Краткая история развития химии почв

I эт- накопление коллективного опыта, знаний об особенностях почв, их св-вах по мере развития с/х. В древности земледельцы различали и учитывали св-ва почв, которые сейчас назыв. химич.св-вами. В нач. II тыс. до н.э. в Ассирии, Вавилоне, Шумере примен. способы борьбы с вторичным засолением почв. Народы Центральной Америки исп. мергель (снижал к-ть почв).

Засолен.почвы хорошо известны были землевлад. и философам античного Рима: Вергилийописал в поэме «Георгики» способ опред. Солености почвы по вкусу водной вытяжки. Феофраст выделял соленые почвы наряду с песчан. и глинист. Известна была поглотительная способность почв. Аристотель: опреснение морской воды после ее соприкосновения с почвой. Образно это явл. охарактериз. в поэме «О природе вещей» Лукреций Кар. Жители Северо-Западной Африки исп. ионообменную способность для опред. морской воды. Более 2000 лет назад в Англии мел, мергель, карбонатную глину исп. как удобрение. Плиний Старший: первые документ. упомин. об известковании почв(песчаный мергель-для влажных почв, жирный-для сухих).

Италия, импер. Карл Лысый запрещал крестьянам отказываться возить мергель на поля.

XV-XVI вв.-формир.более опред представ.о хим.св-вах почв, появл. с/х литерат.

1580г. Франция, книга Палисси «Как находить и распозновать землю, наз. мергелем»: опис. разные виды мергелей, их меторожден, инструкции по разведке меторождений, добыче мергеля, внесению на поля.

Бэкон: поставил спец. опыты и добился опреснения морской воды(пропустил через 20 сосудов с почвой) - первое экспер. исслед. поглотит способ почвы.

XVIIIв.- нач ситематич исслед хим св-в почвы и составляющих ее в-в.

Главные исслед конца XVIII-нач.XIXвв.:1)почвен.гумуса; 2)поглотит способност почв;

3)теории минер пит растений.

Ахард, 1786г.: действием р-ра щелочи на почву и на торф получил темно-бурый р-р. Прибавление к щелочному экстракту Н2SO4=>выпадение темного(черного) осадка- гуминовая к-та.

Вокелен,1796г.: выделил гум к-ту из ствола старого вяза, из щелочного экстракта камеди, выделенной старым вязом. Томсон, 1807г. назвал это в-во ульмин.

Валлериус, книга «Основы с\х химии»: гумусовая теория питания растений(гл.пит в-во для растений-гумус). Тэер: придерживался этой же теории.

Исслед Буссенго во Франции и Либиха в Германии=>возможность прямого усвоения растениями сложных орган. в-в почвы была отвергнута.

Исслед 60-70-х гг. XXв. с примен гум в-в, меченных 14С, подтвердили возможность поступления высокомолекулярных гумус к-т в растения через корневые системы.

Деберейнер(1822), Шпренгель(1826), Берцелиус(1833), Мульдер и Герман(1840-1860гг.): исслед состав,р-ть,взаимодейстие гумус к-т с солями и аммиаком.Булле,Малагути: попытки получения искусств гумин к-т.

Берцелиус(1779-1848): создал электрохим теорию хим соед.,опред с высок точностью атомные веса~50 эл., подтвердил з-н постоянных и кратных отнош, создал табл атомных масс,номенклатуру, открыл новые эл, разработал новые методы анализа и оборуд для хим работ(промывалка, хим стаканы), символы хим эл и способы начертания хим ф-л. Исследовал минералы: термин «силикаты»для кремнесод мин,установ соотнош окислов ме и Si различное 1:1,1:2,1:3=>разделение силикатов на 3 гр.Изучал гумусовые к-ты (рассматр пр превращ растит остатков в перегной,опис св-ва выделенных им гумус к-т и их соед с К,Мg,Mn,Fe,Pb,Cu,Ag, Hg), из природ вод -выделил «креновую»и «апокреновую» к-ты, из разлаг древесины-гуминовую к-ту.

Томпсон: изучение катионообменной способности почв, установил, что если промывать колонку с почвой,к которой добавлен (NH4)2SO4, водой=>в вытекающем из колонки р-ре появл. CaSO4.

Дж.Уэй: 1)катионы Na+, K+, NH4+,добавленные к почве в виде солей сильных к-т, поглощ почвой,вместо них в р-ре появл. эквив кол-ва кальциевых солей: почва+2КСl=>почва=K2+CaCl2; 2) катионы в виде гидроксидов или карбонатов поглощаются почвой полностью без вытеснения из почвы кальция или анионов;3)Кальциевые соли сильных к-т (нитраты,хлориды,сульфаты) почвой не поглощаются; 4)поглощ катионов осущ глинистыми частицами почвы(орг в-во и песок не играют существенной роли); 5)нагревание почвы или обработка ее к-той нарушают способность почвы поглощать катионы; 6)поглощ происходит очень быстро, практически мгновенно; 7)увелич конц добавлен соли повышает кол-во поглощ почвой катионов; 8)поглощ катионов происходит необратимо; 9)почвы способны поглощать фосфаты.

Ван Беммелен(1830-1911):один из основателей учения об адсорбции, изучал почвы и прир воды,в формир поглотит способности почв придавал знач физич состоянию почвен мелкозема, в почвах сод коллоид аморфные в-ва, дающие соед переменного состава-«адсорбционные соед»,носители поглотит способ:цеолитоподобные силикаты, коллоидную кремнек-ту, гидроокиси Fe, гумус, остатки организмов.

Гемфри Дэви(1778-1829):книга «Основы с/х химии»:особая роль извести(растворяет тв растит материал=>улучшает услов пит растений, способствует созданию хор стр-ры почвы.Предложил метод опред карбоната Са:обработка почвы к-той и опред в кислотной вытяжке Са(метод осаждения),по объему выделившейся двуокиси углерода.

Руффин:задача известкования- нейтрализация почвенной к-ти.

Либих(1803-1873):теория минер пит растений,приготовил искусств удобрен на основе расплавов К2СО3 и Na2CO3-неэффектив.

В РОССИИ:

XV-XVIIвв.: рекомендац по орг удобр, упомин солончаки,соленые озера.

Ломоносов(1711-1765):ввел термин «чернозем»(для опред почв, синоним«перегноя»),уделял внимание соленакоплению в почвах,влиянию солей на плодородие

Афонин: читал в 1770г. в МГУ 1курс «с/х домоводства»,гумус произошел из остатков трав и растен под влиян воды,атм возд,населяющих почву живых организмов,зола сожженного торфа - хор удобрен

Герман: заменил высушивание гумус в-в при 195ºС(деструкция их),на 100ºС,для хар-ки гумуса черноземн почв исп водную вытяжку(чернозем был настоен с перегнанной водой,потом пропущен через цедилку), вытяжку р-ром углекислого Na, опред сод С в нераствор остатке почвы,установил многообразие видов гумус. в-в,классифик гумифицир орган в-в (3 класса соед):продукты гниения,продукты пр углеобраз,продукты воздействия вулканич пепла на растит остатки;конституц роль азота в гумус в-вах(азот замещает кислород,обр ковалентные связи)

Лясковский с 1872 по 1890гг. заведовал каф агрономической химии в МГУ. Создана почвенно-хим лаборат.

Докучаев: исп хим св-ва почв, о валовом хим составе черноземов и др почв+ данные о сод орг в-ва и оксид.Оценено кол-во NaCl,CaCO3.Исп подразделение ряда эл по формам их соед в почвах. Дал анализ пр гумификации как ф-ции биоклиматических усл, представления о принципах отбора проб для хим анализа

XXв: проблема почвенной к-ти, поглотит способность почв,химия почвенных коллоидов,исслед почв р-ров,хим и биохим основы пр гумификации.

Вейтч(1904), Дайкухара(1914):исслед почв к-ти:при взаим кислой почвы с нейтр р-ром NaCl(или др аналог соли) вр-р переходят ионы Al и их кол-во близко совпадает с титруемой кис-тью вытяжки. 2 гипотезы приподы обменной к-ти:1)гипотеза обменного водорода(присутствие способных к обмену ионов Н ,Al3+ в вытяжке связывает с вторичной р-цией растворения соед Al; 2)гипотеза обменного Al(прямое вытеснение обменного Al3+ и вторичного подкисления растворенного р-ра за счет гидролиза алюминиевых солей

Чернов: книга «О природе почвенной к-ти», установил,что в бол-ве кислых почв преобладают обменные ионы Al3+, а обмен анионы Н+ хар-ны для высокогумусированных и торфяных почв.

Аскинази: работы по известкованию, инструкция. Установил влияние рН на емкость поглощения, известков влияет на фосфатный режим почв.

Сабанин(1847-1920): Исслед хим состав зерна, тепловые св-ва почв, гуминовую к-ту. Выделял 3 вида поглотит способности почв: хим,физ,физ-хим. Разработал методы исслед почв

Гедройц(1872-1932): изучал почвенные коллоиды.1922г. книга «Учение о поглотительной способности почв»(обосновал стройную классиф видов поглотит способности,важнейшие закономерности поглощение в-в почвой).Вклад в оценку потребности почв в удобрениях, доступности различ эл, хим мелиорации почв.1925г. сформулир принципы классиф почв,основанной на составе поглощенных катионов и особен почвенного поглощ комплекса. Физ-хим гипотеза генезиса солонцов. Заложил основы методологии изучения микроэл-тов и нормировании тяжелых метал(Cd: низк конц-повыш урожая овса,повыш-снижение,полное насыщ поглощ комплеса им-овес не всходил). Развивал хим анализ почв.1923г книга «Хим анализ почвы»(стройная группировка методов анализа)