Глава 5. Угольная кислота в почве
Многие исследователи видят причину пышного развития растительности древнего мира в том, что тогда атмосфера была богаче угольной кислотой, чем теперь. Поэтому Либих, придерживался мнения, что, если мы желаем получить максимум урожая, в короткий вегетационный период, то мы должны искусственно обогатить атмосферу угольной кислотой.
Опыты профессора Годлевского показали, что самый быстрый рост у растений наблюдается при содержании в воздухе от 5 до 10% угольной кислоты. Хотя Мейер в своих опытах не обнаружил заметного увеличения урожаев растений, выращиваемых в атмосфере, обогащенной угольной кислотой.
Объемное содержание угольной кислоты в атмосфере достигает 0,0002-0,0005 частей, угольная кислота непосредственно усваивается растениями, а также способствует увеличению растворимости минеральных веществ почвы. По этим причинам ее присутствие в почве желательно. Но так как угольная кислота подавляет микроорганизмы, вызывающие нитрификацию, то с этих позиций почва должна быть свободна от угольной кислоты.
Как видим, налицо разногласия, которые непременно следует примирить, если мы желаем получать высокие урожаи.
В опытах Штеккорда и Петерса в почву ежедневно вводили 400 см? угольной кислоты и 1200 см? воздуха. В итоге эта почва дала вдвое больший урожай растений, чем та же почва, но без добавления этих газов. Следовательно, для тог, чтобы почва могла обеспечить высокий урожай, она должна содержать в себе и угольную кислоту и воздух.
Природа превосходно разрешила этот вопрос, вследствие чего мы видим чрезвычайно обильную растительность в лесах и степях, до которых человек еще не добрался со своей культурой.
В девственных почвах органические остатки находятся постоянно вверху, а потому они имеют достаточно воздуха и нитрификация в них происходит чрезвычайно быстро. Так профессор Костычев обратил внимание, что листья в лесу подвергаются полному разложению в течение одного года. Также энергично происходит нитрификация и в степях.
Происходит это, кроме всего прочего, и потому, что угольная кислота, выделяющаяся при разложении органических остатков, не может вредить микроорганизмам, вызывающим разложение. Более тяжелая, чем воздух (1,5 раза) угольная кислота проникает в почву глубже, чем воздух и там оказывает свое благотворное влияние на минеральную часть почвы, перегной же разлагается при изобилии атмосферного кислорода.
Глубокая вспашка нарушает естественное сложение плодородного слоя. Она перемещает органические остатки вглубь почвы, где кислорода не хватает, а угольной кислоты избыток. Вследствие этого нитрификация прекращается полностью или же происходит чрезвычайно медленно. Поэтому не могут ни образоваться азотистые соединения, ни разлагаться минеральные вещества почвы. Целые куски навоза годами лежат в земле не разлагаясь, земледельцы же покупают чилийскую селитру, суперфосфат и каинит. Новая система обработки, концентрируя и постоянно правильно и беспрерывно разлагаться этим остаткам при обилии воздуха.
Образовавшаяся в верхнем слое угольная кислота, как относительно более тяжелая, опускается в нижние слои, где перегноя меньше, или его совсем нет. Там процессам нитрификации она ущерба не приносит, но оказывает положительное влияние на минеральную часть почвы, растворяя фосфориты и полевые шпаты. Тем самым она снабжает растения самыми главными после азота элементами питания – фосфором и калием.
Находящийся в почве фосфор находится в соединениях с кальцием, железом, отчасти в виде фосфорного магния и аммиака. Фосфорнокислый кальций может быть в трех формах: трех основный, двух основный и, наконец, кислый (1 равная по весу часть кислоты на 3,2 или 1 часть основания). Последнее соединение растворяется лучше всего, но в таком виде в почве оно не встречается. Искусственное удобрение суперфосфат представлен в этой кислой формой фосфорнокислого кальция, но в почве она переходит в соединение менее растворимое. Трехосновный фосфорнокислый кальций соединение чрезвычайно трудно растворимое: но одну часть сухой соли необходимо 331847 частей воды, а на одну часть влажной соли – 12610 частей воды.
Поэтому при изобилии фосфорнокислых соединений почва часто бывает не плодородной, если только умелой обработкой мы не сможем увеличить растворимость соединений фосфора. Задача эта решается легче, если вода, находящаяся в почве, насыщена угольной кислотой. Тогда для растворения 1 части трехосновного фосфорнокислого кальция (наиболее трудно растворимого) требуется воды только 1250 частей, т.е. почти в 30 раз меньше.
В воде, насыщенной угольной кислотой, растворяется также и фосфорнокислое железо. Фосфорнокислый магний растворяется в сернокислом аммиаке и азотнокислом калии, присутствие которых в почве зависит также от правильного разложения перегноя, что может гарантировать только исключительно наша система.
Снабжающий растения калием полевой шпат принадлежит к простым минералам, так как ? древних горных пород сложены полевым шпатом, который после выветривания образует преимущественно плодородную почву. Полевой шпат представляет собой двойную соль кремнекислоты. Чаще всего это бывает глинистый кремнезем в соединении с кремнеземом калиевым, натриевым или кальциевым. В соответствии с минералом, входящим в состав полевого шпата, он разделяется на калиевый (ортоклаз), натриевый (альбит) и кальциевый (анортит). Смесь альбита с 3 частями анортита называется лабродором, смесь же в другой пропорции называется омпоклазом. Самым главным для земледелия и, к счастью, самым распространенным является калиевый полевой шпат, ортоклаз, содержащий в себе, главным образом, глинистый и калиевый кремнезем и лишь отчасти – кремнезем натриевый и кальциевый.
Полевой шпат выветривается довольно легко. Самый важный для нас калиевый и глинистый полевой шпат под влиянием угольной кислоты разлагается на нерастворимый глинистый кремнезем (глину) и на кремнезем, высвобождая при этом калий.
Процесс этот совершается следующим образом:
| Полевой шпат содержит: | Глина, образующ., из него содержит: | Выделяется: | |
| Глины | 18,1% | 18,1% | - |
| Кремнезема | 65,2% | 21,7% | 43,5% |
| Калия | 16,7% | - | 16,7% |
| Воды | - | 6,3% | - |
| ИТОГО: | 100,0% | 46,1% | 60,2% |
После выветривания полевого шпата под влиянием угольной кислоты, новообразовавшийся калий растворяется в воде и служит питанием для растений.
Как мы видим, только исключительно новая система обработки может обеспечить в почве максимум угольной кислоты за счет быстрого разложения верхнего слоя, богатого органическими остатками. Только при новой системе обработки проникающая вглубь угольная кислота находится в надлежащем месте, не мешает нитрификации и должным образом выполняет свою функцию – делать доступными для растений питательные вещества, содержащиеся в почве.
И в отношении угольной кислоты, как и во всем другом, наша система обработки имеет решительное преимущество перед глубокой вспашкой.