загрузка...
Выращивание растений без почвы    
Выращивание растений без почвы

История изучения питания растений

История изучения питания растений очень поучительна, она наглядно рисует те трудности, которые пришлось преодолеть на пути создания современных методов выращивания растений, позволяющих полностью управлять их питанием.

В середине XVI в. во Франции появилось сочинение Бернара Палисси {Palissy, 1563), специалиста стекольного и гончарного дела, в котором он впервые указал, что во всех телах природы, в том числе и в растениях, находятся соли или растворы солей, которые остаются при сжигании травы в виде золы. Вопреки прежним представлениям Палисси утверждал, что именно солевые вещества, находящиеся в почве и в навозе, необходимы для питания растений. Мысли, высказанные Палисси, были вскоре забыты.

Спустя много лет известный голландский естествоиспытатель Ван-Гельмонт (Van-Helmont, 1639) впервые прибегнул к постановке опыта. Желая установить, за счет чего растет растение,, он посадил в глиняный сосуд, содержащий 90 кг почйы, ивовую ветвь весом в 2,25 кг и регулярно поливал ее водой. Через пять лет растение и почва были взвешены отдельно. Оказалось, что ива весила 77 кг, прибавив почти 75 кг, тогда как почва потеряла в весе всего 57 г. На основании своего опыта Ван-Гельмонт заключил, что привес ивы получен лишь за счет воды, которой он поливал, а не за счет почвы, которая не участвует в питании растений. Работа Ван-Гельмокта составила основу для так называемой водной теории питания растений, которая держалась довольно долгое время. Спустя несколько лет английский физик Бойль (Boyle, 1661) повторил опыт Ван-Гельмонта с тыквой и, получив такой же результат, подтвердил правильность водной теории. Однако эта теория не могла удовлетворить практиков, так как при выращивании растений они не только поливали их водой, но пользовались навозом и другими удобрениями, прибавка которых к почве неизменно повышала урожай.

В 1695 г. в Англии были опубликованы результаты олытов ботаника Вудворта (Woodward, 1699), которого некоторые считают родоначальником метода водных культур. Он выращивал проростки мяты в воде, взятой из различных источников. Через 77 дней растения были взвешены. Оказалось, что мята лучше всего росла в воде, к которой было добавлено 42 г жирной садовой земли. Она прибавилась в весе на 17,9 г. На водопроводной воде привес был равен 8,6 г, а на дождевой — всего 1,0 г. Эти опыты опровергли водную теорию питания растений, но остались незамеченными. Поэтому на протяжении почти 100 лет водная теория имела широкое распространение, хотя и не соответствовала некоторым практическим приемам возделывания растений. Не были оценены и некоторые указания о пользе отдельных минеральных солей для роста растений. Так, еще в 1656 г. Глаубер (Glauber, 1656) выделил из почвы, взятой под навесом, где стоял скот, большое количество селитры. По его мнению, селитра образовалась из пищи скота, т. е. содержится в растениях и, может быть, составляет основу их роста. Свое предположение он проверил на опыте, добавляя селитру к почве, и получил прирост урожая. Гом (Ноте, 1757) на основании опытов с растениями пришел к выводу, что для их успешного роста необходимы калийные соли. Дендональд (Dundonald, 1795) доказывал необходимость фосфорнокислых солей.

Для того чтобы внести ясность в этот важный и крайне запутанный вопрос, в 1800 г. Берлинская академия наук объявила конкурс на лучшую работу об источниках питательных веществ для растений. Премию получил Шрадер, который, однако, защищал в своих опытах старую водную теорию питания растений. Что же касается солей, то Шрадер утверждал, что растения сами создают зольные вещества в результате своей жизнедеятельности и потому не нуждаются в добавке их извне.

Для опровержения водной теории питания растений понадобились новые более точные методические приемы, которые были впервые применены Вигманом и Польсторфом (Wiegmarm u. Pol-storf, 1842) лишь в 1842 г. Они употребили для выращивания растений обрезки платиновой проволоки, которые поливали водой, очищенной путем перегонки. Кресс-салат, посеянный в таких условиях, рос лишь до тех пор, пока не были использованы все запасы семени, и затем погиб. То же получилось в опытах с кварцевым песком, предварительно промытым кислотой для удаления всех растворимых в воде веществ. Эти опыты ясно показали, что одной воды для обеспечения нормального роста растений недостаточно.

Наряду с водной теорией питания растений в XVIII в. развивается и получает широкое распространение гумусовая теория. Защитники этого взгляда считали, что органическое вещество тела растения создается из гумуса, а минеральные соли, роль которых невозможно было оставить без объяснения, являются возбудителями, способствующими лучшему усвоению перегнойных веществ.

Гумусовая теория нашла много сторонников. Она лучше увязывалась с практическими приемами возделывания растений, оправдывала широкое применение навоза в качестве удобрения, объясняла, почему на жирной, богатой перегноем почве растения дают значительно больший урожай, чем на сером суглинке или песке. Однако и гумусовая теория питания растений являлась совершенно неверной. Гумус не является для растений питательным веществом, а сам образуется из тела отмерших растений, но для того, чтобы понять это, понадобились долгие годы.

загрузка...

Дальнейший успех в изучении питания растений был целиком обусловлен открытием фотосинтеза, лежащего в основе воздушно-светового питания растений, и изучением той роли, которую он играет в построении урожая.

Однако предположение, что все органическое вещество растений стрибится из углекислого газа воздуха, казалось неправде подобным, и понадобилось много лет после его открытия для того, чтобы эта версия приобрела официальный характер. Минеральная теория питания растений в ее современном виде была впервые высказана немецким химиком Юстусом Либихом в 1840 г. в его книге Химия и ее применение в земледелии и физиологии, Сопоставив большое количество анализов растений, проведенных к тому времени, Либих пришел к выводу, что элементы, содержащиеся в золе, растения поглощают из почвы в виде минеральных солей. Эти вещества необходимы для нормального роста растений, и их недостаток в почве должен восполняться путем внесения удобрений. f

В своих обобщениях Либих (1936) не учел, однако, роль азота, -который не усваивается высшими растениями из воздуха, но не содержится и в золе, так как соли его при прокаливании разлагаются с выделением газообразного азота. Это досадное обстоятельство не -принесло успеха минеральным удобрениям, которые впервые начал выпускать Либих, и поколебало веру в его учение,

Недостающее звено в минеральной теории питания растений восполнил Буссенго (1936), в течение многих лет проводивший опыты, в которых подводился баланс питательных веществ, вносимых в почву и выносимых из неё вместе с урожаем. Особенно его интересовал вопрос, откуда растение черпает азот. Он выращивал свои растения в прокаленном кварцевом песке, прибавляя к нему необходимое азотное питание в виде минеральных солей. На основании этих опытов он пришел к заключению, что растения и азот получают не из гумуса, а в виде селитры, т. е. из минеральных солей.

Так, гениальными обобщениями Либиха и работами Буссенго был нанесен сокрушительный удар гумусовой теории питания растений. Отныне восторжествовала минеральная теория, согласно которой органические вещества не нужны для питания зеленых растений. Растение само строит органическое вещество из углекислого газа и воды с помощью энергии солнечных лучей, поглощаемых хлорофиллом, а зольные вещества и азот черпает из почвы в виде солей. Что касается водной теории, то она отпала сама собой как не соответствующая многим фактам, наблюдавшимся как в практике земледелия, так и в многочисленных опытах. Роль воды в жизни растений очень велика, но имеет совсем иной характер. Вода, непрерывно испаряясь с поверхности растений, предохраняет их от перегрева, а в своем движении способствует передвижению питательных солей, поглощенных корнем, во все органы растений,

  • Реклама