Тема превращения малоплодородной земли в длительно плодородную меня очень увлекла. А кому из садоводов она неинтересна? Только тем, у кого участок на жирных чернозёмах. Таких землевладельцев в России — кот наплакал. Остальным приходится перебиваться минералкой и доступной органикой. Оказывается, можно и по-другому, эффективно, экономно, и долгосрочно. Теперь подробности.
Биочар и биоуголь: простой способ сделать землю плодородной
Содержание статьи
Как кормятся растения?
Для наших зелёных питомцев само по себе почвенное плодородие (даже на чернозёмах) малодоступно. Растения могут употребить только растворённые элементы, которые находятся в зоне действия всасывающих корешков. Капля в море. Многократно увеличить объём потребляемого помогают растениям почвенные обитатели: грибки, бактерии, простейшие, нематоды и много ещё всяких.
Некоторые колготятся вокруг всасывающих корешков, со вкусом употребляя, кроме почвенного питания, корневые выделения, и в качестве отходов, оставляя корешкам удобоваримые элементы; другие поселяются непосредственно на корнях, занимаясь тем же (про азотофиксирующие бактерии на корнях бобовых все, наверное, знают — они одни из подселенцев). Третьи, особо продвинутые, как правило, почвенные грибы, «подсоединяются» отдельными своими гифами к корешкам, раскидывая огромную сеть гиф в почве и поставляя растениям растворы минеральных элементов и воду. Не задаром, альтруистов нет. Растение «прикармливает» почвенные грибы произведёнными органическими соединениями (углеводами).
Грибы, помимо воды и питательных растворов, поставляют растениям гормоны и антибиотики против патогенов — это производить они умеют.
Поэтому, чем активнее почвенная жизнь, тем лучше накормлены и напоены растения, если они не на песке растут.
Просто почвенную полезную мелочь (микроорганизмы) разводить бесполезно: им нужно что-то кушать, чтобы расти, размножаться и производить питательные для растений вещества. Корм для них в природе — отмершая органика. Или частично переработанная животными и птицами.
То есть, микробиологические препараты, типа Байкал-ЭМ, Сияние и прочие виды ЭМ, в песке, например, бесполезны, кормиться им там нечем. Перемрут, и всё.
Собственно, органику (навоз, компост) в почву для того и вносят, чтобы прокормить эту ненасытную почвенную ораву, а она уже накормит растения.
С минералкой всё не так. Это концентрат элементов, которые употребляют растения. Но в сухом виде употребить это всё они не могут, нужны растворы. Поэтому употребляют растения только то, что растворилось после дождей или полива (или в почвенной влаге) в зоне доступа всасывающих корешков. Сотые доли от внесённого. Остальная часть растворов вымывается в нижние слои (и, далее, в подземные воды), оставшееся засоляет почву. Подавляющая часть почвенных микроорганизмов в таких условиях жить не может: им, опять же, есть почти нечего — органику (сорняки, опавшую листву) огородники старательно со своих грядок убирают.
Минеральное питание, в отличие от почвенной живности, не поставляет растениям гормоны, витамины и антибиотики, там это не предусмотрено.
Как решали проблему индейцы Амазонии?
В дебрях Амазонки, как ни странно, почвы малоплодородные. Ничего там не успевает накапливаться, всё употребляется «на лету». Конкуренция невероятная. У почвенных микроорганизмов, опять же, жизнь — не сахар: во время сезонов дождей почва сильно промывается, унося всё мало-мальски съедобное в реки, озёра и прочие водоёмы.
Но, что интересно: археологи, которые мужественно ковыряются в земле, обнаружили, вдоль русел рек, на возвышениях, не в низинах, следы древних цивилизаций. Причём, похоже, население в Амазонии до прихода европейцев, было заметно более многочисленным и «продвинутым» в плане цивилизованности. Кроме всяких остатков поселений, археологи обнаружили вокруг них и в них немаленькие площади плодородной чёрной земли. В норме, кстати, в Амазонии почвы рыжие. Копаясь глубже, шире и дальше, археологи выяснили, что часть этих чёрных почв до сих пор используется в качестве сельхозземель. В частности, плантации какао на них размещают. Через 500 с лишним лет после живших там людей.
Понятно, что археологи расковыряли всё, до чего дотянулись, просеяли и исследовали состав. В составе почвы оказалось много угля и черепков. Кости ещё всякие попадались, но они археологам всегда попадаются. В процессе исследования выяснилось, что уголь там не простой, а близкий по структуре к активированному, высокопористый. Такой уголь получается при пережигании древесины без доступа кислорода (или с малым доступом) при высокой температуре. Как говорит наука, сохраняться в почве он может на протяжении тысячелетий.
Индейцы Амазонии превращали бедные рыжие почвы в плодородную terra preta, добавляя древесный уголь, органику и черепки. Такая смесь удерживает влагу и питание — и остаётся продуктивной сотни лет.
Смоделированный процесс, по версии исследователей, выглядит так: большой объём древесины (в Амазонии в ней недостатка нет) сжигался в глубоких ямах, потом угольной крошкой, тоже в яме, переслаивалась органика (отходы всякие, навоз, может, и фекалии), потом всё это извлекалось на поверхность, вылёживалось и вносилось на поля.
Назвали такую почву Тerra preta do indio — чёрная земля индейцев.
Американцы, как это у них принято, начали вывозить чёрную землю и продавать своим фермерам. Немцы, как это у них принято, запатентовали торговую марку Тerra preta (даже несколько с использованием этого названия). Производят самостоятельно, снабжая своих сельхозпроизводителей. Амазонским индейцам от всего этого, как водится, ничего не перепало.
Что там, в угле, такого необыкновенного?
Самое необыкновенное — количество макро-мезо- и микропор в угле. Поменьше, чем в активированном, но тоже очень много.
Обилием пор и объясняются высокие выдающиеся свойства такого угля. При последующем смешивании угля с влажной органикой уголь адсорбирует и накапливает самые разные элементы, напитывается влагой. Поры заселяются микроорганизмами. Тут для них и стол и дом, и водопой. Очень уютное место!
Биоуголь имеет множество микропор, в которых накапливаются вода и питательные вещества. Эти же поры становятся идеальной средой для жизни и размножения почвенных микроорганизмов.
В почве такой уголь, накопивший воду, полезные вещества, и заселённый микроживностью, выступает в нескольких качествах.
- Как инкубатор: размножающиеся микроорганизмы расселяются по окрестностям.
- Как накопитель влаги и резервуар в засуху. Пористый уголь очень гигроскопичен.
- Как накопитель полезных элементов при промывке почвы дождями. Он же адсорбент — он их, фактически, «притягивает» и удерживает.
- Как раскислитель за счёт зольных остатков.
- Как биоремедиатор на загрязнённых химикатами почвах — он же адсорбент. Ионы тяжелых металлов, собираясь на стенках пор, охотно превращаются в нерастворимые карбонаты. Таким образом уголь чистит почву от этих загрязнителей, так же, как и от остатков ядохимикатов.
Биоремедиация, или Как очистить почву от токсичных веществ?
Самое интересное, что за счёт сохранения своей структуры, во всех этих качествах пористый уголь может выступать в течение очень длительного времени.
В добавок ко всему уголь способствует структурированию почвы. И он сам, и его население — почвенные грибы, которые для своих целей производят белки, скрепляющие частички почвы. Комковатая почва является существенным элементом почвенного плодородия, она улучшает аэрацию, дренажные свойства, почвенная микроживность там хорошо себя чувствует, корешки в ней заметно лучше развиваются.
Производители продавцы оценили потенциал и в продаже уже широко представлены уголь, биоуголь и биочар.
Биоуголь и биочар — в чём разница?
Сначала про уголь. Это не сгоревшие остатки древесных материалов. И те, кто имеет печку, баню, жарит шашлыки или сжигает на участке спиленные ветки, с ним хорошо знакомы.
Высокопористым такой уголь, в целом, не является, но имеет какую-то часть с похожими характеристиками. Разную, в зависимости от способа сжигания. Максимальным будет при сжигании, например, в бочке без отверстий снизу. Или в яме, если поле разгорания засыпать всё землёй, чтоб потихоньку там тлело.
Древесный уголь для мангалов, который в продаже, получают из древесины при сжигании почти без доступа кислорода, и он является высокопористым. Если мелко раздробить, вполне можно использовать.
Биоуголь (biocoal) и Биочар (biochar) в общем-то, разные материалы, но на российском рынке эти понятия зачастую смешивают. Разница в температуре обработки: у биоугля 300°С, у биочара 700 -800°С. При этом получается продукт с разным с содержанием нелетучего углерода — от 65 до 99% соответственно и наличием/отсутствием примесей. Биочар чище, пористее, и, понятно, дороже.
И то, и другое, в отличие от древесного угля, получают не обязательно из древесины, используются и ореховая скорлупа, и солома, и опилки, и кукурузные кочерыжки, и даже навоз. Кто в курсе — в степи раньше печи кизяками топили, высохшим навозом.
Что делать садоводам?
Сначала нужно оценить необходимость создания аналога терра-прета на своём участке. Если почва песчаная или подзолистая, эффект будет очень хорошо заметен.
Удачным будет применение биоугля на засолённых и обеднённых почвах, где длительное время выращивались культуры на минеральном питании.
Щелочным почвам биоуголь особой пользы не принесёт, поскольку сделает их ещё более щелочными. На активных почвах с обилием органики вреда не будет, но и улучшения не будут столь заметными. Просто микрожителям в почве будет комфортнее и сытнее.
Биоуголь особенно эффективен на бедных, песчаных и истощённых почвах. Он помогает удерживать питание, влагу и активизировать почвенную жизнь там, где её почти нет.
Во всех случаях использование биоугля потребует заметного сокращения использования минеральных удобрений. А также внесения в почву органики, которой будут питаться почвенные жители. Приветствуется сидерация, мульчирование органическими материалами, широкое применение компоста.
Компост и биоуголь созданы друг для друга. Если пересыпать слои компостируемой органики высокопористым углем, в нём начнут обживаться микроорганизмы, накапливаться полезные элементы, начнётся насыщение влагой. У самого компоста при этом заметно снизится кислотность и увеличится воздухопроницаемость.
Можно ускорить процесс. Ведро с выполотыми сорняками (треть ведра сорняков), кусочками дёрна из нетронутых уголков сада, горсть зрелого компоста залить водой, чтоб покрыло, и поместить туда простенький аквариумный аэратор. Полезно очисток картофельных горсть кинуть — крахмал микроорганизмы очень любят и размножаться будут охотнее. Часов 18-20 надо побулькать. Потом этой водой (без травы) залить уголь, пусть насыщается. Оставшуюся траву хорошо использовать как закваску в бочку с травяным настоем для подкормок.
Для угля суток настаивания хватит и его уже можно вносить в верхний слой почвы или под мульчу в приствольные круги плодовых. Важно наличие в почве не переработанной органики: микроорганизмам кушать надо. Под травяную мульчу — самое то. Норма внесения 2-2,5 кг на м2.
В грядки нужно вносить, перемешивая с верхним слоем почвы, особенно полезно — при заделке сидератов. В отсутствие сидератов надо бы пролить настоем сорняков, или коровяка, или птичьего помёта, чтобы микроживность голодом не морить.