Овощи испаряют 400–800 и больше частей воды для создания одной части сухой массы. Это примерно 20–40 литров на создание 1 кг сырой массы растения, из которой урожай часто – не больше половины. В степном юге и Черноземье такое количество воды выпадает с осадками только в самые благоприятные годы.

Вспомним Вильямса: на голой бесструктурной почве используется только четвертая-пятая часть воды осадков. Та же ситуация и с нашими поливами, особенно на открытой почве в летнюю жару. Напомню: ведро, вылитое на один квадратный метр осевшей копаной почвы, промачивает почву всего на 3–4 см. Вся эта вода улетает за первый же день, а при сухом ветре – за 2–4 часа. Вместо того чтобы давать влагу корням, мы усердно поливаем воздух!

Испаряя воду, растение охлаждает листья. При ветре оно испаряет также вдвое-втрое больше воды, а на солнце – еще больше, иначе листья завянут и сварятся. В классических опытах Шлессинга на открытом воздухе растения испаряли 800 частей воды на 1 часть массы, а под стеклом – почти впятеро меньше! При этом укрытые растения накопили вдвое меньше солей, но образовали вдвое больше органической массы. Это мы и видим в тепличном растениеводстве. Получается, что испарение избыточного количества воды растению совсем не нужно. Для него это – неизбежное зло. Почему же оно не уменьшит площадь листьев? Уже больше ста лет наша агрономическая наука основывается на выводах К. А. Тимирязева о воздушном питании растений.

Ответ показался Тимирязеву очевидным: большая площадь листьев нужна, чтобы поглощать из воздуха углекислый газ – главный элемент питания растений. Ведь в воздухе его всего лишь 1/4000 доля, а в растении – до половины всей массы! И растение вынуждено расширять и наращивать листья: однолетники не могут позволить себе такую же медлительность, как безлистный кактус. А уж культурные растения обязаны расти очень быстро!

Но лист надо постоянно «надувать» водой, иначе он тут же вянет и повисает, как тряпочка. Имея много крупных листьев, растение получает проблему: приходится испарять через них массу лишней воды! И Тимирязев заключает: наращивать листья и всасывать столько лишней воды лишь для того, чтобы испарять ее – неизбежное зло, проклятие, на которое растения вынуждены согласиться ради столь дефицитного углекислого газа.

Однако где вы видели, чтобы природа терпела «неизбежное зло»? Природа – воплощение рациональности!

Я далек от научных споров, но мне очень мила истина. Один наш любопытный ученый усомнился в «воздушном питании» растений. И мы, несколько агрономов-природников, всерьез обсудили это вопрос. И обобщили интересные факты.

1) Давление углекислого газа в клеточном соке растений намного выше, чем в воздухе. Углекислый газ выделяется через листья и днем, и ночью.

2) Углекислый газ растворяется в воде в 150 раз лучше, чем азот, и в 70 раз лучше, чем кислород. Любая открытая вода и даже капли дождя быстро насыщаются углекислым газом.

3) Чем выше концентрация углекислого газа, тем больше его растворится в воде. Под гниющей органической мульчей, где интенсивно дышат микробы, может быть в 500 раз больше углекислого газа, чем в воздухе. Тут в раствор переходит до 1,5 граммов углекислоты – это очень много!

Наша гипотеза: в нормальных условиях живой почвы почти весь углерод растения получают в виде почвенного раствора углекислоты, корнями. Один механизм корневого всасывания дает ВСЕ НУЖНОЕ: и углерод, и кислород с водородом, и минералы, и упругость листьев, и их охлаждение. Вот это – природная рациональность! И только на безжизненной почве, лишенной органики, растения вынуждены страшно голодать и выцеживать углекислый газ из воздуха. Подробности об этом – в книге «Мир вместо защиты».

Как же мы можем помочь своим растениям?

а) дать максимум почвенного углекислого газа и воды;

б) снизить лишнее испарение.

Во-первых, нужно создать мягкий микроклимат. Отсечь летние ветра, посадив густые лесополосы. В огороде сажать кулисы из кукурузы, плетистой фасоли, сорго, сахарного тростника: они ослабляют ветер и отчасти солнечную радиацию. Укрывать грядки фитозащитными сетками типа израильских сенток «Оптинет». Безветрие сэкономит растениям минимум половину нужной воды! А единственный источник углекислого газа на планете – постоянная органическая мульча и живая почва. Они не просто сохраняют и накапливают влагу, но и возвращают растениям весь их углерод.

Тимирязев предлагает и технический выход. Во Франции уже тогда были известны простые устройства для поднятия воды – насосы Мушо и Телье. Насос Мушо использует энергию солнца. Оно нагревает мембрану – крышку воронки (рис. 22). Нагретый воздух выдавливает воду в верхний бачок. Вода сливается на мембрану, остужает ее и стекает в приемник, а мембрана снова греется, засосав очередную порцию воды. Установленный однажды, такой насос качает воду без всякого ухода много лет. Высота поднятия воды – 1,5 м.

Насос Телье сложнее. Нагреватель (крыша птичника) заполнен аммиаком (рис. 22). Испаряясь от нагрева, аммиак двигает обычный газовый двигатель, охлаждается в воде и возвращается в нагреватель. При поверхности нагрева в 70 м² насос поднимал в час 60 т воды на высоту до 10 м! Иначе такой насос за час подал бы на сотку всю воду, которой не хватило за все лето в памятную засуху 1891 года. Почти бесплатно!

Рис. 22

Рис. 23

С тех пор прошел век. Наши умельцы изобрели довольно много аналогичных простых насосов, не требующих электроэнергии. Естественно, они до сих пор не производятся, поскольку противоречат целям «экономики государства». Но это время кончается. С появлением новых материалов и технологий подобные устройства, работающие на природной энергии, все больше входят в моду. Надеюсь, когда-нибудь и солнечные насосы начнут производиться массово. А пока – что мы сами можем сделать для умного полива?

Самое умное – сделать почву такой, чтобы поливов почти не требовалось.