Почвознание и пермакултура за либертарианци

Автор: Иван Калчев

ПОЧВАТА КАТО ИКОНОМИКА

Ако отворим класически учебник по почвознание, на първата страница ще прочетем, че „почвата е повърхностния слой на земната кора, в който се развиват растенията и който притежава свойството плодородие“. В също толкова скучен учебник можем да прочетем за икономиката (в смисъл на „стопанство“, а не науката икономика), че е „област от производството, разпространението и търговията, както и потреблението на стоки и услуги от различни посредници“. А някой икономист, или бизнесмен, или либертарианец ще каже, че това е жива, динамична система, в която най-различни икономически субекти си взаимодействат, като непрестанно търсят нови и по-добри начини за използване на ограничените ресурси, лавират между регулации и забрани, добиват суровини, събират капитали, строят заводи, привличат учени, специалисти и работници, борят се непрестанно едни с други, комуникират си, поглъщат по-малките или биват погълнати, денонощно работят, за да ни доставят невъобразимото разнообразие от стоки и услуги…

А ако питаме еколог, или био-земеделец, или зелен активист за почвата, той ще ни нарисува съвсем различна картина от учебникарската дефиниция. Ще каже, че почвата не е просто механична смес от пясък, глина и минерали, а жива, динамична и енергична екосистема, в която растения, гъби, животни и микроорганизми живеят заедно, преобразуват енергия, извличат и съхраняват елементи от средата, трансформират ги и си обменят вещества и сигнали, ядат се и биват изяждани, образуват съобщества и хранителни вериги, влизат в симбиоза, конкуренция или паразитизъм и всеки елемент от тази система има своето място и роля, и те заедно образуват ЕКОсистема, която работи без централен комитет по планирането, а се регулира сама чрез безброй обратни връзки…

Която и да е дива, недокосната от човека екосистема, било то горска, прерийна или морска, можем да сравним с икономиката при либертарианска утопия без никакви данъци – в нея всичко си работи както си прецени, веществата си циркулират и някакви неща се натрупват; равновесието, естествено, е динамично – една година се раждат повече зайци, повече храна за лисиците – раждат повече лисичета, те изяждат зайците, после намаляват, и тн. Екосистема, от която човек извлича нещо, да речем – нива, можем да оприличим на икономика с държавна намеса и данъци; едно че се появява някой, който казва „ти ще растеш, а ти – няма“, „ти ще живееш, а другите – ще разстреляме“, а и че накрая си прибира по-голямата част от произведеното. От това, разбира се, екосистемата отслабва, започва да си изразходва запасите, разнообразието намалява, производителността спада. Държавата се намесва – ще дадем помощи на слабите, субсидии, ще направим план за управление, комитет по планирането, ще се борим с външния враг и с диверсантите, чак до последния оцелял! Естествено, икономиката страда още повече, капиталовите резерви съвсем изчезват, цели сектори фалират, съответно има недостиг на какво ли не по веригата на доставки, нищо не работи както трябва, бюджетът системно е на дефицит, външният дълг расте, накрая Виденов подава оставка, сключваме споразумение с МВФ и отиваме на предсрочни избори… Май се оплетох в аналогиите, да се върнем на почвите.

В икономиката, ако проследим веригата на производство на произволна стока да самото начало, стигаме неизменно до полезни изкопаеми и енергия. В екологията е абсолютно същото – ако се върнем назад по хранителна или биохимична верига, стигаме до слънчева светлина, вода, СО2 и минерални елементи. Квант светлина пада върху листо, фотонът избива електрон в хлорофила, енергията се използва, за да се направи от СО2 и H2O глюкоза. Глюкозата растението може директно да си я използва за да съгради целулоза или нещо по-сложно, или може да я изпрати към корените си. И там да я отдаде на гъбни мицели…

МИЦЕЛИТЕ – ПОЧВЕНИЯТ ИНТЕРНЕТ

Растенията са продуценти – произвеждат, гъбите са редуценти – разграждат. Но и много повече. Когато изучим биологията до последната взаимовръзка, ще се окаже, че в естествени условия растенията съществуват винаги като симбиотични комплекси с гъбите, това се казва „микориза“. Най просто – има ектомикориза и ендомикориза. При ектомикоризата корените на растенията влизат в симбиоза с гъбните мицели в почвата, обменят си флуиди, растенията дават на гъбите енергия, а гъбите на растенията – минерали. Ендомикоризата е доста по-интимна, хифите на гъбния мицел живеят вътре в клетките на растенията и там нещо си взаимодействат, заедно правят вещества, които поотделно не биха могли.

Най-големият организъм на планетата не е синия кит. Не е и гигантската секвоя. В Орегон има един гъбен мицел на Armillaria ostoyae, който се простира на 9 квадратни километра и е на възраст поне 2400 години. Това е гъба, за която в учебниците пише, че е паразитна за дърветата. В този конкретен случай, гъбният мицел си е отглеждал поколения гора, периодично е убивал отделните дървета, после е оставял гората да израсне отново, за да изяде следващото поколение. Като в Матрицата, ама без бъговете. Резултата – 2m почвен слой.

Растенията дават на гъбите енергия – като въглехидрати. Гъбите връщат минерални елементи. Власинките на растителния корен могат да навлизат в почвата между песъчинки или глинести частици, но гъбните хифи са стотици пъти по-фини, и могат да навлизат в микропукнатините между кристалите на основната скала под почвата, и там да отделят ромбоидни кристали оксалова киселина, която разпуква камъка и позволява на гъбната хифа, една клетка в диаметър, да навлезе още по-напред. Бидейки отделен клон на дървото на живота, гъбите разполагат със съвсем различни ензими от растеният, така че някои от тях могат да извличат елементите от основната скала, а други, живеейки в растителните клетки – да синтезират вещества, които растенията не могат да създават сами.

В почвения слой на всяка една гора или ливада живеят гъбни мицели, които са спойката на почвената екосистема, интернета на гората или система за разплащане и сетълмент на местната еко-номика. Хифите на тези мицели са в контакт с всяка една песъчинка, с корените на всяко растение, приемат и предават химични сигнали. Ефективната сложност е порядък над човешкия мозък, да не говорим за интернета. Има такъв експеримент – около един бор изградили скеле и опънали непрозрачно покривало, така че да няма фотосинтеза. В ствола на съседния бор инжектирали маркирана с C14 глюкоза. Взели проба от затъмнения бор – гъбните мицели в почвата били пренесли глюкоза от здравото дърво към дървото в нужда. Когато в гората прекараме черен път с дълбоки коловози, това е все едно сме срязали кабелите от рутера. Когато обръщаме почвата с плуг, е все едно сме минали с миксер през мозъка. Когато оставим разораната почва открита, е все едно хирургът е забравил да зашие пациента след операция.

ХУМУСЪТ КАТО ХЕДЖ ФОНД

И това не е всичко. В природна екосистема над растенията и гъбите по хранителната верига има бактерии, нематоди, червеи, членестоноги и гръбначни животни. Тях пък ги нападат вируси и паразити, или се изяждат едни други. Като цяло системата си работи без централен контролен орган, регулира се сама и натрупва в почвата ХУМУС. Това не е сос за дюнери, това е органичната материя в почвата, която се е трансформирала в устойчива форма. Биохимично се получава от биополимера лигнин, преминал през гъбно и бактерийно гниене, през червата на червеи, и оттам – в устойчива, трайна форма в почвата. Характерно за хумуса е че се образува бавно (хиляди години), а се разгражда бързо (години), и че има свойството да задържа йоните на елементите, които са хранителни за растенията.

Съществената част на хумуса са хуминовите киселини. Те са идеалния хелатор, тоест образуват химични комплекси с йоните на важните за живота елементи, не позволяват дъждът да ги отмие от почвите, и се явяват буфер на екосистемата. Ако има излишък на даден елемент – те го приемат, ако има недостиг – го отделят, смекчавайки пиковете в концентрациите. Същевременно хуминовите киселини трайно свързват токсичните елементи като живак или олово, естествено до някаква степен.

Когато икономиката е оставена на мира, тя отлага спестяванията като капитал, от което избуява още повече икономика. Когато екосистемата е оставена на мира, тя отлага въглерод под формата на хумус, който придава на почвата свойството плодородие. Колкото повече някой се бъзика с икономиката, толкова по-зле работи тя, същото е и с почвите. Но както може да се поддържа икономиката на командно дишане при плановото стопанство, така и нивата може да дава продукция при постоянно вливане.

Обръщането на почвата при дълбока оран е като да се вкара икономиката във военновременен режим – всичко нагоре с краката, най-производителните работници ги вадим от пазара на труда, разрушаваме цялата сложна мрежа на взаимовръзки и ще правим само един модел танкове. Дълбоката оран разрушава структурата на почвата, в която иначе има живи и мъртви коренища, мрежа от гъбни хифи, която държи най-малките глинести частици, дупки на червеи, по които въздуха и водата достигат в дълбочина. Когато обърнем тази жива система с вътрешностите навън, и ги изложим на слънце и въздух, първо умират гъбните мицели, съответно няма микориза за корените на растенията, изчезват биохимични пътища за обмяна на вещества, а водата отнася глинестите частици в реките. По принцип в природата гъбите и бактериите са естествени конкуренти и се състезават в еволюцията, да се сетим за пеницилина. Без гъбите в почвата, бактериите взимат превес и изяждат каквото могат – органичната материя в хумуса, а хуминовите киселини също се окисляват или биват отмити. От живата почвена екосистема е останал само пясък. На следващото минаване на трактора този пясък се сляга все повече, а когато се остави разоран, дъждовете го отнасят. С всеки един ден, в който почвата е оставена открита, животът в нея измира и органичната материя намалява.

ТОРОВЕТЕ КАТО СОЦИАЛНИ ПОМОЩИ

Растенията имат нужда да приемат ред елементи от околната среда. Някои са необходими в по-големи количества – азот, фосфор, калий, калций, магнезий и сяра, и затова се наричат макроелементи, съответно има микроелементи (бор, цинк, манган, желязо, мед, молибден, хлор). Без човешка намеса растенията получават азот от азотфиксиращите бактерии, които от азота във въздуха образуват усвоими съединения. Тези бактерии са или свободноживеещи в почвата, или се намират в едни удебеления (нодули) по корените на бобовите растения, където от растението взимат енергия, а дават усвоим азот. Фосфорът пък често е тема за апокалиптични сценарии, защото находищата за индустриален добив му са само в няколко държави (и то арабски) и са изчерпаем ресурс. В дивата природа рядко има недостиг на фосфор, защото гъбните мицели успяват да го извличат от минералите в скалите и да го доставят на растенията. А калият е най-подвижния йон от всички елементи и съответно най-лесно се отмива от почвите ако няма какво да го задържи.

Когато започнем да внасяме изкуствени торове на нивата, това най-близо наподобява държавните помощи в икономиката. Някои субекти губят ролята си в мрежата на взаимодействия и изчезват от пазара, равновесията се изместват, към помощите се изгражда толеранс и зависимост. Внасяме азотни торове – азотфиксиращите бактерии вече не са необходими. Внасяме фосфор – мицелът няма защо да го извлича от основната скала. С изчезването на работни места изчезват и работниците, ако се появи после нужда от тях – трябва или да се внесат отнякъде, или да се чака да се обучат.

Ако народонаселението получава ББД на първо число от месеца, то на втори всички работници ще са с махмурлук и никой няма да работи. Когато внесем на нивата концентриран тор (а вече сме си унищожили хумуса, който може да буферира), изведнъж се променят параметри – концентрацията на минерални соли е по-висока от нужното, съответно трябва повече вода, за да може растението да ги приеме осмотично; киселинността се променя, от което се изменят разтворимостите на всички елементи, и при това може да се окаже, че даден елемент става неразтворим и недостъпен за корените, въпреки че като количество е в излишък. Съответно нищо по биохимичната верига не работи добре.

Без да има какво да задържи минералите, дъждът ги отмива, и следващия път ни трябва по-висока доза от основните елементи, но вече трябва да се внасят и микроелементите. Диагнозата Ви е “зависимост към вещества”, добре дошли в метадоновата програма. Колкото повече торене – толкова повече зависимост.

ХИДРОПОНИКАТА КАТО ВОЕНЕН КОМУНИЗЪМ

Така, изтощили сме си почвите, от живи екосистеми сме ги превърнали в инертен материал, който нищо не задържа. Значи – ще строим хидропоника! Ще отпускаме на всеки корен вода с разтворени минерални елементи на прецизно измерени порции, ще следим стотици параметри, ще използваме най-съвременните технологии за наблюдение и контрол, ще подчиним природата и ще впрегнем естествените процеси да работят в наша полза! Ще орем по-дълбоко, с все по-големи трактори, ще жънем денонощно, ще проектираме нови сортове, ще използваме роботи, дронове и спътници, и те ще ни изведат към светлото бъдеще!

Ако погледнем на индустриалното земеделие като черна кутия, то моделът съответства на добива на полезни изкопаеми – на входа имаме тежка техника и петролни горива, на изхода – хранителни вещества, при това някакъв ресурс, който принципно е възобновим, се изразходва, и с времето сме принудени да разработваме все по-бедни находища при все по-голям разход на енергия.

Хидропониката е отглеждането на растения в инертен материал – перлит, каменна или полимерна вата, даже пясък или чакъл, и принципно бива два вида – с отворена система (‘run to waste’) или в затворен контур. Във всеки случай на растенията се подава торов разтвор до всеки корен, и в първия вариант този разтвор минава през инертната среда и се оттича в подпочвените води, а в затворена система се рециркулира няколко пъти, докато пак бива изхвърлен.

Ако дивата екосистема е като див капитализъм, то изкуствената хидропонна градина най-много прилича на военен комунизъм. Той е възможна и постижима икономическа система, дори може да произведе повече танкове за определен период – но само докато не свършат чуждите пари. Докато има евтина енергия и достъп до минерали, индустриалното земеделие е способно да доставя евтина нискокачествена храна. А после някой трябва да плати сметката.

ЗАЩО ДОМАТИТЕ СА ПЛАСТМАСОВИ, А ХЛЯБЪТ Е ДУНАПРЕНОВ?

От всички земеделски култури има една, при която добавената стойност е несравнимо по-висока. Естествено, това е конопът с високо съдържание на канабиноиди. Така че голяма част от научното знание за отглеждане на растения в изолирана среда, в хидропонни инсталации и под изкуствено осветление е натрупано не във връзка с проектите за заселване на Марс, а заради отглеждането на канабис. И всеки по-напреднал grower ще ви каже, че растенията получават не само макро- и микроелементи от торовия разтвор. Можем да добавим микоризни щамове – ще получим по-добро усвояване на минералите. Ензимни концентрати – за разграждане на старите корени. Хуминови и фулвинови киселини – за буфер и улеснено приемане на микроелементи. Симбиотични бактерии – за защита от патогенни гъбички. Коктейл от аминокиселини – за подобряване на добива и вкуса. Витамини – за да растат корените. Фитохормони – за повече цъфтеж. Изобщо – да създадем имитация на всички онези вещества и организми от жизнената дива екосистема, точно както съветските плановици са чели американските статистически справочници и каталози с цени, за да определят колко стомана да се произведе и колко да струва един телевизор.

Съответно и на пазара на торове за канабис можем да видим най-голямото разнообразие от иновативни продукти, с най-пречистени и разтворими минерални соли и всякакви добавки, имитиращи и надграждащи естествената среда. На житната нива, обаче, ситуацията е друга – там комбинацията от изтощени почви, субсидия на площ и по-евтини торове (съдържащи само основните елементи) води до реколта от зърно с ниско съдържание на белтъчини и незадоволителни вкусови качества, подходящо за фураж, но не за хляб. Дори при фуражите, от зърно с по-малко белтъчини ще отгледаме прасе за сланина, а не с вкусно месо; мляко с масленост, но безвкусно.

При доматите има и още един фактор – системата за дистрибуция и големите вериги фаворизират сортовете, които се берат зелени, узряват в камионите и преимуществено имат добър търговски вид за най-дълго време; това откъм биохимия означава повече целулоза, по-малко белтъчини и захари. Ако елиминираме този фактор и засадим наистина вкусен сорт в хидропониката, то няма технологична пречка да слагаме още и още добавки в торовия разтвор. И тогава ако се състезаваме за най-висок добив или най-вкусен домат, хидропониката несъмнено ще бие почвата. Въпросът е в цената. Ако за хидропониката ни трябват субстрати, система за пречистване на водата, стерилизатори, резервоари, тръби, скъпи торове, добавки, помпи, измервателни уреди, електроника, квалифициран труд, поддръжка, то дори като отчетем икономията от мащаба, накрая получаваме крехка система и неясна цена на страничните ефекти, плюс разходи за рециклиране и пречистване. Докато там, където разчитаме на естествените саморегулации от обратни връзки в сложна екосистема – получаваме по-ниски добиви, но антикрехкост.

ЩЕ ВОДИМ БОРБАТА ЗА МИР ДО ПОСЛЕДНИЯ ОЦЕЛЯЛ

В естествената екосистема всичките видове растения, животни, гъби, бактерии и вируси са в безброй конкурентни взаимовръзки и динамично се контролират едни други. Когато елиминираме членове на екосистемата и обратни връзки, други членове получават предимство, и то колкото повече – толкова повече. Видовете, които се хранят с нашата храна, означаваме като вредители, и срещу тях използваме химически оръжия – пестициди.

Но всички тези прости организми – насекоми, червеи, бактерии и гъбички – от една страна еволюират бързо, буквално докато оставим пръскачката в бараката, на другия край на нивата вече се е излюпила мушичка, резистентна на конкретния препарат; а от друга – са храна на други видове. Така че ни се налага или да увеличаваме концентрациите, или да сменяме препаратите с по-нови, но във всеки случай остават недоубити екземпляри. Хищните видове, които иначе контролират популациите, съответно получават концентрирана доза от пестицидите в храната си, и по хранителната пирамида концентрациите нарастват, така че вместо да избием листните въшки, умират калинките, или от десет леко натровени мишки получаваме умрял ястреб.

Войната срещу насекомите е предварително изгубена, както е войната срещу  наркотиците. Откакто я водим, не сме успели да унищожим нито едни вид вредител, а напротив – разнесли сме много видове извън естественото им местобитание и от незначителни буболечки сме ги превърнали в глобални заплахи. За сметка на това, заради натрупването на пестициди по хранителната пирамида, сме осакатили земеделските екосистеми откъм полезните видове, които контролират вредителите.

Както е трудно от комунизъм да се върнеш към пазарна икономика, така и веднъж като унищожиш екосистема, възстановяването е много по-сложно. Но съществуват биологични агенти, които са алтернатива на химическите пестициди – Bacillus subtilis пази от плесени, Bacillus thuringiensis e токсичен за гризещи насекоми и за нищо друго, Beauveria bassiana е гъбичка, паразитираща само върху някои насекоми. За други вредители има съответните хищни видове – калинки, оси. Както и с прехода от комунизъм към свободен пазар, реформата е трудна и скъпа.

БИО-, ЕКО-, ОРГАНИК- ИЛИ ПЕРМА-?

Фирмите (по-рядко – фермите), яхнали зелената вълна, използват различни етикети за green-washing. Доколкото дали реколтата е „био“ или „еко“ зависи не от измерими показатели, а от политиките на сертификаторите, не е ясно дали това наистина означава по-добро качество или по-добре опазена околна среда при отглеждането. От различни източници могат да се чуят мнения, че няма пречка да се сертифицираш като „био“ и да си ползваш произволна химия, като само не трябва да оставяш опаковките пред очите на проверяващите; но те така и иначе се обаждат преди посещение, нали си плащаш за да имаш сертификат, не за да нямаш.

Друг такъв термин е „пермакултура“. В дълбочина това е абстрактен метод за дизайн на всякакви устойчиви системи, но по-често се използва за дизайн на ферми и стопанства, в които се набляга не на ограниченията в използването на химикали, а на осмислянето на взаимовръзките, дългосрочното планиране и антикрехкостта. Нямам данни за „пермакултуристи“, запознати с понятието за антикрехкост, а и Талеб май не знае за пермакултурата, но мисля, че ако се запознаят, ще се харесат.

ЧТО ДЕЛАТЬ (КАКВО ДА СЕ ПРАВИ, ПО ЛЕНИН)?

Първите конкистадори, плавали нагоре по Амазонка, писали за многохилядни индиански градове по бреговете, с ниви и градини в продължение на десетки километри. Няколко десетилетия по-късно, когато тръгнали експедиции, не потвърдили нищо от написаното – чумата била затрила цялото местно население, а джунглата превзела градовете. От тази амазонска култура имаме останала само една археологическа находка – terra preta de índio, амазонския изкуствен чернозем.

В екваториалната гора почвите не са като в умерения пояс. Там, реално, почвата няма задържащи свойства, всички вещества са в биосферата. Падне ли дърво, изгнива толкова бързо, че няма време да образува хумус, а минералите се абсорбират в живите му събратя преди обилните дъждове да са ги отнесли. Ако изсечеш гората, за да направиш нива, няма да видиш реколта – дъждовете ще отмият всичко от почвата и самата почва преди да има нещо узряло. А амазонските индианци намерили решение – синтетична почва от дървени въглища, препечена глина и пепел, на слоеве до 2m дълбочина. Нищо от бита им не е оцеляло, нито една археологическа находка, но въгленът в почвите е там, и ще е там още стотици до хиляди години.

В земеделието вече и у нас има стотици хиляди декари, които се обработват без дълбока оран (‘no till’), и то при условие, че зърнарите, които ги обработват са движени повече от чисто икономически, а не от екологични подбуди – като икономия от вода, торове и гориво, респективно повишени добиви. В животновъдството е ясно както от ценовите сигнали, така и от екологичния опит, че екстензивното пасищно отглеждане не само дава по-качествени месо, мляко и яйца, но и всъщност спира ерозията и увеличава съдържанието на хумус в почвата.

В почвите на планетата, въпреки стоте години оране с трактори и ерозията, която сме предизвикали, все още има в пъти повече въглерод (~1500 Gt C), отколкото в атмосферата (~500 Gt C) или в живите организми (~500 Gt C). На макро-ниво, ако имаме научен консенсус че СО2 в атмосферата е зло, то няма нужда да търсим високотехнологични решения за складиране на въглерод, щом предколумбовите индианци са имали работеща формула.

Ще запитате – добре, не можем ли да възстановим изтощените почви? Разбира се, можем. Можем да вкараме дървени въглища за terra preta, струват грубо 1000 лв/t. Можем да компостираме всичко органично и да го връщаме в почвата. Общинският компост от софийската инсталация в Горни Богров се продава по 8 лв/t, но това е субсидирано с такса смет. Един кубик материал, разхвърлян върху площ от един декар, ще даде слой от 1mm. Можем да добиваме и хуминови киселини – правят се от лигнитни въглища и калиева основа; на едро вървят средно около $500/t от доставчик в Китай. Ако ежегодно хвърляме по тон компост / дървени въглища / хуминови киселини на декар, това сигурно ще неутрализира ефекта от дълбоката оран и нетно няма да губим плодородие; остава и да реинтродуцираме изчезналите гъби, бактерии, червеи.

А можем да променим политиките – вместо субсидии за изсичане на горите, отопление на празни халета с пелети или конвертиране на ТЕЦ-ове от газ на „биомаса“ – а всъщност ДЪРВЕСИНА, би следвало да има еднократни субсидии за преминаване от дълбока оран към no-till методи, и ако започнеш пак да ореш – да връщаш парите. Една по-разумна глобална политика би обвързала търговията на въглеродните емисии с мерките за опазване на почвите, земеделските субсидии и дори създаване на terra preta, и то в екологично най-уязвимите области на планетата, където (неслучайно) са и най-бедните общества; както и с програми за залесяване.

В допирната точка на екология и икономика, можем да потърсим в парично изражение каква е пълната капиталова стойност на почвените екосистеми, на пасищата, на биологичното разнообразие, съответно на индустриалното земеделие, на пръскането с пестициди, на дълбоката оран, на здравните ефекти от храната, в която има само калории. Възможно ли е да се окаже, че уж евтиния хляб, захар и олио всъщност са ни излизали по-скъпо; или че ако отчетем качеството и екологичното въздействие, пасищното телешко излиза по-евтино от фермерското; или че приходите от клетъчно отгледани животни не стигат за пречиствателна станция за отпадните води? Дали накрая няма да се окаже, че индустриалното земеделие е било като комунизма – способно да съществува само за сметка на харченето на екологичния капитал…