его для фотосинтеза? А гидропоника — откуда там углекислый газ в растворе? Там же нет органики. А ведь растения растут!
Растут, и будут расти, потому что не существует прохладной воды, не насыщенной газами. Дождевые капли, ещё не долетев до земли, превращаются в слабые растворы. Выпаренная дистиллировка, оставленная открыто, уже через пару часов становится раствором. А растворимость С02 в 70 раз больше азотной, и в 150 — кислородной. На два порядка! Угадайте, каким газом насыщена вода больше всего?
И насыщенность эта тем выше, чем вода холоднее и чем больше в воздухе углекислого газа. Прикинем. Летом, на вашем тёплом балконе, в воде растворится примерно 0,6 мг/л С02: такова его равновесная концентрация с воздухом при +25 °C. Осенью, при +12 °C, в растворе будет уже около +1,1 мг/л — почти вдвое больше. В воздушных полостях луговой почвы может быть до 3% С02 — на два порядка больше, чем на вашем балконе. Здесь в раствор перейдёт до 100 мг/л — для нормальной дикой флоры уже достаточно! Конечно, при этом почвенный раствор кислеет. Но он тут же нейтрализуется, освобождая минералы из почвенных карбонатов, силикатов и гумуса. Это детально исследовали ещё до Овсинского.
В природных грядках и садах, усиленных органикой и активными сапрофитами, концентрация С02 может подняться ещё на порядок, а теоретически — до полного насыщения: под мульчой — до 1,5 г/л. Теперь прикинем: куст капусты испаряет за лето до 400 л воды. То есть на обычной почве он может добыть корнями до 40 г. С02 — это половина кочана. А на органической грядке с сидератами — все 400 г, как раз кочан на 6–7 кг. Остаётся гадать, как Ефим Грачёв выращивал кочанищи по 30 кэгэ — ну, уж наверняка не за счёт воздуха!
Есть и ещё аргументы в пользу углероднопочвенной гипотезы.
Известно: добавка углекислого газа в воздух теплиц увеличивает урожаи. Об этом защищена масса диссертаций. И вот что они сообщают. Рост содержания С02 вчетверо, до 0,12%, усиливает фотосинтез вдвое и прибавляет четверть урожая. Подъём до 0,3%‑в десять раз — позволяет собрать полтора урожая. Дальнейшее насыщение воздуха С02 до 1% урожай не увеличивает. А выше 1,5–2% урожай начинает резко падать: фотосинтез прекращается.
В чём тут дело? По–моему, всё логично. Пока углекислый газ растёт до 0,3%, он, с одной стороны, больше насыщает почвенную воду, а с другой — «парциально давит» на листья, препятствуя быстрому удалению С02 из клеток. Поэтому, защищая огород от ветра, ставя бродящие бочки или добавляя органику, мы помогаем растениям. Но после критического уровня (1,5%) доля С02 в воздухе уже такова, что вообще не даёт ему выходить из цитоплазмы. Корни качают углекислоту, а излишки девать некуда. Угроза отравления! И растение блокирует всасывание и прокачку растворов — замирает, пережидая стресс.
Итого. Судя по всему, в богатых и живых почвах, при избытке почвенного С02, растения получают основную часть углерода из почвенного раствора. И только на «культурных» почвах, когда почвенный раствор вместо углерода перенасыщен солями, они включают запасной, «пожарный» механизм — поглощение С02 из воздуха. Видимо, это и наблюдал Тимирязев.
Итак, вот главное правило природного земледелия: ОРГАНИКА РАСПАДАЕТСЯ ВСЁ ЛЕТО, И ИМЕННО ПОД РАСТЕНИЯМИ, А НЕ В КОМПОСТНОЙ КУЧЕ!
Остался ещё один важный штрих: вода.
Вода — тоже пшца!
«Чай не пьёшь — откуда сила?..»
Сначала — вдогонку углекислому газу.
Химический факт: сколько его в воду не напихивай — хоть до 80 г/л — он почти весь остаётся в виде свободных молекул С02. А для фотосинтеза нужны активные карбонат–ионы, то есть угольная кислота Н2С03. Где их взять? Одна из основных реакций фотосинтеза — фотолиз воды. Вода расщепляется в хлоропластах для получения ионов водорода — протонов, необходимых для протекания фотосинтеза. Переход С02 в угольную кислоту как раз повышается в «кислой» воде, насыщенной протонами. Логично, если эти протоны используются не только в самом фотосинтезе, но и для получения угольной кислоты — прямо тут, в хлоропластах.
Теперь главное.
О воде говорят всё, что угодно: растворитель, плазма клеток, электролит, проводник, среда биохимии и жизни, средство охлаждения и терморегуляции, даже носитель информации… Но истинная, главная роль воды странно, необъяснимо замалчивается. Её чётко обозначил учёный–агроном из Нововоронежа, автор идеи мостового земледелия В. И. Каревский. Вода — питательное вещество. Причём одно из основных!
Вдумаемся: абсолютно сухая органика распадается на С02 и Н20. А сахара так и называются — «угле–воды», и доля воды в них даже больше, чем доля углерода. Возьмите в руки кусок сахара или пряник: в них две трети «воды»!
Вода — единственный источник водорода для всех органических молекул. А водорода в сухой биомассе — 8%. Значит, в килограмме зерна 80 г. водорода, на который переработано 640 мл химически активной воды. Воды, как питательного вещества! Как если бы это был сахар или нитрофоска, усвоенные целиком.
Кислорода в сухой биомассе — 20%. Углеводы получают свой кислород из С02. А вот тот кислород, которым мы дышим, — «водяной».
Добавим сюда фотолиз воды и получение протонов для самого синтеза глюкозы, а также для синтеза энергетических молекул АТФ. Вот теперь картина стала полной! Главное питание растений — три элемента: углерод, водород, кислород. Точнее — С02, растворенный в Н20. А вода — не просто «универсальный растворитель». Это один из трёх китов фотосинтеза и одна из трёх составляющих органики.
Кстати, разлагая органику, сапрофиты возвращают почве её воду, и среда вокруг них увлажняется. Конечно, осадки дают в сотни раз больше воды. Но мы ещё не знаем: может быть, «органическая вода» — особая, и играет особую роль в жизни растений.
Пищеварение почвы есть питание растений
Заголовок главки — и есть эпиграф.
Мудрая природа наделила всех обитателей биосферы колоссальным потенциалом выживания на случай разных экстремальных дефицитов. Мы, животные, можем скачкообразно повышать основной обмен — «ловить второе дыхание», получать воду из жировой клетчатки, даже кислород брать из внутренних запасов; мы заращиваем раны, а раки и ящерицы могут и новые конечности вырастить. Так же и растения: при сильной засухе могут сбросить листья и