Закономерности взаимосвязей разных биологических видов в процессе биологического круговорота веществ в природе, а также закономерности порождения одними биологическими видами других под воздействием определенных условий внешней среды явились основой для разработки биологической теории почвенного питания растений и удобрения полей.
Вряд ли теперь кто-либо всерьез возьмется доказывать, что нормальное питание растения из почвы через его корни идет вне энзиматических процессов, без участия энзимов, вырабатываемых почвенными микроорганизмами. В основе почвенного питания растений лежат закономерные взаимосвязи процессов жизнедеятельности корней с процессами жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, соответствующих этим видам растений. В науке и практике уже накоплено вполне достаточно примеров таких взаимосвязей. Через закономерные взаимосвязи одних биологических видов с другими и вместе с тем через взаимосвязи биологических процессов с соответствующими условиями неорганической природы и идет питание микробов, растений и животных.
В общем питание растений из почвы идет через корни при посредстве ферментов, вырабатываемых различными почвенными микроорганизмами. При посредстве таких ферментов нерастворимые и неусвояемые для микроорганизмов и растений формы, соединения химических элементов почвы и воздуха превращаются в формы воднорастворимые, усвояемые для микробов и растений.
Непосредственные взаимосвязи корней растений через их соки и выделения осуществляются не с любыми, а с определенными, специфическими для этих растительных видов почвенными микроорганизмами. Последние, т. е. специфические для данных видов растений, микроорганизмы через продукты своей жизнедеятельности вступают в закономерные связи с комплексами других видов почвенных микроорганизмов.
Поэтому в процессе почвенного питания, в процессе подготовки усвояемых форм пищи для растений участвуют корни (соки, выделения), специфические для данных растений виды почвенных микроорганизмов и комплексы других видов почвенных микроорганизмов, неспецифических, участвующих в почвенном питании ряда растительных видов.
Известно, что на поле в период вегетации культурных растений в том случае, если они хорошо растут (хорошо питаются), концентрация пригодных для усвоения растениями форм пиши в почвенном водном растворе весьма невысока (эти формы пищи имеются, как принято говорить, в виде следов). Но эти запасы пищи пополняются по мере расходования на питание растений. Следовательно, биохимические ферментативные процессы идут согласованно с потреблением пищи растениями и микроорганизмами. Пока продолжается потребление пищи микроорганизмами и растениями, она все время возникает, образуется.
Легко себе представить, что если из этой сложно разветвленной и взаимообусловленной цепи процесса подготовки пищи выпадает одно звено, то вся цепь окажется разорванной, процесс может замереть или замедлиться. В таких случаях культурные растения будут плохо питаться, почва для них будет малоплодородной или даже вовсе бесплодной.
Ясно, что причины малого плодородия или даже бесплодия почвы для данных культурных растений могут быть разными. Общим здесь будет только то, что сложный процесс биохимических почвенных превращений нарушен. Для налаживания его необходимо то или иное агротехническое вмешательство, в том числе и внесение в почву различных органических и минеральных удобрений, а нередко и внесение соответствующей микрофлоры, например нитрагина, азотобактерина, фосфоробактерина, а также навоза и навозной жижи как микробной закваски.
В практических рекомендациях о способах и дозах удобрения полей мы исходим из биологической теории почвенного питания растений, которая весьма кратко здесь изложена[15].
Эти рекомендации во многом отличаются от до сих пор распространенных рекомендаций, в основе которых лежит так называемая теория выноса и возврата, игнорирующая биологические взаимосвязи, биологические закономерности процесса почвенного питания растений. Она исходит только из химических закономерностей, из законов минеральной химии. Но, очевидно, каждый агроном и биолог согласится с тем, что биологические объекты — микроорганизмы, растения и животные — живут, питаются, развиваются в соответствии не с химическими, а с биологическими закономерностями, хотя ясно, что все биологические процессы идут через химические и физические превращения. Химические и физические законы в биологических явлениях — те же, что и в неживой природе, но в биологических явлениях они подчинены биологическим закономерностям.
15
Более подробно этот вопрос освещен в брошюре Т. Д. Лысенко «Почвенное питание растений — коренной вопрос земледелия», 1957, а также в статье А. А. Авакяна «Повышение эффективности удобрений». «Агробиология» № 4, 1957.