Наш великий русский ученый, создатель отечественной агрохимии академик Дмитрий Николаевич Прянишников многократно повторял, что удобрять надо растения, а не почвы, равно как и орошать надо только растения. Мы же удобряем почву. Один гектар почвы (пахотный слой) весит 1200—1500 тонн, тогда как растения на этом же гектаре весят всего 12—15 тонн. Нужно заметить, что все агрохимические расчеты ведутся в весовых величинах. Например, содержание доступного калия в почве составляет примерно 100 миллиграмммов на 1 килограмм почвы, а так как почва на 1 гектаре весит 1 200 000 килограммов, то содержание калия на 1 гектаре почвы составляет 120 килограммов. Это больше, чем калийная доза вносимых удобрений, и больше, чем количество калия, уносимого с урожаем.
Агрохимики в своих расчетах широко применяют балансовый метод расчета: столько–то калия в почве, столько–то его в растениях, столько–то выносится с урожаем.
Балансовый метод расчета — это статический, а не динамический метод. Д. Н. Прянишников считал, что задача агрохимии состоит в изучении круговорота питательных веществ в системе “почва — растение” на сельхозугодьях. Понятие “круговорот” означает, прежде всего, что один и тот же атом многократно вращается в системе “почва — растение” в течение всего периода вегетации. Недоучет этой многократности, круговоротности атомов неизбежно ведет к завышению доз минеральных удобрений.
Работая вместе с Николаем Владимировичем Тимофеевым–Ресовским в рамках радиационной биогеоценологии, автор этой книги изучал скорость круговорота ряда элементов в системе “раствор — растение” и “почва — растение” методом меченых атомов. В итоге были получены результаты о скорости круговорота атомов в этих системах. Оказалось, что эти скорости значительны. Например, в системе “раствор — растение” полная (по массе) смена кальция в пшенице происходит приблизительно за двое суток. Следовательно, за период вегетации кальций совершает несколько круговоротов. Кстати, надо помнить, что растения получают питательные вещества не из почвы в целом, а из почвенного раствора. Жаль, что изучение круговорота элементов не стало достоянием агрохимической науки. Вот и сыплем мы на поля непомерно большие дозы удобрений, и тратим огромные деньги на их производство. Далее следует напомнить, что фактически растения усваивают примерно пятую часть от количества вносимых удобрений. Судьба остальных 70—80 процентов удобрений, к сожалению, агрохимиков мало волнует. А именно они, стекая поверхностным или внутрипочвенным стоком, ведут к загрязнению среды, а в случае азотных удобрений к евтрофикации водоемов. Цветение водоемов — это большая беда, истоки которой следует искать в химизации наших сельхозугодий. Качество воды и состояние биопродуктивности водоемов резко меняется в худшую сторону. Примеров тому много. Наиболее яркий из них — цветение воды в каскаде волжских водохранилищ и Севане.
Вся эволюция растительного мира шла по пути преимущественного использования азота биоорганических, а не минеральных соединений. И сейчас, как показали исследования, здоровые растения предпочитают биоорганический азот, включая азот, связанный клубеньковыми бактериями, и азот навоза.
Вообще, применение азотных удобрений становится крупной биосферной проблемой. Действие азотных удобрений на организмы неспецифично — азот действует на рост клеток как растительных, так животных и микробных, то есть влияет на размеры вегетативной массы. Кстати, фосфорные удобрения отвечают преимущественно за развитие репродуктивных (семена, зерно) органов. В этом смысле внесение азотных удобрений на поля приводит к пышному росту и зеленой сочности вегетативных частей — растение, как говорится, идет в ботву.
По данным литовских исследователей, в почвах “удобренных” полей по сравнению с рядом расположенными залежными или лесными угодьями число почвенных обитателей (микроорганизмов беспозвоночных и др.) уменьшается в десятки и сотни раз, причем резко меняется разнообразие их видов. Вот так действует “удобрение” почв. Молчат почвы, молчат и их бессловесные обитатели–санитары.
Приведем один любопытный случай. Выбирали мы место в широколиственной дубраве для показа почв делегатам Международного конгресса почвоведов. Летняя жара иссушила почву на полях, но как только мы вошли в лес, ноги пошли по мокрой почве и густой траве. Местами встречались даже мелкие лужи. Но рельеф по сравнению с полем не изменился. Так в чем дело? Сначала показалось, что идет дождь. Прислушались. Да, шуршит дождь по листве. Подняв глаза, мы с удивлением увидели, что кроны деревьев стоят почти без листьев. Оказалось, что на лес напал листоед — дубовый шелкопряд, который объел всю листву. Скорость поедания листвы была так велика, что экскременты сыпались на землю как дождь. Естественно, что листоед не в состоянии переварить листья. А листва сочная, азота биоорганического в ней много. И вот вся эта огромная масса азота буквально “упала с неба”, через опустевшие кроны солнце беспрепятственно согрело землю, и ранее подавленные лесные травы резко пошли в рост. Из–за того, что деревья прекратили транспирацию воды, а травы создали парниковый режим, влага стала скапливаться в почве. Вот что бывает иногда в природе. Самоудобрение почв. Но это все в рамках эволюции почв и биогеоценозов.