Гейден, выщелачивая пахотную землю, богатую органическими остатками, и землю взятую из подпочвенного слоя, нашел следующие количества растворимых в воде, а поэтому доступных для растений фосфорных соединений — самых важных, после азота, питательных веществ:
Надо заметить, что в данном примере подпочва содержит как раз больше фосфорной кислоты, чем верхний слой, что еще больше говорит в пользу перегноя.
Еще лучше вопрос этот был выяснен Грандо, который произвел массу опытов и точно исследовал, сколько фосфатов содержится в разных видах почвы и в какой зависимости находится их растворимость (усвояемость) от находящегося в почве перегноя. Анализ четырех видов земли: чернозема, известковой, торфяной и песчаной почвы привел к заключению, что плодородие почвы зависит от соотношения находящегося в ней перегноя и фосфатов, а не от абсолютного их количества. Так, например, земля из Габленвилль содержит приблизительно в 7 раз больше фосфорнокислых соединений, чем уладовецкий чернозем, и, несмотря на это, первую надо удобрять, в то время как последний обходится без удобрений.
Исследования, предпринимаемые в больших размерах, всегда приводили к указанному выше заключению. Перегной снова, как и во времена Тэера, занял важное положение среди других составных частей почвы благодаря своему косвенному значению, а также и непосредственному, выражающемуся в питании растений после окончательного своего разложения (минерализации); а как утверждает Дегерен, даже до окончания этого процесса.
Сторонники глубокой вспашки не могли отрицать важного значения перегноя, но вместо того, чтобы всегда оставлять слой его на поверхности, старались перемешать его с пахотной землей. Можно услышать от практиков много доказательств в пользу этого перемешивания земли, как овса с сечкой, и найти их в книгах. Вполне основательно однако замечает Грандо. которому мы обязаны установлением важного значения перегноя, что "если обыкновенным образом смешать известь, глину и перегной в количествах, соответствующих отношению этих веществ в почве, взятой в качестве образца, то вовсе не получим земли такой же производительности. Почва представляет из себя нечто единое, значительно отличающееся составом и свойствами от более или менее точной смеси составных ее частей" . Действительно, никакие смеси не в состоянии заменить того естественного дренажа, который образуют тлеющие корни и дождевые черви, не уничтожая при этом волосности почвы, что имеет большое значение при регулировании влаги в почве.
В самом деле, результаты смешения земли с перегноем часто бывают такие, что жнивье, более крупные корни и куски навоза целые годы лежат в почве не разлагаясь и нередко в таком состоянии извлекаются наружу новой вспашкой. Причиной этого явления надо считать недоступность почвы для воздуха, чаще всего вызываемую образующеюся на поверхности корою. В обработке полей, находящихся под паром, кору можно уничтожить бороной или другим каким-либо орудием, но когда поле засеяно, уничтожение ее возможно только с одновременной порчей возделываемых растений (исключение составляют корнеплоды). Новая система потому имеет такое большое значение для растений, что: 1) не уничтожает каналов, проложенных корнями и дождевыми червями, 2) покрывает пашню слоем рыхлой, богатой перегноем земли, которая не позволяет ей уплотняться и покрываться корою, и таким образом действует наподобие лесной подстилки в лесу, 3) не уничтожает волосности почвы и, наконец, 4) дает возможность ухаживать за посеянными растениями при помощи пропольщика до тех пор, пока они сами не отенят почвы. А известно. что разрыхление почвы пропольником или мотыгой оказывает на нее такое же благотворное влияние, как и отенение ее.
При глубокой вспашке и при посеве по старой системе кора образуется чрезвычайно легко и бывает настолько непроницаема, что атмосфера не может проникать вглубь почвы. Точно также и каналы, проложенные корнями и дождевыми червями, уничтожаются, вследствие чего после первого дождя из глубоко вспаханной земли образуется тесто, которое затем ссыхается, как кирпич. От этого в почве недостает кислорода, необходимого для жизни бактерий, разлагающих органические остатки, вследствие чего куски навоза и остатки жнивья целые годы лежат, не разлагаясь. Мало того. Извлеченная на поверхность подпочва, не допуская атмосферу в почву механически, содержит нередко водный раствор закиси железа, которая, соединяясь с кислородом, превращается в окись, так что подпочва отнимает у почвы кислород и химически.
Отсутствие в почве воздуха (кислорода) делает невозможной нитрификацию, происходящую вследствие развития бактерий, обнаруженных Шлезингом и Мюнцем в 1877—8 г. (виталистическая теория разложения) и окисляющих аммиак в азотистую кислоту, а затем азотистую кислоту в азотную. Вместо этих бактерий, нуждающихся в атмосферном кислороде (аэробов), начинают развиваться другие бактерии (анаэробы), которые способны жить без него, получая необходимое для них количество кислорода из кислот, находящихся в почве. Они отнимают его от азотнокислых солей, оставляя аммиак, азотистую кислоту или азот, и таким образом ослабляют плодородие почвы. Вредное влияние анаэробов констатировал в 1882 г. Дегерен, а также Гейон, Дюпти и Макэнн.
Нитрификация может происходить только в почве влажной до известной степени и при присутствии воздуха. В глубоко вспаханной почве во время засухи нитрификация невозможна вследствие недостатка воды. Когда же после обильного дождя вода уничтожит и занесет илом все каналы, по которым воздух мог бы проникать в почву, тогда, вследствие избытка влаги и отсутствия воздуха, происходит раскисление (редукция) азотнокислых солей. При таких условиях, по крайней мере, половина азотнокислых солей не может быть использована в целях удобрения земли и пропадает даром. Наблюдения Стреккера, Эдлера и Керна показали, что разрыхленная, а потому доступная воздуху земля в горшочках теряла 48% азота, тогда как неразрыхленная — 64%. Возделанная по новой системе земля никогда не лишается влаги до такой степени, как при глубокой вспашке. В самую страшную засуху, длящуюся несколько месяцев, она содержит достаточное количество влаги для того, чтобы семена могли прорасти, и для развития бактерий. С другой стороны, самые обильные дожди не в состоянии пресытить земли водою и прекратить доступ воздуха в почву, потому что дождевая вода, благодаря волосности почвы, в достаточной мере предохраняющей ее от чрезмерного насыщения, проникает в подпочву, откуда со временем идет на нужды растений, каналы же и дренаж, образованные разлагающимися корнями и дождевыми червями, обеспечивают постоянный доступ воздуха в почву.
Кроме того, глубокая вспашка не только прекращает процесс разложения перегноя, но также не позволяет за недостатком воздуха уже готовым перегнойным кислотам действовать на осколки скал, а именно — растворять фосфорнокислые соли, тогда как совокупное действие воздуха и перегнойных кислот разлагает их в 10 раз быстрее, чем углекислота.
Перегнойные кислоты считаются вредными для растительности в том случае, если воздух не имеет свободного доступа в почву (реже при отсутствии в почве извести — необходимого фактора нитрификации), а поэтому приверженцы глубокой вспашки ведут с ними упорную борьбу, прибегая к таким крайним средствам, как известкование или даже выжигание почвы. Известь, уничтожая кислоты, вместе с тем способствует растворению калиевых веществ, но не оказывает благотворного влияния на растворение фосфорнокислых солей. Для правильного разложения перегноя чаще нужен воздух, чем удобрение известью. В почве, в которую воздух может проникать свободно, нитрификация происходит достаточно быстро и без удобрения известью, или в крайнем случае, если в почве действительно не достает этого важного вещества, то не надо удобрять ее десятками четвертей извести на десятину, как это рекомендуют приверженцы глубокой вспашки, очень часто преувеличивающие значение известкования.
"Во всех почти руководствах по ведению сельского хозяйства,— говорит Грандо,— можно встретить утверждение, что развитие растений из семейства мотыльковых зависит от количества извести, находящейся в почве. Почву, богатую кислотами и бедную известью, рекомендуют удобрять мергелем (рухляком) или известью и считают это необходимой предварительной работой для образования искусственных или постоянных лугов высокого качества (богатых мотыльковыми растениями). Господин же де Мондезир доказал, что можно получить хороший урожай кормовых растений с полей, почти совсем лишенных извести, если только удобрить почву достаточным количеством необходимой для этих растений фосфорной кислоты.