Новости
11.12.2017


08.12.2017


08.12.2017


07.12.2017


07.12.2017


19.05.2015

Присутствие в почве перегнойных соединений обусловливает собою целый ряд своеобразных явлений, совершающихся в почвенной толще. Затрагивая собою как физические, так и химико-биологические свойства этой последней, явления эти призваны играть в жизни культурных растений весьма важную роль.
1. Перегнойные вещества уменьшают силу сцепления частиц тяжелых глинистых почв.
Sсhublеr путем непосредственных исследований констатировал очень -слабое сцепление между собою частиц перегнойных веществ. Приняв для плотной, чистой глины сцепление равное 100, он, по опытам раздавливания сделанных брусков гирями разного веса, нашел, что

Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

Таким образом, перегнойные вещества уменьшают связность тяжелых глинистых почв и, наоборот, придают таковую легким песчаным почвам.
Schubler констатировал также весьма слабое прилипание перегнойных соединений к железу и дереву (помощью весов, одна плоская чашка которых приводилась в соприкосновение с тем или иным объектом, другая же нагружалась гирями). Если это прилипание выразить для чистой глины равными 100, то:
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

Более обстоятельные исследования в этой области были произведены Puchner.
По данным Puchner, абсолютная связность почвенного цилиндра в 3 см высоты и в 2 см в поперечном разрезе выразилась в среднем следующими весовыми единицами:
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

В связи с этим перегнойные вещества уменьшают и то сопротивление, которое оказывают тяжелые глинистые почвы орудиям механической обработки. Это видно из того, что так называемое сопротивление разрыву уменьшается в той же степени, в какой увеличивается содержание в почве перегнойных веществ. Так, «сопротивление разрыву», выраженное в граммах, представляется в виде следующих цифр (на основании данных того же автора):
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

В связи с указанными явлениями перегнойные вещества уменьшают и прилипание почвы к орудиям обработки. По опытам Schachbasian, сила прилипания почвы к полированной стальной пластинке, имеющей площадь в 100 кв. см, выразилась в следующих весовых единицах (граммах):
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

Понижение связности тяжелых глинистых почв в присутствии перегнойных веществ было констатировано далее работами Sсhlosing также Van-Bemmelen и Fickendey, объяснявших это явление физическими свойствами перегнойных коллоидов; между прочим ультрамикроскопические исследования последнего ученого показали, что частицы перегнойных коллоидов, обладая чрезвычайно малым размером, облекают более крупные частицы глины и тем самым препятствуют их сцементированию, ибо связность между частицами самих этих коллоидо» весьма незначительна.
Thaer для подтверждения этих соображений прибавлял к взмученным глинистым частицам коллоиды и оставлял смесь до полного осветления раствора. Собранный осадок после высушивания дробился гораздо легче, чем осадок, получавшийся при осаждении одной лишь глины.
Из вышеизложенного явствует, что присутствие в почве перегнойных веществ создает более благоприятную физико-механическую среду для корневой системы культурных растений, облегчая рост и распространение их в почвенной толще.
2. Немаловажную роль играет в жизни растений и своеобразное свойство перегнойных веществ, обусловливаемое содержанием в них коллоидных соединений, свойство значительного увеличения объема при увлажнении (процесс набухания) и связанное с этим свойство значительного сжатия их при высыхании. По исследованиям Wollny, увеличение объема при увлажнении выразилось у различных объектов следующими цифрами (в процентах к сухой массе):
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

Само собою разумеется, что при высыхании в таком же порядке идет и уменьшение объема.
Эти цифры показывают между прочим, что чем дальше зашло разложение органических веществ, тем в большем масштабе выражается у последних процесс набухания (resp. сжатия — при высыхании).
Таким образом, при попеременном увлажнении и высыхании почв, богатых перегнойными веществами, создаются благоприятные условия для аэрации этих почв и вообще для процессов газового в них обмена, а вместе с тем и для жизнедеятельности растительных корней.
Исследования Wollny, касающиеся непосредственного определения степени проницаемости для воздуха различных объектов, находящихся в сухом состоянии, показали, что перегной (торфяной порошок) действительно обладает большой проницаемостью. Так, количество воздуха (в литрах) в течение 1 часа при высоте почвенного слоя в 59 см и поперечнике в 5 см (при давлении в 100 мм воды) прошло:
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

Небезынтересно отметить, что процессы увлажнения тел с такой высокой степенью дисперсности, каковой обладают коллоидные соединения перегнойных веществ, обычно сопровождаются значительным выделением тепла, и тем большим, чем большею удельною поверхностью эти тела обладают (Stellwaag, Parks, Chappuis и др.). Повышение температуры не может, в свою очередь, не отразиться как на ходе химико-биологических процессов в самой почве, так и на жизнедеятельности растений.
3) Перегнойные соединения обладают резко выраженной способностью поглощать из воздуха газообразные вещества (что также обусловливается главным образом содержанием в них коллоидных соединений, обладающих, как нам известно, колоссальной удельной поверхностью).
В каких громадных размерах выражается адсорбционная способность перегнойных веществ по отношению к парообразной влаге, видно из следующих цифр (Dobeneck).
При 0° и 790 мм давления поглощено парообразной влаги из насыщенного воздуха:
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

Исследования Dobeneck касаются изучения адсорбционной способности перегнойных веществ и по отношению к газам, в тесном смысле этого слова, а именно по отношению к CO2 и NH3 Тaк, при 0° и 760 мм давления поглощено было CO2:
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

При тех же условиях было поглощено NH3:
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

Упомянутые объекты, находясь во влажном состоянии, поглощали NH3 в еще больших количествах, что видно из следующих цифр: (Dobеnесk).
При 20° С поглощено NH3:
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

Энергичной адсорбционной способностью обладают перегнойные соединения и по отношению к другим газообразным телам, например, по отношению к СН4, H2S (Аmmоn) и др.
Поглощая такие соединения, как H2S, NH3 и др., перегнойные вещества способствуют, таким образом, их закреплению в почве и, следовательно, обогащению ее столь необходимыми для растений элементами, как сера, азот и др.
Поглощение газов, как известно, с повышением температуры ослабляется (максимум такого поглощения лежит между 0° и 10° С; так, для NH3 эта температура лежит близко к 0°; для водяного пара — около 10°). Исходя из этого явления, необходимо предположить (по принципу Vаn’t Hoff), что процессы поглощения теми или другими объектами газов должны сопровождаться, как и при поглощении воды (см. выше), выделением тепла. Действительно, по исследованиям, например, Stellwaag, это повышение температуры достигало (у воздушно-сухого материала) следующих величин:
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

В ходе некоторых химических и, особенно, биологических процессов, совершающихся в почве, явление это, выражающееся у перегнойных веществ такими значительными цифрами, может сыграть немаловажную роль в смысле усиления процессов выветривания, разложения и т. п., а следовательно, и в смысле возможного накопления питательных веществ в более усвояемой для растительности форме.
4. Перегнойные соединения почвы обладают резко выраженной способностью поглощать те или другие вещества из солевых растворов.
Поглощение перегнойными соединениями таких оснований, как известь, магнезия, окись железа и глинозем, выясняется из того известного уже нам факта, что некоторые перегнойные кислоты могут образовать с ними нерастворимые соли.
Что касается возможности поглощения щелочных элементов (калия, натрия и пр.), то в объяснение таких фактов приходится вспомнить способность некоторых гумусовых кислот в силу многоосновности образовать двойные, тройные и пр. соли. Мы видели уже выше, что при преобладании в таких солях элементов кальция, магния, железа и алюминия образующиеся соединения являются тогда или трудно растворимыми или совсем нерастворимыми в воде.
Образованием нерастворимых соединений объясняются и случаи поглощения перегнойными соединениями таких кислот, как фосфорная. и некоторые другие.
Ho, кроме такого чисто химического явления, -при котором, следовательно, могут поглощаться или катионы или анионы, перегнойные соединения обладают и другими видами поглощения растворенных в воде веществ, а именно: физическим, основанным на свойстве мелкораспыленных тел проявлять поверхностную энергию, когда из поглощаемой соли могут адсорбироваться целые молекулы, а не какая-либо определенная, положительно или отрицательно заряженная часть этой соли, и физико-химическим, обусловливаемым коллоидными свойствами перегнойных веществ и выражающимся в поглощении катионов из раствора и отдаче в него эквивалентного количества собственных катионов.
Принимая во внимание разнообразие состава зольной части гумуса, мы должны а priori предположить, что перегнойные соединения обладают весьма энергичным и разносторонним химическим поглощением тех растворов, которые приходят с ними в соприкосновение, а обладая высокой степенью дисперсности (по исследованиям Fischer, перегнойные коллоиды при ультрафильтрации проходят отчасти через 7,5% ультрафильтр), должны обладать исключительно резко выраженной физической и физико-химической способностью поглощения.
Таким образом, присутствие в почве перегнойных веществ защищает ее от тех потерь, которые могут претерпеваться ее минеральными составными частями при процессах вымывания атмосферными водами. Этим путем почва оберегается от обеднения теми веществами, из которых многие играют первенствующую роль в процессах питания культурных растений.
5. Присутствие перегнойных соединений обусловливает собою наличие более благоприятного для культурной растительности водного режима — как в тяжелых глинистых почвах, так и в легких песчаных.
Исследованиями Mayer, Wollny, King, Klenze и др. выяснено, что перегной, с одной стороны, обладает по сравнению с глиной и песком наивысшей влагоемкостью, с другой — занимает как бы среднее положение между указанными объектами по другим своим водным свойствам, а именно: по водопропускающей способности и по водоподъемной силе. Этим объясняется то обстоятельство, что перегнойные соединения как бы парализуют те неблагоприятно складывающиеся для культурной растительности условия увлажнения, которые мы часто видим в тяжелых глинистых почвах (затрудненный отвод воды из верхних горизонтов в нижние, слишком легкое поднятие ее капиллярным путем из этих последних в верхние и последующее испарение ее в воздух и т. п.), а с другой стороны создают лучшие условия утилизации воды атмосферных осадков в почвах легких песчаных, повышая их влагоемкость, тормозя их легкую водопропускающую способность и проч.
Из многочисленных данных, полученных в этой области Wollny, приведем для примера лишь некоторые. Ведя свои опыты в лизиметрах (с поверхностью в 400 см2 и высотою 0,3 м), автор, исследуя количество просочившейся воды за время с 1 апреля по 30 сентября в различных смесях глины, песка и гумуса (торфяного порошка), нашел:
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

Таким образом, по мере увеличения количества перегнойных соединений в тяжелой глинистой почве водопроницаемость последней увеличивается. Что касается песка, то, наоборот, прибавка к нему этих соединений задерживает в нем движение воды сверху вниз (тот факт, что смесь, составленная из 3/4 песка и 1/4 перегноя, обладает, судя по приведенным данным, большею водопропускающею способностью, чем чистый песок, исследователь объясняет тем, что как раз в этой комбинации имеет место образование наиболее резко выраженной и прочной зернистой структуры, способствующей более легкой водопроницаемости данного субстрата).
Ослабление в тяжелых глинистых почвах при прибавлении к ним перегнойных веществ, капиллярного подъема воды из нижних горизонтов в верхние и связанное с этим явлением ослабление усиленного испарения с поверхности почвы хорошо иллюстрируется следующими данными Wollny.
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

Резкое увеличение влажности (как общего суммарного итога всех водных свойств) песчаных почв (на которых так часто культурные растения испытывают недостаток во влаге) при обогащении их перегнойными соединениями наглядно видно из следующих цифр того же автора:
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

Таким образом, перегнойные вещества создают в тяжелых глинистых почвах, страдающих застоем воды, а также в песчаных рыхлых почвах, плохо, наоборот, утилизирующих и сохраняющих в себе влагу, более благоприятные для культурной растительности условия увлажнения.
6. Перегнойные вещества обусловливают своим присутствием в почве благоприятный тепловой режим для культурной растительности.
Исследования Schubler, Gasparin, Wollny, Ahr, Wagner и др. показали, что перегнойные вещества обладают целым рядом своеобразных тепловых свойств: благодаря темному цвету — максимальным (сравнительно с глиной и песком) поглощением тепловых лучей, наиболее слабым излучением, плохой теплопроводностью (речь идет все время о сухих объектах) и пр. Все эти свойства в общей своей совокупности отражаются весьма благоприятно на тепловом режиме почвы. Многочисленные исследования Wollny дают нам в этом отношении обильный материал. Ограничимся некоторыми общими сводными данными.
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

Из приведенных цифр видно, что если в теплое время года (июль) прибавление перегноя к глине и песку не отражается сколько-нибудь заметно на изменении их температуры как по пентадам, так и в средних месячных, то, наоборот, в холодное время года (ноябрь) согревающее действие перегноя очевидно как для глинистых почв, так и для песчаных.
Еще более резко сказывается прибавление перегнойных веществ на уменьшении дневных колебаний температуры в глине и песке.
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

Следующая таблица (Wollny) показывает далее, что прибавление к глинистым и песчаным почвам перегнойных веществ весьма определенно сказывается на уменьшении колебаний температуры; в них, а именно:
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

Таким образом, перегнойные вещества своим присутствием согревают почвы в холодное время года и уменьшают те резкие колебания температуры, которые вызываются в них колебаниями температуры внешнего воздуха, а это, в свою очередь, не может не отражаться благоприятным образом на условиях существования культурных растений.
7. Перегнойные соединения, вступая в разнообразные реакции с минеральными составными частями почвы, способствуют их разложению и растворению, чем может обусловливаться накопление в почве более удобоусвояемых для культурной растительности веществ.
О действии на минеральные части почвы таких компонентов гумуса, как «креповая» и «апокреновая» кислота, мы до сих пор не имеем работ экспериментального характера. Мы можем лишь догадываться, что названные кислоты, являясь более энергичными и более подвижными, чем «гуминовая кислота», должны быть причислены к весьма деятельным агентам выветривания минералов и горных пород. Наблюдения в природе подтверждают эти предположения (процессы оподзоливания и пр.).
Что же касается тех реакций, которые происходят между минеральными соединениями почвы и «гуминовой кислотой», то в этом отношении добыт довольно большой опытный материал. Укажем на некоторые работы в этой области.
Simon, смешав в дестиллированной воде порошкообразный апатит со свежеосажденной «гуминовой кислотой» и отфильтровав спустя сутки эту смесь, констатировал в фильтрате значительное количество фосфорной кислоты. В одном опыте оказалось, что 100 частей гуминовой кислоты перевели в раствор 34,36 части фосфорной кислоты, в другом — 37,38 части. Такие же результаты получены были и Eichhorn, констатировавшим между прочим, что фосфорная кислота при этом переходит в раствор или в свободном виде или в виде кислого фосфата кальция. Кроме того, названный исследователь показал, что «гуминовая кислота» в состоянии разлагать соли и других минеральных кислот, освобождая из них кислоту и поглощая основание. Позднейшие опыты Rindell дополнили это положение указанием на то, что соли сильных кислот (например, соляной) разлагаются «гуминовой кислотой» слабее, чем соли более слабых.
Исследования Senft показали, что растворителями минералов оказываются не только кислоты гумуса, но все их соли, причем соли «гуминовой кислоты» являются энергичными растворителями карбонато» и сульфатов, а соли «креновой кислоты» в состоянии растворять, кроме того, также простые силикаты и фтористые соли.
Мещерский изучал растворяющее действие перегноя на ортоклаз. Поместив 300 г ортоклаза с 60 г перегноя в ящики и выставив последние на открытое место в парке (в течение 6 месяцев), автор в стекающей из ящиков желто-бурой жидкости нашел 0,013 г минеральных веществ (на 350 см3 жидкости). Аммиак и углекислый аммоний извлекли из 3,768 г смеси 0,034 г минеральных элементов. На основании своих опытов автор делает заключение, что ортоклаз при действии перегноя разлагается, отдавая последнему свои составные части и получая взамен их воду; наиболее легко при этом выделяются глинозем, натрий и кремнезем, наиболее трудно — калий. Перегной при этом отчасти разлагается на углекислоту и воду, отчасти образует сложные перегнойно-минеральные соединения, растворимые и нерастворимые в воде.
Родзянко, действуя щелочными растворами «гуминовой кислоты» на разлагаемые кислотами силикаты, констатировала, что основание силиката обменивается при этом с основанием щелочного раствора, другие же элементы силиката одновременно входят в химическое соединение с радикалом «гуминовой кислоты». При действии щелочных растворов минеральных производных «гуминовой кислоты» разложение силикатов идет энергичнее (особенно при воздействии алюминиевых и железных производных «гуминовой кислоты»). То же самое надо сказать и относительно реакций с неразлагаемыми кислотами силикатами.
Укажем, наконец, на исследования К. Глинки, который, изучая действие природной «гуминовой кислоты» и ее щелочных солей на натролит, гидротомсонит и на псевдоморфозы каолинита по биотиту, а также на некоторые цеолиты, пришел между прочим к следующим выводам.
1) Щелочные растворы «гуминовой кислоты» представляют собой чрезвычайно энергичный реактив.
2) При действии их на алюмосиликаты происходит не только частичное разложение последних, но и сложный обмен между неразложенной частью алюмосиликата и минеральным комплексом раствора, причем в обменную реакцию вступают, кроме щелочей и щелочных земель, и полуторные окислы.
Если такой сравнительно инертный комплекс почвенного перегноя, каким является «гуминовая кислота», представляется на основании всего вышеизложенного столь энергичным фактором выветривания минералов и горных пород, то, как мы и оговорились выше, еще более резкое воздействие должны производить на них другие компоненты гумуса, более подвижные и энергичные, а именно «креповая» и «апокреновая» кислоты. Ho экспериментальных данных на этот счет мы пока не имеем.
На основании всего вышеизложенного мы можем притти к заключению, что присутствием в почве перегнойных соединений может обусловливаться под влиянием тех или иных условий процесс перехода части «богатства» почвы в ее «плодородие», т.е. процесс частичного превращения веществ неусвояемых в более подвижные и усвояемые для культурной растительности.
8. Разложение в почве перегнойных веществ (при доступе воздух а) сопровождается весьма значительным повышением температуры (как результат окислительных процессов), что не может не отражаться благоприятным образом как на интенсивности всех других химико-биологических процессов, совершающихся в почве, так и на жизнедеятельности культурных растений. Gayon, поместив разлагающуюся навозную массу в сосуд, который для свободного доступа воздуха был со всех сторон продырявлен, наблюдал в этой массе следующую температуру (температура окружающего воздуха во все течение опыта колебалась между 8 и 10° С):
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

9. Разложение в почве перегнойных веществ сопровождается образованием целого ряда продуктов, действующих растворяющим образом на составные части почвы и способствующих, таким образом, увеличению в последней удобоусвояемых для растений питательных веществ.
Из таких продуктов разложения необходимо прежде всего указать на углекислый газ, который может выделяться из разлагающегося органического материала при благоприятных к тому условиях аэрации, температуры и влажности в очень значительных, как мы видели выше, количествах. Этот продукт разложения должен быть отнесен нами к энергичным агентам выветривания минеральных составных частей почвы.
В главе о выветривании минералов и горных пород мы привели ряд химических схем, которыми достаточно ясно обрисовалась роль углекислоты в этом отношении. Теперь мы приведем некоторые опытные данные по этому вопросу.
Dietrich, изучая действие чистой воды и углекислой воды на минералы и горные породы, нашел, что растворимых минеральных веществ было извлечено (из 200 г):
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

В частности фосфорной кислоты было извлечено из фосфорита:
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

В опытах Stоckhard из 10 00 весовых частей, превращенных в порошок.
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

Haushofer констатировал, что из 1000 частей порошкообразного гранита дестиллированная вода извлекла 0,062 части, а углекислая вода — 0,172 части.
Аналогичные данные мы имеем yCoss, Clar, Struve и др.
Обычный спутник разложения азотсодержащих органических веществ — аммиак — также надо отнести к деятельным агентам выветривания, особенно если вода содержит и углекислоту. Так, в опытах Dietrich извлечено было растворимых минеральных веществ из 200 г:
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

В другом опыте того же исследователя из фосфорита было извлечено в частности фосфорной кислоты:
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

10. Процессы разложения перегнойных соединений сопровождаются разрушением заключающегося в них органо-минерального ядра и в силу этого обогащением почвы продуктами их минерализации. С этой точки зрения мы можем смотреть на почвенный гумус как на своего рода запасной источник питательных минеральных веществ для растений, которые (вещества) постепенно, по мере разложения гумуса, отщепляются от него в удобоусвояемой для растений форме.
Непосредственных анализов того, какие зольные элементы, в каком количестве и в какой последовательности отщепляются из разлагающегося перегнойного комплекса, мы не имеем. Составить об этом общее суммарное представление мы можем лишь на основании умозрительных предпосылок, исходя из того общего соображения, что при аналогичных процессах — например, при сжигании органических остатков — из последних должны выпадать в том или другом количестве зольные вещества, или же на основании обычного учета выделяющегося при описываемых процессах углекислого газа, количество которого укажет нам, как вообще быстро идут в исследуемом материале процессы распада; но и тот и другой путь не дает нам возможности глубже проникнуть в течение самого процесса минерализации.
Прибавим к сказанному, что все те многочисленные опыты, которые касались учета выделяющегося при разложении углекислого газа, велись притом не с перегнойным комплексом в тесном смысле этого слова, а с такими смесями, как торфяной порошок, навозная масса и т. п.
Целый ряд побочных соображений вынуждает нас тем не менее признать, что процесс разложения почвенного гумуса и связанный с ним процесс «выпадения» зольных элементов должны совершаться в природной обстановке, вообще говоря, очень медленно. На это указывают исследования Wollny. Изучая вопрос о том, как отражается на интенсивности процессов разложения органических веществ степень их разложенности, упомянутый исследователь констатировал между прочим тот факт, что количество выделяющейся при этих опытах углекислоты было тем меньше, чем с более разложившимся материалом пришлось иметь дело. Так, количество CO2 в 1000 объемах прошедшего через исследуемый материал воздуха было:
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

То же явление хорошо иллюстрируется и опытами того же исследователя с торфом, взятым из различных глубин (а следовательно, различных стадий разложения); так, количество CO3 в 1000 объемах прошедшего воздуха было:
Значение органических веществ почвы как косвенного фактора в жизни культурных растений

Исследования С. Кравкова, касавшиеся учета тех минеральных соединений, которые отщепляются из различных растительных остатков при различных стадиях их разложения, также показали, что этот процесс «выпадения» зольных элементов, выражаясь в очень интенсивной форме у объектов свежих, с течением времени и с развитием разложения принимал формы все более угнетенные.
Исходя из этих данных, мы должны заключить, что процессы разложения (а следовательно, и минерализации) того сложного комплекса, который именуется почвенным гумусом и который является, как нам уже известно, весьма глубоко зашедшей стадией разложения органического вещества, должны, по-видимому, протекать в природной обстановке весьма медленно и постепенно.
Указанное обстоятельство нисколько, однако, не умаляет громадного значения почвенного перегноя как именно запасного источника минеральных питательных веществ для культурных растений. Скорее наоборот: в этой постепенности и медленности отщепления зольных элементов надо видеть гарантию от возможного, в противном случае, быстрого обеднения и истощения почвы этими элементами при процессах вымывания атмосферными водами, снеговыми талыми водами и пр.
11. Перегнойные соединения почвы, являясь тем субстратом, из которого черпает себе пищу большинство микроорганизмов (как из мира растительного, так и Животного), обусловливают своим присутствием наличие в почве микробиологических процессов, из которых многие играют, как нам уже известно, столь важную роль в явлениях плодородия почвы.
Из всех тех микробиологических процессов, которые совершаются в почве и которые играют положительную роль в явлениях плодородия, можно отметить лишь нитрификационный процесс, для которого присутствие органических соединений в питательном субстрате является не только не необходимым, но иногда и вредным (Виноградский, Омелянский); однако некоторые исследования дают нам указания на то, что почвенный гумус к таковым соединениям, вредно отражающимся на ходе данного процесса, не относится (А. Ключарев, Muntz и др.), а по данным некоторых исследователей (Fischer), действует в природных условиях на этот процесс даже и благоприятным образом. Что касается других бактерий, то на основании целого ряда работ необходимо отметить весьма благоприятное действие на них перегнойных веществ. Так, Krzemieniewska нашла, что «гуминовая кислота», выделенная из почвы, в сильной степени способствует накоплению азота в питательных растворах, где развивались культуры Azotobacter; Remy и Rosing нашли, что на 1 кг почвы, содержавшей 0,8—0,9% гумуса, было фиксировано 12,2 мг азота, тогда как на 1 кг почвы с содержанием 2—3% гумуса — 38,6 мг. Fischer подметил, что разложение пептона бaктepиями в присутствии «гуминовой кислоты» идет значительно энергичнее. Dzierbicki наблюдал благоприятное действие перегнойных веществ на процессы спиртового брожения, Christensen — на процессы брожения мочевины и пр.
Кроме всего сказанного, необходимо еще отметить, что перегнойные вещества, улучшая, как мы видели выше, водные и тепловые свойства почвы (а также ее аэрацию), тем самым косвенным образом создают весьма благоприятные условия для жизнедеятельности бактерий.
12. Некоторые компоненты перегнойных веществ (например, «гуминовые» соединения) способствуют более легкому проникновению вклетки корневой системы растений минеральных питательных солей.
На основании работ Lieske (а также Bottomley и др.), «гуминовые» вещества вызывают раздражение клеточек высших растений с последующим набуханием их стенок — аналогично тому, что еще раньше было установлено по отношению к микроорганизмам (дрожжевым грибкам, бактериям). В опытах Lieske прибавление к питательному для растений раствору, например, гуммата аммония, сопровождалось усиленным поступлением в эти растения элементов этого раствора (особенно азотистых соединений).
Из всего вышеизложенного явствует, что если вопрос о возможности непосредственного восприятия и усвоения перегнойных веществ почвы культурными растениями не является до сих пор окончательно разъясненным, то значение этих веществ как косвенного фактора в жизни растений не подлежит сомнению: присутствие их в почве обусловливает собой наличие в последней ряда таких явлений физического, химического, физико-химического и биологического порядка, которые не могут не отражаться самым благоприятным образом на росте и развитии культурных растений.
Ta прочная репутация, которая уже издавна установилась за темноокрашенными перегнойными соединениями почвы среди практиков — земледельцев, видевших в них один из главнейших факторов плодородия последней, находит себе в современной агрономической науке полное, таким образом, обоснование.
В условиях реконструируемого сейчас нашего сельского хозяйства вопрос об органическом веществе почв приобретает исключительный интерес и значение, главным образом в связи с выдвинутой проблемой осеверения земледелия. Как известно, наша северная подзолистая (а частью и тундровая) зона, ограничивавшаяся до сих пор низкими урожаями, привыкшая к доле «потребляющей», но не «производящей» зоны, ныне призвана к решению новой, ответственнейшей задачи — так переконструироваться, чтобы принять в себя ряд новых, производимых до сих пор лишь в более южных районах культур, и так поднять свою урожайность, чтобы заслужить себе новое наименование — зоны «производящей».
При разрешении и осуществлении этой громадной проблемы почвоведению придется играть, несомненно, первенствующую роль, ибо без предварительной «реконструкции» тех почв, с которыми приходится иметь в подзолистой зоне дело (и в первую очередь в сторону именно обогащения их органическим веществом), разрешение этой проблемы будет «беспочвенным» и в прямом и в переносном смысле.
Ниже мы к этому вопросу еще вернемся, после того как ознакомимся с теми своеобразными свойствами, которыми обладает органическое вещество наших северных почв, из которых одни (а именно почвы подзолистого типа) нуждаются в искусственном обогащении органическими веществами и в закреплении последних, а по отношению к другим (почвам торфяноболотным) мы должны изыскать такие приемы, помощью которых можно было бы интенсифицировать и направлять в желательную сторону процессы разложения уже имеющихся в них громадных запасов инертного органического вещества.