Почвенная жизнь: терра инкогнита

Зная что-то про ризосферу и про микоризу, мы думаем, что знаем о почве почти всё. На самом деле – почти ничего.

Это стало ясно лет десять назад, когда появились методики изучения микробиоты путем анализа ДНК и РНК. Оказалось, на наших питательных средах прорастают лишь немногие виды-универсалы – процентов пять. Большинство микробов мы просто не видим в лабораториях – они не оживают без сигнальных и стимулирующих веществ, производимых партнёрами по экосистеме. Собственно, и грибы-эндофиты были открыты Ф.Ю Гельцер именно благодаря тому, что она сумела подобрать эти стимуляторы. В общем, и о роли большинства видов, и об их связях с растениями мы можем только гадать.

Другой пример – горизонтальный, т. е. неполовой перенос генов. Известно уже около сотни способов передачи ДНК между растениями, бактериями, грибами, червями и насекомыми. Это ускоряет эволюцию и адаптацию. В частности, адаптацию сорняков, патогенов и вредителей к пестицидам. Но для агрономов это пока абстракция.

Третий пример вообще из области «фантастики». В конце 90-х было доказано: микробы, и вообще живые организмы, осуществляют холодный ядерный синтез. Это показали в точных опытах учёные-ядерщики МГУ им. Ломоносова. А ещё раньше – французский исследователь Луи Кервран. Микробным ассоциатам создавали условия «либо создай необходимый для выживания химический элемент, либо умри». Оказалось – создают, и ещё как! – с разницей до 20 %. К примеру, изотоп марганца-55 и ядро дейтерия Н2 в живой системе объединялись в ядро железа-57. Показан синтез всех главных макроэлементов: калия, магния, кальция, фосфора, железа, кобальта, никеля, цинка. И даже возможность трансмутации молекулы азота N2 в окись углерода СО.

Эксперименты уже многократно воспроизведены, и результаты подтверждаются. Более того, наработана биотехнология обезвреживания ядерных отходов: к примеру, радиоактивный стронций переходит в стабильный барий за 260 дней – ВМЕСТО 30 ЛЕТ.

Что из этого следует? Что в здоровых почвах, где микрофлора колоссально разнообразна и связана в консорциумы, может происходить холодный ядерный синтез элементов, необходимых и микробам, и растениям.

Выходит, живая почва самодостаточна и экологически, и физически, и генетически, и химически. Вона как! Теперь представляете, насколько беспомощна и зависима почва неживая?

Видеть почву как единый организм, понимать его поведение – вот путь к изобилию. Была ли у нас наука, изучавшая почву так цельно? Да, такие учёные были и есть. Вот лишь один пример.

Почвенная ценология

Есть ли смысл изучать отдельные виды микробов, если по отдельности они не живут?..

До конца 80-х в нашем ВНИИ фундаментальной биологии работала лаборатория почвенной ценологии. Эти ребята смотрели на почву совершенно иначе – как на сверхорганизм. Они понимали: в почвах нет ничего, кроме неделимого, цельного, сообщающегося и генетически взаимосвязанного МИКРОБИОЦЕНОЗА, и его расщепление на отдельные части мало что даст для практики. Они не изучали отдельные виды – они искали способы управлять ценозом, как целым. И они точно знали: этот ценоз управляем, причём очень простыми воздействиями.

Вот одно из их открытий: микробиоценоз взрывообразно размножается именно на границе почвы и органики (рис. 3 и 4). Там, где есть пороговая разница по органическому углероду. Дёрн, лесная подстилка, лепёшка, трупик. Оказалось, что и тут работает общий закон экологии: любая живность в разы активнее на границе разных сред. От сгустков органики волна активности и растущей биомассы микробов расходится радиально. От мульчи – волна вниз. При этом, в определённых условиях, численность азото-фиксаторов временно растёт в сотни, даже в тысячу раз.

РИС. 3

Ещё одно открытие ценологов: не всегда богатый видами микробный ценоз проявляет активность – включается. Его включают простейшие: амёбы, инфузории, жгутиковые. Хищники, волки среди зайцев. Гоняя и лопая бактерий, они кардинально стимулируют их размножение. Вот почему многие проблемы почвы решаются не просто массой растительных остатков, но грамотно приготовленным компостом: в нём ещё достаточно органики, но уже сформирован готовый, активный микробный биоценоз с простейшими.

РИС. 4

Третье открытие: чем «правильнее» микробиоценоз, тем он экономинее и эффективнее. «Правильный» – значит слаженный и давно устаканившийся. В нём выстроена пищевая цепь: каждый доедает за кем-то предыдущим, и любой корм «выжимается досуха». Такой ценоз остаётся стабильным и работает, используя минимум корма. Именно такие ценозы поддерживают плодородие даже при небольшом притоке органики.

И таких открытий было немало. Увы, в конце 80-х лабораторию закрыли. Но ребята работали не зря. В России появились новые многовидовые биопрепараты – по сути, модели микробных ценозов. И мы теперь знаем, почему и как они работают. Я о них ещё расскажу. Но они – для полей. А как нам, соточникам, быстро восстановить почвенные ценозы?

АКЧ

Это истинный подарок огородникам: простейший метод домашнего производства комплексных ценологических «супербиопрепаратов» для любимых грядок и теплиц.

Сейчас в Австралии, США и Европе активно, часто фабрично готовятся и используются АКЧ – аэрируемые компостные чаи. Компост нужного состава в 20–50 раз разводят водой, добавляют патоку или любую дешёвую сладость – стакан на ведро, и интенсивно пропускают воздух. Нам годится большое ведро, обычный аквариумный аэратор и любой зрелый перегной из-под кучи сорняков (рис. 5). В аэробном режиме в подслащённом растворе взрывообразно разводится весь полезный ценоз – всё аэробно-сапрофитное, вплоть до грибов и простейших. За сутки концентрация микробов растёт в 200–300 тысяч раз. Цеди, разводи в 20–40 раз и применяй. Только в тот же день: живое микросообщество не хранится. Можно лить в почву, а лучше ещё и по листьям раз в две недели давать.

РИС. 5

Перед самым применением я предлагаю добавлять в ведёрко ещё стакан сладости: это и быстрый старт для микробов, и гостинец