Азот

Начнем с самого дорогого из питательных элементов растений - азота. По Буссингольту с урожаем 5-польного плодосмена в Эльзасе выносится в среднем 25,5 фунтов азота на 1 прусский морг, то есть около 40 кг на га. Это количество азота растениям может дать атмосфера и почва.
     Азот атмосферы усваивается бобовыми растениями благодаря открытым Гельгригелем клубеньковым бактериям. Другие растения питаются азотистыми соединениями, которые переходят из атмосферы в почву. Количество аммиака и азотной кислоты в атмосфере и атмосферных осадках было определено Вилле, Бино, Госфордом и другими исследователями, причем полученные цифры значительно отличаются друг от друга. В среднем на 1 млн. частей воздуха, исследованного в различных местах и в разное время года, каждый из этих наблюдателей нашел частей аммиака:

Что же касается азотной кислоты, то мы не имеем даже приблизительных цифр относительно ее количества.
Исследование количества аммиака и азотной кислоты, содержащихся в атмосферных осадках, дало точно такие же результаты, как видно из прилагаемой таблицы.
     Среднее содержание в дождевой воде:


Исследователи

Азотной кислоты

Аммиака

Баррал (Париж)

6,21

3,72

Бобьер (Нант)

5,68

5,94

Буссингольт (Париж)

1,02

1,63

Бино (Лион)

1,00

6,8

Кнопп (Меккерн)

0,57

0,30

Кнопп (Меккерн)

9,80

4,00

 

Зима не способствует обогащению атмосферы азотистыми соединениями, так как низкая температура препятствует разложению органических веществ и образованию аммиака. Зимой нет молний, следовательно и этим путем азотная кислота образоваться не может. Однако в снеге найдено:


Исследователи

Азотной кислоты

Аммиака

Буссингольт (Париж)

1,66

1,20

Кнопп и Вольф

0,00

0,29

 

Несравненно большее количество аммиака и азотной кислоты найдено в росе, инее и тумане. Количество это доходит до 138 млн частей азотной кислоты и аммиака. Бывали случаи такого большого содержания аммиака в воде, конденсированной из тумана, что в ней синела красная лакмусовая бумага.
     Итак, значит туман и роса самые обильные источники атмосферного аммиака и азотной кислоты. Источник этот тем более интересен, что если количество дождей, приносящих в почву аммиак и азотную кислоту, от нас не зависит, то количество осаждающейся в почве росы всецело зависит от системы обработки, что ниже мы и обсудим.
    По Бино, количество аммиака и азотной кислоты, получаемых почвой из тумана, росы и инея сравнимо с тем количеством, которое поступает в почву с дождем и снегом.
     Однако оно может быть значительно большим, если искусной обработкой мы сможем осадить в почве значительное количество росы.
     На опытных станциях в Пруссии в среднем за три года найдено следующее количество соединений азота в дожде и снеге (в футах на 1 прусский морг): 


В Кушеве (Познань)

1,4

В Инстербурге

3,6

В Даме

3,8

В Регенвальде

7,1

В Зорау

6,7

В Проскау

11,9

 

Итого: в среднем на 1 прусский морг 5,75 фунтов азотных соединений. Так по Бино роса, иней, туман могут привнести в почву еще столько же азота, то общее поступление в почву этого элемента достигает около 12 фунтов на прусский морг.
      Из вышеприведенных расчетов Буссингольта мы видим, что ежегодный вынос азота составляет в среднем 25,5 фунтов с морга. Следовательно, атмосфера через осадки может дать почве половину нужного для растений азота.
     Точно такие же расчеты приводит Розенберг - Липинский в своем сочинении об обработке почвы. Эти расчеты могут более или менее приближаться к истине при глубокой вспашке.
     Иначе обстоит дело при новой системе земледелия. Потому что в последнем случае обильное осаждение росы в почве (атмосферная ирригация) всецело зависит от воли земледельца, а мы уже видели, что роса есть самый обильный источник азота.
    Кроме того, новая система земледелия способствует поглощению аммиака непосредственно из воздуха.
    Далее, вследствие увлажнения в самой почве образуется соединения азота в количестве до сих пор не известном, которые не принимать во внимание также нет повода.
    Нижеприведенная таблица (по Гофману) показывает способность к поглощению аммиака различными видами почв непосредственно из атмосферы: 


Песок поглощал аммиака

0,000%

Сухая глина поглощала аммиака

0,201%

Влажная глина (9,5% Н2О)

5,000%

Сухой перегной (9,5% Н2О)

11,900%

Влажный перегной (20,3% Н2О)

16,600%

 

Следовательно, в наибольшей степени поглощает аммиак перегной и особенно перегной влажный. В этом отношении новая система обработки, оставляющая постоянно верхний перегной слой наверху и гарантирующая обилие влаги в почве, имеет решительное преимущество перед глубокой вспашкой, ибо выворачивание на поверхность глины и песка должно отрицательно влиять на поглощение аммиака почвой.
      Теперь посмотрим, насколько новая система обработки способствует усвоению азота из других источников. Как мы уже видели, из атмосферных осадков самое большое количество азотных соединений содержит в себе роса. Росу мы признаем самым главным источником соединения азота, как из относительно высокого содержания их в росе, так и потому, что надлежащее исследование этого источника (но не при глубокой вспашке) всецело зависит от нашей воли.
      Как известно, роса образуется из водяных паров, конденсирующихся вследствие соприкосновения с холодными предметами.
      Ночью роса обильно осаждается на тех предметах, которые способны быстрее охлаждаться. В этом отношении разные компоненты почвы различаются следующим образом (по Шиблеру).  


Песок удерживает тепло

100,00

Глина удерживает тепло

76,9

Гипс

73,8

Суглинистая почва

71,8

Известь углекислая

61,0

Перегной

49,0

 

; Следовательно, свойство перегноя быстрее охлаждаться за собой более обильное выпадение на пашне росы, содержащей в себе соединения азота.
      Однако для нас более важное значение имеет дневная роса, осаждающаяся внутри пашни, если туда проникает воздух. На это обратил внимание И. Бочинский в небольшом сочинении об обработке почвы в 1876 году, а также Розенберг-Липинский. Кроме того, в последнее время образование подземной росы стало предметом исследования в России, степные хозяйства которой хронически страдают от засухи. Однако подземная роса исследуется не как источник азота, а как источник чрезвычайно важной для растении воды.
      Количество подземной росы в слое мощностью в 1 аршин определено г. Ткаченко в 22 960 пудов или 30 600 ведер на 1 пруский морг.
       Так как роса содержит 138 млн. частей азотных соединений, то этот источник доставляет в почву около 60 кг/га азота, т.е. количество значительно превышающее потребность растений. Если это количество будет избыточным, то мы можем уменьшить его до 12-13 фунтов на прусский морг, чтобы только удовлетворить потребность растений из атмосферных осадков.
       Но кроме этого атмосферный азот попадает в почву другим путем, а именно, благодаря деятельности микроорганизмов, как это утверждает Бертолет и другие исследователи.
        Если бактерии Бертолета существуют, то наличие перегноя и влаги составляет самое главное условие их деятельности. По Бертолету, на площади 1 гектар слой земли мощностью 8 см содержит азота:


Супесь

6,7-47,5 кг

Каолин

7,2-39,5 кг

Пашня

580-1543,0 кг

 

     Когда Шлесинг на основании своих опытов опроверг существование открытых Бертолетом бактерий, то последний утверждал, что опыты противника не удались только потому, что в земле, которую он брал для опытов не хватало глины, которая должна составлять главное условие развития бактерий. Бертолет полагает, что 19% глины это еще мало для надлежащего из развития.
       Но исследования А. Готье и Р. Друина показали, что при меньшем содержании глины происходит поглощение азота, если только в почве есть перегной.
        По доктору Годлевскому, не подлежит сомнению, что некоторые суглинки, особенно из вида синеслойных, могут ассимилировать свободный азот. Это впервые отметил Франк, а потом со всеми подробностями доказали Шлесинг и Лаурент.
         По мнению Косовича содействует этому некоторые, сопутствующие суглинкам, бактерии, непохоже из тех, которые образуют клубеньки на корнях бобовых растений.
         Следовательно, зеленый налет появляющийся на пахотных суглинках, следует считать полезным, потому что он может обогащать почву азотом.
          Виноградский в последнее время обнаружил в почве некоторые бактерии, ассимилирующие свободный азот. Это анаэробы, которые могут развивать свою деятельность там, где кислород энергично поглощается аэробами.
           Наконец, Либшер высказал гипотезу, что микроорганизмы, развивающиеся при возделывании бобовых растений, в благоприятных условиях могут ассимилировать азот без возделывания каких бы то ни было растений.
            Правдоподобно, что азот, поступающий из этих источников, может при рациональной обработке с избытком перекрыть потребность растений. Но напрасное и бессмысленное оборачивание почвы при глубокой вспашке становится помехой для использования указанного источника азота. Таким же образом глубокая вспашка не дает возможности использовать и те  огромные запасы азота, которые содержит в себе почва.
              «Анализ показывает, - говорит Дегерен, - что 1 кг среднеплодородной земли содержит 1 г соединений азота. В более плодородных почвах содержание азота возрастает до 2 г. На кг почвы, еще больше содержание азота бывает на лугах. Если корни однолетних растений проникают в почву на глубину 35 см, то 1 га среднеплодородной земли на этой плодородной земли на этой глубине будет содержать 4000 кг азота и 8000 кг его будет в более плодородной почве. Если количество азота в хорошем урожае свеклы или пшеницы мы примем за 100-120 кг/га, то можно удивляться, почему для получения хорошего урожая, к громадному количеству содержащегося в почве азота, нужно еще добавлять 200-300 кг/га чилийской селитры».
                  «Если мы вынуждены покупать чилийскую селитру, пишет далее Дегерен, то единственно потому, что мы можем вызвать весною в наших почвах очень слабую нитрификацию; когда плуг разрезает землю на пласты и переворачивает их, то это действие должно быть признано совершенно недостаточным для того, чтобы вызвать нитрификацию».
                    Итак, несмотря на огромные запасы азота в атмосфере и почве, старая система обработки не дает возможности использовать эти исполинские источники. Теперь перейдем к рассмотрению содержания в почве других питательных веществ для растений.