Растительные остатки и гумус

 

 

Возведя в истину бланк агрохиманализа, агрономия смотрит на растительные остатки и навоз только как на источник гумуса и NPK. Энергия, биохимия, микробиология, средообразующие эффекты, труд почвенной биоты – этого в бланках агрохимиков нет. Круговорот органики – «абстракция для экологов». Поэтому свежая органика никогда всерьёз не изучались. И всё же её роль выяснена.

В 1984 г. в Тимирязевке И.Ю. Мишиной была проведена знаковая научная работа. Впервые был корректно изучен плодородный эффект растительных остатков (далее РО) – в опытах онсравнивался с плодородным эффектом стабильного гумуса (старый перегной-сыпец). В качестве РО использовалось сено вико-овсяной смеси.

Главный вывод исследований: влияние РО на урожайность и плодородные качества почвы в 5-9 раз выше, чем эффект той же дозы гумуса. А наше понимание плодородия – весьма далеко от истинного.

 

УРОЖАЙНОСТЬ. На дерново-подзолистой почве добавка 6 т/га сухих РО на 70-90% эффективнее добавки 30 т гумуса. РО также эффективнее эквивалентной дозы минералки, у них выше последействие. Наоборот, ни 30 т гумуса, ни минералка не восполняют потерь урожайности в вариантах с удалёнными из почвы РО. Только добавка РО всегда снимает отрицательный эффект.

 

АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. 6 т/га РО так же или эффективнее снижали плотность почвы, как 30 т гумуса. Структурность и долю водопрочных агрегатов они увеличивали вдвое сильнее. Усиленная доза РО– 30 т/га – увеличивала общую пористость до отличной (55%). При этом 30 т/га гумуса при отсутствии РО не сдерживали деградацию физических свойств почвы.

 

ГУМУСИРОВАННОСТЬ. Оказалось, что внесённый гумус сам по себе очень недолговечен: за два года его осталось всего 33% от внесённого (около 10 т/га из 30). Доза РО в 6 т/га прекратила потери гумуса. 30 т/га РО создали положительный баланс гумуса.

 

УРОВЕНЬ NPK. В вариантах с 6-8 т/га РО после первого года оборота уровень NPK был выше исходного, несмотря на вынос с урожаем. После второго года – немного снизился азот, но P и K остались высокими. В вариантах с РО доказана эффективная мобилизация фосфора из нерастворимых форм.

30 т/га РО за два года создали полуторный уровень P и K, не снижая уровень азота. Урожаи тут были максимальными. При отсутствии РО уровни NPK устойчиво снижались даже в варианте с минеральными удобрениями.

Установлено: растения намного эффективнее используют питание из РО, чем из минералки. Например, кальций, магний и цинк усваиваются из РО в 5-8 раз эффективнее.

 

РАЗВИТИЕ КОРНЕЙ. В вариантах с РО корневая система была вдвое мощнее, и ОСНОВНАЯ МАССА КОРНЕЙ ОБНАРУЖИВАЛАСЬ В СКОПЛЕНИЯХ БИОМАССЫ. Это естественно. Доказано: растения – органотрофные организмы. Они прямо усваивают сложные органические вещества – сахара и аминокислоты, витамины и гормоны, и даже гуминовые вещества[11]. Поэтому и минеральные элементы они предпочитают в органической (хелатной) форме.

 

ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАБОТЫ РЕКОМЕНДОВАНО:

а) Ввести содержание органических остатков в число основных показателей плодородия почв, и б) всесторонне исследовать роль органических остатков в плодородии и значение круговорота органики в агроценозе.

Установлено: РО особенно эффективны в дозах 5-6 т/га – обычная доза соломы наших полей. И особенно их эффект выражен на почвах с низким плодородием. Вывод: ГЛАВНЫЙ ВОССТАНОВИТЕЛЬ ПЛОДОРОДИЯ ЭРОДИРОВАННЫХ ПОЧВ – СВЕЖАЯ ОРГАНИКА.

Эти данные подтверждены ещё несколькими исследованиями.

 

Мне остаётся только уточнить акценты.

Напомню: РО – лишь исходное сырьё, начальная биомасса для плодородия и круговорота. Разлагающаяся солома – это сменяющие друг друга поедатели, разные фекалии и копролиты, биомасса фауны, грибов и бактерий. По факту, мы говорим не о растительных, а обо всех ОРГАНИЧЕСКИХ ОСТАТКАХ. Органика навоза и помёта, возможно, ещё более важна для плодородия, чем РО.

Ещё один принципиальный момент: в природе нет ненужного. Стабильный гумус и свежие органические остатки – неразделяемые составляющие плодородия. Они постоянно созидают друг друга, перетекают друг в друга, взаимодействуют и обмениваются, образуя непрерывную сеть трансформаций и переходных продуктов. Естественное плодородие – это вся шкала, от сухого листа и коровьей лепёшки до самого прочного гумуса.

Но начинается круговорот с биомассы. Органика движет, питает и пополняет запас гумуса. Если же органики нет, растения и микробы «вскрывают НЗ» - гумус, и он начинает исчезать.

 

 

КОРНЕВЫЕ ВЫДЕЛЕНИЯ

 

 

Без них представление о плодородии будет искажённым.

По разным данным, растения выделяют в почву до 30-40% всей продукции фотосинтеза. Минимум треть произведённой биомассы в виде растворимых сахаров, кислот и аминокислот они скармливают грибам и микробам ризосферы в обмен на их сервис – нужные питательные вещества в нужный момент, защиту от патогенов, витамины, гормоны и прочие БАВ. И несмотря на такие потери, растения всегда в прибытке.

Кроме того, корни дышат и выделяют в почву огромное количество СО₂ – до 30-40% от всего почвенного дыхания. Часть СО₂ в виде угольной кислоты растворяет минералы, часть фиксируется в карбонатах почвы. Ещё часть поглощается корнями обратно в виде иона гидрокарбоната и органических продуктов микрофлоры. Корни осуществляют свой обмен углерода, выделяя одни его формы и поглощая другие.

Доказано: минеральные удобрения резко снижают объём корневых выделений. Но не нужно думать, что все освободившиеся сахара пойдут в урожай: уменьшаются запросы корней – снижается и фотосинтез. Наоборот, в почвах, бедных питанием, корни выделяют активнее – «покупают» симбиоз с грибами и микробами. И вот что важно: чем меньше в почве органики, тем больше корма симбионты требуют от корней [12].

Так или иначе, сама биомасса корней – не вся их органика. Вместе с выделениями корни могут составлять половину всей биомассы растений, и даже больше. Видимо, именно эта суммарная органика поддерживает хоть какое-то плодородие наших почв в режиме их постоянного распыления.

 

 

СОЛОМА

 

С соломой в почву поступает в 3-3,5 раза больше органики, чем при традиционной агрономии.

По данным ВНИИОУ, урожай зерна 30 ц/га – это в среднем 5-6 т соломы и корней на гектаре, и в них – 25 кг азота, 40-50 кг калия и 30-60 кг фосфора. Стерня и солома – это до 100 кг/га NPK, но не химических, а биологических, и в комплекте с кормом и энергией для биоты почвы.

Считается, что солома обедняет почву азотом – его потребляют микробы, разрушающие клетчатку. На самом деле, это наблюдения первого года. Уже на второй год азот, зафиксированный в микрофлоре, снова высвобождается. Одновременно в 2-3 раза растёт численность свободноживущих азотфиксаторов.

 

Несколько примеров из практики.

СУХОЙ ЮГ. Ростовские степи, агрофирма «Топаз». Начали с выпаханных и сдутых порыжевших почв. Севооборот – кукуруза, пшеница, подсолнух. С 2005-го начали оставлять на полях всю солому, измельчая её до 2-5 см. В почву ежегодно пошло от 10 до 35 т/га соломы. Её дисковали весной на глубину 5-6 см – создавали «мульчу Овсинского». Вместо плугов – щелерезы.

Рентабельность стала расти вместе с урожаями. Уже через три года в хорошее лето получили больше 100 ц/га кукурузы с рентабельностью 150-170%. Подсолнечник вышел на 30-40 ц/га, пшеница – на 50. На пятый год сорняки ушли в минимум, удобрения сжались до 40-50 кг/га, горючка – до 40-50 л/га. В критически сухой год, когда соседи-пахари «сгорели», кукуруза и пшеница дали по 50 ц/га, а подсолнух – рекордные 34 ц с рентабельностью в 300%.

 

ВЛАЖНОЕ НЕЧЕРНОЗЕМЬЕ. Под Владимиром, в Юрьеве-Польском, на бедных суглинках, много лет биологически хозяйствовал Н.А. Кулинский. Суть та же: возврат всей соломы, заделываемой поверхностно, и чизель вместо плуга. Оборот восьмилетний, зерно-кормовой; три года из восьми – вика-овёс и клевер. Плуг выходит дважды за оборот – заделать навоз и поднять клеверище.

В течение 22 лет все главные показатели плодородия плавно росли – я видел графики. Урожаи вдвое подешевели и вышли в максимум через 7 лет. С тех пор они не опускались: пшеница – 50 ц/га, ячмень – 50-60, а в очень хороший год – до 80 ц/га. Средние урожаи по области – и сейчас 15-20 ц/га.

 

ПЕНЗЕНСКИЕ СТЕПИ. Здесь, в Красном Польце, в ТНВ «Пугачёвское», уже 32 года оставляют почве всю солому и не используют плугов. Через два года урожаи выросли на четверть – и настолько же подешевели. Потом – наполовину. Уже больше 15-ти лет пугачёвцы не применяют ни удобрений, ни пестицидов. Урожаи стабильны: яровые – 30-35 ц/га, озимые – 40-42 ц/га при себестоимости 1 рубль за кило. Рентабельность – 300-320%. У нас и в Канаде пшеница – впятеро, а в Европе – на порядок дороже.

 

В целом по России нарастает около 100 млн тонн соломы. Не возвращая её почве, мы теряем до 2,2 млн тонн NPK и 44 млн тонн углерода, зафиксированного в органике.

 

Доказано: солома намного эффективнее, если заделывается под бобовые культуры. Например, люпин, «съевший» солому, накапливает на 40-60% больше азота, при этом в полтора-два раза больше азота он берёт из воздуха, пополняя азот почвы [13]. Так же ведут себя и другие бобовые сидераты.

 

 

СИДЕРАТЫ

 

 

Растение, каким бы ни было и где бы ни росло, всегда само улучшает свою среду обитания.

 

Доказано: эффективность как минеральных удобрений, так и навоза повышается и продляется, если подавать их в виде биомассы сидерата (М.Н. Новиков, ВНИИОУ).

 

У сидератов в России один «минус»: их надо знать, верно подобрать и вовремя посеять. Но всё это изучено, известно и проверено в деле. Приведу лишь несколько примеров.

Лучшие восстановители плодородия бедных почв – бобовые травы, накапливающие много азота. В Нечерноземье это однолетний люпин узколистный и клевер двух лет.

ЛЮПИН УЗКОЛИСТНЫЙ наращивает 45-50 т/га зелени и столько же корней всего за 55-60 дней от посева. В этой массе он способен накопить до 600 кг/га NPK: 200-360 кг азота, 180-240 кг калия и 50-60 кг фосфора. При этом азот люпина на 70-80% фиксирован из воздуха, а по усвояемости он вдвое эффективнее азота навоза.

КЛЕВЕР двух лет за два укоса отдаёт 70-80 т/га зелени и накапливают 25-35 т/га корней и отавы (= до 8 т/га сухой органики). Вся биомасса второго укоса, заделанная в почву, по органике равна 30-35 т/га свежего подстилочного навоза, а по сумме плодородных эффектов превосходит навоз.

Клеверище второго года фиксирует 300-350 кг/га азота, который затем отдаётся по 1/3 в год. Только с послеукосными остатками в почву поступает 100 кг/га азота, 30 кг фосфора и 65 кг калия.

В обороте «клевер 2 г.п. – ячмень – овёс с подсевом клевера»: средний урожай без удобрений – 38 ц/га к.е., рентабельность – 180-190%, энергоэффективность – до 6,5-7,0.

 

ДОННИК ДВУЛЕТНИЙ – главный бобовый почвоулучшатель в Черноземье и ЮФО. Его мощные стержневые корни – основная биомасса и «биологический плуг». Пробив плужную подошву, они уходят в почву на 2-2,5 м – вдвое глубже клевера и эспарцета. Оттуда донник вытаскивает много калия и фосфора. Нарастив до 25 тонн сухой биомассы, он накапливает до 500-600 кг/га азота, 200 кг фосфора и 400 кг калия – вдвое больше, чем клевер. Этого питания, с добавкой соломы, хватает на три года бездефицитного баланса[14].

ЛЮЦЕРНА ПОСЕВНАЯ в ЮФО по эффективности превосходит клевер, фиксируя на 30-60% больше азота. Даже скошенная, оставляет в почве до 19 т/га биомассы. Корни – почти такой же «биоплуг», как у донника.

В пожнивной культуре эффективны раннеспелые редька масличная, горчица белая, рапс посевной, фацелия пижмолистная.

Ресурсы кормовой органики неисчерпаемы. Изучены и вводятся в культуру новые, особо эффективные кормовые травы – сафлор посевной и вайда красильная; многолетники – галега восточная (козлятник), окопник лекарственный, свербига восточная. В 1988-м в Санкт-Петербурге создан, но так и не освоен сорт борщевика «Отрадное БИН-1», не обжигающий кожу.

 

СРЕДООБРАЗУЮЩИЕ ЭФФЕКТЫ. Все сидераты, и особенно двулетние, улучшают среду многими способами. В 2-3 раза повышают биологическую активность и азотофиксацию почвы. Создают канальную структуру, улучшают проницаемость и скважность. Притеняют, покрывают почву мульчой и вдвое уменьшают непродуктивные потери влаги. На 40-50% снижают засорняченность, уменьшают заболеваемость. Накапливают 300-600 кг/га NPK, которые в 2-5 раз дешевле минеральных удобрений и усваиваются в течение 2-3 лет. Вместе с соломой прекращают эрозию и потери гумуса. Все почвообразующие эффекты растений учесть просто невозможно.

 

Ещё один значимый резерв агротехники – ПОЖНИВНЫЕ И ПОДПОКРОВНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Эта тема не нова, хорошо разработана, и на ней мы останавливаться не будем. Укажу лишь на опыты ВНИИОУ, которые доказали: покровная бобовая культура – эффективный источник азота ранней весной и поздней осенью.

Злако-бобовая кормовая смесь (клевер-тимофеевка) сеялась под покровом однолетних бобовых (люпин, бобы) и использовалась ещё три года. Под влиянием люпина кормовые травы за оборот нарастили на 28% больше урожая и на 38% больше корне-пожнивных остатков, в которых накопилось на 40% больше NPK. Чистый доход от одного посева покровного люпина достиг 30000-32000 р/га, или 7500-8100 р/га в год[15].

 

СРЕДООБРАЗУЮЩАЯ РОЛЬ ПОЧВЕННОЙ ФАУНЫ изучена и описана так же детально. Возврат органики, мульча и щадящие обработки до предела повышают разнообразие и численность почвенных животных без всяких специальных мероприятий.

 

 

ИЗМЕЛЬЧЁННЫЕ ВЕТКИ

Этот канадский проект (RCW), начатый в конце 70-х, успешно испытан и внедрён во многих странах мира. Он предлагается как долгосрочный вклад в плодородие.

После валки леса в одной лишь Канаде остаётся огромная биомасса – более 100 млн тонн веток в год. Ветки тоньше 7 см не используют даже на дрова, в лучшем случае их сжигают на месте. Исследования показали: измельчённые ветки лиственных пород – идеальная органика для почв. Кроме клетчатки, в них много растворимого лигнина, а кора – склад сахаров, белков, аминокислот и крахмала. Отношение азота к углероду оптимальное: 1:30-90, в отличие от стволов, где оно 1:400-700. И чем ветка тоньше, тем больше в ней питания. Были созданы промышленные измельчители веток.

Оказалось, что гумус веточной щепы стабильнее и долговечнее, чем травяной. Медленно разлагаемая древесина – хороший рыхлитель, средообразователь и накопитель влаги. Щепа долго отдаёт питание, стимулирует развитие полезных грибов и бактерий, снижает заболеваемость. Она создаёт устойчивую мульчу и прекращает эрозию. В Африке и странах Карибского бассейна истощённая почва темнела за 2-3 года, а урожаи росли на 300-800%.

Норма внесения щепы – до 150 м³/га. Её разбрасывают слоем в 2-3 см и заделывают в верхние 4-5 см почвы. Почву не пашут с оборотом, оптимальный режим – дисковая мульча. Запаханная глубже, щепа не разлагается много лет. Для активизации плодородного процесса предлагается добавлять 10-20 кг/га измельчённой лесной подстилки – споры базидиальных грибов.

После осеннего внесения щепы, весной лучше всего посеять бобовые травы – они быстро накопят азот. После этого можно сеять что угодно. Через три года можно снова вносить щепу, ежегодно добавляя по 20 м³/га.

Проделав эту работу, канадцы призывают мир на новом уровне осознать ценность и плодотворность леса, и со всей полнотой использовать его биосферный труд во благо почвам и людям.

 

Сопоставим три факта. 1. Крестьяне лесной зоны России издревле меняли местами лес и пашню, соблюдая вековой цикл. Поля, устроенные на месте леса, много лет давали самые высокие урожаи. 2. Все наши поля остро нуждаются в частичном облесении – в создании мощных лесополос и почвозащитных ландшафтов. 3. Существуют очень быстрорастущие породы деревьев, усиленно обрастающие после радикальной обрезки – например, некоторые виды ив. Такие насаждения и лесополосы могут давать и органику – улучшать и климат, и почвы, два в одном.

 

 

ЭНЕРГЕТИКА ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

 

 

В соперничестве с другими экосистемами выживает та из них, которая наилучшим образом привлекает и усваивает энергию, и использует её наиболее эффективным способом.

Закон максимизации энергии, Г. Одум - Э. Одум

 

 

Проще: УСТОЙЧИВОСТЬ И ПРОДУКТИВНОСТЬ АГРОЦЕНОЗА – ЭТО ЕГО СПОСОБНОСТЬ ПОЛУЧАТЬ И ЭКОНОМИТЬ КАК МОЖНО БОЛЬШЕ ЭНЕРГИИ.

Всё живое на планете занято одним: пытается ДОБЫВАТЬ И БЕРЕЧЬ ЭНЕРГИЮ. Рациональность и красота всех живых существ, смысл их жизни – именно в этом.

Рост растений – перевод энергии в вещество. Наша жизнь – перевод вещества в энергию. Покупая еду, мы покупаем жизненную энергию. Всё произведённое включает в себя энергию разума и цену пищи.

Деньги – эквивалент энергии. Тратить энергию – значит, тратить деньги. Поэтому ЗАДАЧА АГРОНОМИИ – ТРАТИТЬ КАК МОЖНО МЕНЬШЕ ЭНЕРГИИ, ПОЛУЧАЯ ЕЁ КАК МОЖНО БОЛЬШЕ.

Но агроном зачем-то пытается сделать поле «гидропонной установкой» – будто нет ни Солнца, ни биоты, ни саморегуляции, ни плодородия. Интенсивная агрономия – вкладывание дорогой техногенной энергии, чтобы отбросить и подавить бесплатную энергию природы. Но чем больше в урожае техногеннной энергии, тем меньше в нём энергии Солнца и почвы. Поэтому, чем интенсивнее агротехника, тем дороже каждый центнер прибавки. Фермеры Европы тратят в 8-10 раз больше энергии, чем получают с урожаем. Они выращивают не еду. Их главный урожай – дотации.

ЭНЕРГЕТИКА ПОЧВЫ

 

Высокая производительность почв связана с энергетически обогащёнными компонентами – продуктами преобразования веществ фотосинтеза: гумусом и другими веществами органического происхождения.

В.Р. Волобуев, 1974

 

Мы живы до тех пор, пока тратим энергию Солнца, аккумулированную растениями. Но и сами растения нуждаются в энергии. Им нужны оптимальные условия: микроклимат и плодородие почвы. На их создание тратятся три основных потока энергии: органика, вода и тепло. Из них складывается энергия почвообразования. Она огромна – сопоставима с входящей энергией Солнца.

 

Выразим энергию наглядно – в виде дизельного топлива. Для простоты все цифры округляю и усредняю[16].

В Московской области агроценозы принимают 36800 ГДж/га солнечной радиации (~ 860 т топлива). Половина солнечной энергии – тепловая (~ 430 т/га топлива). Ещё 40% – фотосинтетически активная радиация, ФАР (~ 390 т/га топлива). Около 10% - ультрафиолетовое излучение.

До 98% всей энергии тратится на нагрев, испарение, просачивание, химическую фиксацию воды, теплоту газообмена и биохимических реакций. И только 1% ФАР – 150 000 МДж/га – запасается в приросте органики агроценозов (~ 3,5 т/га топлива, или 10,5 т/га сухой органики). Заметим: в агроценозе это – вся органика. В природной степи есть дернина и много гумуса, и органической энергии в 7-8 раз больше.

Добавим сюда тепло земной коры – 14500 МДж/га (~ 340 кг топлива, или 1 тонна органики).

Итого: под Москвой для почвообразования и роста растений расходуется 51000 ГДж/га (~ 900 т топлива) на гектаре. В Ростовской области – ещё на треть больше.

А сколько энергии вносим мы?

 

 

ТЕХНОГЕННАЯ ЭНЕРГИЯ

 

Как уже упомянуто, страны агро-интенсива собирают урожаи за чужой счёт. В Великобритании 80-х коэффициент энергетической эффективности (К_э) был равен 0,12, в США – 0,15, в Болгарии – 0,5, в СССР – 0,46. Кэ животноводства ещё вдвое ниже. Сейчас он продолжает падать – урожаи становятся всё более «золотыми».

Не имея и не тратя денег, в России сейчас получают немного больше, чем привносят. Пшеница под Москвой растёт с энергетическим коэффициентом 1,8-2,5. Но сравним: бобовые травы в зерно-кормовом севообороте повышают К_э до 8,0. К_э самого клеверища или донника второго года – около 20,0. Вот главная ценность травополья: оно повышает энергетику агроценозов. Уверен, В.Р. Вильямс это «шкурой чувствовал».

 

Складывая техногенные затраты, учтём важнейшее данное: в процессе преобразования энергия концентрируется. Рассчитано: ископаемое топливо – т.е. техногенная энергия – в 2000 раз концентрированнее, чем солнечная радиация [17].

С учётом качества затраченной энергии,получается абсурд: мы привносим на поля больше энергии, чем Солнце. Пшеница со средней дозой NPK: доля нашей энергии – 57%, доля солнца – 34%. Кукуруза: 60% - техногенной энергии, 30% - солнечной. Стоило ли уходить от эпохи собирательства?..

Абсурд в том, что техногенная энергия тратится в основном на истощение энергетики почв. ГЛАВНЫЕ ВХОДЯЩИЕ ПОТОКИ ЭНЕРГИИ ВЫЗЫВАЮТ ЕЩЁ БОЛЬШЕ ИСХОДЯЩИХ ПОТОКОВ. Мы ежегодно платим грабителям по миллиону за то, чтобы они украли у нас два.

Благодаря такой техногенной энергии, ПОТЕРИ ЭНЕРГИИ В АГРОЦЕНОЗАХ ВТРОЕ ПРЕВЫШАЮТ ЕЁ ПОСТУПЛЕНИЯ. Это согласуется и с фактической деградацией плодородия, и с удорожанием урожаев.

 

 

НЕУЧТЁННЫХ ЗАТРАТ БОЛЬШЕ НЕТ!

 

Считаем.

Около 2/3 всей техногенной энергии – работа сервисной промышленности, и только 1/3 – затраты самого земледелия.

В самом земледелии 55% энергии – удобрения. Самые дорогие – азотные: их производство вдвое энергозатратнее фосфорных и в 6 раз затратнее калийных. Ещё 5% - пестициды. Ещё 20% энергии земледелия – топливо, и по 10% идёт на семена и технику.

 

Московская область, кукуруза на силос, урожай – 500 ц/га зелёнки.

- Вспахали, потом два раза культивировали (~ 50 л/га топлива).

- Вносим на гектар N₉₀Р₆₀К₄₀ . С удобрениями внесено 3600 МДж, на их производство ушло втрое больше – 11100 МДж. Всего 14700 МДж (~ 342 л топлива).

- После удобрений надо раскислить почву – внести 230 кг/га известняковой муки (~ 54 л топлива). Мука также стоит втрое больше, чем её внесение.

- Одновременно окислилось 1,6 т/га гумуса. Его восстановление – 40 т/га навоза (~ 125 л топлива). Это – только внесение.

- Сам навоз на порядок дороже. 40 т навоза = 8 т сухой органики (~ 2700 л топлива).

- Из-за пахоты за год смылось до 30 т/га почвы – ушла энергия в виде гумуса (~ 43 л топлива).

- Плуг разрушил структуру почвы (~ 59 л топлива).

- Затраты на оскудение биоты, деградацию микрофлоры и пр. опустим – они учёту не поддаются.

Итого: на простое восстановление плодородия после кукурузы нужно 145600 МДж энергии ~ 3370 л/га топлива на каждый гектар. Удивительное совпадение: столько же энергии привнёс бы в почву весь урожай кукурузы – 10 т/га сухой биомассы, останься он в поле.

Установлено ещё одно поразительное данное: техника, особенно колёсные трактора МТЗ, «вбивают» в почву огромное количество лишней энергии – вчетверо больше того, что нужно для возделывания культуры. В итоге рассчитано: НА КАЖДЫЙ ДЖОУЛЬ ПОЛЕЗНОЙ ЭНЕРГИИ МЫ ТРАТИМ ДО 10 ДЖОУЛЕЙ ВРЕДНОЙ.

В биоземледелии обходятся 20% удобрений, половиной топлива и ремонта, избегая эрозии, смыва и потерь гумуса. Значит, расчёты верны: в интенсиве 90% энергии тратится во вред плодородию. И столько же обслуживающей промышленности работает во вред экономике.

 

 

ЭНЕРГЕТИКА БИОМАССЫ

 

 

Чернозём около 90% энергии содержит в стабильном гумусе. В серых лесных почвах вполовину меньше гумуса. В подзолистых – впятеро меньше. Чем меньше гумуса, тем большая доля энергии привносится биомассой растений и животных. В тропических джунглях гумус вообще не накапливается – вся энергия в биомассе. Это гигантский резерв. Но агрономы игнорируют его, как околдованные.

С учётом качества энергии, в интенсивном агроценозе 30-35% энергии вносит солнце, 8% - пожнивно-корневые остатки, и вдвое больше – 17% - окисление гумуса. Плодородие вынужденно сводится к запасам гумуса – и эти запасы исчезают. И чем больше сыплют минералки, тем меньше доля солнца и тем быстрее окисляется гумус.

В биоземледелии наоборот: доля солнца – до 60%, 20% дают растительные остатки и навоз, и 5% - гумус, успевающий восстановиться.

Установлено: рост стабильного гумуса с 2 до 4% удваивает эффективность минеральных удобрений. Сводя плодородие к показателю гумуса, пытаются поднимать гумус с помощью сырого навоза. Но прибавка 2% гумуса требует десять лет вносить по 88 т/га навоза (~ 456 кг/га топлива в год только на обработку и внесение[18]). В итоге, внося перегной, мы привносим в почву всего втрое больше энергии органики, чем тратим. А потом теряем втрое больше, чем даём, расходуя десятикратную «вредную» энергию. Повышать эффект минералки такой ценой?..

Органика бобовых трав растёт сама. Клевер только первого года использует всего 42% нашей энергии и 54% - солнечной, и с каждым годом доля солнца растёт. Люцерна и донник ещё в полтора раза эффективнее. Прибавим сюда и самую биологически ценную органику – навозы и помёты в виде ОМУ.

Вспомним: вносить ОМУ в 30-40 раз дешевле, чем возить «воду» сырого навоза. Внести 2 т/га соломы – 70 МДж, прибавка гумуса – 0,5 т/га. Чтобы получить столько же гумуса с помощью навоза, надо затратить 2000 МДж. Запашка донника, клевера и люцерны второго года по прибавкам равна 41 т навоза, люпина и гороха – 36 т, крестоцветных (рапс, горчица белая, редька масличная) – 25 т навоза при ВТРОЕ меньших затратах энергии на центнер продукции.

Пшеница для ремонта почвы требует энергии ~ 2000 л топлива, ячмень ~ 1500 л. Так или иначе, это близко к энергии всей их биомассы. Бобовые многолетники не требуют ничего: сами привносят энергию. Суть в том, что они растут 2-3 года. Всё это время в почву не вбивают вредную энергию → не создают исходящих энергетических потоков и потерь. Почва получает биомассу и восстанавливается в природном режиме – как залежь, фиксирующая азот.

Просто не заделывая всю солому и не сея люцерну, за пять лет оборота мы теряем энергию 72 тонн органики и NPK (всего ~ 24 тонны топлива) на каждом гектаре. На выходе – за три года теряется 52-55% прибавок урожая. Ещё пример: на посев горчицы надо затратить энергию 19 л/га топлива, на внесение соломы – энергию ещё 2 л/га. Экономия энергии на прибавке и улучшении почвы ~ 70 л/га топлива[19].

 

 

СМЫСЛ И ЦЕЛЬ АГРОНОМИИ

 

 

При существующей агрономии искусственное поддержание гумуса, NPK и кислотности требует затрат более 1% всего национального энергобаланса, что невозможно в принципе.

Что делать?

В КОРНЕ МЕНЯТЬ СМЫСЛ АГРОНОМИИ.

Правильная цель агротехники – усиливать потоки энергии почвообразования: тепла, влаги и органики.

Тепла в большинстве районов нам хватает, даже с избытком.

Воды, по цифрам осадков, не хватает в степной зоне и на юге. На самом деле, влаги везде достаточно. Мы сами сводим её в минимум – пахотой, отчуждением органики, сплошными распашками без лесополос, плужной подошвой, стоками и сдувами, уничтожением капиллярной структуры, иссушением без мульчи.

Органики – тоже везде вдоволь. Мы просто отказываемся от неё: отчуждаем без возврата, заменяем минералкой, жжём и гноим в буртах.

Практикой доказано: БУДЕТ ОРГАНИКА И МУЛЬЧА – БУДЕТ И ВЛАГА. Самый энерго-экономный выход – в восстановлении круговорота органики и сбережении почвы.

В земледелии было две статьи затрат: на выращивание культуры и на воспроизводство плодородия. Сейчас нужна третья статья – на РОСТ ЕСТЕСТВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ. И вот «странность»: чтобы оно росло, надо просто перестать разрушать его. Надо прекратить тратить дурную энергию. И тогда «статья затрат» становится статьёй колоссальной экономии.