Искусственный чернозем. Новый сибирский бизнес

№ 32(1066), 16.08.2017 г.
В настоящее время по всему миру снижается плодородие почвы. В нашей стране продолжают радоваться высоким урожаям и большому экспорту зерновых, но фактически мы распродаем питательные вещества российских почв, которые не умеем в полной мере восстанавливать
Это — общемировая проблема. Во многих странах активно прорабатываются технологии ускоренного почвообразования, быстрого восстановления плодородия почвы, объединенные, чаще всего, под названием «искусственный чернозем». В давние времена чернозем умели создавать индейцы Южной Америки. Эту древнюю технологию сейчас усовершенствовали настолько, что в Германии на земле, почти лишенной гумуса, получают на третий год обычный для природного чернозема слой более чем в 60 см. Скорость роста искусственного слоя выше природного в 130 раз. Существует несколько этапов этой технологии:
1) на поверхность почвы с низким плодородием наносится тонкий (3-5 мм) слой активированного угля, в древности это был древесный уголь;
2) поверх него наносится стартовый слой почвы, примерно 20 см. По имеющемуся опыту стартовый слой хорошо формировать из лесных почв, желательно с наименьшим антропогенным воздействием. В ФРГ он зачастую ввозится из залежных земель Украины. В стартовом слое создается благоприятная для почвенных организмов влажностная и химическая среда, и он заселяется выращенными в биореакторах полезными микроорганизмами, а также и животными-землероями (чаще всего это — дождевые  черви и муравьи).  Муравейники размещаются по периметру свалки, колонии червей — квадратно-гнездовым способом по всему слою;
3) проводится посев трав и кустарников с корневой системой, способной формировать структуру почвы. 
Возможны вариации этапов, некоторые из них могут быть пропущены (из соображений экономии или недоступности препаратов). 

Микроорганизмы и органика

Функция микроорганизмов в природной почве состоит в переводе труднодоступных форм элементов питания в формы, легко усвояемые растениями. Основа применения микроорганизмов для ускоренного  почвообразования состоит в том, что неусваиваемые органические остатки и минералы (также в плохо усваиваемой форме) преобразуются в формы, легко усваиваемые растениями. В российской практике, чаще всего, это — набор из четырех микроорганизмов: два почвенных грибка (триходерма и гломиус) и два вида бактерий (псевдомонада и бацилус субтилис). 
Вносятся эти микроорганизмы в жидкой форме поливом. В Приморском крае проводились  (и признаны эффективными в сравнении с другими методами) работы  по ускоренному почвообразованию на  отвалах угольных разрезов сплошным поливом  поверхности раствором с комплексом почвооб-разующих микроорганизмов . 
Для ускоренного почвообразования применяют азотфиксирующие бактерии, формируют и консорциумы микроорганизмов, продуцирующих фитогормоны и регуляторы роста. Иногда бактериальным препаратом поливают поверхность только после появления всходов посеянных трав. Дополнительно используются вещества, стимулирующие развитие микроорганизмов: от отходов обогащения бурого угля до растворов кормовой патоки. 
Одно из направлений ускоренного почвообразования — применение навоза, торфа и   компостов, а также известкование кислых пород, совместное использование органических, известковых и минеральных удобрений. Навоз сельскохозяйственных животных и человеческий кал рекомендуется применять только после термической переработки (перегорания), иначе он может оказаться источником инфекций.
СибНИИ сельского хозяйства и торфа РАН для ускоренного почвообразования предлагает применять органоминеральное удобрение, в составе которого —адаптированные к местным условиям микроорганизмы, торф, гуминовые кислоты, азотные, фосфорные и калийные удобрения. В одном варианте — в составе препарата микроводоросли, почвенные грибки, навоз домашнего скота и помет птиц, гуминовые кислоты и хитозан. Часто практикуется внесение азотных удобрений, гуматов и препаратов на основе торфа. Благодаря им возрастает численность микроорганизмов, в частности, разрушающих органические остатки. 

Черви и муравьи

Принципиальным для ускоренного почвообразования является применение дождевых червей, выращиваемых специально для этого процесса. В нашей стране выведено четыре генетических линии дождевых червей, наиболее распространены черви генетической линии «старатель» владимирской селекции.
Дождевые черви создали половину биомассы Земли (в среднем), а в почве лесов их доля — 72%. Весь плодородный почвенный слой на Земле прошел через желудок червей. В естественной среде обитания плотность червей составляет в среднем 120 особей на 1 кв. метр (в биомассе — 50 г на  1 кв. метр). Для ускоренного почвообразования эта плотность должна быть на старте локально увеличена в пять раз. В Новосибирске выращиванием червей занимается несколько фирм. Известны эксперименты, когда совместно с дождевыми червями применяют почвенные грибки, преимущественно триходерму и гломиус . Взаимодействие их с червями двустороннее и многоплановое. Черви используют грибки как антидот, преграду от заболеваний, грибки используют для своего роста продукты жизнедеятельности червей (капролиты). 
Почвообразование с использованием  муравьев складывается из перемешивания почвы, изменения ее механического и химического состава. Почва перемешивается при рытье ходов, улучшающих аэрацию корней растений и условия жизнедеятельности аэробных бактерий. Ходы муравьи строят постоянно, в течение всего времени жизни муравейника. Они удобряют почву своими экскрементами, поднимают частицы почвы из нижних горизонтов на поверхность. Муравьи дробят остатки корней и другую органику в почве, что облегчает дальнейшее разложение ее микроорганизмами. Многие виды муравьев собирают органические остатки в муравейниках. А это приводит и к концентрации микроорганизмов, которые ее перерабатывают, а более высокая температура внутри муравейника активизирует их деятельность и ускоряет разложение органики в десятки раз. Наиболее подходят для ускоренного почвообразования рыжие лесные муравьи. Их муравейники стимулируют развитие корневой системы трав, кустарников и деревьев. Травостой вокруг муравейников выше в 5—8 раз, чем обычно. Чем больше муравейников, тем лучше растут сосны и другие хвойные деревья. 
В муравейниках сосредотачиваются и другие обитатели, участвующие в развитии почвенного ценоза: несколько сот видов беспозвоночных, бактерии, ускоряющие процесс гумификации, а также обогащение почвы калием, азотом, фосфором, магнием в доступных для растений формах. В наибольшей степени для этого подходят рыжие лесные муравьи. Они стабилизируют высокий уровень плотности большинства полезных насекомых и других живых существ. За рубежом (в Германии — особенно) разведение рыжих муравьев и их расселение уже поставлено на поток.

Травы, кустарники и деревья

Подбор растений для рекультивации почв представляет собой сложную проблему в том смысле, что они должны быть районированы, иметь мощную корневую систему и быстро расти.  Во многих регионах РФ применяются исключительно методы лесной и сельскохозяйственной рекультивации, чаще всего выращивают сосну или черный тополь. Но иногда исследователи и практики уходят от монокультуры и выращивают комплекс дружелюбных друг к другу растений, иногда до 38 . Часто посадка кустарников или деревьев сопровождается посевом сидератов или злаково-бобовой смеси трав. 
За рубежом активнее всего используется рогоз широколистный, в России его называют тростником. Рогоз размножается и распространяется преимущественно семенами, что упрощает его распространение при организации осеннего сбора початков. Существуют и особые смеси семян трав, стимулирующих ускоренное развитие почвенного биоценоза. 
*  *  *
В Сибири есть два уникальных преимущества развертывания технологий порождения искусственного чернозема. Есть не тронутые человеческим вмешательством почвенные микроорганизмы и мощные научные коллективы исследователей (почвоведов, микробиологов, биохимиков). Дело лишь в поднятии интереса к этому государства и инвесторов. Если этим не заниматься, придется возвращаться к подсечно-огневому земледелию, которое, впрочем, и было древним способом получения искусственного чернозема.
 
 
Почвы Новосибирской области
Новосибирская область является крупнейшим экономическим районом Западной Сибири по производству сельскохозяйственной продукции.  Наш регион занимает 17,776 миллиона гектаров — это 15 процентов территории Западной Сибири. Протяженность Новосибирской области с севера на юг составляет 425 километров, с запада на восток — 625 километров. Она находится на юго-востоке обширной аллювиальной Западно-Сибирской низменности.  В области в широтном направлении сменяются три природно-ландшафтные зоны: таежно-лесная, лесостепная и степная. Они, в свою очередь, делятся на подзоны: таежно-лесная — на южно-таежную и подтаежную, лесостепная — на северную, центральную и южную. 
В целом почвенный покров Новосибирской области весьма сложный и мозаичный. По данным ученых Новосибирского аграрного университета Н. В. Семендяевой, Л. П.  Галеевой,  А. Н.  Мурмалева («Почвы Новосибирской области и их сельскохозяйственное использование», Новосибирск, 2010), в области выделяется 12 основных типов почв.  Дерново-подзолистые и дерново-глеевые занимают 1076 тысяч гектаров и составляют 6,3 процента,  серые лесные — 1253 тысячи гектаров,  или 7,4 процента; черноземы оподзоленные и выщелоченные — 1082 тысячи гектаров, или 6,4 процента;  черноземы обыкновенные и южные — 671 тысячу гектаров,  или 3,9 процента;  лугово-черноземные и черноземно-луговые — 891 тысячу гектаров,  или 5,1 процента;  луговые — 3358 тысяч гектаров,  или 19,8 процента;  лугово-болотные — 93 тысячи гектаров, или 0,5 процента; болотные — 3890 тысяч гектаров, или 23 процента; солончаки — 665 тысяч гектаров, или 3,9 процента; солонцы —  3687 тысяч гектаров, или 21,7 процента; солоди — 103 тысячи гектаров, или 0,6 процента; аллювиальные — 247 тысяч гектаров,  или 1,4 процента.
  В области весьма ограничены массивы высокоплодородных почв — черноземов, лугово-черноземных и серых лесных. Практически каждый гектар нуждается в мероприятиях  по улучшению почвы. Это обязывает специалистов сельского хозяйства глубоко и всесторонне изучать почвенный покров как основное средство производства и принимать меры к восстановлению плодородия  земель.
На больших площадях идет уменьшение содержания гумуса, в отдельные годы значительные площади земель области подвержены засухе. Значительных масштабов достигла водная и ветровая эрозия почв.
Серьезные нарушения наносит почвенному покрову ежегодное сжигание соломы на значительных площадях.
Слабое влияние на улучшение качественного состояния сельскохозяйственных угодий оказывают проводимые химические, водные мелиорации и другие работы из-за их небольших объемов.
Недостаточно восполняется в почве органическое вещество. Ежегодное внесение органических удобрений на гектар пашни составляет 1,5—2 тонны — это 40—50 процентов от научно обоснованной потребности. Отдаленные от населенных пунктов поля практически органику не получают. За последние годы объемы агрохимических работ резко сократились. Не в полной мере выполняются ремонтно-эксплуатационные мероприятия. Это отрицательно сказывается на техническом уровне системы и мелиоративном состоянии орошаемых и осушаемых земель.
Ежегодно идет сокращение внесения минеральных удобрений. В полевых севооборотах постоянно складывается отрицательный баланс питательных веществ.
Работы по коренному улучшению сельскохозяйственных угодий, как важное мероприятие повышения плодородия почв, выполняется некомплексно и в небольших объемах.

Юрий Воронов

Другие материалы рубрики:

  • Строители своей судьбы

    Микрорайон Родники в минувший четверг масштабно отметил День строителя. Одним из организаторов праздника стал депутат Совета депутатов города Новосибирска Глеб Дебов, который в очередной раз продемонстрировал жителям микрорайона:  все, ради чего он старается, нацелено на благо людей

  • Клуб «СЭР»: «Нам нельзя отставать!»

    Сегодня во главе угла стоят вопросы развития экономики региона. Какие меры поддержки ждут от власти промышленники, что для ускорения темпов реиндустриализации могут предложить банки и, в частности, один из лидеров банковской сферы Новосибирска — группа ВТБ? Разговор об этом на прошедшей неделе состоялся на заседании Делового клуба руководителей «Содружество. Эффективность. Развитие»