 |
|
|
Академик Вильямс. Травопольная система земледелия |
ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ
|
В.Р. Вильямс
Смотрите также:
Глазовская. Почво-ведение и география почв
Биографии биологов, почвоведов
|
О ПЕРЕХОДЕ ОТ ГОСПОДСТВУЮЩЕЙ ПАРОВОЙ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ К ТРАВОПОЛЬНОЙ
Сельскохозяйственная промышленность является главной, основной деятельностью человечества, как создающая главный и притом безусловно незаменимый источник энергии, лежащей в основе как физической, так и интеллектуальной деятельности человечества.
В основе сельскохозяйственного промысла лежит непрерывное создание нового, не существовавшего ранее и непрерывно разрушаемого деятельностью человека органического вещества, количество которого, вследствие непрерывного роста населения, должно также непрерывно расти.
Это органическое вещество, равно как и другой продукт земледелия — материал для одежды, создается им при посредстве живых зеленых организмов, связывающих притекающую кинетическую энергию солнечного луча при посредстве простейших форм материи в форме потенциальной энергии органического вещества. Рядом с этим сельскохозяйственное производство при посредстве незеленых организмов — животных, бактерий и грибов, перерабатывает продукты земледелия, не могущие быть непосредственно использованными человеком, в другие формы органического вещества — шерсть, мясо, кожу, молоко, сало, масло, спирт, навоз и т. д.
Растения требуют для своего процветания беспрерывной наличности или беспрерывного притока четырех групп факторов — света, тепла, воды и питательных веществ при непременном условии одновременной и совместной наличности всех четырех факторов в оптимальных количествах и при безусловной равноценности и незаменимости их. Сложная задача земледелия — создание этой необходимой для процветания культурных растений обстановки, в значительной мере упрощается благодаря тому, что мы почти совсем лишены возможности воздействовать на количественный приток света и тепла, и практически эта задача сводится к регуляции количественного притока к растению воды и наличности соответствующего количества их зольной пищи. К количественному притоку двух других факторов, мы вынуждены пассивно или активно приспособляться.
Возможность регуляции воды и питательных зольных элементов осуществима благодаря существованию посредника между этими факторами и культурными растениями — почвы, без посредства которой ни вода, ни зольные питательные вещества недоступны растениям.
Воздействием на почву мы придаем ей такие свойства, которые позволяют ей вместить в себе и сохранить запас воды из атмосферных осадков, необходимый для создания урожая растения. Совокупность этих свойств почвы выражается в ее комковатой структуре, противоположной распыленной ев струк- туре> причем чем больше в почве распыленных частиц, тем в меньшей степени она может проявить свою способность запасать и сохранять воду, и хозяйство на почве, лишенной комковатой структуры — распыленной, приобретает свойства стихийного хозяйства^ зависящего в своем конечном результате только от частоты выпадения дождей во время вегетационного периода и не могущего использовать осенних и ранних весенних дождей и снеговых талых вод, которые быстро сбегают с поверхности почвы и не могут быть ею запасены. Кроме того, и летние дожди распыленной почвой могут быть усвоены в весь- ма небольших количествах.- И усвоенная ею вода быстро испаряется почвой помимо культурного растения.
Таким образом, благодаря свойствам распыленной почвы выявляются два основных признака стихийного хозяйства — ничтожная величина, урожаев и чрезвычайно большие колебания их — прямое следствие тех свойств, которые приобретает запас воды в такой почве — его ничтожная величина и эфемерность его присутствия.
Не лучше обстоит дело и по отношению к зольной пище растений — фосфору, калию, сере и др. ц к азоту. В девственной почве весь запас зольной пищи растений и азота находится в состоянии органических остатков и других органоминераль- ных соединений. При обращении в комковатое — культурное состояние в почве одновременно создаются условия и возможность наличности максимального запаса воды и столь же совершенной аэрации; в такой почве вода и воздух теряют свои свойства антагонистов в сыпучем теле. Благодаря такой обстановке начинается энергичцое аэробное разложение органического вещества почвы, и связанные в нем элементы зольной пипщ растений и азот переходят в. окисленные минеральные соединения, единственную форму их, доступную для усвоения культурными растениями. При этом в комковатой почве потеря этих веществ путем выщелачивания, так как в такой усвояемой форме они легко растворимы в почвенной воде, совершенно исключена вследствие отсутствия в теплое время года нисходящего тока воды в комковатой почве и вследствие того, что благодаря энергичному развитию обеспеченных водою культурных растений весь запас пищи растений, по мере своей мобилизации в форме минеральных соединений, вновь и немедленно, переходит в соединение с органическим веществом. Совсем иная картина в распыленной некультурной почве.
В ней. вода и воздух антагонисты; в ней господствующим образом преобладает анаэробный процесс разложения органического вещества с его неизбежными последствиями — сохране- нием органического вещества в неразложившемся виде и с господством восстановительных процессов. В такой почве элементы пищи культурных растенцй находятся в неусвояемой форме. Культурное растение голодает часто при наличности колоссальных запасов недоступной ему пищи. В то время, когда почва подсыхает с поверхности, в подсыхающих слоях начинается аэробный процесс, но освобожденными элементами пищи растение не может воспользоваться вследствие недостатка воды, и полезные вещества начинают приобретать роль вредных; вследствие повышения концентрации почвенного раствора культурное растение начинает выгорать. Пройдет дождь, и вся масса усвояемых веществ, накопившаяся в почве за время бездожд- ного периода, быстро выщелачивается в глубь почвы, где уже на ничтожной глубине господствует анаэробиозис, и большая часть пищи растений переводится им в восстановленные, недоступные растениям соединения, а оставшиеся в окисленном состоянии соединения или неспособные к восстановлению вещества не могут быть усвоены культурными растениями, корни которых не проникают в эту область почвы, лишенную кислорода и отравленную закисными соединениями железа.
И не только урожай культурных растений на такой почве не может быть высок, но она неизбежно обречена на абсолютную потерю элементов пищи растений путем выщелачивания, такая почва каждым обильным дождем промачивается насквозь, и вместе с водой теряется реальное богатство народа — элементы зольной пищи растений.
Вследствие такой критической важности комковатой структуры почвы, практически самое важное значение приобретает свойство прочности комковатой структуры, которое обусловливается присутствием в почве нерастворимой в воде гуминовой кислоты, цементирующей частицы почвы, распавшейся под действием обработки на комки, и защищающей почву от размыва ее водой дождей—главного внешнего врага комковатой структуры.
Но помимо внешних влияний — ударов капель дождя, дей- ртвия ветра, механического влияния пастьбы, езды и ходьбы и неизбежного влияния обработки почвы, несущей в себе элементы, разрушающие структуру почвы, сам процесс питания растений неизбежно связан с процессом разрушения комков почвы. Аэробный процесс, разрушая органические остатки почвы и переводя элементы зольного и азотного питания культурных растений в усвояемое состояние, вместе с тем неизбежно разрушает и аморфную гуминовую кислоту, связывающую частицы почвы в прочные комплексы-комки и образует этим путем важьыд источник азотного питания растений Поэтому неизбежным результатом культуры однолетних полевых растений является утрата почвою ее комковатой структуры и прочности последней.
Неизбежность явления утраты прочности структуры почвы при культуре однолетних полевых растений, или, что то же, утраты почвою ее плодородия, привела к столь же неизбежной выработке мер к восстановлению плодородия почвы. Эти меры, выработанные бессознательно — эмпирически, путем многовековой эволюции, привели к установлению так называемых систем земледелия, которые путем неизбежной эволюции под влиянием двух основных природных факторов — ограниченности поверхности земли и прогрессивного роста численности, населения, привели от залежной системы через переложную к паровой системе земледелия, которая в настоящее время является , господствующей в Российской республике.
Сущность паровой системы .земледелия сводится к тому, что вся пахотная площадь делится на две неравные части, из которых первая—около 2/3 всей пахотной площади— отводится под культуру однолетних пищевых и кормовых растений и вторая — около г13всей пахотной площади—посвящается восстановлению прочности почвы. Накопление для последней цели аморфной гуминовой кислоты производится путем внесения навоза или возлагается на пожнивные остатки или реже осуществляется путем зеленого удобрения.
Но все растения полевого клина принадлежат к степной растительной формации, отмирают среди лета или в конце его, и их пожнивные остатки отлагаются в почве в момент ее минимальной влажности, истраченной и самими культурными растениями на создание урожая, а так как в сыпучем теле вода является антагонистом воздуха, то, очевидно, это отложение мертвого органического вещества происходит в момент максимальной аэра ции почвы, и пожнивные остатки на основе своей вегетативной воды, содержащейся в них к моменту отмирания, подвергаются быстро протекающему аэробному разложению, сопровождающемуся полной минерализацией всех элементов органического вещества, так что уже через 1—2 недели после уборки, в почве не сохраняется никаких следов пожнивных остатков.
Наступающие осенние дожди промачивают почву насквозь и уносят все минеральные соединения зольной и азотной пищи растений частью вниз, в грунтовые воды, частью в виде тока почвенной воды по уклону рельефа местности, и если нижние трети склонов распаханы и лишены травянистого многолетнего покрова, то все элементы пищи растений бесследно пропадают через ключи, родники, ручьи и реки в пучинах океана,— и ясной становится грозная правда формулы Либиха: «Нет более прямого пути к абсолютному обнищанию народа, как беспрерывная культура однолетних растений».
Неизбежным, неотвратимым следствием господства паровой системы земледелия и неразрывно с ней связанной исключительной культурой на полях однолетних растений, все равно хлебных или кормовых, является разрушение почвенного перегноя, а вместе с этим и утрата почвою прочности структуры. И эти два кардинальных явления влекут за собою целый длинный ряд неизбежных последствий. Урожаи всех хлебов прогрессивно падают. Необходимость создания хотя бы минимального — голодного нищенского продовольственного фонда, заставляет все более и более увеличивать площадь распашки.
Первыми падают леей, и в обезлесенной стране начинается roc· подство геологических агентов — воды и ветра. Прежние благодатные дожди, несшие с собою изобилие, теперь несут разрушение и проклятие. Когда-то полноводные реки теперь то обращаются в бурные разливы, разрушающие все на своем пути, то сразу обращаются в мелководные, едва струящиеся ручьи. Уносится мелкозем — остается песок, неудержимо растут овраги, и пашня все ширится и ширится, ибо урожаи все падают и падают, распахивается природная кормовая площадь- луга и выгоны, осушаются болота и также распахиваются под хлеба, а не сдерживаемый ничем ветер окончательно высушивает и так уже сухую пашню, и скот перегоняется на паровые поля и на жнивье, почва которых под выпасом окончательно вытаптывается и лишается последних следов структуры. Количество скота неизбежно падает, падает и количество навоза, да и качество последнего, под влиянием преобладающего кормления соломой, падает до пределов возможного. Народ становится принудительно вегетарианцем, в пищевом режиме которого суррогаты хлеба постепенно завоевывают все более видное место и длительное господство.
До тех пор, пока в стране господствует паровая система земледелия, все меры к поднятию производительности почвы бессильны.
Улучшенная обработка почвы не может произвести своего действия, оно разбивается об эфемерность структуры почвы. Углубление пахотного слоя неосуществимо из-за сокращения численности рабочего скота. Достижение возможности углубления вспашки путем механизации обработки также неосуществимо из-за недостатка навоза, без которого невыполним переход к глубокой обработке. Введение улучшенных сортов культурных растений не будет в состоянии проявить какого бы то ни было эффекта, ибо все сорта растений с повышенной урожайностью предъявляют и повышенные требования к воде и питательным веществам. Введение скороспелых сортов, с целью приспособления к эфемерности присутствия воды в почве, еще более ухудшает положение, ибо чем скороспелее сорт культурного растения, тем резче выражаются в нем основные свойства растений степной растительной формации — неспособность к накоплению в почве органических веществ. Усиление навозного удобрения неосуществимо из-за неизбежного сокращения кормовой площади.
Дренаж полей, с целью уничтожения восстановительных процессов в нижних горизонтах пахотного слоя, повлечет за собою лишь более быстрый тема обеднения почвы. Орошение с целью борьбы с эфемерностью присутствия воды в почве поведет к заболотеванию и без того закисающих почв на севере и к неизбежному вторичному засолению на юге. Удобрение не может проявить своего действия, ибо в состоянии минимума находится вода, да и удобрение, внесенное в почву, лишенную структуры, будет немедленно переведено в неудобоусвояемые формы, а также в значительной своей части вымыто. Одним словом, все мероприятия, дающие прочный положительный эффект на структурных почвах, на почвах распыленных разбиваются о главное свойство таких почв — эфемерность их структуры. И самое существование народа, хозяйствующего на таких почвах, грозит также сделаться эфемерным.
Самый принцип, лежащий в основе паровой системы земледелия,— восстановление аморфного перегноя почвы путем внесения навоза—не может дать сколько-нибудь заметных результатов, так как навоз, внесенный в почву, подвергается быстрому аэробному разложению — полцой минерализации своих элементов, благодаря чему он в большей мере играет роль, как носитель азота и зольных элементов пищи растений, чем материала для накопления в почве аморфного перегноя. По той же причине и введение плодопеременной системы не могло дать никаких результатов, и урожаи продолжали падать и при ней, ибо, в сущности, она представляет ту же старую паровую систему земледелия, применяющуюся лишь при многопольном севообороте вместо прежнего трехпольного, и при прежнем капиталистическом строе, хозяйства лишь маскиро^ вала общий результат хозяйств, введя в оборот технические растения, послужившие базой для увеличения оборотного денежного капитала хозяйства и придав ему характер чисто спекулятивного предприятия.
Только при переходе к культуре на долях многолетних, травянистых кормовых растений земледелие стало на правильный путь дальнейшего прогресса. Первоначально такая культура многолетних травянистых растений на полях имела своей непосредственной задачей разрешение кормового кризиса, и эта первоначальная задача до сих пор еще находит себе отражение в русской агроцомии, в преобладании стремления к культуре на полях многолетних бобовых — клевера и люцерны. Но, по мере того, как культура многолетних травянистых растений на полях исполнила свою первоначальную роль в разрешении кормового кризиса в хозяйстве, было обращено внимание и на общее улучшение всего хозяйства под влиянием многолетних кормовых, и детальный анализ, происходящих при этом явлений, в котором руководящую роль играли русские ученые, выяснил всю важную рощ> культуры многолетних травянистых растений на полях.
При многолетней культуре многолетних травянистых растений, с неглубокой корневой системой, мы вводим в полевую культуру совсем новый элемент. Ежегодно вся масса корней и подземных побегов, созданных в течение предшествующего вегетационного периода, вся целиком отмирает, и развитие этих растений на следующий год совершается за счет вновь образующейся массы и побегов и корней. Ежегодное отмирание всей массы органического вещества у этих растений происходит глубокою осенью, когда в почве наступает момент второго максимума влажности и, следовательно, второго минимума аэрации.
Таким образом, с осени начинается медленно протекающее анаэробное разложение мертвого органического вещества которое прерывается наступающими зимними холодами. Весной, по сходе снега, наступает первый максимум влажности почвы и, следовательно, лервый минимум аарации, и разложение иерт· вого органического вещества затягивается еще более; далее в поверхностных горизонтах начинается кипучая весенняя деятельность аэробных организмов, и разложение органических остатков многолетних травянистых растений задерживается до осени, когда к их оставшейся массе, присоединяется еще новое количество их и таким образом .слагается существенный признак растений луговой растительной формации — неизбежное накопление ими в почве мертвых органических остатков, в противоположность растениям степной растительной формации.,
Кроме сказанного, растения, о которых идет речь, распре^ деляют оставляемые ими мертвые органические вещества в форме тончайшей сети корней и побегов, оплетающих каждый комочек почвы, на которые последняя разбивается ими же вследствие механического воздействия корней. Поэтому, при последующей целесообразной вспашке, весь пахотный горизонт распадается на сцлошную комковатую массу, в которой каждый комок оплетен корнями, которую при дальнейшем своем аэробном разложении под влиянием вспашки пропитают каждый комок .аморфным перегноем и придадут всей почве идеальную прочную комковатую структуру. В этом отношении влияние многолетних травянистых растений диаметрально противоположно действию навоза, распределение которого в почве отличается крайним несовершенством — в виде одного слоя, в котором навоз залегает отдельными клочьями. А так как передвижение аморфного перегноя в почве на расстояние, превышающее 2—3 миллиметра в любом направлении, неосуществимо, то при применении навоза для восстановления плодородия почвы, мы неизбежно получаем смесь прочных комков и распыленной почвы, и последняя, засыпая собою промежутки между комками, нацело парализует их свойства.
Вследствие таких свойств многолетних травянистых растений культура их на полевых землях быстро завоевала себе гос- подство, несмотря на то что производство кормовой массы на полях обходится приблизительно втрое дороже, чем на лугах, и повела за собою выработку так называемой травопольной системы земледелия, так как невыгоды культуры кормовой массы на полях с избытком покрываются повышением урожая всех хлебных и иных растений полевой культуры и, например, только при посредстве введения травопольной системы земледелия французские агрономы, после французской революции семидесятых годов прошлого столетия, в десятилетний период удвоили средний урожай пшеницы во Франции.
Но не одним повышением урожаев исчерпывается влияние травопольной системы на сельское хозяйство. Вызываемое ее применением резкое поднятие урожаев хлебных растений на полях влечет за собой соответствующее сокращение площади запашки и возвращение абсолютно луговой площади в кормовой фонд, чем почти в полной мере обеспечивается прекращение абсолютных потерь элементов зольного и азотного питания растений, и неизбежно вымываемые при культуре однолетних растений из области полеводства элементы питания растений при обращении нижних третей склонов вновь в луга планомерно и систематически возвращаются области полевой культуры. При возобновлении кормовой площади последняя из так называемого естественного, или природного, состояния переходит в культурное, или так называемое искусственное, при котором часть площади периодически занимается культурой овса и корнеплодов, и последние, более обеспеченные во всех своих потребностях на абсолютно луговых землях, скоро совсем покидают полевые угодья, освобождая место для культуры хлебов, бобовых и технических растений и давая на луговых землях урожаи, вдвое превышающие урожаи на полевых землях и совершенно не подвергающиеся колебаниям.
Возобновление искусственной кормовой площади имеет своим прямым следствием расцвет пользовательного скотоводства, не только влекущий за собою резкое улучшение пищевого режима населения, но и открывающий широкие перспективы заготовки сырья для многих отраслей промышленности и как валютный фонд. Такую же роль играют и многие прядильные растения по тем же причинам, как и корнеплоды, переселяющиеся на кормовую площадь.
Введение полевого травосеяния неминуемо влечет за собою применение культурной вспашки, т. е. вспашки плугом с предплужником, что, в свою очередь, ведет, во-первых, к резкому ограничению работы бороны — одной из главных причин потери почвой прочности ее структуры, орудия безусловно вредного в применении к почве, не занятой растениями, и, во-вторых, влечет за собою неизбежную необходимость углубления пахотного горизонта с его прямым следствием -г- абсолютным увеличением урожая, вследствие увеличения абсолютных количеств воды и питательных веществ, находящихся в распоряжении растений и, что главное, с большею устойчивостью урожаев — хозяйство из стихийного обращается в хозяйство культурное, могущее влиять на все доступные факторы жизни растений и регулировать их приток. Вопрос о засухе совершенно отпадает. Обеспечение растений водой целиком находится в руках хозяина, и только эта мера борьбы с засухой имеет реальное значение и не носит в себе признаков бесполезного паллиатива.
Наряду с этим главным результатом применения травопольной системы земледелия открывается неограниченная ширина горизонтов для применения искусственных минеральных удобрений, которые только в этих условиях достигают своего полного эффекта и не требуют никаких поощрительных мер для своего распространения.
Только в условиях травопольного хозяйства приобретает реальное значение и селекция как растений,так и животных, причем первая в этих условиях представляет действительное орудие активного приспособления хозяйства к притоку тех факторов — света и тепла, регуляция которых невыполнима; в уело- виях же даровой системы, да еще при господстве трехпольного севооборота является бесполезным для требований момента занятием, часто уклоняющимся в безусловно вредное направление выведения скороспелых сортов» Те же условия открывают и широчайшее поле для применения инженерно-мелиоративных работ — полевого дренажа и орошения, которые только при условии прочно структурной почвы могут повлиять на повышение производительности полей и лугов, в противных же условиях являются в лучшем случае бесполезным, а чаще способна принести прямой и иногда трудно поправимый вред, если они не идут рука об руку с культур- техническими работами, или, в зависимости от условий, не следуют за ними.
Задачи травопольной, системы земледелия рсуществляются путем планомерного введения в полевую культуру — в севооборот многолетних кормовых злаков, при непременном условии, более чем однолетней, по крайней мере, двухлетней, а еще лучше трехлетней бессменной культуры их на одном и том же поле. Такими растениями, которые приобрели уже права гражданства в этом отношении, являются тимофеевка (Phleumpratense) на севере, костер безостый (Bromus inermis Leyss.) на юге и житняк (Agropyrum cristatum Bess.) и костер луговой {Bromus pratensis Hack.), на востоке Российской республики. При этом отнюдь не должны культивироваться скороспелые, рано созревающие расы этих злаков, наоборот, подлежат культуре лишь позднеспелые их разновидности. Так как главные растения, культура которых на полях составляет существенный признак травопольной системы земледелия, в первый год пользования дают лишь сравнительно небольшие укосы, то с целью повысить урожай сена с травяных полей, а также для повышения егр кормового достоинства, а равно и для попутного обогащения почвы азотом за счет свободного атмосферного азота и элементами зольного питания растений за счет глубоких слоев почвы, одновременно с главными растениями травяного поля культивируют на том же поле и многолетние глубоко коренящиеся бобовые растения. Такими растениями на севере являются красный клевер (Trifalium pratense Ъ.),на юге тот же красный клевер и голубая люцерна (Medicago sativa L.) и желтая люцерна (Medicago falcata L.) и, может быть, горный клевер (Trifolium alpestre L.) с той же оговоркой о выборе позднеспелых рас, причем не следует забывать, что бобовые в смеси многолетних трав являются хотя хозяйственно важным, но все-таки второстепенным элементом, и чистая культура многолетних бобовых не может служить признаком травопольной системы земледелия.
Конкретные мероприятия, которые могли бы быть в настоящем году предприняты Госпланом, могут быть следующие. 1. Просить Наркомзем: а) принять все зависящие меры к ознакомлению населения с выгодами перехода к травопольной системе земледелия; б) организовать систематическую сеть совхозов и колхозов с планом хозяйства, в основе которого положена травопольная система земледелия и правильная культура бросовых земель; в) повлиять через свой опытный отдел на введение в план работ всей сети опытных учреждений планомерных опытов правильного введения травопольной системы; г) озаботиться незамедлительным окончанием организации Упрмелиозема, чтобы оно могло приступить к планомерному развитию своей работы и организации своих местных органов; д) поручить своему Семенному отделу разработать в срочном порядке меры к поднятию производства семян многолетних кормовых трав; е) организовать как в центре, так и на местах курсы инструкторов по правильному введению травопольной системы. 2. Просить ВСНХ озаботиться, чтобы при конструировании орудий обработки почвы как для живой, так и для механической тяги были приняты во внимание потребности травопольной 3. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ, урожайности системы земледелия, т. е. чтобы конструировались плуги с предплужниками.
|
|
|
|
К содержанию книги: Василий Робертович Вильямс. Земледелие
|
Последние добавления:
Качинский - Жизнь и свойства почвы
Вернадский - химическое строение биосферы