Краткий очерк истории развития агрохимии

Инструкция к уроку

Изучи материал «Краткий очерк истории развития агрохимии».

2. Ответь письменно на вопросы после параграфа. Сдай учителю.

Краткий очерк истории развития агрохимии

Научное объяснение процессов роста и питания растений было получено в результате развития земледелия в течение многих веков. Первоначально происходило накопление разрозненных наблюдений первых земледельцев за ростом растения и зависимости их урожая от различных факторов. Эти данные вначале не были объединены в единую систему, и соответственно, никто их не анализировал и не выявлял существенные закономерности. Однако с ростом потребности в продуктах питания и сокращением земель, пригодных для развития сельского хозяйства, эти разрозненные знания не могли удовлетворить потребности человека в пищевых ресурсах. Возникла необходимость более глубокого рассмотрения и изучения вопросов и проблем, связанных с возделыванием растений.

Вопросы питания и роста сельскохозяйственных культур интересовали земледельцев уже в Древнем Египте и античной Греции, где высказывались предположения о необходимости для жизни растений воды, воздуха, земли и огня (под огнем, скорее всего, понималось солнце).

В дальнейшем вопросы, связанные с питанием растений и удобрении почв стали целенаправленно изучаться с начала XVII века. В 1656 г. немецкий химик  И.Р. Глаубер (1604-1670) отметил, что внесение в почву селитры способствовало улучшению роста культур, хотя причину этого явления он объяснить еще не мог.

Российкие ученые А.Т. Болотов (1738-1833) в 1770 г. в книге «Об удобрении земель» и А. Пошман в 1809 г. в книге «Наставление о приготовлении сухих и влажных туков, служащих к удобрению пашен», утверждали, что пищей для растений служат минеральные вещества.

В 1825 г. в России профессор Московского университета М.Г. Павлов (1793-1840) организовал земледельческое училище и учебное хозяйство при нём. Он занимался изучением влияния на плодородие почв навоза, костной муки, зелёного удобрения и извести; добился высоких урожаев путем осушения заболоченных и известкования кислых почв. Труды Павлова имели большое значение для развития агрохимии. В 1826 г. вышла книга М.Г. Павлова «Земледельческая химия».

В 1834 г. французский ученый Ж.Б. Буссенго (1802-1887) начал проводить полевые опыты по выращиванию бобовых с целью увеличения содержания в почве азота. Он указал на значение азота для жизни растений и доказал что все растения нуждаются в этом элементе. Позднее после публикации работ Л. Пастера, Гельригель в 1886 г. выяснил, что бобовые растения способствуют накоплению в почве азота благодаря живущим на их корнях клубеньковым бактериям, связывающим атмосферный азот, в доступные для растений соединения

Большой вклад в развитие агрохимии внесли труды немецкого ученого Ю. Либиха (1803-1873). В 1840 г. вышел его труд «Органическая химия в применении к сельскому хозяйству и физиологии» где он рассматривал вопросы питания растений. Благодаря научной деятельности Либиха в сельском хозяйстве его страны стали применять удобрения.

В 1861 шведский химик Валериус высказал предположение о питании растений гумусом.

Во второй половине XIX века в европейских странах началась интенсивная химизация земледелия, заключающаяся в широком применении в качестве удобрений чилийскую селитру и суперфосфат, промышленное производство которого начало развиваться во многих странах.

В этот же период независимо друг от друга ученые Кноп и Сакс Ю. смогли вырастить растения до полного созревания семян на питательных растворах. Тем самым они как бы завершили труды многих ученых делавших попытки выращивания растений в инертных средах – песке, воде и др.

В 1867–1869 гг. Д.И. Менделеев (1834-1907) и К.А. Тимирязев (1843-1920) провели исследования действия всех известных тогда удобрений, которые сопровождались также анализом почв и урожая. В итоге Д.И. Менделеев пришел к выводу, что систематическое применение удобрений повышает плодородие практически всех почв, что соответственно приводит к увеличению урожая в два – три раза.

К.А. Тимирязев, исследуя физиологические процессы в жизни растений, уделял большое внимание их минеральному питанию. По его инициативе в 1872 и 1896 гг. были построены вегетационные домики, где проводились различные физиологические опыты с растениями, в том числе и выращивание растений на питательных растворах.

В 1871 г. профессор Петербургского земледельческого института А.Н. Энгельгардт (1832-1893) занялся в Смоленской губернии изучением влияния фосфоритной муки на урожай. За время своих исследований ученый благодаря применению удобрений увеличил урожай в три раза.

Ученик Энгельгардта П.А. Костычев, (1845-1895) исследуя вопросы почвообразования, стал одним из основоположников современного почвоведения. Костычев является автором первого в России учебника «Почвоведение». В 1884 г. вышел его труд «Учение об удобрении». В своих работах ученый отмечал, что помимо применения удобрений необходимо пытаться мобилизовать запасы питательных веществ почвы, которые находятся в недоступных для питания растений формах.

Основателем агрохимии считается российский ученый  Д.Н. Прянишников (1865-1948). В начале своей научной деятельности ученый глубоко ознакомился с достижениями сельского хозяйства и туковой промышленности европейских стран. За границей ученый изучал проблемы обмена азотистых соединений в растении, и на протяжении всей своей научной деятельности работал в этой области. Результатом этой деятельности стала разработка концепции обмена азота в растении, создание теории аммиачного и нитратного питания растений. В 1945 г. вышел его труд «Азот в жизни растений и земледелии СССР».

Прянишников дал рекомендации по использованию аммиачных удобрений и выращиванию бобовых растений как фиксаторов атмосферного азота.

Большое внимание Прянишников уделял развитию отечественной туковой промышленности, он разрабатывал методы получения фосфорных и комплексных удобрений. Ученый изучал также влияние калия на растения и почву и анализировал вопросы производства калийных удобрений.

В 1919 г. Прянишников совместно с учеными Я.В. Самойловым и Э.В. Брицке активно участвует в создании первого Научного института по удобрениям. Несколькими годами позже совместно с А.Н. Лебедянцевым ученый организовал сеть полевых опытов по изучению применения удобрений на территории СССР. Эти опыты доказали что на применение удобрений отзывчивы все культуры, независимо от почвенно-климатических характеристик той или иной зоны.

Результаты этих полевых опытов были положены в основу планирования размещения заводов по производству удобрений на территории СССР.

В 1934 г. был издан труд Прянишникова «Агрохимия», в котором он сформулировал теоретические основы агрохимии.

В это же время другой российский ученый К.К. Гедройц (1872-1932) проводил исследования поглотительной способности почвы. Его работы также имели большое значение для развития агрохимии.

В начале XX века начались работы по исследованию влияния микроэлементов на процессы жизнедеятельности растений.

В настоящее время агрохимические исследования продолжаются, разрабатываются новые виды удобрений, уточняются способы и сроки их внесения. Актуальными остаются методы выращивания зеленых растений на питательных средах без использования почвы (гидропоника).

Характерной чертой современного производства минеральных удобрений является выпуск концентрированных и комплексных туков, более эффективных, чем простые удобрения.

Вопросы

1. В связи с чем возникла необходимость появления и обобщения знаний, связанных с питанием растений иповышением их урожайности?

2. Какой вклад в развитие агрохимии внесли отечественные ученые?

3. Какой вклад в развитие агрохимии внесли зарубежные ученые?

4. На каком этапе развития сельского хозяйства и химии возникла агрохимия как самостоятельная наука?

5. В каком направлении развивается агрохимия в настоящее время в нашей стране и за рубежом?