Агрохимия - Науки, Образование - Библиотека - Библиотека "Приятное с Полезным" - Приятное с Полезным: творчество,лайфхаки,мистика, и др.
Главная » Файлы » Библиотека » Науки, Образование

Агрохимия
[ Скачать с сервера (12.7Kb) ] 14.12.2009, 00:48
Агрохимия

Агрохимия, наука о химических и биохимических процессах в пастениях и среде их обитанияю, а также о способах химического воздействия еа эти процессы с целью повышения плодородия почвы и урожая с.-х. культур. Агрохимия - одна из наук, входящих в агроеомию. Отдельные ее разделы нразрывно связаны с физиологией растений, химией, биохимией, почвоведением, микробирлогией, земледелием и растеневодством.

Основные объекты, традиционно изучаемые агрохимией - растения, почва и удобрения. В 20 веке сфера анрохимии расширилась: она стала изучать также агробиоценоз в целом, химические средства защиты растений и регуляторы роста растении.

Агрохимические исследования включают: определение содержания в почвах и растениях химических элементов, белков, аминокислот, витаминов, жиров, углеводов; установление механического и минералогического состава почв, содержания в них органической части (гумуса), солей, водорослей, микроорганизмов и др.; изучение влияния удобрений на растения и почву и др. Обычно сначала исследования ведут в лаборатории методами, аналогичными тем, которые применяют в химии, биологии и др. смежных науках. Затем, как правило, проводят вегетационные опыты в теплице с участием живых растений. Рекомендации для практического применения агрохимичкских средств и методов выдают на основании полевых опытов, а также производственных испытаний, проводимых на больших площадях в течение ряда лет.

Многие приемы агрохимии (например, применение ряда органических удобрений) вошли в практику земледелия в глубокой древности и описаны еще в 1 в. н.э. Как наука анрохимия сформировалась лишь в 19 в., когда сложились основные представления о том, из чего состоят, чем и как питаются растения. Как вехи на пути становления агрохимии обычно отмечают опыты Я. Б. ван Гельмонта (1634), осветившие роль воды в питании растений, а также высказывания М.В.Ломоносова (1753) и А.Лавуазье (1761) о воздухе как источнике питательных веществ, вскоре подтвержденные опытами Дж. Пристли, Я. Ингенхауза, Ж. Сенебье и Н. Соссюра, показавшими, что растения поглощают из воздуха СО2; и выделяют О2; и что это связано с фотосинтезом.

Наиболее трудным оказался вопрос о корневом питании растений. Представления о том, что растения поглощают из почвы минеральные соли (Б. Палисси, 1563; А. Лавуазье, 1761; А. Т. Болотов, 1770), долгое время наталкивались на сопротивление сторонников так называемой гумусной теории питания растений (И. Валериус, 1761) и окончательно утвердились лишь в 19 в. после работ Ж. Буссенго (1836) и Ю. Либиха (1840) и особенно после разработки метода гидропоники (В. Кноп, Ю. Сакс, 1859), в котором растения выращиваются без участия почв. Большую роль в становлении агрохимии сыграли Ж. Буссенго и Ю. Либих. Первый развил представления о круговороте веществв в земледелии, роли азота в питании растений, разработал методологию агрохимических исследований. Второй обосновал теорию истощения почв вследствие выноса питательных веществ растениями и показал необходимость возврата этих веществ в виде минеральных удобрений. Связь агрохимии с микробиологией была обоснована Г. Гельригелем (1886) и С. Н. Виноградским (1893), выяснившими роль азотфиксирующих бактерий в природе и земледелии.

Становление отечественной школы агрохимии связано с именами М.Г.Павлова, А. Н. Энгелыардта, Д.И.Менделеева, К. А. Тимирязева, П. А. Костычева, Д. Н. Прянишникова, П. С. Коссовича, К. К. Гедройца и др., внесших существенный вклад в агропочвоведение и науку об удобрении почв. В послереволюционный период их работы продолжила плеяда советских агрохимиков во главе с Д. Н. Прянишниковым.

Современная агрохимия значительно отличается от "классической агрохимии" конца 19 - начала 20 вв., она пользуется несравненно более совершенными методами исследования, опирается на возросший уровень знаний, развитую химическую промышленность и широкую сеть агрохимических служб. Так называемых "зеленая революция" -резкое повышение урожайности с.-х. культур, достигнутое в начале 50-х гг. 20 в., связана не только с успехами генетики и селекции, но и с достижениями агрохимии. Агрохимическая наука располагает знаниями о содержащихся в растениях веществах (белках, углеводах и др.), биосинтезе и обмене веществ в растениях, фитогормонах, ферментных системах, болезнях растений.

Благодаря созданию новой отрасли агрохимии - химии пестицидов - появилась возможность не только улучшать питание растений, но и влиять (с помощью регуляторов роста) на их развитие, а также защищать их от болезней (с помощью протравителей семян, фунгицидов и бактерицидов), насекомых, клещей, нематод и др. вредителей.

В области агропочвоведения и химии удобрений разработаны и широко распространены методы лабораторной оценки плодородия почв и их потребности в тех или иных удобрениях для разных севооборотов. На основании лабораторных исследований делают выводы о необходимости проведения химической мелиорации почв (известкование, гипсование) с целью улучшения их состава, структуры и свойств. Создан большой ассортимент твердых и жидких удобрений, содержащих как основные элементы (N, Р, К), так и микроэлементы. В больших масштабах применяют NH3 и удобрения на основе мочевины.

Огромное влияние на агрохимию оказало открытие избирательных гербицидов (1942-44). Уничтожение сорняков с их помощью позволило улучшить условия роста растений и более эффективно использовать удобрения, так как они не расходуются на подкормку сорняков.

Средства агрохимии позволяют не только повысить урожай, но и добиться значительной интенсификации с.-х. производства. Например, благодаря гербицидам устраняется необходимость ручной прополки, с помощью дефолиантов облегчается машинная уборка хлопчатника.

Агрохимия - научная основа химизации с. хозяйства и развития промышленности удобрений и пестицидов.

История развития агрохимии

Развитие взглядов на питание растений до Либиха

Историю развития агрохимии в нашей стране можно подразделить на три периода. Первый период охватывает конец XVIII и первую половину XIX столетия. Этот период характеризуется накоплением данных по вопросам питания растений, приме- нением удобрений и первыми попытками их обобщения. Второй период охватывает вторую половину XIX и начало XX столетия до октябрьского переворота 17-го года. Для этого периода характерно развитие опытов в лабораториях, на опытных станциях и в производственных условиях. Работами этого периода показана необходимость глубокого изучения питания растений, химических и биологических про- цессов в почве, являющихся основой для применения удобре- ний. Третьим периодом в развитии агрохимии является советский период. Его можно охарактеризовать, как период реконструк- ции сельского хозяйства в целом, механизайией и химизацией земледелия. В XVIII столетии в России господствовала крепостническая система хозяйства. Наряду с этим возникали капиталистичес- кие формы хозяйства в виде мелкого товарного производства. Наиболее высокого для того уровня достигла металлургическая промышленность. Под влиянием металлургической, военной, кораблестроительной промышленности в россии стали разви- ваться естественные науки. В 1725 году в Петербурге была организована академия наук, а в 1755 г. по инициативе ге- ниального Ломоносова создан Московский университет. XVIII век ознаменовался в России рядом изобретений и достижений в области науки (Ползунов и др.). Это положительно сказа- лось на творчестве Ломоносова. В 1748 году Ломоносовым бы- ла построена первая в России научно-исследовательская хи- мическая лаборатория, в которой он проводил работы по хи- мии, физике, минералогии и геологии. К гениальным открыти- ям Ломоносова, составившим эпоху в развитии передовой нау- ки всех стран, относится открытие и естественно-научное обоснование закона сохранения вещества и движения, ставше- го одним из краеугольных камней материалистического исто- кования природы. Этот закон открыт открыт им совершенно самостоятельно, и задолго до Лавуазье. На основе этого за- кона Ломоносов по-новому объясняет многие явления природы, в частности, им была создана и научно обоснованная теория о природе тепловых явлений. М.В. Ломоносов сыграл огромную роль в обосновании и дальнейшем развитии основных принци- пов материалистической философии в нашей стране. Работы Ломоносова оказали большое влияние на развитие науки в России, в частности, естествознания, на развитие передовой мысли. Можно сказать, что Ломоносов был начальником естес- вознания в России. Особенно сильно влияние Ломоносова сказалось на развитии физики и химии. Он ввел в химию весы и количественные наб- людения. Это сказалось и на исследованиях в агрономии. И.И.Комов (1750-1792),профессор земледелия и других на- ук, в своей книге следующим образом определяет сущность земледелия :" Земледелие же с высокими науками тесной союз имеет, каковы суть История естественная, наука лечебная, Химия, Механика и почти вся Физика, и само оно ничто есть иное, как часть Физики опытной, только всех полезнейшая. Комов призывает к развитию опытной работы, которая долж- на дать более глубокие ответы на различные вопросы агроно- мии, причем рекомендует не полагаться на " однократный опыт", а для большей уверенности повторять его. В книге Комова подробно изложено значение многих сель- скохозяйственных культур, описываются обработка почвы, удобрение, севообороты, земледельческие орудия. Характери- зуя почвы, Комов говорил, что " о доброте" и глинистой и песчаной и всякой земли по количеству чернозема в них со- держимого судить можно. Для определения в почве количества глины, песка, извести и "питательного сока" он предлагал механический анализ, основанный на разделении глины от песка отмучиванием водой, и химический анализ. Комов писал, что питательный сок родится от "согнития животных", травяных веществ и корней в земле, стеблей и ветвей растений на воздухе. Песчаная земля от него плот- нее, а глинистая делается рыхлее. Узнав свойства земли, главное дело земледельца состоит, по Комову, в том, чтобы "худую " землю удобрить, и удобрив, стараться, чтобы она доброе не потеряла. Первое делается пахотой, а последнее очередным севом различных культур. Обработка почвы, по мнению Комова, не может заменит внесение навоза. При этом Комов подчеркивал, что навоз имеет большое значение в улучшении физических свойств поч- вы, в создании рыхлости почвы и сохранении влаги. Комов отмечает также важную роль в улучшении почвы и повышении урожая. По его мнению, известкование глинистой почвы поло- жительно сказывается в продолжении 20 лет и более. При этом известь глинистую почву не только делает рыхлой, но и всякую кислоту в глинистой по большой части земле находя- щуюся истребляет. Поэтому Комов рекомендует искать извест- няки и мергель и вносить по 100-150 четвертей сыромолотого известняка на десятину (1 четверть - около 200 л). И.И.Комов подробно описывает приготовление фекальных компостов. Куриный помет он предлагает вносить под озимь во время сева вместе с семенами либо весной, когда сойдет снег, в подкормку. Навоз он рекомендует вывозить на поле свежим, а не сгоревшим или сгнившим, так как при этом сила питательная исчезнет. После вывозки в поле навоз должен немедленно заделываться в почву. Комов придавал большое значение в питании растений органическому веществу почвы. В этом отношении он явился предшественником немецкого ученого Тэера, развившего так называемую гумусовую теорию (см.ниже) питания растений. Болотов А.Т. (1738-1833) в течение ряда десятилетий занимался вопросами сельского хозяйства и сыграл большую роль в развитии русской агрономии. Большое внимание им уделено удобрению почв. Им опубликовано более 20 статей по вопросам использования удобрений. Хранить навоз он реко- мендовал не под животными, а в специальных навозохранили- щах в уплотненных кучах. В статье О навозных солях А.Т.Болотов пишет об обра- зовании из органических удобрений доступных растениям пи- тательных веществ. А.П.Пошман (1792-1852) в своей книге Наставление о приготовлении сухихи и влажных туков, служащих к удобрению пашен (1809) высказал соображение о том, что в удобрении действующим началом являются щелочно-соляные вещества, со- держащиеся в навозе и в золе, иначе говоря, минеральные вещества, которые и служат пищей для растений. Таким обра- зом, за много лет до опубликования Ю.Либихом теории мине- рального питания Болотов и Пошман писали о значении мине- ральных солей в питании растений. М.Г.Павлов (1794-1840), являвшийся профессором Мос- ковского университета, читал лекции по физике, технологии, лесоводству, сельскому хозяйству и руководил земледельчес- кой школой. Он впервые в России увязал химию с агрономией. В 1825 г. М.Г.Павловым издан труд Земледельческая химия. М.Г.Павлов писал, что земледельческая химия есть нау- ка о веществе тех исключительно предметов, которые имеют отношение к земледелию и знание веществе коим может руко- водствовать с выгоднейшему устройству производств сего ис- кусства. Удобрить почву, по М*Г*Павлову, значит сделать ее более плодоносной. Землеудобрение может быть осуществлено с целью улучшения физических свойств или устранения кис- лот, или ускорения разрушения органических веществ почвы, или повышения плодородия. Целью последнего, по Павлову, является умножение в почве питательных веществ или по крайней мере вознаграждение того, что похищается из земли возрастающими на ней растениями с помощью органических удобрений. Работы этих ученых относятся к первому, начальному пе- риоду в развитии агрохимии,когда главным образом накапли- вались свещения о питании растений и удобрении и делались попытки обобщения накопленного опыта. Обобщение сведений о питании и удобрении, как мы ви- дели, привело Комова в конце 18-го века к выводу о важной роли гумуса в питании растений, а в начале 19-го века, обобщая данные по удобрениям, Пошман пришел к заключению, что в удобрениях действующим началом является минеральная часть.

Развитие агрохимии в Западной Европе

Не входя в изложение исследований в области агрохимии в Западной Европе более раннего периода, отметим работы по агрохимии, начиная с Х1Х столетия, когда в лабораториях развернулась работа по изучению питания растений. В 1804 г. получили известность исследования по асси- миляции углерода и дыханию растений. Французский ученый Соссюр провел детальный анализ золы растений и на основа- нии этих данных пришел к выводу, что минеральные вещества не случайно проникают с растение. Например, фосфорнокислая известь была найдена им взоле всех растений. В 1800 г. Шрадер нашел в проростках в 4 раза больше золы, чем в семенах (причина - нечистота условий опыта), и пришел к выводу, что растения сами производят свои зольные вещества посредством жизненной силы и не нуждаются в дос- тавлении их извне. Для проверки этого утверждения СОссюр выращивал растения на дестиллированной воде и нашел в них минеральных веществ столько же, сколько их было в семенах. Таким образом, Соссюром были экспериментально опровергнуты виталистические представления Шрадера о питании растений. На основании своих опытов Соссюр пришел к выводу, что главным источником углерода для растений является атмосфе- ра, а почва - источником зольных веществ. Либих впоследс- твии использовал анализы и выводы Соссюра в качестве дово- дов в пользу теории минерального питания растений. В конце ХУ111 и в начале Х1Х столетия в Западной Ев- ропе была широко распространена так называемая гумусовая теория питания растений. Один из наиболее видныхъ сторон- ников этой теории немецкий ученый Тэер говорил о гумусе следующим образом. Плодородие почвы зависит собственно це- ликом от гумуса, так как, кроме воды, он представляет единственное вещество почвы, могущее служить пищей расте- ний. В то время считалось, что чем больше питательных ве- ществ содержит растение, тем больше оно поглощает и гуму- са. Сторонниками гумусовой теории минеральным веществам отводилась косвенная роль: они лишь ускоряют, по их предс- тавлениям, процессы разложения органических веществ в поч- ве и переводят гумус в удобоусвояемую для растений форму. Тэер и другие сторонники гумусовой теории считали важным условием для поддержания плодородия почвы накопле- ние и сбережение в ней гумуса. Необходимость севооборота обосновывалась стремление уравновесить расход органическо- го вещества с его приходом в почву. В гумусовой теории сочетались верные наблюдения агро- номов-практиков о большом значении гумуса для плодородия почвы с неверными метафизическими представлениями о том, что гумус является единственным веществом почвы, могущим служить пищей для растений. Ряд ученых того времени выступали против гумусовой теории. К ним относятся прежде всего Буссенго,Шпренгель и Либих. Буссенго (Франция) известен своими работами (опубли- кованными в 1836-1841гг.) по физиологии, биохимии и агро- химии. ОН установил, что источником углерода для растений служит угленкислота воздуха. Им было показано также влия- ние внешних условий на ассимиляцию углерода листьями. Изучение особенностей питания животных и растений сыграл большую роль в дальнейшем развитии исследований по азотному питанию растений. Опыты с растениями в искусс- твенных условиях привели Буссенго к разработке вегетацион- ного метода для изучения питания растений. Отвергнув гумусовую теорию питания растений, Буссенго развил так называемую азотную теорию. В своем имении он устроил опытную станцию с хорошо оборудованной лаборатори- ей, где занимался исследованиями с 1836 г. В нескольких севооборотах опытного поля он провел учет урожаев и опре- делил содержание углерода, азота и золы в урожаях. Это позволило Буссенго произвести учет круговорота веществ в хозяйстве. Он обнаружил, что накопление углерода в урожаях не связано с его количеством в навозе. Особенно ценным бы- ло установление того факта, что количество азота в урожаях за целый севооборот превосходит то его количество, которое дается растениями с навозом. Излишек азота в урожае был тем выше, чем большее было участие в севообороте бобовых растений - клевера и люцерны. Таким образом, в полевых условиях было установлено, что бобовые культуры обогащают почву азотом, доступным другим растениям, что и сказывается на повышении их уро- жая, например, урожай пшеницы после клевера выше урожая пшеницы после картофеля и корнеплодов. Буссенго высказал мнение, что азот, который накапли- вают бобовыее, происходит из воздуха. Позднее он пытался вопроизвести фиксацию азота бобовыми в вегетационных опы- тах с предварительной стерилизацией песка и сосудов. Обна- ружилось, что чем более чистые условия создавал он в опы- тах, тем менее ясные получались результаты. В то время та- кое явление было неясно. Теперь известно, что при стерили- зации среды отсутствовал симбиоз бобовых с клубеньковыми бактериями, поэтому фиксации азота воздуха не происходило. Работы Буссенго привели к установлению важного значе- ния азотных удобрений в повышении урожаев. Своими исследо- ваниями Буссенго решил ряд важных вопросов физиологии рас- тений, биохимии и агрохимии. Немецкий ученый Шпренгель, опубликовавший свои взгля- ды на питание растений в 1837-1839 гг., был одним из бли- жайших предшественников Либиха. Шпренгель, писал, что рас- тения - из неорганических веществ, получаемых ими из почвы и воздуха, образуют тела органические с помощью света, тепла, электричества и влаги. Объяснение падения урожаев при непрерывной культуре он видел в том, что минеральные вещества необходимы для жизни растений и потому должны возмещаться в почве. При этом Шпренгель не отрицал одновременного исполь- зования растениями, кроме главного источника углерода, уг- лекислоты воздуха, также и перегноя почвы корнями. Недостаток фактических данных не позволил ему более четко поставить вопрос о значении гумуса в питании расте- ний, однако развитые Шпренгелем представления и питании растений имеют серьезное значение в развитии агрохимии.

Из истории вопроса об азоте

Ряд противоположностей связан со словом азот: с одной стороны - это нежизненный газ, а с другой стороны - нет жизни без азота, ибо он является непременной составной частью белков: азот дает соединения то окисленные, то восстановленные, то кислотного , то щелочного характера, причем, в отличие от других элементов, играет роль в жизни растения способность использовать в процессах синтеза раз- ные степени окисления и восстановления, как азотная, азо- тистая и азотноватая кислоты, аммиак и гидроксиламин, а у низших организмов -и свободный азот. С экономической сто- роны также азот является то самым дорогим элементом, если речь идет о минеральных удобрениях, то самым дешевым, если иметь в виду использование азота бобовых. Историю вопроса об азоте нужно начинать, конечно, не с Шульца, а с Буссенго, но и это будет правильно лишь в том случае, если говорить о периоде настоящей химии, нача- ло которой положил Лавуазье. Но на деле вопрос этот возник еще задолго до Лаву- азье, во времена алхимии и иатрохимии, хотя терминология в то время была совершенно иная5 речь шла обычно о воздушном начале селитры. Предполагалось, что зародыши селитры (germes,oeufs) носятся в воздухе, но только в почве проис- ходит инкубация и развитие зародышей и рождается драгоцен- ная соль (соль земли). Уже Альберт Великий (Х111 столетие) в своем трактате De mirabilibus mundi (О чудесах света) говорит о селитре. У авторов Х1У века встречаются рецепты для очищения селитры как компонента пороха ( ), а затем ею начинают ин- тересоваться как солью плодородия. В 1540 г. во Франции был запрещен вывоз селитры за границу, ее нужно было сда- вать государству, а в 1544 г. был издан эдикт о создании 300 пунктов по добыванию селитры. Для того же времени име- ется указание, что голландские корабли привозили селитру из Индии. Путешественники сообщали, что селитра образуется в природных условиях не только в Индии, но в Америке6 в Китае и даже в Испании. В 1563 г. появился трактат Бернара Палисси о значении солей в земледелии Les sels vegetatifs - способствующие росту соли -, где он ставит плодородие поч- вы в зависимость от содержания в ней известных солей и го- ворит, что навоз был бы бесполезен, если бы не содержал соли, которая остается после разложения соломы и сена, а затем один из слушателей его лекций в Париже говорит еще более определенно, что навоз содержаит соль мочи и что по- вышение плодородия почвы зависит от образования в ней sucs nitreux или la salure de nitre - соки селитры или соль (суть) селитры. Он не раз повторял тезис Палисси, что для почвы соль есть отец плодородия, но у него яснее, чем у Палисси6 видно, какой именно соли придается главное значе- ние. Но наиболее замечательными являются в ХУ11 веке мысли о значении азота в жизни растений и о круговороте азота в природе, высказанные Иоганном Рудольфом Глаубером. Правда, пока он не употребляет название азот, он го- ворит:nitrum. Трудно сказать, как следует перевести это слово, но это не селитра: он редко говорит отдельно о се- литре и отдельно о nitrum. Я бы сказал, пользуясь термино- логием Синей птицы , что nitrum - это душа селитры, это предчувствие существования азота. При переводе на совре- менный язык можно было бы сказать, что nitrum у Глаубера иногда означает азот, а иногда ион NOз. В своем труде Teutschlands Wohlfaht - Благо Германии (1656) он говорит: Sal et nitrum est unica vegetatio, generatio omnium vegetabilium animalium, mineralium, что буквально перевести трудно, но в модернизированном изложе- нии это близко к утверждению, что зольные вещества (соли) и азот (или душа селитры) представляют единственную причи- ну роста растений, если говорить только о почве. Характер- но следующее место у Глаубера: Вероятно, вся селитра (или начало селитры), которой мы пользуемся, происходит из рас- тений. Указывая, что сенлитра образуется на стенах конюшен и скотных дворов, он ставит вопрос: как она образуется? Очевидно, за счет мочи и экскрементов животных. Но они происходят из пищи животных, из травы или сена, словом, из растительных материалов. Следовательно, эти последние со- держат начало селитры, а органы пищеварения только подго- товляют его отщепление. Глаубер отмечает, что селитра об- разуется и без участия экскрементов, если смешивать с зем- лей листья и другие материалы растительного или животного происхождения, и указывает, что это может быть использова- но для промышленного добывания селитры. Дальше он говорит, что селитру (nitrum) можно посеять, как полевые культуры, и малым количеством фермента заразить громадное количество земли, которая не замедлит покрыться селитрой, подобно то- му, как небольшое количество пивных дрожжей может вызвать брожение громадного количества теста. Таким образом, у не- го есть уже понятие о каком-то сходстве процесса образова- ния селитры с брожением. У Глаубера были некоторые представления о круговороте связанного азота. Он говорил, что начало селитры (nitrum) поднимается из глубин земли в царство воздуха, откуда возвращается насыщенным астральными влияниями и растворен- ными в воде дождя, снега и росы, чтобы дать плодородие почве. Дальше Глаубер так говорит о начале селитры: Это как бы птичка без крыльев, которая летает день и ночь без от- дыха, она проникает между всеми элементами и несет с собой дух жизни. От nitrum происходят минералы, растения и жи- вотные. Это начало никогда не погибает, оно меняет только форму: когда входит в тело животных под видом пищи, оно выходит оттуда в экскрементах и таким образом возвращается в землю, чтобы оттуда подняться частично в воздух с парами и выделениями, и вот оно снова среди элементов. Оно су- ществует в корнях растений, и вот оно снова в пищевых ве- ществах. Таким образом, круговорот идет от элементов в пи- щевые вещества, из пищи - в экскременты и оттуда снова в элементы. Глаубер советует давать селитру корням винограда, со- ветует смачивыать посевное зерно раствором селитры, чтобы увеличить урожаи. Свой гимн началу селитры Глаубер закан- чивает тем, что наряду с другими эпитетами и сравнениями он ставит вопрос: может быть, это и есть азот, о котором пишут философы? Но как могло быть известно Глауберу слово азот ? Обычно считают, что это слово ведет начало от Лаву- азье и образовано из греческого слова (живу) и отрицание (alpha privatiwum). На деле же это слово гораздо старше - он встречается у алхимиков, хотя и в другом смысле. Откуда же взялось это слово, которым пользовались ал- химики? Оно искусственно построено так: альфа - первая буква всех тогдашних алфавитов, на которых писались науч- ные произведения (греческого, латинского и еврейского), зет - последняя буква латинского алфавита, омега - гречес- кого и тов - последняя буква еврейского алфавита. Из соче- тания этих букв и получается слово Azot. Это вариант на мотив из Апокалипсиса: Аз есмь альфа и омега, начало и ко- нец: словом азот обозначали то неизвестное начало всех на- чал, то философский камень, этот чудодейственный фермент, способный превратить металлы в золото, то вообще какой-то таинственный ключ красоты, здоровья и богатства. Поэтому когда Глаубер говорил, что душа селитры и есть азот философов, то это, конечно, нельзя понимать так, что Глаубер имел в виду азот в понимании Лавуазье: это бы- ло только фигуральное сравнение, употребленное для того, чтобы подчеркнуть все значение начала селитры: однако мож- но думать, что и Лавуазье знал об азоте философов и только вложил в это слово конкретный смысл. Нужно заметить, что в ХУ11 веке Глаубер не был единс- твенным автором, говорившим о значении селитры. В 1621 г. вышло сочинение врача при Людовике Х111 Ги де Бросс О при- роде, свойствах и пользе растений (Gui de Brosse. De la nature, de la vertu et de l`utilite des plantes). В этой книге наряду с неопределенными утверждениями, что пищей растений являются соль, масло и spiritus , местами гово- рится о нитрозных соках почвы (les sucs nitreux), и выра- жение соль земли у него включает представление о селитре (навоз содержит соль мочи). В другом месте: Земля без соли бесполезна для плодоно- шения, или, вернее, соль - это отец плодородия. Некий доктор Стубс сообщил в Лондонском королевском обществе в 1668 г. о своих наблюдениях на острове Ямайке, что на землях, содержащих селитру (les terres nitreuses - во французском переводе), сахарный тростник растет пышнее, чем на других, что табак, выросший на таких землях, при курении издает треск: попутно он отмечает, что расте- ния,насыщенные селитрой, плохо хранятся и легко загнивают. Очень давно еще у алхимиков существовала идея о воз- душном начале селитры le niyre aerien). В 1660-1669 гг. различные авторы (Digby, Hengshaw,Beal) говорили о присутствии начала селитры в ро- се и рекомендовали намачивать семена в растворе селитры. Фрэнсис Бэкон уделял немало внимания селитре, и в своем трактате Silva silvarum (1626) он также называет селитру солью плодородия: и у него было понимание, что некоторая субтильная часть селитры становится существенной составной частью растения. К той же эпохе относятся весьма интерес- ные высказывания Мэйоу, автора Tractatus guingue medico-physici, guarum primus agit de sal-nitro et spiritu nitro-aereo (1671) (Пять трактатов медико-физических, в первом из которых говорится о соли селитры и воздушной се- литре). Мэйоу первый высказал определенное утверждение, что селитра состоит из кислоты и щелочи, что воздух участ- вует в ее образовании, давая летучую ее часть, но земля тоже тут участвует, давая нелетучую щелочь (le sel fixe alcali - соль связывает щелось), Мэйоу изучал образование селитры в почве и показал, что ее содержится больше весной, при начале вегетации, а затем количество ее уменьшается, так как растения ее поглощают. Роберт Бойль (1626-1691), известный химик и физик, ос- нователь Лондонского королевского общества, посвящает се- литре специальные мемуары: A fundamental experiment made witf nitre - (Основательный опыт, проведенный с селитрой), в которых говорит, что селитра состоит из двух начал: кис- лотного, которое летуче и представляет род минерального уксуса, и другого - нелетучего, щелочной природы. В те же годы в Германии члены Академии любителей природы (Academia Naturae Curisorum) немало занимались с селитрой, и Балдви- нус (Baldwinus) писал, между прочим: Навоз полон началом селитры. Барбье (Barbier) в 1681 г. написал мемуары под заглавием Spiritus nitro-aereo operationes in microcosmo -(Деятельность воздушной селитры в микрокосме). Джиованни (Giovanni) в 1685 г. представил диссертацию О брожении, воздухе и о селитре: Регис в своей Физике (Regis, 1691) говорит о распространенности селитры в почве,и, наконец, Шталь (Stahl) в 1698 г. уделил распространению селитры большое внимание в своем небольшом сообщении Opusculum chimicum: он также говорит, что неправильно считать селит- ру происходящей только из земли или только из воздуха, но нужно допустить участие того и другого. Итак, задолго до Лавуазье сложилось представление не только о значении начала селитры в жизни растений, но и об отмосферном происходении этого начала. Когда Пристлей открыл, что воздух состоит из кислоро- да и какого-то остатка, не поддерживающего горение, то он сначала назвал этот остаток флогистонированным воздухом. Однако Лавуазье показал, что этот газ содержится как тако- вой в атмосфере, а не образуется при горении, причем глав- ное внимание привлекла неспособность этого газа поддержи- вать дыхание и горение: отсюда первоначальное выражение Лавуазье mofette, atmospherigue, т.е. миазмы, или удушли- вые газы, воздуха. Никакой связи с воздушным началом се- литры тогда не было установлено, на первое меесто выступа- ло противоположение этого газа кислороду в отношении про- цессов дыхания и горения: но в 1783 г. Кавендиш показал, что при пропускании электрической искры через воздух этот газ соединяется с кислородом и дает окислы азота, что при- вело к названию nitrogene (так, в сущности, найден был мостик от нежизненного азота к дающей жизнь растениям се- литре). С другой стороны, Бертоле вскоре нашел, что тот же элемент входит в состав alcali volatil, т.е. аммиака (а следовательно, и в состав ряда веществ животного происхож- дения), поэтому Фуркруа предложил термин alcaligene. Но в 1787 г. комиссия по химической терминологии, состоявшая из Лавуазье, Бертоле, Фуркруа и де Морво, предпочлда вместо положительной характеристики нового газа отмептить отрица- тельные его свойства и назвала его нежизненным газом или азотом (Azote), производя это слово от греческого слова zoo - живу и объясняя приставку & как отрицание (в греческом языке, действительно, применяется так называемое alpha pri- vativum). Но нужно заметить, что законность такого словооб- разования вызывает сомнения, так как буквы t совсем нет в конце слова zoo,от него происходит слово zoe - жизнь, кото- рое образовано без участия буквы t: то же относится к комбини- рованным терминам, как зоология, зоотехния и пр. Слово азот взято было, конечно, от алхимиков, но была сделана попытка вложить в него иной смысл. Своеобразно, что азот, получивший от Лавуазье назва- ние нежизненного газа, не сразу занял место души селитры Глаубера, которая из элементов переходит в растения, из них - в тела животных и через экскременты возвращается снова в мир элементов (т.е. неорганическую природу). О роли души селитры в жизни растений и животных как будто иногда сов- сем забывали. По крайней мере в биографии Буссенго, написанной Дегере- ном, приводится рассказ о том, как один путешественник наблюдал, что когда поток лавы достиг луга, покрытого пышной травой, то почувствовал ясный запас аммиака, распространившегося в воздухе, и причина этого явления ему была неизвестна. Когда путешествен- ник обратился к Бунзену за объяснением этого факта, Бунзен отве- тил, что этот аммиак должен был получиться при действии расплав- ленной лавы на траву, так как Буссенго недавно показалч,что рас- тения содержат азот. Этот рассказ звучит несколько странно, так как извест- ный химик Дэви, знаменитый в истории химии прежде всего благодаря открытию металлического калия, в своих лекциях по агрономической химии (1812) с ясностью говорит об азоте как важнейшей составной частью растения: ему было известно особенное богатство азотом бобовых, и он даже высказывал предположение, что бобовые заимствуют азот из воздуха. Но немногие физиологические опыты Дэви были грубо примитивны. Поэтому если оставить в стороне эпоху алхимии и период Глаубера, то историю строго экспериментального изучения вопроса об азоте растений приходится все-таки начинать не с Дэви, а с Буссенго, который даже в большей мере, чем Ли- бих, имеет право считаться основателем современной агрохи- мии: он раньше Либиха отверг господствовавшее тогда учение Тэера и, зная, что источником углерода в растениях являет- ся углекислота атмосферы, поступающая через листья, в об- ласти взаимоотношения между растениями и почвой вместо гу- мусовой теории выставил теорию азотного питания растений и поставил азотистые удобрения на первое место по воздейс- твию на урожай растений Les engrais les plus puissants sont ceux qui contiennent le plus d azote, 1837) (Наиболее сильно действуют те удобрения, которые содержат в себе больше всего азота.)

Категория: Науки, Образование | Добавил: NATALYA | Теги: химия, агрохимия
Просмотров: 958 | Загрузок: 115 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *: