Застаріла бочка Лібіха?
Двадцять років тому в одній з книг на городні теми прочитав про бочці Лібіха. Цей наочний образ врізався в пам'ять і допомагав в розумінні багатьох життєвих ситуацій.
Юстус Лібіх (засновник теорії мінерального живлення рослин) обгрунтував закон мінімуму. Цей закон говорить: величина врожаю залежить від того речовиною, якого бракує рослині в найбільшій кількості.
Просто глянувши на цю ілюстрацію, стає зрозумілим, що в даній ситуації, щоб підняти урожай (рівень води в бочці) потрібно збільшити кількість фосфору, що надходить в рослину (збільшити клепку з написом «Р»). Як зміниться рівень води (величина врожаю) в даній бочці, якщо ми збільшимо клепку з буквами «М g»? Очевидно ніяк - рівень води буде не більше, ніж дозволяє висота клепки «Р». Звідси висновок - збільшення кількості речовини, яка не є обмежуючим (лімітуючим) не призводить до збільшення врожаю. Тобто одна речовина не компенсує інше.
З тих пір, як Юстус Лібіх намалював свою Бочку (1840 рік), пройшло багато часу. Вчені з'ясували, що не тільки недолік, але і надлишок мінеральних речовин може лімітувати (обмежувати) врожайність. Крім того, з'ясувалося, що на урожай впливає не тільки наявність або відсутність мінеральних речовин, але безліч інших речовин, факторів, процесів. Закон мінімуму обріс уточненнями і доповненнями. Сьогодні можна сказати, що врожай не може бути вище, ніж дозволяє фактор, що знаходиться в мінімумі. Один фактор не може компенсувати іншій.
Хоч наука і пішла вперед, але «бочка Лібіха» так і залишилася найбільш наочною моделлю закону мінімуму.
Написати на клёпках бочки можна назви факторів або процесів. Застосувати цей наочний приклад в біології, екології, бізнесі, психології - де завгодно. Це буде корисно в різних областях.
Давайте не будемо поки враховувати всі чинники і процеси, що діють на врожайність рослин. Розглянемо бочку, на клёпках якої написано: світло, тепло, вода, кисень, вуглекислий газ, елементи мінерального живлення (макро- і мікроелементи). Все це - чинники неорганічної середовища, що впливають на рослини (абіотичні фактори). Зазначимо все це у відсотках до оптимального кількості. Ціла клепка - оптимальна кількість. Укорочена клепка - недолік чинника. Збільшена клепка - надлишок фактора.
Приклад 1. У грунті не вистачає кисню. Коріння "задихаються" і погано поглинають воду (верхній малюнок). В рослина менше надходить елементів мінерального живлення. Рослини будуть «сигналізувати» про нестачу харчування і води. Додавши води, світла, тепла, вуглекислого газу, елементів живлення, ми (відповідно до закону мінімуму) не зможемо поліпшити фінансове становище (нижній малюнок). Чому не зможемо - видно з малюнка. В даному випадку фактор, що лімітує - недолік кисню. Саме він визначає, якою буде урожай.
Приклад 2. При низькій температурі грунту грунтові розчини не надходять в рослину, скільки б їх не було. Додавши води, повітря, світла, вуглекислого газу, елементів живлення, ми (відповідно до закону мінімуму) не зможемо поліпшити фінансове становище. Варто температурі грунту прийти до оптимуму, як відновлення живлення. Тут фактор, що лімітує - низька температура ґрунту.
Ці приклади вірні незалежно від того, який тип городництва застосовується - органомінеральний, органічний або за природним типом.
В одній зі статей читаємо: «... потрібно застосовувати додаткові підгодівлі мінеральними добривами, вносячи в землю для прискорення росту і розвитку та своєчасного освіти стиглих плодів ті чи інші макро- і мікроелементи. І це необхідно тому, що погодні умови не дозволяють у багатьох регіонах вирощувати таку примхливу культуру, як томати ».
Відповідно до закону мінімуму така заява не вірно. Хоч скільки підгодовуй макро- і мікроелементами тропічна рослина при несприятливих погодних умовах, гарного врожаю не отримати. І навіть можна погубити рослина надлишком деяких елементів. В даному випадку саме кліматичні умови (температура, вологість, довжина світлового дня і т.д.) є лімітуючим фактором для отримання хорошого врожаю.
Такі ж помилки зустрічаються в середовищі прихильників природного землеробства. Наприклад, часто цитується вираз: «Розумний вирощує урожай, а мудрий землю!». Буквально розуміючи це висловлювання, багато природники зводять весь догляд за рослинами до створення родючого грунту. Причому родючість теж кожен розуміє по-своєму. І багато «спотикаються» на цьому. Мудро виростивши грунт під густий розлогою яблунею, спробуйте посадити під нею картоплю. Отримайте багато бадилля, але не отримаєте стояти врожаю бульб. В даному випадку лімітуючим фактором є пряме сонячне світло і негативний вплив яблуні на картоплю. Як би ми не покращували стан грунту, урожай бульби не зросте. Вирощувати грунт, безперечно, важливо. Але мудрість все-таки у вирощуванні врожаю - створення оптимальних умов для фотосинтезу, а це не тільки родючість грунту. Фотосинтез - основа життя рослин. Якщо якийсь фактор буде обмежувати інтенсивність фотосинтезу (в даному випадку розмова про необхідну кількість світла), то ніяка грунт не допоможе отримати хороший урожай. Тим більше, урожай максимальний.
Важливо зрозуміти - все прийоми городництва - всього лише способи вирішення проблем (оптимізації факторів, що лімітують). Прийоми і технології мають цінність не самі по собі, а лише тому, що є способами оптимізації факторів, що лімітують. Жоден найкорисніший прийом не може вирішити всі проблеми разом. Жодна технологія не може бути з однаковим успіхом застосована в усіх можливих умовах.
Бочка Либиха підказує, що перш, ніж застосовувати прийом, треба зрозуміти, що він дає, яку проблему (проблеми) дозволяє вирішити, який фактор, що лімітує дозволяє оптимізувати - яку клепку підняти до потрібної висоти.
Для вирішення однієї проблеми найчастіше існує кілька способів.
У друкованих матеріалах, а так само на форумах в Інтернеті нерідко стикаюся ситуацією, що людина вихоплює один - два - три прийоми «зводить їх на п'єдестал» і вважає що це основне і достатня умова для отримання високих врожаїв, все інше ігнорується, або вважається другорядним .
Так доводилося зустрічати заяви:
«Найголовніше - правильне мінеральне живлення рослин».
«Якщо в грунті гумусу досить - урожай забезпечений».
«Чим більше органіки в грунт внесеш, тим більше урожай отримаєш».
«Основа врожаю - черв'яки під рослинами».
«Вузькі грядки, орієнтовані з півночі на південь, - запорука високого врожаю в будь-яку погоду».
«Тільки мульчування може привести до високих врожаїв».
«Створи оптимальну концентрацію СО2 в приземному повітрі, і завжди будеш з урожаєм».
«Будуть в грунті ефективні мікроорганізми - всі проблеми будуть вирішені».
«Основне - грунт не копать».
Найчастіше наведені твердження зустрічаються не в чистому вигляді, а поєднують в собі 2-3 затвердження. Наприклад: «Розташуй вузькі грядки з півночі на південь, внеси в них навесні і восени ЕМ компост по відру на два погонних метри, що не копай грунт з переворотом пласта - і ти в будь-яку погоду будеш отримувати великий урожай, позбудешся від хвороб і шкідників».
Припустимо, що недостатня аерація грунту (мало в грунті кисню - Приклад 1) викликана тим, що на нашій ділянці високі грунтові води і ділянку підтоплюється.
Спробуємо виправити стан справ перерахованими прийомами:
1. внесемо в грунт збалансоване мінеральне добриво - це збільшить кількість елементів живлення. Але фактор, що лімітує - кисень. Становище не виправилася.
4. Запустили в грунт хробаків - вони загинули без кисню.
5. Напрямок та ширина гряд не знизять рівень грунтових вод.
6. Мульчування наситить грунт киснем.
7. Подали в приземний повітря вуглекислий газ - немає ефекту.
8. Полили грунт Байкалом ЕМ-1 - корисні мікроби повиздихали.
9. Перестали копати - без толку ...
Може бути, кілька прийомів застосованих разом допоможуть в даних умовах? Розташували вузькі грядки з півночі на південь, внесли в них навесні і восени ЕМ компост по відру на два погонних метри, що не копали грунт з переворотом пласта. Але наше «болото» так і не стало суперогородом.
Навіть людині ніколи не займався городництвом зрозуміло, що в цій ситуації потрібні кардинальні заходи - дренаж і високі гряди. На щастя такі крайні випадки бувають нечасто.
Наприклад, ми відвели зайву воду від своєї ділянки за допомогою дренажу. Але грунт на нашій ділянці - важкий суглинок. Нестача кисню в грунті продовжує обмежувати зростання рослин, хоча і не так сильно, як при затопленні. Як будемо піднімати низьку клепку? Визначивши, що лімітуючим фактором виступає кисень (а точніше його брак) ми повинні вжити заходів по ліквідації нестачі даного чинника. А який спосіб буде використовуватися, це вже не так важливо - на вибір городника:
- перекопування із закладенням в грунт піску,
- перекопування із закладенням в грунт компосту,
- розпушування вилами на всю глибину,
- посадка сидератів з потужною стрижневою кореневою системою,
- створення умов для активного життя черв'яків.
Всі ці способи допоможуть ліквідувати недолік кисню - фактор, що лімітує. У цьому плані питання копати або не копать - не є принциповим - всі способи вирішують проблему. Питання в іншому - який спосіб більш підходить саме вам, з урахуванням всіх ваших умов.
Я б на початку освоєння такої ділянки вніс велику кількість крупного піску, компосту і перекопав. Створивши тим самим комфортні стартові умови для черв'яків і сидератів. Надалі забезпечив би умови для активного життя черв'яків, і по можливості садив би сидерати. Так подальша перекопування була б вже не потрібна. Але це вже інша тема.
Для забезпечення рослин елементами мінерального живлення, наприклад, можна використовувати способи:
- Внесення мінеральних добрив,
- внесення органічних добрив.
Вибір способу залежить від ваших пріоритетів і можливостей. Важливо зрозуміти, що для отримання високих врожаїв фактор, що лімітує повинен бути оптимізований - приведений до потрібного стану.
Так для будь-якого з лімітують абіотичних факторів можна знайти кілька способів вирішення проблеми. Але ті способи, які гарні в Іжевську, можуть бути (і, швидше за все, будуть) неприйнятні в напівпустелі Криму. Чому? Тому, що ті чинники, які є недостатніми в північних регіонах (температура), можуть бути надлишкові в південних. Інші фактори, які не є лімітуючими в північних регіонах (вода - опади), будуть сильно обмежувати урожай на півдні. Важливий не сам прийом або набір прийомів - важливо які проблеми він (вони) вирішує.
Прийом може в умовах одного технології вирішувати проблему, в умовах іншої заважати вирішенню тієї ж самої проблеми. Наприклад, вузькі грядки в поєднанні з широкими голими доріжками при використанні методу Міттлайдера (мінеральне живлення рослин) будуть збільшувати кількість вуглекислого газу (користь), а при використанні околопріродних технологій - знижувати кількість вуглекислого газу (шкода).
Та ж планування впливатиме на тепловий режим грунту. В умовах нестачі тепла такі доріжки будуть допомагати - додатковий прогрів грунту. В умовах жаркого клімату - шкодитимуть - сприяти перегріву і висушування грунту.
Крім абіотичних факторів (світло, тепло, вода, кисень, вуглекислий газ, елементи мінерального живлення (макро- і мікроелементи) на рослини діють фактори живої середовища (біотичні чинники) - взаємовплив живих організмів: рослини, мікроорганізми, комахи, грунтові тварини, гриби і т.д. Тут взаємодія набагато складніше. Крім того, біотичні чинники впливають на абіотичні фактори і навпаки. на цих взаємодіях засноване динамічне родючість. Для цього родючості теж можна намалювати свою умовну бочку: важливо, щоб б Чи в оптимумі тепло, вода, кисень, розклалися органіка і корисна ґрунтова живність. А прийоми забезпечення цих факторів можуть бути різними.
Використовувати «бочку Лібіха» як наочний приклад багатофакторного впливу на рослини варто і зараз. Це дозволить не заблукати в масі суперечливих рекомендацій.
Для того щоб оновити Ваш браузер до останньої версії, перейдіть за цим посиланням Microsoft Internet Explorer.
Якщо з яких-небудь причин ви не можете оновити Ваш браузер, спробуйте в роботі один з цих:
Які переваги від переходу на більш новий браузер?
- Швидкість роботи. Веб-сайти завантажуються швидше;
- Веб-сторінки відображаються коректно, що знижує ризик пропуску важливої інформації;
- Більше зручностей в роботі з браузером;
- Покращена безпека роботи в інтернеті.