Эволюция почвы и симбиотических цепочек жизни

Очень плохо, если садовода приучили смотреть на свою землю как на субстрат цветочного горшка. Мол, этой земле надо лишь придать определённую структуру и обеспечить хорошее питание своих растений. Плохо, когда его научили, что минеральные удобрения – это лишь питание для растений. Что и органические удобрения, это тоже обычное питание, и разлагаясь, они дают просто питание в виде минеральных солей. Совсем плохо, когда садовод не умеет смотреть на почву, как на среду обитания миллиардов живых существ, которые ему в большинстве своем не видны, но которые миллионы лет совершали совместную эволюцию вместе с видимыми ему и растущими у него в саду растениями.

В первых своих заметках я рассматривал почвенные процессы с разных сторон. Теперь поразмышляем ещё об одной стороне жизни почвы – эволюционной.

Когда садовод берёт землю, любую землю, даже непригодную для выращивания садовых культур, он при желании и наличии средств может в считанные годы превратить её в оазис. Потому что вокруг него всегда есть накопленная за многие годы органика. В окружающей среде есть миллиарды спор микроорганизмов, ждущих эту органику. И сотни местных аборигенных растений готовых вступить с ними в симбиоз и поработать в почве своими корнями. А в природе? Сколько лет понадобилось эволюции, чтобы на безжизненной планете Земля возник современный почвенный покров. И как это происходило? Поговорим об этом.

По оценкам учёных этот процесс начался 400-500 млн. лет назад, а возраст современных почв, образовавшихся на месте древних, составляет 5-10 тыс. лет. Вначале многие миллионы лет ветер и дожди дробили скалы, превращая их в песок и глину. А одновременно в океане зарождалась жизнь. Происходило становление различных форм жизни. Когда в морях стало тесно, некоторые живые организмы покинули водную среду и начали осваивать поверхность суши. Сначала почвы заселились бактериями, грибами, водорослями, а затем более сложными организмами. Именно воздействие этих живых организмов на материковую породу и привело к формированию почв нашей планеты. И наоборот возникшая почва определила направление эволюционного развития живой материи на суше. Бактерии грибы и водоросли сформировали первое органическое вещество. Энергию жизни. Но его запас был ничтожный. В таких условиях реальное преимущество получили виды, обладающие механизмами, позволяющими усваивать минеральные соединения материнской породы и поглощать азот из атмосферы.

Это очень важно понять и садоводу практику. Ведь именно эти виды дошли до наших дней, стали симбионтами наших растений, именно их растения своими корневыми выделениями подкармливают и привлекают в ризосферу, зону вокруг корней. И именно они дают иммунитет и сбалансированное питание нашим растениям. (Я писал ранее, что такие же микроорганизмы сохранились и в кишечнике человека). Когда мы вносим на свои грядки органику с её энергией жизни, мы не только питаем свои культурные растения напрямую, мы проявляем заботу именно об этих самых древних и самых первых источниках жизни на планете.

Но в древней материнской почве с самого начала не хватало главного элемента для синтеза белка живых существ – азота. За него всегда шла конкуренция. Калий, фосфор и микроэлементы микроорганизмы научились добывать из глины быстрей и без больших энергетических затрат. За первые сотни миллионов лет прибавка почв и накопление гумуса происходило очень медленно, но затем скорость стала нарастать лавинообразно и в этом ведущую роль сыграли азотфиксаторы, которые определили направление эволюции почв. Азотфиксирующие микроорганизмы явились своего рода "генетическим веществом", регулирующим последовательность и интенсивность жизни растений до наших дней.

Это важно понимать садоводу практику, когда он решает, каким азотом он будет кормить свои растения. Азотом минеральных удобрений, которые быстро усваиваются и стимулируют рост культурных растений, но одновременно угнетают азотофиксаторы ризосферы, или «азотом воздуха» через стимуляцию ризосферных азотофиксаторов путём внесения «энергии жизни», внесения органических удобрений и заботе о «домах и городах» которые строит для себя почвенная биота.

Как биота разрушает горные породы, добывая себе минералы и образуя почву? Доказанных наукой путей несколько. Прежде всего, это особые белки-ферменты микроорганизмов которые разрушают кристаллическую решётку минералов. Но для производства ферментов надо много азота и дополнительной энергии. Без живых растений и их корней одними микробами минералы разрушаются очень медленно. А вот когда корни выделяют азотистые соединения и углеводы и кормят микробиоту – то процесс убыстряется стократно. Я в своем саду помню об этом и стараюсь сохранять все местные аборигенные растения, но, естественно, когда они не угнетают мои культуры.

Далее. Все микроорганизмы выделяют слизи с уроновыми кислотами, выделяют другие органические и минеральные кислоты, а также биогенные щелочи. После гибели микроорганизмов и их разложения накапливаются гуминовые и фульвокислоты. Они в малых концентрациях по своему разрушающему воздействию на минералы превосходят слабые растворы кислот. Понимая все эти процессы и внося регулярно органику, я не тороплюсь вносить под растения комплексные растворы минеральных солей. Всё это есть в почве. Всё это доступно моим растениям, если жизнь в почве не убита моим грубым вмешательством.

Итак, я ещё раз подчеркну важность понимания процессов почвообразования, его эволюции и ускорения. Всё началось с выхода первых микроорганизмов на скалы, на их основе и в симбиозе с ними происходила эволюция высших растений. Приход растений на поверхность земли коренным образом изменил характер преобразования древних почв. Если до этого момента течение почвообразовательного процесса определялось развитием азотфиксирующих организмов и накоплением незначительного количества синтезированных углеродсодержащих соединений, то произрастание растений привело к возникновению большой массы органического вещества, и к концу палеозоя, то есть уже через 200 млн. лет после начала обживания растениями суши, на территориях с обильной растительностью образовались мощные перегнойные горизонты. В то время как на образование первых древних почв понадобилось около 2 млрд. лет. Сейчас опытный садовод создаёт свой сад за считанные годы.

Теперь хотелось бы разъяснить ещё один важный процесс в почве, который не всегда правильно понимается садоводами. Если азот в гумусовом горизонте аккумулировался постепенно, сначала благодаря самостоятельной деятельности микрофлоры, а впоследствии – её симбиозу с высшими растениями. То макро- и микроэлементы накапливались в результате другого процесса, в котором живые организмы также принимали активное участие. Его суть заключается в следующем. На поверхности планеты постоянно существует геохимический перенос водорастворимых продуктов выветривания и почвообразования. Элементы, высвобождающиеся из горных и материнских пород, становятся подвижными. Биота моментально избирательно перехватывает освобожденные из минералов биогенные химические элементы и включает их в состав органических соединений, предотвращая, таким образом, их вынос. В результате этого они закрепляются в гумусовом слое и не выносятся из почвы. Элементы, которые не имеют большого значения для живых организмов, наоборот постепенно выносятся из почвенного слоя в реки и океаны. Поэтому в наших почвах за тысячи лет накопились все необходимые элементы питания благодаря биоте и корням растений, и вымылись опасные ненужные соли. И этих запасов нам должно хватать на долгие годы при разумном землепользовании. Такие запасы многих «биогенных» веществ в почве существенным образом изменили среду. Она стала более разнообразной по своему строению и химическому составу. Это способствовало появлению в почве пищевых экологических ниш. В результате произошло увеличение заселённости почвы различными видами живых организмов.

Некоторые организмы в качестве источника питания стали использовать азотсодержащие соединения, а поэтому впоследствии полностью или частично утратили способность связывать атмосферный азот. В дальнейшем всё население почвы и она сама составили единую систему. Изменения, затрагивающие любой из её компонентов, неизбежно вели к соответствующим преобразованиям у других. Поэтому эволюция микроорганизмов, почвенных животных, растений и самих почв происходила с формирование симбиотических цепочек, сформировались очень тесные взаимозависимые отношения. И задача садовода всегда помнить об этом. Своими грубыми действиями не разрушать их, а формировать и увеличивать разнообразие, повышая этим жизнестойкость своего сада. И что для этого надо в первую очередь? Что в вашей почве приводит к накоплению «биогенных химических элементов» и вымыванию ненужных балластных солей?

Правильно, все поняли, что это разумное грамотное внесение органики, которому надо учиться, и постоянная забота и приумножение бактерий, грибов, водорослей, жучков, паучков, червячков и всего остального, включённого в невидимые нам, но реально существующие симбиотические цепочки.

01.03.12

Распопов Геннадий Федорович, Новгород, Боровичи, [email protected]