Вальков В.Ф., Денисова Т.В. Плодородие почв и сельскохозяйственные растения: экологические аспекты

Подождите немного. Документ загружается.

231

Килиманджаро на высоте 3600–4700 м некоторые группы растений

буйно разрастаются и приобретают «чудовищные» формы. К таким

растениям относятся лобелии, гигантские верески и крестовники.

Так Хемингуэй, обнаружив скелет леопарда, удивился: «Что пона-

добилось леопарду на такой высоте, никто объяснить не может» («В

снегах Килиманджаро). Подобные условия встречаются и в Андах,

и вблизи экватора, где бромелиевые развиваются в причудливые

формы. Гигантизм растений отмечен и у нас на Сахалине. Описан

он также в полупустынной Патагонии и умернно-влажной Новой

Зеландии.

В ряде случаев урожайность культур отождествляется с каче-

ственной оценкой конечного продукта. Селекционеры не ставят

иных задач при создании сортов растений для получения высокого

выхода сахарозы (сахарная свекла, сахарный тростник), крахмала

(картофель, таро, ямс), растительного масла (подсолнечник, кун-

жут, арахис и др.).

Качественная и количественная оценка урожая растений не од-

нозначны в том смысле, что большое количество продукции соот-

ветственно не увеличивает ее качественные характеристики. Часто

ради рекордов любители стремятся к гигантизму плодов. Но се-

лекция не ставит задачу добиться необычайно крупных размеров

отдельных плодов. В большинстве случаев, чем крупнее плоды,

тем ниже их вкусовые качества, или, как говорят специалисты,

органолептические свойства. Увы, красивый внешний вид не га-

рантирует хорошее качественное состояние.

Наша главная пищевая культура – пшеница. В прошлом при

относительно низких урожаях выращивали хлеба отменного каче-

ства. Никогда не было проблем с яровой культурой. Генетически

в ней заложено высокое содержание белка и клейковины. Только

из яровой пшеницы изготавливают макаронные изделия и ман-

ную крупу. Однако урожайность зерновки невысокая. А вот ози-

мая пшеница зерна дает намного больше, но качеством ниже. И,

как правило, чем выше урожай, тем хуже качество, т. е. ниже

белковость зерна. Высококачественные озимые пшеницы называ-

ют сильными. Из муки этих пшениц выпекают прекрасный хлеб.

Многие годы Ростовская область в погоне за высокой урожайно-

стью получала только 10 % зерна хорошего качества. Чтобы выпе-

кать удовлетворительный хлеб, ростовскую пшеницу даже прихо-

дилось улучшать привозными твердыми пшеницами.

Сейчас как анекдот вспоминается лысенковская фантазия превра-

щения невысокоурожайной, но качественной Triticum durum в высо-

232

коурожайную, но также хорошо белковую Triticum vulgare путем ее

яровизации. Политические амбиции в науке обречены на провал.

Что касается пшеницы, то повышение урожайности без доста-

точной обоснованности гармоничного питания растений приводит к

снижению качества урожая. Качественный состав легко определяет-

ся количеством в зерне клейковины и белковых веществ. Качество

зерна можно иногда регулировать, опираясь на научные данные агро-

химиков. Так, в Краснодарском крае в 80-е годы. резко увеличилось

производство сильных пшениц, несмотря на высокую урожайность,

благодаря регламентированному применению минеральных удобре-

ний, поддерживающих оптимальный уровень азотного питания.

Погоня за высокими сборами товарного продукта иногда приво-

дит даже к ликвидации целой отрасли. В начале XX в. до 60-х го-

дов повсеместно пользовался славой сочинский чернослив. Сливы

сортов Венгерка находили экологически оптимальные условия на

бурых лесных и желтоземных почвах в прохладных субтропиках

черноморского побережья. Единственным уходом была хорошо

приспособленная к местным условиям обрезка деревьев. Она под-

держивала урожайность на умеренном не обременяющем уровне,

достаточно обеспечивая земледельца-садовода и не оставляя без

внимания плодожорок и других сопутствующих жителей сада.

Так продолжалось многие десятилетия. Сочинский чернослив не

уступал знаменитым венгерским и болгарским. Роковой рубеж на-

ступил в 60-е годы. Применение удобрений и ядохимикатов полно-

стью нарушило экологическое равновесие плодового биогеоценоза.

Перегрузка урожая, снижение его качественных характеристик,

гибель относительно вредных и полезных животных постепенно

привели к обессиливанию деревьев и упадку всей отрасли. Многое

здесь определило нарушение сложившихся традиций, поддержи-

ваемых местными опытниками-энтузиастами.

Очень поучительная история с краснодарским чаем. В 60–

70-

е годы. в стране наблюдался потребительский ажиотаж с чаем,

который возделывался в субтропиках Краснодарского края на

желтоземах, желто-бурых и бурых лесных почвах. Высокий спрос,

естественно, вызвал желание добиться и рекордных сборов, увели-

чить товарную массу урожая, выйти в передовики на тех, природ-

но весьма ограниченных площадях выращивания. Это привело к

ущербу качественной специфики продукта. Сейчас лишь остались

воспоминания о том, какой был «чай краснодарский».

Существует целый ряд сельскохозяйственных растений, для

которых важнейшим товарным свойством является не количество

233

урожая, а его качественная характеристика. Это эфирномасличные

культуры (роза, лаванда, шалфей и др.), табак, чай, виноград и

т. д. Здесь главным выступает органолептическое восприятие дегу-

статором качественной специфичности продукта, в котором отра-

жены особые биоклиматические и почвенно-экологические условия

произрастания растений.

С количеством урожая и его качеством несовместимо произ-

водство табака. К примеру, легко можно получить густые зарос-

ли табака, если разместить плантации на черноземах Кубани.

Вырастить его здесь можно очень много, но это будет не товарная

продукция: высокое плодородие черноземов, богатство их гумусом

резко снижают качественные характеристики табака и делают его

абсолютно неконкурентоспособным.

Влияние плодородия почв на качественные особенности рас-

тительной продукции можно оценивать непосредственно: именно

свойства почвы определяют урожай. Однако, следуя образному

выражению В. В. Докучаева «Почва – зеркало природы», в уро-

жае растений, как и в самой почве, отражается весь комплекс

экологической среды: специфика биоклиматического потенциала,

особенность почвообразующих пород, рельеф (высота местности,

экспозиция склонов, проточные воздушные коридоры, застойные

котловины и т. д.), специфика почвообразующей растительности. И

все это, как и многое другое – во взаимосвязи и взаимообусловлен-

ности, в глубоком отражении предшествующей истории развития

конкретного ландшафта.

Например, на поливных землях Средней Азии уживаются

культуры умеренных и субтропических широт: ячмень, пшеница,

просо, виноград, а также плодовые – яблоня, груша, абрикос и др.

Благодаря обилию солнца плоды получаются более сладкие, неж-

ные, сочные. Если сахаристость украинских абрикосов 7–10 %, то

туркменских – до 30 %. Хивинские и тедженские дыни, бухарский

урюк (абрикос), самаркандская вишня по вкусу и сладости не зна-

ют себе равных. Все они выросли на почвах пустыни, под ее зной-

ным солнцем. Но чтобы выжить в условиях пустыни и приносить

урожай, будь то хлопчатник или рис, виноград или груша, им,

кроме тепла, нужна еще вода, орошение.

Качественная специфичность на внешние условия проявляется

у плодовых культур. Антоновка известна своей неповторимостью

только на черноземах и серых лесных почвах восточно-европей-

ской фации. Попытки возделывания ее в южных районах страны

не увенчались успехом. Интересна история сорта яблони амери-

234

канского происхождения Стар Крымзон. Многолетние сортоиспы-

тания, проводимые на высоком технологическом уровне, показа-

ли прекрасные потребительские качества плодов. Внешний вид,

нежная мякоть, аромат не оставляли желать лучшего. Изменение

условий возделывания в массовой культуре сказались до неузна-

ваемости на вкусовых качествах плодов: яблоки стали красными

деревянисто-клетчатковыми.

В. В. Акимцев приводит примеры приобретения сильных ори-

гинальных запахов многими дикими растениями (полынь, иссоп,

тимьян и др. в Азербайджане) и культивируемыми пряными (шаф-

ран на Апшероне, кофейные зерна в Сирии, душистые перцы и

др.) в связи с особыми почвенно-климатическими условиями.

Специфичность почв и климата вызывает особо воспринимаемые

качества растительной продукции.

Часто вмешательство земледельца-технолога может резко из-

менить именно качественную сторону возделываемого растения.

Яркий пример этому – возделывание табака под покровом марли,

что повсеместно практикуется на Кубе. Известные черные сорта

табака для производства знаменитых гаванских сигар, выращивае-

мые в тени марлевого покрытия, дают светло-зеленые, эстетически

приятно воспринимаемые листья. Именно они используются для

внешней обертки сигар, делая их крайне привлекательными, соз-

давая тем самым товарную гармонию визуального восприятия и

внутреннего обоняния, вкуса. Отходы светлого оберточного табака

используются для сигарет легкого аромата, почти без никотина.

Особый интерес для Юга России представляет проблема оценки

почвенных условий для культуры винограда (Неговелов, Михайлов,

1982; Вальков, Фиськов, 1986, 1992, 2002).

В оценке условий формирования виноградарской продукции

важен системный подход к анализу природных факторов, которые

взаимосвязаны и взаимообусловлены. Основатель крымского ви-

ноградарства князь Л. С. Голицын неоднократно подчеркивал, что

климат, почву и сорт необходимо рассматривать как единое целое,

а не в отрыве друг от друга.

Анализ взаимосвязи почвы и качества винограда всегда пред-

полагает отражение в почвенных свойствах всей природной среды,

отражение не просто зеркальное, а более глубокое, так как почва

вбирает в себя не только актуальную ситуацию природной обста-

новки, но и близкое, и далекое прошлое своего развития.

Оптимум почвенных условий для винограда оценивается по

комплексу почвенных характеристик: гумусовому содержанию и

235

мощности почв, гранулометрическому составу и скелетности, фи-

зическим свойствам, карбонатности и реакции почвенной среды,

солонцеватости и засоленности, гидрологическим, физическим и

многим другим свойствам.

Отмечая комплексный общий характер воздействия почвен-

ных особенностей на виноградное растение, следует подчеркнуть

их двоякую роль в реализуемом урожае. Во-первых, плодородие

почвы появляется в суммарном выражении свойств почвы и опре-

деляет урожайность винограда, количественную сторону урожая.

Во-вторых, отдельные почвенные характеристики в той или иной

степени ярко выделяют одну из качественных органолептических

характеристик вина или вообще его уникальное строение. Однако

чаще всего выделить частное из комплекса общих свойств весьма

затруднительно.

Таким образом, отдельные характеристики почвенных свойств

оцениваются в ампелопедологии не только по их способности оп-

ределять то или иное качество вина, но и как фактор биологиче-

ского роста и плодоношения виноградного растения. Разработаны

довольно жесткие пределы оценки почвы и ее актуальных свойств

при ответе на вопросы: хорошо или плохо это для винограда? При

каких количественных значениях того или иного показателя вино-

градник растет, угнетается, гибнет? Как они отражаются в целом

на урожайности культуры?

При закладке винограда сейчас можно безошибочно оценить

гумусовое состояние почв, их гранулометрический состав, реак-

цию среды, содержание солей и их отдельных составляющих,

плотность, сложение почв и т. д. Причем оценка возможна с уче

том особенностей отдельных групп сортов винограда, даже в более

узкой градации, чем подразделение на столовые, белые и красные

технические винные сорта (Безуглова, Вальков, 1999).

Почвенные свойства и качество винограда. Для виноградного

растения выявлено неоднозначное влияние гумусового содержа-

ния. С. А. Захаров пишет, что почвы склонов более бедны перегно-

ем, нежели богатые почвы долин, но вина со склонов отличаются

большей спиртозностью и тонкостью букета. При избытке гумуса

виноградная лоза имеет излишне мощный рост с одновременным

снижением качества продукции: вина, вырабатываемые из такого

винограда, легкие, но грубые, без гармонического сочетания со-

ставных частей, плохо сохраняющиеся, со стойким помутнением.

При изучении гранулометрического состава как экологического

фактора выявлена следующая закономерность: урожай и качество

236

винограда на почвах легкого гранулометрического состава (легко-

суглинистых и супесчаных) всегда выше, чем на тяжелых (глини-

стых и тяжелосуглинистых). Хорошо оструктуренные почвы тя-

желого гранулометрического состава несколько улучшают условия

для развития виноградной лозы.

Отечественный и зарубежный опыт показывает, что почти по-

всеместно виноградники на песчаных почвах дают сравнительно

высокий урожай очень хорошего качества. В одних и тех же кли-

матических и рельефных условиях виноград на песчаных почвах

накапливает больше сахара, чем на почвах суглинистого и глини-

стого гранулометрического состава.

Количественное увеличение сахаристости и снижение кислот-

ности для ягод винограда при облегчении гранулометрического со-

става имеет характерные особенности. Группы сортов винограда по

их способности к накапливанию сахара располагаются в следую-

щем убывающем порядке: красные технические – белые техниче-

ские – столовые.

Особо ценны песчаные почвы для столовых сортов винограда,

которые на них получаются высокого качества: с большим содер-

жанием сахара и гармоническим сочетанием частей сока ягоды.

На песках лучше удаются сорта белых вин. Кроме того, работы на

виноградниках с песчаными почвами можно проводить круглый

год. Недостатком песчаных почв является глубокое промерзание

их зимой при отсутствии снежного покрова, что приводит к повре-

ждению корневой системы.

Особую ценность песчаные почвы представляют для культуры

столового винограда с большим содержанием сахара и гармонич-

ным сочетанием всех составных частей сока ягоды (пески около

г. Белгород-Днестровского, Нижнеднепровские, Анапские, Терско-

Кумские) (Благонравов, 1957). В то же время на песчаных поч-

вах технические сорта не достигают высоких кондиций по саха-

ристости. Однако они придают винам легкость и тонкость. Лучше

удаются белые вина, быстро созревающие и развивающие после

нескольких месяцев выдержки хороший, достаточно тонкий устой-

чивый букет (Рислинг станицы Щелковской на Терско-Кумских

песках).

Глинистые фракции почвы дают вину «тепло», целостность,

обеспечивающую долгое хранение, создают гармонию между от-

дельными составными частями, придавая вину при выдержке це-

нимую мягкость и бархатистость во вкусе (Благонравов). Лучшие

вина на глинистых почвах дают красные сорта винограда. Вина

237

получаются с устойчивой и сильной окраской, полные, в молодости

несколько грубые, медленно созревающие и требующие для разви-

тия своих качеств нескольких лет выдержки. Глинистые и тяжело-

суглинистые почвы лучше всего использовать для посадки сортов

с темноокрашенными ягодами, вина из которых хотя и созревают

медленно, но получаются полными и густоокрашенными.

Каменистость и щебневатость почв с давних времен привлекала

внимание виноградарей. Обломки горных пород разного размера и

мелких скелетных частиц способствует получению более тонкого и

более высокого качества вин, чем на почвах, состоящих из одного

мелкозема. Виноделы давно установили факт: на каменистых из-

вестковых почвах (перегнойно-карбонатных) по мере увеличения

скелетности профиля известкового камня урожаи слабеют, но вина

получаются отличные.

Благодаря способности корней использовать трещиноватость

и полости в твердых породах, виноград глубоко проникает в их

массу. Поэтому как культурное растение, он обладает уникальной

способностью давать удовлетворительный урожай на маломощных

сильнокаменистых почвах, которые для других культур считаются

бросовыми, слишком сухими, неплодородными. В средние века в

Испании существовал Королевский закон, который запрещал на

почвах, пригодных для пшеницы, производить посадки винограда.

Для него успешно могут быть использованы и другие земли. На ка-

менистых скелетных почвах получается продукция исключитель-

но высокого качества. Такие плантации винограда наблюдаются в

районе Геленджика и Новороссийска.

По мнению С. А. Захарова (1929), для условий черноморского

побережья Краснодарского края умеренно каменистые почвы дают

вина лучшего качества, чем мелкоземистые. Объясняется это тем,

что каменистые почвы обладают более благоприятными физиче-

скими свойствами, лучшей водопроницаемостью и лучшей аэра-

цией, а обломки породы при выветривании пополняют запасы их

плодородия.

Это положение С. А. Захарова сходно со взглядами ряда авторов

и подтверждается многовековой практикой. Во Франции, Италии,

Германии по мере разрушения грубоскелетной части почвы на ви-

ноградники даже завозят камни.

Наличие на поверхности почвы камней обусловливает быстрое и

полное впитывание каменистыми почвами выпадающих осадков и

вместе с тем ее высыхание. Нужно также отметить, что на таких

почвах в связи с их легкой проницаемостью для воды и воздуха вино-

238

градное растение не страдает от избытка влаги. В этих почвах всегда

имеется достаточное количество влаги для нормального развития ви-

ноградных кустов благодаря ее малой потери с поверхности почвы.

Камни, уменьшая количество мелкозема в почве, понижают

в некоторой степени ее плодородие (продуктивность виноградни-

ков снижается лишь при содержании мелкозема в корнеобитаемой

толще менее 40 % от веса), но обломки горных пород представляют

собой постоянный запас питательных веществ. Корневая система

виноградной лозы в каменистых щебневатых почвах развивается

свободно, почва постоянно обогащается питательными вещества-

ми в результате выветривания скелета, что делает виноградную

лозу долговечной, устойчивой и продуктивной. Лучшие по каче-

ству продукции виноградники расположены на каменистых поч-

вах (виноградники Южного берега Крыма, Черноморского побере-

жья Кавказа, Закавказье). Имеет значение и размах каменистых

включений. В одних и тех же климатических условиях урожай-

ность виноградной лозы на почвах мелкоскелетных (хрящеватых)

больше, чем на крупноскелетных (камни, гравий) при одинаковом

объеме скелета.

Весьма широко распространены в районах виноделия карбонат-

ные почвы, т. е. содержание в поверхностных горизонтах СаСО

В.В. Акимцев (1950) считал, что роль почвенных карбонатов сво-

дится к особым условиям образования сахара, фиксации углеки-

слоты и развитию в ягодах ароматических веществ. С. Ю. Дженеев

(1968), изучавший влияние почвы на хранение винограда в Крыму,

установил, что виноград, выращенный на мергелистых почвах, со-

держит сахара 17–18 %, а на некарбонатных – до 14 %. Румынские

виноделы A. Reine и A. Jonescu подчеркивают, что карбонатность

почв особым образом сказывается на качестве вин, обусловливая

выразительный букет и крепость, ускоряя их старость.

Большой интерес виноградарей привлекает также состав поч-

венных растворов, с точки зрения преломления их особенностей

в качественных характеристиках вина. Виноград, являясь отно-

сительно солеустойчивой культурой, далеко не безразличен к со-

лям, причем не все сорта предъявляют одинаковые требования к

солевому режиму. Содержание углекислых солей натрия в поч-

венных растворах даже в малых количествах (Na

– 0,005 %;

NaHCO

– 0,05 %) приводит к гибели виноградной лозы. Значение

сернокислых солей кальция в почве для культуры винограда

аналогично значению известковых солей, поэтому наличие гип-

са в почве надо рассматривать как положительное явление.

239

Особое влияние на качество при изготовлении хересовых вин

оказывают почвенные условия. В. В. Акимцев, проанализировав

внедрение в СССР производства хересов, отмечает, что их своеоб-

разие в конечном итоге зависит от почвенных условий. Специфика

хереса – большое накопление зольных веществ (свыше 9 %) – воз-

можна при культивировании винограда в сухих знойных условиях

на сероземных почвах, где среда богата карбонатами и почвенными

серными соединениями. На Кавказе наиболее благоприятны для

производства хересовых вин сорта винограда, культивируемые на

особых перегнойно-сульфатных почвах (гажи), у которых материн-

ской породой являются залежи гипса и продукты его выветрива-

ния. В Испании, откуда происходит херес, почвы, богатые CaSO

, но

без легкорастворимых солей, называют барросы, альбазиры, хезо.

Именно на них культивируется виноград, создавший мировую сла-

ву испанскому хересу. Горьковатость хереса, его темно-золотистая

или янтарная окраска обусловлена спецификой почв.

На «цветных» почвах, как называют виноградари почвы ма-

логумусные (бурые и серые лесные, подзолистые, желтоземы и

др.), лучше производить посадку винограда с окрашенной ягодой.

Богатство почвенных растворов соединениями железа придает

красным винам приятную цветовую гармонию.

Виноград весьма тонко реагирует на изменения условий среды,

и в вине, как в зеркале, отражается сорт и место его произрастания.

Один и тот же сорт винограда на разных почвах дает продукцию

столь различного качества, что виноделы имеют полное право на

основе дигустационных исследований присваивать соответствую-

щие названия и получаемому вину. Например, в Краснодарском

крае из сорта винограда Рислинг получают следующие марки вина:

«Рислинг Черноморский» – на черноземах и каштановых почвах

Тамани, «Рислинг Абрау» – на перегнойно-карбонатных почвах

близ Новороссийска и Геленджика, «Рислинг Анапа» – на черно-

земах обыкновенных карбонатных, «Рислинг Су-Псех» – на серых

и бурых лесных почвах Крымского района. Опытный дегустатор

безошибочно определит сорт винограда, марку вина и район про-

израстания виноградного растения. В. В. Акимцев, обобщая нако-

пленный опыт, дал характеристику виноградных почв для целей

специализации и виноделия.

Интересны черноземы как объект технического виноградар-

ства. Общепризнанная оценка такова: на этих почвах виномате-

риалы хорошего качества не получаются ни для вина, ни для конь-

ячных спиртов. И то и другое намного оставляет желать лучшего.

240

Обычно подобные виноматериалы идут для изготовления ширпот-

ребовского портвейного продукта. Главная причина заключается

в том, что черноземы богаты органическим веществом, гумусом,

азотом, а это отрицательно сказывается на сахаристости и кислот-

ности продукта. Высокое плодородие почв в общепринятом пони-

мании – для винограда явление негативное. Кроме количествен-

ных показателей вина, все его органолептические характеристики

отличаются низким уровнем.

Однако и здесь есть парадоксы! Донские вина пользуются миро-

вым успехом. Еще А. С. Пушкин писал:

Приготовь же, Дон заветный,

Для наездников лихих

Сок кипучий, искрометный,

Виноградников твоих.

А ведь большинство виноградников Дона возделывается на

северо-приазовских и граничащих с ними южных черноземах.

Экологическая специфика многих растений состоит в том, что на

границе биоклиматического предела растения отличаются уникаль-

ными качественными особенностями. Виноградники Дона – самый

северный предел их промышленного возделывания. В некоторой

степени это можно отнести к виноделию Ставрополья.

Особое место в качественном восприятии плодородия почв за-

нимают виноградное растение и вся виноградарская отрасль зем-

леделия. Специфическими особенностями должен обладать вино-

град, идущий для потребления в свежем виде (столовые сорта),

для приготовления виноградного сока, для виноматериалов, из ко-

торых выкуривают коньячные спирты и виноградные водки, для

шампанских вин, для вин белых и красных, крепких, десертных,

ликерных и т. п., для изюма и кишмиша.

Плодородие почв учитывается при оценке количества урожая,

что отражается бонитировочной классификацией земель. Первыми

критериями оценки качества урожая являются уровень его саха-

ристости и кислотности. Эти показатели строго контролируются

количественно: определяется процент сахаристости ягод и титруе-

мая кислотность. В конечном продукте, виноматериале, кроме ко-

личественно учитываемых качественных показателей оцениваются

органолептические свойства: вкус, цвет, букет, прозрачность и др.

Сложнейшее переплетение всех этих характеристик отражено в

многогранности конечной продукции.