в Архангельской губернии, земледельцы никогда не оставляют почвы "в остром пласте". Архангельский мужик Дэгерена не читает, но печальный опыт научил его, что перемерзлая земля не родит хлеба.

У нас вред, наносимый морозами, не так заметен, а потому "острый пласт" на зиму считается идеалом обработки как в сельскохозяйственной литературе, так и на практике. Результаты мы видим в цитируемых выдержках Дэгерена. Благодаря промерзанию, почве недостает азотистых соединений, и именно в то время, когда молодые растеньица больше всего нуждаются в этих питательных веществах.

Опыт показал, что селитра оказывает самое лучшее действие тогда, если ее добавляют для молодых растений. Поэтому земледелец должен употреблять все усилия на то, чтобы температура почвы на весну поднялась как можно скорее, ибо только тогда мы можем рассчитывать на нитрификацию.

При глубокой вспашке этой цели трудно достигнуть. Поднятые пласты промерзают сильно и затем весною быстро высыхают. Чтобы не допустить пересыхания (что тоже делает нитрификацию невозможной), мы спешим бороновать почву. Под рыхлым покровом земля не может согреться и в результате - недостаток азотистых соединений. Первый хороший дождь образует после бороны хорошую корку, что тоже задерживает нитрификацию, и, в конце концов, несмотря на огромные запасы азота в почве, растения терпят голод.

Чтобы ускорить согревание почвы весной, мы можем употребить каток. Сдавленная земля лучше согревается солнцем и, с другой стороны, ночью меньше охлаждается, так как гладкая поверхность не так пропускает тепло. Так гладкий сосуд с блестящей поверхностью дольше задерживает теплоту, нежели такой же сосуд с поверхностью шероховатой. Но пока земля обсохнет настолько, что можно ее прикатывать, то и время уходит и теряется влага.

Поэтому гораздо умнее поступает архангельский крестьянин, который боронует зябь с осени. Земля оседает, весною легче проникает в нее солнечное тепло, гладкая поверхность затрудняет теплопроводность ночью и, в конце концов, нитрификация и в этом суровом климате начинается весною вовремя.

Следует только обращать внимание, чтобы земля не пересыхала, так как сдавленная капиллярная почва скорее испаряет влагу, чем почва, покрытая слоем рыхлой земли. Поэтому, как только температура почвы поднимается до надлежащей степени, следует ее сейчас же пробороновать, или пройти экстирпатором* (культиватор со стрельчатыми лапами) на 2 дюйма в глубину, а после пустить бороны. При дальнейшем же ходе работ конный полольник, постоянно применяемый при новой системе земледелия, уже беспрерывно поддерживает рыхлость верхнего слоя.

При такой обработке нитрификация является весною в надлежащее время, а затем рыхлый слой земли охраняет почву от высыхания и не дает ей чрезмерно нагреваться (что тоже задерживает нитрификацию). Температура почвы держится на той высоте, при которой одновременно может происходить и нитрификация, и атмосферная ирригация.

Осеннее боронование мелко вспаханной почвы я постоянно практикую в своем хозяйстве, оставляя часть не заборонованной для сравнения урожаев. Ежегодно урожай на заборонованной зяби бывает выше.

В прошлом году (1897 г.) заметно выделялась кукуруза, посеянная по заборонованной с осени зяби, тогда как рядом, нане заборонованной, была гораздо хуже. Пора перестать преувеличивать влияние мороза на минеральные части почвы, что делают приверженцы глубокой вспашки, потому что продукты разложения перегноя гораздо интенсивнее действуют на скелеты почвы, чем морозы, которые, задерживая деятельность бактерий, окончательно приносят культурной почве больше вреда, чем пользы.