|
|
Первичный фактор — почва —
теснейшим образом связан с сельскохозяйственным производством с незапамятных
времен. В самых широких кругах еще до наших дней считалось само собой
разумеющимся, что содержащая гумус естественная почва с ее бесконечным
разнообразием мелких и мельчайших организмов является неотъемлемым условием
для нормального роста растений. Мы же утверждаем, что можно прекрасно
обойтись и без почвы, и постараемся обосновать это утверждение.
Для того, кто имеет участок земли для выращивания
растений, должно быть хорошо известно выражение «спелость почвы». С богатой
питательными веществами спелой почвы получают наивысшие урожаи. Попробуем
исследовать спелую почву и почву вообще повнимательнее для того, чтобы
определить условия, при которых растение развивается наиболее пышно.
Мы рассматриваем почву, то есть верхний рыхлый заселенный
растениями, выветрившийся слой коры земного шара, как трехфазную систему,
характеризуемую всегда присутствующими тремя фазами: твердой, жидкой и
газообразной. Любая почва может служить местом обитания и источником питания
для растений только в случае благоприятного сочетания этих трех фаз.
В спелой почве соотношение этих величин, то есть твердой,
жидкой и газообразной фаз, соответствует пропорции 50:25:25. Половина объема
почвы состоит, таким образом, из пористого пространства, которое опять- таки
наполовину заполнено почвенным раствором и наполовину— почвенным воздухом.
Твердые составные части почвы — это преимущественно
неорганические материалы. Они представляют собой продукт выветривания горных
пород с размерами от крупных обломков до мельчайших частиц. Органическая
часть твердой фазы почвы состоит из продуктов разложения животных и
растительных организмов и продуктов обмена животных и микроорганизмов.
Естественная почва отличается бесконечным разнообразием
микроорганизмов, питающихся органической частью почвы. В ходе этого процесса
органические вещества полностью разлагаются до образования воды и
углекислоты, причем содержащиеся в органической массе минеральные продукты
питания растений пере» водятся в форму, в которой они могут усваиваться растениями.
Попутно микроорганизмы благодаря сложным химико-биологическим процессам
способствуют также дальнейшему выветриванию неорганических частиц, причем
освобождаются новые количества питательных веществ растений. Таким образом,
мы можем констатировать, что совокупность организмов, обитающих в почве,
выполняет в ней крайне важную задачу — в сочетании с другими факторами
(различные факторы выветривания) непрерывно пополнять источники питательных
веществ в почве.
В ходе только что описанного процесса так называемой
минерализации получаются такие питательные вещества растений, как азотная,
фосфорная и серная кислоты и т. д., которые образуют соли с кальцием, калием,
магнием и т. д.
Образование или освобождение жизненно важных
микроэлементов (бор, медь, марганец и т. д.) происходит совершенно
аналогичным образом. Все эти важные для питания растений химические
соединения могут быть поглощены ими только с водой, служащей средством
растворения и перемещения. Таким образом почвенная влага представляет собой
питательный раствор, содержащий вещества, крайне важные для питания растений.
Необходимо снова подчеркнуть, что источником питания растений является лишь
почвенный раствор с содержащимися в нем питательными веществами. Напротив,
органические соединения могут рассматриваться как источники питательных
веществ только после их полного микробиологического разложения. (Органические
вещества, из которых примерно на 95% состоит сухое вещество растений,
образуются самим растением из воды и углекислоты при помощи солнечной
энергии. Они никогда не извлекаются из почвы в готовом виде. Почва поставляет
лишь недостающие 5% минеральных соединений.)
Не следует забывать, что вода необходима не только в
качестве растворителя и транспортного средства, она служит также в качестве
питательного вещества при построении растения и, кроме того, выполняет иные
разнообразные фитофизиологические задачи (например, способствует набуханию
коллоидов и т. д.). Ни одно растение не способно расти без воды, и вообще
жизнь без нее невозможна. Недостаток почвенной влаги может очень значительно
снизить урожай.
Теперь о почвенном воздухе. Он должен, по-видимому, играть
довольно большую роль, потому что мы всегда стремимся путем обработки почвы
способствовать ее аэрации. Это вполне понятно, если учитывать, что каждое
живое существо дышит и, следовательно, требует кислорода. Это, естественно,
относится не только к корням растений и к запасающим органам (клубни,
луковицы и т. д.), но также и к другим организмам в почве. Если поверхность
почвы сплывается так, что затрудняется нормальный воздухообмен, или же если избыточная
вода в почве вытесняет почвенный воздух, тогда волей-неволей подземные части
растений страдают от недостатка кислорода. Животные организмы, населяющие
почву, в этом случае могут конкурировать с культурными растениями в отношении
потребления кислорода. Поэтому мы всегда должны заботиться о том, чтобы и
подземные части растений были в изобилии снабжены кислородом.
Мы очень кратко обсудили, как должна выглядеть спелая
почва, в которой растения, видимо, должны развиваться наилучшим образом, или
какой должна быть плодородная почва. Из всего вышесказанного можно сделать
вывод об условиях, необходимых для выращивания полноценных растений также и
без почвы.
Прежде всего каждое растение требует местообитания, в
котором оно может закрепиться корнями. И здесь совершенно все равно, будут ли
находиться корни в массе рисовой шелухи, гравия, торфяной крошки или каменноугольного
шлака. Субстрат выполняет лишь физическую роль и ничего общего с питанием
растения не имеет. Для этого служит так называемый питательный раствор.
Питательный раствор, как единственный источник элементов
питания растения, должен содержать все соединения, которые необходимы
растению для пышного роста и плодоношения в нужной форме, достаточной
концентрации и в должных соотношениях. Бесчисленные опыты с питательными
растворами позволили настолько хорошо выяснить потребности известных
культурных растений, что мы теперь можем составлять рецепты питательных
растворов. Периодическое возобновление раствора или регулярное его
контролирование и пополнение убыли отдельных компонентов позволяет обеспечить
полноценное питание нашим питомцам.
Микроорганизмы, населяющие естественную почву, совершенно
излишни при выращивании растений без почвы благодаря использованию готового
питательного раствора. Из него растения получают свою пищу {уже в «усвояемой»
форме и нет необходимости в ее переработке. Природа того или иного
искусственного субстрата не нуждается ни в каком воздействии со стороны
почвенных микроорганизмов. (В естественной почве мы весьма благодарны
обитающим в почве организмам за образование так называемых почвенных
агрегатов.) Таким образом, мы можем выбирать материалы, которые после
соответствующей предварительной обработки по своей структуре будут отвечать
структуре спелой почвы (50% твердых частиц, 50% пористого пространства).
Этим мы уже обеспечиваем довольно хорошее снабжение зоны
роста корней кислородом, причем благодаря способу подачи питательного
раствора — ас этим мы познакомимся ниже — мы можем добиться действительно
оптимального снабжения воздухом.
Обобщая сказанное, мы констатируем, что растения можно
выращивать без всякой почвы. Нужно только уметь наблюдать и имитировать
процессы, происходящие в почве. Если мы сможем обеспечить наших питомцев всем
тем, что имеется в плодородной почве, то мы достигнем той же цели — пышного
роста здоровых растений.
|