Дифференциация аграрной науки в XIX - начале XX В. Только зольные вещества необходимы растениям, А азот будет поглощаться из воздуха. Как ученые, ставящие эксперименты, они не могли согласиться с положением

только зольные вещества необходимы растениям, а азот будет поглощаться из воздуха. Как ученые, ставящие эксперименты, они не могли согласиться с положением Либиха о внесении вместо навоза, только его золу.

С этой целью Дж. Б. Лооз в 1843 г. поставил соответствующий опыт с навозом и с золой от навоза, и оказалось, что это далеко не равноценно. В проведенном опыте урожай пшеницы в варианте без удобрений составил 16,5 ц., при внесении навоза -21; золы от навоза - 16; полного минерального удобрения - 24 ц/га. Было убедительно доказано, что зола навоза не заменяет его, а минеральные удобрения, если в их состав входит и азот, заменяют на­воз.

Проведение этого исследования дало повод некоторым ученым сделать вывод, что «минеральная теория Ю.Либиха» (т. е. теория чисто зольного удобрения) окончательно опровергнута, на что Ю.Либих ядовито спрашивал: с каких это пор селитра и аммиак перестали быть минеральными веществами? Конечно, со стороны Либиха это была бо­лее словесная полемика, в которой проявилось его острое перо публициста. По существу же Д. Лооз был прав - как правило, азот нужно было давать в удобрениях. В то же вре­мя Ю.Либих вопрошал «Хорошо, пусть аммиак так действует, но ведь не в аптеке оке его покупать» - такова приблизительно была его аргументация. Тогда еще не было син­тетического аммиака. Но вскоре появилась дешевая чилийская селитра и нашла широкое применение, а в XX столетии появился и дешевый аммиак.

В 1840-1841 гг. Дж. Б. Лооз осуществил полевые опыты с фосфорными удобрениями из местных апатитов (капролитов), обработанных серной ки­слотой. По их итогам в 1842 г. он запатентовал способ получения удобрения, состоящего из смеси суперфосфата, фосфата аммония и кремнекислого ка­лия. Исследователь одним из первых подошел к пониманию закона незаме­нимости и равнозначности факторов жизни растений.

Теория о роли азота бобовых связана, прежде всего, с работами фран­цузского ученого Ж. Б. Буссенго. Будучи профессором химии, в Лионском университете он организовал в устроенной им самим частной лаборатории на ферме Бехельбронн (в Эльзасе), исследования по изучению круговорота веществ в земледелии, что и явилось фундаментом для создания новой от­расли знания - агрономической химии. Без учета круговорота веществ оста­вались нерешенными вопросы об истощении почвы, о способах восстановле­ния плодородия поля при помощи удобрений, о значении, севооборота.

Используя усовершенствованные к этому времени методы определения углерода, водорода и азота, Буссенго предпринимает, начиная с 1836, еже­годные анализы урожаев: взвешивает и анализирует корни и листья свеклы, клубни и ботву картофеля, затем зерно и солому следующей за ними яровой пшеницы и заключающего севооборот овса, определяя в них не только со­держание органического вещества, но и количество, и состав золы. В то же время были анализированы все удобрения, вносившиеся за время севооборо­та, и тем подведен баланс прихода и расхода питательных веществ за целый севооборот, понимая под приходом внесение их с удобрениями, а под расхо­дом - вынос с урожаями.

При изучении круговорота веществ Буссенго попытался выяснить во­прос, каким образом без внесения азотистых веществ получаются хорошие

б. ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ АГРАРНОЙ НАУКИ В XIX - НАЧАЛЕ XX в.

урожаи, причем почва не истощается азотом. С целью выяснения этого про­тиворечия Ж. Буссенго начинает, прежде всего, с анализов урожаев и осо­бенно тщательно определяет в них азот, одновременно обращая внимание на то, что содержание белков в кормах должно лежать в основе их оценки. Его первая работа, напечатанная в 1836 г., посвящена именно этому вопросу.

В 1837-1838 г. Ж. Буссенго развивает азотную теорию удобрений, про­тивопоставляя ее гумусовой (углеродной) теории А. Тэера. Он делает вывод, что наиболее эффективны удобрения, богатые азотом. Установив значение азотистых удобрений и связь истощения почвы с содержанием азота в уро­жае, Буссенго сейчас же констатирует главное исключение из общего прави­ла, согласно которому отдельные культуры, например, клевер способны де­лать ее более плодородной.

Эти выводы он сделал на основе баланса азота в различных севооборотах. В трех­польном севообороте (пар-озимая пшеница-яровая пшеница) внесено азота в навозе 82,8 кг, вынесено с урожаем 87,4 кг. Излишки азота были ничтожны и составили 4,6 кг, что может быть объяснено небольшим количеством азота, приносимых с осадками. Нор-фолкское четырехполье (корнеплоды-яровые-клевер-озимые) эти показатели соответст­венно составили 182,1; 304,5 и 122,4. Клевер даже одного года пользования вызвал избы­ток азота в 122,4 кг/га. Особенно большие избытки азота в урожаях были обнаружены при 5-летней культуре люцерны. Приход азота составил 854 кг за 5 лет, или около 170 кг в год, без учета обогащения азотом почвы.

Таким образом, Ж. Буссенго подтвердил характеристику, данную А. Тэером клеверу и люцерне как растениям, обогащающим почву, но разъяс­нил, что дело идет именно об азоте, чего не подозревал А. Тэер.

Это поведение бобовых по отношению к азоту было выявлено Ж. Бус­сенго в природной обстановке. Но когда он попытался воспроизвести это яв­ление путем культивирования растения в прокаленном песке, защищая их стеклянным колпаком от пыли, от проникновения всяких следов связанного азота из воздуха, то оно не увенчалось успехом.

Впоследствии выяснилось участие в этом бактерий, которых Ж.Буссенго бессознательно устранял, прокаливая почву, не зная об их суще­ствовании, так как только после работ Л.Пастера стало известно, что воздух и почва наделены массой разнообразных микроорганизмов.

Факты, выявленные Ж. Буссенго при изучении севооборотов с клевером и люцер­ной, находили всё большее и большее подтверждение при культуре также и других рас­тений того оке семейства. Они были подтверждены в опытах на Ротамстедской опыт­ной станции (Англия), произведенных в период 1850-1860 гг. При этом на одном участке (I) высевалась непрерывно пшеница, на другом (II) - пшеница чередовалась с бобами. В первом участке урожаи содержали 262 кг азота, во втором в три раза больше — 827 кг.

Синтез открытий Ю. Либиха, Ж. Б. Буссенго и Дж. Б. Лооза дал науке теорию, которая живет и в настоящее время. Окончательно опровергли гуму­совую теорию опыты немецких ботаника И. Кнопа и физиолога Ю. Сакса. В 1859 г. они показали, что вполне возможно вырастить нормальное растение на воде до полного созревания при обеспечении его лишь семью элементами: азотом, фосфором, серой, калием, кальцием, магнием, железом. Это утверди­ло теорию минерального питания и создало основу для использования веге-

6. ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ АГРАРНОЙ НАУКИ В XIX - НАЧАЛЕ XX в. ____________________ 227_

тационного метода. Питательный раствор, предложенный И. Кнопом, приме­няется и сейчас.

Для проверки теории минерального питания в Германии были проведе­ны специальные опыты. В одном из опытов 1842 г., поставленном очень точ­но в смысле химическом, решался вопрос, нужны ли растению зольные ве­щества. Опыт был поставлен в платиновом сосуде (тигле), в качестве инерт­ной среды взяли обрезки платиновой проволоки, увлажняемые дистиллиро­ванной водой, в них проращивались мелкие семена, чтобы ввести меньше зольных веществ с семенами. Было доказано, что через некоторое время рост растений приостанавливается. Опыт был проведен методически безупречно. Но логически авторы пошли дальше, чем позволил опыт, и решили, что дока­зано положение Либиха о том, что зольные вещества необходимы растениям. На самом же деле из упомянутого опыта вытекал только тот вывод, что од­ной воды растению недостаточно, т. е. этим опровергался вывод Ван-Гельмонта.

Для того, чтобы определить какие зольные элементы необходимы для растений на опытных станциях Германии был разработан метод водных культур - выращивания растений в водном растворе без твердого субстрата. Поводом к созданию метода водных культур послужила работа ботаника Ю.Сакса по морфологии корневой системы, который выращивал бобы в во­допроводной воде, причем бобы хорошо росли и даже цвели. Эта работа дала мысль испытать воду как среду для выращивания любого растения, однако, при условии введения питательных веществ. Но не было известно, что имен­но нужно давать растениям, в какой форме, и в какой концентрации.

Искусственное выращивание растений в воде создало возможность, выявить, какие минеральные элементы необходимы для растений. Выясни­лось, что для жизни растений, нужно вносить в первую очередь 7 элементов: азот, серу, фосфор, калий, кальций, магний и железо. Все это в нейтральных солях или в слабокислых, но не щелочных. Таким образом, отдаленным опытным путем нащупали и установили состав полной питательной смеси.

Из истории агрономии была известна способность люпина расти на бедных песчаных почвах и делать эти почвы пригодными для культуры ржи и картофеля. В хозяйственном опыте Шульца в Люпице (Германия), выясни­лось, что на бедной песчаной почве можно получать удовлетворительные урожаи ржи и картофеля, не применяя ни селитры, ни навоза, а культивируя люпины на зеленое удобрение и внося под них калийные соли и фосфаты.

Если в 60-х годах XIX столетия Шульц не мог получить урожаев кар­тофеля выше 90 ц, то с 70-х годов, после внедрения системы люпин - фосфаты - калийные соли, урожаи соответственно составили в 1877-1879 гг. - 122; в 1880-1882 гг. - 138; 1883-1885 гг. - 175 и 1886-1888 гг.-185 ц/га.

Улучшая почву для других растений, сами бобовые в то же время ока­зывались мало чувствительными к азотистому удобрению или же совсем на него не реагировали.

228 ______________________ 6. ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ АГРАРНОЙ НАУКИ В XIX - НАЧАЛЕ XX в.