Удобрение из древесного угля

Давно известный положительный эффект добавления древесного угля в почву, в статье раскрывается суть еще одного применения продукта.

В 1541 году отряд испанских конкистодоров во главе с Франциско де Ореллана отправился в плавание по Амазонке вниз по течению из притока реки в районе нынешнего Перу. Всего они проплыли более 5 тысяч километров с остановками по берегам реки, иногда удаляясь вглубь территории. Однако от многочисленных тропических болезней вскоре они почти все погибли. Однако Ореллана остался жив и вернулся в Испанию. После своей смерти он оставил дневники, в которых сообщал, что в этой экспедиции они видели огромную страну, с большим населением, огромными городами, связанными между собой хорошими насыпными дорогами среди джунглей, с рынками, изобилующими продуктами питания и многочисленными изделиями из золота. Ореллана назвал эту страну El Dorado (Эльдорадо).

Однако следующая экспедиция была отправлена испанцами в район Амазонки только столетие спустя, и, увы, никакой сказочной страны обнаружено не было. Было обнаружено несколько немногочисленных племен американских индейцев, занимающихся охотой и рыболовством, и кроме джунглей они не увидели ничего. В дальнейшем поиски мифической страны Эльдорадо продолжались, но и они не привели ни к каким результатам. Так в истории об Эльдорадо только и осталось высказывание «мифическая страна Эльдорадо», как высказывание о чем-то сказочно богатом, но на самом деле не существующем.

Однако, в конце 20 века выяснилось, что Эльдорадо все-таки существовало. И все было так, как описывал Ореллана.

Вначале внимание почвоведов ( а среди них первым был Вим Сомброек из Голландии) привлекли клочки необычайно плодородной земли в Перу, которые индейцы прозвали Terra Preta, что в переводе с испанского означает Черная Земля. Дело в том, что земли в районе Амазонки (как и все тропические земли) очень неплодородны. Это красные и желтые почвы с большим количеством окисей аллюминия и других металлов (так называемые оксизолы), на которых практически ничего не растет (из сельскохозяйственных культур), кроме редких местных сорняков.

Однако земли Terra Preta имели сильно черный цвет и были необычайно плодородными. Они давали ( и сейчас дают) хороший урожай даже без всяких удобрений. Земля эта оказалась настолько хороша, что местные фермеры начали ее экспортировать, как землю для цветочных горшков. Когда Вим Сомброек приехал в Перу и начал исследовать эту землю, местные фермеры рассказали ему еще более удивительную вещь: что верхний слой земли, который они снимали с Terra Preta (порядка 20 см) за 20 лет полностью восстанавливается сам собой. Сомброек произвел замеры толщины земли (а это оказалось в среднем 70 см) и в дальнейшем этот факт подтвердился: земля Terra Preta самовосстанавливается. Скорость восстановления - 1 см в год.

Удивительно также и то, что эта черная земля очень плодородна, а красная или желтая земля всего в нескольких десятков метров от нее почти абсолютно неплодородна.

Когда был проведен химический анализ этих земель, то выяснилось, что они абсолютно идентичны по хим. составу. И геологический анализ показал, что эти почвы имеют одно и то же геологическое происхождение. Отличие было только лишь в одном: черная земля содержала в изобилии древесный уголь, от 10% до 30%.

Возникло предположение, что эти черные почвы имеют антропогенное происхождение.
Радио-углеродный анализ показал, что возраст этому углю более 2000 лет.
Следовательно, на этом месте существовала древняя цивилизация!

Раскопки этой земли показали, что в ней часто встречаются глиняные черепки. Но может ли это быть просто стоянка древних индейцев, если общая площадь этой земли достигает нескольких сотен гектар? А если это просто поселение, то чем они питались среди неплодородных джунглей?

В общем, стало возникать множество вопросов, вызывающих у ученых недоумение.

В дальнейшем на территории бассейна реки Амазонки было обнаружено 20 больших участков земли Terra Preta, и множество маленьких ,общей площадью, равной площади Франции.

По оценкам ученых на этой территории проживало порядка 3 миллионов человек.
Это была развитая цивилизация со сложной социальной структурой. Этнографические экспедиции подтвердили, что среди многих племен индейцев Амазонки сохранились обычаи, традиции и понятия, которые могут существовать только у больших цивилизаций, и которые не встречаются среди малых племен (за ненадобностью). Видимо, это остатки той цивилизации.

Куда же делась цивилизация?

По предположению ученых, экспедиция Франциско де Ореллана принесла с собой индейцам Амазонки вирусы, к которым у индейцев не было иммунитета, и поэтому вскоре индейцы погибли от массовой эпидемии. Затем джунгли быстро заняли эту территорию. Поэтому уже через 100 лет после Ореллана европейцы ничего не обнаружили.
Однако, современные фото-снимки с самолетов позволили увидеть, что все эти заплаты Terra Preta связаны между собой многочисленными дорогами, которые индейцы прокладывали в джунглях при помощи насыпей, и которые затем, после гибели цивилизации, быстро были поглощены джунглями. Радио-углеродный анализ показал, что некоторым участкам насчитывается по 4000 и более лет. Следовательно, это цивилизация просуществовала на крайне неплодородных тропических землях более 4000 лет и могла себя прокормить.

Однако интерес к Terra Preta во всем мире все больше и больше возрастает.
Почему эти участки плодородной земли и сейчас, спустя 4000 лет остаются плодородными даже без внесения удобрений, ни органических, ни минеральных?
Вот хороший вопрос для Игоря Константиновича!

На сегодняшний день выяснено, что индейцы добавляли в землю обычный древесный уголь, который они получали из растущих в изобилии в джунглях деревьев. Это сильно отличается от нынешней подсечно-огневой системы земледелия, используемой некоторыми фермерами: лес сжигается, потом несколько лет используется и снова забрасывается, пока на нем не вырастут деревья. Эта система не очень эффективна. Однако применение химических удобрений на тропических почвах дает еще меньше результатов.

Древесный уголь же химически инертен. Почему же он дает такой странный эффект – делает почву плодородной на тысячелетия, да еще и безо всяких удобрений?

Оказалось следующее:
Древесный уголь получают путем медленного (холодного) сгорания древесины при ограниченном доступе кислорода. Полученный таким образом уголь обладает следующими свойствами:

1. Химически инертен и поэтому может пролежать в земле тысячелетия, не разлагаясь.
2. Обладает высокой абсорбцией, т.е. может впитать в себя избыток, например, окислов аллюминия, которых очень много в тропических почвах, и которые сильно подавляют рост корневой системы растений.
3. Обладает большой пористостью и вследствие этого огромной общей площадью поверхности, если считать и поверхность пор.

Но самое главное, чего не знали почвоведы – это то, что при сгорании древесины таким способом, при температурах 400-500 градусов, смолы древесины не сгорают, а твердеют и покрывают тонким слоем поры древесного угля. Эти же отвердевшие смолы обладают высокой способностью к ионному обмену. Т.е. ион какого-нибудь вещества легко к ним присоединяется и затем не вымывается даже дождями. Однако, он может быть усвоен корнями растений или гифами микоризных грибов.

Оказалось следующее:

Многочисленные бактерии, живущие на корнях растений, выделяют энзимы, которые способны растворять минералы почвы. Образующиеся при этом ионы быстро присоединяются к застывшей смоле древесного угля, а растения уже по мере надобности могут эти ионы с угля «снимать» своими корнями, т.е. питаться.
Кроме того, многие вещества, необходимые растениям, попадают в почву вместе с дождями, и это тоже – немалое количество. Особенно много в дождях азота, который тоже не вымывается из почвы, а улавливается древесным углем.

В результате все вместе получается, что такая почва способна прокормить все растения сама по себе, без всяких удобрений. Единственное удобрение, которое нужно – древесный уголь.

По изучению влияния древесного угля на плодородие в почве были поставлены многочисленные эксперименты. Продолжаются эти эксперименты и сейчас.

Результаты оказались ошеломляющими.
Берутся например 3 участка тропической почвы: контроль, химические удобрения, древесный уголь + химические удобрения.
Урожай на участке древесный уголь+химические удобрения превосходит урожай на участке просто с химическими удобрениями в 3-4 раза.
Интерес к этому феномену Terra Preta во всем мире растет. В этом году в Филадельфии ему был посвящен Всемирный Конгресс Почвоведов. В следующем году пройдет большая конференция в Австралии.

Есть и еще одно важнейшее преимущество: поскольку уголь в земле не разлагается, то надолго происходит его изъятие из атмосферы. Это может помочь решить проблему глобального потепления! Развивающиеся страны при этом могут решить проблемы голода и бедности, поскольку получат плодороднейшие в мире земли. Развитые страны тоже заинтересованы в этом, чтобы решить проблему глобального потепления.

Но есть и еще одно важнейшее преимущество:
Разработан и запатентован способ, как из древесины получать древесный уголь, обогащенный еще и азотом и при этом получать довольно приличное количество топлива (в виде водорода, который при желании можно преобразовать в дизельное топливо).

Вот адрес некоммерческой организации, которая взялась за это интересное дело:
На этом сайте приведено полностью экономическое обоснование, при этом выясняется, что получаемое таким образом топливо будет ДЕШЕВЛЕ природного газа и бензина!!!
В связи с чем делается вывод, что вскоре фермеры могут стать поставщиками серьезной доли энергии в США.

Но и обратите внимание, что процесс этот может пойти по нарастающей: больше древесного угля - больше растительности – еще больше древесного угля – еще больше растительности – и т.д.

В общем, уже сейчас многие исследователи полагают, что вслед за Зеленой Революцией в мировом сельском хозяйстве следующей будет Черная Революция, основанная на применении древесного угля, которая даст следующие плоды:

1. Решение экологической проблемы глобального потепления.
2. Решение экологической проблемы деградации земель.
3. Решение экономических проблем бедных стран.
4. Решение энергетических проблем.
5. Резкое возрастание эффективности применения химических удобрений при резком снижении отрицательных последствий их применения.