Глава 7. Атмосферная ирригация

В 1876 году появилось в нашей литературе сочинение, которое заслуживало самого серьезного внимания со стороны общества. Но так как труд этот был оригинальным, а мы привыкли верить, что только компиляции из сочинений заграничных «авторитетов» могут претендовать на первенство в нашей литературе, но труд этот был принят критикой весьма неприязненно. Не сожгли его на костре только потому, что этот простой способ разделываться с неприятными книгами вышел из употребления.

Сейчас передо мной эти рецензии на книгу г. Бочинского, о которой идет речь: «О различной стоимости свеклы на сахар, ее производстве и обработке, а также об использовании атмосферных удобрительных веществ на основе нового метода обработки почвы».

В этих рецензиях самонадеянность критиков соревнуется с их невежеством. Господа критики не желали знать, что если речь идет не о пустом рассказе или комедийке, а земледелии, которое кормит миллионы людей, то нужно очень осторожно высказывать свое мнение. Если бы книга г. Бочинского была бы принята иначе тогдашней критикой, и если бы содержащиеся в ней положения были оценены спокойно и разумно, то не один гектар земли остался бы в руках наших земледельцев, которые так старательно выпахивали сами себя из своих имений и продолжают выпахивать поныне.

Глубокая вспашка держится в сахарозаводческих имениях, но печально выглядели бы эти имения со своей глубокой вспашкой, если бы прибыль от сахара не перекрывала убытков от нерациональной и дорогой глубокой вспашки. Банкротства и здесь случались бы каждый день так же, как и в хлебных хозяйствах.

Владельцы сахарны заводов, богатеющие на сахаре, а не на земледелии, кичатся своими плугами, запряженными 4 парами волов, что для обыкновенных смертных бывает практически недоступным. Счета прибылей от земли и от сахара перепутались и многие земледельцы, измученные низкими ценами на хлеб и дороговизной обработки, плохое состояние своих дел, по простоте души, готовы приписать тому, что они могут запрягать в плуг только 4 (самое большое 6) волов, тогда как запрягать их нужно 8. кроме того, чтобы земля дала хороший урожай. Ее нужно еще посыпать разными порошками.

Господин Бочинский выступил против этого общепринятого положения, за что его книжка и была предана анафеме. Он обратил внимание на две чрезвычайно важные вещи: 1) что разница между температурой почвы и атмосферы на глубине 1,5 аршина, с мая месяца и до осени, может достигать 12° и больше вследствие чего в почве может обильно осаждаться роса из воздуха, 2) что вместе с росой почва может поглощать большое количество газов и пыли, находящееся в атмосфере. Следовательно, этим путем атмосфера может снабжать почву и влагой и питанием для растений.

Из теперешних писателей обратил внимание на этот вопрос Розенберг- Липинский, но оно только затронул его, не разъяснив сущности. Наконец, по истечении более десяти лет после появления книжки г. Бочинского, на атмосферную ирригацию обратили внимание русские земледельцы, которым засуха дала о себе знать в наибольшей степени. В 1890 году в журнале «Вестник русского хозяйства» появилась интересная статья г. Колесова, в которой интересующий нас вопрос был рассмотрен подробнее.

Господа Бочинский, Розенберг – Липинский и Колесов обращают внимание на то, что подземная роса может осаждаться в почве таким же образом как она осаждается летним днем на графине или стакане с холодной водой. Дело только в том, чтобы атмосфера имела постоянный доступ в почву и могла бы отдавать ей, как более холодной, свою влагу. Следовательно, первым условием атмосферной ирригации должна быть рыхлость почвы. Этот вопрос мы уже рассмотрели в одной из предыдущих глав.

Вторым условием атмосферной ирригации является температура почвы, которая должна быть ниже температуры воздуха. Этому вопросу мы посвятили предыдущую главу.

Наконец, третье условие это капиллярность почвы, потому что осаждающаяся в более глубоких слоях роса только тогда может быть полезной бактериям, окисляющим азот, когда силой капиллярности вода поднимается к верхним более теплым слоям почвы, ибо бактерии эти живут исключительно в верхнем слое.

«Ферменты окисления азота, пишет Дегерен, весьма распространены в природе. Мюнту констатировал их присутствие не только в пахотной почве, но даже в местах совершенно не заселенных и даже на высоких гористых местах. Но несмотря на такое изобилие этих микроорганизмов на поверхности, ферменты окисления азота не проникают далеко в почву, а занимают исключительно ее верхний слой. На известной глубине их редко можно встретить, а еще глубже ферменты исчезают совершенно».

Ввиду этого глубокая вспашка вдвойне вредна. Она зарывает бактерии туда, где они не могут жить, и уничтожает капиллярность и рыхлость почвы, вследствие чего в почве не возможны ни нитрификация, ни атмосферная ирригация.

Мелкая двухдюймовая пахота, подкормленная действием полольника, превосходно гарантирует и нитрификацию и атмосферную ирригацию, потому что при такой обработке почва постоянно аэрируется, температура почвы в нижних слоях постоянно настолько низка, что атмосферная ирригация совершается энергично и, наконец, почва становится капиллярной, вследствие чего влага поднимается к верхнему более прогретому слою, где используется нитрифицирующими бактериями. Ночью верхний слой почвы охлаждается и конденсирует влагу, испаряющуюся из нижних слоев. Здесь характерно, что конденсация влаги в верхнем слое происходит только тогда, когда верхний, мягкий (и сухой) слой почвы не больше 1,5-2 дюймов. Если почва взрыхлена глубже, роса не конденсируется (П.А. Костычев «Обработка чернозема»).

Рассмотрим процессы, которые в самую большую засуху обеспечивает почву атмосферной влагой. В воздухе всегда содержится определенное количество влаги. Причем теплый воздух содержит влаги больше, чем холодный. Количество влаги, которое может содержать воздух при различной температуре, определено Дальтоном в следующих величинах:

 

Температура воздуха, °С	Количество воды, г	Температура воздуха, °С	Количество воды, г
	4,60		54,9
	6,53		57,9
	9,17		60,1
	12,70		63,7
	17,40		67,4
	23,6		71,4
	31,5		75,2
	33,4		79,2
	35,4		83,3
	37,4		87,8
	39,6		92,1
	41,8		119,0
	44,1		150,0
	46,5		233,0
	49,1		760,0
	51,9

 

Если теплый воздух насыщен водяными парами, то самое незначительное понижение температуры сейчас же вызывает конденсацию этих паров в виде росы. «Точка росы» - температура, при которой водяные пары превращаются в капли. Она будет тем выше, чем больше относительная влажность воздуха (отношение фактического содержания воды в воздухе к максимально возможному содержанию при данной температуре). И наоборот, чем меньше относительная влажность воздуха, тем ниже будет и точка росы.

Так как редко бывает, чтобы воздух был полностью насыщен водяными парами, то земледелец должен стараться, чтобы разница между температурой воздуха и почв, по крайней мере, в более глубоких слоях, была бы значительной, иначе роса из воздуха не будет конденсироваться.

По г. Бочинскому, разница температуры воздуха и почвы достигает в течение лета 12° и более, что вполне гарантирует осаждение росы. Дело только в том, чтобы почва была капиллярна. Только при этом условии роса из глубины может подниматься вверх и использоваться окисляющими азот бактериями и растениями. Глубокая вспашка уничтожает капиллярность почвы и тем самым делает невозможным продуктивное использование атмосферной ирригации.

Господин Колосов приводит следующие наблюдения за температурами почвы, полученные в Тифлиской обсерватории.

Как видим, температура в верхнем слое в часы, когда солнце наиболее активно, выше, чем температура воздуха на высоте 1,5 м. проникая через верхний слой почвы, воздух еще больше нагревается, чем над поверхностью.

Так как, по мнению метеорологов над землей воздух более насыщен влагой, то, проникая в более глубокие слои почвы, он может осаждать значительное количество росы. Это дневное осаждение росы в почве и есть дождь у нас под ногами в самые жаркие дни, но только при рациональной обработке почвы.

Американцы напрасно старались вызвать искусственный дождь взрывами в тучах, потому что мы гораздо легче и надежнее можем образовать дождь под поверхностью почвы. Такой «сухой полив», как некоторые называют атмосферную ирригацию, не мочит нам платье, но превосходно удовлетворяет потребности растений и бактерий.

Если бы Дегерен испытал рациональный метод обработки, то он не жаловался бы на отсутствие нитрификации из-за недостатки влаги. Он также говорил бы, что, несмотря на все усилия земледельца, его может постичь разочарование, если в дополнение к удобрениям, которые вносят в глубоко вспаханную почву, не будет вовремя дождей.

При новой системе земледелия, хозяйничая в Бесарабии и в южных уездах Подольской губернии, где засуха причиняет ужасно много неприятностей, я всегда был доволен погодой, полевые работы никогда не прекращались, а земля у меня была постоянно настолько важна, что из нее можно было катать шарики. И нитрификация происходила интенсивно, и растения превосходно росли, тогда, как у соседей поля были черны и покрыты глыбами.

Более богатые имения устраивали милую забаву, разрушая глыбы тяжелыми катками, после чего почва до известной степени приобретала капиллярность и кое-как быть засеяна.

На Украине осенью прошлого (1897) года мне пришлось видеть в одном хозяйстве, после такой забавы, всходы озимых, как мне говорили, без дождя. Но как плохо они выглядели в сравнении с громадной и веселой растительностью на полях, возделанных по новой системе. В раздавленных глыбах нитрификация совершенно не происходит, или в слабой степени, вследствие этого и растительность должна иметь грустный вид.

Иначе при новой системе обработки, когда интенсивная нитрификация обуславливает очень обильную растительность. Мне часто приходилось мучиться с уничтожением сорных растений на паровых полях. Достаточно было, чтобы в почве остался слабенький, наполовину мертвый корешок, как из-за обилия питательных веществ он сейчас же оживал, что требовало новых усилий на избавление от сорняков. Только быстрое и немедленное подрезание появляющихся новых побегов может уничтожить злостные сорняки. Медлительный же земледелец, позволяющий обновляться подрезанным сорнякам и набираться им сил, никогда с ними не справится, так как в почве неимоверно богатой питательными веществами они скоро укореняются и нейтрализуют урон, причинный им обработкой.

 

	1 час	4 час	7 час	10 час	13 час	16 час	19 час	22 час
Температура воздуха на высоте 1,5 м над поверхностью почвы	21,9	20,2	27,3	32,8	35,0	36,5	29,1	24,0
Температура почвы на поверхности	21,9	19,8	28,3	45,8	51,6	45,6	29,3	24,0
На глубине 1 см	24,8	22,4	26,7	46,0	55,5	51,4	33,8	27,5
На глубине 2 см	25,1	22,5	26,8	43,5	53,0	50,1	34,6	28,0
На глубине 5 см	27,0	24,6	25,0	34,7	42,5	42,2	36,4	30,2
На глубине 12 см	36,4	28,5	27,4	30,7	36,2	38,9	37,0	33,2
На глубине 20 см	31,2	30,9	29,9	29,4	30,2	32,0	33,8	33,2
На глубине 41 см	28,4	28,5	28,5	28,5	28,2	28,1	28,2	28,4

/ \

Время наиболее активного действия солнца

Этим изобилием в почве питательных веществ в сухие летние месяцы мы главным образом обязаны атмосферной ирригации. Если бы какой – нибудь скептик усомнился, что этот источник может дать растениям столько воды, то я попрошу его объяснить, откуда в почве, возделываемой по новой системе, берется влага во время засухи. Если объяснение будет более рациональным, чем то, которое мы можем дать при нынешнем состоянии знаний, то я первый соглашусь с ним.

Мы объясняем образование росы в почве во время засухи тем, что теплый, содержащий в себе водяные пары, воздух охлаждается в более глубоких и более холодных слоях почвы и выделяет часть паров в виде росы, обагощая почву влагой. Так, например, если в полдень поверхность почвы нагревается в июле до 51оС (см. табл), то циркулирущий там воздух может содержать около 97 г воды на 1 м3воздуха (см. табл. Дальтона).

Такой воздух, проникая глубже, например на глубину 5 см, охладиться до 42 оС и, следовательно, может содержать в себе только 60 г воды, а остальные 37 г осаждаются в почве в виде росы.

Далее, на глубине 10-12 см воздух охладиться еще больше и образует новое количество росы. Но так как в рыхлой почве воздух обновляется беспрестанно, или под влиянием колебаний температуры, или под влиянием воды, которая вытесняет воздух из почвы, то при рациональной обработке в почве конденсируется такая масса воды, что при нашей двухдюймовой пахоте во время самой большой засухи под тонким, сухим слоем бывает грязь.

Дневная роса, о которой мы говорим, осаждается обильнее в том слое почвы, температура которого более низкая, то есть обычно в более глубоких слоях, где господствует температура близкая к температуре погреба. Но как нам нужна влага в верхнем более теплом слое, то необходимо, чтобы:

1) влага, обильно осаждающаяся в глубине, могла свободно подниматься вверх, что возможно только тогда, когда почва капиллярна;

2) чтобы почва достаточно интенсивно проводила теплоту, ибо тогда верхний слой будет иметь температуру более низкую и сам сможет осаждать росу.

Постоянное сохранение капиллярности почвы возможно только при нашей двухдюймовой пахоте. Глубокая вспашка уничтожает капиллярность и потому делает невозможным поднятие влаги из более глубоких слоев к верхним, вследствие чего все сторонники глубокой вспашки находятся в полной зависимости от дождя.

Что же касается способности почвы проводить тепло, то опыты Вагнера, проведенные в физико-земледельческой лаборатории в Мюнхене, показали, что лучше всего проводит тепло кварц, хуже всего чернозем. Жирная глина, углекислая соль кальция, окислы железа занимают промежуточное положение. Кроме того, почва тем лучше проводит тепло, чем больше насыщена влагой.

Наш тоненький, рыхлый перегнойный слой защищает почву от чрезмерного нагревания. С другой стороны, нетронутый плугом и насыщенный влагой капиллярный слой интенсивно проводит тепло и одновременно способствует осаждению дневной росы здесь же под поверхностью почвы.

Процесс дневной конденсации влаги сменяется ночью другим процессом. Ночью воздух под землей охлаждается и, как более тяжелый, проникает вглубь почвы. Более же теплый воздух почвы поднимается вверх и осаждает ночную росу в верхнем охлажденном слое почвы, или же на предметах, находящихся на поверхности, например, внутри стеклянного колпака, которым ночью прикрыта почва (опыта Несслера).

Опыты Сачко, приведенные профессором Костычевым (см. «Обработка чернозема», с. 80-82) показали, что это ночное осаждение росы на поверхности почвы бывает исключительно только тогда, когда верхний, разрыхленный и сухой слой почвы тонок. При мощном же рыхлом верхнем слое осаждения росы не происходит.

Таким образом, и без дождя растения могут иметь достаточно влаги в почве из водяных паров, содержащихся в воздухе. Эти пары не только снабжают почву влагой, но могут обеспечивать растения питательными веществами. Мы уже видели это на примере лишайников и эпифитов.

Так на бесплодных и сухих горах Татарской пустыни и в Киргизских степях на юге Яика, мы встречаем крушину съедобную (lecanora esculenta), которая имеет вид шариков различной величины, начиная от булавочной головки до лесного ореха. Эти шарики всегда свободны и никогда ни к чему не прикреплены. Они растут и развиваются очень быстро, получая питание исключительно из воздуха, и постоянно перемещаются ветром с места на место. Манна израильтян была именно быстрорастущей крушиной.

А. Ст. Гиляйер в местности, где в течение шести месяцев не выпадало ни капли дождя, видел цветущие опунции, удерживающиеся на безжизненных скалах при помощи нескольких тонких корней, углубляющихся в сухую землю, которая заполняла узкие трещины и расщелины.

В музее естествознания в Париже в ящике объемом 1 куб фут в земле не сменяемой и не поливаемой Ceress peruvianus достиг необыкновенной высоты и образовал множество громадных ветвей. По мнению Фигнера, земля в ящике служила только для механического закрепления этого растения.

При нашей системе обработки во время самой большой засухи в почве осаждается из воздуха столько влаги, что каждое семя всходит без дождя, растения растут, нитрификация происходит самым интенсивным образом, и газы поглощаются почвой превосходно.

Когда верхний тонкий слой почвы начинает оседать после посева и почве угрожает высыхание, мы пускаем конный полольник (только не окучник), который облегчает доступ воздуха и наша почва снабжается влагой в последующее время.

Тот дождь, который американцы пытались вызвать из туч, постоянно образуется у нас под ногами, отлично снабжая влагой растения, но не промачивая нам одежды и не образуя на дороге грязи. Веселая, зеленая и пышная растительность на нашем поле во время засухи, на фоне чернеющих соседних полей, приводит многих в изумление. Некоторые предполагают, что над моими полями прошел дождь, другие видят в этом какую-то необъяснимую тайну, тогда как дело объясняется весьма легко и достигается самыми простыми в мире средствами.

Мелкая двухдюймовая вспашка, гарантирующая аэрацию почвы, в особенности при регулярном применении полольника, есть именно тот таинственный деятель, который снял с измученных плеч земледельцев ужасное бремя засухи. Теперь я не только спокойно, но и с некоторым удовольствием встречаю этот бич земледелия. Растения у нас обязательно взойдут и будут расти без дождя, нитрификация и охлаждение газов будут происходить самым интенсивным образом, а хорошая погода облегчает нам работу на поле, чему дождь часто становится помехой.