ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО И ПОЧВЕННОЕ ПЛОДОРОДИЕ

Тарханов О.В., кандидат технических наук, академик Международной Инженерной Академии, научный руководитель межведомственной лаборатории УГАТУ,  директор и главный конструктор Башкирского научно-инженерного центра по технологии переработки органики, e-mail: gelo-t@yandex.ru

ORGANIC MATTER AND SOIL FERTILITI

Tarkhanov O.V., Cand.Tech.Sci., the academician of the International Engineering Academy, the supervisor of studies of interdepartmental laboratory UGATU, director and the main designer of the Bashkir centre of science-engineering on technology of processing of organic chemistry, e-mail: gelo-t@yandex.ru

Аннотация

 

В статье на основе анализа сведений  о развитии представлений об органическом веществе  показано, что в основе механизма  питания растений лежат многообразные  процессы синтеза  различных видов организмов и взаимодействия этих организмов с минеральным и мертвым органическим веществом при участии энергии солнца.

Ключевые слова: вещество, организмы,  взаимодействие, питание растений

The summary

In article on the basis of analysis of information about the development of ideas about the organic matter it is shown that the mechanism of power plants are diverse processes of synthesis of different types of organisms and the interaction of these organisms with mineral and dead organic matter, with the participation of solar energy.

Keywords: matter, organisms, interaction, plants nutrition

Все большее количество представителей всех классов нашего общества начинают понимать, что в основе кризиса производства пищевой продукции лежат какие-то причины. К сожалению, распознаванию этих причин мешает, прежде всего, многообразие суждений, количество которых даже в научной среде пропорционально количеству граждан, задумывающихся о сути причин, которые надо преодолеть. Однако, несмотря на повторяемость кризисов в производстве пищи, эти кризисы в последние сто лет в  нашем государстве заканчивались не выявлением причин, а  сменой общественного строя [1].

В то же время, как следует из самого факта возникновения кризиса, независимо от формы общественного строя, можно предположить, что причины кризиса производства пищи связаны с практикой ведения сельского хозяйства. В свою очередь, практика ведения современного сельского хозяйства, с одной стороны, связана с обобщением прежнего опыта ведения аграрного производства, и, с другой стороны, с применением нового знания, вырабатываемого человечеством благодаря деятельности ученых. Стало быть, наступление очередного кризиса в производстве пищи свидетельствует о том, что ни обобщение практики, ни следование новым научным рекомендациям не помогает достижению стабильности в производстве пищи. При этом вполне ясно, что и за рубежом наблюдаются те же самые явления. Об этом свидетельствует, во-первых,  факт оказания фермерам высокоразвитых западных капиталистических государств финансовой помощи, размер которой, в расчете на один гектар,  превосходит  стоимость пищи, производимой на одном гектаре российскими фермерами. Другими словами, получай российские фермеры подобную помощь от государства российского, у них  не было бы никакой надобности производить собственную продукцию. Во-вторых, известно, что в мире насчитывается более миллиарда голодных, из которых на долю России приходится их ничтожное количество. В-третьих, в зарубежном земледелии уже более двадцати лет вместо нормальных (традиционных) растений  были вынуждены выращивать  генномодифицированные растения.  Однако  этот вариант растениеводства не привел к решению проблемы голода и вызвал у людей  неизвестные ранее заболевания [2].

Вместе с тем известно, что в природе, будь то лес или нетронутая степь, продуцирование почвой растительной пищи для диких животных происходит с завидным постоянством и без всяких затрат со стороны человечества на поддержание процессов в дикой природе. Стало быть, возникает естественный вопрос о том, что было сделано человечеством в направлении обобщения практики ведения сельского хозяйства и  изучения природных явлений, лежащих в основе аграрной деятельности.

Оказалось, что наибольшее внимание человечество уделяло собиранию сведений о рекомендациях по ведению земледелия. Такие сведения  во все времена весьма высоко ценились чиновниками и управленческими (государственными) органами.

Так, после разгрома римлянами Карфагена наибольшим уважением римских политических деятелей пользовался трактат древнего карфагенского агронома Магона [3].

Сопоставление способов ведения сельского хозяйства древности и современности позволяет  прийти к выводу о том, что за последние две тысячи лет основные приемы ведения земледелия практически не изменились. Как в древнем римском мире, так и сегодня, почву перед высадкой растений подвергают механической обработке. Для снижения влияния болезней растений в земледелии используют севооборот. Как в древности, так и сегодня принято возмещать почве минеральные питательные вещества, пошедшие на формирование урожая, с помощью минеральных веществ из сторонних источников. Почвенное плодородие ранее и сегодня пытаются воспроизводить с помощью компостов и сидератов. Все пять перечисленных приемов в природе отсутствуют [4, 5].

Однако, уменьшение продуктивности земледелия при очевидном росте издержек к концу очередного исторического отрезка после смены экономической формации,  приводит человеческое сообщество к необходимости   поиска рационального ведения сельского хозяйства. В средние века этот путь привел к необходимости  изучения природных явлений, лежащих в основе жизни растений.

Однако исследования, проведенные учеными за последние пятьсот лет, не привели к существенным изменениям в способах ведения земледелия. Его практические способы лишь  дополнились  выращиванием генномодифицированных растений и применением на полях  различных искусственных веществ (гербицидов, фунгицидов, пестицидов и инсектицидов) для уничтожения сорных растений, борьбы с  болезнетворными для растений микроорганизмами и опасными для растений насекомыми. К сожалению, выдающиеся открытия ученых в биологии и почвоведении  вплоть до сегодняшнего дня не привели к устойчивому ведению сельского хозяйства. Стало быть, количество исследований и открытий в аграрных науках  еще не достигло того уровня, который мог бы обеспечить качественное изменение знаний для достижения стабильного производства пищи. Однако возможность такого достижения основана на том факте, что после социальных потрясений в виде изменения экономического строя или многолетних войн между различными цивилизациями и государствами, количество производимой на очередном новом этапе пищи с одного гектара  неизменно повышалось до некоторого максимума. В свою очередь,  последующее снижение количества производимой пищи, приходящегося на один гектар, и издержки в очередной раз  стимулировали начало дополнительных исследований, связанных с растениями и почвой.

Необходимо отметить, что начиная с исследований почвы немецким ученым Тэером

(исследования опубликованы в  1816 году в сочинении «История моего хозяйства»)  [6]

в аграрных науках постепенно закрепляется понятие о гумусе (перегное), как веществе, определяющем почвенное плодородие.  Так, в «Большой Советской Энциклопедии» пишется: «…Гуминовые кислоты – основная часть органического вещества почвы (гумуса), которая обусловливает ее плодородие» [7].

Однако другой немецкий ученый Либих писал: «Откуда берется в почве самый перегной? – спрашивал он. – Перегной есть продукт разложения в почве растительных остатков. Стало быть, сначала должны были появиться растения, а затем уже перегной. Как же могли существовать без перегноя первые растения? Очевидно, они черпали свой запас углерода из углекислоты воздуха так, как это доказано наукой и в отношении современных растений, причем же тут перегнои почвы? Должно быть ясным, – говорил Либих, – что перегной не является необходимой частью питания растений» [8]. В принципе, одного этого суждения Либиха вполне достаточно для вывода об ошибочности принятого в науке положения о том, что гумус является основой плодородия. Стало быть, вопрос о сути плодородия на 1975 г.  [7]  оставался открытым.

В приведенном суждении Либиха важным звеном является его интуитивный диалектический подход, выразившийся во введении сложной категории «первые растения». Однако выводы Либиха о необходимости внесений в почву минеральных веществ подверг критике выдающийся его современник Буссенго.

В опытах без солей азота Буссенго установил, что азот воздуха не усваивается растениями [8]. Своими опытами Буссенго опроверг не только гумусовую гипотезу («теорию») Тэера, но и, одновременно, подправил Либиха. Так, Буссенго писал: «Если бы Либих был прав, то какими жалкими глупцами представлялись бы все мы, земледельцы. Зачем вывозим мы длинные вереницы возов навоза, затрачивая на это силы рабочих и лошадей, когда можно было бы воспользоваться этим навозом, этою соломой как топливом и небольшую кучку золы вывезти в поле на ручной тачке? Но спросим растение, согласно ли оно с мнением Либиха, вывезем в одно поле навоз, а в другое его золу. Ответ растения будет не в пользу гениального химика. Растение ответит, что оно нуждается и в азоте навоза, а не в одной его золе» [9].

К сожалению, в исследованиях ученых 19 века не было получено ответов на  весьма важное замечание Буссенго, и мировое земледелие  пошло по пути применения минеральных искусственных удобрений для повышения отдачи земли. Однако этот усовершенствованный прием древних агрономов не удержал мир от возникновения двух мировых войн (28 июля 1914 — 11 ноября 1918; 1 сентября 1939 — 2 сентября 1945) за жизненное пространство и пищу.

В течении первых десяти лет после окончания Второй мировой войны в аграрных науках придерживались минеральной теории питания растений. Но к началу пятидесятых годов двадцатого века в СССР были проведены опыты, результаты которых были необъяснимы с позиций классической агрохимии. В этих опытах, проведенных в опытном хозяйстве «Горки Ленинские», впервые в мире были испытаны новые виды удобрений – органо-минеральные смеси. Удобрения были получены на основе смешения навоза с фосфорными удобрениями. В своей статье директор этого  хозяйства Ф.В. Каллистратов писал: "…действие суперфосфата в смеси с органическими удобрениями возрастает в 3,5 раза, а на почвах с низким плодородием –  в 8 – 10 раз ... Можно заменить суперфосфат фосфоритной мукой и это, тем не менее, не снижает эффективности органо-минеральных смесей" [10].

Опираясь на результаты проведенных Ф.В. Каллистратовым опытов Президент ВАСХНИЛ Т.Д. Лысенко в 1955 г. подверг сомнению концепцию химического питания растений: «Вопрос о почвенном питании растений, а отсюда и о применении удобрений,  до сих пор мало разработан в науке, однако многим научным работникам –  растениеводам и агротехникам, а также агрохимикам и биохимикам – кажется, что в области питания растений все выяснено до конца. Но я думаю, что если деятелям науки не ясно, чего они еще не знают в разделе своей работы, то это признак того, что и то что они знают, не раскрывает существа процессов, имеющих место в разбираемом явлении» [11, С.15]. И далее: «В самом деле, ведь в агрономической биологии до сих пор нет биологической концепции питания растений. В агрономической науке чисто химическая концепция  питания растений принимается за биологическую. Согласно химической         концепции, процесс почвенного питания  заключается в том, что в корни растений поступают в определенной пропорции необходимые для растений анионы и катионы неорганических водорастворимых  солей. Таким образом, биологический процесс питания растений до сих пор в агрономической науке рассматривается только с химической стороны» [11, С.15].

Далее Президент ВАСХНИЛ пишет: «Без жизнедеятельности соответствующих почвенных микроорганизмов в почве нет и нужной для растений пищи. Следовательно, без нормальной жизнедеятельности соответствующих  микроорганизмов почва становится для растений бесплодным субстратом. ...Жизнедеятельность почвенных микроорганизмов в их взаимосвязи, как между собой, так и с корневой системой растений, выполняет в почвенном питании растений ту же функцию, что и жизненная система животных организмов»  [11, С.18].

Однако приведенные суждения Т.Д. Лысенко о необходимости замены химической концепции питания растений на биологическую концепцию не получили должного развития. Советские последователи Либиха в лице многочисленных учеников агрохимика Д.Н. Прянишникова поставили под сомнение чистоту опытов Ф.В. Каллистратова. В результате были предложены проверочные опыты. Об их сущности пишет известный антисоветский диссидент В.Н. Сойфер: «Схему проверочных опытов разработали во Всесоюзном НИИ удобрений, агротехники и агропочвоведения, где работало много учеников Прянишникова. Схема была составлена грамотно, четко регламентировала условия постановки проверочных экспериментов».  При этом, как пишет В.Н. Сойфер, для приготовления смесей был использован перегной [12].

Результаты проверочных опытов смесей перегноя с фосфорными удобрениями, проведенными сельскохозяйственными институтами СССР не выявили никаких преимуществ этих смесей перед простым внесением фосфорных удобрений.

Такая, на первый взгляд, объективная, проверка поставила под сомнение результаты опытов Ф.В. Каллистратова. Вместе с этим, была высмеяно и предположение Т.Д Лысенко о неверности химической концепции питания растений. После такого поворота событий судьба Т.Д. Лысенко была предрешена. Его авторитет перед руководством СССР был сведен до нуля. В результате Т.Д. Лысенко был отстранен от должности Президента ВАСХНИЛ, что не могло не сказаться и на забвении его идей о биологической концепции питания растений, и на развитии аграрных наук в целом, и на судьбе могучего советского государства.

Агрохимическое направление теории и практики земледелия получило гигантский импульс. Его величина определилась афоризмом Н.С. Хрущева о том, что «Коммунизм – это есть Советская власть плюс электрификация всей страны и химизация народного хозяйства». С этого момента началась тотальная подготовка специалистов в СССР, как специалистов по переводу сельского хозяйства на агрохимическую основу.

Но исследовательская жизнь не стояла на месте.

В 1966 г. в Казахстане были проведены опыты, которые могли привести к возбуждению интереса к умозаключениям Т.Д. Лысенко и опытам Ф.В. Каллистратова. Так,  член-корреспондент АН СССР, директор института биологии АН КазССР А.Н. Илялетдинов писал: «Мы повторили опыт А.С. Тулина …В результате исследований выяснилось, что компостирование фосфоритной муки со свежим навозом способствует увеличению количества воднорастворимых фосфатов, а смешение с разложившимся навозом почти не вносит изменений в содержание легкоусвояемой фосфорной кислоты в компосте» [13, С.107].

Из приведенных сведений следует, что «поведение» фосфоритной муки весьма однозначно определяется состоянием навоза. В смесях с перегноем, как это было в проверочных опытах агрохимиков, фосфоритная мука инертна. В смесях же со свежим навозом в этой смеси появляются воднорастворимые фосфаты.

Но из этого вполне ясного опыта следует, что опровержение результатов испытаний Ф.В. Каллистратова опытами агрохимиков было некорректным. Действительно, в опытном хозяйстве «Горки Ленинские» были конюшня и небольшой птичник [14]. Как известно, конский навоз и птичий помет при их получении от небольшого количества животных не успевает разложиться до перегноя даже за большой срок хранения. Следовательно, у Ф.В. Каллистратова в смесях  фосфоритной муки и навоза содержалось большое количество свежих форм навоза.

При таких обстоятельствах, что следует  из исследований А.Н. Илялетдинова, проверочные опыты агрохимиков со смесями перегноя, а в нем нет свежих форм навоза, никак не опровергают результатов опыта Ф.В. Каллистратова. Стало быть, суждение Т.Д. Лысенко о необходимости замены химической концепции питания растений на биологическую концепцию относится к выдающимся  умозаключениям, не воспринятым  его современниками. Как будет показано ниже, это явилось следствием глубоких заблуждений сторонников учения Либиха, сводящих полезность навоза к получению из него компоста. Компост же, как хорошо изучено наукой, содержит лишь перегной. И именно перегной  в аграрных науках со времен Тэера идентифицируется с гумусом [15].

В описанных исследованиях от времен Буссенго и до 1966 г. в науках, связанных с аграрным производством, в основном использовались такие понятия, как гумус, минеральные питательные вещества, почвенное плодородие, навоз. Попытка Т.Д. Лысенко ввести в этот оборот микробов почвы и концепцию биологического питания растений потерпела неудачу. Это несколько остановило развитие представлений о происходящих в почве процессах. Однако к 1976 г. в земледелии был совершен существенный прорыв в его осмыслении и понимании его правильного ведения.

Действительно, в 1976 г. в Тимирязевской сельскохозяйственной академии по результатам многолетних наблюдений была защищена докторская диссертация под характерным названием  «Органическое вещество и плодородие дерново-подзолистых почв в условиях интенсивного земледелия» [16]. В реферате диссертации изложено:   «Возникновение почвы, ее формирование и развитие естественного плодородия   находятся  в причинной связи с многообразием  и воздействием   на материнскую породу органического вещества, единственного источника химически связанной энергии для поддержания важнейших процессов и превращений, свойственных почве» [16, С.1].

Из приведенного выражения строго следует, что понимание автором категории «естественное плодородие» существенно отличается от принятого на тот момент в науках о почве. Действительно, под естественным плодородием почв на начало восьмидесятых годов понималось: «Потенциальное (естественное)  почвенное плодородие определяется общим запасом в почве питательных веществ, влаги, а также другими условиями жизни растений» [17] .Т.о. исследовательская работа автора, начатая в 1961 г. [18, 19] позволяла ему к 1976 г. трактовать почвенное плодородие как категорию, формирующуюся в почве под воздействием органического вещества почвы, а не некими «условиями жизни растений».

Об особой роли органического вещества в земледелии свидетельствуют слова: «Окончательное решение проблемы органического вещества почвы в интенсивном земледелии сдерживается также существующим разделением ее между отдельными науками, причем агрономической части проблемы, как правило, уделяется  меньше внимания, что ни в коей мере не соответствует ее особому практическому значению.

Отсутствие единой земледельческой оценки роли органического вещества почвы в интенсивном земледелии не способствует твердой агрономической политике в отношении важнейшего производственного вопроса» [16, С. 1].

Таким образом, соискатель докторской степени, с одной стороны, выступает как теоретик, увидевший  причины недооценки роли органического вещества для интенсивного земледелия, а с другой стороны, как экспериментатор, поставивший перед собой цель уяснения этой роли в практических вопросах для формирования агрономической политики, как практического инструмента ведения земледелия.

В результате автор получает весьма интересные результаты прикладного значения:

1. «Органические удобрения (навоз, солома, торф и др.) оказывают положительное действие па биологическую  активность почвы, нейтрализуя отрицательное влияние, на микроорганизмы  высоких доз NРК. Стабильность биологических процессов, по нашим данным, является одним из условий высокой производительности почвы при интенсивном применении минеральных удобрении» [16, C.11],

2. «Полное минеральное удобрение, как правило,  оказывало одинаковое влияние на урожай овса в сосудах с  почвой контрольной делянки и делянки, удобряемой в течение 60 лет исключительно минеральными удобрениями; в сосудах с унавоженной почвой  бессменного овса урожай был примерно в полтора раза выше» [16, C.13].

КОММЕНТАРИЙ. Это наблюдение имело весьма важное значение с точки зрения последующего выявления сущности роли ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ИМЕННО ФЕКАЛИЙ в почвенных процессах. Но мимо него прошли  биологи почвоведы, так как занимались почвенными процессами в отрыве от фекалий животных. Самому же автору, как исследователю земледелия, было достаточно внешнего эффекта от применения навоза.

3. «Так, средние урожаи  озимой ржи и картофеля в экстремальные пo погодным условиям годы всегда выше  на вариантах  с внесением органических удобрений. Снижение урожаев нa  унавоженных  делянках в экстремальные  годы пo отношению к урожаям за весь период опыта заметно меньше. Средний урожай бессменной ржи   в экстремальные годы на варианте «NPK» составил 77%  от урожая за весь период опыта, а  на варианте с внесением навоза –  83%. Аналогичные данные по бессменному картофелю 68 и 80% соответственно. Более гумусированные почвы, следовательно, способны лучше противостоять погодным условиям в смысле обеспечения растений необходимыми условиями жизни» [16, С.15].

4. «Минеральные удобрения при дозе N₁₂₀Р₁₆₀К₁₂₀ в среднем обеспечили увеличение урожаев картофеля в полтора раза. По сравнению с вариантом без органических удобрений только внесение зеленой массы люцерны способствовало росту урожая на 14%. Солома, торф и опилки при данной дозе NРК вызвали снижение урожая картофеля» [С. 22].

5. «Возделывание однолетних растений бессменно или в севообороте без применения удобрений на дерново-подзолистой  почве разного механического  состава приводит к постепенному уменьшению запасов органического вещества  почвы (табл. 12)» [16, С. 24 -25].

6. «Зерновая культура сплошного сева (озимые рожь и пшеница) три умеренном  потреблении элементов питания и невысокой интенсивности обработки в длительных опытах ТСХА  и в «Щапово» обусловила примерно равную убыль органического вещества почвы (0,4—0,3% валового запаса ежегодно).  Картофель как культура интенсивного типа по воздействию на органическое вещество почвы резко отличался от зерновых».  

 Потери органического вещества из почвы под ним оказались в 2—4 раза больше, причем на среднем суглинке учхоза «Щапово» они были примерно в 2 раза выше, чем на легкосуглинистой  почве длительного опыта ТСХА. Объясняется это  более высокими урожаями картофеля в «Щапово» [16, С.25 – 26].

 7. «При сравнении количества питательных элементов, поступающих в почву с растительными остатками, с выносом элементов с хозяйственной частью урожая по мере увеличения последнего можно видеть общую тенденцию опережения выноса элементов с поля относительно к количествам, которые  возвращаются в почву с  корневыми и пожнивными остатками (табл. 14). Вынос азота, фосфора и калия с хозяйственным урожаем для зерновых культур в 3—6 раз превышает количество этих элементов, остающихся в почве в форме растительных остатков. При внесении полного минерального удобрения, а также навоза и навоза совместно с NPK величина отношения не только не уменьшается, а заметно возрастает» [16, С. 28].

8. «Учитывая, что структура посевных площадей не может быть значительно изменена в ближайшей и более отдалённой перспективе, важнейшее значение в регулировании органического фонда интенсивно используемой дерново-подзолистой почвы будет иметь возрастающее применение всех видов органических удобрений. Производство и применение органических удобрений в зоне Х пятилетки возрастет в 1,5—2,0 раза и составит около 10 т на гектар пашни.

Начиная с 1980 года, предполагается прекратить использование соломы па корм скоту. В результате в Нечерноземной зоне может быть выделено на удобрение около 25 млн. тонн соломы, что в расчете на углерод составит около 30% от количества углерода, который будет внесен в почву с навозом [16, С.40].

КОММЕНТАРИЙ. 8.1. Первая часть прогноза продиктована скорее необходимостью увеличения внесения органических удобрений на каждый гектар пашни, чем имевшейся возможностью с учетом обстоятельств. На практике же ежегодное внесение на каждый гектар пашни ограничивалось и ограничивается в настоящее время требованиями обеззараживания навоза и условиями выращивания растений. Так, компосты за период их приготовления теряют большую часть органического вещества. А по условиям внесения на поля, компосты могли быть внесены только на паровые поля или в незначительных количествах в предпосевной и послеуборочный периоды.

8.2. При кормлении животных соломой ее большая часть из-за низкой питательной ценности переходила в навоз. Поэтому сокращение расхода соломы на кормление не могло привести к увеличению количества вносимого в почву органического вещества в пересчете на углерод.

Кроме того, как заметил сам автор (см. п. 4) внесение соломы не приводило к улучшению плодородия на фоне NPK.

9. «Другим резервом улучшения гумусового баланса в интенсивном земледелии является полный отказ от чистых паров, а также возделывание в севообороте промежуточных культур. В перспективе возможно доведение доли промежуточных культур в севооборотах зоны до 20%, что может обеспечить поступление в почву в расчете на всю площадь севооборота примерно 1 тонны растительных остатков (сухое вещество). Предпочтительнее полное использование промежуточных культур на удобрение» [16, с.40].

10. «Корневые и пожнивные остатки растений в интенсивном земледелии являются важной приходной статьей баланса органического вещества почвы. Особую ценность в севооборотах Нечерноземной зоны представляет возделывание клевера и клеверно-злаковых травосмесей, обогащающих почву органическим веществом высокой биологической ценности. Тем не менее, ориентация на растительные остатки как единственное средство регулирования гумусового баланса дерново-подзолистой почвы в севообороте теоретически не обоснована. Экспериментально установлено, что по мере роста урожаев в интенсивном земледелии количество растительных остатков хотя и  возрастает абсолютно, но заметно снижается на единицу урожая. Эта закономерность характерна не только для однолетних, пропашных, зерновых и зернобобовых культур, но и для  многолетних бобовых» [16, С. 42].

11. «С учетом более полного использования органических  удобрений и промежуточных культур положительный баланс  углерода в земледелии Нечерноземной зоны РСФСР в Х пятилетке может быть доведен до 4—5 ц/га. Последнее позволит увеличить за пятилетку содержание гумуса в пахотном слое почв зоны на 0,06—0,07,% С. В результате за счет прямого действия органических удобрений, лучшего использования минеральных удобрений и снижения затрат на обработку почвы чистый доход составит 2,4—2,5 млрд. руб. (при уровне рентабельности приемов регулирования гумусового баланса 350—360 %»   [16, С. 44].

Из приведенных умозаключений автора следует, что с точки зрения общих подходов к земледелию следует признать, что выводы автора являлись на 1976 год  существенным продвижением в осмыслении роли органического вещества не только в земледелии, но и в понимании общеприродных процессов. При этом применительно к земледелию именно автором обращено внимание на положительное влияние на интегральные характеристики почвенного плодородия органического вещества именно навоза (рост активности микрофлоры, рост урожайности при улучшении физических свойств почвы). Сделать следующий шаг в разделении гумуса и органического вещества фекалий животных автору помешали, как представляется, два обстоятельства. Во-первых, автор не занимался узкими вопросами почвенного плодородия, а, во-вторых, привязка к гумусу и к теории и практике  минерального питания растений была доминирующей  в то время в аграрных науках.

Учитывая изложенные обстоятельства можно полагать, что отношение к навозу в восьмидесятые годы было направлено на сокращение сроков подготовки навоза к использованию. Действительно, приготовление навоза по способам простого компостирования в штабелях и буртах затягивалось до одного года [15]. Это приводило к существенной потере азота в виде аммиака. При этом атмосферные осадки обусловливали  вымывание из компостных куч растворимых солей калия и фосфора. Вследствие этого в сельском хозяйстве пошли по пути замены технологии простого компостирования на компостирование ускоренное [20]. Одно только сокращение сроков компостирование до двадцати и более раз позволяло надеяться на увеличение количества удобряемой пашни. Но не все так однозначно. Как при простом, так и при ускоренном компостировании теряется большое количество органического вещества, находившегося к началу компостирования в свежем навозе. В результате в компосте практически не остается исходных форм органического вещества. Но поскольку в биологии и в целом в аграрных науках ценным для плодородия считался гумус, то на  потери исходного органического вещества навоза при компостировании не обращали должного внимания.

Весьма важной вехой в развитии взглядов на механизм почвенного плодородия явились опыты, проведенные в сельскохозяйственной  академии им. Тимирязева в начале восьмидесятых годов [21, 22]. В вегетационных опытах  с ячменем в одном из двух сосудов  из почвы тщательно были убраны растительные остатки,  а в другом они были оставлены.  Биомасса растений в сосуде с убранными растительными остатками значительно уступала биомассе растений в другом сосуде. Один из авторов опыта пишет: «Возникший при этом отрицательный эффект не удавалось устранить ни соответствующими дозами минеральных удобрений, ни увеличением содержания в почве собственно гумусовых веществ. Эти и аналогичные результаты дают основания рассматривать растительные остатки и весь комплекс процессов, связанных с их превращением, как важное условие формирования почвенного плодородия не только в естественных, но и в агрономических ценозах» [22, С. 92].

Не трудно убедиться, что  результаты  вегетационных опытов с растительными остатками и гумусовыми веществами вполне убедительно свидетельствовали о том, что гумус не является веществом, определяющим почвенное плодородие.

В целом из результатов агрономических опытов А.М Лыкова и вегетационных опытов И.Ю. Мишиной и А.Д. Фокина следовало, что уровень естественного почвенного плодородия определяется как неким органическим веществом на унавоженных делянках, так и органическим веществом растительных остатков. Оба  феномена закрепляли за советскими учеными приоритет по  исследованию роли разных форм органического  вещества в формировании представлений о естественном почвенном плодородии.                                                 

В 1984 г. в тепличном хозяйстве совхоза «Уфимский» были испытаны новые органо-минеральные удобрения ОМУ, полученные из свежего навоза. ОМУ были получены в виде гранул путем дезинфекции,  сушки и гранулирования веществ, содержащихся в свежем навозе. Основу ОМУ составляло органическое вещество свежего навоза. 

ОМУ вносилось один раз на весь срок вегетации тепличных культур.

В таблице 1 приведены данные по содержанию питательных веществ (в мг)  в почве.

                                                                                                                              Таблица 1                              

сутки	N	P205	К20	Са	Mg
5	9	18	65	40	12
12	17	14	64	44	13
19	13	11	66	48	14
31	20	15	65	61	24
23	19	14	58	-	-
53	35	17	65	74	22

Как следует из полученных данных в почве с ОМУ уровень питательных веществ оставался практически неизменным на протяжении 53 дней.  В то же время на производственных площадях теплицы, где в качестве удобрений использовалось сложное минеральное удобрение «Кристаллин», приходилось каждые две недели вносить новые дозы минеральных удобрений. Мало того, выращенный  на ОМУ урожай огурцов был выше, а сами огурцы были вкуснее и по внешнему виду привлекательнее огурцов, выращенных на «Кристаллине».

Но  в удобрении ОМУ  питательных веществ  было недостаточно для их появления в почве в указанном количестве. Кроме того,  ОМУ состояло из свежих форм органического вещества навоза.

В последующем, многолетние испытания больших партий ОМУ в севооборотах в открытом грунте, выращивании саженцев и ягод   позволило убедиться в повторяемой закономерности поведения ОМУ [23, 24].

Нетрудно заметить, что результаты всех трех серий опытов указывают на необъяснимое поведение различных форм органического вещества с позиций принятых в аграрных науках положений.  Изучение сведений из микробиологии и почвоведения позволило объяснить не только результаты описанных опытов, но и построить новую концепцию  питания растений и почвенного плодородия [25, 26].

Новые  представления  полностью опираются на открытия и наблюдения  российских и советских ученых в области микробиологии, физиологии растений, почвоведения и экологии.

Так, еще в  конце девятнадцатого века российский ученый С.Н. Виноградский открыл явление хемосинтеза и свободно живущих в почве азотфиксаторов. Его открытия позволяют понять, как в почве появлялись и появляются азот воздуха и органическое вещество, синтезируемое хемосинтезирующими бактериями из углекислого газа.

Их этих открытий следовало, что первой на Земле формой органического вещества являлось вещество хемосинтезирующих и азотфиксирующих микробов. И именно эта форма органического вещества в виде живых существ позволяла переводить углекислый газ и азот из атмосферы в почвенный раствор. В рамках биохимических представлений это обозначает, что именно эта форма органического вещества обуславливала появление в почве солей азотной и угольной кислот в формах, доступных для растений.

 Исследованиями российского ученого С.А. Северина (1911 г.) и интернационального сообщества ученых в почве было обнаружено множество микроорганизмов, которые обладали свойством мобилизации. Эта особенность микробов заключалась в их способности переводить нерастворимые в воде вещества минералов почвы  в усвояемые для растений формы минеральных солей [13].

Стало быть, задолго до растений в почве появились микроорганизмы, способные к мобилизации азота воздуха и минеральных веществ из материнской породы почвы. Это предварило появление растений, возникновение которых явилось усовершенствованием природы жизни  микроорганизмов.

Вслед за растениями появились многочисленные животные, пищей для которых служили тела и плоды растений.

Стало быть, вслед за формой органического вещества в виде тел микроорганизмов появилась растительная и животная форма органического вещества.

Все три формы органического вещества проходят две стадии – стадию жизни и стадию смерти. При этом вполне ясно, что на стадии смерти накопление мертвого органического вещества не могло сулить жизни на земле ничего хорошего. Но так уж было устроено природой, что параллельно с генерирующими «первобытными» бактериями в почве возникло сообщество утилизаторов мертвого  органического вещества.

Вместе с тем, животные организмы нуждаются в большом количестве растительной пищи. Для выращивания необходимого  количества растений одной деятельности «первобытных»  бактерий было бы недостаточно.  Природа решила и эту задачу. Из жизни домашних животных известно, что любое животное потребляет пищи за год массой, превосходящей массу его тела в десятки раз. Продукции же при этом в виде мяса организм животного производит в десятки раз меньше. Стало быть,  большая часть кормов куда-то и с какой-то  целесообразностью девается.  Известно, что масса кормов в основном  переходит в фекалии [27]. В чем же целесообразность фекалий? Главное лежит на поверхности – для возврата питательных веществ в почву. Но не только. Ведь само по себе громадное количество фекалий не является простым множеством минеральных веществ. Эта масса фекалий должна быть доведена до исходных простых веществ. На помощь этому процессу природа «придумала» сообщество почвенных организмов (биоту), способных разлагать фекалии и мертвые организмы растений и животных на простые компоненты [28].

 Вполне ясно, что если для хемосинтезирующих и азотфиксирующих бактерий достаточно прямой солнечной энергии, то работа микроорганизмов по мобилизации минеральных соединений  и разложению мертвых организмов растений (опад), мертвых организмов животных (отпад) и фекалии  расходуется солнечная энергия, ранее запасенная в пище и  перешедшая в  разлагаемые формы органического вещества. Именно поэтому в исследованиях по почвенному воздуху было отмечено значительное увеличение активности и роста колоний почвенных бактерий [29].

Как известно из работ физиологов растений, рост клеток растений стимулирует гормональное вещество гетероауксин –  β-индолилуксусная кислота (ИУК).   И все это, казалось бы, не имеет никакого отношения к теме нашего обзора. Оказалось, имеет. В СССР в 1928 г. академик АН УССР  Н.Г. Холодный (1882 – 1953) установил решающее участие гетероауксина в разрастании корневой системы. Позже  гетероауксин был обнаружен в клетках растения. Не менее любопытным является обнаружение гетероауксина (в 1933-1934 гг. голландскими химиками) в моче животных, плесневых грибах и дрожжах. Стало быть, однажды зародившись, гетероауксин способен переходить из одного вида органического  вещества в другой вид, в том числе, и фекалии животных.

  Из приведенных сведений следует, что в основе почвенного плодородия, равно как и в механизме питания растений, действительно определяющая роль принадлежит органическому веществу. Но это органическое вещество на каждом из этапов своего образования переходит из одной формы в другую. Причем, в таком непрерывном процессе в природе каждая из форм органического вещества является неотъемлемым (обязательным) звеном. Это позволяет перейти от статической констатации роли органического вещества в формировании почвенного плодородия к динамической модели почвенного плодородия. При этом, как почвенное плодородие, так и питание растений обусловлены природным законом круговорота органического вещества, под которым понимается непрерывный переход этого органического  вещества из одной формы в другую.  В результате этого круговорота обеспечивается взаимодействие живых форм органического вещества с атмосферой, литосферой и гидросферой, что приводит к непрерывному обеспечению растений растворимыми формами питательных веществ,  углекислым и иными газами, необходимыми для фотосинтетической деятельности растений. Стало быть, круговорот органического вещества обеспечивает в природе и круговорот сопутствующих ему минеральных веществ. С этих позиций круговорот органического вещества является основой жизни на Земле  и выступает в роли общего природного закона.

В соответствии с ним и с постулатом Аристотеля о соответствии истины сущности предмета вытекает необходимость вовлечения в круговорот в агроценозе органического вещества фекалий животных через его возврат в почву, не допуская его разложения за пределами сельскохозяйственных угодий, урожай с которых пошел на корм животным.

Такому возврату не служат технологии переработки навоза и помета, основанные на устаревших положениях аграрных наук о почвенном плодородии и питании растений. Стало быть, предстоит переосмысление положений аграрных наук на основе обсуждений учеными и практиками накопившихся сведений в рамках дискуссий [30].  

Сидерация не панацея

ОБЩЕСТВО И АГРАРНАЯ НАУКА: ПРОБЛЕМА ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЯ И ЕЕ ВОЗМОЖНОЕ РЕШЕНИЕ (ПОЧЕМУ СИДЕРАЦИЯ УКОНТРОПУПИВАЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЯ И ПОТРЕБИТЕЛЯ)

Тарханов О.В.,

кандидат технических наук, академик Международной Инженерной Академии,  директор и главный конструктор Башкирского научно-инженерного центра по технологии переработки органики,  e-mail:gelo-t@yandex.ru

SOCIETY AND AGRICULTURAL SCIENCE: THE PROBLEM OF IMPORT SUBSTITUTION AND ITS POSSIBLE SOLUTION (WHY SIDERATION CONTRIBUTIVE MANUFACTURER AND CONSUMER)

Tarkhanov O.V.,

 Cand.Tech.Sci., the academician of the International Engineering Academy, director and the main designer of the Bashkir centre of science-engineering on technology of processing of organic chemistry, e-mail:gelo-t@yandex.ru, Russia

АННОТАЦИЯ

В статье на основе обобщения исследований производства пищи в сельском хозяйстве государства показано, что проблема импортозамещения может быть решена только путем преодоления институциональных ловушек как в государстве вообще, так и в аграрном комплексе, в частности. Среди этих ловушек – наиболее закостенелая и трудно преодолимая – положения аграрных наук, приведших к глубокому кризису аграрной отрасли. Одним из таких положений является ошибочное положение о сидератах.ABSTRACT

In article on the basis of generalization of research on food production in agriculture of the state shows that the problem of import substitution can be solved only by overcoming institutional traps in the state in General and in agriculture in particular. Among these traps is the most deep-seated and intractable position of agricultural Sciences, led to a deep crisis of the agricultural sector. One of such provisions is erroneous position on the green manures.

Прием сидерации, или выращивание растений на «зеленое удобрение», с целью воспроизводства почвенного плодородия, начал применяться человечеством с древнейших времен. Достаточно ясное для современного россиянина представление об этом приеме нашло отражение в трудах древнеримских писателей (Плиний, Колумелла и др.), откуда перешло в русские словари 19 века  и современные книги о сидерации. Так в словаре  Брокгауза и Ефрона пишется: «…сидеральная система хозяйства — основана на возделывании и запашке в зеленом виде (отсюда название "зеленое удобрение") следующих, главным образом, бобовых растений: клевера, люпина, люцерны, вики, и из других семейств: гречихи, рапса, горчицы, ржи» [1].

Но вот что заметили уже советские исследователи: «4) там, где обилие лугов и выгонов, дешевое содержание скота, а следовательно, недорог получаемый навоз, где вывозка этого навоза не далека и не требует больших затрат, СИДЕРАЦИЯ отходит на задний план» [2]. При этом, «запахан­ный люпин в сочетании с фосфорно-калийными удобрениями по действию на урожай озимой ржи и многолетних трав, идущих за озимой рожью, не уступал 20 т/га навоза» [3].

Таким образом, для читателя, не обремененного догматами (положениями) о сидерации, оценка и место навоза и сидерации в сельском хозяйстве определена именно результатами экономическими. Эти результаты взаимно противоположны.

Действительно, уже в Советском Союзе сопоставление сидерации, как приема растениеводческого,  и лугопастбищного ведения скотоводства, при котором в почву возвращается фекалии животных при их выпасе, СИДЕРАЦИЯ уступает и в экономическом, и почвоведческом смыслах. И весь вопрос сводится к тому – дорог или дешев возврат навоза на поля, с которых урожай пошел скоту на корм.

Вполне ясно, что в местах, где содержание скота связано с длительными сроками его обитания на лугах и выгонах, как установлено на практике, сидерация  не является экономически целесообразной. Т.е. возврат органической массы сидеральных культур через их выращивание и запашку обходится хозяйству дороже получаемой от сидерации выгоды по сравнению с возвращаемыми фекалиями выпасаемых животных.

Такой возврат фекалий животных при их выпасе назовем ДЕШЕВЫМ СПОСОБОМ ВОЗВРАТА ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА НАВОЗА на поле, зеленая масса растений с которого  в виде корма проходит через пищеварительный тракт животного и возвращается на поле самим животным.

Однако, при содержании скота на комплексах или в сараях личных подсобных хозяйств  населения, ВОЗВРАТ фекалий животных, смешанных с подстилкой и превратившихся в навоз, становится ДОРОГИМ. Дорог этот возврат тем, что вносить навоз на поля, с которых растения в виде сена, сенажа, силоса, комбикормов и корнеплодов пошли на корм скоту – весьма дорогое занятие. Дорогое потому, что влажность навоза достигает 85 %. Следовательно, затраты даже только на перевозку навоза на поля, с которых зеленая масса заготавливается на корм скоту, значительно превышают пользу такого навоза для воспроизводства почвенного плодородия.

Но не только это. В сараях и на комплексе навоз образуется ЕЖЕСУТОЧНО, т.е. и осенью, и зимой, и весной, когда вывозка навоза на поля ПРИНЦИПИАЛЬНО невозможна. Следовательно, в этом случае, навоз в этот период становится невостребованным. Но не востребованный навоз скапливается около сараев и комплексов в кучах. И такое вынужденное ХРАНЕНИЕ навоза в кучах приводит к давно изученному наукой явлению. Это явление в науке и народе известно под названием КОМПОСТИРОВАНИЕ.  А при компостировании, как известно, происходит биотермическое разложение органического вещества навоза. И вот, что весьма важно.   Биотермическое разложение, или по народному – ГОРЕНИЕ, приводит к тому, что уже через три месяца в навозной, горящей «тихим пламенем»,  куче практически не остается первичных форм органического вещества свежего навоза. Следовательно, к лету в навозной куче нет тех веществ, которые поступали в почву с фекалиями  при выпасе скота. Значит, не только дорогая вывозка навоза животных сказывается на экономических показателях такого способа ведения растениеводства. На этих показателях сказывается и сам факт потери при компостировании массы органического вещества, находящегося в свежем навозе. А эти потери достигают, дополнительно к ухудшению качества перегноя,  в числовом выражении не менее 75 % [4].

К приведенным фактам из животноводства  необходимо присовокупить факты из растениеводства.

Из этих фактов важнейшими являются приемы выращивания растений. Их, применительно к большим полям, всего два.

Первый прием. Осенью примерно  половину пашни засевают озимыми культурами. Стало быть, на поля озимых культур с сентября предыдущего года по июнь следующего года (десять месяцев) ни свежий навоз, ни перегной вносить невозможно.

Второй прием. В   апреле – мае  текущего года происходит посевная яровых зерновых культур, а также, корнеплодов, подсолнечника, овощей. А это практически вторая половина пашни. Уборку этих культур в текущем году завершают глубокой осенью – даже, порой, в ноябре месяце. Всего от высадки до конца уборки этих культур затрачивают около восьми месяцев.

Учитывая изложенное нетрудно увидеть, что перепревший навоз у комплексов и сараев, в лучшем случае, можно вносить только на пары, которые от всего клина составляют в среднем по стране – не более 5 % от действующей пашни. Если же процент парового поля увеличить, то ведение сельского хозяйства становится принципиально невыгодным. Это объясняется тем, что чем больше площади пашни находится под парами, тем меньше растений и меньше животных можно вырастить и содержать в данном государстве. Значит, тем больше пищи придется импортировать из других стран, понижая порог продовольственной безопасности государства и общества.

Таки образом, именно потери органического вещества свежего навоза у комплексов и сараев на селе приводят к невозможности воспроизводства почвенного плодородия естественным образом, приводя с каждым годом ко все меньшему производству пищи в собственном сельском хозяйстве.

 Вполне ясно, при этом, что СИДЕРАЦИЯ, как это уже отмечено в источнике [2], не спасает от деградации почвенного плодородия. Не спасает, ибо не сопоставима с возвратом органического вещества свежих фекалий [2].

Этот вывод вполне согласуется и с фактами длительного во времени изучения НАУКОЙ и применения СИДЕРАЦИИ на практике на больших пространствах такой СТРАНЫ, как СССР.

Сидерация в СССР системно изучалась в более 200 институтах  и применялась как НАУЧНО изученный и обоснованный прием с 1923 г. по 1991 г. Однако даже рядовому жителю современной России известно, что отказ от социалистического строя практически молча поддержан большинством населения СССР. Это население с 1989 г. по август 1991 г. стояло в очередях за супнаборами, колбасой, сахаром и даже хлебом. В этом факте отражается состояние сельского хозяйства великого государства. Это состояние определялось тем, что в сельском хозяйстве СССР производство кормов для животноводства в последнее десятилетие стало уменьшаться. Вместо естественных кормов для животноводства стали заготавливать ветки деревьев. Т.е., плодородие полей в СССР стало падать, несмотря на громадные затраты государства на изучение сельскохозяйственной наукой и ее рекомендации по применению сидерации.

В этом месте возникает естественный вопрос: «А продолжала ли изучаться СИДЕРАЦИЯ и насколько системно на постсоветском пространстве?». Ответ положителен. Научное и системное изучение приема «СИДЕРАЦИЯ» имело и имеет место быть в Белорусском государстве в системе Национальной Академии Наук Белоруссии [4].  Значит, у нас имеется возможность использовать эти данные.

В очерке «История развития сидерации в Беларуси» сообщается «К сожалению, сидераты еще не нашли (на 2012 г.) массового применения не только при коренном улучшении вырожденных сенокосов и пастбищ, но и в полях севооборота в качестве промежуточных культур» [4].

Здесь весьма важно обратить внимание на то, что даже в современной Беларуси имеются «вырожденные пастбища». А ведь на пастбищах, как мы уже это знаем, фекалии животных возвращаются непосредственно на ПАСТБИЩНЫЕ УГОДЬЯ. При этом, как мы также уже знаем, что именно на пастбищных угодьях сидерация значительно уступает простому возврату фекалий животных в места их выпаса. Однако, несмотря на это, на белорусских пастбищных угодьях ПЛОДОРОДИЕ вырождается. Вырождается, вероятно, потому, что и в Белоруссии нет ВОЗМОЖНОСТИ пасти скот круглый год. Стало быть, здесь сказывается именно период стойлового содержания животных, который составляет не менее четырех месяцев. Из этого следует достаточно простой ВЫВОД – плодородие пастбищ деградирует, несмотря на то, что в них в течение ВОСЬМИ из двенадцати  месяцев возвращаются фекалии выпасаемых животных. И такие пастбища невозможно восстановить сидерацией, ибо в зимние месяцы сидераты практически не растут.

В том же документе далее: «Однако широкого распространения многолетний люпин не получил по той причине, что агротехника его возделывания на зеленое удоб­рение была недостаточно разработана и он сильно засорял поля». И, как итог: «Из-за отсутствия контроля со стороны Минсельхозпрода  зеленое удоб­рение не находит широкого применения. Оно не отражается в статистической отчетности и по-прежнему является приемом только энтузиастов» [3].

Этот неутешительный результат многотысячелетнего опыта человечества, как дальнейшая деградация почвенного плодородия полей даже в высокоразвитом сельском хозяйстве Белоруссии, заставляет задуматься об истинных причинах снижения плодородия в полей в аграрном производстве.

Зададимся вопросом: «А не связаны ли причины деградации плодородия с тем, что в процессе ведения сельского хозяйства, человечество в лице науки и практики допускает нарушения каких-то природных законов, пока еще не известных академической науке?».  В поисках ответа, нам придется сослаться на результаты тридцатилетних исследований Башкирского научно-инженерного центра по технологии переработки органики ГУ БИЦОР.

Эти исследования показали, что на 2006 г. в академической науке механизм почвенного плодородия оставался неизвестным  [5].

Но раз этот механизм был неизвестным, то и влияние сидерации на восстановление плодородия пашни не могло изучаться системно и носило ТОЛЬКО эклектичный характер. Об этом свидетельствуют отрицательные результаты усилий прикладной сельскохозяйственной науки по ПРИНУЖДЕНИЮ хозяйственников ввести СИДЕРАЦИЮ в качестве повсеместного приема ведения земледелия. Наоборот, СИДЕРАЦИЯ, как за многотысячелетнюю историю сельского хозяйства, так и за столетнюю историю централизованного сельского хозяйства в Беларуси, не находит повсеместного применения. И лишь беспокойные энтузиасты, не знакомые с ущербной практикой хозяйственного применения сидерации, пытаются открыть в СИДЕРАЦИИ «недопонятую» предыдущими неудачниками ПАНАЦЕЮ. Но и они, со временем убеждаются в эфемерности своих надежд – сидерация приводит к непроизводительным затратам труда, денег, и времени, и, как следствие, нерентабельности хозяйств.

 А что же показали и к чему привели научные исследования ГУ БИЦОР? А эти исследования  показали, что почвенное плодородие определяется природным ЗАКОНОМ КРУГОВОРОТА ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА. Его суть вытекает из открытий российских и советских ученых. На заре возникновения жизни на Земле благодаря теплу от солнечной энергии и наличию в верхних слоях земли воды, а в атмосфере Земли азота (около 80%), углекислого газа (0,3 %) и кислорода (около 20 %) в почве возникла жизнь в виде хемосинтезирующих бактерий.  В соответствие с явлением хемосинтеза,  открытого в 1888 г.  великим российским и советским  естествоиспытателем С.Н. Виноградским, бактерии, живущие в почве, могут свои тела строить из окиси углерода. Им же в 1893 г. открыто явление азотфиксации СВОБОДНО живущими в почве азотфиксаторами.

Эти открытия позволяют предположить, что перед появлением растений на Земле в ее почве стали появляться соединения углерода и азота в усвояемой для растений форме. Такая деятельность бактерий хемосинтезаторов обусловила появление растений. Вслед за растениями на Земле появились различные иные формы организмов – от червей до крупных животных.

Все описанные организмы являют собой объекты живой природы. И как   объекты именно живой природы, все эти организмы, в отличие от предметов неживой природы, характеризуются тем, что состоят из тех или иных форм органического вещества. Длительность жизненного цикла у этих организмов весьма различна. Однако вполне ясно, что жизнедеятельность каждого из перечисленных организмов (от бактерий до животных) состоит из стадии жизни и смерти. При жизни организмы «набирают» некий вес в виде массы органических веществ, а после смерти распадаются на составные  части неживой природы. Однако эти составные части распадающихся организмов в последующем являют собой исходные вещества для формирования тел перечисленных организмов.Такими частями, как установлено наукой, являются растворимые в воде соли и некоторые органические вещества, включая многочисленные газы. При этом, что также установлено наукой и великолепно описано в замечательной книге д.б.н А.С. Керженцева [5], в разложении умерших организмов принимают участие практически все имеющиеся в почве микроорганизмы и существа почвы.

Следовательно, органическое вещество, как природная суть живых и мертвых организмов, на СЕГОДНЯШНИЙ день совершает непрерывный круговорот благодаря солнечной энергии. В этом круговороте нет главной части в виде бактерий, растений или животных. По отношению к этому круговороту все организмы играют роль, без которой круговорот органического вещества не является полным. Но кроме органического вещества самих организмов неотъемлемым от этого круговорота веществом является органическое вещество продуктов жизнедеятельности (фекалий) животных, как основных потребителей      растений [6, 7, 8].

При этом, в сельском хозяйстве, как отрасли деятельности человека, сельскохозяйственные животные и их продукты метаболизма играют весьма существенную роль.

Действительно, выращенный в сельском хозяйстве урожай растений, в т.ч. зернофураж, кормовые корнеплоды, сено, сенаж, силос, отходы спиртовой, сахарной и пищевой промышленности и пр.,  практически в полном объеме идет на корм животным (людям и домашнему скоту и птице). Причем, как это установлено в 1985 г. академической наукой,  от 90 до 95 % урожая растений идет на корм скоту и птице [9]. Из этой, бесспорно основной, массы урожая в любой стране мира большая часть кормов переходит в фекалии. В сельском хозяйстве к этим фекалиям прибавляется подстилка в виде измельченной соломы или иных растительных отходов.

Но мы уже знаем, что в природе действует круговорот органического вещества. Этот круговорот существует в дикой природе независимо от сознания человека. И в этом смысле, этот круговорот выступает в роли природного закона. При этом, органическое вещество умерших растений, животных и фекалий, поступая в почву, как это предусмотрено природой, начинает участвовать в стадии почвенной части круговорота, как трансформации умершего органического вещества внутри почвы. При этом вполне ясно, что эта часть круговорота в природе за много миллиардов лет существования жизни на земле, отработана до совершенства. Результатом этой части круговорота органического вещества как раз появляется особое свойство почвы, которое можно назвать как изменяющееся во времени ПЛОДОРОДИЕ почвы. Стало быть,  плодородие – не статическое явление. Это свойство почвы – есть следствие работы почвенных организмов с мертвым органическим веществом. Его основную массу в сельском хозяйстве составляют именно навоз и помет домашних животных и фекалии  людей, на кормление  которых направлен урожай растений сельского хозяйства любого государства. Но поскольку в пищу человека направляется не более 5 % урожая, то вполне приемлемо полагать, что чем больше в сельском хозяйстве на поля возвращается органического вещества навоза, тем ближе к идеальному осуществляется воспроизводство почвенного плодородия. Раз так, то становится понятным, что СИДЕРАЦИРЯ древних аграриев и современных ученых, пытающихся в течение последних двухсот лет  воспроизводить плодородие с помощью СИДЕРАЦИИ через трату бюджетных денег на совершенствование СИДЕРАЦИИ,  всегда приводили и будут приводить к отрицательному результату. Этот отрицательный результат предопределяется открытым в ГУ БИЦОР и описанным выше законом круговорота органического вещества. А именно – СИДЕРАЦИЯ не приводит и не может привести к воспроизводству почвенного плодородия почвы, затраченного на производство урожая в сельском хозяйстве.

Описанная вербально невозможность воспроизводства почвенного плодородия с помощью СИДЕРАЦИИ,  демонстрируется с помощью блок-схем, приводимых на рис.1,  рис. 2. и рис. 3. На рисунках под квадратом К понимается комплекс или сарай.

На рис 1. приведена схема современного сельского хозяйства (агроценоза).

Рис.1. Современная схема ведения сельского хозяйства

Из этой схемы следует, что органическое вещество навоза V1 из-за компостирования фактически не возвращается на поля, с которых урожай пошел на корм скоту [3].

Поэтому на следующий год плодородие этих полей уменьшится, так как биота полей не получит органического вещества V1 навоза. Т.Е. в современном сельском хозяйстве нарушен закон круговорота органического вещества. Стало быть, в таком сельском хозяйстве урожаи снизятся до минимальных величин, определяемых пожнивными и корневыми остатками от ежегодно уменьшаемых объемов урожаев. В конце концов, такое ведение сельского хозяйства, рано или поздно, приводит к порче земель и их выводу из оборота. Мало того, применение минеральных удобрений, которыми пытались скомпенсировать уменьшение естественного плодородия, привело к потере человечеством 2 миллиардов гектар из 3,5 миллиардов гектар, имевшихся ранее [10].

На рис.2 приведена рациональная схема ведения сельского хозяйства, апробированная в опытном масштабе в Республике Башкортостан [11].

Рис 2. Схема рационального ведения сельского хозяйства

По этой схеме четыре тонны свежего навоза, что эквивалентно объему навоза, получаемого при кормлении коровы кормом с одного гектара сельхозугодий, перерабатывались в 1 тонну законсервированной и превращенной в сыпучий продукт органики, названной органо-минеральными удобрениями ОМУ.

Эта одна тому ОМУ вносилась на 1 гектар поля. В параллельном опыте на один гектар вносилось 40 тонн перепревшего навоза.

Результаты испытаний показали, что в течение четырех лет при одноразовом внесении указанных удобрений, в опытах с ОМУ получен совокупный урожай, превышающий в полтора раза совокупный урожай от внесения 40 тонн компостированного навоза.

Поскольку на 40 тонн компостированного навоза тратилось 400 тонн свежего навоза, а на приготовление 1 тонны ОМУ тратилось 4 тонны свежего навоза, то применение ОМУ, как прием, соответствующий закону круговорота органического вещества,  был эффективнее применения компостированного навоза  не менее чем в сто раз.

 На рис. 3 приведена схема сидерального варианта ведения сельского хозяйства.

В этой схеме вместо возврата органического вещества V2 навоза  предлагается внести органическое вещество Vсид СИДЕРАТА, выращенного на зеленое удобрение.

Для сопоставления этого варианта с вариантом, апробированным в Республике Башкортостан, нам придется учесть, что сидерация в лучшем случае сопоставима с действием 20 тонн перегнившего навоза, на которые идет порядка двухсот тонн свежего навоза [2].

Выведение же органического вещества 4 тонн свежего навоза, которые можно было бы переработать всего в 1 тонну ОМУ, эквивалентно потере урожая от внесения 40 тонн компостированного навоза, в которые должно перерабатываться 400 тонн свежего навоза.

Но нам известно, что СИДЕРАЦИЯ по воздействию на плодородие эквивалентна 20 тоннам перегнившего навоза. В таком случае, СИДЕРАЦИЯ в два раза уступает использованию 40 тонн перегноя. Но 40 тонн перегноя по воздействию на плодородие уступает 1 тонне ОМУ. Стало быть, СИДЕРАЦИЯ как минимум в 200 раз менее эффективна по сравнению с рациональным использованием навоза через его переработку в ОМУ. Это слишком большая разница, чтобы отстаивать СИДЕРАЦИЮ, как возможный прием воспроизводства почвенного плодородия.

Этот, основанный на опытах применения навоза, сидератов и ОМУ, результат является необходимым и вполне достаточным для вывода о том, что СИДЕРАЦИЯ потому не приводила в течение тысячелетий к стабилизации производства сельскохозяйственной продукции, что являлась следствием заблуждений древних практиков и многочисленных работников научных учреждений всех государств мира.

Стало быть, применение СИДЕРАЦИИ, равно как и компостирование навоза, приводят к нарушению природного закона круговорота органического вещества. Именно это, в свою очередь, нарушает механизм естественного динамического почвенного плодородия, основанного на законе круговорота органического вещества.

Следовательно, истощение почвы, понимаемое как истощение почвы из-за  вынесения растениями питательных веществ, является вульгарной гипотезой. Благодаря этой гипотезе древних аграриев, ничем не отличающейся от химической гипотезы минерального питания выдающегося ученого-химика Либиха, человечество с 1840 года пошло по пути использования минеральных удобрений, что многократно усилило деградацию почвенного плодородия и привело к росту издержек в сельском хозяйстве. Эти издержки никак не могут быть компенсированы повышением производительности крестьянского труда, т.е. сокращением числа занятых в сельском хозяйстве работников. В результате реализуемых на практике приемов СИДЕРАЦИИ и химической гипотезы питания растений (применение искусственных минеральных солей), в основе которых лежат ошибочные положения аграрных наук, мировое сообщество катастрофически сползает к очередным военным разборкам за соблюдение противоборствующими цивилизациями права на пищу  СВОИХ граждан через отнятие этого права у граждан другой цивилизации.

К счастью, на сегодняшний день в работах Башкирского научно-инженерного центра по технологии переработки органики выявлена сущность естественного почвенного плодородия и построена биохимическая концепция питания растений [12].

Эта концепция полностью опирается на закон круговорота органического вещества, в основе которого лежат открытия российских и советских ученых.

Дополнительно в исследованиях ГУ БИЦОР показано, что именно заблуждения в аграрных науках приводят к решениям правительств, приводящих к уменьшению производства естественной пищи [13] и обострению проблемы голода. Стало быть, за принятие правительством решений, в основе которых лежат заблуждения в аграрных  науках, управленцы государства становятся «козлами отпущения» при возникновении социальных революций, а сами государства уходят в небытие через многочисленные жертвы гражданского населения [14, 15].

Из-за заблуждений в аграрных науках относительно механизма питания растений в современных государствах возникло множество институциональных ловушек. Главная из них – отнесение навоза и помета к отходам жизнедеятельности [16]. Избавление от этих институциональных ловушек связано с большими издержками, усиливаемыми сопротивлением новым воззрениям носителей устаревших знаний.

Однако, замена институциональных ловушек, включая СИДЕРАЦИЮ, на институты, вытекающие из новых воззрений на ведение сельского хозяйства, откроют путь к технологическому реформированию сельского хозяйства и навсегда избавят человечество от войн между цивилизациями за плодородные земли [17].