Труд учение об удобрениях принадлежит

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 19.09.2024

1. История развития учения о питании растений и формирование агрохимии как науки

Аристотель(384-322 гг. до н.э.) В литературных произведениях
древнегреческого философа и
ученого Аристотеля
изложены наиболее
значительные сведения об
особенностях агрономии,
питании растений. Он отмечал
ступени природы:
неорганический мир,
растение, животное, человек.
Аристотель считал, что
растениям нужны четыре
стихии: воздух, вода, земля и
огонь.

Иоган Батист Ван
Гельмонт
(1577-1644)
Впервые
провёл
экспериментальные исследования процесса
питания растений, которые стали
основой для водной теории питания
растений. Вырастив ветку ивы в
бочке он установил, что почти 40кратное увеличение её в весе за 5
лет не сопровождалось скольконибудь значительным уменьшением
веса земли.
Несмотря на ошибочность, эта теория,
рассматривавшая жизнь растений как
процесс,
происходящий
только
под
влиянием материальных сил, нанесла удар
религиозно-идеалистическому
мировоззрению.

Антуан Лоран Лавуазье
(1743 - 1794)
В 1775 г. установил состав
воздуха и вскрыл сущность
процессов окисления,
горения и дыхания.
Работы Лавуазье имели
большое значение для
разгадки сущности питания
растений.

Лавуазье писал, что растения черпают материалы,
необходимые для своей организации, в воздухе, который
их окружает, в воде, вообще в минеральном царстве …,
животные питаются или растениями или другими
животными, которые, в свою очередь, питались
растениями, так что вещества, из которых они состоят, в
конце концов всегда почерпнуты из воздуха и из
минерального царства. Наконец, брожение, гниение, и
горение постоянно возвращают атмосфере и
минеральному царству те элементы, которые растения и
животные из него заимствовали.
Таким образом, основные положения минеральной
теории питания растений были сформированы на 50 лет
раньше Либиха, но они не были известны при его жизни..

Джозеф Пристли (1733-1804)
Английский химик внес
определенный вклад в развитие
учения о воздушном питании
растений. Пристли провел опыт с
мышью и веткой мяты. Мышь
под стеклянным колпаком
погибла, а при наличии зеленой
ветки мяты осталась живой.
Сделал вывод, что животные
своим дыханием делают воздух
непригодным для жизни, а
растения исправляют его.

Валлериус Юхан
Готтшальк (1709-1785)
Шведский химик Валлериус в 1761 г.
предположил, что растения питаются
гумусом. Он исходил из
практического наблюдения о
влиянии на плодородие почвы
навоза и всякого перегноя и
ошибочно считал, что растения
прямым путем усваивают корнями
гумус, что только органические
вещества почвы являются
питательными для растений, а
другие составные части являются
вспомогательными и, по его
мнению, могут способствовать
растворению жирных веществ гумуса
(например, мел).

Жан Батист Буссенго
(1802-1887)
Он по праву считается основателем
агрохимии. С 1836 г. он изучал
баланс питательных веществ в
севообороте и установил важную
роль бобовых в обогащении почвы
азотом.
Его работы по азотному обмену
положили начало биохимическому
направлению в агрохимических
исследованиях.
Является основателем
вегетационного метода.
Им проведен ряд работ по
ассимиляции углерода растениями.

Дмитрий Иванович
Менделеев
(1834-1907)
Великий ученый-химик. В 1869 г. на
съезде русских естествоиспытателей в
Москве он выступил с докладом об
агрохимических опытах. Его многие
мысли о производстве и применении
удобрений, обработке почвы не потеряли
актуальности и до настоящего времени:
1. О постановке опытов по изучению
эффективности удобрений в
различных зонах России.
2. О необходимости широкого
использования в земледелии
минеральных удобрений.
3. О комплексном использовании разных
приемов создания
урожая.

Климент Аркадьевич Тимирязев
(1843-1920)
Главные пути повышения
продуктивности земледелия он
видел в клеверосеянии и
применении минеральных
удобрений.
Придавал большое значение
биологическому синтезу азота
бобовыми.
Выступал за проверку научных
достижений на полях.
Первый вегетационный домик в
России был построен им в 1872 г.
в Петровской земледельческой
академии.

Основоположник отечественной
Дмитрий Николаевич
агрохимии - обосновал теорию
Прянишников (1865-1948) аммиачного и нитратного питания
растений и дал рекомендации по
производству и применению аммиачных удобрений. Им выполнены классические работы по теории азотного
обмена. Д.Н. Прянишникову принадлежит заслуга глубокого обоснования
условий эффективного применения
фосфоритов на кислых почвах,
положения о возрастающем
плодородии почв, об использовании
азота атмосферы биологическим
путем в сочетании с азотом
минеральных удобрений.

Дмитрий Анатольевич Сабинин
(1889-1951)
Основным направлением научных
работ Д.А. Сабинина явилось
глубокое изучение физиологии
корневой системы, ее
проницаемости и способности
поглощать, выделять и
перерабатывать минеральные
вещества и некоторые
органические соединения.
Его работы стали началом нового
направления в изучении
минерального питания растений,
утвердившего представление о
синтетической способности
корневой системы.

Всеволод Маврикиевич
Клечковский (1900-1972).
Ведущий исследователь в
области агрохимии и
радиоэкологии, обративший
свои фундаментальные знания
на исследование строения
атомов, разработку методологии
и применения метода меченых
атомов в агрохимии и биохимии.

Николай Сергеевич
Авдонин (1903–1979)
Выполнены исследования по
обоснованию повышенной
эффективности гранулированного
суперфосфата по сравнению с
порошковидным в системе почваудобрение-растениемикроорганизмы.
Изучена взаимосвязь между
свойствами почвы, применением
удобрений и стойкостью
зимующих культурных растений к
неблагоприятным погодным
условиям.

Ян Вольдемарович Пейве
(1906-1976)
Оставил фундаментальные
работы по вопросам изучения
роли микроэлементов в питании
растений и в фиксации азота
клубеньковыми бактериями.
Этого ученого заслуженно
считают основоположником
учения о микроэлементах в
нашей стране.

Михаил Васильевич
Каталымов
(1907-1969)
Один из инициаторов
практического применения
микроэлементов в сельском
хозяйстве.
Дал агрохимическую оценку
различным формам
микроудобрений.
Установил возможность
использования отходов
производства в качестве
микроудобрений.

Борис Алексеевич
Ягодин (1930-2003)
Создатель целостного учения о
сбалансированном питании
растений микро- и
макроэлементами для получения
запрограммированных урожаев.
Изучил влияние
микроэлементов на усвоение
растениями азота.
Им разработано новое
направление в агрохимииагрогеохимия

АГРОХИ́МИЯ (от агро… и химия ), наука о питании растений и закономерностях преобразования удобрений, пестицидов и др. средств химизации с. х-ва в системе почва – растение – вода – атмосфера. Важнейшие разделы А.: учение об удобрениях; химич. методы защиты растений; химич. способы регуляции роста и развития растений. А. выявляет способы воздействия на химич. процессы, протекающие в почве и растении, для макс. реализации генетически заложенного потенциала культурных растений и сохранения плодородия почвы. А. развивается на стыке химич. и биологич. наук, тесно связана с почвоведением, агрофизикой, физиологией и биохимией растений, микробиологией, геохимией и др.

Летопись зарождения науки можно с уверенностью вести с ХVΙΙΙ века.

Ломоносов высказывает мысли (параграфы 24 и 33) о зональности природы, о воздушном питании растений (1753), которое было доказано лишь в 70-е годы ХVlll века (1771, 1778) Дж. Пристли и другими западными учеными.

Дмитрий Иванович Менделеев (1834–1907) проводил многочисленные химические анализы почв, указывал, что тщательный анализ почвы составляет очень сложную процедуру, при которой всегда можно ожидать разнообразных случайностей (Орлов и др., 2005).

Докучаев изучал почвы Воронежской, Нижегородской, Полтавской губерний. Он разработал схему классификации почв, методы исследования, создал основы почвоведения, установил многие закономерности почвообразования, издал 225 печатных работ.

В. И. Вернадский, очевидец и современник ученого, в 1904 г. о нем писал: «Движение научной мысли определяется прежде всего точностью и количеством таких установлений естественных природных тел, число которых растет непрерывно с ходом научного времени… Как живой пример такого рода процесса … достаточно вспомнить и обдумать - создании в России в конце Х1Х векам могучего движения в области установления нового понятия о почве, которое привело к новому пониманию почвоведения…

Во второй половине Х1Х века в губерниях начаты работы по оценке земель. Были составлены первые обзорные почвенные карты европейской части (Веселовский, Вильсон, Чаславский). В марте 1877 г. была утверждена представленная В. В. Докучаевым, программа работ по исследованию черноземов европейской части. Эта дата может считаться начальным моментом развития генетического почвоведения.

В 1907 году в Москве прошел первый съезд русских почвоведов, в 1908 – второй.

Константин Каэтанович Гедройц (1872–1932) ввел в почвоведение точные химические и физико-химические методы их исследования, создал учение о коллоидных явлениях в почвообразовании, изучил поглотительную способность почв.

Основатель русской советской школы картографии почв Прасолов Леонид Иванович (1875-1954 гг.) был первым директором Почвенного института им. В. В. Докучаева и первым редактором государственной почвенной карты СССР.

Теорию образованию болот, их роль в сохранении влаги разработал лесовод, ботаник и географ Владимир Николаевич Сукачев (1880-1967 гг.).

Иван Владимирович Тюрин (1892–1962) – почвовед-генетик и химик. Создал систему взглядов на органическое вещество почв, разработал методы его определения.

Мария Михайловна Кононова (1898–1979) – исследователь органического вещества почв, создала схему процессов гумификации.

Нил Петрович Ремезов (1899–1961) – основатель учения об окислительно-восстановительных процессах в почвах, изучал генезис почв, состав органического вещества, обменных катионов, поглотительную способность почв.

Евдокия Васильевна Аринушкина (1899–1994) создала спецкурс о микроэлементах, совершенствовала и систематизировала методы химического анализа почв.

Вера Владимировна Пономарева (1908–1978) – автор учения о связи содержания, состава и свойств гумуса различных типов почв с их генезисом и плодородием.

Людмила Николаевна Александрова (1908–1983) выполнила фундаментальные исследования по механизму органо-минераль-ных взаимодействий, сформулировала основы гипотезы процессов гумификации.

Дмитрий Сергеевич Орлов (1928–2007) долгое время возглавлял кафедру химии почв факультета почвоведения МГУ. Исследовал строение и природу гумусовых кислот, разработал основные положения кинетической теории гумификации.

История развития почвоведения на территории Волгоградской области

Освоение юго-восточной окраины Российской империи относят к ХV–ХVI векам. Основным занятием населения Волго-Донского междуречья было скотоводство. По архивным и литературным источникам установлены годы (1840–1890) усложнения природных циклов из-за влияния антропогенного фактора. Этот рубеж – начало активного проявления водной и ветровой эрозии, закладки современной овражно-балочной сети, формирования на значительных склоновых территориях каменистых, скелетных, смытых и погребенных почв (Кулик, Зайченко, 2000).

В разряд пашни с 1945 по 1960 гг. переведено 2568 тыс. га земель (Мелихов, 2004). До середины прошлого столетия антропогенная нарушенность степных ландшафтов составляла 30–40 % площади (Кулик, Зайченко, 2000). В период с 1985 по 2003 годы деградации подверглось 300 тыс. га пашни.

Несколько большее внимание уделяли исследованию почвам Волго-Ахтубинской поймы, которое проводили в первой половине прошлого века. В основном выборочно изучали только состояние почв сельскохозяйственных угодий.

Высокие темпы переработки поверхности блуждающими водотоками и особенности развития Волго-Ахтубинского междуречья определили сложный характер структуры почвенного покрова.

1. Беляев А.В. Формирование научных представлений о почве и земледелии отечественными учеными XVlll века. Воронеж 2004. ВГУ. 22 с.

2. Болотов А.Т. Избранные труды. М.: ВО Агропромиздат. 1988. 416 с.

3. Брокгауз Ф.А. Ефрон И.А. Энциклопедия. СПб. В 86 т. 1890-1907 гг.

4. Вернадский В.И. Труды по истории науки в России. М.: Наука. 1988. 467 с.

5. Виленский Д.Г. История почвоведения в России. М.: Сов. Россия. 1958. 238 с.

6. Гурьянов В.П. Иван Михайлович Комов, его жизнь и деятельность. К истории русской агрохимии и географии. М.: МОИП, 1953. 140 с.

7. Докучаева В.В. Cочинения. М.: АН СССР. 1952. Т. Vll – 280 c.; 1961. Т. V11l – 411 с.

8. Крупенников А.И. Труды А.Н. Радищева по почвоведению и агрохимии и их значение в истории науки. // Почвоведение. 1953. № 7. С. 52-64.

9. Крупенников А.И. Ломоносов о почве и земледелии (к 250- летию со дня рождения). // Почвоведение. 1986. № 9. С. 5-13.

10. Крупенников А.И. Феномен Болотова и начало агрономического почвоведения в России. // Почвоведение. 1988. № 11. С. 7-15.

11. Крупенников А.И. Слово о черноземе ( к 250-летию со дня рождения М.И. Афонина. // Почвоведение. 1989. № 10. С. 134-143.

12. Зонн С.В. история почвоведения в России в ХХ веке (неизвестные и забытые страницы) в 2-х ч. М.: 1999. Ч. 1. 376 с.

13. Ломоносов М.В. Избранные произведения в 2-х т. М.: Наука. 1986. Т.1. 536 с.

14. Радищев А.Н. путешествие из Петербурга в Москву СПб: АН СССР. 1992. 670 с.

Стремление к постоянному обновлению и обогащению науки было жизненным девизом Костычева. Он не признавал догматизма в науке: все должно выдержать проверку опытом, практикой. Научные положения, не выдерживавшие такой проверки, безжалостно отбрасывались им, кем бы они ни были высказаны. Изучение и критическое обобщение литературы, лабораторные опыты и даже наблюдения в природе не являлись для него главной опорой в создаваемой им науке. Такой главной опорой было изучение и критическое обобщение широкой сельскохозяйственной практики, прежде всего русской.

В своих продолжительных поездках по разным районам России Костычев тщательно отбирал все то новое, прогрессивное в русском земледелии, что ему встречалось на пути.

Собранные наблюдения ученый сопоставлял между собой, сравнивал эффективность разных агропомических приемов в различной обстановке и уже после этого рекомендовал их для широкого внедрения. Однако и эти рекомендации, по его убеждению, требовали новой проверки практикой.

Поэтому Костычев, обосновав какое-либо новое научное положение, стремился сделать его всеобщим достоянием, добиться его применения и проверки в условиях хозяйства.

Для уяснения условий, благоприятствовавших бурному развитию в России агрономии и связанных с ней наук в последней четверти минувшего века, необходимо учесть следующий важный вывод В. И. Ленина:

Костычеву открывалось, таким образом, широкое поле для наблюдений. И он собирал на нем обильную жатву. Метод работы Костычева был очень своеобразным и новым для того времени. Вот что сам он рассказывал об этом:

— Имевши возможность быть в последние годы в местностях, чрезвычайно разнообразных по хозяйственным условиям — в северной, восточной, южной и средней России, — я с особенным вниманием наблюдал состояние почвы при разных условиях обработки, стараясь определить, насколько такой или иной прием удовлетворяет потребностям растений. Нет сомнения, что такое сравнение различных местностей с разными условиями — хозяйственными, почвенными и климатическими — в высокой степени поучительно, и при нем менее возможны односторонние увлечения. Во многих случаях заключения, выведенные мною из наблюдений на месте, я проверял научными исследованиями; наконец, собирая русскую сельскохозяйственную литературу по этому предмету уже несколько лет, я при сопоставлении различных указаний всегда считал первым правилом обсудить, какими причинами может при известном способе обусловливаться хороший или дурной результат, о котором сообщается из практики, вместо голословного отрицания самого факта с точки зрения господствовавших теорий.

Появление этих трудов было подобно дуновению свежего ветра, а в нем так нуждалась русская агрономическая наука. Свои рекомендации Костычев обосновывал прежде всего практикой русского сельского хозяйства, наблюдениями — своими и других отечественных ученых и агрономов-практиков, но не игнорировал он и достижения зарубежной науки.

Современник Костычева, известный агроном А. А. Бычихин, работавший на юге России, вспоминал, что появление этих трудов было действительно крупным событием в истории русской агрономии, которая не знала ничего подобного в прошлом. Всех при этом изумляла удивительная способность Костычева собирать и отбирать факты из практики русского земледелия. Он только тогда делал свой окончательный вывод по тому или другому вопросу, когда рассматриваемое явление выдерживало самый строгий анализ. И здесь Костычеву не изменял присущий ему дух научной критики и самокритичности. А. А. Бычихин в своей речи, посвященной Костычеву, отметил эту черту его характера:

«Будучи весьма строг к самому себе и к своим выводам, осторожный до педантизма в своих советах, Павел Андреевич относился, однако, весьма внимательно ко всякому мнению людей практики, с которыми ему приходилось сталкиваться. По этому поводу он сам говорит, что, отнесясь сначала скептически к различным способам культуры и обработки почвы, встречаемым во время экскурсий, он должен был, после всестороннего изучения, признать подобный образ действия правильным и вполне соответствующим своему назначению.

Во «время поездок Костычев особенно старательно изучал все факты, относящиеся к удобрению почв. Он все больше и больше убеждается в том, что в деле повышения плодородия почвы сельское хозяйство не может обойтись только своими силами: здесь нужна помощь промышленности, изготовляющей искусственные удобрения. Но такой промышленности в России не существовало. Передовые люди страны — Д. И. Менделеев, А. Н. Энгельгардт — задумываются над задачей создания отечественной туковой промышленности. Такие мысли владели и Костычевым, и он своей (неустанной пропагандой русских фосфоритов немало содействовал организации первых небольших заводиков по изготовлению фосфоритной муки.

Костычев обращает внимание на огромное распространение болот в нечерноземной полосе страны. Ими изобиловала и хорошо знакомая ему Смоленщина, много их было в окрестностях Петербурга, Новгорода и в других местах, близко знакомых ученому. В болотных почвах, содержавших нередко пятьдесят и более процентов органического вещества, были сконцентрированы колоссальные богатства пищи для растений. Но эти богатства лежали здесь мертвым сокровищем и их нельзя было использовать. Костычев приходит к выводу, что надо известковать болотные почвы, это устранит их кислую реакцию, которая тормозит разложение органических веществ и образование доступной растительной пищи.

Энгельгардт волею обстоятельств превратился по преимуществу в практика — его опыты по применению фосфоритов, извести, каинита и зеленых удобрений дали разительные результаты, но они нуждались в теоретическом освещении и в широкой популяризации. Обе эти задачи, не без успеха и на протяжении нескольких лет, выполнял Костычев, и в этом особенно ярко проявилось его всегдашнее стремление связывать передовую практику с последним словом теории.

По своей натуре Энгельгардт не был капиталистом-предпринимателем, и денежные дела у него обычно обстояли неважно. Это отражалось и на опытах. Костычев начинает хлопотать о казенной денежной субсидии для своего учителя. И хотя в Министерстве государственных имуществ не жаловали Энгельгардта, эту субсидию в конце концов дали. Руководствовались при этом простым коммерческим расчетом — дешево получить ценные научные данные о том, как поднять урожайность и тем самым повысить доходность оскудевающего помещичьего хозяйства.

На первый раз казна выделила 500 рублей, но обставила это такими тяжелыми условиями, которые вызвали сильное недовольство Энгельгардта. Он писал по этому поводу Костычеву:

Энгельгардт посылает в Питер посылки с образцами почв и фосфоритов, просит сделать нужные химические анализы и постоянно приглашает Костычева к себе. В апреле 1887 года Павел Андреевич получил такое письмо из Батищева:

Напоследок Энгельгардт привез гостя на самое лучшее свое ржаное поле, окруженное, как бы для контраста, бесплодной моховой пустошью, от которой оно само несколько лет назад было отвоевано.

— Я сюда часто приезжаю, — сказал Энгельгардт. — И, знаете, когда я гляжу на эту могучую рожь, мне приходит на мысль: не при помощи ли фосфорита исполнится заветное желание мужика, высказываемое при величаниях на наших смоленских свадьбах:

Чтоб у гебя рожь была колосиста, Зерном ядрениста. Чтоб жена твоя стоючи жала, Спины не ломала.

Костычев проникается большим интересом к бати- щевским опытам; хорошо зная русское сельское хозяйство, он в других местах не видел более удачных и целеустремленных практических работ по удобрению почв. Но он замечает, что на разных участках действие удобрений, например той же фосфоритной муки, не одинаково.

— Наверно, это зависит от почвы?—спрашивал он Энгельгардта.

— Да, — отвечал тот, — фосфоритная мука производит особенно полезное действие на беловатых, при- падливых, сырых, подзолистых почвах, которые у нас крестьяне еще называют глеем.

Но все эти колоритные народные названия мало уясняли для Костычева сущность дела. Надо было установить, какие особенности подзолистых почв вызывают высокую эффективность применения на них фосфоритной муки. Для этого требовалось изучить происхождение и химизм подзолистых почв. Так практический вопрос об использовании фосфоритной муки породил целую серию глубоких теоретических исследований.

В лаборатории Лесного института ставятся новые опыты по изучению свойств подзолистых почв в сопоставлении с уже известными особенностями черноземов. Подзолистые почвы образовались в лесах, здесь всегда много влаги, во всяком случае, значительно больше, чем в степях; поэтому лесные почвы хорошо промываются. Кальций, магний и другие основания удаляются из верхних слоев этих почв, и кислоты, образующиеся при разложении органического вещества, ничем не нейтрализуются. Лесные подзолистые почвы в связи с этом всегда являются кислыми, и в них будет растворяться фосфорнокислая известь, которая входит в состав фосфоритов. Поэтому в почве окажется фосфор в легко доступном для растений состоянии. Кроме того, размолотые фосфориты, содержащие известь, будут уменьшать вредную кислотность подзолистых почв. Вот в чем причины такой удивительной успешности опытов Энгельгардта, удобрявшего фосфоритной мукой подзолистые почвы.

Здесь были изложены результаты полевых и лабораторных исследований Костычева; посвящением он подчеркивал, что его учитель является зачинателем важного дела использования русских фосфоритов.

И Костычев понимает, что каждая особенность почвы — даже такая, действует ли на ней фосфоритная мука или не действует, — должна быть выведена из всего комплекса природных условий, породивших эту почву. А это значит, что при изменении внешних условий должна обязательно измениться и почва. Выходит, что разные почвы могут переходить друг в друга.

Ученый ставит свой классический опыт по превращению чернозема в подзол. Он взял настоящий чернозем из Екатеринославской губернии, в котором было более 8 процентов перегноя, поместил в широкую стеклянную трубку 300 граммов этой почвы, на поверхность ее положил слой дубовых листьев и начал периодически поливать почву в трубке с таким расчетом, чтобы некоторое количество воды каждый раз просачивалось насквозь. Опыт продолжался целый год. По прошествии этого времени чернозем в трубке превратился в серую почву, напоминавшую цветом подзол, перегноя в ней осталось всего лишь около 2 процентов.

Куда же исчезли три четверти первоначального количества перегноя? Может быть, они растворились в воде? Химический анализ профильтровавшейся через почву жидкости показал, что это не так — в ней почти не было растворимых органических веществ. Оставалось предположить, что перегной разложился под воздействием почвенных грибов, которые сильно разрослись и в покрывающих почву дубовых листьях и в верхней части самой почвы в трубке. Выделения грибов имели кислотный характер, и эта, как ее называли, креновая кислота способствовала даже разложению минеральных веществ и оподзоливанию почвы, то- есть .накоплению в ней кварцевого песка.

Этот опыт, конечно, не вскрыл всех причин и условий перехода почв друг в друга, но он впервые в истории науки экспериментально доказал возможность такого перехода. Это было важное научное открытие. Но первоначальный толчок к нему Костычев получил, решая как будто бы довольно узкий вопрос о применении фосфоритов на разных почвах. Теория и практика тесно переплелись между собою во всей деятельности выдающегося русского ученого.

1. История развития учения о питании растений и формирование агрохимии как науки

Читайте также: