Предыдущая страница реферата | 1  2  3 | Следующая страница реферата

На основании своих опытов Соссюр пришел к выводу, что главным источником углерода для растений является атмосфера, а почва - источником зольных веществ. Либих впоследствии использовал анализы и выводы Соссюра в качестве доводов в пользу теории минерального питания растений.

В конце ХУ111 и в начале Х1Х столетия в Западной Европе была широко распространена так называемая гумусовая теория питания растений. Один из наиболее видныхъ сторонников этой теории немецкий ученый Тэер говорил о гумусе следующим образом. Плодородие почвы зависит собственно целиком от гумуса, так как, кроме воды, он представляет единственное вещество почвы, могущее служить пищей растений.

В то время считалось, что чем больше питательных веществ содержит растение, тем больше оно поглощает и гумуса. Сторонниками гумусовой теории минеральным веществам отводилась косвенная роль: они лишь ускоряют, по их представлениям, процессы разложения органических веществ в почве и переводят гумус в удобоусвояемую для растений форму. Тэер и другие сторонники гумусовой теории считали важным условием для поддержания плодородия почвы накопление и сбережение в ней гумуса. Необходимость севооборота обосновывалась стремление уравновесить расход органического вещества с его приходом в почву.

В гумусовой теории сочетались верные наблюдения агрономов-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 (опубликованными в 1836-1841гг.) по физиологии, биохимии и агрохимии. ОН установил, что источником углерода для растений служит угленкислота воздуха. Им было показано также влияние 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 искусственных условиях привели Буссенго к разработке вегетационного 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 лабораторией, где занимался исследованиями с 1836 г. В нескольких севооборотах опытного поля он провел учет урожаев и определил 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 было 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 урожая, например, урожай пшеницы после клевера выше урожая пшеницы после картофеля и корнеплодов.

Буссенго высказал мнение, что азот, который накапливают бобовыее, происходит из воздуха. Позднее он пытался вопроизвести фиксацию азота бобовыми в вегетационных опытах с предварительной стерилизацией песка и сосудов. Обнаружилось, что чем более чистые условия создавал он в опытах, тем менее ясные получались результаты. В то время такое явление было неясно. Теперь известно, что при стерилизации среды отсутствовал симбиоз бобовых с клубеньковыми бактериями, поэтому фиксации азота воздуха не происходило.

Работы Буссенго привели к установлению важного значения азотных удобрений в повышении урожаев. Своими исследованиями Буссенго решил ряд важных вопросов физиологии растений, биохимии и агрохимии.

Немецкий ученый Шпренгель, опубликовавший свои взгляды на питание растений в 1837-1839 гг., был одним из ближайших предшественников Либиха. Шпренгель, писал, что растения - 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 использования растениями, кроме главного источника углерода, углекислоты воздуха, также и перегноя почвы корнями.

Недостаток фактических данных не позволил ему более четко поставить вопрос о значении гумуса в питании растений, 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 разные степени окисления и восстановления, как азотная, азотистая и азотноватая кислоты, аммиак и гидроксиламин, а у низших организмов -и свободный азот. С экономической стороны 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, начало которой положил Лавуазье.

Но на деле вопрос этот возник еще задолго до Лавуазье, 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 происходит инкубация и развитие зародышей и рождается драгоценная 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 интересоваться как солью плодородия. В 1540 г. во Франции был запрещен вывоз селитры за границу, ее нужно было сдавать государству, а в 1544 г. был издан эдикт о создании 300 пунктов по добыванию селитры. Для того же времени имеется 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 почвы в зависимость от содержания в ней известных солей и говорит, 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 повышение 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 значение. 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 говорит:nitrum. Трудно сказать, как следует перевести это слово, но это не селитра: он редко говорит отдельно о селитре и отдельно о nitrum. Я бы сказал, пользуясь терминологием Синей птицы , что nitrum - это душа селитры, это предчувствие существования азота. При переводе на современный 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 изложении это близко к утверждению, что зольные вещества (соли) и азот (или душа селитры) представляют единственную причину роста растений, если говорить только о почве. Характерно следующее место у Глаубера: Вероятно, вся селитра (или начало селитры), которой мы пользуемся, происходит из растений. 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 содержат начало селитры, а органы пищеварения только подготовляют его отщепление. Глаубер отмечает, что селитра образуется и без участия экскрементов, если смешивать с землей листья и другие материалы растительного или животного происхождения, и указывает, что это может быть использовано 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 тому, как небольшое количество пивных дрожжей может вызвать брожение громадного количества теста. Таким образом, у него есть уже понятие о каком-то сходстве процесса образования 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 растворенными 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 отдыха, она проникает между всеми элементами и несет с собой дух жизни. От nitrum происходят минералы, растения и животные. 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 существует в корнях растений, и вот оно снова в пищевых веществах. Таким образом, круговорот идет от элементов в пищевые вещества, из пищи - в экскременты и оттуда снова в элементы.

Глаубер советует давать селитру корням винограда, советует смачивыать посевное зерно раствором селитры, чтобы увеличить урожаи. Свой гимн началу селитры Глаубер заканчивает 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 Лавуазье 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 алхимики? Оно искусственно построено так: альфа - первая буква всех тогдашних алфавитов, на которых писались научные произведения (греческого, латинского и еврейского), зет - последняя буква латинского алфавита, омега - греческого и тов - последняя буква еврейского алфавита. Из сочетания этих букв и получается слово Azot. Это вариант на мотив из Апокалипсиса: Аз есмь альфа и омега, начало и конец: словом азот обозначали то неизвестное начало всех начал, то философский камень, этот чудодейственный фермент, способный превратить металлы в золото, то вообще какой-то таинственный ключ красоты, здоровья и богатства.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: конспект урока 9 класс, доклад по химии.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3 | Следующая страница реферата