Книга: Следопыты в стране анималькулей

С неба на землю

Лазурная чаша летнего неба опрокинута над землей.

На земле лежат огромные зеркала в оправе изумрудной зелени. В них отражаются и небо, и белоснежные облака, и кружевное одеяние плакучих ив.

А подойдешь ближе и видишь: не зеркала это вовсе, а цепь прудов, таких чистых и ясных, что не найдешь здесь ни зеленого ковра ряски, ни матовой пленки сине-зеленых водорослей.

Вот дрогнула, зарябила поверхность воды. Бегут волны от решетчатого переплета невода. Сильные руки тянут сети, и уже видны плененные ими сытые рыбы, мечущиеся, бьющие хвостами.

Богатый улов! Зеркальные карпы отливают серебром, искрятся на солнце крупной чешуей.

А потом уйдут рыболовы, и опять все тихо, спокойно. Невозмутима поверхность прудов. Она вновь вбирает в себя голубизну неба и отражает бегущие в небе облачка…

Рыбоводные пруды — хорошее, доходное дело. Но лишь тогда, когда они окружены постоянным вниманием и уходом. Надо их чистить, заполнять только проточной водой и даже удобрять.

Приходит назначенный срок, и поверхность прудов бороздят лодки. В лодках — ящики с минеральными удобрениями: калийными и фосфорными солями. Рыбоводы черпаками-решетами выгребают из ящиков удобрения и высевают их прямо… в воду.

И тогда у неискушенного зрителя возникает вопрос: какой в этом смысл? Зачем топить в прудах ценные удобрения? Ведь их не будут есть рыбы?

Ответ на эти вопросы вы можете поискать в рыбоводных книжках. Или еще лучше — сами загляните в таинственный полусумрак водоема и понаблюдайте за жизнью его обитателей.

Слой рыхлого ила устилает дно водоема. Это остатки мелких водных обитателей. Миллиарды бактерий работают здесь днем и ночью. Они разлагают подводный ил на вещества, вновь пригодные для питания растений. И дно водоема покрывается подводными лугами. А в толще воды, в каждой ее капле, также живут бактерии и микроскопические зеленые водоросли.

Бактериями и водорослями питаются инфузории.

Инфузории попадут на обед рачкам-циклопам и другим мельчайшим жителям пресных вод.

За счет всей этой мелкоты и нагуливает вес рыба.

Значит, чем больше будет микроскопических водорослей, тем лучше будет себя чувствовать все остальное население пруда!

Водоросли — растения. И, как все зеленые растения, они сами готовят для себя питательные вещества. Для этого им необходимы свет солнца и различные минеральные соли, растворенные в воде.

В этом и заключается смысл удобрения рыбоводных прудов.

Минеральные удобрения топят в прудах не для того, чтобы ими кормилась рыба, хотя именно она и является единственной целью существования этих прудов. Минеральными солями подкармливают микроскопические водоросли, которые как будто бы никому не нужны и даже невидимы невооруженным глазом. Но водоросли — посредники между веществами неживой природы и всеми остальными обитателями водоема.

Подобная же взаимосвязь существует между почвенными микробами и наземными растениями. Микроорганизмы и здесь играют роль посредников. Без их помощи растения не смогли бы усваивать питательные вещества из почвы.

Все знают, что в почве есть перегной, что чем больше перегноя, тем почва лучше, плодородней.

Но что такое перегной и откуда он берется? Едва ли все сумеют правильно ответить на этот вопрос.

Пойдите как-нибудь в поле или в лес и посмотрите, что делается там в верхнем слое почвы.

В лесу земля покрыта толстым слоем хвои, шишек и мелких сучьев. Этот мягкий пружинистый лесной ковер называют лесной подстилкой.

Разройте ее немного. Под тонким слоем свежей, только что опавшей хвои вы увидите буроватый слой полуразложившихся иголок, шишек и веток. Некоторые из них уже распались на части. Копайте еще глубже. Здесь, в темно-буром слое подстилки, уже трудно найти отдельные части растений — они почти полностью разложились.

Теперь возьмем горсть этой бурой массы и проделаем маленький опыт.

Принесенную из леса бурую массу положим в стакан со слабым раствором соды, тщательно взболтаем, а потом дадим этой болтушке отстояться.

Мы увидим, как крупные частицы еще не разложившихся растительных тканей осядут на дно, а бесцветный ранее раствор соды станет бурым. Если эту бурую жидкость осторожно влить в другой стакан и прибавить к ней немного уксусной кислоты, то на дно выпадет хлопьевидный остаток, а жидкость вновь станет бесцветной. Осадок можно собрать и высушить в теплом месте. В результате мы получим темно-бурое, почти черное, блестящее вещество. Оно хрупко, легко растирается в порошок, хорошо горит и сгорает почти без остатка.

Это и есть чистый перегной.

Повсюду на поверхности земли, где есть хотя бы маленькая кучка хвои, листьев, стеблей или корней растений, микробы работают над превращением растительных остатков в перегной.

Правда, если растительные остатки очень сухи и лежат на воздухе, то перегноя может и не получиться: микробы разложат растительные ткани, и они истлеют, как бы сгорят на воздухе.

Но на кучу соломы, корней или листьев может упасть дождь. Или, как это было в лесной подстилке, остатки растений спрессуются в плотную, влажную массу. И тогда все пойдет по-иному.

Первыми за дело принимаются микроскопические грибки. Они быстро размножаются. Растительные остатки начинают темнеть, затем размягчаются и покрываются сверху белым налетом плесени — большими колониями грибков.

Проходит несколько дней, и плесневые грибки, сделав свое дело, уступают место бактериям. Армия за армией бросаются разные виды бактерий на растительные остатки. Один вид микробов подготавливает пищу и место обитания для другого. Но все вместе они делают одно дело.

Ткани растений разлагаются все сильнее. Пройдет немного времени, и на месте кучи листьев или корней остается только лужица темного жидкого вещества.

Это перегной. Он впитывается в почву, и она приобретает бурый цвет.

Но и в почве живут микробы. Их там еще больше, чем на поверхности земли. Они постоянно, днем и ночью, разлагают, превращают в перегной корни отмерших растений. И почва еще больше темнеет.

А новые корни живых растений ежегодно пронизывают почву во всех направлениях. Это излюбленное место обитания бактерий, которых называют корневыми. Поселяются они вблизи живых корней неспроста.

Корни добывают для растения воду и минеральные соли из почвы. Растворы минеральных солей поднимаются вверх по сосудам стебля. А навстречу к корням движутся органические вещества, созданные в листьях. Ведь корни не только добытчики — они сами растут и нуждаются в питании.

Избыток питательных веществ, попадающих из стебля в корни, постоянно просачивается в почву. Этим и пользуются корневые бактерии. Возле корней растений они находят не только удобную «жилплощадь», но и сытный «стол».

Корневые бактерии за лето много раз отмирают, сами попадают на обед другим микробам и таким образом пополняют запасы перегноя в почве.

Но корневые бактерии полезны не только этим. Они выделяют много клейкой слизи, которая смешивается с перегноем, и он приобретает замечательное свойство — склеивать частички почвы в мелкие комочки. Почва, как говорят, становится структурной.

Только такая мелкокомковатая почва может накапливать в себе запасы воды и питательных веществ, необходимых растениям. Она сложена из бесчисленного количества комочков размером с просяное зерно или чуть больше. И каждый комочек — это целый мирок, населенный различными бактериями. Когда ученые заглянули в этот мирок, они поняли один из главных секретов плодородия почвы.

Дело в том, что созданный микробами перегной еще не может служить пищей для растений. И тут, оказывается, нужны посредники — другие микробы, которые разлагают перегной на более простые соединения, растворимые в воде.

Перегной создают бактерии, которые не нуждаются в кислороде воздуха. А разложить его и превратить в пищу для растений могут только бактерии, работающие при доступе воздуха.

Создается как будто неразрешимое противоречие. Для того чтобы получить перегной, в почве не должно быть воздуха, а для того чтобы этот перегной усвоили растения, воздух нужен.

Это противоречие и разрешается в структурной мелкокомковатой почве.

В почвах, бедных перегноем, комочки легко распыляются, размываются водой, а воздух вытесняется.

Поэтому в бесструктурной, распыленной почве все поры заполняются или только воздухом, или только водой. В первом случае в такой почве могут жить лишь бактерии, разлагающие перегной, во втором — только те, что перегной создают.

А в структурной почве находят подходящие для себя условия и те и другие.

Структурная почва хорошо удерживает воду. Она пропитывает почвенные комочки и хранится там, словно в крошечных резервуарах. А воздух свободно проходит в бесчисленные промежутки между комочками. Здесь, на поверхности почвенных комочков, работают бактерии, разлагающие перегной. Внутри же комочков, где нет воздуха, находят пристанище бактерии, которые перегной создают.

Значит, в структурной почве одни виды бактерий постоянно готовят перегной, склеивающий частицы почвы, а другие с тем же постоянством превращают этот перегной в пищу для растений.

В почве может быть много перегноя, но растения будут голодать, если почва останется слишком плотной, не пригодной для жизни бактерий, разлагающих перегной.

Поэтому почву обрабатывают — рыхлят, вносят в нее навоз и другие удобрения.

Раньше думали, что удобрения нужны только растениям. Теперь стало ясно, что удобрения — это также подкормка для бактерий, которые создают в почве пищу для растений.

Или точнее: растения питаются не навозом, который дается в виде удобрения. Они питаются продуктами жизнедеятельности микроорганизмов, разлагающих этот навоз.

Микроскопические грибы и бактерии сопровождают растения в течение всей их жизни. Эта взаимосвязь сложилась очень давно. Со временем многие виды корневых бактерий успели специализироваться. Они поселяются лишь на корнях определенных растений и даже растений определенного возраста.

Есть бактерии, которые живут на корнях пшеницы только в период развития всходов, а другие — только в период молочной спелости.

Одни бактерии приспособились к жизни на корнях клевера, другие — земляники, третьи — картофеля.

На корнях дуба, граба, бука, хвойных деревьев и многих других высших растений поселяются микроскопические грибки. Иногда они развиваются в оболочке корней, но чаще окутывают корневую систему плотным грибным чехлом, от которого во все стороны отходят тонкие грибные нити.

Это так называемая микориза, или грибокорень. И действительно, нитевидные клетки грибка уходят далеко в почву и как бы дополняют корни растения-хозяина. С помощью микоризы растение всасывает воду и питательные вещества с гораздо большей площади, чем это могли бы сделать одни корни. При этом грибные нити не только подносят пищу к корням растения — они еще сами ее готовят, разлагая, подобно бактериям, сложные органические вещества на более простые и растворимые.

Взамен выполняемой ими «работы» грибы получают некоторые вещества, содержащиеся в корнях.

Каждый вид растения «дружит» только с определенным видом гриба. И «дружба» эта так прочна, что ни растения, ни грибы одни без других, развиваться не могут.

Вот почему при разведении леса в почву обычно вносят немного лесной земли, взятой из-под таких же пород деревьев. Вместе с этой землей переносятся и зародыши микоризы. Грибки быстро разрастаются, а молодые деревца с их помощью хорошо принимаются и растут.

Заражение почвы микоризой приобретает особенное значение в степной полосе. В почвах северной лесной зоны всегда много грибков, и микориза обычно сама образуется на корнях молодых деревьев. А в степях лесов давно уже нет. Нет там и зародышей грибков в почве. Поэтому, для того чтобы вырастить хорошие лесные полосы в степных районах, там под каждый сеянец вносят землю с зародышами грибка.

Некоторые ученые считают, что почвенные микроорганизмы имеют для растений то же значение, что и пищеварительная система для животных. Ведь животные получают пищу, которая непригодна для непосредственного усвоения телом. Эта пища предварительно перерабатывается в желудке и кишечнике. Под воздействием пищеварительных соков она превращается в вещества, которые могут усваиваться живыми клетками организма. Так же и в почве. Сложные химические соединения, накапливающиеся в почве, сами по себе для питания растений непригодны, но они перерабатываются микробами и тогда превращаются в пищу для растений.

Одни виды бактерий помогают растениям усваивать пищу из почвы и даже из воздуха. Другие обогащают почву новыми питательными веществами. Третьи очищают почву от корневых выделений и отмерших корней. Для микробов это прекрасная пища. А для растений — это отбросы непригодные и даже вредные. Если бы они накопились в почве в большом количестве, то задержали бы развитие растений.

При разложении органических остатков в почве иногда накапливается сероводород. Этот газ очень ядовит для растений. Но если в почве созданы подходящие условия для жизни серобактерий, то сероводород будет обезврежен. Серобактерии станут питаться ядовитым газом и превратят его в соединения серы, необходимой для питания растений.

Растения нуждаются в углекислом газе, который они используют для создания органических веществ. Но в воздухе углекислоты немного — всего три сотых процента. А растения могут усвоить в несколько раз больше.

Правда, советский ученый, академик A. Л. Курсанов доказал, что углекислоту растения получают не только через листья — из воздуха, но и через корни — из почвы. Однако через корни поступает не более двадцати пяти процентов углекислоты, необходимой растениям.

И вот оказалось, что добавочные порции углекислого газа растения получают также благодаря микроорганизмам.

Почва, как принято говорить, «дышит». Она постоянно выделяет много углекислоты. Это происходит благодаря жизнедеятельности микробов, которые выделяют углекислый газ.

Ученые установили, что почвенные бактерии «дышат» так энергично, что относительно к своему весу выделяют углекислого газа в восемьсот раз больше, чем человек. Зная, какое огромное число бактерий обитает обычно в почве, нетрудно понять, что почва действительно дышит, словно цельный живой организм.

Представьте себе поле хлопчатника. Рыхлая, удобренная, влажная почва — благоприятная среда для развития бактерий. Они выделяют много углекислого газа. Зеленые листья хлопчатника своей нижней стороной обращены к поверхности почвы. На этой стороне у листьев множество мельчайших щелей-устьиц. Когда устьица открываются, углекислый газ, идущий от земли, проникает через них внутрь листа. Так растения получают дополнительное углекислое питание. Углекислота, выделяемая почвенными микроорганизмами, — это своего рода газовое удобрение для растений.

На площади в один гектар почвенные микроорганизмы выделяют в год более семи миллионов литров углекислоты. Поэтому почва — один из основных источников, из которого пополняются запасы углекислого газа в воздухе.

Правда, не все почвенные микробы приносят пользу растениям. Есть в почве и вредные микроорганизмы. Одни вызывают заболевания растений, другие сводят на нет все то, что сделано полезными.

Ученые тщательно исследовали несколько сот видов нужных для человека растений и установили, что они подвержены многочисленным заболеваниям. И растения были бы бессильны против болезнетворных микробов, если бы тут к ним на помощь не приходили почвенные микроорганизмы.

В почве обитает беспощадный враг льна, хлебных злаков, хлопчатника, чайных кустов, сосны и многих других растений. Это микроскопический грибок фузариум. Нити этого страшного грибка извиваются в почве словно змеи, оплетают плесенью комочки почвы и повсюду отыскивают корни растений. Проникнув в корни, нити грибка быстро разрастаются и губят свою жертву.

Фузариум опустошил бы весь земной шар, если бы на его пути не стояли более сильные противники: возле корней растений живут бактерии, которые поедают и растворяют нити фузариума.

Ученые даже предполагают, что микроорганизмы-защитники выделяют вещества, которые играют для растений роль лекарств. Они всасываются корнями и помогают растениям бороться с заболеваниями.

Значит, для того чтобы растения хорошо росли и давали высокий урожай, надо, чтобы в почве как можно лучше размножались полезные почвенные микроорганизмы.

Полезные микробы создают почву, накапливают в ней питательные вещества, помогают растениям эти питательные вещества усвоить. А вредные микробы, наоборот, расхищают питательные вещества почвы или вновь переводят их в состояние, непригодное для питания растений.

Все зависит от того, какие микробы берут верх.

А это значит, что для получения высоких урожаев надо не только содействовать размножению полезных микроорганизмов, но и препятствовать развитию вредных. Давно известные и проверенные на практике приемы обработки почвы к этому, собственно, и направлены.

Весь труд земледельца предстал теперь в ином свете.

Тысячи лет люди пахали, бороновали, удобряли и поливали землю. Знали, как это надо делать, но не могли объяснить, почему.

Тысячи лет земледельцы поднимали свои глаза к небу, ожидая помощи сверхъестественных сил. Сколько молебнов отслужили они в наивной надежде вернуть былое плодородие истощенной почве!

А наука доказала, что именно здесь, в самой почве, и лежит секрет ее плодородия.

Почва — это особое, постоянно изменяющееся тело природы, в котором ни на минуту нет покоя. Почва насквозь проникнута живыми существами и сама порождает новую жизнь.

Чудесной скатертью-самобранкой лежит почва перед земледельцем. Всем хватит места за столом природы, накрытым этой скатертью, всех она оденет и накормит. Нужно только уметь с ней обращаться.

И самое главное: надо знать, как наилучшим образом использовать невидимую, но могущественную армию невидимок, обитающих в почве.