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,