Geum.ru

История появления и применения удобрений в России

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
История появления и применения удобрений в России.

Историю развития  агрохимии в нашей стране можно подразделить на три периода. Первый период охватывает конец XVIII и первую половину XIX столетия. Этот период характеризуется накоплением данных по вопросам питания растений, применением удобрений и первыми попытками их обобщения. Второй период охватывает вторую половину XIX и начало XX     столетия до октябрьского переворота 17-го года.  Для этого периода характерно  развитие   опытов  в  лабораториях,  на опытных станциях и в производственных условиях. Работами этого периода показана необходимость  глубокого изучения питания растений, химических и биологических процессов в почве,  являющихся основой для применения удобрений.       Третьим периодом в развитии агрохимии является советский период. Его можно охарактеризовать, как период реконструкции сельского хозяйства в целом, механизацией и химизацией земледелия. В 1748 году Ломоносовым была построена  первая в России научно-исследовательская химическая лаборатория,  в которой он проводил работы по химии, физике, минералогии и геологии. Это сказалось и на исследованиях в агрономии. И.И.Комов (1750-1792). В книге Комова подробно изложено значение многих сельскохозяйственных культур,    описываются обработка почвы, удобрение, севообороты, земледельческие орудия. Характеризуя почвы,  Комов говорил,  что "о доброте" и глинистой и песчаной и всякой земли по количеству чернозема в них содержимого судить можно. Для определения в почве количества глины, песка, извести и "питательного сока" он  предлагал механический анализ,  основанный на разделении глины от песка отмачиванием водой, и химический анализ. Комов писал, что питательный сок родится от "согнития животных", травяных веществ и корней в  земле,  стеблей и ветвей растений  на воздухе. Песчаная земля от него плотнее, а глинистая делается рыхлее. Узнав свойства земли, главное дело земледельца состоит, по Комову, в том, чтобы"худую" землю удобрить,  и удобрив,  стараться, чтобы она доброе не потеряла. Первое делается пахотой, а последнее очередным севом различных культур. Обработка почвы, по мнению Комова, не может заменит внесение навоза. При этом Комов   подчеркивал, что навоз имеет большое значение в улучшении физических свойств почвы, в создании рыхлости почвы и сохранении  влаги. Комов отмечает также важную роль в улучшении почвы и повышении урожая. По его мнению, известкование глинистой почвы положительно сказывается в продолжении 20 лет и более.  При этом известь глинистую почву не только делает рыхлой, но и всякую кислоту  в глинистой по большой части земле находящуюся истребляет. И.И. Комов подробно описывает приготовление фекальных компостов. Куриный помет он предлагает вносить под озимь во время сева вместе с семенами либо весной,  когда сойдет     снег, в подкормку. Навоз он рекомендует вывозить на поле свежим, а не сгоревшим или сгнившим, так как при этом сила питательная исчезнет. После вывозки в поле навоз должен     немедленно заделываться в почву. Комов придавал большое начение  в  питании  растений     органическому веществу почвы. В этом отношении он явился предшественником немецкого ученого Тэера, развившего так называемую гумусовую теорию питания растений. Болотов А.Т. (1738-1833) в течение ряда десятилетий занимался вопросами сельского   хозяйства и сыграл большую роль в развитии русской агрономии. Большое внимание им   уделено удобрению почв. Им опубликовано более 20 статей по вопросам использования удобрений. Хранить навоз он рекомендовал не под животными, а в специальных навозохранилищах в уплотненных кучах. В статье о навозных солях А.Т.Болотов пишет об образовании из органических удобрений доступных растениям  питательных веществ. А.П.Пошман (1792-1852) в своей книге Наставление о приготовлении сухими и влажных туков, служащих к удобрению пашен (1809) высказал соображение о том, что в удобрении   действующим началом являются щелочно-соляные вещества, содержащиеся в навозе и в золе,  иначе говоря, минеральные вещества, которые и служат пищей для растений. Таким образом, за много лет до опубликования Ю. Либихом теории  минерального питания  Болотов и Пошман писали о значении минеральных солей в питании растений. М.Г.Павлов (1794-1840),   являвшийся  профессором Московского университета, читал лекции по физике, технологии,     лесоводству, сельскому хозяйству и руководил земледельческой школой. Он впервые в России увязал химию с агрономией. В 1825 г. М.Г.Павловым издан труд Земледельческая химия.          М.Г.Павлов писал, что земледельческая химия есть наука о веществе тех исключительно предметов,  которые имеют отношение к земледелию и знание веществе коим может  руководствовать с выгоднейшему устройству производств сего искусства. Удобрить почву, по М.Г. Павлову, значит сделать ее более плодоносной. Землеудобрение может быть осуществлено с целью улучшения физических свойств или устранения кислот, или ускорения разрушения органических веществ почвы, или повышения плодородия. Целью последнего,  по  Павлову, является умножение в почве питательных  веществ или по крайней мере вознаграждение того, что похищается из земли возрастающими на ней растениями   с  помощью органических удобрений. Работы этих ученых относятся к первому, начальному периоду в развитии агрохимии, когда главным образом  накапливались смещения о питании растений и удобрении и делались попытки обобщения накопленного опыта. Обобщение сведений о питании и удобрении,  как мы видели, привело Комова в конце 18-го века к выводу о  важной роли гумуса в питании растений, а в начале 19-го века, обобщая данные по удобрениям, Пошман пришел к заключению, что в  удобрениях действующим началом является минеральная часть.

Работы Буссенго привели к установлению важного значения азотных удобрений в повышении урожаев. Своими исследованиями Буссенго решил ряд важных вопросов физиологии растений, биохимии и агрохимии.


Внесение в почву элементов, необходимых для лучшего роста и развития растений, значительно повышает урожайность сельскохозяйственных культур. Это могут быть органические элементы, такие как навоз, торф и др. А также широко применяются в последнее время минеральные удобрения.

Впервые о минеральных удобрениях упоминалось в 1825 году, когда в Гамбург прибыли торговые корабли с чилийской селитрой. До этого, почву в основном подкармливали только навозом или компостом. Однако такое удобрение почвы было недостаточным, и в сельском хозяйстве начали применять известкование - вносили песчаный или глинистый мергель, которым почва быстро пресыщалась. Систематическое изучение растений и почвы началось только в конце VIII века. Именно тогда впервые, благодаря голландскому ученому Юстосу Либиху, было выдвинута гипотеза о том, что расход питательных веществ нужно восполнять, добавляя в почву искусственные минеральные удобрения. Первое успешное испытание полученных минеральных веществ было в Англии. После этого агрохимия начала бурно развиваться, и в наше время появилась отдельная отрасль промышленности – производство минеральных удобрений.

Рынок азотных удобрений – процветающая и стабильно развивающаяся отрасль. Эксперты прогнозируют, что спрос стабильно растет, и такая тенденция сохранится вплоть до 2010 года.
Продажа азотных удобрений зависит от ситуации в сфере сельского хозяйства. Азотные удобрения позволяют регулировать рост культурных растений. Соединения азота в почве долго не задерживаются, поэтому искусственная подкормка почвы азотом оказывает положительное влияние на урожай. Из удобрений наиболее высоким содержанием азота отличается карбамид, или мочевина. В нем содержится более 45% азота, в то время как в других удобрениях, например, в аммиачной селитре, содержание азота составляет 34%.
Открыта мочевина была в 1773 году Илером Марином Руэлем (французским химиком). Она имела важное значение для химии – синтез карбамида из цианата аммония был первый случай в истории развития науки получения органического вещества из неорганического. Это было существенным шагом в истории химии к разрушению основ теории витализма. Витализм отрицал общность между органическими и неорганическими соединениями. В природе мочевина существует как конечный продукт жизнедеятельности млекопитающих и некоторых рыб (что явствует из самого ее названия).
Азот улучшает качество плодово-ягодных растений и самих плодов. Если азота в почве недостаточно, то ветки деревьев становятся тонкими и слабыми, меньше ветвятся, а листья приобретают желтоватую окраску, как осенью. Причем пожелтение начинается с нижних листьев, так как первоначально азот поступает из внутренних резервов растения, и оно передвигается в зону роста – к более молодым листьям и плодам. Однако и избыток азота вреден растениям, так как происходит более бурное развитие растений, и ствол и ветки растут в ущерб завязям плодов. Поэтому, азотные удобрения, в частности, карбамид, необходимо вносить, соблюдая рекомендованные дозы, согласно возможных способов прикормки: растворенными в воде или в россыпь, а затем осуществляется полив. Внесение мочевины в почву обычно производится весной.
Производители карбамида выпускают его в виде водорастворимых гранул. Поставками минеральных удобрений занимаются специализированные компании, обеспечивающие надлежащую транспортировку. Также азотные удобрения реализует ООО "ХимАгроПром", поставляя по всей территории России крупные партии химических средств, с соблюдением необходимых условий и перевозки.


Обычно датой открытия фосфора считается 1669 г., однако имеются некоторые указания, что он был известен и ранее. Гефер, например, сообщает, что в алхимическом манускрипте из сборника, хранящегося в Парижской библиотеке, говорится о том, что еще около ХII в. некто Алхид Бехиль получил при перегонке мочи с глиной и известью вещество, названное им "эскарбукль".

Может быть, это и был фосфор, составляющий большой секрет алхимиков. Во всяком случае известно, что в поисках философского камня алхимики подвергали перегонке и другим операциям всевозможные материалы, в том числе мочу, экскременты, кости и т. д. С древних времен фосфорами называли вещества, способные светиться в темноте. В XVII в. был известен болонский фосфор - камень, найденный в горах вблизи Болоньи; после обжига на углях камень приобретал способность светиться.

Описывается также "фосфор Балдуина", приготовленный волостным старшиной алдуином из прокаленной смеси мела и азотной кислоты. Свечение подобных веществ вызывало крайнее удивление и почиталось чудом. В 1669 г. гамбургский алхимик-любитель Бранд, разорившийся купец, мечтавший с помощью алхимии поправить свои дела, подвергал обработке самые разнообразные продукты.

Предполагая, что физиологические продукты могут содержать "первичную материю", считавшуюся основой философского камня, Бранд заинтересовался человеческой мочой. Он собрал около тонны мочи из солдатских казарм и выпаривал ее до образования сиропообразной жидкости. Эту жидкость он вновь дестиллировал и получил тяжелое красное "уринное масло".

Перегнав это масло еще раз, он обнаружил на дне реторты остаток "мертвой головы" (Caput mortuum), казалось бы ни к чему непригодной. Однако, прокаливая этот остаток длительное время, он заметил, что в реторте появилась белая пыль, которая медленно оседала на дно реторты и явственно светилась. Бранд решил, что ему удалось извлечь из "маслянистой мертвой головы" элементарный огонь, и он с еще большим рвением продолжил опыты.

Превратить этот "огонь" в золото ему, конечно, не удалось, но он все же держал в строгом секрете свое открытие фосфора (от греч.- свет и "несу", т. е. светоносца). Однако о секрете Бранда узнал некто Кункель, служивший в то время алхимиком и тайным камердинером у саксонского курфюрста.

Кункель попросил своего сослуживца Крафта, отправлявшегося в Гамбург, выведать у Бранда какие-либо сведения о фосфоре. Крафт, однако, сам решил воспользоваться секретом Бранда. Он купил у него секрет за 200 талеров и, изготовив достаточное количество фосфора, отправился в путешествие по Европе, где с большим успехом демонстрировал перед знатными особами свечение фосфора. В частности, в Англии он показывал фосфор королю Карлу II и ученому Бойлю.

Тем временем Кункелю удалось самому приготовить фосфор способом, близким к способу Бранда, и в отличие от последнего он широко рекламировал фосфор, умалчивая, однако, о секрете его изготовления. Это происходило в 70-х годах XVII в. В третий раз фосфор открыл Бойль в 1680 г., который, так же как и Кункель, опубликовал данные о свойствах фосфора, но о способе его получения сообщил в закрытом пакете лишь Лондонскому королевскому обществу; это сообщение было опубликовано только через 12 лет, уже после смерти Бойля.

Фосфор не принес богатства Бранду и Бойлю, он обогатил Крафта и Кункеля. Особенно широкую производственную деятельность по изготовлению этого вещества развил ассистент Бойля Хэнквиц: 50 лет он широко торговал фосфором по весьма высокой цене. В Голландии, например, унция (31,1 г) фосфора стоила в то время 16 дукатов.

По поводу природы фосфора высказывались самые фантастические предположения. В XVIII в. фосфором занимались многие крупные ученые и среди них Маргграф, усовершенствовавший способ получения фосфора из мочи путем добавления к последней хлорида свинца (1743).

В 1777 г. Шееле установил наличие фосфора в костях и рогах животных в виде фосфорной кислоты, связанной с известью. Некоторые авторы, впрочем, приписывают это открытие другому шведскому химику Гану, однако именно Шееле разработал способ получения фосфора из костей. Элементарным веществом фосфор был признан Лавуазье на основе его известных опытов по сжиганию фосфора в кислороде. В таблице простых тел Лавуазье поместил фосфор во второй группе простых тел, неметаллических, окисляющихся и дающих кислоты.

С XIX в. фосфор получил широкое применение главным образом в виде солей, используемых для удобрения почв.

С древних времён человек обращал свой интерес на торф. Сохранились сведения, в которых торф называется "возгораемой землёй". Она служила для разведения огня при готовке пищи у западных европейцев. Об этом свидетельствуют труды римского историка Плиния Старшего, жившего в 1 столетии н.э. Однако широкая добыча и применение торфа в Западной Европе началось в XII-XVII веках. Жители Российской Империи узнали о чудесных свойствах торфа во времена правления Петра I. Именно он в 1696 году начал добывать этот природный материал в Воронеже. Искали торф и в окрестностях Азова. Причиной тому послужило то, что была нехватка дров в этих районах.

С течением времени торф начали применять как торфяной кокс. Использовали его и при выработке осветительного газа. Пиком промышленного использования смолы и торфяного полукокса принято считать XIX-XX века.

Во время индустриализации и Великой Отечественной войны в Советском Союзе торф применялся как энергоноситель. Его использовали на заводах Урала и Сибири. Газогенераторная станция Уралмашзавода в Свердловске использовала для своей работы горючий газ, который получался из торфа в процессе пиролиза. Горючий газ применялся в военной промышленности при всех технологических процессах, в которые входили и газосварка с плавильным производством. В послевоенные годы в СССР во время пятилетних планов интенсивно развивалась торфяная топливная промышленность. После открытия Западно-Сибирской нефтегазовой промышленности значение торфа в Советском Союзе было уже не таким значительным.

В качестве последнего крупного проекта, в котором как энергоноситель применялся торф, стало строительство и запуск энергоблок Ново-Свердловской ТЭЦ. За год на энергоблоке сгорало 5 млн. тонн торфа.

В настоящее время торф нашёл себе применение в медицине, биохимии, сельском хозяйстве, животноводстве, энергетике. Новейшие технологии в промышленности дают возможность выпускать весьма плодородные грунты, применяемые в качестве почвы под пищевые растения; удобрения; стимуляторы, позволяющие ускорить рост растений; материалы для изоляции; упаковку; графит и активный уголь, а также многое другое.