Чтение онлайн

Деревья и кусты растут в лесу без всякого удобрения. В вечном круговороте растут и цветут они здесь без всякого ухода. Факторами роста и оплодотворения являются здесь солнце, дождь и ветер. Земледелец хорошо знает, почему необходим лес для того, чтобы поля были плодородными.

Эрнст Буш в своей книге «Земной магнетизм, полярность и живое существо» говорит следующее: «Дождь производит весьма различные действия. Земледелец отлично знает, что существует большая разница между мелким дождиком и грозовым ливнем, в особенности если последний сопровождается молниями. Он знает также, что последний выгоняет грибы из земли, а первый, разумеется, полезен для посевов и побегов».

Итак, несомненно благоприятное влияние на рост растений оказывают главным образом атмосферные явления. Действительно, исследования последних лет показали, что искусственное удобрение имеет для растений лишь второстепенное значение, атмосферные же влияния для них гораздо важнее всякого удобрения.

И действительно, дождь обладает гораздо большим значением, чем мы вообще предполагаем. Несмотря на то, что он принадлежит к обычным явлениям природы, его настоящее происхождение все еще мало исследовано. Несомненно, при процессе превращения ничтожных, мелких капелек, парящих в облаках, в большие падающие на землю капли играет роль электричество. В настоящее время атмосферное электричество объясняется так называемой ионной теорией. Ионы представляют собою составные части молекул газа и способствуют восприятию и передаче электрических сил, причем в воздухе имеются в одинаковом числе ионы, заряженные положительным и отрицательным электричеством. Между обоими этими противоположными видами электричества происходят постоянные выравнивания — разряды, резкая форма которых носит название гроз, а длительная — северного сияния. Каждая туча так же заряжена или положительно или отрицательно, и таким же зарядом обладают и мелкие капельки тучи. Когда же туча теряет свой электрический заряд, мелкие капельки соединяются в большие капли, которые в виде дождя падают на землю. Разумеется, такие дождевые капли отнюдь не представляют собою химически чистой воды; напротив, вода в них насыщена рядом химических веществ, весьма полезных для сельского хозяйства. Химический состав дождевой капли зависит главным образом от атмосферных влияний. При грозе, например, в воздухе появляется озон, обладающий способностью соединяться с азотом воздуха в окисел азота; из водорода и азота образуются под влиянием электрических разрядов в атмосфере аммиачные соединения. Эти вещества затем с помощью дождя попадают в почву полей. Правда, эти вещества содержатся в дождевых каплях лишь в весьма незначительных количествах. Литр дождевой воды содержит в среднем 2 аммиачного азота и 5 азота в азотнокислом соединении. Но, как бы то ни было, общее количество этих удобрительных материалов, ежегодно с помощью дождя вносимых в почву, чрезвычайно велико. Поверхность Германии равняется приблизительно 500 тыс. км, и ежегодное количество выпадающего над ней дождя дает слой воды, который можно считать равным одному метру. В таком случае мы получим на квадратный километр 45 т соединений азота, или 7,5 т чистого азота. Для всей страны таким образом получается 3 750 000 т азота, вносимых в почву атмосферой. Германская азотная промышленность производит в настоящее время ежегодно в круглых цифрах 400000 т азота. Следовательно, при цене в 1,4 марки за килограмм азота, германское сельское хозяйство получает при помощи молнии и дождя атмосферного удобрения на 5 250 000 000 марок, что в 7,5 раз превосходит промышленную продукцию азота и в 38 раз превышает количество чилийской селитры, которое приходилось ввозить еще в 1913 г. Для всей Европы получается в круглых цифрах 150 млн т азота стоимостью в 210 млрд марок.

Напрашивается вопрос: нельзя ли искусственным путем сосредоточивать на полях огромные количества атмосферных ценностей? Кусты и деревья представляют собою до некоторой степени их собирателей, так как концы сучьев и листьев находятся в естественном контакте с атмосферой. После каждой грозы можно убедиться, что растения испытали прилив новых сил и толчок к усилению роста. Наблюдая эти явления, пришли к мысли сделать в концентрированной форме и для других растений доступными находящиеся в воздухе полезные вещества и таким образом избавиться от необходимости пользоваться искусственным удобрением. В конечном счете искусственное добывание азота из воздуха, толчок к которому дала война и которое является основой современной удобрительной промышленности, представляет собою не что иное, как процесс, который ежедневно сам собою протекает в растительном мире. Один владелец плантаций в Гватемале сумел проверить это наглядным образом на своих плантациях. По сообщению крупной американской газеты, он привязал к деревьям своих плантаций, в трех местах к каждому, медные проволоки, которые соединил узкими медными лентами. Острия медных проволок подымались в атмосферу, благодаря чему они находились в контакте с атмосферным электричеством. В результате плантатор получил с одного дерева гуавы два урожая плодов. Старое дерево лимет, которое уже не могло давать плодов, благодаря этому воскресло для новой жизни. Через две недели после грозы дерево омолодилось, зацвело и дало плоды в невиданных размерах.

Применение атмосферного электричества к растениям насчитывает много лет. Еще в октябре 1746 г. Мембрей впервые испытал влияние электричества на миртовые кусты, которые вслед затем, несмотря на позднее время года, дали новые ростки. Естествознание признает право на честь открытия атмосферного электричества наряду с Франклином и за Лемонье. В конце XVIII в. русский ученый Шпрехнев также добился крупных результатов с помощью сконструированного им электровегетоаппарата, получив весьма хороший урожай без удобрения.

Келер, Махе и Швейдлер, исследователи последнего времени, основывались при своих опытах на двух факторах, имеющих особое значение при исследовании атмосферного электричества: проводимости и падении потенциала. Келер в Потсдаме и Дарно в Давосе установили на основании своих исследований, что проводимость атмосферы утром достигает максимума, а в полдень — минимума. В виду того, что многочисленные опыты подтвердили, что растения реагировали только на проводимость атмосферы, стало совершенно ясно, что между растениями и электричеством существует связь. Роза Штоппель определяла проводимость и содержание ионов в атмосфере и установила, что интенсивность этих явлений при длительной темноте подвергается периодическому изменению в течение суток, причем наивысшей величины она достигает между 2 и 4 часами утра. Далее, опыты Штоппель установили, что при повышении содержания ионов и проводимости атмосферы усиливается процесс ассимилияци и дыхания в растениях. Таким образом теория Штоппель, согласно которой между растениями и атмосферой существует связь, вполне подтвердилась.

Аналогичную зависимость растительных процессов от атмосферного электричества установили и другие исследователи.

В последнее время стали применяться различные аппараты для электрокультуры. В Германии до войны приступили к опытам с искусственным получением электричества, которые не дали существенного успеха. Несколько лет тому назад французский земледелец Кристофло возобновил опыты, заменив искусственный способ получения электрического тока естественными источниками его. С этой целью он сконструировал электрокультиватор, который вызвал широкий интерес и дал доказательства успешности своей работы. При действии аппарата, вероятно, образуются азотная кислота — путем соединения кислорода, азота и водяного пара — и затем нитраты, благодаря действию азотной кислоты на углекислые соли (известь, поташ). Аппарат воздвигается в определенном направлении по картушке компаса на обрабатываемой площади, соединяется с землей и с проволоками, которые проводятся по бороздам поля и таким образом вступают в соединение с корнями растений.

Государственная лаборатория в Ганде (Бельгия) при анализе, произведенном в августе 1925 г. над двумя отдельными пробами песку, установила, что они в пересчете на 1 000 кг содержали:

Проба 1-я (неудобренная, но обработанная электрокультиватором).

0,84 фосфорной кислоты.

2,60 извести.

1,12 поташа.

0,35 азота.

Проба 2-я (неудобренная и необработанная электрокультиватором).

0,58 фосфорной кислоты.

1,60 извести.

0,43 поташа.

0,17 азота.

В Швейцарии, Бельгии и Франции с помощью электрокультиваторов и аналогичных аппаратов добились крупных успехов. В Бельгии в одном только прошлом году было установлено 300 аппаратов. Тем временем аппарат подвергся столь существенным усовершенствованиям со стороны германских изобретателей, что в сельскохозяйственную неделю в Берлине в феврале 1926 г. он привлек большое внимание.

Рис. 12. Электрокультиватор. Антены, притягивающие электричество из атмосферы.

На опытной станции в Альт-Глинике, вблизи Берлина, уже организованы германским обществом «Электрокультура» интересные опыты. Опытное поле «Электрокультуры» производит впечатление радиофицированной дачной местности. На контрольном поле можно ясно видеть, какое влияние оказывает атмосферное электричество на растения.

Другим родственным электрокультиватору изобретением является развитие культур путем применения так называемого радиокартона. Аппарат представляет собою картонную крышу, через которую проходят тонкие проволоки, питаемые током. Уже несколько лет тому назад руководитель опытной станции сахарных плантаций на Гавайских островах, Чарльс Эккарт, произвел первые крупные опыты с водонепроницаемым картоном. Он клал картон на землю, предварительно вырезая в нем отверстие, в которое затем просовывал растение. Эккарт стремился лишь к борьбе с сорной травой; ему удалось не только добиться успеха в этом отношении, но и получить лучшие урожаи сахарного тростника, ананаса, табака и т. д. Радиокартон обладает якобы тем преимуществом, что верхний слой почвы, нагретый на 2–3°, уменьшает высыхание земли и таким образом препятствует разрастанию сорных трав. Этот радиокартон действует как грелка, в связи с чем значительно уменьшается опасность замерзания растений. Изобретатель утверждает, что электрокультура прекрасно может сочетаться с подобным радиокартоном.

Судя по всем этим успешным опытам, от электрокультуры можно в будущем ожидать несомненно еще многого, несмотря на то, что эта область очень велика, отличается новизной и, к сожалению, представляет большие трудности.

Как показывает вышеизложенное, воздух как физический фактор является весьма упрямым, тогда как в химии он показал себя очень податливым фактором. Ему мы обязаны в настоящее время перестройкой нашего сельского хозяйства, создавшей возможность питания миллионов все увеличивающегося населения Европы. Чудо размножения хлебов превратилось в действительность лишь в XX веке, когда химии удалось добыть удобрение из воздуха способом, который получил особенный толчок благодаря военной промышленности. Что было бы с сельским хозяйством, если бы в настоящее время оно располагало только навозом, гуано, чилийской селитрой, калием и аммиачной водой — побочным продуктом, получаемым при перегонке каменного угля? Не только сельскому хозяйству пришлось бы вести жалкое существование и урожаи его были бы так же плачевны, как и раньше, но и человечество никогда бы не могло скопляться в столь громадные массы, каковые мы наблюдаем за последние 30 лет. Техника совершила это великое чудо с помощью воздуха, который, как известно, состоит на 4/5 из азота и на 1/5 из кислорода. Задача химии заключалась в том, чтобы химически связать ценный воздушный азот. Наряду с известным в Норвегии воздушно-селитряным методом получения азота из воздуха, наибольшей известностью и успехом пользуется метод Габер — Боша (аммиачный катализ), который обязан своим открытием проф. Нернсту. Этот метод заключается в том, что воздушный азот и получаемый из угля водород смешиваются в определенной пропорции и при высоком давлении и температуре подвергаются действию катализатора. Людвигсгафен-Оппау и огромные заводы в Мерзебурге в настоящее время изготовляют это ценное вещество. Оба эти предприятия могут ежегодно добывать из воздуха 500 000 т азота, для чего перерабатывается 570 млн куб. м воздуха. Эти цифры говорят сами за себя и наглядно показывают огромное значение этой отрасли техники для народного хозяйства. Наряду с этим методом, подобным же способом удалось за последние годы добыть ценное удобрительное средство — мочевину, а также значительно усовершенствовать прежние способы изготовления искусственного удобрения.

Наряду с методом Габер — Боша баденские красочные фабрики Химического треста располагают методом Франк-Каро, который дал прекрасные результаты. В то время как по методу Габер — Боша соединяют получаемый из угля водород под высоким давлением и при высокой температуре с азотом в аммиак, по методу Франк-Каро пользуются в качестве исходного материала кальцием-карбидом. В Баварии также проектируется добывание азота с помощью местных водяных источников энергии.

Путем лабораторных опытов в 1925 г. открыли возможность получать аммиак из элементов, бомбардируя электронами смесь из водорода и азота, метод, который до сих пор не выходит из стадии лабораторной работы, но возможно в будущем еще принесет большие плоды.