Предыдущая публикация
Чёрный, но мёртвый: парадокс выпаханного чернозёма и три пула гумуса
Я работаю с чернозёмом больше 30 лет. За это время я видел много убеждений об этой почве. Самое распространённое - если у тебя чернозём, то что ни посадишь, всё будет расти без проблем. Такое мнение часто встречаю в разговорах с садоводами и огородниками.
Но реальность намного сложнее этой простой истории. Я столкнулся с явлением, хорошо известным в агрономии и почвоведении, но мало обсуждаемым в популярных блогах.
Это явление называется «выпаханный чернозем».
Когда то я получил участок на бывшем совхозном поле - настоящий чернозём, но совершенно мёртвый. Чёрный, внушающий уважение цветом, но дающий совсем скромный урожай. Это озадачило меня. Если чернозём - эталон плодородия, почему эта почва была столь бесплодна? Только после серьёзного внесения органических удобрений участок начал оживать.
Кстати, «выпаханная почва» - это не придуманное мной словосочетание, призванное подчеркнуть негативное влияние вспашки. Это термин, который можно встретить в научных работах связанных с агрономией.
Например в работе «Расчет степени выпахивания и оптимизация свойств дерново-подзолистых и черноземных почв европейской части России» Байбеков Р. Ф., Борисов Б. А., Ганжара Н. Ф. читаем:
«Выпахивание - процесс, при котором происходит снижение уровня плодородия пахотных почв, ухудшение их агрономических свойств (снижение содержания гумуса, разрушение почвенной структуры, переуплотнение и, как следствие, ухудшение водно-воздушного режима почв).
Почему гумус не исчезает, но плодородие уходит
В последнее время я замечаю панические заявления от сторонников органического земледелия: мол, мы уничтожили все почвы на полях, гумус исчез совсем, всё потеряно. Это преувеличение.
Первое, что нужно понимать: гумус в почве не исчезает совсем. Он исчезает лишь частично, а затем стабилизируется на новом, более низком уровне.
Исторически: целинный чернозём и потеря гумуса
Исторически целинные чернозёмы накапливали гумус тысячелетиями. Это был природный травостой, естественная экосистема, никакой вспашки. Гумус рос и рос.
Когда этот чернозём начинают интенсивно использовать, гумус теряется. Стремительно. Но потеря имеет одну интересную особенность: она не продолжается бесконечно. После 30-50 лет интенсивной обработки содержание гумуса стабилизируется примерно на уровне 2-3%. И дальше практически не снижается. Даже при продолжающейся вспашке.
Почему? Ответ лежит в структуре самого гумуса. Гумус - это не одно однородное вещество. Это не просто "чёрное вещество", как думают многие. Это сложная смесь разных компонентов, которые ведут себя совершенно по-разному при деградации.
Три пула гумуса - судьба каждого при вспашке
Современное почвоведение условно разделяет органическое вещество в почве на три функционально различных компонента. У каждого своя судьба. У каждого свой срок жизни.
Пул первый: лабильный гумус - быстро разлагаемый, живой
Это самая активная часть. Молодая органика. Микробная биомасса (живые микробы и их остатки). Легко разлагаемые соединения - полисахариды, протеины. Это "двигатель" почвенного плодородия.
Функции лабильного пула:
-Контролирует краткосрочное питание растений - азот, фосфор, микроэлементы
-Определяет интенсивность микробной активности
-Контролирует скорость минерализации питательных веществ
Это составляет примерно 5-15% от всего гумуса в целинном черноземе.
Что происходит при интенсивной вспашке? Этот пул исчезает за 5-20 лет. Почва буквально "съедается". Микроорганизмы минерализуют легкодоступный углерод. Лабильный пул иссякает.
Вспашка ускоряет этот процесс. Она разрушает физическую защиту органического вещества, которую естественные почвы обеспечивают через почвенные агрегаты (комочки почвы). Когда эта защита исчезает — органика становится доступна микробам в два-три раза быстрее.
Когда лабильный пул теряется - плодородие резко падает. На 30-50%. Даже если общее содержание гумуса ещё выглядит высоким.
Пул второй: средний пул - окклюдированный POM
Научное название - POM (particulate organic matter) - видимые частицы органики. Это частично разложившиеся растительные остатки. Часто они физически защищены внутри почвенных агрегатов - внутри комочков. Это защищённое вещество называют "окклюдированным" (occluded) - запечатанное, заключённое внутри.
Средний пул разлагается медленнее: за 20-40 лет вместо 5-20. Но при вспашке эта защита теряется. Почвенные агрегаты разрушаются. И эта "запечатанная" органика становится доступна микробам. Быстро минерализуется и теряется в течение 15-30 лет.
Составляет 15-40% от всего гумуса в целинной почве.
Его роль:
-Формирует водоустойчивую структуру почвы - эти агрегаты удерживают воду
-Постепенно разлагается и пополняет лабильный пул - долгосрочное питание растений
-Участвует в удержании питательных веществ - буквально "держит" элементы в почвенных комплексах
Когда средний пул теряется: почва уплотняется, теряет способность удерживать воду, становится менее проницаемой для корней.
Пул третий: стабильный гумус - MAOM, мёртвый, недоступный
Это органическое вещество, прочно связанное с минеральной фазой почвы. С глинистыми минералами, с оксидами железа и алюминия. Эти связи исключительно прочны.
Механизм связывания:
-Электростатические взаимодействия (частицы притягиваются противоположными зарядами)
-Водородные связи (слабые, но их много)
-Хелатные связи (органическая молекула обволакивает минеральный центр)
-Даже химические связи
MAOM защищён от микробной атаки столь эффективно, что его оборот - полное разложение - измеряется сотнями и тысячами лет.
Это составляет 60-90% от всего органического углерода в типичной минеральной почве. Огромная часть.
Парадокс - и это очень важно понимать: этот огромный пул практически не участвует в активном плодородии почвы. Питательные вещества в MAOM недоступны растениям. Они заблокированы минеральными комплексами. Микробы не могут достичь этого углерода для питания. Минерализация MAOM происходит столь медленно, что в масштабе одного сезона или даже десятилетия практически не влияет на питание растений.
Но MAOM остаётся. Вот почему выпаханный чернозём сохраняет свой чёрный цвет. Это наследие целинного времени. Это свидетельство того, что здесь когда-то было плодородие. Но это не плодородие само по себе. Только память о нем.
Математика стабилизации: почему гумус перестаёт падать
Давайте посчитаем. Возьмём целинный чернозём с содержанием гумуса 8-12%. Как это распределяется?
В целинном черноземе:
-Лабильный пул: 5-15% от всего гумуса
-Средний пул (POM): 15-40% от всего гумуса
-MAOM: 50-80% от всего гумуса
Сценарий: интенсивная вспашка в течение 30-50 лет:
1. За первые 10-15 лет лабильный пул полностью исчезает. Съеден микробами.
2. За 15-30 лет средний пул теряется или сильно сокращается. Агрегаты разрушены, защита потеряна.
3. MAOM остаётся почти неизменным. Благодаря своей химической стабильности. Благодаря прочным связям.
Результат: почва с исходными 10% гумуса деградирует до 2-3% гумуса. Но - и это ключевой момент - почти весь оставшийся гумус это MAOM.
Вот почему гумус стабилизируется и больше не снижается. Достигнут уровень, где практически весь оставшийся гумус это стабильный MAOM. Минерализация его столь медленна, что потери перестают быть заметными даже за несколько десятилетий.
Это математика стабилизации.
Парадокс мёртвого чёрного: почему 2-3% гумуса могут быть бесполезны
Выпаханный чернозём, содержащий 2-3% гумуса, может быть менее плодородным, чем совершенно другая почва, содержащая всего 1% гумуса.
Это следствие того, как распределены пулы гумуса в деградированных и в плодородных почвах.
Выпаханный чернозём с 2-3% гумуса содержит почти весь этот гумус в форме MAOM - мёртвого, недоступного. Этот гумус дарит почве чёрный цвет. Но не плодородие.
Другая почва с 1% гумуса, если она не подвергалась столь интенсивной деградации, может содержать более высокую долю лабильного и среднего пулов. Этот гумус "жив". Он циркулирует. Питает микробиом. Обеспечивает растения питанием.
Плодородие определяется не количеством гумуса. Плодородие определяется качеством гумуса. Долей живого, активного, доступного.
Выпаханный чернозём это доказывает наглядно.
Роль каждого пула в плодородии почвы
Лабильный пул (5-20% от всего органического углерода):
-Контролирует краткосрочное питание растений - азот, фосфор, микроэлементы. Это питание в текущем сезоне.
-Определяет интенсивность микробной активности и скорость оборота питательных веществ. Активные микробы - это жизнь почвы.
-Обеспечивает питание растений в течение вегетационного периода. Это видимый результат.
-Когда этот пул теряется - урожайность падает на 30-50%. Даже при наличии других источников питания.
Средний пул - окклюдированный POM (15-40% от всего органического углерода):
-Формирует водоустойчивую структуру почвы - агрегаты, комочки, которые удерживают воду и воздух.
-Постепенно пополняет лабильный пул при разложении, обеспечивая долгосрочное питание. Это буферная система.
-Защищает минеральные питательные вещества от вымывания. Удерживает их в почвенных комплексах.
-Когда этот пул теряется - почва уплотняется, теряет водоудержание, становится менее проницаемой.
Стабильный пул - MAOM (60-90% от всего органического углерода):
-Минимальное прямое участие в плодородии. Питательные вещества в MAOM недоступны растениям.
-Косвенное улучшение физических свойств - только если есть другие компоненты
-Повышение ёмкости катионного обмена (ЕКО) - только при определённых условиях
-Долгосрочное хранилище углерода. Выполняет климатическую функцию.
Улучшение физических свойств и емкости катионного обмена - это весьма важные аспекты плодородия. Но и эти функции стабильный гумус не может выполнять если в почве нет других пулов.
Стабильный гумус (MAOM) полезен только в связке с другими пулами
MAOM - это не самодостаточная субстанция, а лишь один компонент сложной почвенной экосистемы. Его функции проявляются только в комплексе с лабильным и средним пулами гумуса. Без этих "партнёров" MAOM превращается в недоступное хранилище, которое не может обеспечить плодородие.
Функции MAOM: теория и реальность
MAOM действительно участвует в формировании водоустойчивых агрегатов (структуры почвы), но он не "клей", который скрепляет частицы почвы. Этот "клей" - лабильное органическое вещество: полисахариды, протеины, выделения микроорганизмов.
MAOM выполняет роль долговременных "скрепок" внутри агрегатов, а лабильные вещества - это временный "клей", который постоянно обновляется.
Когда почва теряет лабильный пул из-за интенсивной вспашки и отсутствия органических удобрений, этот временный "клей" исчезает. Без него агрегаты разрушаются, даже если MAOM всё ещё присутствует.
Более того, MAOM работает эффективно только внутри защищённых макроагрегатов размером более 0.25 мм.
При вспашке эти макроагрегаты разрушаются - исследования показывают потерю до 93% макроагрегатов в выпаханных чернозёмах. Оставшийся MAOM оказывается в разрушенной форме и больше не может выполнять свою структурообразующую функцию.
Парадокс ёмкости катионного обмена
Вторая важная функция MAOM - повышение способности почвы удерживать питательные вещества через механизм катионного обмена.
Я объяснял его вот тут: https://ok.ru/group/70000004924972/topic/157814917827884
Но реальность намного сложнее этой простой истории. Я столкнулся с явлением, хорошо известным в агрономии и почвоведении, но мало обсуждаемым в популярных блогах.
Это явление называется «выпаханный чернозем».
Когда то я получил участок на бывшем совхозном поле - настоящий чернозём, но совершенно мёртвый. Чёрный, внушающий уважение цветом, но дающий совсем скромный урожай. Это озадачило меня. Если чернозём - эталон плодородия, почему эта почва была столь бесплодна? Только после серьёзного внесения органических удобрений участок начал оживать.
Кстати, «выпаханная почва» - это не придуманное мной словосочетание, призванное подчеркнуть негативное влияние вспашки. Это термин, который можно встретить в научных работах связанных с агрономией.
Например в работе «Расчет степени выпахивания и оптимизация свойств дерново-подзолистых и черноземных почв европейской части России» Байбеков Р. Ф., Борисов Б. А., Ганжара Н. Ф. читаем:
«Выпахивание - процесс, при котором происходит снижение уровня плодородия пахотных почв, ухудшение их агрономических свойств (снижение содержания гумуса, разрушение почвенной структуры, переуплотнение и, как следствие, ухудшение водно-воздушного режима почв).
Почему гумус не исчезает, но плодородие уходит
В последнее время я замечаю панические заявления от сторонников органического земледелия: мол, мы уничтожили все почвы на полях, гумус исчез совсем, всё потеряно. Это преувеличение.
Первое, что нужно понимать: гумус в почве не исчезает совсем. Он исчезает лишь частично, а затем стабилизируется на новом, более низком уровне.
Исторически: целинный чернозём и потеря гумуса
Исторически целинные чернозёмы накапливали гумус тысячелетиями. Это был природный травостой, естественная экосистема, никакой вспашки. Гумус рос и рос.
Когда этот чернозём начинают интенсивно использовать, гумус теряется. Стремительно. Но потеря имеет одну интересную особенность: она не продолжается бесконечно. После 30-50 лет интенсивной обработки содержание гумуса стабилизируется примерно на уровне 2-3%. И дальше практически не снижается. Даже при продолжающейся вспашке.
Почему? Ответ лежит в структуре самого гумуса. Гумус - это не одно однородное вещество. Это не просто "чёрное вещество", как думают многие. Это сложная смесь разных компонентов, которые ведут себя совершенно по-разному при деградации.
Три пула гумуса - судьба каждого при вспашке
Современное почвоведение условно разделяет органическое вещество в почве на три функционально различных компонента. У каждого своя судьба. У каждого свой срок жизни.
Пул первый: лабильный гумус - быстро разлагаемый, живой
Это самая активная часть. Молодая органика. Микробная биомасса (живые микробы и их остатки). Легко разлагаемые соединения - полисахариды, протеины. Это "двигатель" почвенного плодородия.
Функции лабильного пула:
-Контролирует краткосрочное питание растений - азот, фосфор, микроэлементы
-Определяет интенсивность микробной активности
-Контролирует скорость минерализации питательных веществ
Это составляет примерно 5-15% от всего гумуса в целинном черноземе.
Что происходит при интенсивной вспашке? Этот пул исчезает за 5-20 лет. Почва буквально "съедается". Микроорганизмы минерализуют легкодоступный углерод. Лабильный пул иссякает.
Вспашка ускоряет этот процесс. Она разрушает физическую защиту органического вещества, которую естественные почвы обеспечивают через почвенные агрегаты (комочки почвы). Когда эта защита исчезает — органика становится доступна микробам в два-три раза быстрее.
Когда лабильный пул теряется - плодородие резко падает. На 30-50%. Даже если общее содержание гумуса ещё выглядит высоким.
Пул второй: средний пул - окклюдированный POM
Научное название - POM (particulate organic matter) - видимые частицы органики. Это частично разложившиеся растительные остатки. Часто они физически защищены внутри почвенных агрегатов - внутри комочков. Это защищённое вещество называют "окклюдированным" (occluded) - запечатанное, заключённое внутри.
Средний пул разлагается медленнее: за 20-40 лет вместо 5-20. Но при вспашке эта защита теряется. Почвенные агрегаты разрушаются. И эта "запечатанная" органика становится доступна микробам. Быстро минерализуется и теряется в течение 15-30 лет.
Составляет 15-40% от всего гумуса в целинной почве.
Его роль:
-Формирует водоустойчивую структуру почвы - эти агрегаты удерживают воду
-Постепенно разлагается и пополняет лабильный пул - долгосрочное питание растений
-Участвует в удержании питательных веществ - буквально "держит" элементы в почвенных комплексах
Когда средний пул теряется: почва уплотняется, теряет способность удерживать воду, становится менее проницаемой для корней.
Пул третий: стабильный гумус - MAOM, мёртвый, недоступный
Это органическое вещество, прочно связанное с минеральной фазой почвы. С глинистыми минералами, с оксидами железа и алюминия. Эти связи исключительно прочны.
Механизм связывания:
-Электростатические взаимодействия (частицы притягиваются противоположными зарядами)
-Водородные связи (слабые, но их много)
-Хелатные связи (органическая молекула обволакивает минеральный центр)
-Даже химические связи
MAOM защищён от микробной атаки столь эффективно, что его оборот - полное разложение - измеряется сотнями и тысячами лет.
Это составляет 60-90% от всего органического углерода в типичной минеральной почве. Огромная часть.
Парадокс - и это очень важно понимать: этот огромный пул практически не участвует в активном плодородии почвы. Питательные вещества в MAOM недоступны растениям. Они заблокированы минеральными комплексами. Микробы не могут достичь этого углерода для питания. Минерализация MAOM происходит столь медленно, что в масштабе одного сезона или даже десятилетия практически не влияет на питание растений.
Но MAOM остаётся. Вот почему выпаханный чернозём сохраняет свой чёрный цвет. Это наследие целинного времени. Это свидетельство того, что здесь когда-то было плодородие. Но это не плодородие само по себе. Только память о нем.
Математика стабилизации: почему гумус перестаёт падать
Давайте посчитаем. Возьмём целинный чернозём с содержанием гумуса 8-12%. Как это распределяется?
В целинном черноземе:
-Лабильный пул: 5-15% от всего гумуса
-Средний пул (POM): 15-40% от всего гумуса
-MAOM: 50-80% от всего гумуса
Сценарий: интенсивная вспашка в течение 30-50 лет:
1. За первые 10-15 лет лабильный пул полностью исчезает. Съеден микробами.
2. За 15-30 лет средний пул теряется или сильно сокращается. Агрегаты разрушены, защита потеряна.
3. MAOM остаётся почти неизменным. Благодаря своей химической стабильности. Благодаря прочным связям.
Результат: почва с исходными 10% гумуса деградирует до 2-3% гумуса. Но - и это ключевой момент - почти весь оставшийся гумус это MAOM.
Вот почему гумус стабилизируется и больше не снижается. Достигнут уровень, где практически весь оставшийся гумус это стабильный MAOM. Минерализация его столь медленна, что потери перестают быть заметными даже за несколько десятилетий.
Это математика стабилизации.
Парадокс мёртвого чёрного: почему 2-3% гумуса могут быть бесполезны
Выпаханный чернозём, содержащий 2-3% гумуса, может быть менее плодородным, чем совершенно другая почва, содержащая всего 1% гумуса.
Это следствие того, как распределены пулы гумуса в деградированных и в плодородных почвах.
Выпаханный чернозём с 2-3% гумуса содержит почти весь этот гумус в форме MAOM - мёртвого, недоступного. Этот гумус дарит почве чёрный цвет. Но не плодородие.
Другая почва с 1% гумуса, если она не подвергалась столь интенсивной деградации, может содержать более высокую долю лабильного и среднего пулов. Этот гумус "жив". Он циркулирует. Питает микробиом. Обеспечивает растения питанием.
Плодородие определяется не количеством гумуса. Плодородие определяется качеством гумуса. Долей живого, активного, доступного.
Выпаханный чернозём это доказывает наглядно.
Роль каждого пула в плодородии почвы
Лабильный пул (5-20% от всего органического углерода):
-Контролирует краткосрочное питание растений - азот, фосфор, микроэлементы. Это питание в текущем сезоне.
-Определяет интенсивность микробной активности и скорость оборота питательных веществ. Активные микробы - это жизнь почвы.
-Обеспечивает питание растений в течение вегетационного периода. Это видимый результат.
-Когда этот пул теряется - урожайность падает на 30-50%. Даже при наличии других источников питания.
Средний пул - окклюдированный POM (15-40% от всего органического углерода):
-Формирует водоустойчивую структуру почвы - агрегаты, комочки, которые удерживают воду и воздух.
-Постепенно пополняет лабильный пул при разложении, обеспечивая долгосрочное питание. Это буферная система.
-Защищает минеральные питательные вещества от вымывания. Удерживает их в почвенных комплексах.
-Когда этот пул теряется - почва уплотняется, теряет водоудержание, становится менее проницаемой.
Стабильный пул - MAOM (60-90% от всего органического углерода):
-Минимальное прямое участие в плодородии. Питательные вещества в MAOM недоступны растениям.
-Косвенное улучшение физических свойств - только если есть другие компоненты
-Повышение ёмкости катионного обмена (ЕКО) - только при определённых условиях
-Долгосрочное хранилище углерода. Выполняет климатическую функцию.
Улучшение физических свойств и емкости катионного обмена - это весьма важные аспекты плодородия. Но и эти функции стабильный гумус не может выполнять если в почве нет других пулов.
Стабильный гумус (MAOM) полезен только в связке с другими пулами
MAOM - это не самодостаточная субстанция, а лишь один компонент сложной почвенной экосистемы. Его функции проявляются только в комплексе с лабильным и средним пулами гумуса. Без этих "партнёров" MAOM превращается в недоступное хранилище, которое не может обеспечить плодородие.
Функции MAOM: теория и реальность
MAOM действительно участвует в формировании водоустойчивых агрегатов (структуры почвы), но он не "клей", который скрепляет частицы почвы. Этот "клей" - лабильное органическое вещество: полисахариды, протеины, выделения микроорганизмов.
MAOM выполняет роль долговременных "скрепок" внутри агрегатов, а лабильные вещества - это временный "клей", который постоянно обновляется.
Когда почва теряет лабильный пул из-за интенсивной вспашки и отсутствия органических удобрений, этот временный "клей" исчезает. Без него агрегаты разрушаются, даже если MAOM всё ещё присутствует.
Более того, MAOM работает эффективно только внутри защищённых макроагрегатов размером более 0.25 мм.
При вспашке эти макроагрегаты разрушаются - исследования показывают потерю до 93% макроагрегатов в выпаханных чернозёмах. Оставшийся MAOM оказывается в разрушенной форме и больше не может выполнять свою структурообразующую функцию.
Парадокс ёмкости катионного обмена
Вторая важная функция MAOM - повышение способности почвы удерживать питательные вещества через механизм катионного обмена.
Я объяснял его вот тут: https://ok.ru/group/70000004924972/topic/157814917827884
В теории MAOM, прочно связанный с глинистыми минералами, создаёт отрицательно заряженные центры, которые притягивают и удерживают положительно заряженные ионы калия, кальция, магния и других питательных элементов.
На практике всё сложнее. Измерения в выпаханных чернозёмах показывают парадокс: почва с 2–3% гумуса, почти полностью состоящего из MAOM, имеет емкость катионного обмена (ЕКО) на 40–50% ниже, чем целинный чернозём с таким же количеством MAOM.
Причина в том, что ЕКО зависит не только от количества MAOM, но и от его доступности.
При вспашке почва уплотняется - плотность увеличивается с оптимальных 1.1–1.2 г/см³ до 1.4–1.6 г/см³. Это уплотнение снижает пористость на 20–40%, и MAOM оказывается "спрессованным" в плотной матрице. Хотя центры удержания питательных элементов физически существуют, они становятся недоступны для корней растений и микроорганизмов.
Кроме того, в уплотнённой почве снижается диффузия ионов. Даже связанные с MAOM питательные вещества не могут мигрировать к корням.
Микробиом как ключ к активации MAOM
Третий критический фактор - функциональное микробное сообщество.
MAOM не просто пассивно хранит питательные вещества. Микроорганизмы активно мобилизуют (добывают) эти вещества, выделяя органические кислоты, которые растворяют минерально-связанный фосфор, преобразуя органический азот в минеральные формы. Микоризные грибы расширяют доступность питательных веществ через свои гифы, которые проникают в микропоры, недоступные корням.
В выпаханном чернозёме микробное разнообразие снижается в 2–6 раз. Функциональное сообщество деструкторов органического вещества почти исчезает, потому что исчезает их пища - лабильный пул.
Без активного микробиома MAOM превращается в "недоступное хранилище", а не в "активный буфер" питательных веществ.
Восстановление через пополнение лабильного пула
Эта взаимозависимость объясняет, почему внесение органических удобрений столь критично для восстановления выпаханных почв. Органика не столько добавляет новый MAOM (хотя 11–17% углерода со временем стабилизируется в эту форму), сколько восстанавливает условия, при которых существующий MAOM может функционировать.
Органика пополняет лабильный пул, восстанавливая "клей" для формирования макроагрегатов. При формировании агрегатов MAOM становится защищённым и функциональным. Органика питает микробиом, позволяя восстановиться функциональному сообществу, которое теперь может активировать MAOM, мобилизуя питательные вещества. Восстановленная структура снижает плотность почвы, увеличивая доступность MAOM для микробов и корней - ЕКО восстанавливается не потому, что появилось больше MAOM, а потому, что он стал функционально доступен.
Зачем я все это рассказывал. Связь с концепцией "жидкого углерода" (LCP)
Здесь стоит вернуться к концепции "жидкого углерода" (LCP), которую я обсуждал в предыдущих статьях.
LCP очень эффективно накапливает именно MAOM. Это один из его механизмов. Корневые экссудаты микробы перерабатывают в стабильный углерод, который остаётся в почве долгие годы.
Но вот парадокс: этот MAOM, накопленный через LCP, он не основа плодородия. Это долгосрочное хранилище. Это хорошо для климата. Но не для текущего урожая.
Этот путь эффективно накапливает MAOM - тот бесполезный для текущего плодородия гумус, который остаётся в выпаханном черноземе.
Это важно понять! ЭТОТ гумус НЕ основа плодородия. Это только свидетельство того, что в этой почве когда-то было плодородие.
Давайте вспомним что писал в комментариях в этом канале некий сторонник регенеративного земледелия: https://ok.ru/group/70000004924972/topic/157951956487468
На практике всё сложнее. Измерения в выпаханных чернозёмах показывают парадокс: почва с 2–3% гумуса, почти полностью состоящего из MAOM, имеет емкость катионного обмена (ЕКО) на 40–50% ниже, чем целинный чернозём с таким же количеством MAOM.
Причина в том, что ЕКО зависит не только от количества MAOM, но и от его доступности.
При вспашке почва уплотняется - плотность увеличивается с оптимальных 1.1–1.2 г/см³ до 1.4–1.6 г/см³. Это уплотнение снижает пористость на 20–40%, и MAOM оказывается "спрессованным" в плотной матрице. Хотя центры удержания питательных элементов физически существуют, они становятся недоступны для корней растений и микроорганизмов.
Кроме того, в уплотнённой почве снижается диффузия ионов. Даже связанные с MAOM питательные вещества не могут мигрировать к корням.
Микробиом как ключ к активации MAOM
Третий критический фактор - функциональное микробное сообщество.
MAOM не просто пассивно хранит питательные вещества. Микроорганизмы активно мобилизуют (добывают) эти вещества, выделяя органические кислоты, которые растворяют минерально-связанный фосфор, преобразуя органический азот в минеральные формы. Микоризные грибы расширяют доступность питательных веществ через свои гифы, которые проникают в микропоры, недоступные корням.
В выпаханном чернозёме микробное разнообразие снижается в 2–6 раз. Функциональное сообщество деструкторов органического вещества почти исчезает, потому что исчезает их пища - лабильный пул.
Без активного микробиома MAOM превращается в "недоступное хранилище", а не в "активный буфер" питательных веществ.
Восстановление через пополнение лабильного пула
Эта взаимозависимость объясняет, почему внесение органических удобрений столь критично для восстановления выпаханных почв. Органика не столько добавляет новый MAOM (хотя 11–17% углерода со временем стабилизируется в эту форму), сколько восстанавливает условия, при которых существующий MAOM может функционировать.
Органика пополняет лабильный пул, восстанавливая "клей" для формирования макроагрегатов. При формировании агрегатов MAOM становится защищённым и функциональным. Органика питает микробиом, позволяя восстановиться функциональному сообществу, которое теперь может активировать MAOM, мобилизуя питательные вещества. Восстановленная структура снижает плотность почвы, увеличивая доступность MAOM для микробов и корней - ЕКО восстанавливается не потому, что появилось больше MAOM, а потому, что он стал функционально доступен.
Зачем я все это рассказывал. Связь с концепцией "жидкого углерода" (LCP)
Здесь стоит вернуться к концепции "жидкого углерода" (LCP), которую я обсуждал в предыдущих статьях.
LCP очень эффективно накапливает именно MAOM. Это один из его механизмов. Корневые экссудаты микробы перерабатывают в стабильный углерод, который остаётся в почве долгие годы.
Но вот парадокс: этот MAOM, накопленный через LCP, он не основа плодородия. Это долгосрочное хранилище. Это хорошо для климата. Но не для текущего урожая.
Этот путь эффективно накапливает MAOM - тот бесполезный для текущего плодородия гумус, который остаётся в выпаханном черноземе.
Это важно понять! ЭТОТ гумус НЕ основа плодородия. Это только свидетельство того, что в этой почве когда-то было плодородие.
Давайте вспомним что писал в комментариях в этом канале некий сторонник регенеративного земледелия: https://ok.ru/group/70000004924972/topic/157951956487468
Процесс, который есть фундамент для благополучия почвы, называется "жидким углеродным путём"....
.....Органическое вещество – это всякие растительные остатки, навоз, скошенная трава, листья... В общем, все, что когда-то было живым и теперь разлагается.
Гумус – это, наоборот, созидание, анаболизм.
Микробы из простых сахаров делают чудо. Которое хранит углерод в почве 1000 лет. Он богаче.Это основа плодородия.
Органика беднее, ее вклад в плодородие гораздо меньше
Надеюсь в этой статье я объяснил, что на самом деле все с точностью до наоборот.
Мало того, что эффект от пути жидкого углерода сильно переоценен: https://ok.ru/group/70000004924972/topic/158330928434476
.....Органическое вещество – это всякие растительные остатки, навоз, скошенная трава, листья... В общем, все, что когда-то было живым и теперь разлагается.
Гумус – это, наоборот, созидание, анаболизм.
Микробы из простых сахаров делают чудо. Которое хранит углерод в почве 1000 лет. Он богаче.Это основа плодородия.
Органика беднее, ее вклад в плодородие гораздо меньше
Надеюсь в этой статье я объяснил, что на самом деле все с точностью до наоборот.
Мало того, что эффект от пути жидкого углерода сильно переоценен: https://ok.ru/group/70000004924972/topic/158330928434476
Так он еще и максимально накапливает тот гумус, который бесполезен для плодородия без других двух пулов.
Почему ученые сторонники регенеративного земледелия считают накопление МАОМ столь важным?
Тут все прозрачно если понимать философию этого околоприродного направления. Для них одна из основных целей - секвестрация углерода ради сохранения климата на планете. Секвестрация - это другими словами - захоронение - вывод из оборота - устранения из атмосферы значительной части углерода. То есть "закопать как можно глубже и забыть"
Почему такие "регенераторы" как тот, чьи слова я приводил считают Путь жидкого углерода революционным открытием?
Судя по контексту их высказываний, они просто не понимают что есть что в почвенном органическом веществе: https://ok.ru/group/70000004924972/topic/158318229392684
Почему ученые сторонники регенеративного земледелия считают накопление МАОМ столь важным?
Тут все прозрачно если понимать философию этого околоприродного направления. Для них одна из основных целей - секвестрация углерода ради сохранения климата на планете. Секвестрация - это другими словами - захоронение - вывод из оборота - устранения из атмосферы значительной части углерода. То есть "закопать как можно глубже и забыть"
Почему такие "регенераторы" как тот, чьи слова я приводил считают Путь жидкого углерода революционным открытием?
Судя по контексту их высказываний, они просто не понимают что есть что в почвенном органическом веществе: https://ok.ru/group/70000004924972/topic/158318229392684
И тем более не понимают как тот или иной пул гумуса влияет на плодородие.
Почему для меня не стоит цель накопить МОАМ?
Думаю вам это уже и так понятно. В черноземе этот гумус всегда есть. От него трудно избавиться даже если стараться.
Моя цель не убрать из атмосферы побольше углерода, а использовать его для повышения плодородия
После сказанного
В этой статье я сознательно допустил некоторые упрощения и недосказанность. Для того, чтобы объяснить, что стабильный углерод в почве (МАОМ) КАК САМОЦЕЛЬ - не то к чему стремится обычный огородник и садовод.
Стоит иметь в виду, что когда работает путь жидкого углерода, то образуется не только стабильный гумус, но и побочные продукты этого процесса. Они, по моему важней чем МАОМ. Они то и приводят к постепенному росту плодородия.
Об этом и многом другом связанном с почвенным органическим веществом поговорим в следующих статьях.
Да, в статье я несколько разу говорю о гумусе "живой", "неживой", "мертвый" Это исключительно в переносном смысле: способный изменяться, динамичный, способный влиять на плодородие.
Почему для меня не стоит цель накопить МОАМ?
Думаю вам это уже и так понятно. В черноземе этот гумус всегда есть. От него трудно избавиться даже если стараться.
Моя цель не убрать из атмосферы побольше углерода, а использовать его для повышения плодородия
После сказанного
В этой статье я сознательно допустил некоторые упрощения и недосказанность. Для того, чтобы объяснить, что стабильный углерод в почве (МАОМ) КАК САМОЦЕЛЬ - не то к чему стремится обычный огородник и садовод.
Стоит иметь в виду, что когда работает путь жидкого углерода, то образуется не только стабильный гумус, но и побочные продукты этого процесса. Они, по моему важней чем МАОМ. Они то и приводят к постепенному росту плодородия.
Об этом и многом другом связанном с почвенным органическим веществом поговорим в следующих статьях.
Да, в статье я несколько разу говорю о гумусе "живой", "неживой", "мертвый" Это исключительно в переносном смысле: способный изменяться, динамичный, способный влиять на плодородие.
Следующая публикация
Нет комментариев