Развитие взглядов на питание растений до Либиха

                Развитие агрохимии в Западной  Европе

         Не входя в изложение исследований в области агрохимии

    в Западной  Европе более раннего периода,  отметим работы по

    агрохимии,  начиная  с  Х1Х столетия,  когда в лабораториях

    развернулась  работа по изучению питания  растений.

         В 1804 г.  получили известность исследования по асси-

    миляции  углерода и дыханию  растений.  Французский  ученый

    Соссюр  провел  детальный анализ золы  растений и на основа-

    нии  этих данных пришел к выводу,  что минеральные вещества

    не случайно  проникают с растение. Например, фосфорнокислая

    известь  была найдена им взоле всех  растений.

         В 1800  г.  Шрадер нашел в  проростках в 4 раза больше

    золы, чем  в семенах (причина - нечистота  условий опыта), и

    пришел  к выводу, что растения сами производят свои зольные

    вещества  посредством жизненной силы и  не нуждаются в  дос-

    тавлении  их  извне.  Для проверки этого  утверждения СОссюр

    выращивал  растения на дестиллированной  воде и нашел в  них

    минеральных  веществ столько же, сколько их было в семенах.

    Таким  образом, Соссюром были экспериментально  опровергнуты

    виталистические  представления Шрадера о питании  растений.

         На основании своих опытов  Соссюр пришел к выводу, что

    главным  источником углерода для растений  является атмосфе-

    ра, а  почва - источником зольных веществ.  Либих впоследс-

    твии  использовал анализы и выводы  Соссюра в качестве дово-

    дов  в пользу теории минерального  питания растений.

         В конце  ХУ111 и в начале  Х1Х столетия в Западной Ев-

    ропе  была широко распространена так   называемая  гумусовая

    теория  питания растений.  Один из  наиболее видныхъ сторон-

    ников  этой теории немецкий ученый  Тэер  говорил  о  гумусе

    следующим  образом. Плодородие почвы зависит  собственно це-

    ликом  от гумуса,  так как,  кроме   воды,  он  представляет

    единственное  вещество почвы,  могущее служить  пищей расте-

    ний.

         В то время считалось,  что  чем больше питательных ве-

    ществ  содержит растение,  тем больше  оно поглощает и гуму-

    са. Сторонниками  гумусовой  теории  минеральным  веществам

    отводилась  косвенная роль: они лишь ускоряют, по их предс-

    тавлениям,  процессы разложения органических  веществ в поч-

    ве и  переводят гумус в удобоусвояемую  для растений форму.

         Тэер и  другие  сторонники  гумусовой  теории считали

    важным  условием для поддержания плодородия  почвы  накопле-

    ние  и  сбережение в ней гумуса.  Необходимость севооборота

    обосновывалась  стремление уравновесить расход  органическо-

    го вещества с его приходом в почву.

         В гумусовой теории сочетались  верные наблюдения агро-

    номов-практиков  о  большом  значении гумуса  для плодородия

    почвы  с неверными метафизическими  представлениями  о  том,

    что  гумус  является единственным веществом почвы,  могущим

    служить  пищей для растений.

         Ряд ученых  того  времени   выступали против гумусовой

    теории. К ним относятся прежде всего  Буссенго,Шпренгель  и

    Либих.

         Буссенго (Франция) известен своими  работами  (опубли-

    кованными  в 1836-1841гг.) по физиологии,  биохимии  и агро-

    химии.  ОН установил,  что источником  углерода для растений

    служит  угленкислота воздуха.  Им было  показано также влия-

    ние  внешних условий на ассимиляцию  углерода листьями.

         Изучение особенностей  питания   животных  и  растений

    сыграл  большую роль в дальнейшем  развитии исследований  по

    азотному  питанию  растений.  Опыты   с растениями в искусс-

    твенных  условиях привели Буссенго к  разработке вегетацион-

   ного метода для изучения питания растений.

         Отвергнув гумусовую теорию питания  растений, Буссенго

    развил  так  называемую  азотную теорию.  В своем имении он

    устроил  опытную станцию с хорошо оборудованной  лаборатори-

    ей, где   занимался  исследованиями с 1836 г.  В нескольких

    севооборотах  опытного поля он провел учет  урожаев и  опре-

    делил  содержание  углерода,  азота   и золы в урожаях.  Это

    позволило  Буссенго произвести учет круговорота   веществ  в

    хозяйстве.  Он обнаружил, что накопление углерода в урожаях

    не связано  с его количеством в навозе. Особенно ценным бы-

    ло установление  того факта, что количество  азота в урожаях

    за целый  севооборот превосходит то его  количество, которое

    дается  растениями  с  навозом.  Излишек азота в урожае был

    тем  выше,  чем большее было участие  в севообороте  бобовых

    растений - клевера и люцерны.

         Таким образом,  в полевых условиях  было  установлено,

    что  бобовые  культуры  обогащают   почву азотом,  доступным

    другим растениям,  что и сказывается на повышении их  уро-

    жая,  например,  урожай  пшеницы   после клевера выше урожая

    пшеницы  после картофеля и корнеплодов.

         Буссенго высказал мнение,  что  азот, который накапли-

    вают  бобовыее,  происходит из воздуха.  Позднее он пытался

    вопроизвести  фиксацию  азота бобовыми в  вегетационных опы-

    тах  с предварительной стерилизацией  песка и сосудов. Обна-

    ружилось, что  чем более чистые условия  создавал он в опы-

    тах,  тем менее ясные получались результаты. В то время та-

    кое  явление было неясно. Теперь известно, что при стерили-

    зации  среды отсутствовал симбиоз бобовых   с  клубеньковыми

    бактериями, поэтому фиксации азота воздуха  не происходило.

         Работы Буссенго привели к установлению важного значе-

    ния  азотных удобрений в повышении  урожаев. Своими исследо-

    ваниями  Буссенго решил ряд важных  вопросов физиологии рас-

    тений,  биохимии и агрохимии.

         Немецкий ученый Шпренгель, опубликовавший  свои взгля-

    ды на питание растений в 1837-1839 гг.,  был одним из бли-

    жайших  предшественников Либиха. Шпренгель,  писал, что рас-

    тения  - из неорганических веществ, получаемых  ими из почвы

    и воздуха,  образуют тела органические  с   помощью  света,

    тепла, электричества  и влаги.  Объяснение падения урожаев

    при  непрерывной культуре он видел  в том,  что  минеральные

    вещества  необходимы  для  жизни  растений  и потому должны

    возмещаться  в почве.

         При этом  Шпренгель не отрицал  одновременного исполь-

    зования  растениями, кроме главного источника  углерода, уг-

    лекислоты  воздуха, также и перегноя почвы  корнями.

         Недостаток фактических данных  не позволил  ему  более

    четко  поставить  вопрос о значении  гумуса в питании расте-

    ний,  однако развитые Шпренгелем  представления   и  питании

    растений  имеют серьезное значение в  развитии агрохимии. 

            Из истории вопроса об азоте

         Ряд противоположностей связан  со словом азот: с одной

    стороны  -  это  нежизненный газ,  а с другой стороны - нет

    жизни  без азота,  ибо он  является  непременной  составной

    частью  белков:  азот  дает  соединения  то окисленные,  то

    восстановленные,  то кислотного ,  то щелочного   характера,

    причем, в отличие от других элементов, играет роль в жизни

    растения  способность использовать в процессах  синтеза раз-

    ные  степени окисления и восстановления,  как азотная, азо-

    тистая  и азотноватая кислоты,  аммиак  и гидроксиламин, а у

    низших  организмов -и свободный азот.  С экономической сто-

    роны  также азот является то самым  дорогим элементом,  если

    речь  идет о минеральных удобрениях, то самым дешевым, если

    иметь  в виду использование азота  бобовых.

         Историю вопроса об азоте нужно начинать,  конечно, не

    с Шульца,  а с Буссенго,  но и это  будет правильно лишь  в

    том  случае, если говорить о периоде  настоящей химии, нача-

    ло которой  положил Лавуазье.

         Но на  деле  вопрос  этот  возник еще задолго до Лаву-

    азье, во  времена алхимии и иатрохимии, хотя терминология в

    то время  была совершенно иная5 речь шла  обычно о воздушном

    начале  селитры.  Предполагалось,  что   зародыши   селитры

    (germes,oeufs) носятся в воздухе, но только  в почве проис-

   ходит инкубация и развитие зародышей и рождается драгоцен-

    ная  соль (соль земли).

        Уже Альберт Великий (Х111 столетие) в  своем  трактате

    De mirabilibus mundi (О чудесах света) говорит  о селитре.

        У авторов Х1У века встречаются   рецепты  для  очищения

    селитры  как компонента пороха ( ), а затем  ею начинают ин-

    тересоваться  как солью плодородия.  В 1540 г.  во  Франции

    был  запрещен вывоз селитры за  границу,  ее нужно было сда-

    вать  государству,  а в 1544 г.  был  издан эдикт о создании

    300 пунктов  по добыванию селитры. Для того  же времени име-

    ется  указание,  что голландские корабли  привозили  селитру

    из Индии.  Путешественники сообщали, что селитра  образуется

    в природных  условиях не только в Индии,  но в  Америке6  в

    Китае  и даже в Испании. В 1563 г.  появился трактат Бернара

    Палисси  о значении солей в земледелии Les sels vegetatifs -

    способствующие  росту соли -, где он ставит  плодородие поч-

    вы в  зависимость от содержания в  ней известных солей и го-

    ворит,  что  навоз  был бы бесполезен,  если бы не содержал