Новости
07.12.2016


07.12.2016


07.12.2016


06.12.2016


06.12.2016


19.05.2015

Как нам уже известно, согласно гипотезе, высказанной впервые Russel и Hutchinson, в лице Protozoa мы должны видеть как бы злейших врагов сельского хозяйства. Сильное размножение их в почве может, на основании этих исследований, сыграть иногда нежелательную роль в жизни культурных растений, тормозя, а иногда и совершенно прекращая те бактериальные процессы, результатом которых является, как мы знаем, накопление в почвах питательных веществ в удобоусвояемой для растений форме (так, например, в опытах названных ученых процесс аммонизации, т. е. процесс превращения азота сложных органических веществ в азот аммиака — процесс почти исключительно бактериальный, совершенно угнетался при наличии в почве обильной микрофауны). Принимая же во внимание, что для нормальной жизнедеятельности животных микроорганизмов требуется наличие в почве приблизительно тех же условий температуры, влажности и аэрации, каковые являются оптимальными и для бактериальной флоры, получается как бы безвыходный оборот: стремясь соответствующей обработкой почвы, ее удобрением и пр. создать возможно наилучшие условия для жизнедеятельности бактерий, мы тем самым способствуем более интенсивному развитию и размножению и тех существ, которые пожирают этих бактерий. Рождается, таким образом, казалось бы, неразрешимый практически вопрос; каким образом мы можем убить микроскопических животных, не затрагивая благополучия других микроскопических существ, а именно бактерий? В настоящее время мы имеем ряд исследований, которые убеждают нас, что вопрос этот не неразрешим, и которые вместе с тем указывают, что в качестве способов, могущих разрешить данную трудную задачу, могут служить следующие мероприятия.
Во-первых, частичная и быстротечная стерилизация почвы летучими антисептиками (формальдегид, сероуглерод, хлороформ, бензин, эфир и т. п.). При такой быстротечной стерилизации простейшие животные погибают, даже находясь в стадии цист, а бактериальная флора, испытывая первоначально угнетающее действие такого антисептика, вскоре оправляется и получает в силу отсутствия Protozoa благоприятные условия для своего дальнейшего интенсивного развития. Опыты Russel и Hutchinson дают нам в этом отношении целый ряд убедительных доказательств.
Так, в одной обследованной ими почве, подвергнутой воздействию сероуглерода, найдено было в начале опыта всего 2 млн. бактерий на 1 г сухой почвы (= первоначальное угнетающее действие CS2), но уже через 15 дней их оказалось там 17 млн., через 1 мес. — 53 млн., а через 2 мес. — 121 млн. В то же самое время в почве, не обработанной сероуглеродом, развитие бактерий было угнетено: хотя в начале опыта их было 27 млн., но через 15 дней количество их упало до 1 млн., через 1 мес. количество это не возросло и только через 2 мес. повысилось (до 45 млн. на 1 г почвы).
Аналогичная картина была констатирована и на других почвах при обработке их толуолом, крезолом, хлоркрезолом и другими производными бензола.
Интересно отметить, что прививка к почве, первоначально подвергнутой такой частичной стерилизации, небольшого количества почвы нестерилизованной вела к подавлению развития и размножения бактерий.
Между прочим нельзя не указать на удачные попытки «излечить» таким путем «утомленную» почву из парников и оранжерей, в которой предварительное микроскопическое исследование показало огромное количество простейших (Russel, Golding, Mc-Lennann др.). К таким же результатам привела частичная стерилизация и почв «утомленных» — под влиянием орошения сточными водами, весьма богатыми простейшими, причем урожаи поднимались на 200—250%.
О благотворном влиянии на плодородие почвы такой частичной стерилизации имелось и в прежнее время довольно много указаний; упомянем хотя бы исследования Laurent, Слезкина, Girard и др. Из более новых укажем на исследования М. Егорова, а также Скальского, показавшего между прочим, что хлороформирование почвы влечет за собою весьма большое повышение урожая с одновременным сильным развитием в такой почве бактериальной флоры. Skinner в последней своей работе показал, что частичная стерилизация почвы летучими антисептиками влечет за собою повышение содержания в почве аммиачных соединений, угольной кислоты, сильнейшее подавление количества Protozoa, стимуляцию развития бактериальной флоры (быстро следующую за кратковременным предварительным подавлением ее жизнедеятельности) и пр. В результате всех отмеченных явлений наблюдалось резкое повышение урожая культивируемых на такой почве растений. Из неорганических антисептиков упомянем хлор, давший в опытах Pунова и Измаильского весьма сильное повышение урожая (овса с викой), сернистый кальций (особенно в смеси с нафталином), предложенный Truffault и Бессоновым, и мышьяковистокислый натрий (Stewart, Smith) и др.
Все упомянутые выше вещества, употребляемые в целях частичной стерилизации почв, давали в опытах названных нами ученых иногда чрезвычайно резкое повышение урожаев, каковой эффект ставился в связь обычно с производимым при этом изменением микробиологического состава изучаемых почв в сторону умерщвления упомянутыми антисептиками протозойной фауны.
В некоторых случаях это, вероятно, и имеет место. Однако обобщать отмеченные явления ни в коем случае нельзя, ибо благотворное влияние некоторых антисептиков на плодородие почв ближе и естественнее поставить в связь с претерпеваемыми при этом со стороны испытуемых почв изменениями чисто физико-химического порядка (см. ниже).
Во-вторых, предварительное просушивание почвы. Есть ряд показаний, что такая предварительная обработка почвы не является губительной для бактерий, но влечет за собою гибель простейших, в силу чего первые получают тогда более благоприятные условия для своей жизнедеятельности. Russel и Hutchinson нашли следующее количество бактерий (в миллионах на 1 г) в почве, непросушенной и предварительно высушенной (путем нагревания до 65°):

Агрономическое значение деятельности почвенных Protozoa

Самый факт благотворного влияния высушивания почвы на ее биологические свойства отмечается многими исследователями. Так, Heinze наблюдал, что высохшая почва обладает при внесении в различные субстраты большею сбраживающею способностью, чем почва сырая (указание на более энергичную деятельность микробов). Исследования Ritter, Rahn и др. показали, что высушенная почва значительно более активна, чем непросушенная. К. Гедройц показал, что почва, сохранявшаяся долгое время в воздушно-сухом состоянии, очень сильно повышала урожайность. Таблица наглядно это иллюстрирует.
Агрономическое значение деятельности почвенных Protozoa

Таким образом, на образце, например, 1903 г. (в отсутствии азотистого удобрения) урожай овса увеличился с 21,6 г (опыт 1904 г.) до 58,1 г (опыты 1909 г.), т. е. почти в три раза; а урожай льна с 16,4 г. до 41,6 г., т. е. в 2,5 раза, и т. д. Еще резче представляется увеличение химического плодородия почвы под влиянием ее высушивания, если мы сравним между собою количества азота и фосфорной кислоты, взятые урожаем овса и льна из образца льна присылки 1903 г. — в начале ее хранения и в год наивысших урожаев. Так, в отсутствии азотистого удобрения овес извлек из почвы в 1904 г. — 0,131 г N, в 1909 г. — 0,427 г; лен: в 1904 г. —0,114 г N, в 1909 г. — 0,462 г. В отсутствии фосфорнокислого удобрения овес извлек из почвы в 1904 г. — 0,036 г P2O5, а в 1907 г. — 0,163 г; лен; в 1904 г. — 0,023 г P2O5, в 1907 г. — 0,176 г и т. д.
Химическое обследование почвы показало, что шестимесячное лежание в воздушно-сухом состоянии сопровождалось увеличением содержания уксуснорастворимой фосфорной кислоты почти в два раза; то же наблюдалось, только в меньшей степени, и по отношению к лимоннорастворимой фосфорной кислоте.
Опыты Budden показали, что предварительное просушивание почвы ведет за собою увеличение в ней количества аммиака и нитратов и т. д. Обширные исследования над влиянием высушивания почвы на ее плодородие произведены были А. Лебедянцевым. Констатировав тот факт, что соединения азота и фосфора, находящиеся в почве, делаются значительно более доступными растениям после ее высушивания, упомянутый исследователь показал, что 1) растения на подвергнутой высушиванию почве уносят с собой в силу этого значительно большие абсолютные количества азота и фосфора, чем растения, выросшие на непросушенной почве (иногда в 3—4 раза); 2) что высушивание почвы оказывает на химизм ее очень длительное последействие; 3) что высушенная почва отличается при этом от не подвергнутой высушиванию более энергичным накоплением нитратов, развивающимся постепенно в течение всего опыта; 4) что содержание и фосфорной кислоты, как воднорастворимой, так и уксуснорастворимой, сильно повышается в предварительно просушенной почве; 5) что интенсивность выделения углекислоты из почвы, подвергнутой высушиванию, также оказывается резко повышенной, и т. д.
Непосредственные наблюдения над ростом растений в условиях вегетационных и полевых опытов показали, что предварительное подсушивание почвы чрезвычайно резко отражается на их урожае. Так, в одном из таких опытов просушивание почвы равнялось по своему действию на растения (например, на гречиху) полному удобрению, в другом опыте увеличение урожая (овса) достигало при этом 200% и т. д.
Повышение плодородия почвы путем предварительного ее подсушивания было констатировано А. Лебедянцевым по отношению ко всем обследованным им почвенным представителям (слабо и сильно деградированный чернозем, темнокоричневая почва, и серая лесная почва).
В-третьих, предварительное промораживание почвы. Есть наблюдения (Е. Hаrdеr и др.), что количество бактерий в почве после такой предварительной ее обработки очень сильно повышалось. В этих исследованиях мы опять-таки не можем не видеть подтверждения (правда, косвенного характера, что, впрочем, относится и ко всем выше-упомянутым работам) того предположения, что при этих манипуляциях простейшие, как более нежные организмы, быть может, погибают и тем самым создают более благоприятную обстановку для развития бактерий и для проявления ими более интенсивной деятельности.
Конечно, говорить о том, что все описанные способы обработки почвы (высушивание ее, частичная стерилизация антисептиками, промораживание) только потому повышают урожай культивируемых растений, что при этом умерщвляются простейшие животные и усиливается, как результат этого, жизнедеятельность бактерий, ни в коем случае нельзя. Факты повышения урожая, наблюдаемые при этих операциях, могут найти себе достаточное объяснение в целом ряде и чисто физико-химических явлений, совершающихся при этом в почве. Так, факты повышения химического плодородия почвы при обработке последней сероуглеродом и т. п. могут найти себе объяснение в совершающемся при этом растворении органических веществ, обволакивающих минеральные соединения почвы, каковые в таком случае делаются более доступными для корневой системы растений; а может быть, здесь замешано коагулирующее действие сероуглерода на отрицательно заряженные золи почвы, сопровождающееся освобождением тех минеральных соединений, которые были до того в адсорбтивно-поглощенном этими золями состоянии, и т. п. Аналогичный эффект повышения плодородия почвы наблюдается и при применении других водоотнимающих от коллоидальных комплексов реактивов — алкоголя, глицерина и др. (Ehrenber g). Став на эту точку зрения, легко себе объяснить и воздействие на почву высушивания, промораживания и т. п.
Что повышение плодородия почвы при высушивании последней или промораживании часто находит себе объяснение именно в своеобразных превращениях, претерпеваемых при этом почвенными золями, а не в явлениях, связанных с жизнедеятельностью Protozoa, видно между прочим из исследований Таске (Бременская опытная станция), который изучал воздействие высушивания на болотные почвы, лишенные в силу их кислой реакции микроскопического населения. Оказалось, что высушивание это сопровождалось тем не менее весьма резким повышением растворимости фосфорной кислоты и калия. Следующая таблица иллюстрирует это положение (на 100 г сухой почвы):
Агрономическое значение деятельности почвенных Protozoa

Аналогичный эффект вызывается действием на почву паров воды, промораживанием ее и пр.; и в данном случае упомянутые исследователи объясняют наблюдаемый при этих операциях факт повышения растворимости составных частей почвы и связанного с ними повышения плодородия последней именно освобождением при этом минеральных веществ, которые до того времени были в адсорбтивно-поглощенном золями состоянии.
Heinze, Moritz, Scherpe и др. объясняют благотворное в частности влияние обработки почвы сероуглеродом тем, что вещество это путем окисления может превращаться в почве в серную кислоту, которая затем и действует растворяющим образом на нерастворимые составные части почвы.
Heinze, кроме того, допускает «возбуждающее» действие сероуглерода на азотфиксирующие, нитрифицирующие и другие бактерии. По мнению А.М. Егорова и др., благотворное влияние сероуглерода объясняется между прочим и непосредственным «раздражающим» действием этого вещества на растения; Smolik указывает, что нагревание почвы до 50—150° уменьшает общую поверхность частиц на 50%, что влечет за собою понижение ее адсорбционной способности и, следовательно, переход большего количества питательных веществ в раствор. Puri и Keen также доказали, что высушивание почвы влечет за собою уменьшение степени ее дисперсности и т. д.
Таким образом, все описанные выше факты повышения урожаев, наблюдаемые при просушивании почвы, ее промораживании, частичной стерилизации и др., находят себе достаточное объяснение в целом ряде и чисто физико-химических явлений, совершающихся при этом в почве. Ho, во всяком случае, тот новый фактор плодородия почвы, который выдвинут работами американских ученых, не может быть игнорируем при обсуждении тех превращений биологического характера, которые имеют место в почвенной толще. А. Лебедянцев в вышеупомянутых опытах определенно констатировал резкое усиление деятельности бактерий в предварительно просушенной почве, хотя непосредственный подсчет числа их показал, что населенность почвы, подвергнутой высушиванию, резко при этом уменьшается. Таким образом, активность бактерий в просушенной почве является повышенной, несмотря на численное при этом их уменьшение. А. Лебедянцев, обсуждая полученные данные, объясняет их, с одной стороны, фактом усиленного распада органического вещества почвы при ее высушивании, вследствие чего вещество это становится более усвояемым для бактерий, с другой — допускает возможность ослабления при подсушивании почвы все же действия «каких-то ограничивающих факторов».
Интересно прибавить к сказанному, что, по исследованиям К. Рудакова, высушивание почвы действительно резко влияет на состав почвенной микрофлоры, но только оказывается, что наибольшее развитие при этом получают плесени и актиномицеты, до опыта почти совершенно отсутствовавшие в почве. Все указывает на крайнюю неопределенность существа интересующего нас вопроса.