Новости
09.12.2016


08.12.2016


08.12.2016


08.12.2016


07.12.2016


19.05.2015

Зачатки того правильного взгляда, что минеральные вещества являются главным и непосредственным источником питания культурных растений, мы видим в исследованиях знаменитого французского ученого В. Pаlissу, относящихся еще к середине XVI века Аналогичные взгляды высказаны были много позднее английским ботаником Woodward, Hales (в конце XVII века) и пр. «К сожалению, позднейшие физиологи не сделали правильных заключений и выводов из мнений упомянутых сейчас своих предшественников, и целые десятилетия прошли в бесплодных блужданиях физиологической мысли» (Sachs, «История ботаники»). И только позднейшие работы Ingenhouse, Senebiеr, Sprengеl, многосторонние исследования Saussure и др., классические по постановке опыты выращивания растений в искусственных «почвах» Wiegmann и Polstorff (в прокаленном песке и в обрезках платиновой проволоки, с примесью различных минеральных соединений) дали, наконец, совершенно ясный и определенный ответ на вопрос о значении в жизни растений минеральных веществ почвы.
Взгляд на эти последние как на главный и непосредственный источник питания растений нашел себе особенно яркое и определенное выражение в работах Liebig, который в книге «Химия в приложении к земледелию и физиологии растений» мастерски воспользовался всем тем богатым экспериментальным материалом, который был накоплен его предшественниками, сделал попытку свести к абсурду все положения «гумусовой теории» питания растений и выдвинул с особенной выпуклостью положение, что для питания культурных растений могут служить единственно одни лишь минеральные вещества почвы («минеральная теория питания растений»); что же касается почвенного перегноя, то он, согласно Liebig, является полезным лишь как источник зольных веществ, выпадающих из него при процессах его разложения, и как постоянный источник углекислоты в почве, ускоряющей процессы выветривания почвенных минералов. Вот основные положения Liebig, взгляды которого оставили такой заметный след в истории развития агрономической науки:
Пищею для всех зеленых растений служат лишь неорганические вещества. Углекислота, аммиак, вода, фосфорная, серная и кремневая кислоты, известь, магнезия, калий, натрий, железо — cуть вещества, которыми живет растение. Все эти вещества берутся растениями из почвы, кроме углекислоты, которая воспринимается листьями из воздуха, и аммиака (углекислого), который всегда также содержится в атмосфере в достаточном количестве, откуда он и поглощается растениями (почему Liebig и считал, что употребление азотистых удобрений есть расход непроизводительный).
Навоз и другие органические удобрения действуют на жизнь растения не органическими веществами, в них заключающимися, но посредством веществ, происходящих от их разложения, т. е. посредством углекислоты, образующейся из их углерода, аммиака (или азотной кислоты), производимого азотом, и посредством различных зольных элементов, отщепляющихся от них во время этих процессов. С этой точки зрения органические удобрения, состоящие из растительных или животных веществ, могут быть заменены теми неорганическими веществами, на которые они распадаются, оставаясь в почве.
Признавая таким образом за минеральными веществами почвы первостепенную важность в деле питания растений, Liebig подразделил все сельскохозяйственные растения на три группы, судя по преобладающему количеству в их составе тех или других минеральных веществ, а именно: на 1) поташные, в золе которых преобладают растворимые щелочные соли (картофель, свекловица, турнепс и др.), 2) известковые, в золе которых преобладают соли кальция (клевер, бобы, горох, табак), и 3) кремнеземистые, в золе которых много кремниевой кислоты (хлебные злаки). Всякое растение отнимает у почвы преимущественно то вещество, которое преобладает в его составе; отсюда ясно, почему однообразная культура ведет к уменьшению урожая, а плодосменные севообороты, наоборот, являются лучшим приемом сохранения производительных сил почвы.
Однако ни плодосменом, ни какими-либо другими средствами, с точки зрения Либиховской теории, нельзя совершенно избежать истощения почвы. Вопреки А. Thaer, Liebig доказывал, что все растения без исключения истощают почву: «... не может быть таких растений, которые бы улучшали почву, делали бы ее богаче и плодороднее для растений другого рода». Таким образом, если постоянно возделывать на почве растения, не возвращая ей тех веществ, которые отняты у нее предыдущей культурой, то должно, наконец, наступить время, когда она не будет в состоянии доставлять эти вещества новым растениям, и она окажется совершенно истощенной и неспособной производить даже сорные травы. Избежать совершенно такого истощения нет возможности, но отдалить его срок — во власти человека. Средство к этому одно — строго установить равновесие между истощением почвы и возвратом ей питательных веществ в удобрении. Каждый фунт питательного вещества, проданный на сторону в виде тех или других сельскохозяйственных продуктов, должен быть уравновешен соответствующим фунтом того же питательного вещества в удобрении («теория возврата»). Без такого возврата происходит лишь расхищение почвенного богатства, которое грозит в будущем полным разорением. Всякая система земледелия, не основанная на этой теории возврата, есть система хищническая, при которой сельские работники живут на счет того капитала, который заключается в почве. «Уничтожение производительности полей расхищающим хозяйством положило конец и римскому и испанскому всесветному государству». Такой же способ ведения сельского хозяйства в Персии, Италии и других государствах грозит и этим странам полным бесплодием их земли. Liebig стыдил Европу, указывая на Японию и Китай, где «основное правило хозяйства состоит в полном возврате, в виде снятых плодов, всех взятых из почвы питательных для растения веществ».
В те основные положения, которых придерживался Liebign которые изложены выше, был внесен последующими исследователями и работами ряд существенных коррективов. Так, изысканиями Boussingault, Lawes и Gilbert, Schultz, Brunchorst, Berthеlot и классическими исследованиями Hellriegel был установлен, с одной стороны, совершенно определенно тот факт, что атмосферный азот в свободной форме высшим растениям недоступен и что последние могут воспринимать его лишь из почвы в связанном виде своими корнями. (Этим фактом, таким образом, в противность Liebig, как бы подчеркивалась вся важность и необходимость внесения в почву азотсодержащих удобрений.) С другой стороны, упомянутыми выше исследованиями с несомненностью был констатирован и тот неожиданный факт, что бобовые растения, в случае поселения на их корнях особых микроорганизмов («клубеньковых» бактерий), делаются как бы «исключением» из общего правила и становятся тогда способными использовать атмосферный азот, нисколько не нуждаясь в связанных формах его, имеющихся в почве.
Существенные коррективы внесены были позднее и в те односторонние взгляды, которых придерживался Liebig по отношению к перегнойным веществам почвы. Мы видели выше, что многочисленными работами выяснена не только многообразная косвенная роль этих веществ в явлениях плодородия почвы, но что намечаются возможности для высших растений и непосредственно использовать эти вещества в качестве питательного для себя материала.
Наконец, необходимо отметить, что и теория возврата, с такой горячностью проповедывавшаяся Liebig, встретила целый ряд веских возражений как со стороны натуралистов (Stockhardt, Wolff, Лясковский и др.), так и со стороны представителей экономических наук (Drechsler, Mayer, Людоговский и др.). Совершенно правильные были сделаны при этом указания, что, внося то или иное удобрение, мы не должны руководствоваться тем, что мы отняли от почвы предыдущим урожаем, а должны, наоборот, отнять последующим урожаем от удобрения все то, что с ним внесли; в противном случае мы рискуем вести в своем хозяйстве экономически невыгодные или даже убыточные приемы.
Необходимо, кроме того, подчеркнуть, что в основе «теории возврата» лежит вообще абсурдная мысль о беспомощности и пассивности человека, заботящегося только о том, чтобы поддержать известный status quo в эксплуатируемой им почве, а не стремящегося всеми доступными ему средствами повышать производительные силы этой последней. В своем «Введении» мы уже указывали, что приемами химизации, механической обработки почв, и пр. мы можем в корне реконструировать весь почвообразовательный процесс, лишь бы мы сумели использовать для того данные науки и техники. По этому вопросу весьма ценные соображения были высказаны еще в 1880 г. покойным Д.И. Менделеевым («Лекции земледельческой химии»): «Наивные рассуждения доходили до того, что корили судьбою детей; пугали, что беспечное обращение с почвою затрагивает вопрос о существовании дальнейших поколений. Взгляд этот, однако, совершенно ошибочен, и, приступая к хозяйству, надо прежде всего от него отрешиться. Понятно, с каждым пудом сена уносится часть зольных веществ из почвы и что чем больше брать, тем быстрее наступит и истощение. Ho ведь, по закону вечности вещества, ничто в природе не пропадает. Пускай будет все снято с поля и не введено обратно; пускай даже все попадет в море, то и там оно не пропало: придет время, можно будет достать и оттуда. Нельзя же ради поклонения учению о хищничестве допускать удобрение, если оно не дает выгоды. Для того-то и ведется хозяйство, чтобы пользоваться его результатами. Придет дальнейшее истощение — станут добывать и из моря, и из города; все взятое опять возвратится на то же поле. Общее важнее частного. Сторонники учения о хищническом хозяйстве берут предмет очень узко: следует смотреть гораздо шире — с более общей точки зрения».
Физиологическая необходимость именно минеральных веществ почвы в процессах питания растений была окончательно установлена упомянутыми выше работами Wiegmann и Polstorff, а также последующими исследованиями Salm-Horstmar, культивировавшего растения в раздробленном горном хрустале, а также в полученном путем обугливания тростникового сахара угле с примесью раствора тех веществ, значение которых изучалось, а также Hellriegel, Sachs, Knop и мн. др., широко использовавших при решении этого вопроса метод выращивания растений в воде и в прокаленном песке с прибавлением к ним тех или других минеральных солей.
Применяя, далее, в этих опытах метод последовательного исключения то тех, то других элементов и наблюдая за тем, как реагирует исследуемое растение на отсутствие какого-нибудь из них, удалось подойти ближе и к выяснению физиологической роли этих элементов, чем, конечно, еще прочнее утверждались основные положения «минеральной теории питания» растений, установленные, как мы видели,, еще работами Ingenhouse, Senebier, Sprengel, Saussurе и др.
Вопрос о той физиологической роли, которую играют в жизни культурных растений различные элементы, встречающиеся в почве, представляет собою, помимо громадного теоретического интереса, также весьма большое сельскохозяйственное значение, ибо правильное освещение его сможет дать нам в руки возможность, применяя и комбинируя те или другие химические удобрения, развивать в культивируемом растении те или другие функции его жизни, содействовать наибольшей работе то одних, то других органов, способствовать накоплению в них то тех, то других необходимых для нас органических веществ и пр.
К сожалению, необходимо отметить, что, несмотря на чрезвычайно большой и теоретический и практический интерес, представляемый этим вопросом, последний, как мы сейчас увидим, еще очень далек от своего окончательного разрешения.