Отсутствие или неполное понимание имеющейся информации не позволяет в полной мере использовать существующие возможности.
Окружающий нас мир Земли – атмосфера, геосфера, гидросфера и Биосфера – состоит из химических элементов, которые образуют миллионы органических и неорганических веществ.
Почва – основа Биосферы суши Земли.
Почва – это сложнейший комплекс неорганических, органических веществ и микроорганизмов.
Неорганические вещества – материальная основа почвы.
Органические вещества и микроорганизмы – живой компонент почвы.
Микроорганизмы – бактерии (в первую очередь), микроводоросли, микрогрибы – это основатели-создатели Биосферы, обеспечивающие существование всех живых организмов. Микроорганизмы – это связующие звено Биосферы и Геосферы, для осуществления обмена веществ, кругооборота веществ в Природе.
С физической точки зрения почва – это полидисперсная многокомпонентная система. Она состоит из различных по размерам неорганических, органических и микробиологических компонентов-частиц. По сравнению со сплошным твердым телом полидисперсная система имеет очень большую удельную поверхность, которая определяет агрофизические (плодородие, влагоемкость, влагоудержание) и физико-химические (адсорбция, ионный обмен) свойства почвы.
При этом мелкодисперсная фракция почвы состоит из органоминеральных комплексов, поверхность которых является домом для микроорганизмов.
Органическое вещество почвы представлено растительными остатками, гумусом и микроорганизмами. Именно они обеспечиваю плодородие и агрофизические свойства почвы, в том числе такое важнейшее свойство, как водопоглощение и водоудержание.
Микроорганизмы и гумус имеют наноразмеры. Наночастицы обладают наивысшей удельной поверхностью. Высокая удельная поверхность также обеспечивает высокие адсорбционные свойства почвы, в частности, по воде. Так как в воздухе практически всегда есть вода, то плодородная почва за счет высокой адсорбционной способности всегда будет адсорбировать влагу из воздуха. И чем плодороднее почва, тем больше в ней будет влаги по сравнению с малоплодородной.
Гумус – это очень многокомпонентный комплекс органических веществ всех существующих классов. Основную массу гумуса представляют так называемые гуминовые кислоты – кислородсодержащие органические соединения различной молекулярной массы. Кислород в них содержится в виде различных кислородсодержащих групп – гидроксильных (-ОН), карбоксильных (-СООН), карбонильных (С=О), простых (-С-О-С-) и сложных (-С-О-О-С-) эфирных.
Все кислородсодержащие группы с точки зрения физики являются полярными.
В физике и физикохимии существует такой принцип – подобное притягивает подобное. На практике это означает, что кислородсодержащие группы гуминовых веществ будут притягивать (адсорбировать) воду, которая также является полярным веществом. Количество кислородсодержащих групп в гумусе таково, что 1 кг гумуса может адсорбировать 50 кг воды. Это очень важное и ценное свойство.
Микроорганизмы для своего существования также нуждаются в воде. Поэтому они «заинтересованы» в накоплении и удержании воды. Этому способствую их наноразмеры и вещества их метаболизма.
В почвенной микробиоте преобладают микрогрибы, которые выполняют очень важную функцию – создают микоризу на корнях растений. Микрогрибы образуют гифы - нитевидное образование, состоящее из многих клеток или содержащее множество ядер, которые многократно увеличивают размеры и удельную поверхность микоризы (по сравнению с корнями). Основная функция гиф — поглощение воды и питательных веществ. Гифы проникают в глубокие слои почвы и подпочвенные породы и оттуда поставляют воду и питательные вещества. Стимулируя развитие корневой системы, мы стимулируем развитие ризосферы и микоризы, что позволяет получать воду и питательные вещества из большей глубины.
Традиционно считается, что фотосинтез – это процесс депонирования солнечной энергии и углерода. При этом упускается факт того, что фотосинтезе участвует и вода. Органические вещества, получаемые при фотосинтезе, и в результате жизнедеятельности листового аппарата поступают в почву – в виде корней и продуктов метаболизма, часть из которых потребляет микробиота ризосферы, микоризы и прилежащей почвы.
Корни растений и продукты метаболизма при помощи биохимической трансформации с помощью микробиоты превращается в гумус. В процессе этой трансформации образуется и вода, которая адсорбируется гумусом.
Основные процессы в Природе – это синтез и деструкция. И эти процессы находятся в определенном равновесии.
В процессе синтеза гумуса, как указано выше, выделяется вода. Процессом деструкции в почве является процесс минерализации органического вещества, который также протекает с помощью микроорганизмов и кислорода (воздуха и минеральных удобрений). А минерализация – это, по сути, процесс окисления органического вещества, в результате которого опять выделяется вода.
Таким образом, единый комплекс – растение-почва-микробиота почвы, ризосферы, микоризы – созданный Биосферой, имеет механизмы и процессы противостояния засухе.