Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow Агрохимия

История развития агрохимии

Агрохимия и другие науки сформировались, чтобы дать ответы на вопросы, возникающие в процессе практической деятельности человека. Издавна человечество занималось сельским хозяйством. Еще в 483-445 pp. до н. е. греческий историк Геродот писал, что скифы, жившие в степи современной Украины, не только выращивали много пшеницы, но и продавали ее греческим колониям. Во II и I в. до н. е. большую роль в развитии научного земледелия сыграли труды известных римских мыслителей Катона, Варрона, Вергилия, колумеллы. Так, Катон в советах с полеводства отмечал, что хороший уход за полем - это хорошо пахать и хорошо удобрять.

Колумелла выступал против взглядов, обедненный почва не может восстановить утраченную плодородие без отдыха. Умный человек может сделать это за счет внесения навоза. Кроме навоза он предлагал применять куриный помет, зеленые удобрения, а также землевания.

Еще во времена античной Греции было известно, что для жизни растений нужны вода, почва и воздух. В земледелии Римской империи применяли навоз, зеленые удобрения, известь, гипс, пепел, хотя значение их не знали. Почему навоз способствует повышению урожая? Одним из первых это попытался объяснить французский художник и естествоиспытатель Палисси (около 1510-1589). В 1563 г.. Он писал, что "соль является основой жизни и роста всех посевов". Навоз, считал он, содержит соли, которые образуются при разложении сена и соломы. При внесении его в почву возвращается то, что было взято ранее. Растения после сгорания превращаются в соленую золу, или луг. В почву необходимо вносить золу, отходы, экскременты. Только через 300 лет точными опытами были установлены причины обеднения почвы и доказано потребность возвращения в почву зольных веществ в виде удобрений. Несколько позже голландский естествоиспытатель Ван Гельмонт (1579-1644) на основе экспериментальных исследований пришел к выводу о водном питания растений. И хотя его теорию ученые не принимали, она все же дала толчок для дальнейшего развития научных основ агрохимии.

Впоследствии немецкий химик Иоганн Рудольф Глаубер (1604-1668) выдвинул гипотезу, что основным фактором воздействия навоза является селитра, которую уже давно получали из навоза для изготовления пороха. Однако действие селитры было объяснено только после открытия азота, то есть через 100 лет. К сожалению, взгляды Палисси и Глаубера свое время должным образом не оценили.

На Западе долгое время господствовала ложная "гумусовая теория" питания растений, выдвинутая в 1761 г.. Шведским ученым Юханом Готтшалк Валлериусом и широко разрекламированная немецким ученым-агрономом Альбертом Даниэлем Тэера (1752-1828). Согласно ей, гумус является единственным источником элементов питания для растений, а минеральные вещества лишь способствуют его превращению в усваиваемые формы. Несколько позже она была опровергнута, но стала толчком для дальнейших исследований и обобщений в этом вопросе.

Выдающийся французский агрохимик Жан Батист Буссенго (1802-1887) подверг научной критике теорию Тэера о гумусовые питания растений и выдвинул новую - азотную теорию питания. Выращивая растения в условиях тщательно контролируемого минерального питания, он выяснил пути поступления азота в них, установил, что бобовые (горох, клевер) обогащают прокаленный песок азотом, а пшеница к этому не способна. Ж. Б. Буссенго установил, что количество азота в почве была и является фактором, лимитирующим образования растительной продукции. Растения способны усваивать нитраты лучше, чем аммоний. Создав вегетационный метод исследований, ученый инициировал начало периода бурной экспериментальной проверки теории минерального питания растений.

Только 1804 швейцарский ученый Николо Теодор Соссюр (1767-1845) доказал, что источником минеральных веществ для питания растений является почва, а источником углерода - углекислый газ атмосферы. Немецкий ученый Карл Шпренгель (1787- 1849) в своей книге "Учение об удобрениях" фактически "разгромил" гумусовую теорию. Однако окончательного краха эта теория подверглась после выхода в свет знаменитой книги Юстуса Либиха (1803-1873) "Органическая химия в агрокультуры и физиологии" "Die orqanische Chemie in ihrer Anwedung auf Agricultur and Physioloqie" (1840), которая совершила переворот в науке и практике . Впервые было сформулировано теорию минерального питания растений, основное положение которой: растения усваивают только неорганические вещества, а гумус является источником углерода в почве. Различные растения усваивают из почвы неодинаковое количество элементов питания, то есть обедняют почву в разных направлениях. Поэтому севооборот только замедляет процесс обеднения, которое рано или поздно наступает, если не возвращать в почву элементы питания, которые изымаются с урожаем. Если хозяйство продает зерно, то в его земледелии будет дефицит фосфора. Солому и сено используют на корм скоту. Поэтому при внесении только навоза почву недополучает те элементы, которые были вывезены за пределы хозяйства, и это прежде всего, фосфор. Ю. Либих предложил изготавливать фосфорные удобрения, обрабатывая размолотые кости животных серной кислотой. Он постоянно рекомендовал вносить в почву прежде всего те элементы, которых в нем меньше. По Либихом, прирост урожая зависит от внесения элемента питания, содержание которого в почве минимальный (позже это правило назвали законом минимума). Ему, первому, кто по-настоящему оценил значение фосфора и калия в жизни растений, принадлежащих поистине крылатые слова:

"Без этих двух элементов не может быть плодородия наших полей". На первый взгляд, Либих большее значение придавал калия. Это ему дорого стоило, когда выяснилось, шо калийные удобрения дают далеко не такой эффект, как он прогнозировал. Ученого обвинили в том, что он тайный агент калийного синдиката и просто рекламирует его товар. Вот до чего может довести великое открытие! Однако если внимательно прочитать книгу Либиха, становится очевидным, что на первое место он ставит фосфор, будто предвидя нелегкий агрономическое судьбу этого элемента.

В 1855 в книге "55 тезисов" Ю. Либих отметил незаменимость элементов питания для растений: если в почве мало фосфора, то внесение только азота и калия не создаст оптимальных условий питания.

Учение о необходимости возвращения в почву усвоенных из него растениями элементов питания и в дальнейшем отчужденных с урожаем - одно из крупнейших достижений науки, как бы его ни пытались унизить. Закон "возвращение" кардинально повлиял на мировоззрение естествоиспытателей.

Ю. Либих придавал большое значение и другим факторам формирования урожая: место нахождения поля, погоде (осадки, температура), свойствам почвы. О значении биологической активности почвы в его трудах не идет, потому что только через 40 лет было открыто почвенные микроорганизмы.

К сожалению, Ю. Либих не проводил опытов с растениями, поэтому ошибочно считал, что в воздухе для растений достаточно аммиака и оксидов азота. Недооценивал он и значение навоза, поскольку считал, что его можно сжигать, а пепел использовать как удобрение. Только в 7-м издании своей книги (1862) на основе собственных экспериментов Ю. Либих признал, что внесение азотных удобрений в органической или неорганической формах может увеличивать урожай. Для обогащения почвы азотом он рекомендовал выращивать бобовые растения, но утверждал, что именно бобовые усваивают листьями аммиак из воздуха.

Теория Либиха о минеральное питание растений имела большое значение для развития агрохимических знаний. Во многих странах развернулись агрохимические исследования, началось строительство заводов по производству минеральных удобрений и их применение.

В середине XIX в. немецкие ученые Юлус Сакс (1832-1897) и Иоганн Кноп (1817-1891), а также Сальм-Хорстмар независимо друг от друга, выращивая растения от семени до семени на прокаленном песка с добавлением минеральных элементов питания, установили необходимость отдельных элементов для роста и метаболизма растений, их оптимальные концентрации и соотношения. Было доказано потребность для развития растений углерода, водорода, кислорода, азота, фосфора, калия, кальция, магния, серы и железа. Поскольку они содержатся в растениях в количествах, превышающих 0,01% в пересчете на сухое вещество, их назвали макроэлементами. В то же время изучали влияние на растения марганца, меди, цинка, но их добавляли в тех же концентрациях, что и макроэлементы, поэтому они проявляли токсическое действие.

Значительный вклад в науку о питании растений сделал немецкий агрохимик Г. Гельригель (1831 - 1895). 1886 он опубликовал свой труд об усвоении азота бобовыми культурами с воздуха.

Опыты по выращиванию растений на питательных средах, проведенные в разных странах мира, подтвердили необходимость для питания растений азота, фосфора, калия, кальция, магния и серы, было установлено концентрации и соотношения их в растворах. Позже было доказано потребность в микроэлементах, а также невозможность замены одного элемента питания на другой.

Значительный вклад в развитие агрохимической науки сделали российские ученые. Большое внимание исследованию органических удобрений, пепла, извести и других соединений уделяли в своих трудах М. В. Ломоносов, И. М. Комов, А. Т. Болотов.

М. В. Ломоносов (1711-1765) впервые объяснил происхождение почв, в том числе чернозема, описал влияние растительности на грунтотворний процесс в работе "О слоях земных", оказывал решающее значение воздушном питанию растений, но при этом подчеркивал роль почвы и органических удобрений.

А. Т. Болотов (1738-1833) опубликовал по вопросам агрономии более 300 работ. В одной из них "О удобрения земель" (1770) он впервые высказал мысль о минеральное питание растений.

В опытах с удобрениями А. Т. Болотов определял уровень плодородия почвы. Он вместе с А.П.Пошман (1792-1852) в начале XIX в., Задолго до Ю. Либиха, отмечал значение для питания растений солей, которые образуются при разложении навоза. А.П.Пошман рекомендовал производить компосты из навоза, извести, мусора и золы.

Профессор Московского университета М. Г. Павлов (1793-1840) в руководстве "земледельческая химия" (1825) осветил ряд вопросов о роли почвенных процессов в питании растений при внесении удобрений, большое значение придавал применению зеленых удобрений, навоза, извести.

Во второй половине XIX в. развернулись широкие научные исследования по использованию удобрений и питания растений. Особенно важные результаты получили А. Н. Энгельгардт, Д. И. Менделеев, П. А. Костычева, А. Е. Зайкевич, К. А. Тимирязева.

Под руководством Д. И. Менделеева (1834-1907) проводились исследования влияния извести, удобрений и травосеяния на плодородие почвы. Он пришел к выводу, что с помощью удобрений можно повысить плодородие любых почв. Было установлено географическую закономерность действия удобрений. В частности доказано, что навоз эффективен на всех типах почв, действие фосфорных удобрений лучшая на черноземах, азотных удобрений и извести - на дерново-подзолистых, калия - при внесении под бобовые травы и корнеплоды.

Большая организаторская и научная работа по изучению взаимодействия растений, почвы и удобрений в России связана с деятельностью Д. Н. Прянишникова (1865-1948). Он обосновал теорию аммиачного и нитратного питания растений, разработал рекомендации по применению аммиачных удобрений, провел классические исследования по азотного обмена растений. Следует отметить, что нет такого направления в агрохимии, какой бы он оставил без внимания.

Значительный вклад в развитие агрохимии сделали также А. Н. Лебедянцев, Д. А. Сабинин, Ф. В. Турчин, А. К. Кедров-Зихман, А. В. Петербургский, Т. Н. Кулаковская, В. М. Клечковский Я. В. Пейве, Н. С. Авдонин, А. В. Соколов, С. И. Вольфкович, 3. И. Журбицький и др.

Исследования по изучению условий роста и развития растений в Украине начались в XVIII в., Когда было организовано так называемые аптекарские огороды и акклиматизационные сады.

1844 было создано Главное училище садоводства России (ныне - Уманский национальный университет садоводства). Здесь было организовано опытное поле для изучения севооборотов, агротехнологий выращивания различных культур, испытания сельскохозяйственных орудий, а также различных средств удобрения, создана сельскохозяйственная лаборатория (1900), построено вегетационный дом (1902).

1881-1902 pp. под руководством активного организатора исследовательской дела, профессора Харьковского университета Анастасия Егоровича Зайкевича (1842-1931) было организовано 37 исследовательских полей, что имело большое значение для развития агрохимических исследований в Украине. Он одним из первых установил, что черноземы, несмотря на высокое содержание гумуса, хорошо реагируют на внесение минеральных удобрений. Первый предложил вносить в строки свеклы сахарной суперфосфат, изучал зависимость урожая от сортов, обработки почвы и других факторов. Организованные А. Е. Зайкевича некоторые опытные поля, но уже в другом статусе, действуют и поныне. Так, Полтавское опытное поле (ныне научно-исследовательская станция) была создана 1864, а 1898 здесь заложено опыты с бессменными посевами ржи, которые продолжаются до сих пор.

В конце XIX-начале XX в. в Украине организовано сеть исследовательских учреждений, в программе исследований которых важными были вопросы почвоведения и агрохимии. Большое значение приобрели коллективные опыты, организовывались сельскохозяйственными обществами и учебными заведениями, уездными земствами, опытными полями и исследовательскими станциями. Значительно распространились коллективные опыты в Екатеринославской, Киевской, Полтавской, Черниговской и других губерниях.

Для руководства исследовательской работой в коллективных полях были созданы три сети сельскохозяйственных исследовательских учреждений под руководством первого директора Харьковского исследовательской станции Б. Н. Рождественского (1878-1943), который разработал методы полевых исследований сельскохозяйственных культур, изучил действие суперфосфата и селитры на производительность свеклы сахарной, непосредственно заведовал Екатеринославской сетью исследовательских учреждений.

1901 была создана Киевская сеть исследовательских учреждений под руководством А. И. Душечкина (1874-1856) в пяти свеклосеющих губерниях. Управляя Киевской химической лабораторией, он изучал природу фосфорных соединений почвы, применение фосфорных удобрений, одним из первых исследовал роль микроорганизмов в превращении питательных веществ почвы. Обосновал их влияние на урожай, предложил ранневесенней подкормки озимых культур азотными удобрениями, изучал формы и динамику элементов питания в почве, их влияние на качество урожая. Был профессором, заведующим кафедр агрохимии Уманского и Киевского сельскохозяйственных институтов.

С целью налаживания методического руководства исследовательской работой Киевской сети 1912 открыто Мироновскую, а в 1914 гг. - Уманский исследовательские станции.

Третьей исследовательским учреждением была Подольская станция, которая должна открытую 1904 контрольно-семенную и несколько позже - химическую лаборатории.

В этот период украинские ученые работали особенно плодотворно:

М. А. Егоров (1879-1942) - первый директор Сумской опытной станции - изучал питания растений зольными веществами, исследовал роль фосфатов в их питании, разработал способы применения фосфорных удобрений на различных типах почв, изучал различные типы паров, их удобрения, разрабатывал показатели окультуривания черноземов.

Е. П. Вотчал (1864-1937) создал школу физиологов в Киеве. Изучал проблемы движения воды в растениях и физиологию развития свеклы сахарной.

К. Д. Глинка (1867-1927) - заведующий кафедрой почвоведения в Новоалександровском сельскохозяйственном институте (ныне - Харьковский национальный аграрный университет), президент Международного общества почвоведов.

К. К. Гедройц (1872-1932) - почвовед, агрохимик, президент Международной ассоциации почвоведов, основатель учения о впитывающим способность почвы, выдвинул гипотезу о осолодилисть почв Днепровской впадины. В течение 1918- 1929 pp. заведующий агрохимическим отделом Носовского опытной станции, где разработал методы борьбы с солончаками и солонцами.

А. Н. Соколовский (1884-1959) разработал теоретические основы природы коллоидной части почвы, ввел в производство способы улучшения агропромышленных свойств солонцов, приложил много усилий к подготовке научных кадров и совершенствования системы высшего сельскохозяйственного образования.

П. А. Власюк (1905-1980) - известный ученый в области агрохимии, почвоведения и физиологии растений. Выпускник Уманского сельскохозяйственного института, заведовал кафедрами агрохимии в Уманском и Киевском сельскохозяйственных институтах, был директором Института физиологии растений и агрохимии, избирался президентом Украинской академии сельскохозяйственных наук.

Интересы ученого были достаточно разносторонние. Он изучал вопрос химии почв, агрохимии, физиологии растений и микробиологии. Его исследования были тесно связаны с практикой сельского хозяйства. Академик П. А. Власюк по праву считается основоположником учения о микроэлементах и микроудобрения в Украине. Он оставил богатое научное наследие: около 2000 научных работ, 45 монографий, брошюр, учебных пособий. Подготовил почти 200 кандидатов и 28 докторов наук.

Μ. К. Крупеький (1903-1986) - выпускник Уманского сельскохозяйственного института. Известный ученый в области агрономического почвоведения, физико-химии почв и агрохимии. Работал директором Института почвоведения и агрохимии им. А. Н. Соколовского, где под его руководством была создана концепция и методические основы крупномасштабного обследования почв, обобщенно их агрохимические показатели, предложено районирование территории Украины по эффективности применения удобрений под основные сельскохозяйственные культуры. Подготовил более 100 кандидатов и 9 докторов наук по агрохимии и почвоведения.

А. Н. Гринченко (1904-1998) - выпускник Уманского сельскохозяйственного института. Изучал взаимодействие природных факторов плодородия почв и их влияние на производительность культур. Работая ректором Харьковского сельскохозяйственного института, много внимания уделял подготовке кадров.

С. С. Рубин (1900-1985) - работал заведующим кафедрой общего земледелия Уманского сельскохозяйственного института. Глубоко и всесторонне изучал условия минерального питания плодово-ягодных и овощных культур, разработал систему их удобрения и содержание почвы в садах, занимался вопросами обработки почвы под полевые культуры и их удобрения. 1928-1930 pp. участвовал в закладке и дальнейшем проведении древнейшего в мире опыта по содержанию почвы в садах, в настоящее время является национальным достоянием Украины.

П. Д. Попович (1927-1989) - выпускник Уманского сельскохозяйственного института. Разработал систему удобрения садов на склонах, усовершенствовал диагностику питания плодоягодных культур и на ее основе - систему применения удобрений в садоводстве.

Значительный вклад в развитие агрохимической науки в Украине в прошлом веке также сделали П. А. Дмитренко, Г. С. Гринь, Т. Т. Демиденко, А. М. Можейко, А. В. Манорик, И. Л. Колоша, Ф . П. Макций, Μ. Г. Холодный, Μ. М. Шкварук, П. А. Горшков, К. П. Афендулов, П. А. Горько, А. М. Вышинский, А. В. Лазурский, Г. И. Крылова, И. М. Карасюк и др.

Сейчас агрохимия добилась значительных успехов в изучении взаимодействия растений, почвы и удобрений. Исследования обогатили новыми данными теорию и практику поступления и превращения в растениях соединений элементов питания, науку о плодородии почвы, круговорот веществ в агробиоценозах. Эти данные являются научной основой планирования потребностей регионов и областей в удобрениях, их ассортимента, а также строительства туковых заводов, складских помещений, механизации внесения удобрений. Исследования продолжаются до сих пор для изучения перспективных форм удобрений, сроков и способов их внесения, совершенствования методов почвенной и растительной диагностики питания растений и расчета норм удобрений с целью повышения их окупаемости и предотвращения загрязнения окружающей среды.

Наука агрохимия использует и обобщает результаты исследований научных учреждений по вопросам применения удобрений и химической мелиорации почв. Ведущим научным учреждением по этим вопросам Национальный научный центр "Институт почвоведения и агрохимии им. А. Н. Соколовского" НААН Украины. Большой объем исследований проводят ученые других научно-исследовательских институтов с сетью своих исследовательских станций, высшие учебные аграрные заведения и др.

Кроме того, в каждой области есть институты агропромышленного производства или областные сельскохозяйственные опытные станции, которые исследуют с различными вопрос аграрного производства, в частности применение удобрений.

Агрохимической службе Украины был основан 1964 Сейчас это государственное учреждение "Институт охраны почв Украины" (ГУ "Держґрунтохорона"), в каждой области под ее методическим руководством действуют филиалы ГУ "Держґрунтохорона", которые проводят обследование почв хозяйств, организуют проведение полевых опытов с удобрениями, предоставляют соответствующие рекомендации по их применению. Агрохимическая служба является звеном, объединяющим науку с производством, обеспечивает внедрение научных разработок в производство.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее