 |
|
|
Костычев. ПОЧВОВЕДЕНИЕ |
СОСТОЯНИЕ ДРУГИХ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ ДЛЯ РАСТЕНИЙ В ПОЧВАХ И ОБЩИЕ ЗАКЛЮЧЕНИЯ ПО ЭТОМУ ПРЕДМЕТУ
|
Смотрите также:
Мейен - Из истории растительных династий
Биографии биологов, почвоведов
|
Относительно других питательных веществ, кроме азотистых и фосфорнокислых, мы не имеем вполне определенных сведений; все заключения о них основываются, с одной стороны, на сведениях о физиологических потребностях растений, а с другой стороны, на том, что нам известно о химических взаимодействиях между различными составными частями почв вообще.
Мы знаем, что растения не могут всасывать из почвы без вреда для себя ни свободных кислот, ни свободных оснований, но принимают питательные вещества в виде солей. Небольшое количество свободных кислот, как мы знаем из опытов над выращиванием растений в водных растворах, не вредит, однако, растительным корням, и потому почвы, имеющие кислую реакцию, не всегда суть почвы бесплодные;'напротив, этой особенностью могут отличаться очень плодородные почвы: значительная часть черноземных почв имеет, например, кислую реакцию. Только почвы, содержащие много свободных кислот, бесплодны по причине их присутствия.
На основании разных соображений a priori можно сказать, что различные соли одного и того же основания или одной и той же кислоты не одинаково пригодны для растений. Исследуя состав растительной золы, при хорошем произрастании растений и при вполне нормальных условиях, мы убеждаемся, что в растениях всегда находится избыток минеральных оснований над минеральными кислотами, так как угольная кислота, почти всегда находимая в золе, образуется при самом сожигании растений. Кроме того, кислоты фосфорная и серная, находимые в золе, отчасти образуются тоже при сожигании растений, потому что часть серы и фосфора в живых растениях входит в состав некоторых органических соединений—белковых тел, нуклеина и др.; кремнезем золы в живых растениях отлагается в значительных количествах в свободном состоянии вместе с клетчаткой в клеточных стенках. Из всего этого видно, что в растениях из солей, поглощаемых ими, освобождается значительное количество оснований; следовательно, питательные вещества должны наиболее благоприятно действовать на растения в тех случаях, когда значительная часть их принимается растениями в виде таких солей, основания которых могут сделаться свободными для выполнения ими определенных физиологических функций.
Вследствие всего вышесказанного вопрос о том, в виде каких именно солей находятся в почве различные основания и кислоты, представляет для нас большой интерес, как часть общего вопроса о том, какими средствами почва обеспечивает хорошее развитие растений.
Анализ почвы, как мы уже говорили, может дать нам ответ на этот вопрос только в некоторых случаях; большею же частью мы руководимся при решении ©го различными соображениями, основанными на исследовании явлений, происходящих при смешивании растворов разных солей, при исследовании влияния масс действующих веществ и т. п. Обратимся сперва к рассмотрению веществ, находящихся в почвенных растворах. В них, как указано выше, мы находим обыкновенно следующие основания и кислоты: Кислоты Основания Угольную Аммиак Азотную Кали Фосфорную Натр Серную Известь Хлористоводородную Магнезию Кремневую Окись железа
Глинозем, как вещество непитательное, мы оставим без рассмотрения, так же как и другие вещества, находящиеся только в некоторых почвах.
Нельзя думать, что каждая из указанных кислот соединена была бы в почвенных растворах только с некоторыми основаниями, не образуя совсем солей с другими; то же самое справедливо и относительно оснований. Из всего того, что нам известно о состоянии солей в водных растворах вообще, надо думать, что каждая из кислот в почвенных растворах образует соли со всеми основаниями, находящимися в растворах, способными образовать с данной кислотой соль.
Всего вероятнее, другими словами, что в почвенных растворах находятся:
a) углекислые соли аммиака, кали, натра, извести, магнезии и окиси железа; b) азотнокислые соли аммиака, кали, натра, извести, магнезии и окиси железа; c) фосфорнокислые соли аммиака, кали, натра, извести, магнезии и окиси железа и т. д.
Такое заключение основывается на изучении случаев более простых, когда в растворе находятся, например, две кислоты и два основания, причем они должны быть таковы, что из них не может образоваться нерастворимых солей. Если, например, к раствору хлористого натрия прибавить раствора сернокислого калия, то в первом растворе не произойдет никаких видимых изменений: раствор останется прозрачным, и можно думать, что как хлористый натрий, так и сернокислый калий остались без изменения. Между тем точное исследование раствора показывает, что в растворе будут теперь не две соли, а четыре, т. е. будут сернокислые соли натрия и калия и хлористые соли обоих металлов, или каждая кислота будет соединена с обоими основаниями. Что касается того, в каком размере произойдет такое изменение, то оно будет зависеть от силы сродства между обеими кислотами и обоими основаниями и от массы находящихся в растворе веществ. Таким образом, с растворе произойдет следующее:
До смешения было: 1) хлористый натрий, 2) сернокислый калий. После смешения будет: 1) хлористый натрий, 2) хлористый калий, 3) сернокислый калий, 4) сернокислый натрий.
Если предположить теперь, что вследствие чего-либо хлористый калий будет из раствора удален, например, если он весь будет поглощен растением, то в растворе останутся те же вещества: натрий, калий и серная и хлористоводородная кислоты, и потому снова хлористоводородная кислота будет распределена между обоими металлами, т. е. хлористый калий образуется вновь, хотя и не в прежнем количестве. То же самое применимо и к тому случаю, когда в растворе будет несколько оснований и кислот.
В почве восстановление первоначального состава раствора совершается с большей полнотой. Если из раствора исчезнет вследствие всасывания растениями часть кали, то он вновь выделится в раствор из цеолитов, так что количество кали в растворе не может значительно уменьшиться, так же как и количество всякого вообще вещества из числа поглощенных почвой.
Указанные обстоятельства приводят к предположению, что если растение поглощает какие-либо соли предпочтительно перед другими, то этим самым создаются условия для образования этих солей вновь, и если наиболее полезных для растения соединений в почве будет мало в каждый данный момент, то, вследствие постоянного новообразования их, растение может не ощущать в них недостатка.
Принявши в расчет сказанное нами о состоянии различных веществ в почвенных растворах, мы придем к заключению, что различные опыты, при которых старались определить, какие соли наиболее благоприятны для растений, не могут считаться доказательными. Так, например, при опытах Ноббе над солями калия растения воспитывались в водных растворах; в различные растворы прибавлены были разные соли калия, хлористый, сернокислый калий и т. п., и затем по развитию растений Ноббе судил о том, какая из употребленных калиевых солей оказала наиболее благоприятное действие на растения. Но так как в каждом растворе были многие кислоты и многие основания, то калий находился в них в виде разных солей, и опыт не мог указать, какие из этих солей преимущественно поглощались растениями.
В заключение небесполезно будет сделать краткий общий обзор относительно того, в виде каких солей находятся в почвах различные основания и различные кислоты (причем мы ограничимся веществами главнейшими, находящимися во всех почвах).
1. Щелочи (кали, натр и аммиак) находятся всегда в почвенных растворах в виде солей всех кислот, с которыми они могут образовать соли. В виде твердых веществ находятся в цеолитах и в трудно растворимых солях перегнойных кислот. Кали и натр находятся, кроме того (иногда в значительных количествах), в виде безводных силикатов, в песке. 2. Известь и магнезия всегда находятся в почвенных растворах, вероятно, в виде солей всех кислот. В твердом виде находятся в соединении с кислотами угольной, фосфорной и перегнойными и с кремневой в цеолитах. Наконец, большее или меньшее количество их может находиться в виде безводных силикатов, в песке. 3. Окись железа и глинозем извлекаются из почв в незначительном количестве водой, следовательно, находятся в почвенных растворах. В твердом виде находятся в виде свободных окислов и окись железа иногда в значительных количествах (присутствие в почвах свободного глинозема, весьма вероятное a priori, до сих пор, однако, не доказано); в значительных количествах находятся в цеолитах, в песке и в безводных силикатах (в песке). В почвах торфяных и вообще трудно проницаемых для воздуха железо находится в виде свободной закиси, в виде сернистого железа и других солей закиси.
Что касается кислот, кроме угольной, фосфорной и гуминовой, соединения которых мы рассмотрели в особых главах, то: 1. Кислоты азотная (и азотистая), хлористоводородная и серная, как уже было указано, находятся только в почвенных растворах в виде солей различных окислов. 2. Кремневая кислота находится в водных растворах, в цеолитах, в глине в виде безводных силикатов и в виде кварца в песке.
Еще раз считаем необходимым указать на то, что между различными группами веществ, находящихся в почвах, существует тесная связь и происходит постоянный химический обмен. Вещества, растворимые в воде, цеолиты, гуминовые соли и соли других перегнойных кислот, наконец, безводные силикаты не есть какие-либо обособленные группы; они, напротив, находятся в постоянном взаимодействии между собой. Изменение в крепости и составе почвенных растворов тотчас же вызывает изменения в цеолитах, перегнойных солях и безводных силикатах, хотя в последних изменения происходят воооще медленно. Точно так же изменение в составе и в количестве цеолитов и перегнойных солей, несомненно, будет сопровождаться изменением и почвенных растворов, и эти изменения происходят быстро и в значительных, сравнительно, размерах.
Так как под влиянием высыхания и намокания почвы состав и крепость почвенных растворов изменяются, а указанные процессы совершаются в почве постоянно, то уже вследствие одной этой причины в почвах должны происходить постоянные химические изменения. Обмен почвенного воздуха на атмосферный, содержащий меньшее количество угольной кислоты, сопровождается уменьшением в почве количества двууглекислых солей, а следовательно, и изменением состава почвенных растворов, сопровождающимся изменением и в твердых составных частях почвы; такое изменение происходит тоже постоянно. Разложение органических веществ, происходящее в почвах непрерывно, когда температура их не слишком низка, сопровождается глубокими изменениями в составе как растворенных, так и твердых составных частей почвы и т. д.
Наконец, произрастание растений точно так же должно вызывать изменения в химическом состоянии почвы. Но так как вообще почвоведение есть не что иное, как изучение почвы в ее соотношениях с растительностью, то химические изменения, происходящие в почвах под непосредственным влиянием растений, мы рассмотрим в особой главе.
|
|
|
|
К содержанию книги: П. А. Костычев - Курс лекций по почвоведению
|
Последние добавления:
Тюрюканов. Биогеоценология. Биосфера. Почвы
Происхождение и эволюция растений
Биографии ботаников, биологов, медиков