Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

Агрохимик и биохимик Д.Н. Прянишников

К истории развития основных воззрений в агрономии за истекшее столетие (1806—1906)

 

Смотрите также:

 

Биография Прянишникова

 

Почва и почвообразование

 

почвы

Почвоведение. Типы почв

 

Химия почвы

 

Биология почвы

 

Круговорот атомов в природе

 

Книги Докучаева

докучаев

 

Криогенез почв  

 

Биогеоценология

 

Геология

геология

Основы геологии

 

Геолог Ферсман

 

Советский ученый Д.Н. Прянишников, основы химизации ...

 

Черви и почвообразование

дождевые черви

 Дождевые черви

 

Вернадский. Биосфера

биосфера

 

Геохимия - химия земли

 

Гидрогеохимия. Химия воды

 

Минералогия

минералы

 

Происхождение растений

растения

 

Биология

 

Эволюция биосферы

 

растения

 

Геоботаника

  

Общая биология

общая биология

 

Мейен - Из истории растительных династий

Мейен из истории растительных династий

 

Биографии биологов, почвоведов

 

Эволюция

 

Микробиология

микробиология

 

Пособие по биологии

 

 (Актовая речь в Моск. Сел.-Хоз. Институте в 1906 г.)

 

В нынешнем году исполнилось как раз столетие с основания первой высшей сельскохозяйственной школы, именно Меглинской Академии Сельского Хозяйства, созданной авторитетнейшим в то время мыслителем и писателем по вопросам агрономии, А. Тэером, столь много способствовавшим реформированию германского сельского хозяйства.

 

Знаменитый основатель Меглинской школы различал обучение сельскому хозяйству как ремеслу, как искусству и как науке. Ремеслу обучаются механически, приобретая „подражательные навыки" в самой работе, хотя бы и без стремления к об'яснению, почему нужно делать так, а не иначе. „Искусство есть приведение в действие мысли. Хозяин, знающий земледелие как искусство, принимает от других понятия, или правила для своих действий, по одной к ним доверенности; следовательно, обучение земледелию как искусству состоит в присвоении себе чужих понятий, в изучении правил и в навыке приводить оные в исполнение". „Между тем наука земледелия не определяет ни одного положительного правила, но она раскрывает начала, по коим изыскивает возможно лучшие производства для каждого встречающегося случая, научая с точностью различать оные. Искусство исполняет данный и принятый закон; наука дает законы" Научно образованный хозяин сравнивается с мореплавателем, пользующимся картой и компасом, в противоположность несведущему пловцу-практику, боящемуся потерять из виду знакомые берега.

 

Несмотря на столь ясное разграничение этих трех родов изучения сельского хозяйства, очевидно и Тэеру и другим (немногим по числу) профессорам Меглинской школы приходилось поневоле излагать своим слушателям многое в духе искусства, а не науки, сообщать факты, устанавливать эмпирические правила, но очень часто не быть в состоянии об'яснить их; так было известно, что после клевера пшеница родится тем лучше, чем лучше рос клевер; но еще только через 80 лет дано было этому факту научное об'яснение. Первая Академия явилась раньше чем установлены были законы питания растений; если задачей высшей школы мы теперь считаем не только сообщение результатов исследования, но и ознакомления с самым методом исследования, то ясно, что во времена Тэера немногое в этом отношении могло быть дано слушателям. Большая часть фактов и приблизительных законностей были выведены из наблюдений практиков. „L'observation montre et I'experience instruit", сказал Клод-Бернар; а именно искусство экспериментировать с растениями и животными во времена Тэера еще не развилось достаточно, и часто результат опыта получал неверное толкование, да и аналитические методы были во многом неудовлетворительны

 

Это несовершенство эксперимента того времени в связи с некоторыми неправильными выводами из наблюдений создало условия для господства так называемой „гумусовой теории" питания растения в рассматриваемую эпоху. Обыкновенно приписывают Тэеру главную роль в создании гумусовой теории, ио не нужно забывать, что Тэер был выдающимся хозяином-организатором, но не был сам исследователем, экспериментатором по вопросам питания растений, он излагал и развивал лишь те основания, которые он мог получить от химиков и физиологов своего времени; но благодаря громадной популярности Тэера его взгляды на питание растений получили весьма широкое распространение.

 

В то время Германия переживала переходную стадию, в некоторых отношениях аналогичную той, в которой находится теперь русское сельское хозяйство; это был период упразднения трехполья и замены его плодосменом и возделываньем трав и корнеплодов, при одновременном улучшении и приемов животноводства. Тэер так много способствовал введению этих приемов как словом, так и примером, обладал такой хозяйственной опытностью, что его взгляды массой сельских хозяев принимались на веру, отсюда и его невольная роль в распространении гумусовой теории. Правда, раз взявши ее за основание, он последовательно проводил ее и формулировал, например, в таких выражениях: „Плодородие почвы зависит собственно целиком от гумуса, так как кроме воды это единственное вещество, могущее служить пищей растениям".

 

Гумус, дающий начало жизни, являлся по этому взгляду одновременно и результатом ее: „Если растение сгнивает там, где оно выросло, то количество гумуса увеличивается, так как во время жизни оно усвоило и превратило в гумус другие исходные (rohe) вещества".

На этой теории питания построена была статика Тэера: чем более питательных ') экстрактивных веществ содержит растение, тем более оно и истощает почву экстрактом гумуса; поэтому пшеница должна истощать сильнее почву, чем рожь и т. д.

 

Минеральным веществам отводилась роль косвенная: они по этой теории ускоряли процессы разложения в почве и способствовали переходу гумуса в удобоусвояемую'форму, а если и действовали на растение, то лишь „стимулирующим" образом, подобно тому как мышьяк действует на животный организм, но не в качестве прямой пищи растений.

 

Посмотрим, каким образом сложились взгляды Тэера на перегной, как на пищу растений, несмотря на то, что работы Сенебье, а позднее и Соссюра были ему известны. Нужно сказать, что хотя эти выдающиеся физиологи того времени установили, что растения способны разлагать углекислоту и усвоять ее углерод, но они не выставляли положения, что растение может обойтись только этим углеродом; а Соссюр в „Recherches Chimiques" приводит опыты с раствором гуминовых веществ и полагает, что экстракт этот поступал в растение, хотя бы в небольшом количестве, что ему, на ряду с другими растворимыми веществами почвы, принадлежит видная роль в питании растения. Рядом говорится, что большую часть   углерода растения берут из атмосферы; конечно, тогда не было данных, чтобы сказать: весь углерод берется из атмосферы. Позднее (1842) Соссюр выступил еще определеннее в защиту значения перегноя. Правда, он же выдвинул в 1804 году значение зольных веществ; но взгляды Тэера, видимо, сложились раньше появления книги Соссюра (1804), включавшей его исследования о зольных веществах.

 

В своем „Введении к изучению английского хозяйства"  Тэер излагает „минеральную теорию" своего времени и подвергает ее критике. „Утверждали,—говорит он,—что довольно земли (минеральных веществ) и воды для питания растений и их совершенного развития"; но, с прогрессом химии, обратили внимание на составные части воздуха и заключили, что углерод растением берется из углекислоты атмосферы. Тэер указывает, что последний взгляд получил поддержку в опытах Ингенауза и Сенебье, и таким образом получилось стройное об'яснение для круговорота углерода (образование углекислоты при брожении, дыхании, горении, с одной стороны, и разложение ее растением—с другой).

 

„Как ни казалась остроумной эта теория,—говорит Тэер,—но она слишком противоречила постоянному указанию опыта на пользу и неизбежность навозного удобрения, чтобы встретить значительное доверие". Она должна была сначала быть подтверждена повторными и возможно точно обставленными опытами, прежде чем мыслящий хозяин мог ее принять к руководству. Эти опыты предпринял обладавший столь славной репутацией в химии и столь дурно себя прославивший во время французской революции Гассенфрац".

 

Далее описываются результаты водных культур Гассенфраца, который определял углерод в семенах, луковицах, с одной стороны, и в полученных из них растениях—с другой; он всегда находил в растениях меньше углерода, чем в семенах и луковицах, и не мог довести растений до плодоношения.

 

Для нас совершенно понятно, что растения Гассенфраца никогда не давали плодов, а останавливались в росте дойдя до цветения; его культуры не были нормальны; иное трудно было бы и представить, так как в то время не было известно, какие именно „землистые вещества" необходимы растению но Гассенфрац (а за ним и Тэер) заключил иное, а именно, что нужно дать корням растений в качестве источника углерода органическое вещество (и опыт как-будто подтверждал их заключение, так как вместе с перегноем вносились азот и зольные вещества, необходимые для растений, действие приписывалось самому органическому веществу).

 

Итак, заключает Тэер, мы возвращаемся к старому верованью сельских хозяев, что плодоношение главным образом зависит от удобрения...

 

Нерасчлененность понятий, недостаточное знание состава перегноя (игнорирование его азота и золы) и несовершенство эксперимента приводило к неправильным заключениям не только Гассенфраца, но и других химиков того времени, как Einhof, Hermbstadt и даже Davy и Вег- zelius. По Einhof'y только органические вещества доставляют пищу растениям, а минеральные только являются средством для ее восприятия. Hermabstadt называет экстрактивное вещество (также „Seifenstoff") настоящей пищей растения  .

 

Если погрешности, сделанные в одну сторону, вызывали преувеличенные представления о значении перегноя, то, с другой стороны, то же несовершенство опыта и анализа дало повод отрицать значение зольных веществ и даже утверждать, что растение способно превращать основание одно в другое или вновь их создавать при помощи жизненной силы; так гласил известный ответ Шрадера в 1800 г. на тему Берлинской Академии; но и самая постановка вопроса допускала такое его решение что весьма характерно  .

 

Опыты, подобные Шрадеровским, давали повод Тэеру   относиться критически к другой стороне минеральной теории, вопросу о зольном питании, сторонником которого в конце XVIII века являлся Riickert  .

 

Тэер так излагает его взгляды: „Различные земли нужны для питания растения сами по себе (materiell)... Каждое растение требует особого состава почвы, на которой оно наилучше удается. Если, например, в зольных частях растения содержится 30% глинозема, 66% извести и 4% кремне- кислоты (по Рюккерту, это имеет место для картофеля), то оно будет хорошо родиться только на почве, которая в составе своем имеет приблизительно те же отношения".

 

„Отсюда происходит, что некоторые растения, при многолетней культуре без перерыва, очень истощают поле и более на нем не родятся, тогда как другие, требующие меньше потребленной первыми составной части, все еще удаются на том же поле. Так как абсолютное количество и отношение различных земель в почве и в урожае можно определить, то можно рассчитать, когда данное поле будет истощено. Однако можно устранить это истощение с помощью такого удобрения, которое содержит преимущественно недостающее вещество (Erdart). Поэтому разные растения требуют разных удобрений" и т. д.

 

Эта теория истощения, столь близкая по мысли к Либиховской !, даже со включением закона minimum'a, создана была Riickert'oM в эпоху господства учения о флогистоне, и хотя автор ее исследовал состав урожая 43 растений (именно зольной части), но все - таки представления о количественном составе золы и почвы не были достаточно детализированы в то время, чтобы Riickert мог убедиться из своих анализов, что в его представлениях было верного. Возражения Тэера частью касаются фактической стороны (он оспаривает количественные нормы Рюккерта), а частью он пользуется именно работой Шрадера, чтоб противопоставить Riickert'y утверждение не только возможности замены одного основания другим, а даже создания зольных веществ в растении из других элементов '.

 

Через 6 лет после того как Тэер изложил свои взгляды на питание растений и на вопросы удобрения в книге об английском хозяйстве, вышло замечательное для своей эпохи сочинение Соссюра „Recherches chimiques sur la vegetation", выдающееся по строгости мысли и по стремлению к точности в эксперименте, затрагивающее и вопросы газообмена, и вопросы зольного питания; в книге приведено 76 анализов золы различных растений, и главные выводы по этому последнему вопросу даются такие:

 

„Многие авторы полагали, что минеральные вещества, находящиеся в растениях, случайного происхождения, и совсем не нужны для их существования, так как содержание их очень невелико. Это мнение, конечно, верное для веществ, которые не всегда встречаются в данном растении, вовсе не относится к веществам, постоянно встречающимся. Их малое количество не служило указанием их бесполезности. Фосфат извести, содержимый в теле животного, не составляет, быть может, более пяти сотых от его веса; никто не сомневается однако, что эта соль существенна для построения костей. Я нашел эту соль в золе всех растений, где только ее искал, и мы не имеем никакого основания утверждать, что растения могут обходиться без нее" (стр. 261).

 

Мнение о том, что зольные вещества создаются растениями, Соссюр называет абсурдным (284), но насколько при тогдашних аналитических средствах легко было впасть в погрешность в этом отношении, видно из описания его опыта на стр. 306: семена бобов содержали 2,601 gr. золы, а вырощенные из них растения (культура в дистиллированной воде) содержали 3,025 gr. золы. Соссюр об'ясняет этот избыток случайными причинами (нечистота дистиллированной воды, пыль из атмосферы). Таким образом мы имеем уже у Соссюра попытку экспериментальным путем опровергнуть заключение Шрадера (который нашел в своих ржаных растениях вчетверо более золы, нежели в семенах). Более совершенный опыт произведен был лишь в 1842 году (Вигманом и Польсторфом).

 

Итак, в вопросе о минеральных веществах Соссюр имел в сущности уже тот самый аналитический базис, которым располагал и Либих; но факты Соссюра не были использованы его современниками для создания основ учения об удобрении на началах минерального питания. Соссюр, сам давший ряд точных опытов по вопросу об ассимиляции углерода из углекислоты, придавал этому процессу, конечно, доминирующее значение; но на ряду с этим он все-таки приписывал большое значение в питании растений и вытяжке из перегноя; напр., на стр. 171 „Recherches" читаем: „Если количество экстракта, которое должен содержать перегной для поддержания хорошего роста, не должно быть слишком большим, то оно не должно быть и слишком малым". То же на стр. 163 также говорится о перегное в таких выражениях, что ему можно придать значение пищи, пригодной для всех растений. На стр. 175 читаем: „Мн0гие авторы думали, что растения создают сами те соли, которые в них содержатся, потому что зола перегноя, встречающегося в природе, больш ей частью не отдает солей кипящей воде; но это заключение преждевременно". Далее Соссюр, ни слова не говоря о том, что соли могут восприниматься и независимо от перегноя, переходит к доказательству, что перегной всегда содержит соли щелочей. Отчасти в этом можно видеть разгадку того значения, которое Соссюр придавал перегною: „Растворимые части (соки) перегноя обусловливают в известной пропорции его плодородие: э их золе содержатся все элементы золы растений" (185 стр.). Этот взгляд весьма напоминает позднейшую органо-минералъндю теорию Грандо, по которой органическое вещество почвы является посредником в усвоении менеральных веществ растением Этот же взгляд развивается у Соссюра еще в некоторых местах: „Растения не почерпают все свои минеральные вещества в растворах солей..., но они поглощают их большей частью в виде соединений, которые мы не в состоянии приготовить: таковы те соединения вытяжки из перегноя, в которых элементы этих солей химически связаны с кислородом, водородом, азотом и углеродом, и где они могут быть обнаружены только после озоления" (стр. 265).

 

Вот эта сторона взглядов Соссюра, для нас кажущаяся второстепенной, давала повод некоторым авторам находить в его трудах аргументы в пользу гумусовой теории.

 

В какой степени отдавал Соссюр дань „дуализму" в воззрениях на усвоение углерода? Повидимому, только постольку, поскольку он не утверждал, что весь углерод происходит из атмосферы: „Углерод доставляется ему (растению) в газообразном виде атмосферой в большем количестве, чем каким либо другим путем" (стр. 270). У Соссюра есть даже попытка количественного учета, сколько вещества берет растение из атмосферы и сколько из перегноя; при этом подсчете оказалось, что перегной мог дать материала для образования лишь '/го части от всей массы растения (269), но при этом часть сухого вещества вытяжки должна быть отнесена еще насчет зольных веществ.

 

В сущности этот опыт давал Соссюру возможность подчеркнуть с резкостью, что значение перегноя как источника углерода ничтожно, по малой мере с количественной стороны '; но не наклонен ли был он придавать значение этой части углерода, поступающей из почвы, с качественной стороны? Это отчасти следует из вышеприведенных цитат, напоминающих органо-минеральную теорию. Быть может, в связи с этим стоит и тот факт, что в конце своей жизни (1842) Соссюр выступил про тив Либиха в защиту значения перегноя  .

 

Во всяком случае, ассимиляция насчет углекислоты и зольное питание выдвинуты Соссюром на такое видное место в жизни растения, что трудно, казалось бы, не оценить значение его трудов с этой стороны; но сторонники гумусового питания умели как-то придавать первенствующее значение тому, что нам кажется теперь второстепенным, а иногда просто неясно выраженным; так, по удостоверению Сакса, „в Германии новая теория питания растения как-раз со стороны главных представителей ботаники встречала грубейшее непонимание" и „пренебрежение учениями Ингенгуза, Сенебье и Соссюра было не индивидуальным, но всеобщим явлением".

 

Также и Тэер, другое капитальное сочинение которого „Grundsatze der rationellen Landwirthschaft" вышло после работ Соссюра, не оценил последних; вероятно, погрузившись в вопросы травосеяния, организации хозяйства, в вопросы скотоводства, он не возвращался уже к пересмотру и критической переработке своих теоретических взглядов, сложившихся до Соссюра, и не читал последнего в оригинале, а немецкая ботаническая и химическая литература того времени не отразила в себе достаточно взглядов Соссюра.

 

Как бы то ни было, мы видим еще на долгий срок господство гумусовой теории, то резко выраженной, то несколько смягченной, не в одной Германии.

 

Если Тэер из двух допускаемых им путей усвоения углерода растением считал первенствующим гумусовое питание, то у знаменитого английского химика того времени, Дэви, мы находим как бы дуалистическое воззрение, признающее и усвоение углерода из органических веществ почвы и ассимиляцию из углекислоты атмосферы  , при чем трудно сделать вывод, чему Дэви придавал преобладающее значение.

 

В его агрономической химии (между прочим, Дэви один из первых употребил этот термин—agricultura chemistry) встречаем, например, такие утверждения: „Растворы веществ слизистых, клеевых, сахаристых, маслянистых, экстративных, а также и растворы углекислоты в воде содержат, так сказать, все начала, необходимые для жизни растений".

(Т. II, стр. 6 французского перевода „Elements de chimie agricole", 1819).

 

Удобрительное значение рыбных отбросов и специального рыбного тука Дэви об'ясняет (II, 25) содержанием „жира и волокнистого вещества (matiere fibreuse)", а в этих веществах находятся „все существенные элементы, из которых состоят растения" (ниже определенно указывается на углерод и водород). Действие золы об'ясняется, между прочим, тем, что она содержит не вполне сгоревший уголь, способный окисляться (II, 22).

Также и влияние углекислого аммония Дэви приписывает тому, что эта соль „содержит углерод, водород, азот и кислород" (II, 87). Интересно, что Дэви рекомендует задерживать разложение органических веществ (например, соломы), находя, что при разложении теряется часть питательных веществ  .

 

На ряду с этим у Дэви встречаются взгляды, подобные Лавуазье: „Образование углекислоты идет многими путями; брожение, горение, дыхание животных порождают ее; а растительность является единственным известным нам деятелем, способным ее разлагать. Два царства природы образуют вещества, взаимно необходимые для их существования" (I, 15).

 

Что касается зольных веществ, то Дэви мало посвящает внимания их значению, но все же считает более вероятным, что они имеют не только стимулирующее лишь значение, а „играют прямую роль в питании растений   и доставляют растительным волокнам род вещества, подобного костной материи, встречающейся в теле животных" (I, 18).

Во всяком случае Дэви, в отличие от Тэера и Берцелиуса, отрицательно относился к опытам Шрадера и Браконно, об'ясняя их реультаты нечистотой дистиллированной воды (II, 51).

 

Отметим еще, что Дэви придавал большое значение приложению анализа к вопросам земледелия (I, 3) и, как бы предвидя будущее знз- чение опытных станций, говорил: „Ничто не было бы так полезно для земледелия, как ряд детальных опытов, в которых указывались бы все обстоятельства, влияющие на урожаи. Но этот путь дает результаты только постольку, поскольку методы (исследования) станут более точными" (I, 62).

 

Подобно Тэеру в Германии и отчасти Дэви в Англии большое значение экстракту из перегноя (terreau Соссюра) придавал во Франции в то время Chaptal но наиболее крайним представителем гумусового питания (наравне с Тэером) является выдающийся шведский химик Берцелиус.

 

В основанном Тэером журнале „Moglinsche Annalen" за 1831 год помещена статья Берцелиуса о составе почв и об анализе их  . Говоря об известной теме Берлинской Академии 1800 г., касающейся происхождения зольных веществ в растении, Берцелиус пишет: „Этот вопрос был совершенно удовлетворительно разрешен Шрадером; он показал, что растения сами производят те землистые части, которые находят в золе их". Далее серьезно излагается, как Шрадер нашел в ржаных растениях, выращенных в серном цвете и поливаемых дистиллированной водой, вчетверо больше золы, нежели ее было в зернах и как то же получилось в другом опыте проращиванья, произведенном лишь в воде (без участия серного цвета или песка и пр.). Далее Берцелиус перечисляет те зольные вещества, „которые создаются жизненным процессом" и прибавляет: „Если жизненная сила способна (как, повидимому, доказано этими опытами) создавать перечисленные вещества..., то тем более оснований допустить, что она может создавать насчет воды и воздуха „горючие (органические) вещества растений". Но сельскохозяйственная действительность говорит против такого заключения"...

 

„В опытах Шрадера растения могли развиваться только до образования колоса, и когда он их высушил, то они весили меньше нежели семена, насчет которых происходил рост". „Таким путем мы узнаем истину, что для нового роста .нужны остатки отмерших растений; этим путем в почве, прежде всего, мы научаемся различать два рода составных частей: а) неорганические..., дающие опору растениям, Ь) остатки раньше живших растений, которые постепенно потребляются позднее развивающимися".

 

Вот гумусовая теория в ее крайней форме, устанавливаемая Берцелиусом. То же обоснование на неточном опыте (там Hassenfraz'a, а здесь Шрадера) того же вывода, что у Тэера.

 

Далее в той же статье Берцелиус разбирает, какие именно органические вещества питают растения и на основании опытов, неточность которых теперь очевидна, приходит к выводу, что корни растения питаются не той частью органического вещества, которая растворима в воде (и которая может даже быть вредной), а преимущественно используют ту часть перегноя, которая нерастворима в воде, но растворима в щелочах и доступна растениям.

 

В остальной части статьи Берцелиус излагает ход анализа почвы, построенной сообразно его взглядам на значение отдельных категорий гуминовых веществ.

 

Среди ботаников гумусовая теория также пользовалась популярностью; так, уже в 1835 г. Treviranus в своей Physiologie der Gewachse, говоря много о жизненной силе и, не придавая значения процессу разложения углекислоты, сводил все питание к воспринятию „Exractivstoff" из почвы (Sachs, 1. с. 564); о Меуепъе (1838) Сакс говорит: „Ему также казалась более подходящей выработанная химиками гумусовая теория", также углерод растения заимствовали у него из почвенного экстракта, и т. д. „Лучшее, что дали Ингенгуз, Сенебье и Соссюр, было затеряно немецкими физиологами", заключает Сакс (1. с. 566).

 

Итак, мы видим, что не один Тэер, а почти все авторы той эпохи (и даже позднейшей) допускали два пути усвоения углерода растениями, придавая перевес то одному, то другому; так как путем удобрения представлялось возможным влиять лишь на почву, а не на атмосферу, то отсюда и вытекало у многих из них преобладание рассуждений о гумусе и о влиянии его на плодородие почвы. Но постепенно и анализы (еще со времени Соссюра) и полевой опыт все чаще указывали на значение зольных веществ, также и для азотистых удобрений стали получаться положительные указания; отсюда расчленение вопроса о перегное, как источнике углерода от вопроса о нем же, как источнике азота  .

 

Обыкновенно считают, что крушение гумусовой теории вызвано было появлением книги Либиха в 1840 году; но в этом есть известная схематизация, так как уже тридцатые годы были подготовительным периодом для минеральной теории, при чем наиболее замечательными авторами этого времени нужно считать Буссенго, давшего тогда лишь свои первые работы, и Шпренгеля, для которого, повидимому, на означенное десятилетие падает расцвет его деятельности.

 

Интересно, что поворот к здоровому направлению, сказавшемуся в основных работах Соссюра, теперь проявился именно у лиц, столкнувшихся с агрономическими проблемами; в Буссенго мы находим достойного продолжателя по применению эксперимента (он предпочитал „спрашивать мнение растения", чем считаться с взглядами того или иного автора), а в Шпренгеле мы находим продолжателя аналитических работ Соссюра (анализ почвы, не только растений), применившего выводы из анализов к решению вопросов сельскохозяйственных  .

 

Насколько Sprengel в своих сочинениях   стоит близко к Либихов- ской точке зрения, можно видеть из следующих примеров: „Растения из неорганических веществ, получаемых ими из почвы и воздуха, образуют тела органические с помощью света, тепла, электричества и влаги", пишет Шпренгель на 48 стр. своего „Учения об удобрении".

 

„Обыкновенно смотрят на минеральные вещества только как на возбуждающие средства, т. е. повышающие жизнедеятельность растений, или же утверждают, что они действуют главным образом потому, что растворяют органические остатки в почве, разлагают их и обращают в пищу растению; мы уже разобрали ранее, насколько несправедлив этот взгляд, не раз еще будем приводить доказательства и впоследствии". (Там же, стр. 91).

 

Необходимость для растений азотной, серной и фосфорной кислот Шпренгель об'ясняет тем, что азот, фосфор   и сера входят в состав белков (стр. 60), а наличность кали и других оснований считает полезной потому, что они нейтрализуют растительные кислоты  . Считая минеральные вещества необходимыми для жизни растений, Штренгель естественно пришел к об'яснению падения урожаев при непрерывной культуре и к необходимости возврата минеральных веществ почвы.

 

„Воздух остается всегда одинаковым по составу, но нельзя того же сказать о почве; поэтому необходимо возмещение утраченного ею, при чем всегда нужно обращать больше внимания на так называемые минеральные вещества, чем на кислород, углерод и водород, так как эти последние растение находит и в воздухе; что же касается азота, то он должен быть внесен в связанной форме, так как большинство растений не имеют способности притягивать достаточно азота листьями из воздуха". (Lehre vom Diinger, стр. 10, курсив наш). Таким образом мы находим основы того самого учения о значении минеральных веществ и необходимости возврата их, которое обыкновенно всецело считается принадлежащим Либиху  . Особенный интерес представляет одно место в „Bodenkunde", из которого видно, что у Шпренгеля было понимание закона минимума (называемого обыкновенно Либиховским): „Часто почва не слишком плотна и не слишком рыхла, не избыточно влажна и не суха, не слишком холодна и не тепла,            находится в благоприятном климате, даже содержит много гумуса, но тем не менее часто она бесплодна, так как ей недостает только одного единственного вещества (курсив Шпренгеля), входящего в состав пищи растений" (Bodenkunde, стр. 303—304).

 

Вот другое близкое по содержанию место из „Diingerlehre": „Если совершенно недостает в почве или в удобрении одного вещества, принадлежащего к химическому составу какого-нибудь растения, то для него невозможен рост, так как, насколько мы до сих пор знаем, ни один элемент не может замещать другого в растении, а тем более—превращаться один в другой"; далее об'ясняется, что последнее мнение возникло из неправильно поставленных опытов (Diingerlehre, 53 стр.). Отсюда мы ви- дил^ что Sprengel высказал правильный взгляд на незаменяемость элементов друг другом за 20 лет до того, как это было установлено путем экспериментальным (Либих же был обратного мнения).

При оценке удобрений Sprengel руководится их анализом и учитывает количество того или иного удобрительного вещества, требуемого для образования массы урожая на 1 морген; напр., на стр. 154 Diinger- lehre делается такой расчет для азота в урожае пшеницы, при чем в основу положены анализ зерна и соломы, произведенные Буссенго; значит, работы Буссенго были тогда (1839 г.) уже известны в Германии и правильный путь решения вопросов именно наиболее гарантировался этой связью между работами Шпренгеля и Буссенго.

Говоря о костях (приводя их анализ по Берцелиусу), Шпренгель отмечает их как важное фосфорно-кислое удобрение, которое, впрочем, лучше действует тогда, когда в почве есть растворяющие гуминовые кислоты он добавляет, что большое применение костей в Англии и большая верность этого удобрения там зависит, по его мнению, от более долгой культуры пшеницы в Англии по сравнению С Германией.

 

Но если в вопросе о зольных веществах Sprengel совершенно стоит на Либиховской точке зрения, то в вопросе об углероде он не совсем отрешился еще от дуализма Дэви и отчасти Соссюра и видимо допускал, что часть углерода поступает в растение через корни из органических веществ почвы 2. В этой двойственности питания углеродом (и азотом) Sprengel видел препятствие к обоснованию статики (для органогенов) на анализах урожаев и удобрения и отмечал, что только для минеральных веществ в этом отношении возможен и желателен точный учет (Diinger- lehre, 11).

 

Поэтому различие между Шпренгелем и Либихом мы можем формулировать следующим образом: утверждение, что „минеральные вещества необходимы для жизни растений", является основным мотивом в сочинениях Шпренгеля; но отсюда остается еще один шаг до Либиховского тезиса: „ Только минеральные вещества необходимы для жизни растений, ничего более".

 

Какое значение придавал Шпренгель приложению химии к земледелию, видно как из его собственных работ так и из пожелания, чтобы „крупные землевладельцы, подражая фабрикантам, имели собственных химиков для анализов почвы, удобрения, растений, воды, употребляемой для орошений" и пр.  .

 

Эти пожелания Шпренгеля стали осуществляться в Германии много позднее, после Либиха 6; но во Франции Буссенго и в Англии Лоаз уже в тридцатых годах положили начало приложению точного анализа и эксперимента к изучению явлений в самом хозяйстве.

 

Шпренгель хорошо сознавал, что его взгляды идут во многом в разрез с установившимися 4, но указывал, что он основывается „не только на многих размышлениях и наблюдениях, но и также, что является более решающим, на многих и очень многих сравнительных опытах".

„К числу питательных веществ, образующихся при внесении навоза, принадлежат главным образом: гуминовокислые аммиак, кали и натр, гуминовокислые известь, магнезия, глинозем, железо и марганец и азотнокислые, серно- и фосфорнокислые щелочные земли и щелочи". (Diingerlehre, 247).

 

„Достоинство гумуса или его пригодность для питания растений обусловливается родом животных и растений, из которых он происходит. Все растения и животныя, которые содержат много азота и много солей в золе, дают очень плодородный гумус". (Bode-kunde, 217).

„Нельзя считать, чтобы песчаная почва, столь богатая перегноем, была поэтому непременно плодородной; наоборот, часто она выделяется большим бесплодием. Это бывает тогда в особенности, когда перегной происходит из растений бедных известью, магнезией, кали, натром, серной, фосфорной кислотой, азотом и хлором". Только при внесении недостающих питательных веществ с удобрениями перегнойными песчаная почва в таких случаях может сделаться плодородной" (I. с. 161). Точно также на стр. 134 „Bodenkunde" говорится о том, что торфяная почва может быть бесплодной, несмотря на значительное содержание растворимого перегноя, если ей недостает известных минеральных веществ, но иногда встречаются отдельные места в его книге, мало гармонирующие с ее общим тоном и представляющие отзвуки старых воззрений; напр., на стр. 248 и 249 говорится об уменьшении в почве углерода под влиянием культуры. Получается такое впечатление, что эти устаревшие места автор как бы забыл вычеркнуть при окончательном редактировании своих лекций.

 

Систематически исследуя всю серию урожаев Бехельброннского севооборота, все удобрения, вносимые за тот же период, Буссенго констатировал, что урожаи в сумме содержат больше не только углерода и водорода, но и азота, чем вносимые удобрения; зольных же веществ - в урожаях было меньше (в Бехельбронне применялась, кроме навоза, еще зола в качестве удобрения).

 

Теперь нам совершенно понятно, почему в урожаях был такой из- 9ыток азота—в севооборот входили бобовые; а из сравнения разных севооборотов, исследованных Буссенго, видно, что избыток азота был тем больше, чем больший процент полевой площади находится под клевером и люцерной. Этот факт, тогда непонятный, побудил Буссенго предпринять тот ряд классических опытов по усвоению азота растениями, которые теперь цитируются во всех учебниках; об этих опытах мы будем говорить по существу ниже, здесь же лишь укажем, что Буссенго еще в 1837—38 годах стал выращивать растения в определенной обстановке, с точным анализом как семян, так и растений, при чем брал для опытов среду, лишенную перегноя (прокаленную почву, песок и пр.)—значит Буссенго уже тогда не считал нужным давать органическое вещество корням растений в качестве источника углерода и в этом отношении не следовал Тэеру; словом,он еще до Либиха стоял на правильном пути для решения основных вопросов земледелия  ). Грандо в своем историческом очерке (вообще говоря очень хорошо написанном)   причисляет Буссенго в 30-х годах к сторонникам гумусовой теории, главным образом на основании признания Буссенго первенствующим фактором плодородия—навозного удобрения или перегноя, из него происходящего. Но цитаты, приведенные Grandeau из статей Буссенго в Comptes Rendus 1838, на наш взгляд этого не подтверждают: в них Буссенго или определенно указывает на азот перегноя, как фактор, от которого зависит его действие, или же, если выражается не столь определенно, говоря о пользе перегноя вообще, то его выражения настолько осторожны, что из них не вытекает все-таки определенного утверждения о заимствовании углерода из перегноя. Во всяком случае видно, что его точка зрения не совпадала с Тэеровской, так как он писал в 1838 году: „Я замечу лишь, что этот метод (Тэеровская статика) основан на принципе, подлежащем оспариванью, а именно, что истощение почвы пропорционально количеству питательных   веществ в урожае; в действительности, допустить принцип, принятый этим знаменитым автором, значит молчаливо признать, что все органическое вещество происходит из почвы. Почва несомненно способствует в известной степени развитию растений, но известно также, что воздух наравне с почвой участвует в этом". (1. е.).

 

Здесь мы видим критику статики Тэера, а вот попытка заменить более рациональным основанием это учение:

 

„Тэер принимает, что удобрения наиболее действующие, сообщающие почве наибольшее плодородие, это те, которые содержат больше всего веществ анимализированных. С другой стороны, я показал в моей первой статье о кормовых веществах, что наиболее питательны те из них, которые богаче других азотом. Сопоставляя два эти результата, найдем, что культуры, берущие из почвы больше всего азота, ее наиболее истощают" (78, 1. е.).

 

„Сказанное делает вероятным, что истощающее действие направляется преимущественно на азотистое вещество, составляющее часть питательных соков (почвы), и что для восстановления почве той степени плодородия, которой она обладала до посева, следует ввести с навозом эквивалентное количество азотистых веществ".

Эти цитаты достаточно указывают на критическое отношение Буссенго к учению Тэера в эпоху, предшествующую появлению Либихов- ского труда  .

 

В 1840 году появилась столь известная книга Либиха „Химия в приложении к земледелию и физиологии растений" на первой странице которой высказывается основная мысль всего труда: „Исключительно неорганическая природа доставляет растениям первоначальную их пищу".

 

Будучи написана в форме популярной, выделяясь по блеску изложения, смелости выводов и резкости критики (часто излишней), книга эта произвела большое впечатление не только в ученом мире, но и в массе хозяев-практиков, и в широких кругах читающей публики, ничем не связанной с сельским хозяйством непосредственно, той публики, для которой остались неизвестными написанные серьезным языком книги Шпренгеля и тем более работы Буссенго, отводившего в своих сочинениях больше места строгой критике самого себя (т.-е. всех деталей своих опытов), нежели критике других.

 

Либих начал с разбора гумусовой теории, при чем брал ее в крайних ее проявлениях, как бы применяя reductio ad absurdum. Аргументация его была при этом приблизительно такова.

 

Если растение заимствует углерод из перегноя, то оно может это сделать лишь постольку, поскольку соединения последнего растворимы в воде. Допустим, что все количество выпадающей воды поступает в растение, не стекая с полей, по поверхности, не просачиваясь в глубь, не тратясь на прямое испарение с поверхности почвы; расчет покажет нам, что даже при таком допущении всей этой воды далеко нехватает, чтобы растворить количество перегноя, необходимое для пополнения потребности растений в углероде хотя бы при среднем урожае. Следовательно, растения неизбежно обречены на заимствование углерода из атмосферы.

 

Далее Либих ставит вопрос о происхождении самого перегноя: ведь это есть продукт разложения растительных остатков; значит, растение предшествует перегною, значит, первые растения, поселяющиеся на минеральных продуктах выветривания, должны были обходиться без перегноя и брать углерод только из углекислоты воздуха  . Итак, перегной не нужен растению, и действие удобрений не имеет ничего общего с прямым питанием растений углеродом, заключает Либих.

 

На долю перегноя Либих оставил роль постоянного источника углекислоты в почве, которая ускоряет процесс выветривания и тем подготовляет минеральную пищу растениям, но также, по мнению Либиха, и поступает в растение через корни, чтобы послужить материалом для ассимиляции  .

 

То обстоятельство, что перегной содержит азот, мало останавливало на себе внимание Либиха; он не придавал также значения и азоту навоза и других удобрений, полагая, что растения достаточно находят азота в атмосфере в связанной форме  ; он считает поэтому покупку азотистых удобрений со стороны хозяев напрасной тратой или доказательством их неумения использовать азот углекислого аммиака атмосферы  .

 

Итак, почва важна почти лишь как источник зольных веществ, атмосфера же, по Либиху, является обильным источником не только углерода, но и азота.

 

Естественным продолжением этих взглядов Либиха на питание растений явилась его теория удобрения и истощения почвы при однообразной культуре, его мотивировка необходимости севооборота, исключительно основанные на особенностях минерального питания растений.

 

Тэер и его последователи считали существенным условием поддержания плодородия почвы накопление и сбережение в ней гумуса, сообразно чему и растения делили на обогащающие и истощающие почву, смотря по количеству корневых остатков, с одной стороны, и количеству органического вещества, уносимого в урожаях—с другой стороны; необходимость севооборота вытекала из стремления уравновесить предполагаемый расход органических веществ с его приходом в почве.

 

Либих подверг критике самое понятие об обогащающих почву растениях; раз растения берут из почвы только минеральные вещества, необходимые для их развития, то каждый урожай уносит нечто из почвы, обедняет ее, ни одно растение не может обогащать почву элементами пищи для других растений, а может только ее истощать Но истощение это производится разными растениями в разном направлении: одни берут преимущественно кали (свекла, картофель), другие берут преимущественно известь (напр., горох), третьи преимущественно кремне-кислоту   (хлеба), значит, чередованьем культур мы только более равномерно используем существующий в ней запас питательных веществ и замедляем ход истощения почвы, но не предотвращаем его; рано или поздно истощение наступит, если мы не будем правильно возвращать почве того, что из нее взято  .

 

На необходимости возврата минеральных веществ в почву (указанной ранее Palissy, Riickert'oM, Sprengel'eM) Либих настаивал с громадной энергией и несоблюдению этого приписывал большое историческое значение. „Причина возникновения и падения наций лежит в одном и том же. Расхищение плодородия почвы обусловливает их гибель, поддержание этого плодородия—их жизнь, богатство и могущество". Как на пример, Либих указывал на судьбу Греции, Рима, пришедших к упадку экономическому и нравственному благодаря незнанию законов природы. Той же судьбой грозит он и современному хозяйству, если оно во-время не прекратит расхищение питательных веществ почвы, которое происходит, как указывал Либих, прежде всего в следующем направлении. Большая часть хозяйств продает в город зерно и другие продукты, увозя вместе с ними и те вещества, которые взяты были из почвы для их образования—возвращаются в навозе лишь вещества, входящие в состав соломы и сена, идущих на корм и подстилку животным. Следовательно, поля при исключительно навозном удобрении ежегодно не дополучают часть того, что отдают растению; а так как есть разница в составе зерна и соломы, то не всеми питательными веществами почва будет обеднняться в равной степени; прежде всего почувствуется недостаток в фосфорной кислоте, которой много содержится в зернах и менее—в соломе это сейчас же скажется на урожае зерна, так как величина урожая зависит от вещества находящегося в наименьшем количестве (Либиховский закон minimum'a): сколько бы ни содержалось в почве кали, азота, она не дает хорошего урожая, если в ней нет должного количества фосфора; в других случаях таким веществом, находящимся в minimum'e, может быть кали, в третьем известь и т. д.

 

„Придет время,—писал Либих,—когда каждое поле, сообразно с растением, какое на нем имеют в виду разводить, будет удобряться свойственным удобрением, приготовленным на химических заводах; тогда удобрение будет состоять только из тех веществ, которые нужны для питания растения, так точно, как теперь вылечивают лихорадку несколькими гранами хинина, тогда как прежде больного заставляли глотать унциями хинную кору"  .

Если мы при известном старании можем найти многие мысли Либиха высказанными кем-либо из предшественников, то нужно сказать, что он извлек эти мысли из груды весьма разносортного материала, нашел их разбросанными в трудах химиков, ботаников и агрономов, привел их в цельную систему, вывел из нее ряд следствий и облек в понятную каждому форму.

 

Проповедь Либиха вызвала обширную полемику и дала толчок к опытному исследованию затронутых им вопросов  .

 

Нужно отметить, что Либих, высказывая целый ряд тезисов, сам не дал их опытной проверки и предоставил другим медленный путь расчленения сложных явлений путем эксперимента. Так, основной вопрос о необходимости зольных веществ для растений не был подвергнут проверке до 1842 года, когда первая попытка его решения на опыте была сделана Вигманом и Польсторфом. Поводом к их работе послужило следующее обстоятельство: еще в 1838 году   Геттингенский университет, в виду отсутствия прочной почвы в учении о питании растений, назначил для получения премии следующую тему: „Так называемые неорганические вещества, которые находятся в золе растений, окажутся ли в ней и тогда, когда они не были предложены растению? И представляют ли эти вещества столь существенные части растительного организма, что этот последний не мог обойтись без них для своего полного развития?" Тема, подобная той, которую 40 лет тому назад предложила Берлинская Академия, но ответ получился теперь иной: проращивая кресс в песке, промытом кислотой, в обрезках платиновой проволоки, помещенных в платиновом же тигле и давая только дистиллированную воду, Вигман и Польсторф легко могли показать, что проростки скоро останавливались в росте и содержали столько же золы, сколько семена и тем дали ответ на первую половину вопроса, опровергнув на опыте таким образом устаревшее утверждение Шрадера, будто растения сами образуют зольные вещества; если же к песку примешана была искусственная смесь, в которую входили все элементы золы, то получался обильный прирост; отсюда был сделан авторами такой вывод, обнимающий и вторую половину вопроса: „Развитие растений задерживается и даже совершенно подавляется, если не будет ему доставлено в почве известного количества неорганических веществ в растворимом состоянии'1,.

 

Этой работе суждено было сыграть значительную роль в истории вопроса о зольном питании, так как в ней увидели первое строгое опытное доказательство воззрения на зольные вещества, как на пищу растения, доставляемую ей почвой. Так это и принято излагать в исторических обзорах Ч но мы должны сказать, что с современной точки зрения работа Вигмана и Польсторфа, будучи тщательной по аналитическому выполнению, содержит крупный пробел в постановке опыта и не давала им права на вторую половину вывода. Дело в том, что в их полную питательную смесь, кроме зольных составных частей, входил еще гуми- ново-кислый аммиак, а следовательно, можно было поставить вопрос, что вызвало рост растений в питательной смеси: азот? перегной? или зольные вещества? или все это вместе? Тут не были достаточно расчленены факторы роста, метод разницы не был доведен до конца, а применен лишь к сумме питательных веществ (или могущих быть таковыми). Первая часть ответа, несомненно, верна, при этом опыте в тигле опровергал воззрения не только Шрадера, а также и воззрения ван- Гельмонта и Дюгамеля, полагавших, что растение может жить только на счет воздуха и воды; но необходимость зольных веществ не была доказана, так как сторонники гумусовой теории могли приписать перегною (гуминово-кислому аммиаку), а не зольным веществам благоприятное влияние питательной смеси. И мы должны также сказать, что различие в росте было вызвано присутствием не одних минеральных веществ, но и азота. Во всяком случае эта работа была первым серьезным для того времени обращением к эксперименту (по крайней мере в Германии).

 

В опытах Polstorf'a 1847 года гуминово-кислый аммиак был устранен, но результат этих опытов не был достаточно ясным.

 

Из других опытов (большею частью несовершенных) конца сороковых и начала пятидесятых годов заслуживает упоминания работа Сальм Горстмара, которая интересна, как первая попытка последовательного применения метода разницы: здесь из полной питательной смеси, состоявшей из составных частей золы плюс азотно-кислый аммоний (перегноя не было!), поочередно исключались отдельные составные части. Эти опыты показали, что ни одни зольные части без азота, ни один азот без зольных частей не в состоянии питать растение; из зольных веществ Сальм Горстмар признал необходимыми: калий, кальций, магний, железо (без него нет зеленого цвета, отмечает Сальм Горстмар), серную и фосфорную кислоты; но кроме этих, действительно необходимых, элементов Сальм Горстмар считал нужным и натрий  . Средой для его культуры служил то уголь (полученный из сахара), то песок (частью полученный размельченьем горного хрусталя). Если эти опыты не были достаточно точны в исполнении, то нельзя не заметить, что постановка вопроса здесь была более правильной нежели в опытах Вигмана и Польсторфа  .

 

Окончательно вопрос о минеральном питании был разрешен в конце 50-х и начале 60-х годов, благодаря дружной работе развившихся к тому времени в Германии опытных станций.

 

Обязаны ли опытные станции своим возникновением влиянию Либиха? И да, и нет: они обязаны своим возникновением той потребности в научном об'яснении сельскохозяйственных явлений, которую будил своими произведениями Либих, но не прямому указанию Либиха; Либих так наклонен был об'яснять все, исходя из общих положений, что его почитателям химия в ее тогдашнем состоянии могла казаться уже достаточной не только для понимания сельского хозяйства, но и для составления рецептов; да и сам Либих до своей неудачи с минеральным удобрением очень был наклонен к формулировке, напоминающей известное— „пришел, увидел, победил", но жизнь показала, что нужно было еще пройти через длинный путь эксперимента, чтобы отделить верные выводы Либиха от ошибочных сознание этой необходимости и вызвало к жизни германские опытные станции  .

 

В 1845 году саксонские хозяева подали петицию об учреждении института „окружных сельско-хозяйственных химиков", которые должны были бы участвовать в заседаниях с.-х. обществ, объезжать свой округ, знакомясь с состоянием хозяйств, давать советы, читать лекции, анализировать почвы и удобрения; очевидно предполагалось, что хороший химик уже ео ipso один способен заменить и cattedra ambulante и опытную станцию. Мысль о такой возможности была в некоторой степени подана примером двух химиков Stockhardt'a и Petzholdt'a, приобревших известность в Саксонии своими „проповедями" (Feldpredigten, как их называли сначала в шутку, но затем Stockhardt сам дал это название своему сборнику \

 

В 1847 году Штекгардт был назначен профессором вновь учрежденной кафедры агрономической химии в Таранде, получил в распоряжение лабораторию, и таким образом его деятельность в области агрономии, раньше совершенно частная, теперь поставлена была на прочную почву и была обеспечена от случайных перерывов; а в 1851 году, по инициативе Лейпцигского общества сельского хозяйства, возникла в скромной обстановке первая самостоятельная опытная станция в Mockern'e (как учреждение, имеющее целью только исследование, без связи с преподаванием) и заведующим был приглашен, впоследствии столь известный своими работами, д-р Эмиль Вольф. Но и при малом персонале и скудном бюджете первых лет открытия станции должны были работать при довольно неблагоприятных условиях—им приходилось сразу заниматься и исследованием и выполнением заказов частных лиц на анализы кормов, почв, удобрений, семян, при чем эта „контрольная" деятельность давала в значительной доле средства к существованию станции, но, конечно, замедляла выполнение основной задачи, отвлекая силы от научного исследования Ч Тем не менее вскоре же опытные станции блестяще оправдали надежды, на них возложенные, и ярче всего это сказалось на окончательной разработке главы о минеральном питании применением метода водных культур  .

 

История этого вопроса вкратце такова. В 1857 году ботаник Сакс напечатал работу по морфологии корневой системы, в которой сообщил, что его растения развивались в обыкновенной воде (Brunnenwasser) и доходили до стадии цветения. Эти опыты Сакса (1857 г.) не имели ничего общего с вопросом о минеральном питании; они в сущности не отличались от культур Дюгамеля (Сакс в одной из своих последующих статей „Vers. Stationen" отмечает, что опыты Дюгамеля тогда не были ему известны), но работа эта была напечатана вскоре после того, как Либих, изложив свои „Fiinfzig- Thesen" (1855 г.), дал новый толчок спорам о питании растений  ; поэтому работа Сакса сыграла роль невольного напоминания о методе водных культур, который еще Соссюр применял для изучения скорости поступления различных солей в растение. Впрочем, кроме простого напоминания работа сыграла роль еще одной стороной: так как в ней высказывалось утверждение, что растения хорошо развиваются и даже цветут в обыкновенной воде, то противники выводов Либиха увидели в этой работе новый опорный пункт для своих воззрений, а сторонники минерального питания тем самым были вызваны на новый ряд экспериментов.

 

Со следующей же весны (1858 г.) начались опыты с водными культурами на двух опытных станциях, именно в Mockern'e (Кноп) и в Tharand'e (Stockhardt и Handke) и на съезде сельских хозяев и лесоводов в Брауншвейге 30 августа 1858 года Штекгардт демонстрировал ряд растений, вырощенных в воде. Но все-таки опыты 1858 года были лишь предварительными и в 1859 году они были продолжены Кнопом в Ме- керне, а в Таранде был приглашен для ведения этих опытов вместо Handke в качестве ассистента Сакс, встретившийся теперь с необходимостью составить подходящий питательный раствор, пользуясь данными предыдущих опытов Handke (и также вначале личными указаниями последнего ср. Knop. I. с. 592). Отмечаем это, чтобы подчеркнуть, что вся опытная разработка вопроса о зольном питании шла в этот период исключительно на опытных станциях и в агрономических лабораториях, и Сакс участвовал в этой разработке в качестве ассистента на одной из этих станций во второй год после начала этих работ.

 

В 1859 году впервые растения в водных культурах были доведены до созревания, хотя еще при небольшом урожае, о чем почти одновременно сообщили Knop (Mockern) и Сакс (Таранд), но Сакс пришел к методу фракционированных растворов, и лишь Knop установил полную питательную смесь для нормальных культур в той форме, в какой до сих пор ею пользуются [KH,P04, KN03, Ca(NOj)2 MgSO, FePO,]. Кноп подметил вред закисных соединений, а также констатировал, что недостаточный урожай получался у него не от неправильности состава исходной смеси, а от нежелательных изменений в составе этой смеси за время развития растений (наклонность к щелочной реакции)  . Если применять большие объемы жидкости или менять раствор, или вводить фосфорную кислоту для нейтрализации, то оказывалось возможным получить большее развитие растений, чего Кноп и достиг в 1860 г.

 

Интересно, что Кноп и вскоре затем напечатавшие свои работы Stohmann и Nobbe (Tarandt) отмечают в виде отдельного тезиса, что растения водных культур достигали полного развития, не имея другого источника, кроме углекислоты атмосферы. Следовательно, еще в 60-тых годах считалось нужным окончательно констатировать эту независимость питания растений от углерода почвы.

 

Раз метод был установлен, им стали пользоваться для решений целого ряда вопросов многие работники на опытных станциях: но имена Knop'a, Nobbe и Wolf'a особенно прочно связаны с этим движением.

 

Разработка метода искусственных культур, получившая название метода синтетического, позволила окончательно установить то, что было лишь приблизительно намечено сначала Соссюром, а затем Шпренгелем и Либихом при помощи метода аналитического: только теперь, путем строгого применения метода разницы, оказалось возможным установить, какие элементы действительно необходимы для растений и какие находятся в золе случайно, только теперь можно было с уверенностью сказать хозяевам, что в употребляемых ими удобрениях существенно и что составляет балласт.

 

Этим путем были введены значительные поправки к выводам Либиха, сделанным на основании метода аналитического; так, предположение о замещаемости оснований друг другом не оправдалось: калий нельзя заменить ни натрием, ни литием, цезием, рубидием. Также кремнеки- слоту пришлось вычеркнуть из списка безусловно необходимых для растений веществ.

Можно сказать, что 60-е годы подарили науке целую новую главу о минеральном питании, и разработкой этой главы физиология обязана именно агрономическим опытным станциям.

 

Более сложным оказалось окончательное решение вопроса об источниках азота растений. Известно, что история этого вопроса тесно связана с двумя именами—Буссенго и Гельригеля.

 

Мы уже видели выше, что Буссенго ставил опыты с песчаными культурами по этому вопросу еще в 1837—38 году и пришел к выводу, что растения не могут использовать свободного азота атмосферы, а те небольшие приросты, которые он получил в некоторых случаях, он отнес насчет поглощения небольших количеств углекислого аммиака» содержащегося в воздухе

 

Вернувшись к исследованию вопроса об азоте в 1851 году, Буссенго для устранения всяких сомнений относительно влияния связанного азота атмосферы выращивал растения под стеклянными колпаками, погруженными в раствор серной кислоты, а затем в стеклянном шкафу, с постоянным током воздуха, очищенным от соединения азота. Известно, что эти опыты, цитируемые во всех руководствах, будучи поставлены со всеми предосторожностями и в большом числе, привели Буссенго к выводу, что свободный азот растениям недоступен   (теперь мы говорим: высшим растениям самим по себе недоступен). К этому же выводу пришли Лооз и Гильберт, повторившие весьма тщательно опыты Буссенго в Ротамстеде.

 

Казалось, вопрос об азоте был исчерпан; если мы тем не менее видим, что Буссенго предпринимал все новые и новые работы по изучению круговорота азота в природе, то поводом к этому явилось следующее обстоятельство.

 

Мы видим, что кроме работ лабораторных, Буссенго имел возможность вести опыты и наблюдения в своем хозяйстве в Bechelbronn'e (Эльзас); там он, подвергая учету путем анализа количество отдельных элементов вносимых, с удобрениями и уносимых урожаями последовательных культур данного севооборота, заметил, что урожаи в сумме уносят постоянно больше азота, чем его вносится с удобрениями за весь период севооборота.

 

Для нас теперь ясно, что эти избытки больше всего были обусловлены присутствием бобовых в севообороте; так, трехполье без бобовых в среднем за год дало лишь 3 kgr. азота на гектар такого прихода азота (этот небольшой излишек об'ясняется содержанием соединений азота в дождевой воде), а севообороты с клевером обнаружили от 9 до 18 kgr. прироста азота, тогда для Буссенго непонятного.

 

Еще больший перевес азота в природе (в урожаях) над расходом (в удобрениях) обнаружили непрерывные культуры люцерны—142 kgr. азота в год! 

 

Все это было констатировано Буссенго еще в начале 40 годов, поэтому отрицательный ответ его позднейших опытов, произведенных со всей точностью, проверенных в Англии Лоозом и Гильбертом, не удовлетворял его: ясно было, что растения в природной обстановке располагали какими-то источниками азота, недоступными им при культуре в прокаленной почве и искусственно очищенном от всяких примесей воздухе.

В то время некоторым авторам казалось возможным, что связывание свободного азота происходит, между прочим, при процессе нитрификации; если бы это было так, то, конечно, факты, наблюдавшиеся в Бехельброне и в других хозяйствах, стали бы понятными  .

 

В 1859 году Буссенго поставил опыт с целью выяснить, на счет чего происходит образование селитры — азота органических остатков и аммиака, или же здесь происходит также окисление азота воздуха?

 

Для этого в баллон около 100 литров емкости вводилась почва известного состава и умеренно увлажнялась; баллон закрывался наглухо каучуковой пробкой. Через многолетний промежуток (11 лет) баллоны были вскрыты, и почва вновь анализирована.

Оказалось, что несмотря на значительное образование нитратов, общее количество азота в почве нисколько не увеличилось  ; следовательно, нитрификация не сопровождалась связыванием азота атмосферы.

 

Нужно было искать других путей прихода связанного азота в почве. Буссенго обратился к изучению состава атмосферных осадков, чтобы судить насколько они могут обогащать почву нитратами и аммиаком; он анализировал не только дождь и снег, но и росу и влагу тумана.

 

Оказалось, что дождь приносит с собой в среднем около 0,5 mgr. аммиака на литр; но если дождь идет продолжительное время, то количество аммиака падает до 0,2 mgr. на литр (атмосфера как бы промывается первыми порциями дождя). Та же правильность наблюдается для содержания азотной кислоты (2,0—0,2 mgr. на литр).

 

Как же возобновляется в атмосфере запас связанного азота? Буссенго указывал на грозы (особенно частые в странах экваториальных), как на фактор, обогащающий атмосферу нитратами (известно было со времени Cavendish'a, что под влиянием электрической искры азот соединяется с кислородом). Шлезинг, продолжавший работы Буссенго, указывал еще на один путь если не нового обогащения, то по крайней мере возвращения атмосфере связанного азота—это испарение аммиака вместе с водой с поверхности морей; найдя, что ветер, проходящий с моря, приносит больше аммиака, нежели ветер, проходящий по континенту, Шлезинг построил на этом довольно стройную теорию круговорота азота, не лишенную тогда известного значения 2.

 

В свое время теория Шлезиига казалась единственным выходом из противоречия, единственным об'яснением факта, констатированного впервые Буссенго, что сумма урожаев содержит больше азота, нежели сумма удобрений, внесенных за все продолжение того или иного севооборота. Но, кроме того, что приток связанного азота из атмосферы не является источником достаточно обильным, источник этот должен бы иметь одинаковое значение для всех растений, а между тем в сельскохозяйственной практике все более и более накоплялись факты, указывающие, что одни из культурных растений (бобовые) используют какие-то источники азота, недоступные для других.

 

Весьма рельефно это сказалось у Лооза и Гильберта (Ротамстед) при следующих опытах (1850—60 г.г.): на одном участке (I) они культивировали пшеницу 10 лет под ряд, на другом (II) чередовали пшеницу с бобами, 10 урожаев пшеницы на первом участке взяли в сумме 262 kilogr. азота (считая на гектар), но и пять урожаев на участке II взяли почти столько же (253 kilogr.); кроме того, пять урожаев бобов унесли 574 kilogr. азота из почвы второго участка, значит, в сумме сево через листья, и усвоение его растениями без участия почвы. (Опыты Сакса, Майера и Шлезинга доказали возможность такого усвоения, правда, при искусственном обогащении атмосферы углекислым аммиаком).

 

С особенной тщательностью Шлезинг произвел определения аммиака в атмосфере при разных условиях температуры, разном направлении ветра и пр. Для того, чтобы точно учитывать колебания этих очень небольших величин, Шлезинг построил приборы, позволявшие весьма совершенно поглощать аммиак из очень больших объемов воздуха; так, напр., в одном случае дно колокола с серной кислотой состояло из платиновой пластинки со множеством мелких отверстий, и воздух, втягиваемый насосом, проходил через серную кислоту в виде массы тонких пузырьков (см. описание этих приборов у Grandeau, Chimie appliquee a ['agriculture).

 

Вот средние данные для содержания аммиака в 100 куб. метрах воздуха в зависимости от направления ветра:

ю.-з. с.-з. с.-в. ю.-в.

Днем  2,10 1,44 1,67 2,92 мнллигр. NH3

Ночью            2,68 1,99 2,58 4,08

Таким образом при южных ветрах атмосфера содержала больше аммиака, чем при северных.

На совокупности своих наблюдений Шлезинг построил такие представления о круговороте связанного азота.

 

Аммиак из атмосферы поглощается почвой (или приносится с дождем), в почве он подвергается нитрификации, и образовавшаяся селитра вымывается в подпочву, оттуда в реки и с ними приходит в море; в море нитратами питаются водоросли, которые или впоследствии прямо отмирают или служат пищей животным, тоже умирающим и приходящим в разложение, как и водоросли; продуктом разложения тут и там является аммиак, он в виде углекислого аммиака обратно отдается постепенно морской водой атмосфере и круговорот таким образом заканчивается.

 

Но распределение аммиака между жидкой и газообразной средой (океаном и атмосферой) подлежит известным физическим законам—чем выше t", тем больше аммиака выделится водой в воздух, чем ниже t", тем вода будет удерживать большие количества аммиака в растворе; значит, южные моря будут отдавать атмосфере больше аммиака, чем северные, значит, южные ветры будут вызывать повышение титра аммиака в атмосфере, что и имеет место в действительности.

 

По некоторым определениям оказывается, что вместе с осадками и путем прямого поглощения почва может получить около 16 килогр. азота в год, или около 1 пуда на десятину. Для сравнения укажем, что хороший урожай пшеницы берет до 3 пуд. азота с десятины.

 

Благоприятное влияние культуры клевера на урожай последующих хлебов (отзывчивых к азотистому удобрению) наблюдалось постоянно; как мы видели выше, Тэеру было хорошо известно, что пшеница тем лучше развивается после клевера, чем лучше рос самый клевер.

 

Из более поздних наблюдений (начало 80-х годов) упомянем об опытах Шульца (в Люпице), который показал, что можно получать на бедной песчаной почве удовлетворительные урожаи ржи и картофеля, не применяя ни селитры, ни навоза, а культивируя лупины на зеленое удобрение и внося под них каинит и фосфаты.

В то же время сами бобовые оказывались м ало чувствительными к азотистому удобрению или же совсем на него не реагировали, т. е. вели себя в природе иначе, чем в опытах Буссенго.

 

Причину этого различия выяснил, как известно, Гельригель. Он еще в 60-х годах, заведуя сельскохозяйственной опытной станцией поставил себе с 1862 года одной из главных задач определение количества отдельных элементов пищи (N, К, Р), какие необходимы для получения нормальных урожаев сельскохозяйственных культурных растений. Оказалось, что установление таких норм для азота натолкнулось на непредвиденные затруднения. Именно, при песчаных культурах (в песке непрокаленном, в отличие от опытов Буссенго) злаки обнаруживали известную правильность, давая урожай тем больший, чем больше введено было в сосуды азота в форме селитры, но бобовые развивались вне всякой зависимости от этого фактора.

 

„В 1862 и 63 году мы видели, что на нашем песке при удобрении, не содержащем азота, клевер обильно цвел, а на следующий год горох хорошо развивался и давал нормальные зерна; но бывали годы, когда в тех же условиях те же растения погибали от голода; при контрольных опытах одно растение развивалось превосходно, а другое плохо, без видимых причин заболеваний", — пишет Гельригель в своем кратком введении  .

Эти обстоятельства заставили Гельригеля обратиться к изучению условий развития растений в сосудах, именно проследить влияние объема сосудов, влажности, освещения, свойства семян; эти опыты дали материал известной книге Гельригеля „Naturwissenschaftliche Grundlagen des Ackerbaues", вышедшей в 80-х годах но с этой стороны все-таки не вытекало об'яснения причин особенного поведения бобовых, и опыты 1883, 84 и 85 годов обнаружили лишь еще более ясно различие между ними и злаковыми.

 

Около этого времени появилась работа Brunhorst'a, посвященная анатомии клубеньков на корнях бобовых  , около того же времени Вертело сообщил о своих наблюдениях, по которым почва, населенная микроорганизмами, несколько обогащается азотом насчет атмосферы, но, будучи стерилизована, утрачивает эту способность.

 

Все это заставило Не11пе$геГя при опытах 1886 года испытать влияние стерилизации почвы и заражения на усвоение азота бобовыми; результат получился совершенно рельефный: только те из стерилизованных сосудов, которые были вновь заражены почвенным настоем, дали растения бобовых, снабженные клубеньками, способные развиваться независимо от внесения связанного азота; если же заражения не было, не было и клубеньков, не было отличия от злаковых в отношении и азотистого удобрения.

 

Сообщив об этих наблюдениях на съезде натуралистов в Берлине в 1886 г., Гельригель тем дал ключ к разрешению давней загадки, к установлению того исключения, которое не подчинялось общему правилу Буссенго: последний, желая работать в возможно чистых условиях и удаляя всякие следы азота, тем самым большею частью удалял и бактерий, главных виновников этого „исключения". Гельригель, между прочим, дополнил еще свои данные повторением известного опыта Буссенго в замкнутом баллоне с искусственной атмосферой, но с зараженным песком; если в такой песок, лишенный соединений азота, посеять бобовые и злаковые, то первые лишь развиваются; так как обмена воздуха при этом не происходит, то этим опытом отклонено было возражение, будто бобовые используют не свободный азот атмосферы, а азот уклекислого (или азотистокислого) аммиака, обладая способностью полнее, чем злаки утилизировать тот источник азота, которому такое значение придавал Либих.

 

Таким образом, Гельригель доказал, что в известной мере правы были старые авторы, давая некоторым растениям название обогащающих почву: бобовые могут увеличивать в ней не только количества органического вещества, но и азота; учет обнаруживает, что после удачного посева клевера почва может получить не менее того и другого, чем с обычной нормой навозного удобрения (2.400 п.).

 

Отметим, что мы и здесь (как в вопросе о зольном питании) видим, что в основе своей вопрос был разрешен представителями агрономической химии, Буссенго и Гельригелем (при чем опыты того и другого подтверждены в Ротамстеде). Когда узел был распутан, когда сущность процесса стала известна, то оказалось возможным занести данное явление в известную рубрику логической классификации наук и предоставить дальнейшую разработку представителям соответствующей дисциплины: раз было установлено, что это процесс бактериальный, та нужно было выделить соответственный организм в чистой культуре, проследить его развитие, способ проникновения. Так возникли работы Бейеринка, тщательные исследования Пражмовского и более поздние опыты Maze, впервые констатировавшего способность клубеньковых бактерий усвоить азот и вне организма бобовых (для другой группы бактерий такой факт был еще до работы Maze установлен Виноградским). Отметим еще изящный опыт Шлезинга (сына) и Лорана доказавших прямым анализом убыль азота в замкнутой атмосфере, окружавшей бобовое, убыль в количестве, отвечающем приросту азота в растении. На и в агрономических лабораториях разработка этого вопроса не замерла, но продолжалась в разных направлениях; упомянем о работах Nobbe и Hiltner'a, показавших, что бактерии разных бобовых не одинаковы, что с этим приходится считаться при искусственном заражении, что есть некоторые небобовые, также имеющие клубеньки; о работе Коссовича (П. С.), констатировавшего, что водоросли, свободные от бактерий, не усвояют свободного азота.

 

Совершенно аналогично с предыдущим вопросом шла разработка вопроса о нитрификации: только с развитием агрономической химии удалось установить основной характер процесса, а затем уже было задачей бактериологов выделить и изучать морфологию соответственных микроорганизмов.

 

Мы уже упоминали, что процесс этот был известен давно   и использовался в целях практических, при чем эмпирически довольно точно определили условия, благоприятствующие нитрификации Буссенго, заинтересовавшись явлениями нитрификации, в усиленной форме наблюдающейся в некоторых местностях Южной Америки, не только дал описания климата и анализы почв для этих естественных селитряниц, но обратился и к экспериментальному исследованию вопроса; как мы видим, он предпринял ряд многолетних опытов, показавших, что не азот воздуха, а азот перегноя почвы дает материал для образования нитратов; затем, Буссенго установил, что если взять чистый песок, мел, кокс и пр. и ввести органическое вещество (кровь, жмыхи), то нитрификация не идет или идет плохо, но стоит прибавить немного непрокаленной почвы (terre vegetale), и процесс приобретает ускоренный темп. Смысл этого явления раз'яснили Шлезинг и Мюнц, продолжившие работы Буссенго по нитрификации. Правда, уже и Буссенго высказывал предположение, что причина здесь биологическая, что виновниками, вероятно, являются ,,les champignons de М. Pasteur", а сам Пастер еще в 60-х годах указывал на необходимость разработки вопроса о нитрификации на почве нового учения о брожениях; но только Шлезинг и Мюнц окончательно установили биологический характер этого процесса.

 

Они натолкнулись на это явление, занимаясь вопросом об обезвреживании сточных вод города Парижа. При фильтрации через почву таких вод, азот органического вещества переходит в форму окисленную, т.-е. идет нитрификация. Изучая роль отдельных составных частей почвы в обезвреживании вод, Шлезинг и Мюнц повторили опыт Буссенго с прокаленным песком, фильтруя через него клоачные воды, но вели опыт значительно дольше, чем Буссенго; при этом оказалось, что через 20 дней после фильтрования у них начал появляться нитрат сначала в малом, затем все в большем и большем количестве. По аналогии с уксуснокислым брожением, которое начинается, при приготовлении уксуса из разведенного спирта на буковых стружках, не сразу, а спустя несколько дней (когда размножится фермент), Шлезинг и Мюнц сделали допущение, что нитрификация обязана своим существованием организмам почвы. Они стали применять стерилизацию и констатировали, что все, что подавляет жизнедеятельность бактерий, останавливает и процесс нитрификации. Достаточно было ввести хлороформ — нитрификация останавливалась (а как-раз перед тем Мюнц показал, что хлороформ подавляет деятельность). Точно так же нагревание почвы до 100° останавливало нитрификацию; но достаточно было прибавить к такой почве немного почвы нестерилизованной (или водной вытяжки из нее)—процесс возобновлялся, очевидно, вследствие заражения соответствующих микроорганизмов.

 

Первоначально Шлезинг и Мюнц наблюдали лишь образование нитратов насчет органических веществ, не исследуя промежуточных стадий этого процесса, но затем Шлезинг обнаружил, что аммиак, введенный в почву, нитрифицируется очень легко, и далее,—что это вещество в природе является именно промежуточной ступенью в разложении органических веществ с конечным образованием нитратов. Он демонстрировал это следующим опытом: если на короткое время нагреть почву до 90°, то нитрифицирующий фермент, как нестойкий, погибает, нитрификация в такой полустерилизованной почве прекращается, но зато наблюдается способность накоплять значительные количества аммиака (одновременно с обычным разложением, с выделением С0<г). Аммиак этот образуют другие организмы, более стойкие чем нитрифицирующие, и потому не погибшие при 90°; отсюда естественно было заключить, что такое же образование аммиака постоянно идет в почвах, но так как он по мере образования нитрифицируется, то мы и не можем констатировать в нормальных почвах значительных количеств аммиака

 

Кроме установления приведенных фактов Шлезинг и Мюнц тщательно изучили влияние температуры влажности и состава воздуха на ход нитрификации, при чем Шлезинг придумал ряд специальных приборов (напр., для пропускания газовой смеси постоянного состава), описанных отчасти у Grandeau 2. Работы эти были повторены и подтверждены в Ротамстеде Варингтоном; таким образом изучение процесса было доведено в агрономических лабораториях приблизительно до той же стадии, как и вопрос об усвоении азота Гельригелем: как там затем понадобились работы Пражмовского для выделения самого микроорганизма, так здесь только благодаря Виноградскому найдены были соответственные формы (Nitrosomonas и Nitrobacter), при чем задача Виноград- ского была гораздо труднее, так как ему пришлось для новых физиологических типов бактерий отыскивать новые условия, изобретать новую культурную среду (заменить желатин минеральным студнем — кремне- кислотой).

 

Представители агрономической химии таким образом не раз являлись в роли пионеров, определяющих сущность неизвестного еще явления, основной характер того или иного процесса; когда же выяснено, куда следует его отнести, тогда выступает на сцену специалист данной отрасли и воспроизводит явление во всей его чистоте  .

 

Одно время казалось необходимым условием, чтобы азот аммиака имел форму нитратов, чтобы послужить пищей высшим растениям; но Мюнц путем метода полустерилизации   и Pitsch путем полной стерилизации почвы (и введения соли аммония) показали, что вросшие растения способны развиваться и без нитратов; но в этих опытах все-таки питание солями аммиака дало результаты уступающие селитре, потому что не принята была во внимание физиологическая кислотность солей аммония; Коссович и Maze, проведя одновременно с стерилизацией и нейтрализацию остающейся кислотности, показали, что при этих условиях аммоний является не худшим источником азота, чем селитра .

 

В сущности и раньше были данные, полученные опять-таки в агрономических лабораториях, которые на наш взгляд могли говорить за такое решение вопроса, а именно—доказанная возможность доставлять растениям азот через листья в виде углекислого аммония. Припомним вкратце историю этого вопроса.

 

Еще Соссюр констатировал присутствие аммиачных соединений в атмосфере, и еще Дэви (1808) доказал, что углекислый аммоний, введенный в почву, усиливает развитие растений. Либих приписал углекислому аммониаку воздуха преобладающую роль в снабжении растений азотом. Очевидно, под влиянием идей Либиха в 1859 г. Stockhardt на опытной станции в Tharand'e предпринял повторение опытов Davy в более точной форме, a Sachs, тогда бывший ассистентом Штекгардта, повторил эти опыты с той модификацией, что углекислый аммиак доставлялся листьями, а не корнями растений; анализ показал, что растения содержали больше азота, если листья получали воздух с примесью углекислого аммиака. Эти опыты в 1873 году были повторены одновременно Шлезингом во Франции и Майером в Германии; в то время как Шле- зинг старался возможно полно уединить атмосферу, окружающую листья от почвенной атмосферы (неполнота этой изоляции ставилась в упрек опытам Сакса), Майер остроумными приспособлениями устранил всякие возражения с этой стороны: у него корни двух сравниваемых растений погружались в общий водный раствор, проходя каждое через одно из горлышка Вульфовой склянки; надземные же части обоих растений были окружены атмосферой разного состава (изоляции с помощью двух стеклянных колпаков), и только то растение, которое получало углекислый аммиак, через листья усвояло азот из этого источника, а не другое; и у Шлезинга результат получился довольно доказательный; позднее по этому вопросу еще работал Мюнц, так что можно считать несомненно установленным, что из искусственно обогащенной атмосферы растения могут заимствовать значительные количества связанного азота.

 

Вот почему нам казалось, что еще до прямых опытов питания растений аммиачными солями через корни следовало скорее допускать возможность такого питания, нежели ее отвергать; но теперь вопрос об усвоении азота в виде аммиака через корни решен непосредственно; что же касается поступления аммиака через листья, то значение этого вопроса, несмотря на положительное его решение, сделалось второстепенным после открытия Гельригеля.

 

Обращая взгляд на путь, пройденный за истекшее столетие, мы можем констатировать, что вначале теории, сменявшие одна другую, были односторонни, преувеличивали значение какого-либо одного фактора и преуменьшали значение всех остальных; приходившая на смену теория стремилась отбросить все старое и заменить ему противоположным; лишь постепенно путем эксперимента определяя значение каждого фактора, пришли к необходимости считаться со всей их совокупностью, по возможности отводя каждому соответствующую роль. Так, Тэеру казалось, что перегной—все, а зольные вещества—почти ничто в деле питания растений, Либих же учил обратному, при чем не только углероду, но и азоту перегноя он наклонен был не придавать значения, действительность же (опыты Буссенго) заставила считаться с азотом почвы и с азотом удобрений, с влиянием перегноя на физические свойства почвы, равно как и с извстными зольными веществами (Knop и др.); далее, к факторам физическим и химическим пришлось добавить еще признание фактора биологического (Гельригель, Шлезинг, Виноградский и др.), действующего то в направлении благоприятном с точки зрения сельского хозяина (напр., нитрификация, усвоения атмосферного азота), то неблагоприятном (напр., денитрификация). Только на основании суммы влияний, которое оказывает то или иное удобрительное вещество, тот или иной прием культуры мы можем правильно оценить его значение.

 

Мы видели выше, что целый ряд физиологических вопросов, одновременно важных для решения насущных задач земледелия, разрабатывался во второй половине XIX столетия в лабораториях агрономических; но кроме этих вопросов, непосредственно связанных с земледелием \ агрономические лаборатории принимали участие в изучении физиологических процессов, вовсе не связанных столь близко ни с учением об удобрении, ни с другими практическими задачами, но требовавших также применения химического метода. В качестве примера упомянем о работах по дыханию Ад. Майера (установление большой кривой дыхания), по ассимиляции Deherain'a Kreusler'a (не говоря о Буссенго), по прорастанию—Детмера, Гельригеля (в России—Лясковского), в особенности же—Шульце, специально изучившего превращение азотистых веществ при прорастании и выработавшего методы для изолирования отдельных продуктов; да и вообще методика анализа растений создана преимущественно в агрономических лабораториях — достаточно назвать способ определения белков по „Штуцеру", ряд модификаций „Киельдаля", определение нитратов по „Шлезингу", аммиака по Боссгарту, аспара- гина-—по Саксе, амидокислот—по Бемеру и пр. То же и для безазотистых веществ — определение клетчатки — по „Геннебергу и Штоману", пентозанов—-по Толленсу 2, жира по Сокслету и т. д.—все это настолько вошло в лабораторный обиход, что каждый студент, проходивший анализ растения, знает эти методы по именам авторов, их предложивших

 

В том факте, что разработка известных глав физиологии растений шла под флагом агрономической химии, мы видим один из случаев как бы несовпадения логического порядка в распределении научного материала с порядком историческим, который обусловливается больше всего наибольшей продуктивностью при разделении труда исследования: логически агрономия базируется на физиологии растений, получает от нее готовые выводы, исторически во многих отношениях мы Видим обратное; но в этом нет ничего ненормального, это разделение труда только ускоряло общую научную разработку, так как в распоряжении агрономических станций были методы и была обстановка, какой не было у ботаников того времени (мы видели выше, как Сакс констатировал, что не так давно в Германии, хотя и были ботаники, но не было физиологов), а кроме того жизнь выдвигала ряд вопросов, насущность научного решения которых именно агрономами чувствовалась наиболее осязательно, и опытные станции с честью выполнили эту задачу, несмотря на то, что многие из них при скудном бюджете обременены еще были аналитической (контрольной) деятельностью. При таких обстоятельствах совершенно непонятно, как решаются некоторые лица бросать упрек всей деятельности опытных станций за следования двойному девизу: „искать истину и приносить пользу жизни"  .

 

Мы еще понимали бы такой упрек по отношению к государству или к тем сельскохозяйственным обществам, которые учреждали станции и возлагали на них бремя выполнения двойной задачи, но не понимаем этого укора по отношению к самим исследователям: ведь они не могли отказаться от задач практических, от анализов семян, удобрений, потому что существование учреждений было обусловлено этой деятельностью;, так неужели же упрек этот нужно понимать так, что напрасно они-брались одновременно и за решение научных вопросов? напрасно они не дожидались, пока чистая наука не преподнесет им в готовом виде учения о питании растений, а сами изучили вопрос о зольном питании, об усвоении азота, об обмене веществ при прорастании? напрасно не дожидались также пока народится почвоведение как самостоятельная дисциплина, а сами взялись за изучение явлений поглощения, нитрификации, разложения органического вещества в почве, отношения почвы к воде, ее тепловых свойств и т. д.?  .

 

Не должны ли мы, наоборот, с глубоким почтением и благодарностью относиться к памяти этих тружеников, типичным представителем которых является Гельригель: среди обязательных для его станции работ по борьбе с свеклоутомлением и тому подобным злободневным вопросам местного сельского хозяйства он находил время работать над более широкими задачами, упорно „искать истины", не должны ли мы признать, что этим исканием истины он в то же время принес и наибольшую „пользу жизни"?

 

 

 

К содержанию книги: Д.Н. Прянишников - избранные статьи и книги по агрономии и агрохимии

 

 

Последние добавления:

 

Костычев. ПОЧВОВЕДЕНИЕ

 

Полынов. КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ

 

Тюрюканов. Биогеоценология. Биосфера. Почвы

 

Почвоведение - биология почвы

 

Происхождение и эволюция растений 

 

Биографии биологов, агрономов