 |
|
|
Агрохимик и биохимик Д.Н. Прянишников |
Роль химии в современном земледелии
|
Смотрите также:
Советский ученый Д.Н. Прянишников, основы химизации ...
Мейен - Из истории растительных династий
Биографии биологов, почвоведов
|
III. Калий для растений
В вопросе о снабжении сельхоз растений калием наблюдается не столько интерес к новым источникам этого элемента, сколько крупное возрастание использования прежнего—залежей калийных солей.
Правда, в военное время прибегали отчасти к способам сплавления калийных силикатов в электрических печах („Elektrokali"), интересовались золой морских водорослей и другими источниками, способными хоть отчасти заменить калийные соли, единственным поставщиком которых до войны была Германия, но этот интерес был временным,—он был вызван невозможностью получать калийные соли из Германии.
Развитие „калийной" промышленности в Германии и ее связь с земледелием характеризуется следующими цифрами: Потребление калня. В процентах: 42,5 57,5 58,4 41,6 76.7 23,3 88,3 11,7 92,0 8,0 93.8 6,2 Добыча калийных солей (в тоннах). 1880 . 1890 . 1900 . 1910 . 1913 . 1920 . 668.595 1.279.264 3.037.035 8.160.778 11.607.510 11.386.438
Итак, быстрый рост калийной промышленности был связан с громадным потреблением этих солей в сельском хозяйстве—калийные соли стали теперь также рудой сельскохозяйственного значения по преимуществу, как залежи фосфатов и селитры.
Германия быстро восстановила добычу калийных солей до предвоенной высоты, однако она утратила положение монополиста, позволявшее ей облагать иностранцев косвенным налогом в пользу своего земледелия (цены для заграничных покупателей повышались настолько, чтобы компенсировать удешевление цен внутри страны). После войны монопольное положение Германии в деле снабжения мирового хозяйства калием кончилось потому, что часть залежей (в Эльзасе) отошла к Франции; подчеркивая значение этого факта, французы говорят: „Мы получили не Эльзас и Лотарингию только, но еще и калийные соли Эльзаса и железные руды Лотарингии".
Что касается России, то пока в ее пределах не найдено залежей калийных солей, подобных германским; доставка же из Германии связана с большими накладными расходами; напр., один пуд каинита обходится на месте добычи (в Стассфурте) от 9 до 10 копеек, в Москве же он обходится уже в 40—45 копеек; а так как цены на с.-хоз. продукты у нас дешевле, чем в Германии, то ясно, что условия для применения германских калийных солей внутри России крайне неблагоприятны.
В Крыму стали добываться в последнее время в некотором количестве калийные соли на Сакских промыслах, как побочный продукт при добывании поваренной соли и бромистых соединений из того рассола, который наполняет Сакское озеро; но и в этом случае сбыт для целей сельскохозяйственных пока затруднен высокими ценами на калий, еще более возрастающими при дальнем транспорте (в калийных удобрениях нуждается преимущественно северная, нечерноземная половина России).
Поэтому и в этой области, как и в двух предыдущих случаях, наше земледелие вынуждено пока интересоваться преимущественно домашними, кустарными путями, каково, напр., правильное использование золы, которой в одной только Европейской России получается ежегодно около 100 милл. пудов! Зола содержит калия в одних случаях не меньше, чем стассфуртские соли (такова зола ржаной соломы, березовых и осиновых дров), в других случаях значительно больше (подсолнечная и гречичная зола) (см. выше стр. 350).
Кроме того, зола содержит фосфорную кислоту, и в 100 милл. пудов золы содержится гораздо больше фосфора, чем во всем суперфосфате и костяной муке, производимых в настоящее время в России. Затем зола богата известью, столь необходимой для большинства почв нечерноземной России. Даже выщелоченная зола (лишенная кали) является ценной, как удобрение, содержащее усвояемую фосфорную кислоту (около 3°/о) и известь, только такую золу нужно применять в больших количествах, чем невыщелоченную.
Опыты, произведенные в лаборатории автора за последние годы, опровергают те опасения, которые были распространены в агрономических кругах относительно неблагоприятного действия золы на физические свойства почвы (эти опасения основывались на игнорировании того факта, что, напр., в древесной золе содержание солей кальция преобладает над содержанием углекислого калия); обнаружилось, что зола, давая непосредственно калий, фосфбр и кальций растениям, кроме того, вызывает усиление накопления растворимых азотистых соединений в почве, и в пределах нечерноземной полосы золу можно смело употреблять в больших количествах, чем это до сих пор значилось в учебниках.
К сожалению, наиболее высокопроцентная зола (из стеблей подсолнечника) получается на юге, а наибольшая потребность в удобрении золой испытывается в нечерноземных почвах, но так как по богатству зола подсолнечника аналогична высокопроцентным калийным солям (т.-е. экспортному товару), то заслуживает внимания вопрос о превращении этой золы в форму, удобную для транспорта (напр., брикетирование золы позволило бы перевозить ее без тары).
Кроме золы, некоторый интерес в качестве источника калия могут представлять горные породы, богатые калийными силикатами, как нефелиновые породы и слюдяные сланцы (однако полевой шпат, несмотря на богатство калием, не представляет интереса с этой точки зрения вследствие трудного перехода его калия в усвояемую форму).
В последнее время не мало работ, требующих довольно тонкой методики, ведется в агро-химических лабораториях на Западе и у нас по вопросу о роли извести в почве. С одной стороны, эти работы связаны с известкованием почв, как практически важным приемом поднятия почвенного плодородия, с другой же стороны, эти же работы направлены к выяснению понятия о кислотности или ненасыщенности почв и почвенной реакции вообще, которая имеет большое значение для жизни почвы, отзываясь на развитии и низших организмов и культурных растений. На Западе известкование является обычным приемом улучшения почв (особенно излишне связных глинистых, а также заболоченных), в России же, несмотря на давние работы исследователей (начиная со Стебута и Менделеева), известкование еще не вошло в жизненный обиход. В последнее время нашими опытными учреждениями получены очень благоприятные данные, особенно для клевера на глинистых почвах, напр., в Московской и Пермской губ.; Пермская опытная станция подошла к выработке для известных районов определенных приемов, почти рецептов, как, напр., следующий: тем же количеством навоза можно удобрить вдвое большую площадь, если внести его в половинной норме (1.200 п.), добавив 12 п. суперфосфата и 150 п. извести на десятину.
Действие такой комбинации на рожь равно действию полного навозного удобрения, а на следующий за тем клевер—вдвое сильнее последнего. Так как навоза у крестьян никогда нехватает на удобрение всего пара, то хозяйственное значение рекомендуемого приема при наличности извести на местах может быть очень большим.
Но дозы извести на разных почвах требуются неодинаковые, и вот здесь выдвигается задача связать лабораторное исследование степени кислотности (ненасыщенности основаниями) отдельных почв с определением их потребности в извести. Биологические процессы в почве, вызывающиеся накоплением растворимых азотистых продуктов распада, принимают разное направление, в зависимости от реакции среды, а иногда возможно создание неблагоприятных условий для жизни высшего растения в связи с излишней щелочностью почвенного раствора. И вот эта грань переходится на разных почвах при разных количествах извести. В настоящей статье нет возможности входить в эту область, связанную с не вполне выясненными вопросами относительно течения химических процессов в среде, содержащей разнообразные коллоиды (органического и минерального происхождения), которые называют ацидоидами за их скрыто-кислотный характер, способный, однако, становиться явным при внесении в почву нейтральных солей (вытеснение ионов водорода катионами внесенной соли).
Изучение этих явлений в почве имеет общий интерес, так, напр., возможность применения фосфорита вместо суперфосфата, очевидно, связана с ненасыщенностью ацидоидов почвы основаниями (наличность незамещенного водорода в нерастворимых соединениях). Кроме того, разные растения сами по себе разно относятся к почвенной реакции, и в Америке, напр., работают даже над вопросом о регулировании последней сообразно потребностям отдельных культур (известкование под люцерну, внесение серы под картофель и т. п.).
Чтобы не выйти из рамок данной статьи, мы должны ограничить сказанным наши экскурсии в область взаимодействия между химией и земледелием; мы предпочитали ближе остановиться на немногих жизненно-важных примерах, чем стремиться к полноте обзора многообразных течений в области агрономической химии, при весьма неодинаковой степени их приближенности к возможности практического использования (от химической борьбы с солонцами и химической защиты растений от вымерзания до воспроизведения процесса разложения угольной кислоты солнечным лучом вне живой клетки и без хлорофилла), ибо беглый перечень слишком многих фактов дал бы только калейдоскопическое мелькание контуров, без возможности более глубокой оценки их значения.
Добавим еще только несколько соображений о причинах того глубокого различия, какое существует в степени использования химических методов воздействия на урожаи между Россией и Западом.
Нельзя, конечно, отрицать, как мы уже и отмечали, что разница в ценах на хлеб неизбежно должна создавать известное различие в количестве удобрений, применяемых на единицу площади; поэтому, конечно, невозможно говорить, что если наша пахотная площадь в два с половиною раза больше германской, то мы должны применять полтора миллиарда пудов минеральных удобрений (Германия применяет около 600 м. п.). Однако от этой крайности (в которую впадал в свое время „Центротук") до другой, которой мы пока придерживаемся, не используя почти вовсе минеральных удобрений, дистанция слишком велика и промежуточных точек на этом пути достаточно; нужно только определить ту из них, которая отвечает положению страны, экспортирующей хлеб и потому вынужденной платить за него крестьянину меньше, чем платят страны, ввозящие хлеб.
В этом отношении наше положение сходно, как известно, с Америкой; поэтому отношение Америки к минеральным удобрениям для нас очень интересно. Так вот оказывается, что в Соединенных Штатах потребление минеральных удобрений в 1923 г. равнялось 420 миллионам пудов, что приблизительно в 150—200 раз превышает соответствующую цифру для России.
Таким образом, пример Америки доказывает, что и экспортирующая страна может со значительным успехом применять минеральные удобрения, при чем наибольшую роль в ней играют как-раз те из них, которые мы, на основании данных наших опытных станций, считаем наиболее важными и для нас, т.-е. фосфаты.
В чем же причина различия между нами и Америкой в степени реализации того же самого очередного агрономического задания?
Эта причина лежит в развитии химической промышленности и дешевизне ее продуктов; в частности Соед. Штаты имеют сильно развитую суперфосфатную промышленность, которая работает раз в 150 продуктивнее, чем наша.
Мы видели выше, что по данным ряда опытных станций и у нас суперфосфат действует не хуже, чем в Западной Европе и в Америке; существенное различие между нами и Америкой имеется только в ценах на суперфосфат .
Итак, сейчас очередь за нашей промышленностью, все дело в том, насколько она пойдет навстречу земледелию в деле массового производства дешевых фосфатов.
Можно ли, однако, агрономам перенести всю ответственность на промышленность и пассивно ждать развертывания последней?
Конечно, нет. Ведь если ряд опытных учреждений и исследовательских лабораторий выявили теперь уже с полной ясностью необходимость перестройки нашего земледелия в смысле большей его „химифи- кации", то в широкие круги последние результаты этих исследований еще недостаточно внедрились, и все еще силен гипноз отжившего правила, гласившего, что для наших условий исключительное значение имеют вопросы обработки, а не удобрения.
Этот пережиток 80-х годов когда-то имел свои основания, по крайней мере для черноземной полосы, где в то время еще можно было вести хозяйство, не внося удобрений. Под влиянием этого сложились программы первых опытных станций, возникавших в 80-х и 90-х годах, но с тех пор много воды утекло, и область безнавозного хозяйства отодвинулась в степь; чернозем же в районах давней культуры проявил потребность в навозе уже четверть века назад, при чем обнаружилось, что на черноземе навоз действует своим фосфором, а потому может быть заменяем фосфатами.
Однако „1е mort saisit le vif", прошлое сказывается на настоящем, от него унаследованы не только ходячие взгляды на относительное значение агрономических мероприятий, но оно все время отражалось на структуре высшей школы и опытных учреждений.
Так, напр., когда вместо закрытой в 1892 году Петровской Академии было разрешено, наконец, открыть Сельскохозяйственный Институт при условии, чтобы он не был похож на старую академию, то в целях увеличения этого несходства был упразднен курс агрономической химии и вытравлено даже самое название этого предмета из учебного плана. Поэтому, когда в 1894 г. вернулись из-за границы два молодых магистранта, ученики Стебута, Тимирязева и Густавсона, под влиянием личного общения с творцами современной агрономической химии решившие направить свои работы на развитие этой науки на русской почве, то им пришлось это делать чуть не контрабандой, во всяком случае под иным флагом: один стал культивировать агрономическую химию, занимая кафедру частного земледелия (в Москве), а другой кафедру почвоведения (в Петрограде). Только это и позволило не дать погаснуть в глухую пору 1894—1905 гг. делу агрохимического исследования в России, подготовить основы для разрешения вопросов удобрения к моменту, когда страна пред'явит соответственные запросы, и сохранить от вымирания самый тип агронома, работающего в области соприкосновения химии и физиологии с земледелием.
Сделать это удалось, конечно, не без ущерба как для качественной, так и для количественной стороны дела, последствия сказались, напр., при создании областных опытных станций, для которых хотя удалось отстоять в принципе самостоятельные отделы агрономической химии, но недостаток агрохимиков высшей квалификации (вместе с недостаточным проникновением в соответственные круги сознания важности исследовательской самостоятельности этих отделов без превращения их в аналитические лаборатории при отделах полеводства и других) первоначально мешал должной постановке этих отделов, и только непосредственные запросы жизни затем заставляли направлять русло исследования по агрохимическому пути даже и там, где первоначально этого вовсе не имелось в виду.
Для высшей с.-х. школы термин „агрономическая химия" был вновь легализирован только в 1920 году, когда вырабатывались нормальные планы ВТУЗ'ов комиссией под председательством О. Ю. Шмидта. К сожалению, при последующих переработках учебных планоз первоначальная ясность постановки этого и других вопросов была затушевана; но все же в с.-х. академии имени К. А. Тимирязева удалось создать отделение агрономической химии, которое сможет дать более регулярные выпуски агрономов, способных работать научно в сложной области взаимодействия между удобрением, почвой и растением и работать организационно по увязке агрономических мероприятий с развитием добычи и переработки руд сельскохозяйственного значения (фосфориты, торф и пр.).
Это дело сильно страдало от расчленения одной связной цепи мероприятий по различным ведомствам; если в смысле научного объеди- нения работы агрохимической с работой геологов и инженеров-химиков большое значение имеет теперь деятельность Научного Института по удобрениям (при Н. Т. О.), то в смысле увязки деятельности отдельных ведомств нужно надеяться на инициативу Госплана. Возникновение Добро- хима, конечно, равносильно появлению у нашего земледелия сильного союзника в деле воздействия на промышленность в направлении придания устойчивости производству минеральных удобрений, так как одни и те же требования к основным химическим производствам пред'являются и с точки зрения обороны страны и в интересах поднятия урожаев. Задачи Доброхима в мирное время почти сливаются с задачами „Агро- хима"; с той и другой точки зрения нужно желать, чтобы возможно шире распространилось представление о неизбежной связи развития земледелия в XX веке с развитием химической промышленности.
В заключение выразим надежду, что на ряду с укреплением положения агрономической химии в высшей школе и на опытных станциях, также и в высшем исследовательском учреждении Союза, во вновь организуемой Академии сельскохозяйственных наук имени В. И. Ленина, агрономической химии отведено будет достойное место в числе институтов, из которых должна сложиться Академия.
|
|
|
|
К содержанию книги: Д.Н. Прянишников - избранные статьи и книги по агрономии и агрохимии
|
Последние добавления:
Тюрюканов. Биогеоценология. Биосфера. Почвы
Происхождение и эволюция растений