&~^VA

тто^отшвшш
*
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ
АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ

КЛАССИКИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Г. Г. ГУСТАВ С ОН
1842 —1908
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
КОЛХОЗНОЙ И СОВХОЗНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
«СЕЛЬХОЗГИЗ»

Г. Г. ГУСТАВСОН
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ
АГРОНОМИЧЕСКОЙ
ХИМИИ
ВВОДНЫЕ СТАТЬИ
академиков
В. Р. ВИЛЬЯМСА и Н. Я. ДЕМЬЯНОВА
КОММЕНТАРИИ
О. С. РОСТОВЦЕВОЙ
ОБЩАЯ РЕДАКЦИЯ
академика В. Р. ВИЛЬЯМСА
ОГИЗ—СЕЛЬХОЗГИЗ
МОСКВА—ЛЕНИНГРАД—1937

63
Γ 96
Доб. 54
Контролер № 19

ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА
В качестве редактора я еще раз внимательно перечитал «Двадцать лекций
агрономической химии» Гавриила Гаврииловича Густавсона, и меня, как
и пятьдесят лет тому назад, когда я, будучи студентом Петровской
академии, имел счастье прослушать эти лекции, пленила поразительная,
классическая красота их изложения.
Как живой возродился образ монументального красавца в полном расцвете
мыслительной мощи, его чарующий бархатный баритон, богатый оттенками
и модуляциями. С изумительной краткостью и предельной ясностью излагал
он самые сложные процессы и сопоставлением результатов ряда процессов
приводил слушателя к классически простому, предельно четкому выводу.
В лекциях Гавриила Гаврииловича видна школа великана мысли,
гениального творца периодической системы элементов Д. И. Менделеева и классика
органической химии А. М. Бутлерова. Одновременно чувствуется и нечто
сближающее его с Луи Пастером, который позже учил нас не страшиться
противоречащих фактов, а изучать процессы, которые к ним привели, так как в этих
процессах и содержится зародыш истины,, неизбежно приводящий к
противоречию.
Биографическая статья академика Н. Я. Демьянова с исчерпывающей
полнотой характеризует образ Гавриила Гаврииловича Густавсона, и я нахожу
совершенно издишним пытаться что-либо прибавить к ней. Это тем более
затруднительно, что Гавриил Гавриилович вел крайне замкнутый образ жизни.
Он обыкновенно приезжал после обеда из Москвы, часов в семь, надевал мягкую
обувь и весь вечер до глубокой ночи проводил в своем рабочем кабинете.
Густавсон неоднократно гоЕорил нам, что обстановка лаборатории
представляет второстепенный элемент работы. Важна не обстановка, а постановка
вопроса. Он часто приводил как пример, что, вследствие необорудования его
рабочего кабинета выпарительными аппаратами, он поздно ночью выставлял
чашки с растворами, которые нужно было выпарить, в приточные отдушины
духового отопления, которые подавали фильтрованный теплый воздух, и
неизменно утром он находил чашки с вполне выпаренными препаратами.
Не могу кстати не вспомнить теплого отношения к
нам—студентам—ассистента Г. Г. Густавсона Николая Яковлевича Демьянова, ныне академика,
бывшего ассистента по органической химии, и покойного Владимира
Исидоровича Виноградова, ассистента Густавсона по агрономической химии, у
которых всякие вопросы и недоразумения встречали самое дружеское и
исчерпывающее разъяснение.
Гавриил Гавриилович Густавсон никогда не начинал курса пышной
«первой лекцией», рассчитанной на аплодисменты. Она ему была не нужна. Его
появление на первой лекции, начинал ли он монументальный курс
органической химии или отточенный короткий курс агрономической химии, всегда
вызывало овацию аудитории. Он сразу приступал к изложению содержания курса.

6
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА
Все профессора читали лекции в «вицмундирах»—форменных фраках с
«золотыми» ^пуговицами и темнозелеными бархатными воротниками. Исключение
составляли только К. А. Тимирязев и Г. Г. Густавсон. Климент Аркадьевич
всегда читал лекции в пиджаке, Гавриил Гавриилович—всегда в черном фраке.
Г. Г. Густавсон непосредственно в области агрономической химии не
работал, его интересы лежали в области органической химии. Но судя по сноскам
в его курсе, приходится изумляться той массе первоисточников, которые ему
пришлось изучить при выработке своего классического «короткого» курса.
«Двадцать лекций агрономической химии» написаны Густавсоном
пятьдесят лет тому назад. Это время почти совпадает с зарождением науки о почве,
с появлением классического труда Василия Васильевича Докучаева «Русский
чернозем». В то время еще не была установлена разница по
термодинамическим условиям (условия температуры и давления) между процессами
выветривания,, протекающего при термодинамических условиях земной поверхности
(15° тепла и; 760 мм ртутного столба), и процессами метаморфоза и диагенезиса,
как дроцессами глубинными, протекающими при сотнях (часто многих)
градусов тепла и под давлением, достигающим тысяч атмосфер.
Не была также установлена необратимость процессов выветривания и
причины ее неосуществимости. Поэтому считалось допустимым присутствие в почве
«цеолитов» Ψ и это было сделано на основании недопустимого в науке «суждения
по аналогии», хотя давно был установлен принцип «comparaison n'est pas rai-
son» (сравнение не аргумент).
Не было проведено качественное различие между процессами
выветривания и почвообразованияψ и не было еще формулировано положение, что каче-
ствецный признак, отличающий почву от почвообразующего рухляка, есть
качественный признак растения, а не рухляка, как до сих пор еще считает
большинство агрохимиков.
Не была еще установлена правильная точка зрения на природные
перегнойные вещества, и они бесплодно изучались как тела одной группы (вместо
изучения процессов их возникновения).
В значительно лучших условиях находятся главы об удобрении, кормах,
и совсем еще хороши главы сельскохозяйственного анализа.
Но я далек от мысли рекомендовать «Двадцать лекций» Густавсона в
качестве учебника. Не для этого предпринято переиздание классиков
естествознания. Классики отмечают эпохи в развитии науки. По классикам мы должны
следить за историей науки, и от них мы должны получать образцы обработки
научного материала. Не подносить его в форме необработанной груды,
а показать, как из груды кирпичей слагается здание науки и как это
здание перестраивается по мере накопления нового материала,—вот в чем
прежде всего смысл переиздания классических работ.
Книга Густавсона представит значительный интерес для студентов
факультетов агрохимии и почвоведения, зоотехнических и растениеводческих,
а также для широких агрономических кругов.
2/VIII 1937 г.
Академик В. Р. Вильяме

ГАВРИИЛ ГАВРИИЛОВИЧ ГУСТАВСОН
Гавриил Гавриилович Густавсон родился в 1842 г., 22 декабря.
Первоначальное образование получил в 3-й Петербургской гимназии, откуда
по окончании курса поступил студентом в Петербургский университет
на физико-математический факультет по разряду естественных наук. Окончил
курс в 1865 г. со степенью кандидата. В 1866 г. был выбран в лаборанты
технической лаборатории Петербургского университета. Затем он был некоторое .
время лаборантом у Д. И. Менделеева и у А. М. Бутлерова. В 1867 г. занимался
в Смоленской губернии производством опытов с удобрениями по программе
Вольного экономического общества. 3 1870 г. был командирован от
Петербургского университета за границу с ученой целью на летнее время. Вслед за этим
получил подобную же командировку, а кроме того, был послан на съезд
натуралистов в Киев. В 1873 г. был командирован на съезд натуралистов в Казань.
В том же году получил степень магистра химии после защиты в Петербургском
университете диссертации «Опыт исследования реакций взаимного обмена
в отсутствие воды». В 1874 г. был вновь командирован за границу с ученой
целью*. В 1875 г. поступил в Петровскую академию на кафедру органической
и агрономической химии, где и пробыл 15 лет, сперва экстраординарным,
а затем ординарным профессором. Здесь, в скромной обстановке своего
рабочего кабинета, который находился рядом с химической библиотекой, пользуясь
•спиртом для нагревания и бензиновой паяльной лампой, не имея воды высокого
давления, произвел он значительную, можно сказать даже большую часть своих
трудных научных исследований.
Когда в 1890 г. исполнилось 25 лет его преподавательской деятельности,
Гавриил Гавриилович оставил академию и переселился в Петербург, где начал
преподавать химию на Высших женских курсах и работать в лаборатории этого
учреждения. Он умел вселять такой интерес к химии во многих из своих
слушательниц, что они посвящали себя изучению этой науки и производили под его
руководством научные исследования. Мало-помалу постоянный многолетний
труд, прерываемый только летним отдыхом, стал сказываться на его здоровье.
Он стал чувствовать сильные ревматические боли, которыми страдал и ранее,
усилились и недомогания от расстройства деятельности сердца и сосудистой
системы, быстро наступало утомление от работы. Под влиянием этого и
советов врачей, предписывавших ему покой, он оставил женские курсы и
уже больше не принимал никаких предложений занять какую бы то ни
было должность, даже и предложение выступить кандидатом в члены
Академии наук. Покончив с преподавательской деятельностью, он всецело отдался
научным исследованиям.
Будучи совершенно одиноким, он вел очень замкнутую жизнь. Работал
он в собственной квартире, в которой устроил себе домашнюю лабораторию по
примеру знаменитого Η. Н. Зинина. По этому вопросу Густавсон писал мне
в одном из писем следующее: «В академии Зинин не работал потому, что был
в ссоре с Фричше (тоже академик). На квартире же работал без всякого
заявления полиции об этом и притом без вытяжного шкафа, пользуясь тягой печи,
и анализы делал на спирту».
* Никаких указаний на то, как использованы были Г. Г. Густавсоном заграничные
командировки, мне добыть не удалось.

8
АКАДЕМИК Η. Я. ДЕМЬЯНОВ
«Я чудесно наладил сожжение на бензиновых лампах, ставя их в воду.
Этим можно добиться совершенно ровного горения и полной безопасности,
а в случае надобности бензиновыми лампами можно развить жар гораздо
больший, чем на газовой печи»*. В этой чрезвычайно скромной обстановке домашней
лаборатории Гавриил Гавриилович один, без всякого помощника, произвел
часть труднейших своих исследований о каталитической роли галоидных солей
алюминия в превращениях органических соединений.
Работать он продолжал до самой смерти, которая явилась вполне
неожиданно для лиц, его близко знавших. Возвращаясь 26 апреля 1908 г.
со своей обычной прогулки пешком, он почувствовал себя дурно, потерял оозна.-
ние и, перевезенный домой, скончался у себя на квартире.
Жизнь ученых того времени обыкновенно бывала небогата внешними
фактами и событиями. К Гавриилу Гаврииловичу это относится даже больше, чем
ко многим другим: его одинокая жизнь, строго замкнутая в рамки преподавания
и научного исследования, шла размеренным темпом и могла показаться с
внешней стороны однообразной. Это впечатление усиливалось тем, что по характеру
своему он избегал участия в различных сферах общественной жизни и как бы
умышленно держался в тени. Некоторое разнообразие в обычное течение его
жизни вносили лишь поездки за границу, особенно в Германию и Францию, на
летнее время, которые он предпринимал почти ежегодно, то для ознакомления
с новинками лабораторной техники и поддерживания связей с иностранными
учеными, то для поправления здоровья. Здоровье его и ранее, несмотря на
цветущий внешний вид, не было особенно крепким: он часто прихварывал, а в
последнее время оно еще более расстроилось и стало требовать лечения на ку-
ортах.
Но в противоположность внешнему однообразию внутренняя жизнь его
была очень разносторонней. Кроме своей специальности, к которой интерес его
никогда не охладевал, он очень любил литературу, театр, музыку и особенно
интересовался философскими вопросами. Общие воззрения его были очень
оригинальны и отличались некоторым пессимизмом, напоминая в некоторых
пунктах Шопенгауера. Собеседником он был очень интересным, благодаря уму,
находчивости, остроумию и меткости выражений. Научная деятельность его
началась в 1866 г. и продолжалась до самой смерти (1908 г.), незадолго до
которой появилась в печати его последняя работа. За сорокадвухлетний период
научной деятельности им выполнено и опубликовано множество научных
исследований, напечатан прекрасный курс агрономической химии и наполовину
написан чрезвычайно интересный курс органической химии, которому не суждено
было быть оконченным и появиться в печати.
Исследования его отличаются оригинальностью. Он не шел по проторенным
путям, а всегда был самобытен; это проявлялось в выборе предмета
исследования, всегда интересного, и в отыскании путей к разрешению вопроса,
поставленного всегда определенно и ясно. Экспериментально обставлены были его
исследования прекрасно. Характерной особенностью его было уменье разрешать
трудные вопросы при лабораторной обстановке чрезвычайно простой и со
средствами очень скромными.Он охотно при случае указывал на возможность
работать со скромными средствами и приводил подтверждающие эту мысль примеры
из жизни других химиков, особенно Η. Н. Зинина, который долго работал
у себя на квартире, пользуясь печкой в качестве вытяжного шкафа. В открытии
тайн природы Гавриил Гавриилович проявлял большую настойчивость, не
оставляя раз начатого исследования, пока не достигал полной ясности, хотя
иногда, на время переходил к разработке других тем. Главную задачу химии
* Должен сказать, что я не разделяю вообще мнение Гавриила Гаврииловича Густав-
сона о безопасности бензиновых ламп.

ГАВРИИЛ ГАВРИИЛОВИЧ ГУСТАВСОН
&
видел он в исследовании химических реакций. «Надо изучать химические
процессы, а не отдельные вещества»*,—говорил он обыкновенно. Заниматься
азотистыми соединениями он не любил (как и большинство химиков того времени),
а по преимуществу среди органических соединений уделял внимание
углеводородам и галоидным соединениям. Владея в совершенстве даром изложения,
он облекал результаты своих исследований в чрезвычайно изящную,
привлекательную форму.
Химическим своим образованием он обязан двум знаменитым русским-
химикам: Дмитрию Ивановичу Менделееву и Александру Михайловичу
Бутлерову. Под их влиянием развился, окреп и получил известное направление
талант молодого ученого. Работы его в области чистой химии можно
сгруппировать около трех главных вопросов: 1) двойные разложения в отсутствие воды;,
2) разъяснение каталитической роли галоидных солей алюминия в различных
превращениях органических соединений; 3) применение открытой им реакции
(действие цинковой пыли и спирта) к получению органических соединений,
особенно полиметиленовых углеводородов, и изучение этих соединений. Мы
и рассмотрим главные полученные им результаты в таком порядке, а затем
отметим роль его в агрономической химии.
ДВОЙНЫЕ РАЗЛОЖЕНИЯ В ОТСУТСТВИЕ ВОДЫ
Первое исследование было произведено Г. Г. Густавсоном на тему и под
руководством Д. И. Менделеева и состояло в изучении действия брома и иода
на фосфористую кислоту. При этом обнаружилось различие в действии того
и другого элемента: в то время как при действии брома, при некоторых весовых
отношениях взятых веществ, образуются метафосфорная кислота и трехбро-
мистый фосфор, при действии иода ни метафосфорной кислоты, ни трехъиодистого
фосфора не образуется. Уже в этой первой работе проявляются характерные
свойства Гавриила Гаврииловича как исследователя. Хотя в ней нет ни одного
анализа, но тщательное наблюдение над сопровождающими реакцию процессами
и полный качественный и количественный учет продуктов реакции дают
возможность выразить превращения уравнениями. И в дальнейших его
исследованиях обнаруживалась склонность изучать не только то соединение, получение
которого составляло ближайшую цель исследования, но и другие («побочные»)
продукты. Такое отношение к делу позволяло ему иногда обходиться без
анализов. Ведь еще Жерар говорил, что «иногда одно превращение стоит нескольких
анализов». Как эта первая работа, так и остальные работы первого периода
относятся по объектам исследования к области неорганической химии и, как
указано самим автором в одной из статей, они были вызваны тем
обстоятельством, что двойные разложения, представляющие наиболее важный вид
химических превращений, были очень мало изучены в отсутствие воды по отношению
к таким простым и важным веществам, как ангидриды (В203, S03, Р205 и ДР·)
и галоидные соединения (РС15, РС13, СС14, ВС13 и др.)·
Выяснить характер этих именно реакций он и поставил себе задачей.
В первой из работ, сюда относящихся,—«О галоидных соединениях бора»—
содержится описание нового, удобного способа приготовления хлористого бора
взаимодействием пятихлористого фосфора с борным ангидридом. Из последних
интересно получение борноуксусного ангидрида и предпринятое, по совету
А. М. Бутлерова, изучение взаимодействия хлористого бора с аминами.
Последнюю реакцию имелось в виду распространить на алкалоиды с целью выяснения
их строения. Это, повидимому, первый случай, когда внимание Гавриила Гав-
* В этом обнаруживалась стихийная диалектика. Он изучал вещества в их движении,,
изменении.

10
АКАДЕМИК Η. Я. ДЕМЬЯНОВ
рииловича обращено было на органические соединения. В этой же работе
интересно проявление влияния открытой Д. И. Менделеевым периодической системы,
выразившееся в стремлении сопоставить способы образования и свойства
галоидных соединений близких между собой элементов. Как вывод из этого
сопоставления, указывается, что бор стоит дальше от углерода, чем кремний. Если
при действии пятихлористого фосфора на борный ангидрид образуется
хлористый бор, то, обратно, при действии фосфорного ангидрида на хлористый
бор образуются борный ангидрид и хлорокись фосфора, причем могут вступать
в соединение между собой хлористый бор с хлорокисью фосфора, а при высокой
температуре также и борный ангидрид с фосфорным.
«Следовательно,—резюмирует автор свои наблюдения,—будут ли реагировать хлористые соединения
фосфора на борный ангидрид или хлористый бор на фосфорный ангидрид, в том
и другом случае кислород и хлор меняются своими местами, происходит реакция
двойного разложения». Распространяя реакцию фосфорного ангидрида на другие
галоидные соединения металлоидов, удалось показать ее общий характер: при
действии фосфорного ангидрида на четыреххлористый углерод образуются,
в зависимости от относительных качеств, или С02, или фосген СОС12. Подобным
образом при взаимодействии серного ангидрида с хлористым бором получен
был хлористый сульфурил и смешанный ангидрид B203S03, тогда как при
действии серного ангидрида на другие галоидные соединения—четыреххлористый
углерод, хлорное олово, треххлористый фосфор—образуется хлористый пиро-
сульфурил.
То же направление, только еще рельефнее, проявилось и в работе «Опыт
исследования реакций взаимного обмена в присутствии воды». Здесь уже
предметом исследования было раскрытие законов, по которым происходят обменные
разложения в отсутствие воды, или, как говорит автор, «Доказательство
необходимости и возможности систематического изучения реакций взаимного обмена
в отсутствие воды». Для доказательства возможности плодотворного изучения
этих реакций необходимо было выбрать подходящие тела и выработать
целесообразный метод исследования. Он так определяет условия, которым должны
удовлетворять избранные для реакции вещества: «Эти соединения должны давать
однородные жидкие смеси, из которых во время реакции не должны выделяться
нерастворимые продукты; реагирующие тела не должны вступать одно с другим
в прямые соединения и не должны разлагаться при нагревании в пределах
температур, необходимых для реакции; свойства продуктов реакции должны
допускать точное количественное определение их. Простота состава исследуемых
соединений—условие, также весьма желательное при начале изучения.
Подобрать ряд соединений, удовлетворяющих этим условиям, довольно трудно».
Избраны были четыреххлористый и четырехбромистый углерод и хлористые или
бромистые соединения бора, кремния, титана, мышьяка, олова и фосфора. Для
изучения реакций обмена хлористый углерод и какое-либо из бромистых
соединений (или бромистый углерод и какое-либо из хлористых соединений)
смешивались в определенных количествах, подвергались некоторое время
действию известной температуры, и после реакции определялся происшедший
обмен. Изучались предел и скорость реакции. Общий вывод таков: «чем больше
атомный вес элемента, соединенного с хлором, тем больше хлора замещается
бромом при действии четырехбромистого углерода. Напротив того, чем больше
вес элемента, соединенного с бромом, тем меньше брома в данном соединении
замещается хлором при действии четыреххлористого углерода. Следовательно,
изученные реакции взаимного обмена в отсутствие воды находятся в зависимости
от атомных весов элементов, входящих в состав реагирующих соединений».
Это исследование, оригинально задуманное и прекрасно выполненное,
«принадлежит,—по словам Д. И. Менделеева,—к числу первых, в которых совершенно
ясно в пределе замещения (и скорости реагирования) Еыступает мера сродства

ГАВРИИЛ ГАВРИИЛОВИЧ ГУСТАВСОН
11
элементов к галоидам. Оно имеет большое значение для понимания двойных
разложений в отсутствие воды».
Если принять во внимание, что исследование это по задаче и по методу
отнобится к той области, которая лишь позднее разрослась, приобрела
самостоятельность и привлекает к себе общее внимание, и что большинство химиков
того времени шло по пути разработки вопросов, вызванных теориями
органической химии, то нужно признать, что выбор темы и обработка ее служат
доказательством большой самостоятельности и оригинальности научного склада
Гавриила Гаврииловича Густавсона.
РАБОТЫ, СВЯЗАННЫЕ С ВОПРОСОМ О ПРЕВРАЩЕНИЯХ ОРГАНИЧЕСКИХ
СОЕДИНЕНИЙ ПОД ВЛИЯНИЕМ ГАЛОИДНЫХ СОЛЕЙ АЛЮМИНИЯ
Работы эти непосредственно примыкают к работам первого периода.
Ближайшим поводом обратиться к изучению галоидных солей алюминия с
органическими соединениями было желание испытать значение и широту применения
некоторых выводов магистерской диссертации и приготовить, опираясь на них,
соединение, все попытки к получению которого до тех пор были бесплодными.
Имелось в виду получить йодистый угЛерод из хлористого углерода, действуя
на последний йодистым металлом с малым атомным весом. Когда был взят для
этой цели йодистый алюминий, то удалось действительно получить йодистый
углерод, а вместе с тем показать, что йодистый и бромистый алюминий могут
служить и во многих других случаях для обмена хлора на иод и бром в
органических соединениях. При попытке превратить хлористый этилиден в бромистый
действием алюминия и брома замечено -было выделение бромистого водорода;
испытано было действие брома в присутствии бромистого алюминия на бензол;
дри этом обнаружилась способность ничтожных количеств бромистого алюминия
чрезвычайно облегчать замещение водорода бромом, причем при низкой
температуре протекали быстро реакции, которые без бромистого алюминия требовали
очень продолжительного времени и высокой температуры. Испытывая действие
брома в присутствии бромистого алюминия на другие ароматические
углеводороды, автор находит, что, если вести реакцию в одинаковых условиях, то в
бензоле, его метилированных гомологах и этилбензоле замещается столько атомов
водорода бромом, сколько их находится в ароматическом радикале данного
углеводорода, и предлагает эту реакцию для открытия ароматических
углеводородов в смеси с предельными. Для гомологов бензола с более сложными
радикалами (например, цимол, изопропилбензол, изобутилбензол) рядом с бро-
мированием наблюдается отщепление пропильного или бутильного радикала.
Каталитический характер реакции, таинственная роль бромистого алюминия
глубоко заинтересовали Гавриила Гаврииловича и настолько приковали его
внимание, что он всю остальную жизнь не мог оторваться от исследования
механизма этих реакций.
Далее он открывает способность хлористого и бромистого алюминия входить
в соединение с ароматическими углеводородами. В образовании этих соединений,
связанном с изменением запаса энергии, видит он причину каталитического
действия галоидных солей алюминия: «сущность объяснения,—говорит он—
сводится к тому закону, что при химическом соединении тел меняется присущий
им запас химической энергии, что обнаруживается в изменении их свойства».
В другом месте он говорит по поводу этого следующее: «самое общее и
выдающееся свойство хлористого и бромистого алюминия есть способность пряйо
соединяться со многими и различнейшими телами, как органическими, так и
неорганическими; моя теория и основывается только на этом свойстве».
Весьма возможно, что, продолжая разработку реакции галоидных солей
алюминия с ароматическими углеводородами, Гавриил Гавриилович пришел бы

12
АКАДЕМИК Η. Я. ДЕМЬЯНОВ
к синтезу ароматических углеводородов. Но как раз в то время, как он, сильно
заболев глазами, должен был прекратить работу, Фридель и Крафтс
опубликовали свой известный, чрезвычайно плодотворный метод синтеза различных
органических соединений и высказали свой взгляд на роль хлористого алюминия.
Согласно этому воззрению, хлористый алюминий дает сперва с ароматическими
углеводородами особые металлорганические соединения (например, с бензолом
С6Н5А12С15), которые затеми вступают в реакции с различными телами. Эти
соединения легко разлагаются с хлористым водородом: в этом Фридель и Крафтс видят
причину того, что их трудно обнаружить в,продуктах реакции. Этот взгляд
горячо оспаривал Гавриил Гавриилович, противопоставляя ему свой,
приведенный выше. Несмотря на различие воззрений на роль галоидных солей
алюминия и на механизм реакций, происходящих при их участии, отношения между
Г. Г. Густавсоном и Фриделем были самые дружественные, и Фридель отзывался
о Густавсоне с большим уважением в разговоре со мной, когда я передал ему
привет от Густавсона.
Принявшись в девятисотых годах снова за разработку реакции галоидных
солей алюминия с углеводородами, Г. Г. Густавсон прибавил много новых
существенных данных, разъясняющих природу соединений, играющих роль
ферментов в реакции Фриделя и Крафтса. Он показал, что соединения, содержащие
галоидные соли алюминия и углеводородные группы, могут образоваться
в различных условиях, между прочим и при реакции Фриделя и Крафтса.
Соединения эти нерастворимы в петролейном эфире и иногда способны перегоняться
под сильно уменьшенным давлением. Состав их различен в зависимости от
природы ароматического углеводорода [для триэтилбензола, например,
А12С16 . С6Н3(С2Н5)3]; эти соединения могут присоединять еще новые количества
углеводородов, которые удерживаются менее прочно и могут легко обмениваться,
и на другие углеводороды, при простом взбалтывании с ними. Кроме того,
хлоралюминийные ферменты [например, А12С16 . С6Н3(С2Н5)3] могут соединяться
одновременно и с углеводородами и с хлористым водородом, образуя иногда
кристаллическое соединение, получающееся из бензола, хлористого алюминия
и хлористого изопропила и имеющее состав А12С162[С6Н3СН(СН3)2] НС1. Тело это
Гавриил Гавриилович рассматривает как соединение изопропилбензольного
фермента А12С16 . С6Н3[СН(СН3)2]3 с триизопропилбензолом и хлористым водородом.
При действии воды желтое тело разлагается с выделением трийзопропилбензолаг
а при нагревании разлагается, образуя (наряду с другими продуктами) угле-
водородохлористый алюминий и газы. Углеводородохлористым алюминием
называет он прочное соединение состава А12С16С8Н16, которое тоже может играть
роль фермента и условия образования которого он ранее изучил для разных
случаев. Так, например, углеводородохлористый алюминий образуется при
действии на галоидные соли алюминия непредельных углеводородов в
присутствии хлористого водорода, при действии на хлористый (и бромистый) алюминий
предельных хлорюров, а также при разлагающем действии хлористого
алюминия на предельные углеводороды. В этом последнем случае образуются, кроме
тог4о, газообразные углеводороды. Факту существования твердых
кристаллических соединений хлоралюминийных ферментов с ароматическими
углеводородами и хлористым водородом Г. Г. Густавсон придавал чрезвычайно большое
значение для понимания роли галоидных солей алюминия в превращениях
органических соединений и указал на тесную аналогию между процессом синтеза
гомологов бензола по Фриделю и Крафтсу и процессом получения аминов по
Гофману. «Разница между двумя процессами в том, что хлоралюминийные
соединения более сложны, чем аммиак, содержа вместо азота аммиака группу
разнородных атомов, и что для них реакция синтеза может повторяться; но последняя
в основе всего лежащая причина возникновения реакции в том и другом случае
одна и та же».

ГАВРИИЛ ГАВРИИЛОВИЧ ГУСТАВСОН
13
Показав, что из этилбензола, хлористого алюминия и бензола может
образоваться А12С16.С6Нз(С2Н5)з, он воспользовался этими наблюдениями для
объяснения процессов разложения ароматических углеводородов при нагревании с
хлористым алюминием, изученным Якобсоном, Аншютцем, Аммендорфом, Фриде-
лем и Крафтсом, причем наблюдались явления перестановки радикалов; при
этом из взятого ароматического углеводорода (например, этилбензола)
образуется, с одной стороны, бензол, с другой—диэтилбензол и т. д. В последней
работе, появившейся незадолго до его кончины, он описывает получение и свойства
метилфенилциклопентана. Выделить в чистом виде этот углеводород стоило ему
многих усилий. Образование из бензола фенилциклопентана представляет
интересный случай перегруппировки шестичленного кольца в пятичленное.
По этому поводу он писал мне в свое время: «Мне в последнее время помогли
Borsche nMens,которые получили метилфенилциклопентан синтетическим путем.
Так как он оказался весьма близким с моим углеводородом, то я послал об этом
статейку в «Gomptes Rendus». Странным образом и я наталкиваюсь на
переустройство замкнутых группировок в моей области: наверное, из бензола, кроме
циклопентановых соединений, образуются этилциклобутановые».
Роль хлористого и бромистого алюминия в органической химии, а за
последнее время и в технике чрезвычайно велика. При посредстве их осуществляются
разнообразнейшие процессы и получаются разнообразнейшие вещества*. Роль
Г. Г. Густавсона, который был, как и Фридель, пионером в этой области,
чрезвычайно велика и еще недостаточно оценена. Было бы совершенно справедливо, по
меньшей мере, присоединить его фамилию к фамилиям Фриделя и Крафтса,
назвав реакцию с хлористым алюминием реакцией Фриделя-Крафтса-Густавсона.
ИССЛЕДОВАНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С ИЗУЧЕНИЕМ ЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ**
Третью группу работ Гавриила Гаврииловича составляют исследования,
направленные к получению и изучению простейших полиметиленовых
углеводородов и их производных; в этой области оригинальность и талант его
сказались в том, что им был открыт и широко применен новый метод получения три-
метилена и его гомологов: действием цинковой пыли и спирта на двугалоидные
производные предельных углеводородов. К тому времени, когда Гавриил
Гавриилович принялся за изучение триметилена, исследование циклических соединений
и, между прочим, циклических углеводородов рядов Сп Η2η,ΟηΗ2η_2 и СпНап__4
выдвинулось на видное место. Отчасти это обусловливалось тем, что свойства
циклических систем связаны с основными и сокровенными свойствами вещества,
каковы природа атомности и характер связи, а также с запасом в них энергии,
отчасти тем, что целые ряды природных соединений, имеющих бесспорно
чрезвычайно важное значение, как терпены, углеводороды кавказской нефти и
алкалоиды, заключают циклические группировки. Получив простейшие циклические
соединения в чистом виде и изучив их свойства, можно было надеяться скорее
разобраться в превращениях более сложных циклических соединений, которые
и до сих пор представляют еще много невыясненного. Между тем именно
простейшие представители циклических соединений, особенно углеводородов, были
почти не изучены, и общие методы получения их не были выработаны. Три-
метилен, полученный Фрейндом, стоял одиноко, и вследствие трудности
получения самое существование его подверглось сомнению***.
* См. Г. Кренцлейн.—Хлористый алюминий в органической химии. 1935 г.
** Более подробно по этому вопросу говорится в двух моих обзорных статьях:
«Простейшие циклические соединения и их изомеризация». Успехи химии, т. III, в. 4, стр. 493, 1934 г.
«Производные циклопропана и их реакции. Особенно изомеризация их». «Журн. Общ. хим.»,
т. IV, в. 6, стр. 762, 1934 г.
*** Уже после получения его Фрейндом знаменитый германский химик Виктор Мейер
в печати высказал сомнение в способности его к существованию.

14
АКАДЕМИК Η. Я. ДЕМЬЯНОВ
Побуждаемый желанием двинуть вперед изучение триметилена и близких
к нему соединений, Гавриил Гавриилович стремится усовершенствовать способ
его получения и в 1887 г. находит в действии на бромистый триметилен цинковой
пыли и спирта реакцию, которая дает возможность получить триметилен легко,
быстро и удобно в любых количествах. Триметилен изучается как самим
Гавриилом Гаврииловичем, так и другими химиками. Стремясь приготовить и
изучить такие простейшие циклические соединения, как триметиленовый алкоголь
СН2ч СН2
| ^>СНОН и замкнутый аллилен /* \
СН/ СН = GH
и надеясь достигнуть этого общим способом через одногалоидное производное,
он обращается к изучению действия хлора на триметилен. В особо устроенном
с этой целью большом стеклянном шаре с пришлифованными частями
подвергается охлорению громадное по условиям того времени количество триметилена
(много десятков литров); из очень сложной смеси продуктов путем кропотливой
работы выделяются двуохлоренный и, в сравнительно ничтожных количествах,
одноохлоренный триметилен, который главным образом и имелось в виду
приготовить. Оба соединения изучаются по отношению к брому, с которым на свету
соединяются медленно, особенно двуохлоренный триметилен. При действии ук-
суснокалиевой соли и уксусной кислоты на одноохлоренный триметилен
получается уксусный эфир аллилового алкоголя. Подобным образом при попытке
приготовить одноохлоренный триметилен действием цинковой пыли и спирта на
СН2Вг—CHG1—СН2Вг получен хлористый аллил. Это были первые случаи
изомеризации с образованием аллильных соединений, вместо производных
циклопропана, к которым другими исследователями было прибавлено много других.
Из других реакций триметилена интересные результаты дало исследование
действия брома в присутствии бромистоводородной кислоты и бромистых металлов.
В то время как в отсутствие бромистоводородной кислоты бром на свету
присоединяется с образованием бромистого триметилена, а в отсутствие света
реагирует медленно, в присутствии бромистоводородной кислоты и без света реакция
значительно ускоряется и рядом с главным продуктом реакции—бромистым три-
метиленом—наблюдается образование бромистого пропилена. В присутствии
бромистого алюминия при действии брома получаются равные количества
бромистых триметилена и пропилена.
Естественно было стремление распространить реакцию цинковой пыли
и спирта для получения других углеводородов.Она действительно оказалась
применимой в тех случаях, когда оба атома брома в бромюре стоят в положении
1,2 или 1,3, Действие цинковой пыли и спирта дало возможность Гавриилу
Гаврииловичу приготовить и изучить изомер аллилена—аллен СН2=С=СН2,
а затем один из гомологов триметилена—диметилтриметилен:
СН2ч /СН3
с
сн/ чсн3
Из свойств этого углеводорода замечательна энергичность реакции с бромом,
приближающая этот углеводород к соединениям с двойной связью. Реакция эта,
с другой стороны, интересна тем, что здесь получается
3>>CBr — СНВг — СН3.
сн3/
Ненормальное образование этого бромюра Гавриил Гавриилович объясняет тем,
что сперва к диметилтриметилену присоединяется частица бромистого водорода,

15
ГАВРИИЛ ГАВРИИЛОВИЧ ГУСТАВСОН
а затем происходит бромирование. Взгляд этот он подкрепляет
экспериментальными данными и случай ненормальной реакции с бромом диметилтриметилена
сближает с ненормальным образованием бромистого пропилена рядом с
бромистым триметиленом при действии брома на чистый триметилен. Наконец,
стремление приготовить углеводород
СН2ч /СН2
I с I
I /Ч I '
сн/ хсн2
в котором, по выражению Гавриила Гаврииловича, «нужно было ожидать крайне
развитой способности к присоединениям, а также, вследствие предполагаемой
неустойчивости, к перегруппировкам», заставило его обратиться к действию
цинковой пыли и спирта на тетрабромгидрин пентаэритрита. При этом
действительно получился чрезвычайно интересный углеводород С5Н8, который был
тщательно и разносторонне изучен Гавриилом Гаврииловичем. На основании
физических свойств и многих химических превращений ему первоначально
придана была формула «винилтриметилена»:
СН2Ч v
| >сн— сн = сн2.
сн/
Из превращений этого углеводорода изучена была его изомеризация в
другой углеводород—«этилидентриметилен», переход в третичный спирт С5Н9ОН
и соответствующие галоидные производные, гликоль С5Н8(ОН)2 и пр. Особенно
интересной представляется изомеризация бромюра С5Н8Вг2, винилтриметилена
в кетопентаметилен
СН2 — СН2ч
I уСО
сна—сн/
при нагревании с водой и окисью свинца, причем одновременно, образуется
и альдегид С5Н80. Несмотря на тщательное и разностороннее исследование,
окончательно установить формулу строения винилтриметилена оказалось
очень трудным, главным образом потому, что в свойствах его много необычного
и что он склонен к изомеризациям. Особенно много труда стоило разобраться
в кислотах, образующихся при окислении хамелеоном как углеводорода, так
и гликоля. Принимая во внимание природу кислот, образующихся при
окислении углеводорода и гликоля, и некоторые другие реакции, Ε. Е. Вагнер
высказал взгляд, что углеводород Гавриила Гаврииловича представляет смесь
метиленотетраметилена
СН2 — С = СН2
и циклопентена
СН2 — СН2
СН2 —СН
сн2 ||
\сн2—сн
Наконец, Фехт выставил третью возможность, с которой еще ранее
считался Гавриил Гавриилович, именно, что вини лтримети лен есть
СН2 /СН2
сн2/ \сн,

16
АКАДЕМИК Η. Я. ДЕМЬЯНОВ
К этому взгляду начал было склоняться и Гавриил Гавриилович, как видно
жг следующих слов его письма: «Под влиянием работы Фехта пишу статью
о третичном спирте, который мною уже давно был получен из винилтриметилена
и мною довольно разработан. Присоединяюсь к взгляду Фехта»... Но статья
о третичном спирте в печати не появилась, и вопрос о строении
винилтриметилена при жизни Г. Г. Густавсона не получил окончательного разрешения,
тем более что в последние годы жизни все внимание Гавриила Гаврииловича
было устремлено на реакции с хлористым алюминием.
Г. Г. ГУСТАВСОН И АГРОНОМИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Чтобы понять и оценить, что сделано Г. Г. Густавсоном в области
агрономической химии, необходимо вкратце рассмотреть ту обстановку и атмосферу,
которую он встретил в Петровской академии.
Предшественником его по кафедре был Павел Антонович Ильенков. По
окончании Петербургского университета он был командирован за границу, где
изучал физику и химию у знаменитых ученых того времени, работал у Либиха,
с которым у него установились прочные дружеские отношения*. Под влиянием
Либиха и по его примеру он устроил при своей кафедре в Петербурге
лабораторию для студентов. В Петровское-Разумовское он переехал за три года до
основания академии и устроил прекрасную для того времени лабораторию
но образцу лаборатории Либиха. Когда я в 1908 г. был за границей и
осматривал Естественно-исторический музей в Мюнхене, я был поражен обстановкой
одной комнаты,—так напоминала она мне лабораторию Петровской академии;
те же горны, те же печи для нагревания и прокаливания на углях; те же
спиртовые лампы, стеклянные и медные (Берцелиуса) и др.; оказалось, что эта
комната представляла тип лаборатории периода Берцелиуса и Либиха.
Вот в такой обстановке и предстояло работать Г. Г. Густавсону.
В первый раз столкнулся он с агрономическими вопросами, повидимому,
в 1867 г., когда был командирован в Вяземский уезд, Смоленской губернии, для
производства сельскохозяйственных опытов по программе Вольного
Экономического общества в имении Кар до-Сысоева. Опыты состояли в изучении действия
на урожай различных удобрений. Затем, поступив в 1877 г. профессором
органической и агрономической химии в Петровскую академию, он выработал
программу курса агрономической химии и практических занятий по этому
предмету. Курс этот был потом напечатан в двух изданиях**, последовавших
быстро одно за другим, и представлял прекрасную книгу по этому предмету.
В этом сочинении писательский талант и способность к обобщениям проявились
с особой яркостью. Здесь изложены самые важные и интересные стороны
химизма почвы, ее анализ, данные об удобрениях и приемах их исследования,
а также анализ кормовых веществ, молока и масла. Особенно много внимания
уделено изложению тех процессов, которые связаны с деятельностью
микроорганизмов и которые в то время составляли текущие вопросы науки.
Разложение органических веществ с образованием углекислоты, процессы
нитрификации и круговорот азота, а также другие микробиологические вопросы
привлекали внимание Г. Г. Густавсона в сильной степени. Он был горячим
поклонником Пастера и, оценив верно значение для агрономии микробиологических
* Письма о химии Либиха были переведены П. А. Ильенковым на русский язык.
** Второе издание вышло в 1889 г. В 1899 г. Г. Г. Густавсон писал мне: «начал дополнять
20 лекций агрономической химии и в начале будущего года буду печатать. Прежнее издание
совсем разошлось. Вы пишете про анализ растительных кормов,—я в подробности входить
не стану. Дополню по Кенигу—главное пентозаны, но на это довольно 1/2 страницы.
Приходится, впрочем, теперь штудировать Centr. f, agricult. Chemie за Ю лет, но все-таки 3-е
издание надо сделать».

ГАВРИИЛ ГАВРИЩЮВИЧ ГУСТАВСОН
17
методов, он, не будучи специалистом-бактериологом, сумел придать общий'
философский интерес изложению этих вопросов. Значецие микробиологии,
особенно Пастера, для агрономии он талантливо и рельефно обрисовал в своей
речи «О микробиологических основаниях агрономии».
С другой стороны, и за минеральными составными частями признавал он
большое значение и уделял им много внимания; это выражалось в его
воззрениях и на роль цеолитов, и на процессы поглощения почвой кислот и
оснований, и на роль минеральной части гумуса в питании растений. Особенно ярко
и цельно проявилось это в его актовой речи «О химической роли минеральных
•солей в органической природе». Здесь мы встречаем первую рациональную
попытку общего объяснения роли минеральных солей в растениях, навеянную
работами с хлористым и бромистым алюминием. Сущность развиваемого взгляда
формулирована им так: «входя в соединения, соли могут служить средством для
изменения свойств тел в направлении, требуемом жизнью». Курс
агрономической химии еще более выигрывал у него в устном изложении. Обладая приятным
голосом и красноречием, он читал лекции очень выразительно. По словам
профессора А. Ф. Фортунатова, бывшего слушателя Гавриила Гаврииловича,
последний «был лучшим лектором академии. Его замечательно стройное,
•строго последовательное изложение производило неизгладимое впечатление
на слушателей».
Агрономическая химия обязана ему упрощенным методом определения
углерода в почвах, пользующимся широким распространением. Стоит отметить,
что он со свойственной ему проницательностью сразу увидел, в каком
направлении следует изменить общие приемы органического анализа для определения
углерода в почвах*. С той же проницательностью он умел предвидеть
будущность методов, предлагаемых другими; например, одним из положений его
докторской диссертации было, что только что тогда описанный метод Кьельдаля
вытеснит из практики агрономических лабораторий все другие методы
определения азота. Кроме чтения лекций, Гавриил Гавриилович руководил
агрономической лабораторией Петровской академии. Несмотря на тесноту лаборатории
и учебный характер, в ней широко проводились и научные исследования и
аналитические работы по агрономической химии.
Так, производились анализы, преимущественно ассистентами, черноземных
почв, определения никотина в табаке, определение составных частей вереща-
тинских сыров, анализ лизиметрических вод, определение углекислоты в воздухе
^коровника фермы.
Наряду с этими чисто аналитическими работами велись и исследования
по вопросам агрономической химии, например: действие соляной кислоты на
черноземную и суглинистую почву в прокаленном и непрокаленном состоянии;
определение растворимости двукальциевой и трехкальциевой соли фосфорной
кислоты в воде, содержащей углекислоту, и в воде, содержащей соли аммония;
действие растворов солей щелочных металлов на цеолиты. Ряд работ был
посвящен вопросу о поглотительной способности, этому важному для агрономов
свойству, почвы. Сюда можно отнести: работы об отношении к почве растворов
хлористого лития; критическую поверку опытов Гейдена над поглотительной
способностью почв; исследобание о том, остается ли аммиак, поглощенный
перегноем из какой-либо соли аммония, как таковой или переходит в другое
органическое соединение; изучение действия торфа на фосфориты, а также
влияния на растворимость фосфоритов смешанных с ними азотистых органических
веществ. Кормовые и вообще растительные вещества также служили предметом
* Впоследствии обнаружилось, что подобное упрощение полезно и применимо вообще
при сжигании органических соединений, а описанный способ органического анализа J.
Walker and Th. Blackatter (Chemic. News, Januar 1909) и в частностях сходен с методом Густав-
-сона.
2 Двадцать лекций.

18
АКАДЕМИК Η· Я. ДЕМЬЯНОВ
исследований: были выполнены работы о содержании белковых веществ в
некоторых кормах, о содержании жира и белковых веществ в некоторых масличных
растениях. Из этого краткого перечня тем видно, что важнейшие стороны
химизма и состава почв, удобрений и растений стояли в центре внимания
химической лаборатории Петровской академии. Можно сказать, что лаборатория
химическими методами разрабатывала вопросы агрономической химии. Если
принять во внимание постоянную переполненность лаборатории, небольшое
количество времени у студентов, отсутствие газа, механической вентиляции
и другие недочеты оборудования, то надо удивляться, что лаборатория, несмотря
на отмеченные неблагоприятные обстоятельства, проявляла такую деятельность.
Причиной этого являлись дарования руководителя и всего педагогического
персонала, отдававшего все свои силы Петровской академии.
Академик Н. Я. Демьянов

ОТ РЕДАКЦИИ
Настоящая книга содержит двадцать лекций Г. Г. Густавсона по
агрономической химии—«курс, читанный в Петровской земледельческой
академии»—с приложением «О химической роли минеральных солей в
органической природе» («актовая речь, читанная в Петровской академии 21 ноября
1881 года»).
Книга переиздается по второму изданию ее, вышедшему в 1889 г.
Текст книги воспроизведен без изменений. При этом устаревшие
положения автора сопровождены соответственными примечаниями.
Полностью сохранены в настоящем издании и особенности стиля автора.
Профессор Г. Г. Густавсон был в свое время лучшим лектором
Петровской (ныне Тимирязевской) академии. Прекрасный язык его книги все же
не исключает наличия в тексте некоторых архаизмов, выражений и оборотов
речи, не совсем правильных сточки зрения современного развития языка. Так,
автор пишет: «... свободный азот может фиксироваться к клетчатке, к
декстрину», а не клетчаткой, декстрином. Или: «Что касается до содержания (а не
содержания) фосфорной кислоты...» Для автора характерны выражения «было
ведено» вместо велось, «были деланы» вместо делались.
Подобные особенности речи даны в настоящем издании без оговорок.
По изданию 1889 г. воспроизведены и некоторые детали, говорящие о
своеобразии орфографии Г. Г. Густавсона (например, «стклянка», а не склянка, «чрез»,
а не через). С другой стороны, то, что можно отнести скорее к мелким
погрешностям языка, чем к отличительным чертам стиля, оговорено в тексте настоящего
издания путем редакционных—н квадратных скобках—вставок..
В книге сохранена также (по изданию 1889 г.) особенность, которую можно
рассматривать как недочеты рубрикации, именно—несоответствие
внутритекстовых заголовков их перечню в оглавлении. Этот перечень значительно
полнее характеризует содержание лекций, чем заголовки внутри книги, и потому
представляет самостоятельную ценность.
Единственное отступление от издания 1889 г. в настоящем издании сделано
в части иллюстраций. В издании 1889 г. на рисунках имеются обозначения,
не использованные автором в тексте. Оставлять эти обозначения, не дополняя
авторского текста, не идоело смысла. Поэтому в данном издании излишние
обозначения на рисунках не воспроизведены.

ДВАДЦАТЬ
АЕКЦИЙ
АГРОНОМИЧЕСКОЙ
ХИМИИ
КУРС,
ЧИТАННЫЙ В ПЕТРОВСКОЙ ЗЕМЛЕДЕЛЬЧЕСКОЙ
АКАДЕМИИ
ПРОФЕССОРОМ ГУСТАВСОНОМ

ЛЕКЦИЯ I
Из сравнения содержания различных учебников и руководств по
агрономической химии легко усмотреть, что та совокупность знаний, которая
известна в настоящее время под этим названием, весьма обширна.
Обширность содержания зависит от задач агрономической химии, имеющей
целью рассмотреть, поставить в связь и дать научное объяснение тем явлениям
и процессам, совершающимся в природе, с которыми приходится иметь дело
сельскому хозяину. Одной химии, конечно, недостаточно для выполнения
зтой задачи: приходится прибегать и к помощи других естественных наук.
Хотя мы, в нашем курсе, ограничимся рассмотрением только тех процессов
и явлений в природе, имеющих значение для земледелия, в объяснении которых
химия играет преобладающую роль и которые не могли быть рассмотрены
«с достаточной полнотой на общих курсах химии, но и нам нередко придется,
при полном рассмотрении вопросов, опираться на факты, принадлежащие
к области других наук. Из нашего курса будут исключены многие отделы, часто
входящие в руководства по агрономической химии, например, учение о питании
растений, о физических свойствах почвы и т. п., так как эти отделы входят в
состав других курсов, читаемых в Петровской академии. Считаю необходимым
также поставить на вид, что агрономическая химия у нас излагается после всех
других отделов химии, а потому в слушателях [у слушателей] предполагается
полное знакомство со всеми частями этой науки.
Содержание курса будет следующее. Первая половина его будет посвящена
изучению с химической стороны почвы. Этот отдел будет заключен изложением
методов химического анализа почв, сознательное отношение к которому
возможно только после предварительного знакомства с химической стороной
учения о почвах. Во второй половине курса будет рассмотрена химия удобрений.
При этом выяснится, на какие стороны химического анализа удобрений должно
быть обращено особое внимание. Наконец, в виде добавления, будут изложены
методы анализа растительного корма, молока и некоторых других продуктов.
О ПРОИСХОЖДЕНИИ И О БЛИЖАЙШИХ МИНЕРАЛЬНЫХ СОСТАВНЫХ ЧАСТЯХ
ПОЧВ*
Почвы представляют весьма сложную смесь соединений. Для огромного
большинства почв уже поверхностное исследование приводит к тому
заключению, что они состоят из минеральной и органической части. Путем отмучивания
легко доказать в почвах присутствие [присутствие в почвах] песка и глины;
выделение газа при действии кислот указывает на присутствие в почвах
углекислых солей. Но вполне отделить друг от друга соединения, входящие в состав
зтой смеси, известными нам приемами, для того, чтобы изучить их в
отдельности, мы не можем. Правда, некоторые из соединений можно извлечь
растворителями, например, водой извлекаются растворимые соли и некоторые
органические соединения; но существенная часть почвы, состоящая из
нерастворимых, водных, кремнекислых соединений, не поддается выделению из
почвы и разделению. Мы можем разложить их, подвергнув почву действию
кислот, определить отдельно основания и кремневую кислоту, но этим мы достигнем
^определения только конечных составных частей почвы, натура [природа] же
ближайших составных частей ее, которая может быть весьма различна, оста-
* См. выше «Предисловие редактора».—Ред.

24
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
нется неизвестной. Для разрешения занимающего нас вопроса приходится
обратиться к истории почвы и применить к изучению ее метод исторический,
т. е. тот метод, к которому часто прибегают при изучении сложных вопросов во*
всех областях знания. Надо бросить взгляд на то, из чего и каким образом
произошла почва, проследить те изменения, которым подвергались первоначальные
соединения при превращении их в почву,—тогда мы будем в состоянии сделать
вероятное предположение о том, из чего состоит почва и в каком направлений
она может изменяться далее. На помощь этому методу, т. е. изучению почвы
во времени, является другой, состоящий в исследовании химических свойств
почвы в данный момент. Если химические свойства почвы будут согласоваться
с предположением о существовании в ней известных соединений, тогда наши
выводы приобретут еще большую вероятность. Если при этом и не будет
достигнуто полного представления [полное представление] о всех соединенияху
находящихся в данной почве, что, ввиду постоянных изменений, происходящих
в почвах, и не может иметь существенного значения, то все-таки с вероятностью
определятся различные категории соединений, различающиеся по их
химическим функциям, и явится [представится] возможность предвидеть и объяснить
химическое воздействие на почву различных тел, например, удобрений, и
отношение ближайших составных частей почвы к питанию растений.
При изучении занимающего нас вопроса я вначале брошу взгляд на
происхождение минеральной части почв, затем с большей подробностью остановлюсь
на образовании и изменениях органических веществ почвы и, наконец, укажу
на взаимные отношения этих двух составных частей.
Минеральная часть почв произошла из первобытных горных пород,
составляющих твердую кору земного шара. Эти породы, как, например, гранит7
порфир, трахит, сиенит и др., разрушаясь путем выветривания, дают начало
почвам. Правда, не всегда этот переход совершается непосредственно. При
некоторых условиях породы, разрушаясь, могут давать начало особенным
образованиям, например, пластам глины, песку и т. п. Но, не касаясь
рассмотрения этого вопроса, относящегося к геологии, замечу только, что, в конце-то
концов, минеральные элементы почвы перешли в нее из первобытных горных
пород. Это доказывается между прочим тем, что конечные минеральные
составные части почв те же самыеi что и в горных породах. Как тут, так и там анализом
доказывается присутствие глинозема, кремнезема, железа, марганца, извести,
магнезии, щелочей, серной кислоты, фосфорной кислоты, хлора. Из нахождения
в почве соединений какого-либо элемента, не заключающегося в атмосфере или
находящегося в ней лишь весьма в малых количествах, можно предположить
о присутствии того же элемента и в горных породах. В этом отношении имеются
поучительные примеры. Так, постоянное нахождение в почвах фосфорной
и серной кислот заставило искать этих соединений [эти соединения] и в
горных породах. Оказалось, что действительно в граните, гнейсе, биените,
базальте заключаются соли этих кислот, причем количество фосфорной
кислоты достигает иногда до одного процента*.
Почвы! отличаются от первобытных горных пород в физическом отношении
тем, что представляют смесь мелких частиц, в химическом же отношении
различие проявляется в действии одних и тех же реактивов на те и другие. Так>
кислоты, например, соляная, на холоду уже разлагают часть почвы, переводя
в раствор минеральные вещества, например, известь, щелочи, кремневую
кислоту и т. п., а на кр1емнеземистые горные породы, при тех же условиях, не
действуют. Значит, при образовании почвы должно было произойти
измельчение породы й химическое изменение ее составных частей. Процесс, вследствие-
которого происходят эти изменения, носит название выветривания.
* A. S tockhard.—Versuchsstationen, 1859, стр. 178, 1861, стр. 105*.

ЛЕКЦИЯ ПЕРВАЯ
25
Деятелей выветривания делят на физические или механические и на
химические. К первым относят колебание температуры. Вследствие различного
расширения от нагревания минералов, входящих в состав породы, например, кварца
и полевого шпата в граните, происходят трещины—и связь минералов между
собою нарушается. Вода, попадая в происшедшие этим и другими путями
трещины и замерзая, расширяется и нарушает еще более связь между составными
частями породы, подготовляя их разрушение. Наконец, отделению обломков
горных пород и дальнейшему перетиранию их способствуют дожди и быстрое
движение воды в ручьях, горных потоках и реках, уносящих обломки пород.
К химическим деятелям выветривания относят воду, углекислоту, кислород
и аммиак; действие последнего, впрочем, весьма ограничено. В природе всегда
наблюдается совместное действие воды с перечисленными газами, потому что
в атмосфере всегда находятся пары воды, а жидкая вода всегда содержит эти
газы в растворе. Химическое воздействие названных факторов на породу влечет
за собой измельчение ее. Так, например, кислород, действуя на соли закиси
железа, находящиеся в некоторых минералах, переводит? закись железа в окисьу
вследствие чего связь между частицами минерала нарушается и он распадается.
Вообще же кислород действует на составные части горных пород окисляющим
образом. Он переводит, например, железный шпат в бурый железняк, а железные
колчеданы—в сернокислые соли окиси железа, причем из части серы колчеданов
происходит серная кислота, в свою очередь действующая на горные породыу
образуя сернокислые соли.
Главную роль в процессе выветривания горных пород следует приписать
совместному действию углекислоты и воды. Действие углекислоты осноЕывается
на том, что она отнимает основания из солей, входящих в состав горных пород^
образуя кислые углекислые соли, растворяющиеся в воде. Действие углекислоты,
конечно, весьма медленно, потому что, во-первых, это есть кислота очень слабая,
а во-вторых, в атмосфере ее заключается очень немного (в 10 000 объемах воздуха
3 объема). Надо, впрочем, заметить, что горные породы, подобно другим твердым
телам, обладают способностью сгущать на своей поверхности газы, и этим,
конечно, разрушающее действие углекислоты и других газов на них
увеличивается. Так, по опытам Соссюра*, один объем глинистого сланца сгущает на
своей поверхности при 15° 2 объема углекислоты, 113 объемов NH3,0,7 объема
кислорода. Кварц сгущает 0,6 объема С02, 10 объемов NH3, 0,45 объема
кислорода из атмосферы этих газов. Водяной пар, всегда находящийся в атмосфере,
также сгущается на породах. При начавшемся разложении сгущение газов
усиливается, потому что порода представляет тогда шероховатую поверхность.
Разложение горных пород углекислотой совершается, следовательно, не только
тогда, когда на них действует вода, содержащая в растворе углекислоту, но
и в том случае, если они открыты действию на них атмосферы. В том и в другом
случае действие углекислоты на горные породы идет рядом с действием на них
воды. Роль воды при этом не ограничивается только тем, что в ней растворяются
и ею уносятся происходящие кислые углекислые соли, но вода принимает
участие в самом химическом процессе разложения, превращая при разложении
ангидридные соединения первобытных горных пород в'гидраты, входя,
следовательно, в состав образующихся продуктов. Относительно способности воды
и в отсутствие углекислоты разлагать горные породы можно привести опыты
Дитриха**, который показал, что при действии 150 куб. см воды, не содержащей
углекислоты, на 200 г измельченного порфира, в продолжение 3 месяцев,
* Journ. f. pract. Ghemie, 74, стр. 129. .
** Chemie der Ackerkrume von Mulder, I. 185. Amnion (Centr. Bl. f.agr. Chemie, 1879, 511}
также пришел к тому заключению, что породы сгущают газы, хотя числа, им полученные,
разнятся от данных Соссюра: Из продуктов выветривания окись железа отличается сильным
поглощением газов, особенно аммиака, азота и углекислоты.

26
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
в раствор перешло 0,020 г веществ, а при действии воды, насыщенной
углекислотой,—0,040 г. Доказано также, что полевой шпат Si3AlK08[3Si(OH)4—4НаО =
=Si3H408] разлагается чистой водой по следующему уравнению1:
Si3AlK08 + Н20 = Si2 КН05 + SiAlH04.
кремн. кали каолин
Размеры разложения таковы, что из 3 кило полевого шпата, при постоянном
перемешивании его в особом приборе с 5 литрами воды, не содержащей С02>
в продолжение 192 часов, перешло в раствор 12,6 г кали в виде кремнекислой
соли. Приведенный пример указывает на то, что действием еоды из ангидридного
соединения образовались гидраты. Следовательно, в природе действию
углекислоты на горные породы помогает действие всегда при этом присутствующей воды.
Образование кислых углекислых солей при действии углекислоты на горные
породы сопровождается часто выделением свободной гидратной кремневой
кислоты. Это в особенности замечается в том случае, если углекислота действует
на горные породы, заключающие известь, магнезию, закись железа в соединении
с кремневой кислотой, т. е. если она действует на базальт, долерит, сиенит,
грюнштейн (пироксеновые породы). В этом случае углекислота, разложив
названные соли и образовав растворимые в воде кислые углекислые соли, оставляет
на месте гидратную кремневую кислоту, которая дает растворимые соли только
со щелочами. Но последняя может выделяться и из растворов кремнекислых
щелочей, образующихся в природе рядом с углекислыми щелочами при действии
С02 и воды на породы, содержащие в значительных количествах щелочи, как,
например, гранит, порфир, трахит (трахитовые горные породы). Выделение
в этом случае кремневой кислоты происходит вследствие действия свободной
углекислоты на раствор кремнекислой щелочи. Углекислота вытесняет
кремневую кислоту мало-помалу из кремнещелочных солей.
Таким образом, из вышеизложенного можно вывести, что при выветривании
горных пород образуются углекислые, сернокислые и кремнекислые соли разных
оснований, входивших в состав горных пород, и кремневая кислота. В природе
некоторые из названных соединений являются [получаются] в окристалли-
зованном виде, например, гипс, исландский шпат (СаС03), другие—хотя и
в аморфном, но в твердом состоянии и в больших скоплениях, например, агат,
халцедон (кремневая кислота), и существование этих минералов подтверждает
действительность тех процессов выветривания, которые были изложены выше.
Окристаллизование этих минералов происходило при особых условиях в
совершенно спокойной среде; в почве, где постоянно происходит движение
воды и газов, следует ожидать присутствия этих соединений только в
студенистом или порошкообразном состоянии.
Но результаты выветривания не ограничиваются образованием
непосредственных продуктов, происходящих при действии углекислоты, воды и других
рассмотренных деятелей на горные породы. Вслед за первым моментом
процесса наступает второй, состоящий в химическом действии образовавшихся
соединений друг на друга и на неизмененную еще выветриванием горную породу.
Вследствие реакций взаимного обмена и реакций соединения, играющих главную
роль в этой второй стадии процесса выветривания, образуются новые
многообразные продукты, которые могут являться подобно первоначальным и в
состоянии окристаллизованном в виде минералов и в некристаллическом состоянии—
в почвах. Таково, например, происхождение цеолитной части почв, получившей
свое название от цеолитов, предполагаемое присутствие которых в почвах
объясняет многие ее свойства2. Вот состав некоторых из этих минералов:
1) натролит = Si3Oi0Na2Al2 + 2Н20,
2) сколецит = Si3O10CaAla -f- 2Н20,
3) шабазит ^ Si5015HKCaAl2 + 6Н20.

ЛЕКЦИЯ ПЕРВАЯ
27
Первые два можно рассматривать как соли ангидрогидрата кремневой
кислоты Si3O10H8 (3SiH404—2Н20), а последний как соль Si5O15H10 (5SiH404—
—5Н20). В последнем, например, шесть атомов водорода замещены алюминием,
два—кальцием, один—калием, а один остался незамещенным. Значит, это будут
двойные и более сложные кремнекислые соли с непременным содержанием
кремнекислого глинозема. Являясь аналогичными по составу с полевым шпатом,
с Лабрадором, они существенно отличаются от них тем, что все содержат воду
и разлагаются слабыми кислотами. Что касается до причин их образования
при выветривании, то они сводятся к весьма характерному свойству глинозема
легко давать двойные и более сложные соли. Эта способность глинозема
проявляется и в безводных и водных солях. Не останавливаясь на таких примерах,
как квасцы,криолит и т. п., укажу на тогчто все почти многочисленные минералы,
в состав которых входит кремнекислый глинозем, содержат его в виде двойных
и более сложных солей (полевые шпаты, Лабрадор, лейцит и т. п.). Только весьма
немногие из них являются простой солью кремнекислого глинозема
(пирофиллит, вертит). Вероятным является поэтому, что в подходящих условиях
будут образовываться и из продуктов выветривания двойные и более сложные
соли кремнекислого глинозема с кремнекислыми солями других оснований.
Опыты Лемберга* показали, что кремнекислый глинозем обладает свойством
поглощать из растворов кремнекислые щелочи, соединяясь с ними. Это возможно
и в природе, потому что при выветривании полевошпатовых пород образуются
кремнекислый глинозем (каолин)** и кремнекислые щелочи. Натровый цеолит
(натролит) образуется при действии растворов хлористого натрия или
углекислого натра на минерал лейцит, который встречается во многих лавах и
представляет безводное соединение кремнекислого глинозема с кремнекислым кали.
В этом случае, следовательно, деятелем выветривания является соль в водном
растворе, и наступающая реакция обмена сопровождается присоединением
воды. Но легко предположить возможность образования в природе цеолитов,
заключающих кроме щелочей и другие основания, потому что щелочные цеолиты
легко обменивают заключающиеся в них щелочные металлы на другие. Если
к щелочному цеолиту будет притекать вода, содержащая в растворе кислую
углекислую известь, то условия для обмена будут даны. С другой стороны, является
вероятным и прямое образование нещелочных цеолитов. Если раствор кислой
углекислой извести притекает к продуктам выветривания, содержащим
кремнекислый глинозем и гидратную нерастворимую кремневую кислоту, то последняя,
вытесняя углекислоту из известковой соли, будет давать кремнекислую известь,
которая, соединяясь с кремнекислым глиноземом, даст начало цеолиту.
Высказанные предположения относительно образования цеолитов приводят
к тому заключению, что и в почвах следует ожидать такой составной части,
химические отношения которой сходствовали бы с химическими отношениями
цеолитов. Это действительно и замечается. Мы увидим тому доказательства в
одной из следующих лекций, при разборе причин поглотительной способности
почв. Теперь же достаточно будет указать на то, что часть общего количества
щелочей, заключающихся в почвах, легко переходит в раствор при действии
на почву слабых кислот, будучи нерастворима в воде. Таково же отношение
и цеолитов: нерастворимые в воде, они разлагаются кислотами. Следовательно,
щелочи, а также и другие основания, входя в состав цеолитной части почв,
будут сохраняться в почве, не вымываясь дождями, и послужат в то же время
ближайшим источником минеральной пищи для растений, так как
заключающиеся в них основания, под влиянием кислотных выделений корней, будут вос-
* Zeitschrift d. deutsch. Geol. Ges., 28, стр. 569.
** В настоящее время твердо установлено, чго каолин не кремнекислый глинозем, а
свободная алюмокремневая кислота и формула его имеет вид: H2AL2Si208-rc Н20.—Ред.

28
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
приниматься последними. Значит глинозем, не служа непосредственной пищей
для растений, так как в золе их его не заключается, тем не менее играет
существенную роль в природе при питании растений, вследствие указанной способности
его давать сложные нерастворимые в воде кремнекислые соли, заключающие
некоторые из элементов, входящих в состав золы растений.
Из вышеизложенного легко усмотреть, что при выветривании процессы
гидратации происходят в широких размерах. Первоначальные соединения
горных пород, после ряда изменений, воспринимая частью воду, превращаются
в продукты, являющиеся доступной пищей для растений. Достойная внимания
аналогия замечается в этом отношении между растениями и животными, потому
что процессом же гидратации принимаемые животными пищевые вещества
превращаются в усвояемую пищу. Происходящие [содержащиеся] в растениях
белковые вещества, крахмал и т. п. перед усвоением их животными
организмами, гидратируясь [гидратизируясь] в известной степени, переходят в
пептоны, в глюкозу и т. п., которые собственно и являются настоящей пищей,
потому что непосредственно воспринимаются организмами. Таким образом,
подготовление пищи из первоначальных соединений путем гидратации является в
природе процессом общим для всего организованного мира.

ЛЕКЦИИ 2 и 3
РОЛЬ РАСТЕНИЙ В ОБРАЗОВАНИИ ПОЧВЫ
Все изложенные процессы выветривания продолжаются в почвах, потому
что почвы содержат обломки горных пород, механически увлеченные
при выветривании.
Песчанистая: часть почвы редко состоит из чистого кварца, не
поддающегося выветриванию, но чаще является обломками полевого шпата и других
минералов, бывших в горных породах. Равным образом и глина, составляющая
вместе с песком главную массу большинства почв, содержит вместе с
кремнекислым глиноземом [каолином (алюмокремневой · кислотой)] не вполне
разложившиеся кремнекислые соединения3.
В почвах к рассмотренным деятелям образования их присоединяется новый—
растения4. Впрочем, роль растений при образовании почвы начинается при самом
происхождении ее из горных пород. Некоторые растения, например, лишайники,
появляются на скалах при полном отсутствии на них признаков почвы. Это—
первые пионеры растительности. В лишайниках заключается большое количество
щавелевокислых солей: так, например, в лишаях [лишайниках] рода Rocella
найдено до 50% щавелевокислой извести. В них, следовательно, развивается
щавелевая кислота, которая разъедает скалы и позволяет лишайнику усвоять
минеральные составные части, ему необходимые. Возможность существования
лишаев [лишайников] на ограниченном пространстве горной породы указывает
на присутствие в последней минеральных веществ, необходимых для питания
растений, между прочим, фосфорной и серной кислот. Истлевая, лишаи
[лишайники] дают начало почве, на которой могут укореняться уже несколько,
большие, но неприхотливые растения, например, вереск. Корни подобных
растений и появляющихся впоследствии кустарников и деревьев, проникая в
щели горной породы, расширяют их и, следовательно, служат
механическому разрушению горной породы. С другой стороны, почва, начавшая
образовываться из пород на возвышенных местах, предохраняется поселившимися
на ней растениями от смывания дождями. Таким образом, растениям
принадлежит не только химическая роль в образовании почвы, но и механическая.
Оставляя без дальнейшего рассмотрения последнюю, механическую сторону
влияния растительности на почву, рассмотрим ближе химическое влияние живых
растений и, главным образом, разлагающихся растительных остатков на почву
и горные породы.
Опытами нескольких наблюдателей, между прочим, Дитриха*, доказано,
что выветривание горной породы совершается энергичнее под влиянием ρ астений,
чем без них, при прочих равных условиях. Он брал измельченный пестрый
песчаник и базальт и высаживал в эту среду растения (горох, гречиху, вику и т. п.);
хотя питание растений здесь и не было вполне нормальным, тем не менее,растения
развивались. По окончании опыта оказывалось, что порода, в которую были
высажены растения, выветривалась более, чем та же порода в то же время, но без
растений. Так, например, из 5 кило пестрого песчаника вода, содержавшая
0,3% азотной кислоты, извлекала 0,6 г минеральных веществ (К, Са, Mg и Р205),
а из того же количества песчаника после произрастания на нем гороха—0,8 г.
Причиной тому были кислые выделения корней, состав которых, впрочем, ближе
неизвестен. Но главное влияние на почву оказывают растительные остатки при
разложении их. Так как растения содержат сложнейшие органические вещества,
* Ad. Mayer.—Lehrb. der agric. Chemie, II, 56.

30
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
то понятно, что в промежуточных фазах их разложения, совершающегося под
влиянием многочисленных низших организмов, возможно появление
разнообразных органических соединений. В почвах, например, были находимы в малых
количествах жирные кислоты, спирт (Мюнц) и т. п. Но по прямому или
посредственному значению для питания растений должно быть обращено внимание на
образование в почвах из растительных остатков: углекислоты, азотнокислых
солей* и гумуса [перегноя**]. Рассмотрим отдельно условия образования в почве
этих трех главных продуктов.
ОБ УСЛОВИЯХ ОБРАЗОВАНИЯ УГЛЕКИСЛОТЫ В ПОЧВАХГИЗ РАСТИТЕЛЬНЫХ
ОСТАТКОВ5
Факт образования углекислоты, при разложении на воздухе влажных
растительных остатков, был замечен уже давно. Еще Соссюр показал, что влажные^
древесные опилки (15 г) под стеклянным колоколом через 5 недель развили
Фиг. 1.
до 198 куб. см углекислоты. В другом опыте вместо опилок он брал гумус и здесь
точно так же констатировал образование СОа***. Существовали также
наблюдения относительно образования углекислоты в почвах, но они не касались
количественного содержания углекислоты в воздухе различных почв. Опыты в
последнем направлении сделаны были Буссенго и Леви****. Эти исследования,
замечательные по методу и выполнению, состояли в следующем. В почву врывалась
трубка (фиг. 1), подземная часть которой оканчивалась расширением в виде
воронки, в отверстие которой была вставлена металлическая сетка; верхняя часть
трубки оканчивалась краном и была соединена последовательно с баллоном
* Образованию азотнокислых солей предшествует во многих доказанных случаях
образование аммиака, на что будет в своем месте обращено внимание.
** В дальнейшем употребление термина гумус редакционной вставкой не
сопровождается.—Ред.
*** Physik d. Bodens v. Schumacher.
**** Agronomie, Chimie agricole et Physiologie p. Boussingault, II, 76.

ЛЕКЦИИ ВТОРАЯ И ТРЕТЬЯ
31
В и двумя стклянками Ε и С для поглощения углекислоты: последние содержали
раствор едкого барита; прибор оканчивался аспиратором F, служившим для
вытягивания почвенного воздуха, об объеме которого, прошедшего через прибор,
судили по объему вытекшей воды. Количество углекислоты узнавалось из веса
образовавшегося углекислого бария [барита].
Опыты Буссенго и Леви привели их к тому общему выводу, что количество
углекислоты в воздухе почвы зависит от количества заключающихся в ней
растительных остатков и гумуса.
Вот числовые данные некоторых их опытов, выражающие содержание
углекислоты в 10 000 объемах воздуха почвы:
В почве песчаной в лесу 86 об. С02
» » луга * . . . 179 » С02
» » еще более богатой
растительными остатками 364 » С02
» » огородной, недавно удобренной 974 » С02
В атмосферном же воздухе в 10 000 объемах заключается только около
3 объемов С02.
Относительно результатов, полученных Буссенго и Леви, надо заметить,
что их значение не безусловно, потому что, при вытягивании из почвы воздуха,
последний в ней возобновляется,
поступая из других слоев почвы
и из атмосферы,—это
возобновление может быть весьма различно,
смотря по тому, с какой глубины
и насколько быстро воздух
вытягивается^ смотря по более или
менее плотному строению почвы.
Дальнейшими опытами Буссенго и
Леви решили следующий
существенный вопрос: образуется ли
углекислота в почвах только на счет
свободного кислорода, или в этом
процессе принимает также
участие связанный кислород
органического вещества. При решении
вопроса они исходили из
следующих положений: если углекислота Фиг. 2.
образуется на счет атмосферного
кислорода, то содержание азота в воздухе почвы не должно различаться
[отличаться] от содержания азота в атмосферном воздухе, так как объем вновь
образовавшейся углекислоты и пошедшего на ее образование кислорода равны;
если же в этом процессе участвует и связанный кислород, то в почву
выделится газ (С02), и взаимные отношения составных частей ее изменятся. Для
собирания воздуха почвы служил вышеупомянутый баллон (фиг. 2) .Вот,
например, один из результатов анализа воздуха почвы, собранного в баллоне:
N = 79,91 об., С02 = 9,74 об., 0 = 10,35 об.
Сумма последних двух чисел равна 20,09 объема. Из сравнения этих чисел
с составом атмосферного воздуха (N=79,1 и 0=20,9) видно, что сумма объемов
углекислоты и кислорода весьма близка к объему кислорода в атмосферном
воздухе; небольшая разность (0,81) зависит, по мнению Буссенго и Левиу
от того, что часть атмосферного кислорода пошла в почве на окисление водорода
органического вещества в воду и, вероятно, от выделения части азота при
разложении азотосодержащих составных частей почвы. Другие анализы привели

32
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
к подобным же результатам. Анализ смеси газов производился в эвдиометре
поглощением углекислоты едким кали, а кислорода—пирогаллатом калия;
остаток был отнесен на азот.
Опыты Буссенго и Леви не решили, однако, зависимости образования
углекислоты в почве от температуры и влажности; исследование же этого вопроса
важно потому, что от степени развития углекислоты в почве завиоит
интенсивность процессов выветривания, а следовательно, и переход нерастворимых
минеральных веществ в состояние, доступное для растений. Этот вопрос был
исследован главным образом Вольни*. Метод исследования был следующий: почва
помещалась в большие, изогнутые в виде U трубки, и через них пропускался воздух,
лишенный углекислоты. Ставя, одну и ту. же почву в различные условия
температуры и влажности и определяя в определенном объеме воздуха, пропущенного
через почву, количество углекислоты, можно было судить об интенсивности
процесса окисления. Для придания почвам определенной температуры, трубки,
наполненные почвой, опускались в водяную баню, температуру которой
регулировали по желанию. Метод этот, крайне простой и удобный в исполнении,
является, впрочем, не вполне безукоризненным. В начале опыта в пропускаемом
через почву воздухе будет заключаться не только образующаяся во время опыта
углекислота, но и бывшая в порах почвы и образовавшаяся при иных условиях,
чем те, влияние которых исследуется. С другой стороны, метод этот может иметь
значение только при сравнительных опытах, потому что от скорости тока воздуха
через почву зависит большее или меньшее образование углекислоты. Опыты
Вольни были произведены в пределах температуры от +10° до +50°. Результаты
опытов следующие.
Если влажность почвы оставалась постоянной, то количество углекислоты
увеличивалось с повышением температуры. В приводимых числовых; данных
доказано объемное содержание углекислоты в 1 000 объемах воздуха,
пропущенного чрез почву: так, например, влажная компостная земля дала следующие
результаты:
При t°= 10 найдено С02 2,8 об.
» t°= 30 » » ' . . . . 36,24 »
» ί°= 50 » » 76,32 »
Если температура почвы остается постоянной, количество же влажности
[воды] в ней увеличивается, то увеличивается и количество углекислоты в
воздухе, пропускаемом чрез почву. При 10° в 1 000 объемах воздуха,
пропущенного чрез почву, найдено:
При 6,79% воды в почве содержание С02 было 2,03 об.
» 26,79% » » » » С02 » 18,38 »
» 46,79% » » » » С02 » 35,07 »
Выходит, следовательно, что температура и влажность влияют в одном
направлении на количество углекислоты в почве. Отсюда можно заключить,
что одновременное повышение той и другой должно значительно усилить
образование углекислоты в почве. Опыт подтверждает такой вывод:
При 50° и 6,19% влажности С02 было 25,17 об. \ на 1000
» 50° » 26,79% » С02 » 81,52 » \ объемов
» 50° » 46,79% » С02 » 97,48 » ) воздуха
Изменяя в своих опытах условия температуры и влажности в
противоположных направлениях, Вольни получил следующие результаты:
Температура 10° 30° 50°
Влажность почвы 46,79% 26,79% 6,79%
Количество С02 в 1000 объемах
воздуха , 21,49 83,36 10,11
* Ряд статей в Forschungen auf d. Geb. der Agriculturphysik.

ЛЕКЦИИ ВТОРАЯ И ТРЕТЬЯ
33
В этом случае, следовательно, развитие углекислоты совершалось наиболее
интенсивным образом при средних условиях температуры и влажности. Это может
служить примером того правила, с которым часто приходится иметь дело в
сельском хозяйстве: если данный процесс зависит от нескольких условий равно
необходимых и если все условия будут в сильном развитии за исключением одного,
находящегося в минимуме, то ход процесса будет согласоваться с этим
последним, т. е. также будет находиться в минимуме.
Зависимость образования углекислоты в почве от температуры и влажности
доставляет часть данных для объяснения значения оставления поля под черным
паром. Так как при прочих равных условиях поле, покрытое растительностью,
слабее нагревается солнечными лучами, чем непокрытое, то в последнем
образование углекислоты будет итти энергичнее, а следовательно, и переход
минеральных веществ в состояние, доступное для корней растений, будет
совершаться, вследствие выветривания, в более широких размерах. Но, кроме того,
развитию этого процесса будет способствовать и большее содержание влажности
[воды] в паровом поле сравнительно с полем, покрытым растениями, потому что
последние извлекают из почвы массу воды, испаряя ее листовыми органами.
Хотя верхций слой парового поля и высыхает в значительной степени вследствие
нагревания его солнцем, но лежащие под ним слои сохраняют сравнительно
более влажности, чем поле, покрытое растительностью. Прямые опыты
доказывают это. Так, определяя содержание влажности в паровом поле и в участке,
рядом с ним лежащем и покрытом растительностью, Во льни нашел, что в
верхнем слое от поверхности до 2 см влажность парового поля была равна 5%,
а влажность луга 12—16%; на глубине же от 2 до 20 см влажность первого
отказалась равной 23%, а влажность второго 13—10%. Сообразно с этим и
содержание углекислоты в более глубоком слое было:
(Среднее из 21 опыта) в паровом поле 8,83 объема на 1 000 объемов воздуха.
(Среднее из 21 опыта) в луговом поле 1,99 объема на 1 000 объемов воздуха.
Если паровое поле покрыто отжившими растениями, соломой и т. п., то, при
прочих равных условиях, по наблюдениям Во льни, развитие углекислоты в нем
делается еще более, потому что высыхание его при этих условиях затрудняется.
В лекции об условиях образования нитратов в почве мы будем еще иметь случай
возвратиться к вопросу о разложении органических веществ в почве в отсутствие
растений и увидим, что при этом, вследствие вымывания из почвы, теряется
много ценных для растений питательных веществ [элементов пищи].
Наблюдения Эбермайера* над содержанием углекислоты в почве луга
и в почве соседнего с ним леса показали, что углекислоты в почве луга было
более, чем в лесной почве. Это объясняется тем, что органические остатки
в лесу скопляются только на поверхности почвы и что лесная почва
нагревается солнцем слабее, чем почва луга.
Надо ожидать поэтому, что выветривание лесной почвы будет совершаться
в слабой степени, что и подтверждается, между прочим, сравнительно малым
содержанием кислой углекислой извести в воде лесных ручьев6.
Так как от физических качеств [свойств] почв, от большей или меньшей
крупности их частиц и от степени разрыхления почвы зависит влагоемкость почв,
нагревание их, содержание в них большего или меньшего количества воздуха,
то понятно, что физические свойства почв будут влиять на развитие в почвах
углекислоты. Не имея возможности входить здесь в подробное рассмотрение
этого вопроса, замечу в общих чертах, что почвы мелкозернистые, например,
глинистые,обладают большей влагоемкостыо,чем почвы крупнозернистые,например,
песчаные; но, с другой стороны, последние нагреваются сильнее и в своих порах
заключают воздуха более, чем первые. А особые опыты показали, что если в дан-
* Gentralbl. f. Agric. Chemie, 1878, 646.
3 Двадцать лекций

34
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЯ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
ный промежуток времени через почву с известным содержанием органических
веществ пропускать различные объемы воздуха, то при более быстрой
вентиляции количество образующейся углекислоты будет более. Следовательно,,
здесь дело сводится к влиянию на развитие углекислоты в почве факторов уже
рассмотренных, которые в почвах с различными физическими свойствами будут
находиться в различной степени развития. Но сохранение углекислоты в почвах
зависит от их строения и от условий проветривания. В почве крупнозернистой,
или разрыхленной и потому легко проветриваемой, углекислота легко будет
уноситься, особенно из верхних слоев и при сильном ветре, а в почвах с
противоположными свойствами сохраняться долее. Вообще же многими наблюдателями:
во многих случаях дознано, что по мере углубления количество углекислоты
увеличивается,—и это объясняется, с одной стороны, более сильным
проветриванием верхних слоев почвы, а с другой—тем обстоятельством, что углекислота
тяжелее воздуха.
Перехожу теперь к рассмотрению ближайших причин образования
углекислоты из органических остатков в почвах. Пастёр*, еще в 1862 г., на
основании своих опытов высказался в том смысле, что окисляющее действие
кислорода на органические остатки крайне незначительно, если оно совершается
в отсутствие тех микроорганизмов, которые, по его словам, обладают
способностью переносить кислород воздуха на разлагающееся органическое вещество.
Опыты, произведенные разными наблюдателями в последние годы, доказали
верность положения Пастёра. Если при опытах пропускания воздуха чрез почву,
помещенную в изогнутые трубки, подвергать почву действию веществ,
убивающих микроорганизмы или значительно понижающих их жизнедеятельностьг
то количество углекислоты в пропущенном воздухе весьма понижается. Равным
образом, если при указанных опытах трубки с водой нагревать до температург
близких к 100° или переходящих за этот предел, или, с другой стороны,
понижать содержание влажности [воды] в почвах до 2%, то содержание
углекислоты в пропускаемом воздухе, равным образом, делается крайне малым.
Так, например, Вольни, помещая в верхнюю часть трубок с почвой открытые
сосуды с хлороформом, пары которого, при опыте, проникали в почву, нашелг
что в 1 000 объемах пропущенного воздуха было только 11 объемов углекислоты,
тогда как опыт с той же почвой, но без хлороформа дал в 1 000 объемах воздуха
39 объемов углекислоты. Впоследствии, при употреблении более сильно
действующих дезинфецирующих веществ, Вольни нашел, что развитие углекислоты
еще более понижается. Так, при смачивании почвы однопроцентным раствором
сулемы было найдено в 1 000 объемах пропущенного воздуха только 1,072 объема
углекислоты, тогда как опыт без сулемы дал 23,7 объема углекислоты. С другой
стороны, Фодор** нашел, что если температуру почвы повышать от 60 до 115°,
то развитие углекислоты постепенно уменьшается, а при 115° делается крайне
малым—результат, который стоит в кажущемся противоречии с ранее
приведенными опытами Вольни и не поддается объяснению, если за причину развития
углекислоты в почве принять только непосредственно окисляющее действие
кислорода на органические остатки. Фодором было, например, найдено, что
та почва, которая развивала при температуре 55—65° 30 объемов углекислоты,
найденных в 1 000 объемах пропущенного через нее воздуха, при 65—75°
развивала 26 объемов С02, при 93—97°—16 объемов С02, а при 110°—только
0,66 объемов С02. Им же найдено, что при падении влажности в почве ниже 4%
образование углекислоты в ней, при прочих равных условиях, сразу сильно·
замедляется. Так, в одном из опытов:
При 4% влажности содержание С03= 24 об. (на 1 000 об. воздуха)
» 2% » » С02= 2 » » 1000 » »"
* Repertoire de chimie appliquoe, 1863, 480.
** Forschungen auf d. Geb. der Agriculturph., 1882, 428.

ЛЕКЦИИ ВТОРАЯ И ТРЕТЬЯ
3J3
Приведенного опытного материала достаточно для обсуждения вопроса.
Известно, что повышение в известной степени температуры и влажности
способствует развитию жизнедеятельности организмов,—и первые из приведенных
опытов Вольни находятся в соответствии с этим. Но дальнейшее повышение
температуры убивает организмы, и результаты опытов Фодора находят себе
в этом объяснение. С другой стороны, при крайнем понижении влажности
жизненные процессы останавливаются,—и в опытах Фодора мы видим, что
понижение влажности в почве ниже 4% влечет за собой быстрое падение количеств
развивающейся углекислоты. Влияние ядовито действующих веществ на
развитие углекислоты в прчве заставляет окончательно остановиться на том выводе,
что это развитие в преобладающей степени зависит от процесса
физиологического и только лишь весьма в малой степени от прямого действия кислорода
на органические остатки. Верхние слои почв, как показали микроскопические
исследования, крайне богаты зародышами низших организмов—бактерий,
грибков [грибов] и т. п., которые живут на счет разлагающихся растительных
остатков и которые могут быть разделены на аэробии и анаэробии [аэробы и
анаэробы]. Аэробии дышат кислородом воздуха, который, следовательно, необходим
для их жизни. Анаэробии образуют углекислоту при дыхании на счет связанного
кислорода органических остатков. Бывают, впрочем, случаи, когда один и тот же
организм, смотря по условиям, является принадлежащим то к той, то к другой
•категории. Так, пивные дрожжи в отсутствие воздуха и при весьма малом
количестве его развивают углекислоту на счет связанного кислорода сахаристых
веществ, а при свободном доступе воздуха пользуются его кислородом, окисляя им
тот субстрат, на котором они живут и которым они питаются. Большую часть
углекислоты, развивающейся в почвах при свободном доступе воздуха, следует
отнести на счет жизнедеятельности тех организмов, которые суть аэробии или
могут стать ими. Эти организмы, живя в почве на счет органических остатков,
поглощают воздух и, окисляя им часть принятых в себя углеродистых веществ,
выделяют углекислоту. В этом физиологическом процессе и следует видеть
главную, почти исключительную причину образования углекислоты в почвах,
доступных действию воздуха.
Дальнейшие исследования об условиях разложения органических остатков
и образования из них углекислоты стоят в полном соответствии с высказанной
причиной. Не исчерпывая здесь вполне этот вопрос, так как буду еще иметь
случаи возвращаться к нему, упомяну только о некоторых добытых в этом
отношении результатах. Дознано, что органические остатки разлагаются тем
труднее, развивают тем меньшее количество углекислоты, чем далее подвинулось
их разложение. В органических остатках недавнего происхождения, например,
в только что отживших растениях, находится много веществ, могущих служить
весьма доступной пищей для разнообразных микроорганизмов, тогда как после
глубокого изменения, после превращения их в гумус давнего происхождения,
значение их в этом отношении весьма понижается. Присутствие азотистых
веществ помогает скорости разложения. Так, по опытам Вольни, костяная
мука, рыбье гуано, голубиный помет, свежий навоз крупного рогатого скота
разлагались гораздо быстрее торфа, опилок или старого навоза"*. Присутствие
* В изогнутые трубки помещались названные и некоторые другие вещества в смеси
с кварцевым песком и пропускался воздух. Смесь составлялась так, чтобы на 400 г песку
приходилось 1 г углерода разных веществ. Пропускали при 30° в 24 часа 1 000 объемов
воздуха. Углекислоты в объемах при этом найдено:
Костяная мука 31,769 Навоз крупного рогатого скота свежий 13,431
Рыбье гуано 28,453 » » через 12 недель. 9,721
» » » 20 » . 8,24 8
Голубиный помет 26,716 Торф, верхний слой 3,229
Перуанское гуано 24,855 » нижний » 2,827
J. F. Landwirth., 1886,36,21°,.

36
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
щелочей только тогда оказывало на разложение ускоряющее действие, когда
они были взяты в крайне разбавленных растворах. Более же крепкие растворы
их Останавливали разложение, потому что организмы в щелочных растворах
погибают. Что касается до влияния процентного содержания кислорода в
пропускаемом воздухе на развитие углекислоты из органических остатков, то было
замечено, что количество углекислоты стало уменьшаться только при понижении
содержания кислорода ниже 8%. Но и при пропускании чистого азота
наблюдалось выделение углекислоты, хотя и в весьма малом количестве.
Здесь, повидимому, сказалось участие анаэробиев [анаэробов] в разложении
органического вещества. Впрочем, при обсуждении результатов, в которых
получаются весьма малые количества углекислоты, надо принять во внимание
несовершенства метода, на которые было мной указано ранее. В этом последнем
случае не было определено, выделяется ли вместе с углекислотой метан или нет.
Выделение же метана при этих условиях весьма вероятно, потому что клетчатка
при отсутствии воздуха способна приходить в особое брожение, которое
знаменуется выделением углекислоты и метана; так, например, в болотах выделение
углекислоты сопровождается выделением метана; к этому виду брожения мы
будем еще иметь случай возвратиться в лекции о навозе.

ЛЕКЦИИ 4 и 5
ОБ УСЛОВИЯХ ОБРАЗОВАНИЯ АЗОТНОКИСЛЫХ СОЛЕЙ (НИТРАТОВ) В ПОЧВЕ
В почвах следует отличать три категории азотистых соединений: 1)
органические азотистые соединения, заключающиеся в растительных остатках
и перегное, 2) азотнокислые и азотистокислые соли и 3) аммиачные соли.
Относительные количества так называемого связанного азота в почвах, в форме
этих соединений, весьма различны. Всего более его в растительных остатках
и перегное; азотнокислых же и аммиачных солей в почвах весьма мало.
Обыкновенно количество азотнокислых и азотистокислых солей в почвах более
количества аммиачных солей. Это подтверждается анализами многих почв*.
Так, например, при анализе почвы в Нанси (Франция) в 1000 г почвы
найдено:
Азота растительных остатков 1,432 г
» азотнокислых солей 0,040 »
» аммиака 0,004 »
Незначительное количество аммиачных солей можно объяснить их
постепенным переходом в азотнокислые, что и доказано прямым опытом. Но
положительно нельзя сказать, составляют ли аммиачные соли неизбежную
переходную ступень в превращении азота растительных остатков в азот нитратов,—быть
может,нитраты могут образоваться и прямо из связанного азота органических
остатков7. В этой лекции будет рассмотрено только образование нитратов
в почве; отношение же к почве атмосферных осадков, заключающих
азотнокислый аммиак, и образование этой соли в атмосфере будут рассмотрены
в лекции о круговороте азота в природе.
Для открытия азотной кислоты в почве мы имеем в ряду нескольких других
чувствительных реактивов—дифенил-амин (вторичный амин) NH(G6H5)2. Он дает
с азотной кислотой густое синевато-фиолетовое окрашивание, заметное еще
в растворе, содержащем на двадцать миллионов частей воды 1 часть азотной
кислоты. При открытии азотной кислоты этим реактивом лучше всего поступать
так: в пробирку наливают крепкой серной кислоты (для освобождения азотной)
* Фодор дает следующие средние цифры [числа] для 1 кило почв Пешта, выведенные
из анализов многих образцов с малым (а) и большим (Ь) содержанием в них
органического вещества.
На глубине 1 м
» » 2 »
» » 3 »
Углерод
органических
веществ
а
мг
4 670
4 810
2 900
Ь
мг
И 340
8 240
3 670
Азот
органических веществ
a t
мг
466,5
323,6
191,0
Ь
мг
1 178,0
534,9
262,0
Аммиак
α
мг
16,3
12,3
4,7
Ь
мг
39,3
25,1
14,8
Азотная кислота
α
мг
188,0
223,0
219,0
Ь
мг
262,0
246,0
172,0
Азотистая
кислота
α
мг
0,80
а,85
0,68
Ъ
мг
0,34
0,64
0,80
Из этого сопоставления видно, что: 1) количество азотистокислых солей в почвах
весьма незначительно, 2) количество нитратов всегда превышает количество аммиачных
солей, 3) по мере углубления количество аммиака быстро падает, тогда как уменьшение
количества нитратов мало заметно; объясняется это тем, что аммиак поглощается почвой,
азотная же кислота нитратов почвой не поглощается.

38 ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
и немного весьма слабого раствора сернокислого дифенил-амина в крепкой
серной кислоте, затем к смеси прибавляют несколько капель той жидкости,
которую желают испытать на содержание в ней азотной кислоты, например,
почвенной водной вытяжки, и взбалтывают. Избыток воды вредит реакции,
уничтожая окрашивание.
В настоящее время доказано, что нитраты в почве происходят под влиянием
микроорганизма—азотного фермента. История этого замечательного открытия,
сделанного Шлезингом и Мюнцем* в 1877 г. в Париже,
следующая. Оба химика участвовали в комиссии,
назначенной для исследования вопроса о наилучшем
обезвреживании клоачных жидкостей. Раньше было
известно, что обезвреживание достигается фильтрованием
жидкости чрез почву, причем происходит окисление
аммиачных солей и азотистых веществ в азотную
кислоту. Шлезинг и Мюнц желали узнать, нельзя ли
заменить, при обезвреживании жидкостей, почву
песком, не содержащим вовсе органических соединений.
Для этого они произвели следующий опыт.
Вертикально поставленная, широкая стеклянная трубка, нижнее
отверстие которой было затянуто металлической сеткой
с мелкими отверстиями, была наполнена прокаленным
песчаником, к которому прибавляли несколько
известняка для нейтрализования могущей образоваться
азотной кислоты. Чрез эту трубку процеживалась
клоачная жидкость (фиг. 3).
Приток жидкости они регулировали так, чтобы
жидкость проходила трубку в течение 8 дней. Чрез
трубку пропускали медленный ток воздуха, который
необходим для нитрификации. Первые порции
жидкости, показавшейся из нижнего конца трубки на 8-й день, не содержали
нитратов; но чрез 20 дней в вытекавшей жидкости были найдены следы азотной кисло-
Tbiv,—и с этого времени образование ее шло непрерывно, причем в вытекавшей
жидкости аммиачные соли почти совсем исчезли. То обстоятельство, что азотная
кислота начала образовываться не тотчас, а чрез некоторое время, исключало
предположение, что процесс зависит от прямого окисляющего действия
кислорода на азотные соединения, и навело обоих химиков на мысль, не участвуют ли
в процессе образования азотной кислоты микроорганизмы? Незадолго перед этим
Мюнц открыл, что хлороформ убивает микроорганизмы, и это открытие было
применено к решению данного вопроса. В верхнюю часть трубки был помещен
сосуд с хлороформом, и опыт продолжался. Чрез 8 дней жидкость содержала еще
следы азотной кислоты, образовавшейся еще до помещения в трубку хлороформа;
на 10-й день жидкость была уже вполне свободна от нитратов: это и дало
подтверждение упомянутому предположению о существовании особого
азотного фермента, продуктом жизнедеятельности которого являются нитраты.
В своих дальнейших опытах, имевших целью исследовать причины
образования нитратов в почве, Шлезинг и Мюнц помещали почву в аллонжи (фиг. 4),
определив в ней сначала количество нитратов, и пропускали чрез почву
атмосферный воздух; затем опять определяли количество нитратов. При этих
условиях оказывалось постоянно, что количество нитратов увеличивалось.
Если же опыт производился в присутствии хлороформа (фиг. 4), помещенного
в открытом сосуде над почвой, то Количество их не изменялось. Желая затем
исследовать, образуются ли нитраты в почве после того, как она была подверг-
*- Contribution a l'etude de la chimie agricole par Schloesing и ряд статей в Comptes rendu?.
Фиг. 3.

ЛЕКЦИИ ЧЕТВЕРТАЯ И ПЯТАЯ
39
нута температуре в 100°, для убивания низших организмов, они погружали сосуд
с почвой в водяную баню (фиг. 5) при 100°, пропускали чрез него для полного
прогревания почвы водяной пар и после охлаждения, причем были приняты
меры против доступа в почву из атмосферы зародышей низших организмов,
заставляли проходить чрез почву, в продолжение двух месяцев; воздух,
который они подвергали предварительному прокаливанию. В почве до опыта
и по окончании его было определено количество нитратов. Оказалось, что
количество нитратов при этом не увеличилось, но что часть азота растительных
остатков переходила в аммиачные соли; параллельный же опыт с той же почвой,
но не подвергнутой нагреванию, показал, что в ней количество нитратов
увеличилось. Значит, в почве находится азотный фермент, который погибает от
действия высокой температуры. Все это дало объяснение тому факту, наблюденному
ранее Буссенго, что нитрификация органических остатков, заключающих азот,
в отсутствие почвы может удаваться и не удаваться, но она неизбежно начинается
при прочих благоприятных условиях, если к органическим остаткам прибавлено
Фиг. 4. Фиг. 5.
несколько почвы,—это объясняется тем, что с почвой вносится азотный фермент,
который и развивается в подходящей среде, образуя нитраты.
Варингтон* (химик при Ротамстедской опытной станции в Англии) повторил
опыты Шлезинга иМюнца, несколько их видоизменив. Он брал трубку, наполнял
ее почвой, чрез которую пропускал воздух, проходивший предварительно
различные дезинфецирующие вещества: хлороформ, фенол, сернистый углерод.
Каждый опыт продолжался 39 дней, и для каждого опыта бралась почва из
одного итого же запаса. До опыта в почве было определено содержание нитратов,
азота которых на 1 000 000 весовых частей почвы оказалось 6,12 частей. Для
сравнения вначале был произведен опыт с чистым воздухом. Вот результаты
этих опытов:
В опыте с чистым воздухом содержание азота нитратов повысилось до 40 ч. (с 6,12 ч.)
» » »хлороформом содержание азота нитратов было = 9,48 ч. —
» » »фзнолом » » » » =12,0 » —
» » »CS2 » » » » =6,7» —
Опыты не говорят за полное прекращение процесса, но лишь за его крайнее
понижение. Это объясняется тем, что действие взятых веществ не сразу убивает
азотный фермент. Разница в действии этих веществ объясняется также и сте-
* J. of. the chem. Soc, 1878, 44; 1879, 429.

40
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
пенью их летучести, следовательно, и присутствием большего или меньшего
количества паров их в пропускаемом чрез почву воздухе.
Дальнейшей целью опытов Шлезинга и Мюнца, а также и Варингтона было
выделение азотного фермента из массы других, населяющих верхние слои
почвы*. Избран был путь, указанный для решения подобных вопросов Пастёром
и состоящий в повторенной несколько раз культуре фермента в растворе,
соединяющем все наиболее благоприятные условия для жизни данного фермента.
Такой средой для азотного фермента оказывается раствор нашатыря в количестве
около 1г на литр воды, затем незначительное количество органического вещества,
например, сегнетовой соли, углекислой извести и фосфорнокислых щелочей.
Можно брать также стерилизованную нагреванием клоачную воду. В этот
раствор помещают немного почвы, затем чрез некоторое время берут одну каплю
и переносят в свежий подобный же раствор, поступая так последовательно
несколько раз и наблюдая, чтобы к поверхности раствора был свободный доступ
воздуха. Последний раствор будет заключать уже чистый фермент. Если желают
иметь фермент быстро действующий, то культура его должна производиться,
по наблюдениям Варингтона, в растворах несколько большей концентрации,
например, заключающих в литре раствора до 2 г нашатыря.
Азотный фермент (bacillus nitrificans)9 не отличается по внешности под
микроскопом какими-либо особенными признаками, кроме несколько
удлиненной формы. Он очень сходен с микрококками**, и есть некоторые основания
предполагать, что Шлезинг обозначил названием азотного фермента смесь
нескольких организмов, но весьма близких по свойствам. Вопрос этот, впрочем,
для сущности дела не имеет особого значения, и мы будем держаться взгляда,
высказанного в этом отношении Шлезингом.
Фермент обладает слабой сопротивляемостью внешним деятелям. При
температурах даже несколько низших 100° он быстро погибает. Высыхание,
хотя бы при обыкновенной температуре, весьма для него вредно. Но холод его
не убивает: Мюнц находил азотный фермент в живом состоянии в горах подо
льдом глетчеров и под снегами Пик-дю-Миди и Монблана. Жизнедеятельность
фермента проявляется во всей силе при температуре 35—37°. Вообще же действие
его заметно в пределах температуры от 3 до 50°. Щелочные и кислые растворы,
если только концентрация их не крайне слаба, его убивают; по Варингтону,
такое же действие оказывает свет, но опыты Шлезинга и Мюнца над
нитрификацией тонкого слоя почвы, пропускавшего свет, дали положительный результат;
вообще этот вопрос нельзя еще считать решенным. Что касается
местонахождения фермента, то он находится главным образом в верхних слоях почвы и на
поверхности горных пород: так, он найден на гнейсе Сен-Готарда, на известняке
Пик-дю-Миди, на гранитах Вогезов и на многих других породах. Его находили
также в щелях горных пород и в почве на глубине до 6 футов***. Кроме того, он
найден в клоачных жидкостях, в воде рек, хотя не всегда в значительных ко-
* В 1 г почвы из верхних слоев было находимо до 900 000 зародышей различных низших
организмов8.
** Бактерий делят на микрококк и бацилл. Последние имеют более удлиненную форму,
чем микрококки. Бактерий называют также схизомицетами, потому что они множатся
делением; их причисляют к простейшим грибкам. Только весьма немногие микроорганизмы
являются принадлежащими к животному царству, как, например, микроб болотной лихорадки.
*** Возникает вопрос, чем питается азотный фермент, находимый на поверхностях скал
и в щелях пород. Как организм бесхлорофильный, азотный фермент не может жить на счет
углекислоты воздуха: ему необходимы органические соединения. Недавние исследования
Мунро показали, что азотный фермент может довольствоваться крайне малыми количествами
органического вещества, причем отлично окисляет растворы аммиачных солей. Прибавка
же к раствору органических соединений вредит ему в том смысле, что в растворе появляются
другие микробы. Следы органических соединений находятся в воздухе и в дождевой воде,
которая содержит их не только в суспендированном состоянии, но и в растворе. В дождевой
же воде заключаются азотнокислый и углекислый аммиак.

ЛЕКЦИИ ЧЕТВЕРТАЯ И ПЯТАЯ
41
личествах; но в воздухе Шлезингом не найден, что можно приписать относи·
тельно малой сопротивляемости фермента высыханию. Отсутствие фермента
в воздухе доказывается тем, что стерилизованные растворы, в которых соединены
благоприятные условия для его развития, не развивают азотной кислоты при
доступе воздуха*. Замедление в образовании- нитратов в опыте Шлезинга
и Мюнца можно объяснить, на основании опытов Варингтона, неспособностью
фермента тотчас проявлять заметное действие, особенно если крепость раствора
приближается к той, при которой он вовсе прекращает свою деятельность.
В этом случае период инкубации фермента продолжался иногда несколько
недель. В клоачной жидкости, взятой Шлезингом и Мюнцем, фермент мог
находиться с самого начала, но он размножился и развил свою деятельность
до появления заметных количеств азотной кислоты только спустя некоторое
время. По Шлезингу и Мюнцу, если процесс нитрификации, при содействии
азотного фермента, совершается в жидкой среде, то часто происходят азотисто-
кислые соли. В почвах появление азотистокислых солей замечается реже.
Вообще же условия образования азотистокислых солей при содействии
азотного фермента являются до сих пор недостаточно выясненными, хотя на
основании некоторых наблюдений можно предположить, что образование
их вызывается недостаточным доступом воздуха к той среде, где идет
нитрификация10.
Весьма важно знать условия, благоприятные [для] жизнедеятельности
азотного фермента в почве, потому что хлорофильные растения извлекают свой
азот главным образом только из нитратов, ибо азот растительных остатков для
них остается недоступным**, аммиачных же солей в почве мало вследствие
быстрого перехода их в нитраты. Такими условиями являются температура,
влажность, щелочность среды, присутствие органических веществ и кислорода.
Влияние этих условий изучено главным образом Шлезингом и Мюнцем.
Для изучения влияния влажности они брали несколько порций почвы
с различным содержанием воды и определяли в почве количество азотной
кислоты до опыта и после него. Надо заметить, что все эти опыты затруднительны,
ибо долго длятся и требуют постоянного сохранения всех условий неизменными.
В одном из опытов, который продолжался от 29 мая 70 г. до 30 июня 71 г.,
в одной и той же почве, но с различным содержанием влажности [воды],
образовались такие количества азотной кислоты:
В 1 кг почвы при 9,3% влажности 157 мг ΗΝ03
» 1 » » » 16% · » 397 » ΗΝ03
» 1 » » » 20% « 478 » HNO3
Отсюда следует, что с повышением влажности в почве количество нитратов,
при прочих равных условиях, увеличивается. К тому же результату позднее
пришел и Дегерен.
Относительно температуры Шлезинг и Мюнц не дают количественных
данных. Считают самой благоприятной температурой для нитрификации почвы
+37°; вообще же доказано, что в пределах между 3° и 50° нитрификация
совершается.
Что касается влияния щелочности среды на ход нитрификации, то надо
заметить, что вообще присутствие веществ, способных доставлять основания
для связывания образующейся азотной кислоты, необходимо; но если щелочные
вещества находятся в растворе, то они должны присутствовать в весьма малом
* Существуют, впрочем, отдельные наблюдения других исследователей,
указывающие на то, что азотный фермент находится в атмосфере. Странным, действительно, должно
казаться полное отсутствие в воздухе микроорганизма, до такой степени распространенного
в почвах и вообще на земной поверхности.
** Ср. примечание к определению аммиака в лекции об анализе почвы.

42
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
количестве. Данные в этом отношении доставлены главным образом Варингто-
ном*. Опыты нитрификации были произведены в водных растворах. Брали или
мочу, разбавляя обыкновенно 4 куб. см ее водой до литра, или особо
приготовленный раствор, содержащий в литре по 80 мг нашатыря и сегнетовой соли,
40 мг фосфорнокислого кали и 20 мг сернокислой магнезии. Названные растворы
вливались, в количестве 100 куб. см, в низкие стклянки с широким горлом,
так что слой жидкости в них был от 1 до 5 см. При такой толщине слоя доступ
воздуха к жидкости был достаточен для нитрификации. Горло стклянок
затыкали ватой и покрывали пропускной бумагой для предохранения^ растворов
от попадания в них пыли. Стклянки нагревали до температуры кипения
растворов в продолжение 5—6 часов для стерилизирования их, после чего, после
охлаждения, они были готовы для опытов. Оказалось, что если брать мочу
указанной концентрации и внести в нее немного почвы (0,1 г), то нитрификация идет,
вследствие присутствия в растворе углекислого аммиака, крайне медленно,—
и в конце концов только половина азота мочи превращается в азотную кислоту,
потому что другая половина азота остается в виде аммиака и служит для
насыщения образующейся азотной кислоты. Если брать несколько более
концентрированные растворы мочи, то нитрификация не совершается вовсе, потому что
углекислый аммиак действует вредно на азотный фермент. Но если к таким
растворам мочи прибавить гипса, то нитрификация совершается, причем весь
азот мочевины превращается в азотную кислоту. Гипс входит в реакцию
взаимного обмена с углекислым аммиаком, причем происходит сернокислый аммиак
и углекислая известь. Последняя доставляет основание для образующейся
азотной кислоты, а сернокислый аммиак, не имея щелочной реакции, не
препятствует действию азотного фермента. Вообще гипс, вследствие указанной
причины, действует благоприятно на ход нитрификации. Было замечено (Пи-
шар), что и в почве, в присутствии удобрения, развивающего углекислый
аммиак, прибавление гипса усиливает нитрификацию. Средний углекислый натр
и кислая соль действуют на ход нитрификации подобно углекислому аммиаку;
если раствор заключает три тысячных кислого углекислого натра, то
нитрификация уже не идет. Азотный фермент, значит, весьма чувствителен к щелочным
растворам. Буссенго уже давно заметил вредное действие едкой извести на
нитрификацию. По Варингтону, вода, насыщенная известью, останавливает
нитрификацию. Поэтому энергическое известкование почвы может остановить
нитрификацию на некоторое время, пока известь не превратится в углеизвестковую
соль; но окончательный результат будет благоприятен для процесса, если в почве
был недостаток в извести. Из опытов Варингтона следует, что углекислая
известь является самым подходящим материалом для доставления основания
образующейся азотной кислоте (подобно тому, как при молочном и масляном
брожениях, где углекислая известь, насыщая образующиеся кислоты, устраняет
вредное действие их на фермент) и, конечно, в почвах, в этом отношении, она
играет первую роль. Влияние ее на нитрификацию тем существеннее, что она
циркулиует в почвах в виде растворов в воде, содержащей углекислоту. Шле-
зинг пытался определить влияние количества кислой углекислой извести в
растворах в почве на ход нитрификации. Для этого он помещал одну и ту же почву
с одним и тем же содержанием влажности [воды] в несколько аллонжей и
пропускал чрез них воздух с различным содержанием углекислоты, рассчитывая,
что тем более будет в растворе кислой углекислой извести, чем более
углекислоты пройдет чрез почву. Оказалось однако, что количество образовавшейся
азотной кислоты было почти одинаково, хотя каждый опыт длился несколько
более дзух месяцев.
Влияние количества органических веществ на нитрификацию Шлезинг и
* Annales agronomiques, 1885, стр. 49.

ЛЕКЦИИ ЧЕТВЕРТАЯ И ПЯТАЯ
43
Мюнц изучали над [на] сильно песчаной почвой [почве] с небольшим
содержанием извести; к почве прибавляли различное количество одной и той же гуми-
новоизвестковой соли. Количество нитратов определялось до и после опытов;
оказалось, что при большем содержании гуминовоизвестковой соли
увеличивалось количество нитратов. Но ход нитрификации органического вещества в почве
зависит не только от количества его, но и от степени разложения и от качества
его. Вопрос этот до сих пор мало разработан. Известно, что в почве быстрее
всего нитрифицируются аммиачные соли, например, сернокислый аммиак.
Весьма медленно нитрифицируется гумус, особенно в далеких стадиях
разложения. Быстрее нитрифицируются навоз и такие удобрения, как рыбье гуано
и костяная мука. По опытам Тук сена, при условиях, благоприятствующих
нитрификации, 60% всего азота костяной муки, 39% всего азота рыбьего гуано
и 51% азота конского навоза превратились в почве в продолжение трех месяцев
в азотную кислоту, в то же время нитрифицировалось только 0,25% азота
гумуса взятой для исследования почвы.
Опыты над влиянием кислорода затруднялись тем обстоятельством, что
в каждом случае продолжительное время требовалось определенное содержание
кислорода в смеси газов (азота и кислорода). Шлезияг преодолел, впрочем, эти
затруднения помощью [посредством] весьма остроумных приспособлений.
Смесь газов пропускалась в аллонжи с почвой, содержавшей 15,9%
влажности [воды]; 1 кило ее заключало 106 мг азотной кислоты. Опыты
продолжались с 5 июня до 7 ноября (1872 г.):
Кислород 1,5% 6% 11% 16% 21%
Азот .. 98,5% 9Ί% 89 % 84% 79%
Прибыль в ΗΝ03 . · . 45,7 мг 95,7 мг 131,5 мг 162,6 мг 246,6 мг
Отсюда видно/что хотя количество нитратов в почве растет с увеличением
содержания кислорода в почвенном воздухе, но что и при весьма малом
содержании кислорода нитрификация все-таки подвигается вперед. Значит,
нитрификация возможна не только в верхних, но и в более глубоких слоях почвы,
где содержание кислорода незначительно. Процесс, впрочем, принимает
диаметрально противоположный характер, если в воздухе почвы вовсе не
заключается кислорода. При пропускании чрез почву чистого азота Шлезинг нашел,
что количество азотной кислоты, бывшей в почве в количестве 64 мг на 1 кило,
не только не увеличилось, но и бывшая в почве азотная кислота исчезла. Это
заставило его ближе исследовать явление [процесс], значение которого в
природе, без сомнения, велико. Он взял 11,4 кило почвы, имевшей 18,2%
влажности, и прибавил к ней обыкновенной селитры в количестве 7,5 г. Последняя
была прибавлена для того, чтобы иметь возможность яснее решить вопрос
о натуре продуктов, происходящих при разложении азотной кислоты, так как
обыкновенное содержание нитратов в почве незначительно. Почву поместили
в стклянку, которая была закрыта пробкой со вставленной в нее изогнутой
трубкой, введенной под колокол с ртутью, для собирания газов. Перед опытом,
выкачивая воздух из стклянки и измеряя объем вновь впущенного воздуха,
определили, сколько в ней находится кислорода и азота. Кислорода
оказалось 1,017 литра, а азота 3,873 литра. При начале опыта ртуть стала подыматься
в трубке, что указывало на поглощение кислорода воздуха, причем
происходящая углекислота растворялась в почвенной воде. Когда весь кислород был
поглощен, из почвы начал выделяться газ, который был подвергнут анализу, равно
как и остаток его, наполнивший стклянку после опыта. Оказалось, что газ
состоял из азота (4,898 литра) и углекислоты(3,573 литра). Итак, количество азота
увеличилось (до опыта было 3,873). Если вычислить объем азота,
заключающегося во взятой селитре, то получим 0,828 литра; вычитая это число из 4,898,

44
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
получим несколько более, чем 3,873 литра азота, бывшего до опыта; этот излишек
мог образоваться только на счет связанного азота растительных остатков; найдена
было, что при этом образовалось также незначительное количество аммиака
(0,192 г). Итак, этот опыт показывает, что нитраты в отсутствие кислорода раз-
лагаются с выделением свободного азота-, значение этого вывода не нуждается в
пояснении: из азотнокислой соли, т. е. важного для растений питательного
вещества [элемента пищи], образуется азот. В природе же, конечно, возможны
условия, подобные только что разобранным, например, в случае заболачивания почвы.
Опыт Шлезинга ничего не говорит о более близких причинах разложения
нитратов. Это было исследовано и объяснено французскими химиками Дегере·
ном, Гейоном и Дюпети*. Первый показал, что разложение нитратов, так же
как и их образование, обусловлено жизнедеятельностью микроорганизмов,
принадлежащих к той категории их (анаэробии), которые дышат на счет
связанного кислорода органических веществ и развиваются в отсутствие свободного
кислорода. В почве находятся зародыши организмов той и другой категории,
и смотря по тем условиям, в которые она поставлена, в ней будут замечаться
явления коррелятивные с жизнью развивающихся организмов. При доступе
свободного кислорода воздуха развивается деятельность аэробий: происходит
окисление органического вещества на счет кислорода воздуха, происходит, между
прочим, и нитрификация; явлений, сопровождающих жизнедеятельность
анаэробии в почве, доступной влиянию воздуха, не замечается, но в отсутствие
свободного кислорода, когда дыхание организмов возможно только на счет кислорода
соединенного, в почве происходят процессы, связанные с жизнедеятельностью
анаэробии, происходит, между прочим, и денитрификация. Напомню, что один
и тот же организм может быть аэробией и анаэробией [аэробным и анаэробным]:
такими свойствами обладает, повидимому, bacillus denitrificans—фермент денит-
рификации, выделенный Гейоном и Дюпети11. Дегерен запаивал почву,
содержащую нитраты, в стеклянные трубки и, вскрывая их, чрез' некоторое время,
констатировал отсутствие нитратов и кислорода, ушедшего на образование
углекислоты; но когда в трубках был помещен хлороформ, то восстановления
нитратов не происходило. Тот же результат, т. е. сохранение нитратов в почве,
получался при предварительном нагревании запаянной трубки с почвой до 120°.
Гейон и Дюпети показали, что анаэробии, восстанавливающие нитраты
(bacillus denitrificans), находятся и в клоачной жидкости. Если к ней прибавить
селитры и устранить от действия воздуха, то селитра восстановляется; если же
прибавить хлороформа, сернокислой окиси меди или доставить воздуху
свободный доступ, то восстановления не происходит; продуктами восстановления
являются азот, небольшое количество аммиака и весьма нередко азотистокислые
соли; прибавляя выделенный культурами bacillus denitrificans в
стерилизованной почве, чрез которую пропускалась струя углекислоты, для вытеснения всего
воздуха, Гейон и Дюпети заметили, что если к этой почве приливать раствор
селитры, то в стекающем из почвы растворе заключается только часть взятой
селитры. Но разложения последней не происходило, и она целиком оказывалась
в стекавшем из почвы растворе, если чрез почву вместо углекислоты пропускался
воздух. Значит, при аэрации почвы не происходит разрушения заключающихся
в почве нитратов. Из всего сказанного следует, что подобно образованию
нитратов восстановление их представляет также процесс биологический.
Познакомившись с причинами образования нитратов и с условиями, ему
благоприятствующими, перейдем теперь к рассмотрению некоторых вопросов,
разъяснение которых основывается на вышеизложенном.
Давно уже стали известны наиболее благоприятные условия искусственного
получения селитры для пороха. Эти условия, выработанные чисто эмпириче-
* Comptes rendus, XCV, 644, 856.

ЛЕКЦИИ ЧЕТВЕРТАЯ И ПЯТАЯ
45
ским путем, вполне объясняются теми причинами образования нитратов, которые
нам стали известны только в последнее время. Для заложения селитряниц или
буртов брали почву рыхлого сложения (введение азотного фермента) и смешивали
ее с выщелоченной золой (углекислые щелочи вредят нитрификации), мусором,
заключающим углекислую известь (наиболее подходящее основание для
образующейся при нитрификации азотной кислоты), и соломистым навозом или
растительными остатками (обогащение массы азотистыми веществами и
придание ей пористости). Время от времени кучу, помещенную лучше всего под
крышей, поливали мочей или навозной жижей (доставление растворимых
аммиачных солей). Прибегали иногда к перелопачиванию кучи: последнее имело,
повидимому, целью не только усиленную аэрацию массы и придание ей
однородности, но и уничтожение плесеней, появляющихся на поверхности кучи и
питающихся на счет нитратов [нитратами]. В Швеции, а также и в других странах,
селитрянные кучи часто помещали в легких деревянных постройках, имеющих
только ограниченное число отверстий для доступа воздуха; этим
предотвращалось охлаждение и устранялось действие света, а следовательно, и развитие
хлорофильных растений на поверхности кучи, сопровождающееся
уничтожением в ней части нитратов. Все вышеизложенные условия совпадают с
условиями, наиболее благоприятствующими жизни азотного фермента, а
приведенный пример есть один из многих, доказывающих, что практика не может
ждать соответствующего развития теории, и предъявляемые к ней неотложные
требования часто удовлетворяет весьма совершенным образом.
Но, с другой стороны, теория, раз появившись и осветив предмет со всех
сторон, дает возможность обратить внимание на те явления, которые прежде
оставались в тени и не могли быть поняты и оценены должным образом. Так,
например, только в последнее время, после открытия Шлезинга и Мюнца,
выдвинулся особенно заметным образом вопрос об образовании и утилизации
нитратов в почвах при различных условиях. В этом отношении исследования
в Ротамстеде Лооза, Гильберта и Варингтона*, главным образом последнего,
доставили много интересных результатов; названные исследователи нашли, что
в почве, не занятой культурой, хотя бы и неудобренной, идет усиленное
образование нитратов на счет органических остатков, в почве находящихся. За этим
образованием можно следить, определяя время от времени количество нитратов
в почве и в дренажной воде, потому что азотная кислота почвой не поглощается,
а вымывается из нее в виде солей дождями. Конечно, необходимо знать
количество дренажной воды, отвечающее известной площади почвы, для того, чтобы
составить представление о потерях, претерпеваемых почвой в известный
промежуток времени. Возьму, например, следующие данные из многочисленных
наблюдений названных исследователей. Почва, над которой были сделаны в этом
отношении опыты, была тяжелая глинистая почва, давно не получавшая
удобрения и не подвергавшаяся обработке. Потеря из нее нитратов, которая
определялась в продолжение 4 лет, выразилась для одного года числом 18,8 кг,
обозначающим вес азота нитратов, найденных в дренажной воде, отвечающей
поверхности в один акр (около х/3 десятины). Содержание нитратов в дренажной
воде оказалось всего более от июля до сентября, наибольшее же количество
вымываемых нитратов приходится на период времени от октября до февраля,
хотя в это время процентное содержание нитратов в дренажных водах
понижается. Объясняется это, с одной стороны, усиленным образованием нитратов
летом, но в то же время малым количеством дренажной воды в это время года,
вследствие сильного испарения воды из почвы; а с другой—обильными осенними
дождями, так что накопившийся за лето запас нитратов вымывается из почвы
* Ряд статей в Annales agronomiques, в Centrabl. f. agr. Chemie и в некоторых
других журналах.

46
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
главным образом осенью. Определение нитратов в названной почве в конце-
лета дало число 22,5 кг, выражающее количество связанного азота нитратов
для площади в один акр и для толщины слоя в 20 дюймов [50 см] от поверхности.
В частных случаях, для более коротких промежутков времени, конечно, потеря
нитратов из почвы стоит в зависимости от количества выпадающих дождей,
но приведенные числа представляют средние за несколько лет, и по ним можно
судить, что потеря эта весьма значительна. Она делается еще более значительной,
если почва, находясь под черным паром, будет удобрена азотистыми удобрениями.
В Ротамстеде найдено, что сернокислый аммиак, внесенный в почву как
удобрение, и растворимые части навоза весьма быстро нитрифицируются. Но потеря
почвой нитратов делается гораздо менее, если поле будет находиться под
культурой какого-либо растения, потому что большая' часть нитратов, по мере их
образования, будет восприниматься корнями растений*. В этом отношении,
впрочем, различные растения относятся к утилизации нитратов в почве
различно, смотря по развитию их корневой системы и по условиям их культуры.
Так, например, хотя в Ротамстеде и найдено, что дренажные воды участков,
засеянных пшеницей, заключали нитратов менее, чем дренажные воды участков,
находящихся под черным паром, а определение азота нитратов в неудобренном
пшеничном поле после жатвы дало для акра и слоя почвы в 9 дюймов [23 см]—
1,2 кило N, тогда как в участке, рядом лежащем и находящемся под черным
паром, найдено 12,8 кило N нитратов,—тем не менее, зерновые хлебные растения
считаются истощающими почву. Действительно, корневая система многих из них
мало развита, они требуют хорошей обработки почвы, что увеличивает ее
аэрацию, они мало поглс1Щ ют воды из почвы вследствие малой листовой поверхности
и вследствие той же причины мало отеняют почву, не предохраняя ее от
нагревания. Все эти условия способствуют окислению органических остатков в почве
и, следовательно, образованию углекислоты и нитратов, значительная часть
которых вымывается водой без пользы для растения. Но утилизация нитратов
может стать более совершенной, если поле засеяно травянистыми растениями
с весьма развитой корневой системой и широкой листовой поверхностью, как,
например, эспарцет, люцерна, клевер и другие бобовые. Не требуя особенной
обработки почвы и отеняя ее, растения эти, с одной стороны, препятствуют
усиленному образованию нитратов и сохраняют накопившиеся в почве
растительные остатки, а с ними и азот в нерастворимом состоянии, а с другой,
утилизируют происшедшие нитраты. Их отличают названием улучшающих
почву растений; но роль их, повидимому, не ограничивается только сохранением
азота растительных остатков от бесполезного вымывания его из почвы в форме
нитратов, а расширяется тем свойством их, на которое стали особенно настойчиво
указывать в последнее время и согласно которому они способны утилизировать
атмосферный азот. К этому вопросу я буду иметь еще случай возвратиться
в лекции о круговороте азота в природе.
Другой процесс, который получил значительное разъяснение после
открытия ШлезингаиМюнца,есть процесс обезвреживания нечистот почвой. Он имеет
двоякую важность—с точки зрения гигиенической и затем с точки зрения
сельскохозяйственной, как процесс орошения и удобрения почвы. Процесс состоит
в процеживании клоачных жидкостей чрез почву. Содержащиеся в этих
жидкостях органические азотистые вещества и аммиачные соли, между прочим,
углекислый аммиак, подвергаются в почве окислению, причем образуются нитраты
и углекислота; вследствие этого вода теряет запах и лишается значительного
* Ввиду [с целью] предохранения черного пара от вымывания из него нитратов Варинг-
тон предлагает для тех случаев, когда этот пар является необходимостью, засевать поле, иод
ним находящееся, в июле, т. е. во.время наибольшего скопления в нем нитратов, горчицей
или подобным быстро развивающимся растением и запахивать его [растение] перед осенним
посевом. Растение воспримет большую часть нитратов и предохранит их от вымывания.

ЛЕКЦИИ ЧЕТВЕРТАЯ И ПЯТАЯ
47
количества органического вещества. Так как этот процесс идет на счет
жизнедеятельности аэробиев и требует непременного участия кислорода воздуха,
то понятно, что при процеживании жидкостей чрез почву следует вести дело такг
чтобы почва не заплывала водой и чтобы микроорганизмы успевали справиться
с процессом окисления доставляемого им материала. В окрестностях Парижа^
например, один гектар почвы (9/ю десятины) может очистить в год от 50 000 до
57 000 куб. м жидкости*. При достаточно медленном цежении [медленной
фильтрации] жидкостей чрез почву органическое вещество их почти все
разрушается, а аммиачные соли почти сполна превращаются в нитраты. Так,
например, Марие Деви, процеживая клоачную воду Парижа в количестве одного
литра в сутки чрез плохую песчаную почву, помещенную в цилиндр вышиной
в 2 м, нашел, что до процеживания литр жидкости заключал азота
аммиачных солей 20,6 мг, а азота нитратов 0,8 мг, после процеживания в литре
жидкости было N аммиачных солей 1,7 мг, а азота нитратов 21,5 мг. При опытах над
обезвреживанием нечистот на полях Петровской академии П. А. Григорьевым
были также произведены анализы жидкости до процеживания и после него.
Отношение азота нитратов к азоту аммиачных солей и органических соединений было
найдено равным 1 : 10,9, после процеживания это отношение изменилось
в 1 : 0,18. Одна из жидкостей, выпаренная до процеживания в количестве
100 литров, дала 78,5 г остатка; после процеживания 100 литров жидкости
дали только 26,3 г остатка: значительная часть органического вещества
жидкости, значит, разрушилась, превратившись в С02 при процеживании.
В процессе обезвреживания нечистот почвой следует принять во внимание
две фазы его: 1) задержание почвой суспендированных в жидкости минеральных
и органических веществ**; 2) окисление поглощенных почвой органических
веществ, что обыкновенно совершается быстро даже для соединений постоянных.
Опыты Сойка***, касающиеся этого предмета, состояли в следующем: он цедил
[процеживал] чрез почву растворы солей стрихнина и хинина; алкалоиды
задерживались почвой и придавали ей ядовитые свойства, что доказывалось опытами
над животными; но спустя непродолжительное время, присутствия их нельзя
было доказать в почве: они разрушились, и азот их превратился в нитраты.
Обезвреживание нечистот совершается не только в почве, но и в воде рек.
На это обезвреживание давно уже было обращено внимание; оно совершается
относительно быстро. В Сену, например, после выхода из Парижа и до Эпинэ
вливается несколько подземных каналов, несущих нечистоты в таком
количестве, что вода является ими переполненной, меняет цвет и издает отвратительный
запах. Но от Эпинэ до Аржантейля, т. е. на расстоянии 3—4 верст [км], где уже
не встречается более клоачных истоков, наступает заметное улучшение: запаха
нет, появляется рыба, но все-таки вода около того берега, с которого она
приняла каналы с нечистотами, сохраняет темный цвет. Окончательное очищение
наступает верст чрез 30 у Мэлёна. Прежде приписывали обезвреживающее
влияние рек действию кислорода воздуха, который легко проникает в массу
речной воды, растворяясь в ней, так как она находится в постоянном [непре-
* Due 1а их.—Chimie biologique, стр. 811. В 1887 г., в Женвилье, около Парижа, на
поверхности 668 гектаров, было подвергнуто процеживанию 25 841 896 куб. м клоачных
жидкостей, т. е. около 40 000 куб. м на гектар, что отвечает слою жидкости в 4 м; к этому слою
надо еще прибавить 55—60 см атмосферных осадков. В Берлине, где клоачные жидкости
содержат более органического вещества, чем в Париже, на гектар назначается
13 000—14 000 куб. м.
** Суспендированные в загрязненных водах микроорганизмы задерживаются почвой
при процеживании. По наблюдениям Микеля (PAnnuaire de l'observatoire de Mont Souris,
1888), клоачные жидкости Парижа, подвергаемые процеживанию чрез почву, в Женвилье
содержат средним числом 23 миллиона бактерий в 1 куб. см. воды. После процеживания
вода, поступающая в Сену, содержит в среднем 1 600 бактерий на 1 куб. см.
*** Centralblat f. agric. Chemie, 1885, 294.

48
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
рывном] движении. Но особые опыты показали, что воздух без азотного
фермента не действует. Так, дестиллированная вода, насыщенная воздухом, не
превращает в нитраты аммиачных солей и органических азотистых веществ.
Равным образом не обладает этим свойством и стерилизованная речная вода;
но будучи взята в естественном [природном] состоянии, речная вода является
средой, в которой с легкостью совершается нитрификация, так как она
содержит азотный фермент. Опыты Мунро показали, что если к весьма слабому
раствору нашатыря прибавить несколько речной воды, то нитрификация
совершается; если, кроме того, прибавить желатины, то бывшая в растворе азотная
кислота превращается в аммиак, причем развивается mycelium [мицелий];
но как только желатина исчезла, наступает снова нитрификация, и
образовавшийся аммиак превращается в азотную кислоту. Значит, при
неблагоприятных условиях действие азотного фермента может приостановиться, но по
миновании этих условий оно снова возобновляется. Анализы речной воды показывают,
что она всегда содержит нитраты, если только не загрязнена нечистотами. Хотя
процентное содержание нитратов в речной воде крайне мало, но общее их
количество, уносимое реками в море, достигает весьма внушительной величины. Так,
например, по приблизительному расчету, реки, протекающие по Германии,
уносят в море ежегодно до 1 000 миллионов кило азота нитратов.

ЛЕКЦИИ 6 и 7
О ГУМУСЕ 12
Тэер впервые предложил это название для всего того комплекса
органических, окрашенных в черный цвет, соединений, которые придают почвам
более или менее темный цвет. Гумус происходит в почвах из растительных
остатков, и влияние жизнедеятельности низших организмов в образовании его
играет преобладающую роль; он представляет ту часть растений, которая
изменяется в почве медленнее, чем все другое, в растении заключающееся, и потому,
скопляясь, долго остается в почве. Та часть растений, которая является самой
неподходящей, с наибольшей медленностью одолеваемой пищей для низших
организмов, есть клетчатка и инкрустированная клетчатка, или древесина,
составляющая, как известно, главную массу сухого вещества растений.
Растворимые в воде или легко изменяющиеся и дающие растворимые соединения
составные части растений, как, например, белковые вещества, растворимые
углеводы, крахмал и т. п., быстро исчезают в почве, потому что являются легко
доступной пищей для массы низших организмов; но весьма немногие виды их
могут заимствовать необходимый им углерод из клетчатки. Опыты Дюкло*,
впрочем, показали, что разрушение клетчатки низшими организмами, например,
грибком [грибом] aspergillus niger, идет тем энергичнее, чем более в смеси с
клетчаткой находится растворимых, легко могущих служить для питания веществ.
Тотчас после истребления обильной растворимой пищи грибки [грибы]** легко
действуют на клетчатку, превращая ее в углекислоту и воду, но спустя некоторое
время действие это весьма замедляется. Все сказанное приводит к тому выводу,
что клетчатка и древесина растений представляют главнейшим образом тот
материал, который входит в состав гумуса в почве.
Этот вывод дает точку опоры для уяснения общего характера тех изменений,
которым подвергается древесина при превращении в гумус. Качественный
состав древесины и гумуса одинаков: оба вещества содержат углерод, водород,
кислород, азот и так называемую зольную часть, состоящую из минеральных
солей. Но количественное содержание перечисленных элементов разнится в
древесине и в гумусе. Гумус процентно богаче древесины углеродом и азотом,
а беднее водородом и кислородом. Так как при образовании и дальнейшем
изменении гумуса образуются углекислота, вода и аммиак (азотнокислые соли),
то надо принять, что при процессе гумификации в известный промежуток
времени выделяется большее число частиц (молекул) Н20, чем С02 и NH3 (или
ΗΝ03). Значит, хотя вес гумуса и всех элементов, в нем заключающихся, и будет
менее, чем вес древесины и ее элементов, давших ему начало, но процентно
гумус явится [сделается] богаче древесины углеродом и азотом. Притом, по мере
того как гумификация подвига'ется вперед, гумус в большей степени обогащается
процентно азотом, чем углеродом, так что отношение между этими двумя
элементами по мере хода процесса делается все более и более тесным. Действительно,
если определять в почвах количество углерода и азота, заключающихся в гумусе,
то найдем, что отношение между этими элементами в почвах более тесное, чем
в свежих или немного только изменившихся растительных остатках. Так, напри-
* Ghimieibiologique, 219 и 805.
** По исследованиям Костычева, только грибки дают окрашенные в темный цвет
продукты (гумус), развиваясь на древесине.
'* Двадцать лекций.

50
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
мер, в черноземе Бугульминского уезда, Самарской губ., найдено на 69,55
частей углерода 7,76 частей азота; в черноземе села Мохового, Тульской губ.,
найдено 13,2 углерода на 1,9 азота; около Конотопа, в Черниговской губернии,
найдено на 14,98 углерода 2,52 азота. По расчетам Варингтона, гектар почвы
среднего плодородия содержал в первых девяти дюймах [23 см] от поверхности
33 000 кило углерода и 3 300 кило азота. Отношение углерода к азоту здесь
будет следовательно, как 10:1, а в черноземах это отношение еще теснее и
достигает 6:1. Между тем в растительных остатках это отношение гораздо
шире; так, в корнях пшеницы на 43 части углерода приходится 1 часть азота,
в остатках бобовых на 23 углерода 1 азота, в несколько изменившемся
соломистом навозе на 19 частей углерода 1 часть азота. Исследование состава торфа,
на различной глубине, приводит к тем же результатам. Так, например, по
Детмеру*, замечается следующее изменение в составе торфа от поверхности в
глубину, т. е. от только что начавших изменяться растительных остатков до
таких, которые изменялись уже долгое время.
Торф на по- На глубине 7 футов На глубине 14 футов
верхности [213,5 см] [427 см]
С 57,75% 62,02 % 64,07 %
Η 5,43 5,21 5,01
N 0,80 2,10 4,00
О 36,02 30,67 26,87
Содержание золы
в 100 частях торфа 2,72 7,42 9,16
Следующие соображения могут доставить данные для выяснения причин
преимущественного обогащения гумуса азотом сравнительно с углеродом.
В образовании гумуса принимают участие не только микробы, но во многих
случаях, как мы увидим далее, и организмы более высокой организации. Многие
мелкие представители животного царства [мира] питаются растительными
остатками; на последних и на гумусе развиваются не только микроскопические грибы,
но и более крупные. Остатки всех этих организмов и извержения животных,
живущих в почве, заключают весь азот, принятый ими в виде азотистой пищи,
но далеко не весь углерод; в этих остатках и извержениях отношение углерода
к азоту будет, следовательно, более тесное, чем было в воспринятой ими пище,
потому что часть углерода выделилась при дыхании в виде углекислоты.
Конечно, это обстоятельство стоит в связи с возрастанием процентного содержания
связанного азота в гумусе, хотя дать себе вполне полный отчет во всех процессах,
при этом происходящих, мы не можем. Но для уяснения дела надо, кроме
сказанного, иметь в виду доказанную многими исследователями способность гумуса
поглощать аммиак, причем, как показал Тархов**, а затем другие наблюдатели,
аммиак не остается в гумусе в виде аммиачных солей, но азот его мало-помалу
входит в более тесное соединение с элементами гумуса, так что обычными
приемами выделения аммиака из его солей, например, перегонкой гумуса,
поглотившего аммиак с окисью магния и водой (способ Буссенго определения
аммиака в почвах), аммиак не выделяется. Образующийся, следовательно,
при разложении растительных и животных остатков аммиак частью
поглощается гумусом, увеличивая в нем процентное содержание азота.
В природе давно уже отличали два главных рода гумуса: гумус торфяников
и почвенный гумус, обозначая первый названием кислого гумуса, а второй—
среднего или так называемого сладкого гумуса. Различие между этими двумя
родами гумуса состоит в том, что первый содержит свободные гумусовые кислоты,
* Centralbl. f. agr. Ghemie, 1872, 12.
* В лекции о навозе я буду еще иметь случай возвратиться к работе Тарховй.

ЛЕКЦИИ ШЕСТАЯ И СЕДЬМАЯ
51
о которых речь будет далее, второй же вместо кислрт заключает их соли. Цри
образовании торфяников происходит накопление растительных остатков,
которые, превращаясь в гумус и гумусовые кислоты, не встречают достаточного
количества оснований для образования солей. В почвах же растительные
остатки, например, оставшиеся корни, опавшие листья и т. п., истлевают при
условиях, допускающих насыщение образующихся кислот основаниями,
заключающимися в минеральных частях почвы. Присутствие в почвах животной жизни
крайне способствует этому во многих отношениях полезному перемешиванию
истлевающих растительных остатков с минеральными частями, В указанном
отношении преобладающая роль принадлежит червям. Дарвин*, например,
сообщает следующие данные об образе жизни дождевых (земляных) червей Цшп-
bricus terrestris). Эти черви живут в норах глубиной до 6 футов [1,8 м]. Они
остаются на дне нор зимой и в сухое время года. Диаметр нор подходит к диаметру
тела червей, и последние роют их особенным образом, проглатывая землю и
отлагая извержения по стенкам нор и на поверхности около нор. Норы разрыхляют
почву, производя ее оседание, что способствует аэрации почвы. Питаются ли
черви гумусом, поглощая смесь его с минеральными частями почвы, или только
пропускают эту смесь чрез пищевой канал с целью рытья нор, это вопрос
спорный, но несомненно, что гумус, проходя чрез пищевой канал червей,
насыщается известью, так как в канале червей существуют железки,
выделяющие жидкость, содержащую известь. Бесспорная же пища червей—это опавшие
листья и свежие остатки растений. Листья уносятся червями в норы и там ими
съедаются после предварительного смачивания их особым, тоже щелочным,
выделением их организма, имеющим сходство с соком поджелудочной железы,
причем листья частью перевариваются, не теряя, впрочем, формы до поступления
в пищевой канал. Дальнейшее переваривание листьев и начало их
гумификации** совершается уже в пищевом канале червей, а измельчение их достигается
за отсутствием у червей челюстей тем, что черви вместе с листьями поглощают и
минеральные частицы почвы; извержения, отлагаемые червями большей частью
на поверхности почвы, будут, следовательно, состоять из весьма тесной смеси
мелких минеральных частиц с органическим веществом, что, конечно,
способствует дальнейшей гумификации и успешному выветриванию минеральных
частей, вследствие развития углекислоты. Опыты Гензена*** по с лущил и
подтверждением сказанного. Он поместил двух червей в сосуд 18 дюймов [45,5 см] в
диаметре, наполненный песком, который был покрыт листьями. Листья вскоре были
увлечены червями в норы глубиной до 3 дюймов [7—8 см]. По прошествии шести
недель поверхность песка в 1 см оказалась тесно перемешанной с гумусом. По
Дарвину, этим путем проходит чрез организм червей, на акр поверхности, в год
от 14 до 16 тонн земли, что отвечает слою поверхности в 0,2 дюйма [0,5 см.]. По
недавним наблюдениям Келлера****, на Мадагаскаре черви больших размеров,
до 80 см длины, там водящиеся, дают возможность легко оценить их участие в
образовании почвы. В лесу их извержения встречаются отдельными
накоплениями весом до 150 г и более, которые расположена на близком расстоянии
одно от другого, а на полях .сахарного тростника можно наблюдать, по
окончании периода дождей, непрерывный рыхлый слой извержений червей
толщиной в 1—2 см. Недавно вышедшее в немецком переводе исследование датского
ученого Мюллера***** содержит много интересных данных по этому вопросу.
Проследив условия образования гумуса в буковых лесах, а также и на других
почвах Дании, Мюллер пришел к тому заключению, что сладкий гумус почв
* Сочинение Дарвина существует в переводе на русский язык.
** Т, е. их превращения в перегной.—Ред.
*** Gentralbl. f. agr. Chemie, 1882, 723.
**** Forschungen auf d. Geb. Agr. Physik, 1888, 385,
***** gtudien uber die naturlichen Humusformen, 1887.
'+*

52
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
можно обозначить названием копрогенного гумуса, потому что участие
нескольких видов червей, а также и некоторых насекомых в образовании его стоит вне
всякого сомнения. Копрогенному, или животному гумусу плодородных почв он
противополагает растительный гумус, т. е. гумус торфяников, желая выразить
этим названием отсутствие участия червей и других животных, кроме
микроорганизмов, в образовании гумуса торфа. Наблюдения Мюллера показывают, что
один вид гумуса может переходить в другой—и это всегда сопровождается
возникновением или уничтожением условий, благоприятствующих животной жизни.
Отенение почвы лесом или густо стоящими травянистыми растениями (как было и
на нашем черноземе) способствует деятельности червей и образованию
плодородной почвы. Противоположные же условия влекут за собой оставление местности
червями и ухудшение качеств почвы. Надо заметить, впрочем, что обработкой
почвы достигается также тесное смешение минеральных частей с органическими
остатками и этим необходимым при культуре процессом увеличивается и часто
возмещается действие червей, которые не везде водятся. Известно также, что и
торфяную почву, образовавшуюся без участия червей, возможно известкованием,
внесением мергеля и т. п. и тщательной обработкой превратить в плодородную.
Переходя к вопросу о ближайших составных частях гумуса, должно
сознаться, что определенного в этом отношении известно очень мало. Это зависит
от двух причин: во-первых, исследования были большей частью произведены
уже давно, а потому нуждаются в повторении и проверке; во-вторых, решение
вопроса по существу дела затруднительно, потому что гумус содержит
[представляет] постоянно меняющуюся смесь соединений, лишенных резких
отличительных признаков и обладающих близкими свойствами. Хотя те составные части
гумуса, которые описываются под отдельными названиями, и не представляют
тел с резкими признаками отдельных, химических неделимых, однако
знакомство с ними необходимо для понимания процессов, идущих в почве. Их
делят: 1) на соединения индиферентные и 2) на кислоты.
Первые составляют главную массу гумусовых веществ и представляют два
вещества—ульмин и гумин; из них ульмин есть первый продукт истлевания
древесины и часто еще сохраняет ее строение, что можно наблюдать на пнях давно
срубленных деревьев: это—рыхлое вещество бурого цвета. Гумин представляет
дальнейшую ступень разложения' растительных остатков и окрашен в черный
цвет. Растворы щелочей, действуя на гумин и ульмин при нагревании,
превращают их соответственно в гуминовую и улъминовую кислоты. Впрочем, эта
реакция при долгом действии щелочей идет и при обыкновенной температуре*.
Из кислот, в почве заключающихся, наиболее исследована и наиболее
важна гуминовая кислота; она извлекается из почвы следующим образом: почву
промывают слабой соляной кислотой, а затем обрабатывают щелочами, причем
получается черный раствор, заключающий щелочную соль гуминовой кислоты.
Щелочные соли ее растворимы; прочие—нет; в почве гуминовая кислота чаще
всего находится в виде известковой соли: соляная кислота разлагает эту соль,
выделяя гуминовую кислоту, которая, при обработке щелочью, образует
растворимую щелочную соль. Есть и другой способ получения гуминовой кислоты:
это—обработка почвы углекислыми щелочами, причем происходит обменное
разложение (углекислый кальций и гуминовокислая щелочь). Для получения
самой гуминовой кислоты к щелочной соли ее приливают минеральной кислоты,
например, соляной, причем гуминовая кислота получается в виде аморфного
осадка черно-бурого цвета. Анализ гуминовой кислоты показывает, что она
состоит из углерода, водорода, кислорода, азота и зольных частей. Детмер**
* Образование в данном случае солей кислот из соединений нейтрального характера,
каковы гумин и ульмин, зависит, быть может, от присоединения к ним элементов щелочи
(воды). Подобным же образом лактоны, соединяясь со щелочами, дают соли кислот.
** Versuchsstationen, 14, 248»

ЛЕКЦИИ ШЕСТАЯ И СЕДЬМАЯ
53
и некоторые другие исследователи старались доказать, что азот не входит в
состав чистой гуминовой кислоты; первый повторенным [повторным] осаждением
(кислотами) и растворением (щелочами) гуминовой кислоты получил продукт,
содержавший не более 0,2% азота. Гуминовой кислоте Детмер приписывает такой
состав: Сб0Н54О27. То мнение, что чистая гуминовая кислота не заключает азота и
зольных частей, основано на малом и притом различном содержанив азота и золы
в гуминовой кислоте различного происхождения и, кроме того, на том факте,
что при кипячении тростникрвого сахара с немного разбавленной серной кисла-
той получается черная аморфная масса, заключающая в себе вещества,
аналогичные гумину и гуминовой кислоте. При действии на нее щелочей получаем
щелочные соли, совершенно сходные с такими же аолями почвенной гуминовой
кислоты. Полученная из сахара гуминовая кислота не содержит золы, а равно
и азота, если только при приготовлении ее был вполне устранен доступ к ней
аммиака. Как бы то ни было, но из почвы никогда не удается получить гуминовую
кислоту, совершенно свободную от азота и зольных частей. Гуминовая кислота
весьма мало растворима в воде, немного растворяется в спирте и эфире и
несколько более в глицерине. Из свойств гуминовой кислоты самое замечательное
(и важное) то, что ее двойные известковощелочные соли нерастворимы в воде;
например, двойная соль аммония и извести (по Детмеру) имеет такой состав:
C60H46Ca3(NH4)2O27. Эти соли легко разлагаются слабыми кислотами.
Указанное свойство гуминовой кислоты дает возможность думать, что в почве она будет
задерживать щелочи от вымывания и передавать их мало-помалу растениям;
к этому свойству гуминовой кислоты мы еще возвратимся в лекции о
поглотительной способности почв. Что гуминовая кислота не есть химическое неделимое,
ясно из того, что она, полученная в возможно чистом состоянии (Состеньи),
отчасти растворима в спирте и эта часть заключает до 62% углерода> остаток же
содержит 57% углерода. Это, в связи с фактом получения гуминовой кислоты
с разным содержанием азота и зольных составных частей, указывает, что она есть
смесь нескольких, близких по составу соединений.
Менее чем гуминовая известны две другие кислоты: креповая и апокреновая.
Некоторые данные об этих кислотах добыты Мульдером*, который первой
придает состав С24Н24016, а второй—апокреновой—С24Н12012. Гуминовой же кислоте
он дает состав С24Н1809. Эти формулы указывают на взаимное отношение кислот;
из них усматривается, что креновая кислота есть продукт восстановления
апокреновой, а эта последняя—продукт окисления гуминовой кислоты, из которой
и может быть получена действием азотной кислоты. Опыты подтверждают это:
действие водорода in statu nascendi [в момент выделения] переводит апокре-
новую кислоту в креновую; окисляя же последнюю, получаем первую.
Щелочные соли обеих кислот растворимы в воде и получаются вместе с гуминовой
кислотой в щелочном растворе; для получения их из этого раствора его
обрабатывают соляной кислотой для осаждения гуминовой кислоты, в фильтрате
остаются креновая и апокреновая кислоты; его насыщают едким кали и
прибавляют уксусномедной соли и уксусной кислоты, причем осаждается апокреново-
кислая медь, не растворимая в уксусной кислоте; фильтрат от этого осадка
заключает креновокислую медь, которую выделяют, нейтрализуя раствор
аммиаком. Из медных солей кислоты выделяют сернистым водородом. Обе кислоты
аморфны, апокреновая—бурого цвета, креновая—бесцветна, все соли
последней, встречающиеся в природе, растворимы в воде, исключая железной и
марганцевой. Обе кислоты и их соли, по Мульдеру, переходят в почве одна в другую,
смотря по условиям. В верхних слоях почвы, где доступ воздуха свободен, идет
переход креновой кислоты в апокреновую; в нижних наоборот; последнему
приписывают особенную важность, предполагая, что креновая кислота способна
* Chemie der Ackerkrume, 1, 308.

54
ДВАДЦАТЬ.ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
разрушать остатки неразложившихся горных пород, способствуя тем
образование почвы*.
Тот охристого цвета осадок, который образуется в ручьях, берущих свое
цачало в болотистых местностях, состоит главным образом из креновокислой
окиси железа. Этот же осадок иногда замечается и в болотах. Если его разболтать
в воде и разложить сернистым аммонием, то фильтрат, вначале бесцветный, на
воздухе мало-помалу буреет—это креновая кислота переходит в апокреновую.
Надо заметить, что в природе передвижение окиси железа может совершаться
только при содействии гумусовых веществ. В прикосновении с последними окись
железа восстановляется в закись и может переходить в раствор в виде кислой
углекислой закиси железа и креновокислой закиси железа. Эти соли в
отсутствие избытка органических веществ окисляются воздухом и отлагаются в виде
осадков, содержащих окись железа13. Весь вопрос об этих кислотах настоятельно
требует новой обработки.
Коснемся теперь вопроса о связи органических составных частей почвы с
минеральными.
Подобно тому, как в организмах, например, в растениях,точно так же можно
отличить и в почвах две категории соединений минеральных веществ с
органическими: 1) минеральные основания входят в состав солей, образованных
органическими кислотами; 2) минеральные соли, или, точнее говоря., элементы
минеральных солей, соединены с органическим веществом. На эту последнюю
категорию соединений мы теперь и обратим внимание. Характеризуется она тем,
что минеральные соли, находясь в соединении с органическим веществом и
образуя тела этой категории, лишаются тех свойств, которыми соли обладают
в свободном состоянии. Так, например, известно, что свободная фосфорнокислая
известь растворима в соляной кислоте; но, обрабатывая этой кислотой
превращенные в муку семена ржи, пшеницы и т. п., нам не удается достигнуть
переведения в раствор всей фосфорнокислой извести, в семенах заключающейся. Часть
этой соли оказывается находящейся в столь тесном соединении с органическим
веществом (белковые вещества), что обнаружить ее удается только выжиганием
органического вещества, причем она останется уже в свободном состоянии, и
присутствие ее легко может быть доказано обыкновенными приемами. Гумус,
происходя из растений, также содержит элементы минеральных солей в соединении
с органическим веществом. Из гумуса также невозможно подходящими
растворителями извлечь все минеральные соли, как и из самого растения. Разница
между растением и гумусом в этом отношении состоит только в том, что гумус
богаче процентным содержанием солей и притом оно в нем возрастает по мере
разрушения органического вещества гумуса, так что часто переходит за 10%;
значит, по мере истлевания гумус процентно обогащается не только углеродом
* Если, вследствие отсутствия условий, способствующих перемешиванию растительных
остатков с минеральными частями почвы, на поверхности последней скопляется слой
кислого гумуса, то растворимые в воде кислоты гумуса, процеживаясь [проникая] чрез почву и
действуя на цеолитную часть ее и т. п.,будут извлекать многие важные для растений
питательные вещества [элементы пищи]. Верхний слой почвы, после исчезания [исчезновения] гумуса,
явится в этом случае лишенным многих ценных продуктов выветривания, и в этом слое будут
преобладать вещества, не поддающиеся действию кислот, как, например, кремнезем и т. п.
Образование подзолистых почв, повидимому, совершалось при условиях, подобных
вышеприведенным. Эти почвы, которые известны в Германии под названием Bleisand, бедны цеолитами
и богаты кремневой кислотой. Подними находятся твердые железистые скопления (Ortstein),
образовавшиеся вследствие отложения солей между частицами почвы после насыщения кислот
основаниями, главным образом окисью железа. По Костычеву, заключающееся в нижних
слоях подзолов органическое вещество бесцветно, но окрашивается на воздухе в бурый цвет,
после растворения его в аммиаке,—отношение, напоминающее переход креновой кислоты в
апокреновую. Известкование подзолов дает хорошие результаты. Подробности об этом
вопросе: Muller, Ueber die naturlichen Hurmisformen; Костычев, Сельское хозяйство и лес,
1888 г.; А. Георгиевский, Материалы по изучению русских почв, 1888 г.

ЛЕКЦИИ ШЕСТАЯ И СЕДЬМАЯ
55
и азотом, но и элементами минеральных солей. Ввиду того, что соединения этой
категории заключаются и в растении и в гумусе, является [возникает] вопрос, не
играют ли соли, заключающиеся в гумусе, особой роли до отношению к питанию
растений. Не будут ли эти соли, находясь в гумусе в химически подготовленном
состоянии для поступления в растение, с особой легкостью последним
усваиваться? На этот вопрос было обращено внимание еще в 1804 г. Соссюром, которым
было высказано следующее, замечательное для того времени, мнение: «растения
не черпают все свои минеральные части из чистых соляных растворов, подобно
нашим искусственным, но они в большей степени поглощают их из таких
соединений, искусственно получить которые мы не в состоянии и в которых
элементы солей химически соединены с углеродом, водородом, азотом и кислородом
гумуса». После Соссюра и другие наблюдатели занимались этим вопросом; из них
у нас часто цитируется Грандо*, который работал над черноземом.
Действительно, чернозем представляет отличный материал для изучения этих
соединений, потому что гумус чернозема содержит высокий процент солей,
соединенных с органическим веществом. Обрабатывая чернозем вначале слабой соляной
кислотой, а затем аммиаком или прямо углекислым аммиаком, Грандо получил
черный раствор гуминовоаммиачной соли. Продолжая обработку чернозема
аммиаком весьма долгое время, он достиг того, что все гумусовое вещество
чернозема перешло в раствор, в остатке же органического вещества не оказалось,
и он состоял главным образом из кварцевого песка. В полученном аммиачном
растворе нельзя было доказать обыкновенными реактивами присутствия
фосфорной и кремневой кислот, а также железа, извести и магнезии, хотя раствор
содержал эти вещества; но если раствор выпарить досуха и полученное черное
вещество прокалить при доступе воздуха, то в оставшейся золе можно определить
обыкновенными приемами фосфорную и кремневую кислоты, а также железо,
марганец, известь, магнезию икали. Содержание золы в сухом остатке,
получаемом после выпаривания аммиачного раствора, колеблется для разных почв в
широких размерах—от 2 до 60%. В аммиачном растворе заключается, по Грандо,
большая часть фосфорной кислоты, бывшей в черноземе. Полученное черное
вещество, заключающее соли, Грандо называет органоминеральным. Для того,
чтобы определить роль этого вещества при питании растений, Грандо произвел
ряд опытов, более или менее удачно поставленных; между прочим, воспитывал
растения в песке, прибавляя к нему органоминерального вещества чернозема,
причем заметил, что они развивались лучше и скорее, чем растения,
воспитанные на остатке чернозема, после извлечения из него органоминерального
вещества. Основываясь на своих опытах, Грандо заключил, что органоминеральные
вещества почв имеют преобладающее значение при питании растений, корни
которых, прикасаясь к этому веществу, принимают в себя посредством диффузии
минеральные соединения, в нем заключающиеся. Слабая сторона опытов Грандо
состоит в том, что употреблявшееся им органоминеральное вещество содержало
примесь свободных минеральных солей, а следовательно, полученные
результаты не могут быть отнесены исключительно к действию этого вещества, самое
существование которого многими оспаривалось. При промывании чернозема
аммиаком, или углекислым аммиаком, в раствор переходят, хотя и в малых
количествах, кремнекислые соли, а также фосфорнокислые соли железа и извести,
которые несколько растворяются также в гуминовокислом аммиаке, подобно
тому как они растворяются в лимоннокислом аммиаке. Все эти соли остаются
в растворе вместе с органоминеральным веществом, и Грандо не принял мер для
изолирования его. Между тем весьма простой прием ведет к отделению этого
вещества от примешанных к нему минеральных солей. Если к аммиачному
раствору, в котором находится смесь указанных веществ, прилить соляной кис-
* Comptes rendus, 74, 988.

56
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
лоты, то в осадке получается черное органоминеральное соединение, а свободные
минеральные соли, бывшие в смеси с ним, остаются в растворе. Полученный
осадок возможно промыть соляной кислотой и, таким образом, удалить из него те
свободные минеральные примеси, которые растворяются в воде и в соляной
кислоте. Г. Гаврилов*, произведя эти операции над гумусовым веществом,
извлеченным по способу Грандо из чернозема Тульской губернии, из имения
графа Бобринского, получил черное органоминеральное вещество,
заключавшее 12% золы. 100 частей золы содержали: Si02=42,12%; Fe203=9,8%;
А1203 =26,77%; Р205=15, 5%; К20=2,4%; остальное—малые количества
натра, извести, магнезии. Несомненно, что найденные минеральные вещества были
в химическом соединении с органическим веществом гумуса; это доказывается
вполне своеобразным отношением этих веществ к реактивам: фосфорная кислота
в присутствии окиси железа и глинозема оставалась в растворе в аммиаке и
осаждалась с этими основаниями соляной кислотой,—отношение как раз обратное
тому, которое наблюдается для фосфорнокислых железа и глинозема в
свободном состоянии, когда элементы этих солей не соединены с гумусом**. Опыты над
отношением этого органоминерального вещества к растениям, к сожалению, до
сих пор не произведены.
Не останавливаясь долее на этом предмете, требующем дальнейших
экспериментальных разъяснений, отметим здесь, что вопрос о прямом участии гумуса
в питании растений сводится к участию его в этом деле теми минеральными
веществами, которые в нем заключаются. Правда, существуют указания и на
возможность диффузии чрез растительные перепонки вместе с минеральными и части
органических веществ гумуса, а следовательно, и на возможность поступления их:
в растения, но все-таки мы теперь далеки от признания за гумусом той роли:
в прямом питании растений, которую ему придавал Тэер, и сущность которой:
выражена им в следующих словах: «плодородие почвы, собственно говоря,
зависит вполне от гумуса, потому что, за исключением воды, это—единственное
вещество в почве, доставляющее пищу растениям», и далее: «минеральные
удобрения, если они не содержат никакого органического вещества, действуют
исключительно, или, по крайней мере, главнейшим образом способностью их помогать
разложению органических веществ почвы». Диаметрально противоположное
мнение было высказано Либихом в 1840 г. в его сочинении «Органическая химия
в применении к земледелию и физиологии». На первой же странице этой книги
он говорит: «зеленые растения питаются исключительно минеральной пищей»,
они живут на счет углекислоты, аммиака, азотной кислоты, воды, фосфорной:
кислоты, серной кислоты, кремневой кислоты, извести, магнезии, кали (натра)у
железа. Ранее Либиха Соссюр также выставлял значение минеральных
соединений для питания растения и, не отрицая поглощения растениями гумусовых
веществ, привел то соображение, что последних в почве далеко не достаточно для:
покрытия содержания углерода в растениях (растительные остатки при
превращении в гумус теряют значительную часть углерода в виде углекислоты; это
было известно Соссюру). Либих же, для окончательного опровержения теории
* Журнал Русск. хим. общ., 1883, стр. 59.
** Так как соединения гумусового вещества с элементами минеральных солей не
разлагаются щелочами, то можно сделать следующее предположение о химической натуре этих
соединений. Есть вероятность, что гумусовое вещество чернозема содержит кроме кислотных
водных остатков и спиртовые, водород которых может быть замещен металлами с слабым
кислотным характером, как, например, железом, алюминием. В золе гумусового вещества
находятся в значительном количестве именно эти многоатомные металлы, и они могут являться
связующими звеньями между остальной минеральной частью соединения (фосфорная кислота,
кремневая кислота, частью насыщенные другими основаниями) и органическим веществом.
Подобное соединение не должно разложиться щелочами, потому что водород спиртовых
водных остатков не склонен замещаться радикалами со щелочным характером, и это находится
в соответствии с фактами.

ЛЕКЦИИ ШЕСТАЯ И СЕДЬМАЯ
57
гумуса, прибавил в высказанному, что так как гумус есть продукт истлевания
прежних генераций растений, то, значит, появление растительности
предшествовало появлению гумуса, т. е. последний не необходим для растений. Являясь
представителем новой доктрины, противоположной прежнему учению, и развивая
свои взгляды в продолжение долгого периода времени, Либих часто впадал
в крайности. Он, например, почти безусловно объяснял действие такого
удобрения, как навоз, содержанием в нем минеральных веществ, необходимых для
растений. В опровержение этого крайнего мнения Либиха Буссенго произвел
следующий опыт: одна половина поля была удобрена навозом, а другая—золой
от такого же количества навоза. Урожай пшеницы на этих двух участках
оказался весьма различным. Удобренная навозом часть поля дала урожай в 14
зерен, удобренная золой—только в 4 зерна. Но столкновение противоположных
мнений принесло, в конце концов, как это обыкновенно бывает, пользу делуг
потому что вызвало опыты и наблюдения, направленные к разъяснению вопроса,
В настоящее время можно дать себе довольно полный отчет о том, почему
присутствие гумуса в почвах оказывается полезным для растений. Относительна
прямого участия гумуса в питании растения я сошлюсь на сказанное ранее, но
не надо также упускать из виду, что гумус продолжает медленно истлевать
в почве; действие развивающейся при этом углекислоты на выветривание
составных частей почв также уже было разобрано ранее; но рядом с углекислотой
происходят из азота гумуса аммиак и нитраты, которые составляют уже прямую
пищу растений. Правда, это образование нитратов, особенно из гумуса,
находящегося в глубоких стадиях разложения, идет весьма медленно и сильно отстает от
нитрификации аммиачных солей, или растворимых частей навоза и т. п. в почве,,
но эта медленность имеет свои преимущества, потому что противодействует
бесполезной потере нитратов из почвы вследствие вымывания, и растениям дается
возможность утилизировать запас органического азота, находящегося в почве,
в весьма совершенной степени. С другой стороны, то влияние, которое
оказывают гумус и органические удобрения на физические свойства почв, может
назваться незаменимым. Так как этот вопрос к химии не относится и
рассматривается в курсе земледелия, то я на нем и не буду останавливаться, но замечу, чта
присутствием гумуса повышается влагоемкость почв, что от присутствия его
зависит рыхлое, комковатое строение почв, что черный цвет гумуса
способствует более сильному нагреванию почв солнцем и т. д. Из всего этого видно, чта
гумус оказывает весьма многостороннее, хотя главным образом, косвенное
влияние на питание и развитие растений14.

ЛЕКЦИИ 8 и 9
О ПОГЛОТИТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ почв «
Познакомившись с происхождением минеральных и органических
составных частей почв, переходим теперь к рассмотрению того свойства почв,
которое называют их поглотительной способностью.
Если почву приводить в соприкосновение с растворами солей, то она
поглощает из них основания и некоторые кислоты, переводя их в нерастворимое,
или, точнее сказать, в весьма трудно растворимое в воде состояние. Эта
способность почвы весьма важна, потому что на основании ее почва задерживает из
вносимых в нее удобрений столь важные для питания растений вещества, как
аммиак, кали, фосфорная кислота. Раскрытие причин этого явления весьма
интересно, между прочим, и потому, что дает новые данные для заключения о
присутствии в почвах некоторых соединений, на счет которых совершается
поглощение.
Способность почвы удерживать в себе окрашенные и пахучие вещества
таких жидкостей, как навозная жижа и т. п., была замечена еще в начале
настоящего столетия некоторыми исследователями (Гаццери в 1819 г., Броннер в 1836 г.)
и дала им повод, руководствуясь явным изменением свойств жидкости, впервые
констатировать поглотительную способность почв. Явления, наблюденные
названными учеными, зависят, впрочем, как мы видели ранее, главным
образом от окислительной способности почв.
Первый, кто обстоятельно исследовал отношение растворов солей к почве,
был Уэ* (1850 г.). Процеживая через почву растворы азотнокислых, сернокислых
и хлористых солей, он заметил, что часть основания поглощается почвой;
взамен же его в раствор переходит из почвы главным образом известь; так что,
например, процеженный через почву раствор калийной селитры содержит
вместо части калия—кальций, а также немного других оснований (натрия,
магния). Явление, следовательно, имеет характер реакции взаимного обмена.
Уэ сделал попытку решить, на счет какой составной части почвы идет эта
реакция. Первоначальное его предположение было, что реакции идут на счет
кремнекислой извести, заключающейся в почве, но опыты, сделанные с
кремнекислой известью, показали, что она не поглощает аммиак из аммиачных
солей, так что это объяснение пришлось оставить, потому что почва поглощает
аммиак из аммиачных солей. Тогда он обратил внимание на большое содержание
в почвах солей глинозема и предположил, что реакция идет на счет водных
сложных солей кремнекислого глинозема с другими кремнекислыми основаниями, —
солей, сходных с цеолитами16. Для проверки своего взгляда Уэ приготовил
искусственным путем подобную соль, приливая к раствору кремнекислого натра
(растворимое натровое стекло) глиноземных квасцов и отфильтровывая осадок;
действуя на него раствором азотнокислого кали, он заметил то же отношение,
что и в почве: натрий искусственного цеолита обменивался местом с калием.
Далее Уэ приготовил известковый цеолит (реакцией взаимного обмена из
первоначально полученного) и, цедя [процеживая] чрез него аммиачные соли,
констатировал поглощение аммиака, как и в почве. Опыты, таким образом,
подтверждали его взгляд, и Уэ объяснил все явления [весь процесс] поглотительной
«способности почв присутствием в них цеолитной части.
* Journ. of the Royal Agric. Soc, XIII, 123.

ЛЕКЦИИ ВОСЬМАЯ И ДЕВЯТАЯ
59
На исследования Уэ было обращено мало внимания, хотя они касались
столь важного вопроса, как сохранение в почве в нерастворимом состоянии
важных для растения питательных веществ (например, кали, аммиака, фосфорной
кислоты). Только в 1858 г. Либих* снова поднял вопрос о поглотительной
способности почв. В статье, озаглавленной «О некоторых свойствах почвенного
слоя», им приведены весьма многие опыты с разнообразными почвами,
касающиеся их поглотительной способности. Подвергнув еще в 1855 г. сомнению и
довольно живой критике объяснение Уэ, главным основанием к чему послужил
тот факт, что почва поглощает свободные аммиак и кали из водных растворов,
а цеолиты, приготовленные Уэ, не поглощают**, Либих еще в то время заметно
склонился к отрицанию объяснения поглотительной способности почв помощью
химических реакций какой-либо из составных частей почв. В статье же «О
некоторых свойствах почвенного слоя» прямо уже решается вопрос: зависит ли
поглотительная способность почв от их состава или нет. Сообразно поставленной
задаче, Либих подвергал опытам разнообразные почвы и, процеживая чрез них
слабые растворы калийных солей, констатировал почти полное поглощение из
раствора кали, так что состав почв оказывался не влияющим на поглощение.
Так, например, процеживая чрез 300 куб. см почвы двойной объем раствора
сернокислого кали, содержащего в литре 541 мг К20, Либих для разных почв,
при однократном процеживании, нашел следующее:
Глинистая почва из Венгрии поглотила . . 535,4 мг КаО
Почва из сада, богатая известью, поглотила 525 » К20
Глинистая почва из Богенгаузена поглотила 518 » К20
Т. е., несмотря на различный состав почвы, происходило почти полное,
а потому (по Либиху) одинаковое поглощение кали; вместо кали в стекающем
о почвы растворе находились в соединении с серной кислотой известь и другие
основания.
Другой метод, примененный Либихом для решения поставленного им
вопроса, был следующий: к отмеренному количеству почвы приливался до тех
пор слабый раствор кремнекислого кали известной концентрации, пока при
взбалтывании и при стоянии жидкость сохраняла слабо щелочную реакцию
(раствор кремнекислого кали имеет щелочную реакцию). Отсюда определялось,
«сколько почва поглотила кали. Для разных почв найдены при этом различные
величины. Так, например:
одного образца глинистой почвы из Венгрии поглотили 3,377 г К20
1 000 куб.
1000 »
1000 »
1000 »
1000 »
1000 »
1000 »
см
»
»
»
»
»
»
другого » » » » » » 3,177
садовой почвы (32,2% СаС03) из Венгрии поглотили . . 2,344
известковой почвы из Гаванны серого цвета поглотили . 1,360
» » » » желтого » » 1,251
» » » » красного » » 2,266
глинистой почвы Богенгаузена поглотили ....... 2,366
К20
К20
К20
К20
К20
К20
В первом методе избытком почвы поглощалось почти все кали из раствора, а
потому поглощение казалось одинаковым. Здесь же оказалось, что разные почвы
могут принимать в себя различные количества кали. Но Либих тем не менее
отрицает и в этом случае влияние химического состава почв на их
поглотительные свойства. Он делает следующее сопоставление некоторых из приведенных
данных:
1 000 куб. см почвы садовой из Гаванны (красной)
Богенгаузена
содержали 6,6% 32,2% 57% углекислой извести
поглотили 2 366 мг 2 344 мг 2266 мг кали
* Annalen der Ghemie und Pharmacie, 1858 г., GV, 109.
** Этот вопрос будет разъяснел несколько далее.

60
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
и замечает, что если бы поглотительная способность почв стояла в
зависимости от силиката, содержащего глинозем, то с повышением содержания
в почвах извести и с уменьшением глины она должна была бы понижаться, а с
повышением содержания глины увеличиваться. Приведенные примеры зтого не
показывают. Почва Богенгаузена так богата глиной, что употребляется для
делания кирпичей, а почва Гаванны представляет тип сухой известковой почвы,
тем не менее поглотительная способность той и другой весьма близки.
Результаты остальных опытов не были подвергнуты обсуждению, хотя богатые глиной
венгерские почвы в отношении поглощения представляли достойное внимания
отступление.
Либих говорит:
«Если.бы поглощение почвами кали было чисто химическим процессом, τσ
оно стояло бы в зависимости от какого-либо химического соединения, в почвах
находящегося, и количество поглощенной щелочи должно было бы находиться
в соотношении с количеством этого соединения». Так как этого, по Либиху, не
замечается, то он, отрицая связь между химическим составом почв и их
поглощением, сравнивает поглотительную способность почв со свойством угля
поглощать из растворов красящие, пахучие и т. п. вещества и говорит: л<Зто свойство
принадлежит, как в угле, поверхности частичек; притяжение это называется
физическим притяжением, потому что вещества, отсевшие на поверхности
частичек, не вступают с ними в химическое соединение,—они вполне сохраняют
свой химический состав и свойства». Но при поглощении почвой оснований
из солей происходят, как мы видели, реакции взаимного обмена; Либих по
этому поводу высказывается так: «Почвами поглощаются не соли, а основания
из солей, например, кали из сернокислого кали, и, вероятно, этого
поглощения оснований из солей не происходило бы, если бы соль не встречала в почве
веществ (известь, магнезия и т. п.), могущих соединиться с кислотой соли
и заместить кали».
Итак, мы имеем перед собой два взгляда на причины поглотительной
способности почв: взгляд Уэ, который по своей сущности является зачатком
объяснения поглотительной способности почв причинами химического характера г
и взгляд Либиха, сводящий это свойство почв на способность [к способности]
многих пористых и мелко раздробленных тел, например, угля, поглощать из
растворов некоторые вещества и удерживать их в себе в нерастворимом состоянии,.
но без изменения их химической натуры. На борьбе этих двух взглядов и
выработалось все учение о поглотительной способности почв. Но прежде чем перейти
к изложению главных пунктов дальнейшего развития учения о поглощение
остановимся несколько на вопросе, имел ли Либих достаточно веские основания
для высказанного им взгляда.
Хотя те почвы, с которыми Либих производил опыты, имели разнообразный
состав, но это не исключало возможности присутствия в них некоторых общих,
химически деятельных в отношении к поглощению, соединений, хотя бы и в
малых количествах. Из опытов Либиха следует, что количественная сторона
поглощения восбще мала;1 000 куб. см почвы весят около килограмма;
поглощенное же этим весом [количеством] почвы кали не превышало 3,377 г и было
обыкновенно менее. Почва в главной своей массе могла быть глинистой, или
известковой, или песчаной, но рядом с песком и углекислой известью могли находиться
и вещества, играющие химическую роль при поглощении. Одинаковость
поглощения почвами кали, при процеживании чрез них раствора сернокислого калиг
также нисколько не говорит в пользу физического притяжения, потому что в
приведенных опытах одинаковость поглощения являлась следствием почти полного .
извлечения почвой кали из раствора. Последнее происходило от того, что в
данном случае, т. е. при весьма разбавленном растворе соли, был применен метод
процеживания. Надо заметить, что для исследования поглотительной способ-

ЛЕКЦИИ ВОСЬМАЯ И ДЕВЯТАЯ 61
ности почв применяют два метода: метод процеживания и метод взбалтывания;
последний состоит в том, что почву взбалтывают в колбе несколько раз в
продолжение суток или долее с раствором соли, дают отстояться, часть жидкости
отцеживают и, анализируя ее и делая соответствующий расчет, определяют те
изменения, которые в ней произошли от соприкосновения с почвой. При этом
методе, следовательно, соли, происходящие при процессе поглощения
вследствие реакции взаимного обмена, остаются в прикосновении с почвой и
ограничивают своим присутствием поглощение почвой основания из первоначально
взятой соли. Если, например, почву взбалтывать с раствором хлористого калия,
то образуется частью хлористый кальций, и присутствие этой соли
останавливает дальнейшее поглощение почвой калия из хлористого калия, потому что
почва способна поглощать не только калий, но и кальций, выделяя из себя
в раствор калий. Но если хлористый кальций, по мере его образования, будет
устраняем от действия на почву, то первая реакция будет в состоянии
подвинуться далее. При методе процеживания образующиеся двойным разложением
соли стекают с почвы, и приливаемый раствор соли, при действии его на почву, не
встречает ограничительного влияния других солей во всем их размере, а потому
в этом случае надо ожидать более полного поглощения. Этот метод
процеживания, примененный Либихом, менее удобен для суждения о процессе поглощения,
чем метод взбалтывания, и дальнейшими исследователями применялся только
последний.
Наконец, надо заметить, что хотя Либих сравнивает поглотительную
способность почв со свойством угля поглощать из растворов некоторые вещества, но
общего между этими двумя явлениями весьма малб. Правда, не только уголь,
но и другие вещества, находящиеся в студенистом состоянии или в состоянии
мелкого раздробления, как, например, оловянная кислота, глинозем, сера и т. п.,
способны переводить в нерастворимое состояние некоторые растворимые
соединения, поглощая их, но все эти соединения или сложны, или заключают элементы
€ высоким атомным весом. Так, углем и другими сходными с ним в этом
отношении веществами поглощаются красящие, дубильные и т. п. вещества, или соли
ртути, свинца и т. п., но соли щелочных металлов чистым углем не
поглощаются. Адольф Майер приводил в прикосновение сажу, свободную от
минеральных примесей, с растворами солей хлористого калия, сернокислого кали,
фосфорнокислого натра и т. п. и поглощения не заметил. Таким образом, опыты
Либиха не заключают в себе данных, достаточных для устранения того взгляда
на причины поглотительной способности почв, представителем которого
следует считать Уэ, и не оправдывают выставления новой гипотезы, отрицающей
объяснение этого свойства почв причинами химического характера.
Возникновение же воззрений Либиха на поглотительную способность почв было вызвано
в нем двумя обстоятельствами: во-первых, тем, что Уэ объяснял это свойство
почв только присутствием в них цеолитов, существование же последних в
почвах являлось в то время гипотезой, лишенной оснований, а во-вторых, тем, что
с этой гипотезой стояло в полном противоречии поглощение почвой свободных
щелочей и аммиака.
Но заслуга Либиха в этом вопросе состояла в том, что он с полной ясностью
выставил все следствия поглотительной способности почв. Раньше, например,
думали, что растение черпает минеральную пищу только из растворов солей,
циркулирующих в почве; Либих же, принимая во внимание крайне малую
растворимость в воде веществ, поглощенных почвой, вывел отсюда, что растения
должны обладать способностью отнимать необходимые минеральные части
непосредственно от твердых частиц почвы кислыми выделениями своих корней, и особые
опыты действительно показали, что корни растений обладают этим свойством*.
* Конечно, и в почвах, никогда не получавших удобрения, часть веществ должна
находиться в поглощенном состоянии.

62
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
В настоящее время, как известно, вопрос о способе воспринятия
минеральной пищи растениями получил срединное решение: в почвах часть
питательного [пищевого] материала растение воспринимает из растворов, часть—
непосредственно из твердых частиц почвы; способность растений извлекать
пищу из твердой и жидкой среды с ясностью доказывается водными
культурами, при которых фосфорная кислота вводится в виде нерастворимого
фосфорнокислого железа.
Исследование Либиха обратило всеобщее внимание на поглотительную
способность почв и вызвало дальнейшую разработку этого вопроса. Требовалось
прежде всего, для суждения о процессе поглощения, умножить фактический
материал и проследить этот процесс при разных условиях. В этом отношении
много сделано Геннебергом, Стоманом*, а также Петерсом**. Они исследовали
отношение к почве калийных, натровых и аммиачных солей по методу
взбалтывания и при разных условиях относительно времени, температуры,
концентрации и количества растворов. Вот главные результаты общего характера, к
которым они пришли:
1. При взбалтывании почвы с растворами солей, не заключающих кислот,
поглощаемых почвой, часть оснований поглощается, а вместо них выделяются
новые (главным образом известь) в эквивалентных количествах. Разные почвы
при прочих равных условиях показывают различное поглощение. Количество
основания, поглощенного почвой, кроме того, зависит:
a) От натуры [природы] основания и кислоты, с ним соединенной: так,
вообще кали поглощается более натра; из азотнокислого кали поглощалось
более кали, чем из хлористого калия.
b) От концентрации раствора: чем крепче раствор, тем более основания,
при прочих равных условиях, поглощается почвой, но слабые растворы
истощаются почвой более, чем крепкие. Так, если имеем две равные порции
растворов, из которых в одном заключается в виде соли на 1 000 г воды 5 г NH3,
а в другом—10 г NH2, то истощение этих растворов почвой будет неодинаково:
если почва поглотит из первого раствора 50% аммиака, то из второго она
поглотит менее 50%.
c) От количества раствора. Увеличение количества раствора увеличивает
поглощение, но оно растет не пропорционально увеличению количества раствора,
а менее быстро: например, из 250, 500 и 1000 куб. см раствора хлористого
калия, содержащего в литре 1/10 часть—в граммах—KG1, почва поглотила кали
в отношении 1 : 1,266 : 1,475, а не в отношении 1:2:4.
d) От времени. Чем более раствор остается в прикосновении с почвой, тем
более основания переходит в почву. Зависимость эта, впрочем, выражается не
особенно резко; так, в одном из опытов из раствора калийной соли почва
поглотила:
В ι/4 часа 0,1417 К20
» '2 » 0,164в К20
» 24 » 0,1990 К20
» 14 дней 0,2034 К20
e) От температуры. Чем она выше, тем скорее идет поглощение. Эта сторона
вопроса, впрочем, мало разработана.
2. Основания, поглощенные почвой, снова могут переходить в раствор:
а) При содействии воды. В этом случае из почвы в раствор переходит крайне
мало, так, например, почва поглотила 0,1937 К20, после промывания в ней
осталось 0,1213; расчет показал, что при этом 1 часть К20 потребовала для
растворения 36 000 частей воды.
* Ann. d. Chem. et Pharm., 107, стр. 152.
** Versuchsstat., 2, 113.

ЛЕКЦИИ ВОСЬМАЯ И ДЕВЯТАЯ
63
b) При действии растворов солей. Здесь наступает реакция взаимного
обмена, и количество основания, переходящего в раствор, делается значительнее
и [процесс] сопровождается поглощением основания соли, бывшей в растворе.
c) При действии кислот. Здесь разлагается большая часть тех соединений,
в форме которых основания находились в. почве в поглощенном состоянии, а
потому основания почти целиком растворяются.
3. Из кислот не задерживаются почвой соляная, серная и азотная, так что
растворы солей этих кислот в прикосновении с почвой меняют только часть
основания; поглощаются—фосфорная, кремневая и углекислота, так что из солей
этих последних кислот поглощаются разом и основание и кислота; из почвы
в этом случае в раствор не переходит другого основания взамен поглощенного,
и реакция поглощения не ограничивается присутствием вновь образующейся
соли; поэтому кали из фосфорнокислого кали поглощается более, чем из солей,
образованных кислотами, не поглощаемыми почвой. Вопрос о причинах
поглощения кислот почвой будет разобран далее.
Замечательно, что рассмотренные опыты привели названных
исследователей к тому выводу, что поглотительная способность почвы не может быть
объяснена химическими причинами, хотя зависимость поглощения от количества
растворов, времени, температуры и т. д. вполне аналогична зависимости
множества химических реакций от тех же условий (например, реакция сернокислого
барита с углекислым кали в растворе, условия образования сложных эфиров
и т. п.). Но, по мнению Петер с а, например, тот факт, что количество
поглощенного почвой кали меняется, при прочих равных условиях, [в зависимости] от
количества раствора и от концентрации его, не позволяет допустить химическое
участие силикатов в процессах поглощения. Исследователи, очевидно, имели
в виду только реакции, идущие до конца, не ограниченные пределом, те,
которые применяются, например, при титровании, и игнорировали другие
категории реакций. Правда, Петерсом, в подтверждение того мнения, что почва при
поглощении действует подобно углю, приводится опыт поглощения калия из
хлористого калия древесным углем, промытым азотной кислотой, но при этом
оказалось, что в раствор вместо калия переходил кальций, значит, поглощение
шло на счет реакции взаимного обмена хлористого калия с зольными частями
угля, не извлекаемыми азотной кислотой. Приведенный ранее опыт А. Майера
показал, что сажа, не заключающая золы, не поглощает калия из раствора
хлористого калия. Позволительно думать, что авторитет Либиха влиял на
заключения названных исследователей, хотя опыты его были произведены в иных
условиях, менее благоприятных для правильного решения вопроса, чем опыты,
только что приведенные.
После работ Петерса, Геннеберга и Стомана, самым выдающимся
моментом в истории изучения поглотительной способности почвы были исследования
Раутенберга*. Цель его была узнать, поглощает ли почва соли и основания всей
своей массой или же на счет каких-либо входящих в ее состав соединений.
Исследование, значит, должно было доставить данные для суждения о правильности
объяснений Либиха. Раутенберг испытывал поглотительную способность
отдельно каждой из следующих составных частей почвы: каолина, песка,
углекислой извести, гумуса и, кроме того, окиси железа и глинозема (содержание
окиси железа в некоторых почвах весьма значительно; присутствие же
свободного глинозема в почвах не может быть с ясностью доказано). Все эти вещества
были взяты в возможно чистом виде.
Исследования привели к выводу, что все названные составные части почв
или не обнаруживают вовсе поглотительной способности относительно
растворов солей, или же обнаруживают в крайне малой степеней. Раутенберг относит
* Chem. Centralblatt, 1863, 162.

64
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
последнее обстоятельство на счет примесей, бывших в веществах,
подвергнутых им опытам. Гумус показал сравнительно большую способность поглощения,
но он имел кислую реакцию, почему и был обработан сперва известью, что
повлияло на увеличение его поглотительной способности. Вообще же
поглотительная способность каолина, песка, окиси железа, глинозема и кислого гумуса
относительно солей оказалась столь малой, что Раутенберг даже не приводит
и чисел. Что же касается щелочей (едкое кали, аммиак и др.), то их поглощение
было более значительно (каолин и здесь, впрочем, почти не показывал
поглощения). Так, окись железа при взбалтывании с титрованными щелочными
растворами заметно понижала их титр (это зависит от ее способности давать со
щелочами непрочные, легко разлагаемые водой соединения). Замечено также было
значительное поглощение аммиака гумусом. Как бы то ни было, но, повторяем,
поглощение оснований из солей помянутыми веществами столь незначительно,
что Раутенберг прямо принял отрицательный вывод*.
В числе исследованных Раутенбергом веществ был каолин, но не было
глины. В почвах же заключается именно последняя; в ней-то и присутствуют
сложные водные силикаты—цеолитная часть почв. Еще Фелькер в работе,
появившейся одновременно с исследованием Либиха, показал, что чем более почва
содержит глины, тем большей она обладает поглотительной способностью.
Указание на это имеется и в вышеприведенных опытах Либиха. Имея все это в виду,
Раутенберг исследовал поглощение глины, носящей название болюса.
Это—особый род глины, содержащей окись железа и богатой водными силикатами, легко
разлагаемыми кислотами, например, соляной кислотой. Поглотительная
способность болюса оказалась весьма значительной, и, зная, что каолин ею не
обладает, Раутенберг заключил, что она в данном случае зависела от
содержания в болюсе водных силикатов; чтобы подтвердить свой взгляд, он обработал
болюс слабой соляной кислотой, после чего поглотительная способность его
сильно упала. С той же целью Раутенберг приготовлял см^сь каолина с
искусственными цеолитами и испытывал ее поглотительную способность. Эта смесь
была получена следующим образом: приливая растворы хлористого кальция
и хлористого алюминия к каолину, взмученному в воде, и затем прибавляя
к жидкости растворимого стекла, Раутенберг получил осадок, содержавший
каолин и цеолиты и показывавший большую способность к поглощению. Для
сравнения приводим ниже числа, показывающие поглотительную способность
болюса и помянутого осадка: 300 куб. см раствора NH4C1 заключали 0,2513 г
NH3, а после взбалтывания с болюсом (150 г) и оставления в покое оказалось
поглощенным 0,1135 г NH3. Из того же объема NH4G1 с содержанием NH3=
= 1,0194 г по взбалтывании с 100 г каолина с 24% цеолитной части
поглощено 0,5279 г NH3.
* В химии давно известен тот факт, что осадки, обладающие коллоидальными
свойствами, например, кремневая кислота, окись железа, глинозем и т. п., с большим трудом
освобождаются промыванием от солей, которые они задержали. Но обыкновенно количество
соли, задерживаемой осадком, стоит в тесной зависимости от воды, в нем заключающейся,
так что эта вода играет как бы роль растворителя, и процентное содержание соли в воде
коллоида стремится приблизиться к окончательному содержанию соли в растворе, с которым
коллоид приведен в прикосновение. Задержанная соль может вступать в реакции взаимного
обмена с солями, находящимися в растворе, а также и вытесняться ими. Беммелен (Versuchs-
sfcationen, 1888, 69) относит к этой же категории явлений и поглощение оснований, например,
кали коллоидами с кислотным характером, например, кремневой кислотой, гумусом и т. п.
Но нет доказательств тому, чтобы при этом не происходило химического действия основания
на кислоту. Последнее, напротив того, является в подобных случаях весьма вероятным.
Кремневая кислота, например, поглощая кали, не поглощает аммиака, с которым, как
известно не соединяется. Что же касается до значения для поглотительной способности почв
реакций обмена, происходящих между солями, задержанными коллоидами почвы, и
находящимися в растворе, то размер этих явлений весьма мал, и ими далеко не могут быть
объяснены поглотительные свойства почв, во всем их количественном объеме.

ЛЕКЦИИ ВОСЬМАЯ И ДЕВЯТАЯ
65
Отсюда видим, что в обоих случаях происходит почти одинаковое
поглощение (приблизительно у2).
Только что изложенные факты заставили Раутенберга обратить внимание
на гипотезу Уэ о зависимости поглотительной способности почв от их цеолитной
части и допустить возможность существования в почвах соединений, подобных
цеолитам. Таким образом гипотеза Уэ, отвергнутая Либихом, снова была
выдвинута на сцену.
Взгляды Уэ и Раутенберга нашли себе подтверждение в опытах Эйхгорна*
{62—63 г.) и Лемберга**(77г.) Первый исследовал реакции обмена естественных
[природных] цеолитов, между прочим, шабазита. Измельчив последний в
тонкий порошок, он обливал его раствором соли, поглощение основания
которой исследовалось, и взбалтывал смесь, оставляя затем стоять. Порошок
минерала анализировался до опыта и после него. В том случае, когда был взят
хлористый аммоний, получались следующие результаты:
Шабазит содержал
до опыта
47,4
20,7
10,4
1,0
—
20,0
{
Si02
Αΐ2υ3
CaO
к2о
Na20
(NH4).
н2о
β
После опыта
}
•51, Я
22,2
4,2
0,6
6,9
14,9
В шабазите происходило, следовательно, уменьшение содержания извести
и щелочей и эквивалентное их замещение аммонием (расчет на окись). Опыты
с другими солями щелочей показывали всегда поглощение части основания из
раствора и переход в раствор извести. Эти опыты показали, таким образом
способность естественных цеолитов вступать в реакции взаимного обмена с
переводом щелочей в нерастворимое состояние, т. е. указали на способность их к
процессу, сходному во всем с процессом поглотительной способности почв. Замечено
было, кроме того, что цеолиты, выделившие воду при прокаливании, почти
теряют свою поглотительную способность и что поглотительная способность почв
после прокаливания также весьма сильно понижается. Многочисленные и
разнообразные опыты Лемберга над способностью естественных и искусственных
цеолитов вступать в реакции взаимного обмена показали весьма далеко идущую
аналогию между ходом этих реакций и явлений поглощения почвами. Так
например, оказалось, что натровый цеолит гораздо легче вступает в обмен
с растворимыми солями калия, чем калийный цеолит с солями натрия, т. е. здесь
замечается аналогия с тем свойством почв, что они энергичнее задерживают
в поглощенном состоянии калий, чем натрий. Лембергом же было указано на то
что если цеолиты подвергаются действию воды, содержащей углекислоту, то они
теряют часть оснований в виде углекислых солей, а остаток цеолита приобретает
способность поглощать, переводя в нерастворимое состояние свободные щелочи
и аммиак из растворов. Эта способность кислых цеолитов должна быть принята
в расчет при рассмотрении указанного явления, к которому мне придется еще
возвратиться.
Хотя совокупность всего приведенного сильно говорит за несостоятельность
либиховского объяснения поглощения, но к этому объяснению прибегали в
случаях кажущейся невозможности объяснить явления, замеченные при
поглощении, причинами химического характера. В этом отношении поучительно
исследование Гейдена***, в котором он, .не разъяснив должным образом дела поспе-
* Poggend Annal., CV, 126.
** Ueber silicatum wandlungen, Dor pat, 1877 r.
*** Annalen d. Landwirtschaft, 43, 310.
Ъ Двадцать лекций

66
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
шил высказаться за взгляд Либиха, а впоследствии отчасти сам, отчасти другие
исследователи доставили данные к разъяснению вопроса, причем потребность
в гипотезе Либиха устранилась сама собой. Я не буду останавливаться на
попытках Гейдена доказать присутствие цеолитной части в почвах, потому что
эти попытки не привели к цели, а перейду к той части работы его, которая
представляет интерес в указанном выше смысле. Определив поглотительную
способность исследованных им почв относительно раствора хлористого калия, Гей-
ден показал, что прибавление к почвам искусственных цеолитов повышает их
поглотительную способность, а обработка почв соляной кислотой понижает ее,
но не уничтожает вовсе. Полагая, что оставшаяся от разложения цеолитной
части почв кремневая кислота действует при поглощении, Гейден извлекал ее
из почв, обработанных соляной кислотой,—кипячением с крепким раствором
углекислого натра. Кремневая кислота, конечно, переходила в раствор, но почва
после кипячения с углекислым натром стала показывать большее поглощение,
чем до кипячения. Гейден приписал это явление механическому размельчению
почвы при кипячении и объяснил дело в смысле гипотезы Либиха, но кипячение
с крепким раствором углекислого натра должно было сильно изменить почву
в химическом отношении. Во-первых, та часть цеолитов, которая осталась в почве
нера<зложенной, обменила часть оснований на натрий, а натриевые цеолиты с
особенной легкостью обменивают натрий на калий под влиянием калиевых солей,
следовательно, и хлористого калия, с которым экспериментировал Гейден;
а, во-вторых, при обработке почвы соляной кислотой, часть цеолитов могла не
разложиться, а только потерять часть оснований, которая возместилась натрием
при последующем кипячении почвы с углекислым натром. Здесь, следовательно
дело опять сводится к образованию натровых цеолитов, легко вступающих
в реакцию обмена с калийными солями. Беммелен* действительно показал, что
после кипячения с углекислым натром почва обогащается натрием и легко
отдает его в виде хлористого натрия при действии на почву растворов
хлористого калия. Таким образом, на этом примере мы видим, что объяснение явлений
поглотительной способности почв химическими причинами выдерживает пробу
даже в таких запутанных случаях, как приведенный выше17.
До сих пор мы рассматривали причины поглощения оснований почвой и
видели, что вся совокупность обстоятельств ведет к принятию существования в
почвах хотя небольшой в количественном отношении, но химически деятельной
цеолитной части. Исследование того химического свойства почв, которое известно
под названием их поглотительной способности, подтверждает, следовательно,
те предположения о существовании этой части в почвах, которые были изложены
в первой лекции. Существование цеолитной части в почвах теперь признается
почти всеми, хотя, конечно, оно прямо не доказано, потому что эта часть не
выделена из почв без изменения. Кислоты, как мы видели, разлагают цеолиты,
и действие кислот на почву, которое может быть более или менее глубоко, смотря
по концентрации кислоты и другим условиям реагирования, хотя и
сопровождается явлениями, сходными с теми, которыми сопровождается разложение
цеолитов, т. е. освобождением кремневой кислоты и переходом глинозема и других
оснований в раствор, все-таки является только косвенным, а не прямым
доказательством присутствия в почвах цеолитной части. Оно может быть
интерпретировано иначе и приобретает силу в указанном смысле, только будучи
сопоставлено с другими фактами, подтверждающими вероятность присутствия в почвах
цеолитной части. Затем, оканчивая здесь рассмотрение вопроса о причинах
поглощения почвой оснований, необходимо заметить, что было бы ошибочно
приписывать это поглощение исключительно действию цеолитов. В почве находятся
и другие химически деятельные в этом направлении соединения, и роль их в явле-
* Berichte d. deutsch. chem. Ges., 1878, 2228.

ЛЕКЦИИ ВОСЬМАЯ И ДЕВЯТАЯ
67
ниях поглощения определена с достаточной ясностью. Ранее было указано на
свойство гуминовой кислоты давать двойные известковощелочные еоли, не
растворимые в воде. Эти соли могут происходить при действии растворов
щелочных солей на гуминовоизвестковую соль, причем часть извести в этой соли будет
замещаться щелочью. Расторы аммиачных солей также способны действовать
в этом направлении на гуминовоизвестковую соль, образуя нерастворимую
двойную известковоаммиачную соль гуминовой кислоты. Эйхгорн* указывал
также на способность гуминовой кислоты давать кислые щелочные соли и кислую
аммиачную соль, не растворимую в воде; эти показания, впрочем, подвергнуты
сомнению и нуждаются в подтверждении. Но не подлежит сомнению свойство
гидратной кремневой кислоты, встречающейся в почвах, давать весьма кислые
щелочные соли, не растворимые в воде. Вопрос о роли кремневой кислоты при
поглощении был разработан Беммеленом. Он показал, что гидратная кремневая
кислота поглощает свободные щелочи из весьма разбавленных растворов. Если
брать раствор углекислой щелочи, то только половина щелочи поглощается
кремневой кислотой, другая же половина остается в растворе в виде кислой
углекислой щелочи; кремневая кислота, следовательно, в этом случае производит
разложение взятой соли, образуя кислую углекислую соль, которая уже не
разлагается. Если брать средние щелочные соли, например, хлористый калий, и
действовать раствором его на гидратную кремневую кислоту в присутствии
углекислой извести, то часть калия поглощается кремневой кислотой, а в растворе
оказывается хлористый кальций и кислая углекислая известь. Можно думать^
следовательно, что вначале здесь образуется кислая кремнекислая известь,
которая реагирует с хлористым калием. Как бы то ни было, но способность
избытка кремневой кислоты переводить в нерастворимое состояние малые
количества щелочей достойна внимания и объясняет рядом с другими
причинами, на которые было указано ранее, поглощение свободных щелочей почвой,
т. е. то явление, которое послужило Либиху одним из главных опорных пунктов
к принятию механического задержания щелочей почвой.
Из кислот почва задерживает в нерастворимом состоянии фосфорную,
кремневую и углекислоту; серная же, соляная и азотная ею не задерживаются.
Поглощение почвой названных кислот объясняется образованием в почве
нерастворимых солей, заключающих эти кислоты. Так, например, фосфорная
кислота, встречая в почве известь, или окись железа, или другие основания,
с которыми она дает нерастворимые соли,—поглощается почвой. Особые опыты
показали, что окись железа в присутствии фосфорнокислой извести,
растворенной в воде, заключающей углекислоту, дает фосфорнокислое железо; присутствие
этой последней соли в почве поэтому весьма вероятно. Кроме того, фосфорная
кислота из ее растворимых солей может поглощаться и цеолитами (известковыми);
при этом поглощается и кислота и основание. Например, при действии на такой
цеолит фосфорнокислой щелочи будут образовываться нерастворимая
известковая соль фосфорной кислоты и щелочной цеолит (тоже нерастворимый). Кноп**
показал, что и каолин поглощает фосфорную кислоту из растворов
фосфорнокислого кали. При этом образуется фосфорнокислый глинозем и кремнекислое кали,
которое соединяется с избытком каолина. При действии на известковый цеолит
растворов кремнекислых щелочей из раствора также перейдут в нерастворимое
состояние и кремневая кислота и щелочь, потому что рядом с кремнекислой
известью будет образовываться щелочный цеолит.
В этих случаях поглощение сопровождается, следовательно, обеднением
раствора, потому что в нем не происходит замены одного основания другим
и вместо поглощенных основания и кислоты в раствор ничего не переходит.
.* Landwirtschaftliche Jahrbucher, 6, 957.
** Agriculturchemie, 1, 259.
*

Ь8
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Исследования над отношением растворов фосфорнокислых щелочей к
различным почвам действительно показали, что при этом растворы обедняются
основанием и кислотой; при этом, впрочем, замечено, что относительные количества
основания и кислоты в растворе не остаются одинаковыми в различные моменты
поглощения. Это обстоятельство объясняется разнообразием причин, которыми
обусловливается поглощение фосфорной кислоты почвами.
Непоглощаемость почвой азотной кислоты, для которой неизвестно
нерастворимых соединений, служит одним из ясных доказательств того, что
поглощение обусловливается причинами химического характера. Хотя почва лишена
возможности задерживать в нерастворимом состоянии такое важное для
растений питательное вещество, но это обстоятельство вознаграждается медленным
и постепенным образованием ее в почве и постепенным же доставлением ее сюда
из атмосферы (см. далее).
После рассмотрения причин поглощения почвой оснований необходимо
познакомиться с данными о количественной стороне этого дела, т. е. о том,
какие основания поглощаются почвой из солей в большом количестве. Из
огромного числа опытов, произведенных до сих пор, видно, что наибольшую
поглотительную способность почва проявляет относительно кали и аммиака, в
гораздо меньшей степени—относительно натра, извести и магнезии. Так, например,
опыты над поглотительной способностью почвы одного из полей Петровской
академии, произведенные по методу взбалтывания г. И. Ивановым*, дали
следующие результаты: 500 куб. см раствора хлористого натрия (в 1 литре
находилась х/10 частичного веса в граммах) заключали 2,92 г Na20; при настаивании
же и частом взбалтывании с 200 г почвы в течение 72 часов почва поглотила 16,16
всей Na20; в опыте же с КС1 при соответствующих условиях было поглощено
30,91% всей К20. Подобным же образом в опытах Либиха, при процеживании
через почвы слабых растворов сернокислого кали, кали задерживалось почти
целиком; при процеживании же соответствующих растворов сернокислого
натра—около 50% натра проходило через почву, не поглощаясь.
Это различное отношение в почве солей калия и натрия отражается на
составе морской воды.
В море заключаются в виде солей в значительных количествах именно те
основания и кислоты, которые слабо задерживаются почвой. Большое
содержание в морской воде хлористого натрия, а затем хлористых и сернокислых
солей магния и кальция объясняется легким вымыванием дождями этих солей
из почвы. Конечно, в море будут находиться и соли, задерживаемые почвой,
но в гораздо меньшей степени [меньшем количестве.]. Так, содержание в
морской воде калийных солей невелико, а фосфорных—крайне незначительно, хотя
присутствие их в ней несомненно: без них не могли бы существовать
организмы, населяющие море. Что касается до азотной кислоты, то она также
находится в море в виде солей, хотя большая часть последних, послужив пща-
тельным материалом для организмов, населяющих море, является после их
смерти уже в виде углекислого аммиака. Если морскую воду процеживать
чрез почву, содержащую много натра в поглощенном состоянии, то
количество солей натрия в ней еще увеличится, а количество извести, магнезии икали
уменьшится. Такому изменению, по всей вероятности, подвергается морская
вода, просачиваясь из моря в прибрежные озера. В крымские соляные озера,
например, поступает морская вода, просачиваясь чрез узкую полосу земли,
отделяющую их от моря, которая вследствие постоянного соприкосновения с
морской водой содержит натр в поглощенном состоянии. Поэтому легче
получить соль в чистом состоянии из соляных озер, чем из моря**.
* Журнал Русск. хим. общ., 1877 г. стр. 177.
** О составе соли Генического озера, Густавсона. Журнал Русск. хим. общ., 1874 г.,
стр. 26Ί.

ЛЕКЦИИ ВОСЬМАЯ И ДЕВЯТАЯ
69
Значение поглотительной способности почв для питания растений можно
формулировать следующим образом:
1. Вследствие поглотительной способности почвами задерживаются в весьма
доступном для растений состоянии и предохраняются от вымывания важные для
питания растений вещества, как, например, кали, фосфорная кислота, аммиак
и др. 2. Поглотительная способность понижает содержание в почвенных
растворах отдельных оснований, а относительно оснований и кислот раствор
обедняется в том случае, если соли в нем образованы кислотами, поглощаемыми
почвой. При этих последних обстоятельствах почва поглощает из раствора часть
соли и этим предохраняет растения от вредного для них действия
концентрированных растворов солей. 3. Она вызывает и регулирует постоянное разнообразие
растворов в почвах, необходимое для успешного питания растений. Если,
например, в почву будет введен раствор азотнокислого кали, то часть кали тотчас
поглотится и заменится другими основаниями,—раствор явится [будет]
разнообразным, и это разнообразие будет постоянно поддерживаться. 4. Ею
регулируется постоянное разнообразие в составе цеолитной части почвы, так что, где
бы ни пришлось корешку растения прикоснуться к твердым частям почвы,
везде он найдет разнообразный питательный [пищевой] материал. Явление это
тесно связано с разнообразием растворов: то и другое зависит от одних и тех же
причин. 5. Поглотительной способностью почвы объясняется передвижение в*
почве питательных веществ вследствие переведения их в раствор, что
вызывается действием так называемых непрямых или косвенно действующих
удобрений.
Возможно, например, как показали опыты Франка, заставить
передвинуться кали в более глубокие слои почвы, если вместе с хлористым калием вносить
в почву и поваренную соль. Франк употреблял для своих опытов два цилиндра,
имевших по своей длине чрез каждые 6 дюймов [15 см] отверстия с кранами;
наполнив цилиндры почвой, он процеживал чрез почву в одном случае раствор
хлористого калия (1 г в литре), а в другом—хлористого калия в смеси с
хлористым натрием (тоже 1 г в литре); время от времени он брал чрез посредство
кранов пробы растворов и определял в них процентное содержание хлора.
Когда последнее делалось постоянным и равным процентному содержанию
хлора в наливаемом растворе, он определял в пробах количество щелочей. Силь-'
нейшее поглощение происходило в верхнем слое, а потому, чем ниже бралась
проба, тем более количество калия уменьшалось. В том случае, когда был взят
раствор только хлористого калия, проба из второго крана содержала 9%
первоначального содержания калия; но во втором случае, когда чрез почву
просачивался раствор хлористого калия в смеси с хлористым натрием, проба из
третьего крана (на 6 дюймов ниже) содержала 18% калия. Итак, поваренная
соль способствовала передвижению хлористого калия на большую глубину.
Составив себе представление о почве и тех процессах, которые в ней
совершаются, и о тех категориях соединений, которые она заключает, возможно будет
вполне сознательно отнестись к приемам и методам химического анализа почв,
к которому теперь и переходим.

ЛЕКЦИИ 10 и 11
О ХИМИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ ПОЧВЫ
При агрономическом анализе вообще большую роль играют
подготовительные работы, предшествующие определению минеральных и органических
составных частей в исследуемом веществе. Эти подготовительные работы
иногда весьма сложны и продолжительны. Вещество подвергается целому ряду
операций, прежде чем, например, удастся перевести минеральные составные
части его в раствор, из которого большинство из них и определяется по
знакомым уже нам методам аналитической химии.
К числу подготовительных работ принадлежит и составление среднего
образца почвы для анализа—операция весьма важная, потому что только при
должном выполнении ее анализ может иметь значение. Поэтому на собирание почвы
для анализа должно быть обращено особенное внимание. Прежде всего следует
•решить вопрос, однороден ли геологический характер, внешний вид и
плодородие того поля или участка, анализ почвы которого предполагается произвести.
Если нет данных, говорящих против этого, то почву, собранную с разных мест
поля, смешивают в один образчик для анализа; в противном случае необходимо
дать несколько образцов для отдельных анализов. Для отбирания образцов
вырывают ямы, откуда иберутпочву. Еслипочваполя имеет однородный характер,
то для составления среднего образца на поле вырывают несколько ям. Для
того, чтобы ямы приходились на равном одна от другой расстоянии, чрез поле
провешивают должное количество пересекающихся прямых и ямы роют в
местах их пересечения, до 15 или более на десятине; в крайнем случае берут
образцы из пяти ям, одной—посредине поля и четырех—на некотором расстоянии
от углов его. При этом рытье с поверхности почвы удаляют посторонние тела,
на ней находящиеся, например, сухие листья и т. п. Отверстие ям должно быть
от 3/4 до iy2 аршин, смотря по глубине. Один бок подобной ямы срезают
вертикально острым заступом и от образовавшегося вертикального разреза берут
заступом вертикальный же слой земли, тонкий, но одинаковой толщины, до
той глубины, где темный цвет верхнего слоя почвы пропадает. На пахотных
полях этот верхний слой обыкновенно резко отличается от лежащего под ним слоя;
анализ верхнего слоя и обозначается названием—анализ почвы; анализ же ниже
лежащего слоя обозначается уже названием—анализ подпочвы. .
Взятый образец помещают в ящик, куда затем помещают образцы, взятые
из других ям того же поля. Общий вес взятой с поля почвы должен быть не менее
10 фунтов. Для того, чтобы иметь общее представление об анализируемой почве,
необходимы сведения о геологическом характере почвы, об ископаемых и
обломках горных пород, в ней встречающихся, о натуре [природе] более глубоких
слоев (2—3 аршина [1,5—2 м]) поля, имеет ли оно склон и в какую сторону, каков
внешний вид почвы поля (почва влажная, сухая, каменистая и т. п.), какова
его урожайность, чем и в каком количестве оно удобрялось при существующем
севообороте, какова средняя глубина обработки поля, какие имеются
метеорологические данные для местности и т. п.
Собранные в один ящик образчики тщательно перемешивают и затем
раскладывают в лаборатории на столах тонким слоем для того, чтобы почва пришла,
как говорят, в воздушно-сухое состояние. При этом различные почвы хотя и
удерживают различные количества гигроскопической воды, смотря по натуре почвы
и влажности комнатного воздуха, но эти количества уже недостаточны для того,

ЛЕКЦИИ ДЕСЯТАЯ И ОДИННАДЦАТАЯ
71
чтобы в почве продолжались обычные, уже знакомые нам процессы. Ее можно
сохранять в этом состоянии без изменения и при кратковременных
манипуляциях с ней, например, при отвешивании нечего опасаться, что она будет
меняться в весе от прибыли или убыли влажности. Еще во время сушения почвы
на воздухе, а главным образом после него, комки измельчаются [измельчают]
руками или в широкой фарфоровой ступке, употребляя при этом деревянный
пестик и действуя им с осторожностью, чтобы не разбить и не перетереть остатки
разных пород. Измельчив почву, ее цросеивают через жестяное сйто,· диаметр
отверстий которого равен 3 мм; этим способом почву отделяют от обломков
горных пород, корешков растений и т. п. Просеянную часть, мелкозем взвешивают
и употребляют для анализа, сохраняя в банках с притертыми пробками.
Остаток же на сите обмывают водой, высушивают и таким образом узнают отношение
мелкозема к крупным остаткам горных пород и т. п.
Когда почва для анализа готова, приступают к обработке ее кислотами—
ооляной или азотной, с целью перевести в раствор те составные части почвы^
которые, сравнительно с другими, являются наиболее доступными для
растений. Если такого разделения не производить, то результаты анализа будут
иметь весьма мало значения. Выражая, например, все количество кали,
заключающегося в почве, одним числом, мы лишим себя возможности судить о том,
сколько кали заключается в водных силикатах и других солях, могущих
доставить растению питательный [пищевой] материал в ближайшее время, и
сколько его находится в обломках горных пород, еще не выветрившихся и
которые только в более или менее отдаленном будущем послужат для питания
растений. Конечно, таким разделением вопрос о более или менее доступных
растению веществах в данной почве решается только в самой общей форме,
потому что на одной и той же почве разные растения развиваются различно,
обладая в различной степени способностью к усвоению веществ, находящихся в
почве. Но решить ближе этот вопрос, даже по отношению к отдельным видам
растений, мы не можем, не зная натуры кислых выделений корней. Ближайшее
решение как этого вопроса, так и вопроса о-действии различных удобрений
на урожайность растений достигается иными методами—именно прямыми
сельскохозяйственными опытами над данным растением в поле.
При обработке почвы кислотами, например, соляной кислотой, которая чаще
употребляется для этой цели, произойдут следующие процессы: 1) в кислоте
растворится все то, что растворилось бы в подобном объеме воды, т. е. хлористые,
азотнокислые и сернокислые соли и часть органического вещества; 2) в кислоте
растворится и то, что в воде не растворилось бы, например, окись железа и
глинозем; 3) кислота разложит часть солей, заключающихся в почве, причем
основания и кислоты этих солей все или частью перейдут в раствор. Разложатся,
таким образом: фосфорнокислое железо, фосфорнокислая известь и другие
фосфорнокислые соли, углекислые и гуминовокисдые соли, а также часть водных
силикатов и цеолитов почвы.
Нетрудно видеть, что разложение всех этих соединений будет итти различно:
у одних скоро и нацело (например, углекислые и гуминовокислые соли
разлагаются весьма слабой солянои кислотой), у других же будет зависеть от крепости
кислоты, продолжительности ее действия, наконец, и от температуры; от таких
условий будет зависеть, например, действие кислоты на цеолитную часть почвы.
Отсюда уже ясно, что при обработке почвы соляной кислотой при различных
условиях будут получаться и различные результаты.
Поэтому явилась необходимость соглашения относительно условий
действия соляной кислоты на почву, чтобы результаты анализов почв,
произведенных в разных местах и различными химиками, можно было сравнивать между
собой.
Вопрос этот рассматривался на съезде в Геттингене в 1864 г. Съезд устано-

72
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
вил следующие нормальные правила для анализа почв: 1) соляная кислота
берется с 30% содержанием HG1 (удельный вес такой кислоты будет равен 1,13);
2) на 450 г почв берут 1,5 литра кислоты; 3) действуют на холоду в течение двух
суток, временами взбалтывая. На съезде же было постановлено для ближайшего
суждения о почве исследовать вытяжку, приготовленную при кипячении с
соляной кислотой, а также и водную вытяжку, причем берут воду, заключающую
х/4 часть того количества углекислоты, которое нужно для ее насыщения; это
делается, таким образом: приготовляют насыщенный углекислотой объем воды,
к которому и прибавляют еще таких же 3 объема воды. Но все-таки главным
моментом в анализе почв будет обработка почвы соляной кислотой при
комнатной температуре, потому что условия этой обработки являются средними, а не
исключительными.
Возникает затем вопрос, брать ли для анализа почву совершенно сухую или
воздушно-сухую? На практике берут почву воздушно-сухую, и при этом
поступают двояко: 1) Э. Вольф, например, и другие берут 450 г воздушно-сухой почвы
и 1 500 куб. см соляной кислоты; 2) на съезде же постановлено и согласно с этим
практикуется часто следующий путь: определяют сперва влажность почвы, а
затем берут столько воздушно-сухой почвы, чтобы вес в ней сухой почвы был
равен 450 г. Приходится, следовательно, всегда отвешивать воздушно-сухой
почвы более чем 450 г и на сколько граммов почвы отвешено более, на столько
кубических сантиметров соляной кислоты (нормально 1500 куб. см) берут
менее.
Отмерив соляную кислоту, почву всыпают в стклянку и наливают кислоту;
стклянку закрывают пробкой, но сначала не плотно (для свободного выхода
С02) и оставляют на 48 часов, часто взбалтывая. Если почва содержит большое
количество углекислых солей, то соляную кислоту приливают понемногу. За
некоторое время до срока жидкости дают отстояться и затем сливают сифоном
1 000 куб. см ее в цилиндр с делениями18.
Слитая солянокислая вытяжка всегда окрашена в бурый цвет по двум
причинам: 1) от присутствия органических веществ и 2) от окиси железа.
Определение в вытяжке минеральных оснований и кислот возможно только в отсутствие
органического вещества в вытяжке, и потому оно должно быть в ней разрушено.
Можно бы задать вопрос, почему для этого не прокаливают предварительно
почву при доступе воздуха. Но легко видеть, что при прокаливании в почве
произошли бы глубокие изменения против ее естественного состояния; эти
изменения выразились бы: 1) в выделении воды из ее водных силикатов и цеолитной
части, вследствие чего последняя перешла бы в нерастворимое или трудно
растворимое в кислоте состояние; 2) в разложении углекислых солей (Mg, Са), причем
выделившаяся известь, действуя на безводные силикаты, бывшие в почве до·
ее прокаливания и не разлагаемые соляной кислотой, перевела бы их в силикаты,
разлагаемые кислотами. Все это и мешает удалять органическое вещество
прокаливанием. Поступают иначе. Слитую жидкость разбавляют водой,
процеживают (для удаления взмученных в ней частиц твердых веществ) и выпаривают
на водяной бане досуха; остаток смывают водой в колбу и кипятят в
продолжение 1—1^2 часов, прибавляя понемногу дымящейся азотной кислоты; при этом
органическое вещество разрушается вследствие, окисления, раствор
осветляется, его выпаривают вторично досуха для переведения бывшей в растворе
кремневой кислоты в нерастворимое состояние*.
* Изложив подробно подготовление почвы к анализу и предварительные операции,,
я не буду останавливаться на изложении подробностей определения минеральных оснований
и кислот, так как это было бы повторением аналитической химии, курс которой уже пройден
слушателями. Для справок же при работах можно пользоваться руководствами Меншуткина^
Фрезениуса, частью Вольфа и др.

ЛЕКЦИИ ДЕСЯТАЯ И ОДИННАДЦАТАЯ
73
К остатку, смоченному соляной кислотой, приливают воды и отцеживают от
кремнекислоты; в фильтрате определяют К, Na, Mg, Са, Μη, Fe и ΑΙ, а также*
кислоты серную и фосфорную; не определяют кислот соляной и азотной, потому
что они были введены при описанных операциях. Все железо, находящееся
в растворе, будет в виде соли окиси, в почве же оно могло находиться частью
и в виде солей закиси; для определения последней в почве поступают так, как
будет сказано ниже.
Для указанных определений фильтрат, о котором идет речь, доводят снова
до одного литра и делят на три порции: одну в 200 куб. см, две—по 400 куб.см.
Так как 1 000 куб. см раствора отвечают 300 г почвы, то 200 куб. см
соответствуют 60 г, а 400 куб. см—120 г ее. В первой порции определяют Fe203, А1203г
GaO, MgO и Μη; во второй—серную кислоту и щелочи, а в
третьей—исключительно фосфорную кислоту.
Первую порцию (из которой для большинства случаев достаточно взять
четверть, что отвечает 15 г почвы) нейтрализуют содой до легкой мути, кипятят
и прибавляют уксуснокислого натра или уксуснокислого аммиака, причем
осаждается вся фосфорная кислота в соединении с глиноземом и окисью железа,
а также основные уксуснокислые соли этих металлов. Полученный осадок
собирают на фильтре, промывают и снова растворяют в соляной кислоте и раствор
делят на две равные части (каждая отвечает 30 г почвы); в той и другой части
осаждают аммиаком всю окись железа и весь глинозем вместе с фосфорной
кислотой, один из осадков прокаливают, взвешивают и узнают общее количество А1203,
Fe203 и Р205; другой осадок растворяют в нагретой водной серной кислоте, вое-
становляют окись железа в закись, например, помо.щью цинка [цинком] или
иным путем, и титруют закись железа минеральным хамелеоном; перечислив
найденную закись железа на окись, вычитают последнюю из общего веса А1203у
Fe203 и Р205 (полученных в первой части); таким образом, узнают сумму
глинозема и фосфорной кислоты, и так как последняя будет потом определена из
отдельной порции, то получатся все данные для определения А1203.
В фрльтрате от действия уксуснокислого натра отделяют марганец хлором
или бромной водой в виде гидрата перекиси; ее (перекись) переводят для
взвешивания в закись-окись марганца (Мп304). К кислому фильтрату от марганца
приливают аммиака до нейтрализации, кипятят и осаждают щавелевокислым
аммонием известь. В фильтрате от последней, после удаления аммиачных солей,
осаждают магнезию фосфорнонатровой солью в присутствии аммиака в виде
фосфорноаммиачно-магнезиальной соли, прокаливают и взвешивают в виде
пирофосфорнокислого магния.
Для определения серной кислоты и щелочей ко второй порции
первоначального раствора (400 куб. см) приливают хлористого бария, осаждая, таким
образом, серную кислоту в виде BaS04; к фильтрату от последнего приливают аммиака
и углекислого аммония, осаждая, таким образом, все основания, находящиеся
в растворе, за исключением магнезии и щелочей. Получается весьма объемистый
осадок, с трудом промываемый. Для облегчения этого дела можно
рекомендовать полученный осадок высушить, растереть в ступке и промывать на фильтре
холодной водой. Фильтрат от этого осадка выпаривают, прокаливают для
удаления аммиачных солей, смачивают крепким раствором щавелевой кислоты
и, высушив, снова прокаливают, но не очень сильно. Щавелевая кислота при
прокаливании превращает магнезию и следы извести в нерастворимые
углекислые соли. Массу обрабатывают водой и, насытив раствор соляной кислотой
и выпарив, получают смесь хлористых калия и натрия. В этой смеси определяют
калий посредством хлорной платины.
Фосфорную кислоту осаждают молибденовокислым аммонием из третьей
порции раствора (400 куб. см), сгустив его несколько выпариванием;
полученный желтый осадок растворяют в аммиаке и к раствору приливают магне5иаль-

74
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
ной смеси, причем осаждается фосфорнокислая аммиак-магнезия; конечное же
определение фосфорной кислоты производят в виде пирофосфорного магния*. Зная
содержание фосфорной кислоты в солянокислой вытяжке, легко определить
количество глинозема в первой порции раствора (200 куб. см). Нередко в тех
случаях, когда почва содержит значительные количества гумуса, часть фосфорной
кислоты остается при нем, не переходя в солянокислую вытяжку. В этом
случае можно, по Вертело, прокалить почву в трубке, в струе кислорода, поместив
за почвой слой углекислого натра. По окончании прокаливания все
обрабатывают азотной кислотой и, выделив Si02, определяют фосфорную кислоту.
Теперь остается сказать об анализе той части почвы, которая не
растворилась в соляной кислоте на холоду. Из нее снова приготовляют вытяжку
кипячением с соляной кислотой**, остаток нагревают с крепкой серной
кислотой, а то, что не разложилось от действия последней, разлагают фтористым
водородом, применяя к исследованию полученных растворов общие приемы
минерального анализа.
Остаток почвы от действия соляной кислоты на холоду заключает часть
кремневой кислоты (от разложения силикатов и цеолитной части), другая ее часть
переходит в солянокислую вытяжку; эта часть была количественно определена
при выпаривании. Для определения нерастворившейся кремневой кислоты
надо кипятить остаток с раствором соды и, разложив фильтрат слабой соляной
кислотой, выпарить его досуха и затем обработать водой, причем кремнекислота
не растворится. Но эту операцию неудобно производить с тем большим
количеством остатка, которое получается после приготовления солянокислой вытяжки
из 450 г почвы, а потому б.ерут новые 50 г почвы и обрабатывают
соответствующим количеством соляной кислоты, остаток собирают, промывают и кипятят
о содой для опре еления кремневой кислоты.
Таким же путем, т. е. обработкой небольшой навески почвы соляной
кислотой, а затем высушиванием и взвешиванием остатка можно приблизительно
определить общее количество веществ, переходящих из почвы в солянокислую
вытяжку.
Рассмотренный нами ход анализа употребляется преимущественно в
Германии. Во Франции часто употребляют для приготовления вытяжки из почвы
-азотную кислоту (30% ΗΝ03); на 100 г почвы берут 300 куб. см кислоты и смесь
* Если в почве требуется знать только содержание фосфорной кислоты, то можно
поступать следующим образом. От 20 до 30 г почвы помещают в фарфэрэвую чашку или тигель
и нагревают в продолжение 15 минут, перемешивая почву платиновой проволокой, до тех пор,
пока органичзское вещество обуглится; затем обливают 20—30 куб. см крепкой азотной
кислоты, выпаривают досуха на песчаной бане, остаток смачивают 20 куб. cvt азотной кислоты
и 30 куб. см воды, помещают на фильтр и промывают водой. Фильтрат выпаривают до объема
приблизительно в 50 куб. см и осаждают фосфорную кислоту молибденовокислым аммонием.
Если же почву предварительно не прокаливать, то, как показали опыты в нашей лаборатории,
хорошие результаты получаются только в том случае, когда почва не очень богата г/умусом.
В противном же случае фильтрат заключает органическое вещество, и его приходится снова
выпаривать с азотной кислотой.
** В последнее время часто применяется прямая обработка почвы горячей соляной
кислотой. Берут 50 или 100 г воздушно-сухой почвы, смотря по тому, будет ли приближаться
данная почва к типу глинистых или к типу песчаных почв, и обливают взятое количество почвы
в эрленмейеровской колбе 100 или 200 куб. см соляной кислоты уд. в. 1,15. Почву кипятят
с соляной кислотой в продолжение одного часа, вставив в отверстие колбы для
предупреждения разбрызгивания маленькую воронку. Затем в колбу прибавляют в избытке воды,
перемешивают и дают отстояться. Осветлившуюся жидкость сливают чрез фильтр и промывают
почву горячей водой, пока фильтрат не перестанет давать муть с азотнокислым серебром.
При промывании нет необходимости всю почву поместить на фильтр. К фильтрату
прибавляют азотной кислоты и выпаривают на водялой бане для выделения кремневой кислоты.
Далее поступают так же, как и при анализе [cj помощью холодной соляной кислоты. Если
требуется определить все количество выделившейся кремневой кислоты, то остаток почвы
кипятят с раствором соды и небольшого количества едкого натра и из раствора выделяют
кремневую кислоту.

ЛЕКЦИИ ДЕСЯТАЯ И ОДИННАДЦАТАЯ
75
кипятят 3—4 часа; при этом органическое вещество окисляется. Полученный
раствор выпаривают и нагревают в фарфоровом тигле до 200° Ц (в сушилке);
при этом азотнокислые окись железа, окись* марганца и глинозем разлагаются
о выделением окисей, азотнокислый же магний разлагается только частью; если
остаток обработать водой, то в раствор перейдут щелочи, известь и часть
магния, все в виде азотнокислых солей; остаток будет состоять из кислот фосфорной
и кремневой, глинозема, окиси железа* и частью магнезии; если его кипятить
с раствором азотнокислого аммония, то магнезия реагирует с последним,
образуя азотнокислый магний, аммиак же выделяется. Этой реакцией и пользуются
для перевода всего магния в раствор. Дальнейший ход анализа по существу
сходен с вышеизложенным.
Для определения других составных частей почвы (как-то: влажности [влаги],
химически связанной воды, гумуса, углекислоты в ее солях, аммиака и азотной
кислоты в солях, азот$ растительных остатков, хлора и, наконец, закиси железа
Фиг. ©.
и серы) берут отдельные навески последней [почвы]. Гигроскопическую воду
определяют, нагревая около 5 г воздушно-сухой почвы при 105° до постоянства
в весе; при этом обыкновенно замечается, что к концу высушивания вес почвы
начинает крайне слабо увеличиваться. Поэтому нагревание прекращают,
когда разность двух взвешиваний будет достаточно мала. Потеря веса выражает
количество гигроскопической воды.
Определение химически связанной воды важно потому, что служит
указанием на степень выветрелости почвы; химически связанная вода находится
в водных силикатах и цеолитах; определение совершается сильным
прокаливанием высушенной порции почвы при доступе воздуха, причем выгорают
органические вещества и разлагаются углекислые соли*; если из общей потери веса
вычесть вес углекислоты и органического вещества, то и получим химически
связанную воду. Так как в руЬских почвах обыкновенно мало углекислых солей,
то определение в них С02 лучше всего делать прямым взвешиванием. Для этого
берут 20—50 г почвы, помещают в колбу и углекислоту выделяют соляной
кислотой при кипячении. Колба соединена сначала с поднятым вверх холодальни-
* Кроме того, при прокалризании почвы на воздухе разлагаются азотнокислые и
аммиачные соли; с другой стороны, если почва содержит соли закиси железа, марганца или
сернистые металлы, то они при прокаливании поглощают кислород. Изменения в весе почвы,
происходящие от этих причин, не принимаются в расчет при определении химически
связанной воды; они будут весьма малы в сравнении с той неточностью, которая происходит от
допущения, что гумус во всех почвах содержит 58% углерода.

76
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
ком, трубка которого внутри расширена*, а затем с изогнутыми трубами
сначала для осушения и затем для поглощения углекислоты (фиг. 6). Для
осушения углекислоты служат серная кислота и хлористый кальций. Для
поглощения углекислоты берут натристую известь. В то колено трубки с натристой:
известью, которое удалено от колбы, помещают немного хлористого кальция для
задерживания воды, образующейся при реакции углекислоты с натристой
известью. Трубки, назначенные для поглощения углекислоты, взвешиваются до
и после анализа. Прибыль в весе покажет количество углекислоты, выделенной
из углекислых солей. Для полного вытеснения углекислоты из колбы
необходимо к концу анализа пропускать [протягивать] чрез прибор помощью
аспиратора [аспиратором] долгое время ток воздуха, лишенного углекислоты.
Принцип, лежащий в основе определения гумуса, состоит в том, что углерод
последнего переводится в углекислоту и количество ее определяется. При этом
принимают на основании среднего состава гумуса, что содержание в нем
углерода равно 58%. Количество гумуса (х) находят, следовательно, из пропорции
χ : а (вес найденного углерода) = 100:58, т. е. множат найденный вес углерода
на 1,724. Существуют два способа окисления гумуса—мокрым и сухим путем.
Первый предложен Кнопом и состоит в том, что берут 5 г воздушно-сухой
почвы, помещают в колбу и окисляют хромовым ангидридом или, как поступают
обыкновенно, серной кислотой и двухромокалиевой солью (К2Сг207);
хромовый ангидрид, выделяющийся в последнем случае, окисляет углерод гумуса
в углекислоту, которую высушивают подобно тому, как описано выше при
определении углекислоты (в приборе на фиг. 6). Этот способ требует
первоначального отделения углекислоты из углекислых солей почвы, почему к почве,,
помещенной в колбу, приливают сначала серной кислоты; когда выделение
углекислоты окончено и она вытеснена из колбы струей воздуха (лишенного·
С02), колбу соединяют с приборами для осушения и поглощения; затем
всыпают в нее двухромовокислый калий и нагревают на водяной бане; по
окончании выделения углекислоты чрез прибор протягивают посредством
аспиратора долгое время струю воздуха (без С02).
Исследованиями Варингтона и Пика, а также Логеса, доказано, что при
определении углерода в почвах с окислением хромовой кислотой по способу
Кнопа получаются неудовлетворительные результаты. Если при выполнении
этого способа держаться, как это теперь принято, тех предписаний, которые даны
Вольфом**, то углерода получается менее, чем при сравнительных опытах
определения углерода путем элементарного органического анализа. Дефицит
углерода вовсе не так мал, чтобы им можно было пренебрегать. Из анализов
Варингтона и Логеса***, а также моих, видно, что во многих случаях четвертая
часть всего углерода, заключающегося в почвах в виде гумуса, ускользает от
определения. Это зависит от того, что не весь углерод органических веществ
переводится хромовой кислотой при условиях опыта в углекислоту. Так,
например, найдено (Логес), что в окислительной смеси остается уксусная кислота, не
разрушаемая хромовой кислотой. Так как попытки применить к окислению
гумуса почв другие окислители, например, марганцевокалиевую соль, не
увенчались успехом, то остается только при данной цели обратиться к известным
приемам элементарного органического анализа.
Хотя органический анализ сжиганием в применении к почвам уже по
* Употреблением подобных холодильников достигается весьма совершенное сгущение
паров воды при кипячении смеси, из которой выделяется углекислота. При этом в приборы,
назначенные для высушивания и поглощения углекислоты, не попадает и следов соляной
кислоты.
** Руководство к сельскохозяйственным химическим исследованиям Вольфа. Русское
издание 1878 г., стр. 27.
*** Journ. of the chem. soc, 1880, 617, и Uers. stat., 1882, 230.

ЛЕКЦИИ ДЕСЯТАЯ И ОДИННАДЦАТАЯ
77
оамому существу дела является упрощенным, потому что в почвах определяется
только углерод,"тем не менее его избегают, потому что требования этого метода
все-таки довольно велики и часто с трудом удовлетворяются средствами
агрономических лабораторий. Для органического анализа необходимы особые печи,
особое для них помещение, на каждое сжигание требуется значительное
количество газа и т. д. Если же войти в положение тех лабораторий, которые лишены
газа и в которых, следовательно, при органическом анализе приходится
прибегать к весьма тяжелой операции сжигания на углях, в либиховской печи, то,
оставляя даже в стороне другие причины, станет понятным, почему способ Кнопа,
в видах удобства, хотя и в ущерб истине, практикуется и до сего времени.
Предстояло, следовательно, решить вопрос: нельзя ли до такой степени
упростить определение углерода в почвах сжиганием, чтобы оно явилось
доступным для каждой лаборатории в той же мере, как и способ Кнопа. Что касается
до упрощения приемов нагревания, то опыты, произведенные мной в этом
направлении, показали, что для полного сжигания гумуса почв нет необходимости в
печах для органического анализа: для данной цели достаточно двух ламп
Берцелиуса, или двух газовых горелок, равняющихся по их нагревательной способности
лампам Берцелиуса*. Прибор, употребляемый мной для определения углерода
в почвах, составляется следующим образом. Берут тугоплавкую стеклянную
трубку длиной до 5 дециметров и такого диаметра, чтобы длинная платиновая
лодочка, могущая вместить до 5 г почвы, свободно входила в трубку. В передний
конец трубки, между двумя асбестовыми пробками, помещают слой зернистой
или, еще лучше, чешуистой окиси меди (получаемой прокаливанием медных
листов на воздухе) длиной в 1 дециметр. Ту часть трубки, которая занята окисью
меди, обертывают снаружи один или два раза медной сеткой и закрепляют
последнюю медной проволокой. Трубке дают горизонтальное положение, укрепив
задний конец ее в зажиме тяжелого штатива на такой высоте, чтобы под трубку
могли быть подставлены лампы Берцелиуса или газовые горелки. Чтобы
придать трубке более устойчивое положение, весьма полезно подпереть чем-либо
самую переднюю часть ее, хотя бы стеклянной палочкой, расширенной
вилкообразно сверху и вставленной нижним концом в широкую пробку. Нижнюю, не
покрытую сеткой часть трубки помещают в жолоб, приготовленный из медной
же сетки и укрепленный вместе с трубкой в зажиме штатива. Переднюю часть
трубки соединяют с кали-аппаратом Гейслера, наполненным крепкой серной
кислотой, а аппарат этот—с двумя изогнутыми трубками, наполненными
натристой известью. Весьма полезно перед аппаратом Гейслера поместить маленькую
трубку с выдутым на ней шариком, назначенным для собирания воды. Конечно,
эту трубку с шариком можно вставить посредством пробки в переднюю часть
трубки для сжигания, но для того, чтобы облегчить собирание воды в шарике,
можно оттянуть передний конец трубки для сжигания, направив этот конец
несколько вниз и соединив его посредством каучука с трубкой, на которой выдут
шарик. Задний конец трубки для сжигания назначен для вдвигания в нее лодочки
с почвой и затем—для пропускания в трубку кислорода или воздуха, лишенного
углекислоты. Поэтому он закрывается пробкой с вставленной в нее трубкой,
которая соединяется посредством каучука с прибором, наполненным натристой
известью. Для наблюдения за током воздуха* или кислорода из газометра
полезно вставить между трубкой для сжигания и прибором с натристой
известью маленький кали-аппарат Гейслера, наполненный крепким раствором
едкого кали.
Самый анализ ведут следующим образом. В платиновой лодочке
отвешивают почву, в воздушно-сухом состоянии, в количестве от 2 до 5 г, смотря по
* Весьма удобными оказались при анализе лампы Берцелиуса не с круглой, а овально-
удлиненной светильней [горелкой], допускающей более равномерное нагревание трубки.

78
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
наружным признакам почвы, заставляющим предполагать в ней большее или
меньшее содержание гумуса. Лодочку вдвигают в трубку до асбестовой пробки
и пламенем одной лампы прокаливают слой окиси меди, пропуская чрез трубку
струю кислорода или воздуха, лишенных углекислоты, и соединив переднюю
часть трубки с прибором Гейслера, наполненным серной кислотой. Затем
взвешивают две изогнутые трубки с натристой известью, во втором колене которых,
в верхней части, помещено несколько хлористого кальция и которые заткнуты
каучуковыми пробками с проходящими чрез них согнутыми трубками.
Соединив трубки, наполненные натристой известью, с прибором Гейслера, приступают
к сожжению органического вещества почвы. Сожжение лучше всего вести в струе
кислорода, но можно ограничиться и воздухом; только в последнем случае
анализ длится несколько долее—около полутора часов вместо одного часа.
Продолжая нагревать большим пламенем одной лампы слой окиси меди,
приступают к нагреванию передней части лодочки [с] помощью второй лампы,—
конечно, при постоянном пропускании кислорода или воздуха. Вначале надо
нагревать лодочку весьма слабо, и этот первый период слабого нагревания
должен длиться тем долее, чем более почва содержит гумуса. В это время из
почвы выделяется главным образом вода, которая и скопляется мало-помалу
в шарике перед прибором Гейслера. Часто замечается также скопление мелких
капелек воды в задней части трубки за лодочкой. Эту воду легко прогнать
струей кислорода в переднюю часть трубки, если слабо подогревать маленькой
спиртовой лампой то место, где вода скопилась. К концу этого периода
начинают развиваться летучие продукты разложения гумуса. По прошествии
четверти часа или двадцати минут слабого нагревания пламя постепенно
увеличивают и, наконец, приблизительно через полчаса от начала сжигания, доводят
его до такой величины, что оно охватывает трубку. Тогда трубку покрывают
сверху медной сеткой, в форме обращенного жолоба, и, не уменьшая пламени,
передвигают лампу мало-помалу к задней части лодочки, по мере того как
гумус выгорает. За выгоранием гумуса легко следить по изменению цвета
почвы. К концу анализа, когда трубки с натристой известью совершенно
охладились, пропускают чрез весь прибор струю воздуха как для вытеснения
оставшейся от сожжения углекислоты, так и для удаления кислорода из
трубок с натристой известью.
Удача анализа зависит главным образом от первого периода слабого
нагревания. Если этотшериод был выдержан с надлежащим терпением, так что
развитие продуктов разложения гумуса шло мало-помалу и они успевали окисляться
окисью меди, то, несмотря на малый слой окиси меди, серная кислота в приборе
Гейслера остается вполне бесцветной и вода в шарике не заключает и следов
органических соединений. После окончания одного анализа можно, взвесив
трубки с натристой известью, тотчас начинать другой, не прокаливая уже
предварительно окиси меди. Вынутую из трубки платиновую лодочку с прокаленной
почвой, в которой нельзя заметить никаких следов угля, полезно взвесить.
Убыль в весе лодочки с почвой, за вычетом гигроскопической воды взятой почвы,
покажет, приблизительно, общую потерю веса при прокаливании. Ниже будет
сказано более подробно о тех изменениях, которые происходят в почве при
выжигании из нее органического вещества по приведенному способу.
Раз устроенная и укрепленная в штативе трубка для сжигания может
служить весьма долгое время. Мной произведено, например, более сорока анализов
с одной и той же трубкой. Серную кислоту в приборе Гейслера надо менять
через три или четыре анализа. Назначение серной кислоты состоит не только
в высушивании углекислоты и кислорода или воздуха перед вступлением их
в приборы с натристой известью, но и для удержания окислов азота,
образующихся при сжигании из азотистых веществ почвы. Употребление серной кислоты
для этой цели было рекомендовано Варингтоном. Послужившая при анализе

ЛЕКЦИИ ДЕСЯТАЯ И ОДИННАДЦАТАЯ
79
серная кислота при действии на нее сернокислого дифениламина окрашивается
в густой синий цвет. Чтобы испытать, не отдает ли она окислов азота
пропускаемым чрез нее газам, я взял прибор Гейслера с серной кислотой, служившей
уже для четырех анализов, и в прсдолжение часа пропускал чрез нее воздух,
лишенный углекислоты, который затем проходил чрез взвешенную трубку с нат-
ристой известью: привеса не оказалось. Следовательно, то небольшое
количество окислов азота, которое образуется при сжигании указанных навесок почв,
вполне задерживается серной кислотой.
Надо, впрочем, заметить, что полученные методом сжигания
непосредственные данные о содержании углерода в почвах не могут быть приняты безусловно,
потому что, быть может, не вся углекислота, поглощенная при анализе натристой
известью, произошла на счет углерода органических веществ почвы. Часть ее
могла выделиться из углекислых солей почвы, при прокаливании последней.
С другой стороны, часть углекислоты, происшедшей при сжигании солей
органических кислот, могла остаться в лодочке в виде углекислых солей. Надо,
следовательно, во-первых, определить количество углекислоты углекислых
солей, взятой для анализа почвы, а во-вторых,—количество углекислоты,
заключающееся в том прокаленном остатке почвы, который получается после
анализа. Если обозначить углекислоту, полученную при сжигании и
поглощенную натристой известью чрез С, улекислоту почвы чрез а, а углекислоту
прокаленного остатка в лодочке после анализа чрез 6, то С—а-\-Ъ даст то количество
углекислоты, которое произошло от органических веществ почвы.
В следующей таблице я привожу: 1) процентное содержание углекислоты
в черноземах, лишенных гигроскопической воды; 2) содержание углекислоты
в остатках после анализа, выраженное, впрочем, для сравнения не в процентах
самих остатков, а в процентах от тех весовых количеств высушенных почв,
которые дали начало этим остаткам; 3) разность между двумя найденными
процентными количествами углекислоты для каждой почвы до и после сожжения
и 4) отвечающие найденным разностям количества углерода в процентах, на
которые должны быть исправлены непосредственно полученные результаты,
приведенные в пятом столбце.
№№
черноземов
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
Содержание
углекислоты
в процентах
высушенной
почвы до
анализа
0,066%
0,036
0,056
0,025
0,053
0,129
0,038
0,045
1,299
Содершание
углекислоты
в остатках
от анализа,
выраженное
в процентах
высушенной
почвы
0,205%
0,040
0.Д67
0,080
0,245
0,279
0,081
0,067
1,397
Разность
мешду
числами
первого
и второго
столбца
0,139%
0,004
0,111
0,055
0,992
0,150
0,043
0,022
0,098
Отвечающее
разности процентное
по отношению jk
высушенной почве
количество
углерода, которое
должно быть
прибавлено к
процентному
количеству углерода,
найденному при
анализе
0,037%
0,001
0,030
0,015
0,052
0,040
0,011
0,006
0,026

Непосредственно
найденные
количества
углерода
при
анализе
5,07%
1,76
3,43
1,14
4,74
7,32
5,52
2,11
1,73
Из таблицы легко усмотреть, что количества углерода, собранные в
предпоследнем столбце и, выраженные прямо в процентах, которые должно прибавить
к процентным числам, приведенным· при анализах черноземов, настолько малы,.

80
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
что ими можно пренебречь: они не превышают сотых долей процента.
Достойным внимания являлось то обстоятельство, что всегда остаток после анализа
содержал более углекислоты, чем та почва, из которой он произошел. Можно
было предположить, что при тех условиях нагревания при анализе, которые мной
предложены, углекислые соли почв (углекислая известь) не разлагаются.
Довольно ясный намек на это дал валахский чернозем (IX), содержащий
сравнительно с другими исследованными черноземами более значительное количество
углекислоты. В остатке после сжигания этого чернозема все-таки получалась
как и в других случаях, некоторая прибыль углекислоты, составляющая,
впрочем, незначительную долю всей углекислоты прокаленного остатка. Для
окончательного решения вопроса о том, разлагается ли углекислая известь при
сжигании органических веществ почвы по моему способу, я взял бессарабский
чернозем (I), отвешенное количество его смешал с толченым мелом и подверг
сжиганию для определения углерода. Взято было 2,2165 г=2,117 г в высушенном
состоянии, в лодочку было прибавлено 0,53 г толченого мела. Получено 0,396 г
СОа, или 5,10% С, т. е. то же количество углерода, которое получается из
данного чернозема и без прибавления к нему углекислой извести, из чего следует,
что последняя, при выжигании органического вещества почв, по моему способу'
не разлагается. Наконец, был сделан такой опыт: приготовленная осаждением'
вполне чистая углекислая известь была в количестве 1,156 г помещена в лодочку
и подвергнута прокаливанию в струе кислорода, в приборе для сжигания, в
продолжение одного часа так, чтобы пламя лампы Берцелиуса обнимало с двух
сторон то место трубки, где была помещена лодочка, т. е. при тех же условиях, при
которых производится выжигание органического вещества почв. Прибыль в весе
трубки с натристой известью оказалась после опыта равной только 0,001 г.
Из приведенного следует, что в остатках почв.после выжигания из них
органического вещества, по моему способу, остается как углекислая известь, бывшая
в почвах до сжигания, так и вновь образовавшаяся во время сжигания.
Количество вновь образовавшихся углекислых солей при выжигании из
почвы органического вещества, как видно из таблицы, весьма невелико. Эти
углекислые соли образуются главным образом из солей органических кислот
заключающихся в почве, т. е. из гуминовокислой извести и т. п. Надо заметить
что, кроме происхождения углекислых солей из солей органических кислот,
есть вероятность образования их при выжигании гумуса почв из так называемых
зольных частей гумуса, если в них преобладают основания над кислотами;
известно, что гумус черноземов богат зольными составными частями.
Как бы то ни было, но тот факт, что углекислые соли почв не разлагаются
при методе анализа, рекомендуемом мной, делает излишним предварительную
обработку почв кислотами, именно серной кислотой, что практикуется при
•способе Кнопа, сернистой кислотой, как рекомендует Варингтон, фосфорной
кислотой (Логес) или соляной кислотой (Вертело). Обработка почв кислотами перед
сжиганием является операцией, удлиняющей анализ и влияющей на его
точность, если не прибегать к помощи чашек Гофмейстера, раздробляемых вместе
с почвой, подвергнутой в них действию кислот. Опыты, сделанные мной еще
в начале работы над сжиганием черноземов, в томчислеивалахского, после
предварительной обработки их сернистой и фосфорной кислотами, показали, что эта
обработка не влияет на результат анализа.
Взвешивание после анализа платиновой лодочки с прокаленной в струе
кислорода или воздуха почвой доставляет данные как для определения общей
потери веса почвы при прокаливании, так и для вычисления химически
связанной воды почвы, потому что количество гумуса в почве вычисляется, как
известно, по найденному в ней углероду. Но тут я должен заметить, что общая
потеря в весе почвы при прокаливании, найденная указанным путем, часто
несколько менее истинной. Это зависит от того, что при вышеприведенных условиях

ЛЕКЦИИ ДЕСЯТАЯ И ОДИННАДЦАТАЯ
81
анализа из почвы может не выделиться вся химически связанная вода, хотя
органическое вещество выгорит сполна. Впрочем, разность здесь с результатами
обычного способа определения общей потери веса почв при прокаливании
не особенно велика. Несколько опытов, сделанных мной в этом направлении,
показали, что общая потеря в весе почв при прокаливании, определенная
непосредственным взвешиванием лодочек с остатками анализа, в крайних случаях
на полпроцента менее истинной, но часто весьма близка к последней19.
Связанный азот в почвах находится, как известно, в виде: 1) азота
растительных остатков, 2) азота нитратов и 3) азота аммиачных солей. При анализе
определяют сначала общее содержание в почве азота, затем—количество азота
нитратов и аммиачных солей; вычитая сумму азота, полученную при двух
последних определениях, из первой, находят по разности азот растительных остатков.
Для определения в, почве общего содержания азота употребляют [применяют]
способ Кьельдаля*, сущность которого состоит в том, что содержащее азот
органическое вещество, в данном случае почву, в которой заключается
органическое вещество, содержащее N, нагревают с крепкой серной кислотой до
начинающегося кипения ее, причем весь азот переходит в аммиак и, соединяясь
•с избытком кислоты, дает серноаммиачную соль; когда весь азот перешел в
аммиак, жидкость, разбавленную водой, перегоняют с едким натром и
отгоняющийся водный аммиак собирают в известный объем титрованной серной
кислоты, избыток которой определяют затем титрованием щелочью; отсюда узнается
количество связанной серной кислоты, а следовательно, и азот аммиака.
Доказано, что если при этом присутствуют малые количества нитратов, то они
переходят в аммиак, а так как в почве количество нитратов обыкновенно не бывает
значительным, то способ Кьельдаля можно смело употреблять при
определении общего количества связанного азота в почвах. Понятно, что при этом, вместе
с образовавшимся при анализе аммиаком из органических остатков и нитратов
получится и аммиак, бывший в виде солей в почве. Для анализа достаточно взять
навеску около 10 г почвы и нагревать это количество с 30 куб. см крепкой
серной кислоты. В случае весьма низкого содержания азота в почвах можно брать
навеску в 100 г или даже более и вести нагревание с серной кислотой в
платиновой чашке, прикрыв ее обращенной воронкой.
Определение аммиака в почве, простое по принципу, потому что основано на
разложении аммиачных солей помощью оснований [основаниями], тем не менее,
представляет значительные затруднения по двум причинам. Во-первых, потому,
что аммиачных солей в почвах весьма мало, а во-вторых, вследствие
присутствия в почвах органических содержащих азот веществ, которые при действии
оснований тоже частью разлагаются, выделяя малые количества аммиака. С
особенной легкостью подобному разложению подвергаются амиды кислот, присутствие
которых в почвах, по последним исследованиям, является весьма вероятным.
Есть основания, впрочем, для предположения, что роль амидов в питании
растений, вследствие легкости их разложения, весьма близка к роли аммиака, так что
вопрос об отделении готового аммиака от амидов имеет более аналитический,
чем агрономический характер. ,Во всяком случае выделение аммиака
перегонкой при действии на почву растворов едкого кали или едкого натра не может
быть применено, потому что разложение при этом коснется и веществ, с трудом
образующих аммиак. Равным образом действие крепких растворов едких
щелочей на почву при обыкновенной температуре под стеклянным колоколом, под
который ставится и титрованная серная кислота, назначенная для поглощения
аммиака, дает неточные результаты. Употребляются же для указанной цели
следующие два способа: 1. Способ Буссенго: 200 г почвы и 500 куб. см воды
* Подробности о способе Кьельдаля приведены в лекции об анализе растительного
Kopvra.
^> Двадцать лекции

82 ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ химии
Таб
показывающая вес одного куб. сантиметра арота в миллиграммах при давлении
Темп,
по С
10°
11°
12°
13°
14°'
15°
16° I
17°·
18°
19°
20°
21°
22°
23°
24°
25°
730
1,14975
1,14417
1,13960
1,13454
1,12942
1,12426
1,11908
1,11384
1,10854
1,10320
1,09786
1,09243
1,08696
1,08141
1,07581
1,07013
730
732
1,15294
1,14789
1,14277
1,13769
1,13257
1,12739
1,12220
1,11695
1,11165
1,10629
1,10094
1,09550
1,09002
1,08446
1,07885
1,07316
732
734
1,15613
1,15107
1,14593)
1,14085 1
1,13572
1,13053
1,12533
1,12006
1,11475
1,10938
1,10402
1,09857
1,09308
1,08751
1,08189
1,07619
734
736
1,15932
1,15424
1,14910
1,14401
1,13886
1,13366
1,12845
1,12317
1,11785
1,11248
1,10710
1,10165
1,09614
1,09056
1,08493
0,07922
736
738 1
1,16251
1,15742
1,15227
1,14716
1,14201
1,13680
1,13158
1,12629
1,12095
1,11557
1,11018
1,10472
1,09921
1,09361
1,08796
1,08225
738
740
1,16570
1,16060
1,15543
1,15032
1,14515
1,13993
1,13470
1,12940
1,12405
1,11866
1,11327
1,10779
1,10227
1,09666
1,09100
1,08528
740
742
1,16889
1,16378
1,15860
1,15348
1,14S30
1,14305
1,13782
1,13251
1,12715
1,12175
1,11635
1,11086
1,10533
1,09971
1,09404
1,08331
742
744
1,27208
1,16696
1,16177
1,15663
1,15145
1,14620
1,14095
1,13562
1,13025
1,12484
1,11943
1,11393
1,10839
1,10276
1,09708
1,09134
744
746
1,17527
1,17014
1,16493
1,15979
1,15459
1,14933
1,14407
1,13873
1,13335
1,12794
1,12251
1,11700
1,11145
5,10581
1,10012
1,09437
746
748
1,17846
1,17332
1,16810
1,16295
1,15774
1,15247
1,14720
1,14185
1,13645
1,13103
1,12559
1,12007
1,11451
1,10886
1,10316
1,09740
748
Давление-
помещают в колбу, прибавляют 5 г свежепрокаленной магнезии и отгоняют
водный аммиак в титрованную серную кислоту; магнезия здесь берется потому, что
аммиачные соли ею разлагаются, на органические же вещества почвы,
содержащие азот, она оказывает лишь весьма слабое действие. 2. Принцип другогог
более точного способа принадлежит Шлезингу и состоит в предварительном
извлечении из почвы аммиака помощью кислот [кислотой], а затем в разложении
полученного раствора едкими щелочами. В литровую колбу помещают такой вес
почвы, чтобы количество в ней сухой почвы равнялось 100 г. Почву обливают 100
куб. см дестиллированной воды и приливают к смеси из бюретки крепкой
соляной кислоты до тех пор, пока не перестанет выделяться углекислота и пока
жидкость не будет заключать избыток соляной кислоты. Затем в колбу
приливают столько воды, чтобы общее количество жидкости в колбе равнялось 400 куб.
см. Закрыв колбу пробкой, смесь взбалтывают, дают отстояться, отцеживают
чрез сухой фильтр 200 куб. см и перегоняют полученный раствор с избытком
едкого натра, собирая аммиак в титрованную серную кислоту. При этом способе
также нельзя избежать перехода в раствор амидов*, потому лучше употреблять
при отгонке аммиака из кислого раствора магнезию, а не едкий натр.
Для определения нитратов их извлекают из почвы водой; так как азотная
кислота почвой не поглощается, то в водной вытяжке будут все азотнокислые-
соли почвы. Для избежаний [чтобы избежать] долгих промываний поступают
следующим образом: берут такое количество воздушно-сухой почвы, чтобы в нем
заключался 1кг сухой почвы, и приливают в колбу такой объем воды, чтобы
общий объем ее был равен двум литрам. Смесь взбалтывают, дают отстояться,
сливают один литр жидкости через сухой фильтр, выпаривают до малого объема,
прибавив одну, две капли раствора углекислого натра, а затем определяют
азотную кислоту по способу Тиманна.
Количество хлора определяют тоже в водной вытяжке почв,
приготовленной так же, как для определения азотной кислоты. Если в полученной водной
вытяжке заключаются заметные количества серной кислоты, то она должна быть
* Ср. Loges. — Versuchsstationen, XXXII, 201, и Berthelot et Andr<e.— С. R.,
GUI, 1101.

ЛЕКЦИИ ДЕСЯТАЯ И ОДИННАДЦАТАЯ 83
лица ι
от 7SO до 770 мм ртутного столба и при температуре от 10 до 25° С
750
1,18165
1,17650
1,17127
1,16611
1,16088
1,15560
1,15032
1,14496
1,13955
1,13412
1,12867
1,12314
1,11757
1,11191
1,10620
1,10043
750
752
1,18484
1,17168
1,17444
1,16926
1,16403
1,15873
1,15344
1,14807
1,14266
1,13721
1,13175
1,12621
1,12063
1,11496
1,10924
1,10346
752
754
1,18803
1,18286
1,17760
1,17242
1,16718
1,16187
1,15657
1,15118
1,14576
1,14030
1,13483
1,12928
1,12369
1,11801
1,11228
1,10649
754
756
1,19122
1,18603
1,18077
1,17558
1,17032
1,16500
1,15969
1,15429
1,14886
1,14340
1,13791
1,13236
1,12675
1,12106
1,11532
1,10952
756
758
1,19441
1,18921
1,18394
1,17873
1,17347
1,16814
1,16282
1,15741
1,15196
1,14649
1,14099
1,13543
1,12982
1,12411
1,11835
1,11255
758
760
1,19760
1,19239
1,18710
1,18189
1,17661
1,17127
1,16594
1,16052
1,15506
1,14958
1,14408
1,13850
1,13288
1,12716
1,12139
1,11558
760
762
1,20079
1,19557
1,19027
1,18505
1,17966
1,17440
1,16906
1,16363
1,15816
1,15267
1,14716
1,14157
1,13594
1,13021
1,12443
1,11861
762
764
1,20398
1,19875
1,19344
1,18820
1,18291
1,17754
1,17219
1,16674
1,16126
1,15576
1,15024
1,14464
1,13900
1,133 Ή
1,12747
1,12164
764
766
1,20717
1,20193
1,19660
1,19136
1,18605
1,18067
1,17531
1,16985
1,16436
1,15886
1,153315
1,14771
1,14206
1,14631
1,13051
1,12467
766
768
1,21036
1,20511
1,19977
1,19452
1,18920
1,18381
1,17844
1,17297
1,16746
1,16195
1,15640
1,15078
1,14512
1,13936
1,13355
1,12770
768
770
1,12355
1,20829
1,20294
1,19768
1,19234
1,18694
1,18156
1,17608'
1,17056
1,16504
1,15948
1,15385
1,14818
1,14241
1,13659
1,13073
770
Темп,
по С
10°
11°
12°
13°
14°
15°
16°
17°
18°
19°
20°
21°
22*
23d
24°
25°
в миллиметрах
предварительно выделена раствором азотнокислого барита. Хлор определяют
в вытяжке, несколько сгущенной выпариванием, в виде хлористого Серебра.
Определение хлора может указать на причину неплодородия почвы, потому что
присутствие в почве хлористого натрия в количестве,
превышающем0,1%,вредно действует на растительность.
Определение закиси железа является часто весьма важным в практическом
отношении, так как присутствие ее оказывает вредное влияние на растение.
В почвах может находиться сернокислая закись железа, происшедшая
вследствие окисления железного колчедана. Качественное открытие закиси железа,
например, в торфянистых почвах, производится в водной вытяжке помощью
раствора [раствором] железосинеродистого калия и узнается по синему
окрашиванию жидкости. Для количественного определения закиси железа приготовляют
солянокислую вытяжку из почвы (100 г), но устраняют при этом доступ воздуха,
для чего к почве, помещенной в колбу, прибавляют несколько кусков мрамора,
приливают соляной кислоты и колбу затыкают пробкой со вставленной в нее
длинной стеклянной трубкой; развивающаяся при этом углекислота вытесняет
воздух из колбы, и растворение закиси железа происходит в атмосфере
углекислоты. Затем раствор, не выливая из колбы, усредняют содой, нагревают до
кипения, приливают уксуснокислого натра для осаждения окиси железа, и
быстро отцежиьают горячий раствор чрез плоеный фильтр; в фильтрате окисляют
закись железа соляной кислотой и бертолетовой солью и осаждают полученную
окись железа уксуснокислым натром. Осадок промывают, прокаливают
(органические вещества не были предварительно выделены), растворяют осадок
в серной кислоте и снова восстановляют окись в закись, которую и определяют
титрованием минеральным хамелеоном.
Определение серы* в почвах представляет значение по отношению открытия
в них сернистых металлов, из которых некоторые (например, сернистый
кальций) действуют вредно на растительность, а другие (например, сернистое железо),
окисляясь, дают вредно действующие соединения* В случае присутствия сер-
* В издании 1889 г. не подчеркнуто.— Ред.
6* '

Si
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
иистых металлов почва, после прокаливания при доступе воздуха, покажет
большее содержание серной кислоты, чем до прокаливания. Для определения серы
25 г почвы обливают в платиновой чашке крепким раствором азотнокислого кали
и углекислого кали, высушивают и прокаливают. Затем массу обрабатывают при
кипячении слабой соляной кислотой, прибавив немного азотной кислоты, и в ра-
ртворе определяют серную кислоту хлористым барием. Из полученного
количества Серной кислоты вычитают найденную в солянокислой вытяжке почвы,
сделав, конечно, расчет на 25 г почвы. Разность будет отвечать сере сернистых
металлов и органических соединений.
Что касается до способа представления результатов анализа, то всегда
найденное количество оснований и кислот выражается в форме безводных
окислов или элементов (например, CaO, Na20, Р205, G1 и т. п.) и
приводится отдельно, потому что группировка их в соли заключает много
произвольного.
Конечно, определение не всех Приведенных веществ одинаково важно для
суждения о почве. Так, например, определение окиси железа, марганца и
некоторых других представляет в большинстве случаев лишь второстепенный
интерес. Важнейшими определениями при анализе почв являются определения
фосфорной кислоты, гумуса, химически связанной воды, связанного азота,
общего количества веществ, переходящих в раствор при действии соляной кис-
лоты.Перечисленные определения или касаются веществ, обыкновенно
встречающихся в почвах лишь в малых количествах, как,например, фосфорная кислота*,
или указывают на степень выветрелости почвы и на большее или меньшее
присутствие в ней таких веществ, которые способствуют выветриванию почвы
и имеют косвенное значение для питания растений. К этим определениям слег
дует присоединить еще определение поглотительной способности почв, которая,
как мы видели, стоит в прямом отношении с количеством соединений,
образующихся в почве при выветривании. При этом для определения поглощения
следует выбрать такую соль, основание которой находится в почвах в малом
количестве; в противном случае почва может показать малое поглощение только
потому, что она уже содержит много данного основания в поглощенном
состоянии.
Принимая это во внимание, лучше всего остановиться на исследовании
отношения почв к аммиаку аммиачных солей, например, нашатыря, потому что
в почвах заключаются весьма малые количества аммиака; к тому же
определение аммиака в растворах, к чему приходится прибегать при определении
поглотительной способности почв, несравненно удобнее, чем определение, например,
калия. Кноп, в лаборатории которого было произведено много определений
поглотительной способности почв, рекомендует употреблять для этого нашатырь
(NH4C1). Им же дан весьма удобный способ определения аммиака посредством
* Что касается до роли химического анализа в вопросах практического земледелия,
то в некоторых случаях результаты анализа прямо могут дать указания относительно тех
мер, которые должны быть приняты; в других же, более частых случаях анализ почвы
имеет только консультативное значение. Так, например, если почва оказывается
неплодородной и анализ открывает в ней присутствие со лей закиси железа, то этим определяются
и меры, которые должны быть приняты: известкование почвы для выделения закиси железа,
усиленная аэрация почвы. Но если анализ показывает лишь сравнительно с другими почвами
малое содержание в исследуемой почве какого-либо вещества, например, фосфорной кислоты
или азота, то это можно только принять во внимание, но не в исключительное руководство к
тому, каким туком удобрять почву. Тут вопрос лучше всего решается сельскохозяйственными
опытами, и надо иметь в виду, что различные растения обладают различной способностью
к утилизированию [усвоению] веществ из одной и той же почвы. К тому же всегда крайне
рискованно делать заключения из данных анализа на содержание в больших площадях земли
той или другой составной части почвы. Неизбежные ошибки и неточности анализа, при
перечислении результатов определения, например, на десятину [гектар], могут дать повод
к большим неточностям.

ЛЕКЦИИ ДЕСЯТАЯ И ОДИННАДЦАТАЯ
85
бромноватисто-натриевой соли (NaBrO);
последняя реагирует с аммиаком по
следующему уравнению:
2NH4G1 + 3NaBrO = 3NaBr + 3H20 +
+ Na + 2HC1.
Весь азот аммиака получается,
следовательно, в газообразном состоянии.
Объем выделившегося азота измеряют и от
объема переходят к весу азота. Реакцию
производят в особом приборе (фиг^ 7),
носящем название азотометра.
Фиг. 7.
Кноп предлагает брать раствор
нашатыря, заключающий в 208 куб. см 1г
хлористого аммония; при разложении такого
раствора бромноватисто-натриевой солью,
из каждого кубического сантиметра
раствора выделяется 1 куб. см азота при 0°
и 760 мм давления. Берут 100 куб. см
этого раствора нашатыря и смешивают
с 50 г воздушно-сухой почвы, просеянной
через сито с отверстиями в г/2 мм и, часто
взбалтывая, оставляют на 48 часов.
Можно брать также 100 г почвы и 200 куб. см
раствора нашатыря. К смеси Кноп
рекомендует прибавлять 5—10 г отмученного
порошка мела для нейтрализования
соляной кислоты, но, повидимому, это не
имеет существенного значения; затем
отлеживают часть жидкости чрез сухой
фильтр, берут пипеткой 20 или 40 куб.
см, выпаривают, прибавив каплю соля-
5Ϊ$
С)
£
•О
<=5
§
ξ
3
δ
со
С)
с
<3
X
S
IS
J*
§·
S*
<Ъ
>3
<3
5
££
л
δ
з
CD
a
a-
g
CO
JS
Λ
о
Λ
Χ
«
а.
g
5>
S
ас
<з
^
«30
β
δ
о
со
α
J
to
vo
о
es
с
=r
£
«
«to
s
со
α
sc
о
S
Ϊ2
s
55
β
Й
О
й\
vo
CJ
°
do
5»
О
«
g
о
vo
о
«о
о
ГО ι
Ю 1
оо
CN
^
Ю
oso
Η
оо
"^
ооо
Η
СО
^
Г-О
Η
со
**
«оо
","н
„-ч
*■*
Ю о
н
00
со
<*о
Η
о
со
~
coo
—<
со
со
(NO
-л
^_,
со
НО
■"*
со
(N
оо
Η
со
<N
OSO
со
о*
ооо
ЦП»
<N
t-o
оо
Η
ί ссо
СО
""",
юо
со
-to
"■*
ссо
оо
о
(NO
^
о
но
►*
> о
о о
Э н
Ч о
Зо
1 рс
и
CO
о
Он
V}*
ЦТ
о
OS^h
со
00
OS
ооо
со
СО
os
ϊ>ο
со
со
OS
CDO
со
^_,
OS
юо
со
ОО
оо
*#о
со
со
оо
~
соо
со
со
00
ο-ίο
СО
^_,
оо
нО
со
оо
1>
оо
со
СО
1>
OSO
(N
со
t>
ооо
<N
^н
г-
t^o
: (Ν
оо
СО
соо
(Ν
СО
СС
юс
__£!_
С"
СС
-#С
(Ν
СС
сое
<Ν
ОС
ιΓ
CiC
CN
СС
ιΓ
НС
Ι (Ν
й*
Й с
О t
ft s
. и <=
S*
31
3 с
1 PC
t
CO
1 in
| <=>T^
CO
■*■·"
Ю
ОЭН
ιΟ
CO
"^
СОН
in
CO
■^
t-H
»n
со
**
СОН
in
1 н"
-i*
1ПН
in
oo"
CO
<# Η
in
со
CO
·>
сон
in
CO
CO
OiH
in
н
CO
Ι ·4-««Γ^
in
oo
<N
0>H
Ю
CO
<N
OSH
vf
CO
<N
CO Η
1 *#
Ι —(
<N
Г-н
<y
00
cCh
**
CO
юн
} xt«
CO
1 **"*
•0»и
1 -»
СОн
"^
ОС
о
(Nh
I "*
<c
с
1 «.-г
> gi
) о с
' §g
' 1 s?
> ι e с
: SE
3 с
ί 1 PC
t
со
о
ΟΟί
OO
1 ~^
о
a»oi
ϊ>
со
σ>
ООН
t-
СО
CD
1>н
ί>
со
OS
сон
t-
"^
OS
юн
t»
со
оо
<3*н
t^
СО
оо
СОн
t^
со
оо
CNiH
t^
1 -*-1
оо
^.,^
1>
оо
1>
оо
t^
СО
*"■
05^ц
1 *°
со
1>
Ι ООН
| со
1 "^
t^
1 t**"^'
Ι со
1 °°
СС
СОН
1 со
1 «с
СС
1 Ю)н
1 со
} ее
| ее
**^н
1 со
1 ^
1 °
Ι СС
ю
ΟίΗ
1 со
1 «с
ю
1 -^-г"
1 СО
г, *
° с
» ВС
В t
3 с
1 рс
с
со
ю
o<n
о
! '^
^-.
ю
OS(N
OS
oo
"■*
OOCNi
I Ci
ι *°
I **
1>СЧ
OS
CO
1 **
cO<N
OS
—'
**
ю<>г
OS
CO
CO
-*ог
1 os
1 *°
CO
1 л
CO(N
ι °*
ί со
CO
1 (NCN)
I OS
1 "^
CO
H<N
J OS
1 °°
<N
0<N
1 да
CO
Oi
1 OS(>i
1 °°
I CO
<N
1 ooc>i
I °°
1 "^
Oi
ΪΧΝ
1 °°
Ι oo
1 CO(N
1 °°
Ι CO
ЮС4
Ι oo
I l CO
»*<N
1 oo
ι —.
COOi
I °°
1 °°
о
<N<N
1 со
1 «°
о
HCi
1 CO
-δ
• Ρ
R о
з ρ-·
3 о
1 С£
it

86
ДВАДйД^Ь ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
ной кислоты, почти досуха, смывают остаток 10 куб. см воды в одно
отделение стклянки (фиг. 7)*, разделенной пластинкой на две части, и помещают
в другое отделение 50 куб. см раствора NaBrO, который приготовляют,
растворяя 100 1г NaHO в 1 250 куб. см воды и прибавляя к раствору 25 куб. см брома.
Стклянку соединяют с прибором, погрузив ее в воду, и, вынув кран из
соединительной трубки, наблюдают, чтобы вода в приборе стояла на 0 деления и на
одинаковом уровне в обеих бюретках и чтобы это положение уровня оставалось
неизменным при соединении посредством крана стклянки с бюретками. Затем,
наклоняя осторожно стклянку, смешивают находящиеся в ней жидкости.
Азот, выделяясь, собирается в градуированной бюретке, вытесняемая им вода
собирается в другой бюретке, из которой ее спускают посредством
изображенного приспособления. Когда выделение газа прекратилось, стклянку сильно
встряхивают, повторяя это три раза через некоторые промежутки времени,
закрывая во время встряхивания кран соединительной трубки. Затем, приведя
воду к одному уровню, объем азота измеряют; он будет менее того, который
получился бы при разложении нашатыря, выше указанной крепости. Из
разности обрих объемов узнают количество кубических сантиметров азота, которое
в виде аммиака задержалось 50 г почвы из 100 куб. см раствора нашатыря.
Отсюда вычисляют, какое количество кубических сантиметров азота
задержалось бы 100 г цочвы из 200 куб. см раствора (если опыт не был произведен с этими
последними количествами), и этим числом выражают поглотительную способность
почвы. Например, если в таблицах Кнопа** поглотительная способность почвы
выражена числом 75 (чернозем), то это значит, что 100 г чернозема поглотили
из 200 куб. см раствора нашатыря с содержанием в нем 0,304 г ГШ3—0,114 г
ΝΗ3* т. е. 37,5*·%. Так как при описанном способе определения приходится иметь
дело с газами, то необходимо принять меры, чтобы температура газа во время
его измерения не менялась и была с точностью известна; поэтому как стклянку,
так и трубки окружают водой определенной и одинаковой температуры и к
измерении) газа приступают только тогда, когда он успеет принять температуру
окружающей его воды. При расчислении результатов опыта надо принять во
внимание, что'часть азота остается в растворе в той жидкости, откуда он
выделялся. Особыми опытами определено, сколько азота остается при этом в
растворе* Вприлагаемойтаблице приведены числа, выражающие число кубических
сантиметров а;зота, которое должно прибавить к непосредственно измеренному
объему газа. Другая таблица дает возможность без вычислений переходить к весу
азота от наблюденного объема этого газа20.
* В издании 1889 г —«фиг 9», явная опечатка —Ред
* Bonitirung der Ackererde.

ЛЕКЦИИ 12 и 13
ОБ УДОБРЕНИИ
В лекциях об удобрениях будет представлено не полное учение об
удобрении, но та его часть, которая тесно связана с химией, т. е. состав
удобрений, химические процессы, происходящие при их приготовлении
ж хранении, химические процессы, происходящие при действиии удобрений
на почву, насколько это окажется нужным после изложения реакций,
происходящих в почве, и анализ удобрений.
Если растения истлевают на месте своего роста, то верхние слои почвы
обогащаются органическими и минеральными составными частями: ρ астения >
проникая в нижние слои почвы корнями, извлекают оттуда минеральные соли
ж поднимают их в надземные органы. При таких условиях перешедшие из почвы
в растение минеральные вещества возвращаются в почву же. Но при отчуждении
ткатвы с поля легко может произойти обеднение почвы одной или несколькими
•составными частями; является необходимость возмещения последних для
поднятия урожаев, и этого достигают внесением в нее удобрений.
Удобрениями называются не только вещества, служащие для непосредст-»
венного питания растений, но также и те, которые переводят в удобоусвояемое
состояние присутствующие уже в почве соединения или улучшают физические
свойства почвы. Отсюда общее определение удобрений будет такое: удобрения
«суть вещества, вносимые в почву с целью повышения урожая. Удобрения делятся
на прямые или возмещающие (непосредственно действующие) и удобрения
непрямые (косвенно действующие). Впрочем, резкого различия между ними нет·
Так, например, чилийская селитра будет и прямым и косвенным удобрением. Она
доставляет растениям азот и вызывает в почве реакции обмена, переводя в
раствор основания, бывшие в нерастворимом состоянии. Роль некоторых
удобрений, впрочем, не исчерпывается указанными сторонами действия; такие
удобрения, как навоз, человеческие извержения и т. п., содержащие много
органического вещества, являются не только возмещающими удобрениями, но и
улучшающими физические свойства почвы. Эту сторону действия удобрений мы,
впрочем, рассматривать не будем, потому что она должна быть разобрана в курсе
земледелия; равным образом не будем рассматривать и косвенно действующих
удобрений, потому что теория их действия ясна из учения о поглотительной
^способности почв, уже изложенной, а приготовление и анализ таких удобрений,
как гипс, известь и другие, не представляет никаких особенностей. Остается,
«следовательно, сосредоточиться на прямых удобрениях и обратить внимание
на их возмещающее действие.
Для того, чтобы указать, какие удобрения будут рассмотрены, надо решить,
какие из важных питательные веществ [элементов пищи] в почве находятся в
малых количествах и возмещение которых при отчуждении урожаев для почвы
наиболее необходимо. Здесь на первом плане стоит фосфорная кислота, находя*
щаяся в почве в крайне малых количествах, — чаще в сотых, чем в десятых долях
процента,—затем азот и, наконец, кали. Хотя последнее ж заключается часто в
почвах в значительных количествах, но большей частью в неудобоусвояемой
форме—в виде обломков горных пород, только мало-помалу выветривающихся.
Равным образом связанный азот гумуса медленно превращается в аммиак и
нитраты. Извержения животных, рядом с перечисленными веществами, заключают
и другие, нужные для питания растений; поэтому они представляют полные удоб^-

88
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
рения и противополагаются вспомогательным удобрениям, большей частью
минеральным, например, фосфатам, селитре, серноаммиачной соли и т. п. Чтобы
покончить с общими замечаниями относительно удобрений, приведем еще некоторые
соображения, касающиеся этого вопроса.
По учению Либиха, почве, для поддержания ее плодородия, должно
возвращать все отнятое. На это положение, при всей его бесспорности, можно
заметить, что успех урожая зависит не только от возвращения почве веществу
отчужденных от нее предшествующими жатвами, но и от наличности многих
условий, часть которых находится в нашем распоряжении. На то из условий,
которое находится в minimum е, и должно быть обращено внимание; это
условие следует усилить, чтобы беспрепятственно, в полной мере, воспользоваться
другими. Если неурожай зависит от истощения почвы одной или несколькими
составными частями, прочие же условия для урожаев благоприятны, то, конечно,
возвращение почве отнятого будет полезно, хотя и здесь надо еще принять во
внимание различную способность растений к использованию питательного
[пищевого] запаса почвы; понижение урожая данного растения вследствие малого
количества в почве какого-либо вещества не означает еще, что и другие растения
будут страдать от того же. Но если почва обладает плохими физическими
качествами [свойствами], мешающими развитию, корней, удержанию влажности и
надлежащему ходу выветривания, то сколько бы мы ни вносили односторонне
действующих удобрений, дела не поправим. В этом случае и возБращение, по
Либиху, почве отнятого не поможет урожаю, так как почва может и помимо
отнятого содержать достаточный запас питательных веществ, но они, по
недостатку развития благоприятных условий других категорий, будут оставаться,
непроизводительными.
О НАВОЗЕ
Выше уже было упомянуто, что извержения животных заключают все
главные питательные вещества для растений: связанный азот, кали, фосфорную
кислоту. Кроме того, они являются самым естественным материалом для
удобрения, потому что иного применения для них не найдено, хотя и были деланы
попытки к извлечению, например, из мочи аммиачных солей и т. л. В хозяйствах
же, где содержится скот, извержения скопляются в большом количестве. С
давних пор уже они с успехом применяются для удобрений, и в этом отношении
особенную известность приобрел навоз, т, е. смесь твердых и жидких скотских
извержений [извержений скота] с подстилкой, для которой весьма часто, но не
всегда, употребляется солома.
Чтобы выяснить значение навоза, как удобрения возмещающего, надо
рассмотреть, в каком отношении стоит навоз к тому корму, которым питается скот;
другими словами, следует рассмотреть, во-первых, зависимость состава
извержений от состава корма; во-вторых, те изменения, которым подвергаются
извержения при хранении их в виде навоза.
Для того, чтобы взять возможно простые условия происхождения
извержений, надо рассмотреть, в каком отношении к пище стоят извержения такого
животного, вес которого не меняется. При обмене, происходящем при этих условиях
в теле животного, одни вещества выделяются, другие отлагаются, но приход
равен расходу; значит, весь связанный азот пищи и все минеральные вещества,
в ней заключающиеся, будут находиться в извержениях. Но количество
органического вещества в извержениях будет меньше, чем в принятой пище, так как
часть углерода и водорода ее после усвоения пойдет на процесс дыхания и
превратится в углекислоту и воду. Многие опыты, сделанные над различными
животными, показали, что в рассматриваемом случае из сухого вещества корма
теряется, превращаясь в углекислоту и воду, около половины веса. Так,
например, по опытам Геннеберга и Стомана, волу в продолжение суток было скор-

ЛЕКЦИИ ДВЕНАДЦАТАЯ И ТРИНАДЦАТАЯ
89
млено 16,77 фунта (сухого вещества), а извержзний за то же врбмя собрано
8,5 фунта (сухого вещества); в другие дни:
Скормлено Собрано
16,78 фунт. 8,08 фунт.
15,89 » 8,22 »
Среднее из нескольких опытов:· скормлено 16,67 и собрано 8,15, или 48,96%.
Итак, почти 59'% веса корма выделялось в твердых и жидких извержениях
вола, когда вес его оставался постоянным; другая половина терялась в виде COg.
и Н20. Следовательно, происходит уменьшение в содержании только углерода
и водорода, азот же и минеральные соли целиком находятся в извержениях.
Потеря части органического вещества не важна, ибо углерод и водород
органического вещества растений происходят насчет углекислоты и воды. Значит, при
условии неизменяемости веса животного и зная состав корма и подстилки, легко
расчислить, сколько в свежем навозе будет заключаться питательных для рас*
тения веществ.
Не особенно трудно решить этот вопрос и в том сучае, когда животные не
находятся в состоянии равновесия питания: если они откармливаются, растут,
размножаются или если они дают продукты, например, молоко. Зная состав,
этих продуктов или средний состав прироста, легко вычислить и состав
извержений. Этими соображениями и руководятся, устанавливая общую связь между
пищей и свежим навозом.
При обсуждении вопроса о значении извержений как удобрительного
материала надо принять во внимание различие в составе твердых извержений
и мочи. В моче находятся только продукты обмена, продукты регрессивного
метаморфоза, в кале же вместе с ними—главным образом непереварившиеся
остатки корма. У травоядных в моче находятся: мочевина, гиппуровая кислота,
минеральные соли, но фосфорной кислоты нет. В твердых
извержениях—фосфорные соли, остатки пищи, эпителий, слизь, желчь и пр. Вот средний состав
лошадиных и коровьих извержений, а также и свежего навоза по Буссенго:
ι ооо ч. мочи содер- 1 000 ч, кала содер- 1 000 ч. свеше-
жат:
лошади
N 14,8
Ра05 следы
К20 8,03
Н20 910,8
Общее количество
извержений в год (в кг) . 1200 3 080 6*000 10 000 —
Если бы в дело всегда употреблялся свежий навоз, то определить в нем
содержание питательных для растений веществ было бы легко по вышеизложенному.
Но известно, что навоз, перед его применением для удобрения, лежит некоторое
время в хлевах или в особо устроенных гноищах, причем подвергается
изменениям—преет, что обнаруживается развитием аммиачного запаха и изменением
цвета,—он мало-помалу чернеет, солома теряет свое строение, и давно
перепревший старый навоз является почти однородной землистой массой черного цвета.
Ближайшее изучение причин, вызывающих изменения, происходящие в
навозе, показало, что они зависят от жизнедеятельности разнообразных низших
организмов, находящих в навозе для себя подходящие условия для питания.
Скопление навоза представляет удобную среду для разития аэробиев и анаэро-
биев. В местах, доступных действию кислорода воздуха, поселяются плесневые
грибки и другие организмы, дыхание которых совершается на счет свободного
кислорода воздуха, и здесь процесс будет иметь исключительно окислительный
характер. В местах же, недоступных действию кислорода, будут жить
разнообразные бактериии 21, и здесь, как всегда при брожениях, в отсутствие воздуха
появятся, с одной стороны, соединения более окисленные, с другой—более
коровы
9,69
следы
13,19
921,0
жат:
лошади
5,5
3,0
следы
—
коровы
4,2
1,0
0,5
—
го
навояа+со-
ломистая под-
стилка
3—5
3
6
—

90
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
восстановленные, чем первоначальный субстрат. Если бы не было условий,
благоприятствующих устранению или, что то же, изменению натуры [природы]
этих продуктов жизни бактерий, то деятельность их вскоре прекратилась бы,
потому что ни один организм не может существовать в среде, состоящей из его
выделений, т. е. из продуктов его жизнедеятельности, или содержащей эти
продукты в известной степени накопления [концентрации]. Но часть этих продуктов
газообразна (С02, СН4), следовательно, рассеивается в атмосфере; другая, как,
например, кислоты, служит пищей аэробиям и превращается в конце концов в
углекислоту и воду; наконец, при разложении навоза имеет место одно
обстоятельство, весьма помогающее беспрепятственному действию бактерий:
это—развитие из мочевины углекислого аммиака, который превращает кислоты в
аммиачные соли, делая их безвредными для дальнейшего брожения и выполняя тут,
очевидно, ту же роль, которую играет углекислая известь при молочном д
масляном брожениях.
Обратим вначале внимание на газы, образующиеся при разложении навоза.
Давно уже было замечено, что при разложении навоза выделяются углекислота,
пары углекислого аммиака, небольшие количества сернистого водорода, азот,
метан. Некоторые исследования, далее приведенные, имеют целью показать,
от каких причин и условий зависит развитие в навозе тех и других газов.
Опыты Дегерена* показали, что в навозных гноищах наивысшая
температура замечается во внешних слоях, где идет сильное окисление; так, на глубине
0,5 м температура кучи была 55°, а выше—65° и68° (смесь конского и скотского
навоза [и навоза*рогатого скота] летом в периоде разложения). Газы, извлеченные
из этих наружных слоев (0,45 м), состояли из углекислоты и азота, т. е* весь
кислород воздуха пошел на окисление органического вещества. Газы же,
извлеченные из нижних слоев кучи, состояли из углекислоты и болотного газа
(СН4), с небольшой примесью азота, температура же глубоких слоев была
значительно ниже, чем наружных.
Возможно в особых опытах заставить навоз разлагаться исключительно
при содействии кислорода воздуха или в отсутствие его и при этом наблюдать
соответствующие явления с большей ясностью. Подобные опыты произвел Гэйон
(Gayon)**.OH поместил свежий конский навоз, как известно, весьма легко
разлагающийся, в 2 кубических ящиках (1 м по всем измерениям); один из них
имел стенки из проволочной сетки,—значит, воздух мог в нем свободно
циркулировать; другой был со всех сторон закрыт, оставлены же были только отверстия
в крышке для термометров. В первом ящике при внешней температуре, равной
8—10°, через три дня температура достигла до 65—70°, выделялись в обилии пары
и масса аммиака. При микроскопическом исследовании навоза из этого ящика
в нем оказалась масса микробов: плесневые грибки, бациллы, микрококки
и т. п.***. Что касается до закрытого ящика, то в нем температура сначала
возвысилась до 20°, а затем понизилась почти до температуры внешней среды.
При этих условиях в навозе также были найдены различные бактерии; из них
Гэйон соответственными культурами выделил бактерию, способную разлагать
клетчатку на углекислоту и метан****. (Из 1 куб. м свежего конского навоза при
* Gomptes rendus, 1884, 380. ■
** Comptes rendus, 1884, 528.
*** По исследованиям Шлезинга сына (С. г. 1889, 527) над стерилизованным навозом,
развитие углекислоты из него, при температурах 70—100°, начинает происходить и под
влиянием химического окисления.
**** Разложение клетчатки при брожения на С02 и СН4 было исследовано Поповым и Гоппе-
Зейлером. Последний получил из 25,773 г сухой бумаги, 700 куб. см воды и 0,7 г сухого
вещества осадка из уличной трубы (фермент) в продолжение 15 лет 3 281,135 куб. см
углекислоты и 2 570,93 куб. см метана. Разложение было ведено в стклянке с газоотводной трубой,
следовательно, без доступа воздуха. Реакция, по всей вероятности, совершается в две фазы:
4) С6Н10О5+Н2О=С6Н12О6; 2) С6Н12Об=ЗС02+ЗСН4.

ЛЕКЦИИ ДВЕНАДЦАТАЯ И ТРИНАДЦАТАЯ
91
35° можно получить при соответствующих условиях до 100 литров метана
в сутки). Особые опыты показали, что в присутствии хлороформа не
происходит разложения навоза на метан и углекислоту. Но, запаивая навоз в трубки
с воздухом и хлороформом, Дегерен нашел, что весь кислород воздуха хотя
и медленно, однако превратился в углекислоту. Этот последний опыт не дает еще
права сделать то заключение, что в образовании найденной углекислоты
микроорганизмы не принимали участия: хлороформ не безусловно смертелен
для всех микроорганизмов. Из опытов Вольни следует, что он часто действует,
только ослабляя их жизнедеятельность. Для получения категорических
результатов следовало бы прибегнуть к помощи других дезинфецирующих средств,
например, сулемы.
Вышеизложенным объясняется одновременный ход в навозе окислительных
и восстановительных процессов; наблюдалось, что внутри кучи гипс, внесенный
для задержания углекислого аммиака, часто восстанавливается в сернистый
кальций. Последний процесс является, повидимому, также результатом
жизнедеятельности особых бактерий.
Кроме указанных выше газов, при гниении навоза так же, как и при
гниении легко разлагающихся азотистых веществ, выделяется азот. Первые по
времени, но весьма тщательно исполненные исследования в этом отношении,
произведены Рейзе в 1856 г.*. Еще в 1849 г. Рейзе и Реньо опубликовали
подробный отчет об опытах, имевших целью решение вопроса, выделяется ли.при
дыхании животных некоторое количество азота или нет. Устроенный ими
с этой целью прибор позволял поддерживать во все время опыта под
большим стеклянным колоколом, куда помещалось животное, состав воздуха, весьма
близкий к нормальному: это достигалось поглощением углекислоты едким кали
и подпусканием в колокол, по мере уменьшения в нем давления, кислорода до
первоначального давления. Для определения результата опыта анализировался
воздух в колоколе. Если в этом воздухе процентное содержание азота
оказывалось более, чем в атмосферном воздухе, то это служило доказательством
выделения свободного азота при процессе, в самом колоколе происходящем. Этим
прибором и воспользовался Рейзе для решения вопроса, выделяется ли азот при
гниении. Конский и скотский навоз вводился под колокол в количествах от 5 до
10 кило, и притом или в среднем состоянии влажности или почти сполна
погруженный в жидкость.При среднем состоянии влажности объем азота после опыта,
продолжавшегося* от 6 до 21 дня, колебался от 80,16 до 81,9, следовательно,
выделение свободного азота все-таки происходило; но при опытах с навозом,
заплывшим жидкостью, обем азота после опыта достигал до 84,97—93,46; в этих
последних случаях замечалось также образование метана от 1,55 до 8,54 объемов.
Значит, при гниении навоза при доступе воздуха выделяется свободный азот;
если гниение навоза происходит под водой, то азота выделяется более, и рядом
с ним выделяется метан; в обоих случаях образуется, кроме того, углекислота.
Многие другие исследователи, после Рейзе, экспериментируя по другому
методу**, именно,—определяя, с одной стороны, связанный азот гниющего
вещества перед началом опыта, а с другой—сумму связанного азота в соединениях,
происшедших при гниении, и связанного азота, оставшегося в веществе после
опыта, пришли к тому же результату, как Рейзе, т..е. что часть связанного азота
при гниении освобождается в виде газа22.
* Comptes rendus,. Х1Д1, 53.
** В последнее время Шлезинг (С. г., 1889, GVIII, 261), экспериментируя по методу,
весьма сходному с методом Рейзе, нашел также, что при разложении конского навоза
выделяется азот. Выделение азота было равным образом констатировано Шлезингом при
гниении мяса, рыбы, сыра, бобов. При опытах Шлезинга взятые вещества оставлялись в
присутствии кислорода до полного прекращения разложения. При этом найдено, что весь азот
вещества, за исключением небольшого количества, выделившегося в свободном состоянии (около
"2%), превращался в аммиак.

92
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Переходим теперь к рассмотрению негазообразных продуктов гниения
навоза. Конечно, навоз, содержа массу соединений, дает при гниении множество
продуктов, но для ориентирования в зтом сложном процессе следует разложить
его по частям, обратив при этом внимание на преобладающие процессы.
Свежий навоз, не считая минеральных веществ, состоит из остатков
растительной пищи, соломы и соединений с большим содержанием азота, главным
образом мочевины, остатков белковых веществ и гиппуровой кислоты23.
Разложение растительных остатков дает начало гуминовым веществам; почернение
навоза по мере его разложения ясно на это указывает. Разложение мочевины,
ведет к образованию углекислого аммиака, и запах разлагающегося навоза
вполне убедительно говорит за то, что углекислый аммиак действительно
образуется. Конечно, образуются в навозе и иные соединения, например,
органические кислоты, сероводород и другие. Но все-таки главными по количеству
продуктами разложения навоза, остающимися в нем, явятся углекислый
аммиак и гуминовые вещества.
Конечно, не без влияния друг на друга останутся эти продукты. Следует
ожидать образования гуминово-аммиачной соли; и действительно, водная
вытяжка навоза показывает реакцию гуминово-аммиачной соли. Она дает
осадки .с солями извести, окиси железа, глинозема; кислоты выделяют из нее
бурый осадок, схожий по внешнему виду и по отношению к воде и щелочам
с гуминовой кислотой. Та же черная масса, в которую превращается вполне
перепревший навоз, заключает значительное количество азота—до 4% и более—
и притом не в виде аммиака, а в виде связанного органического азота, который
можно назвать амидным азотом. Равным образом вещество, сходное с
гуминовой кислотой (навозная кислота Тенара) и на образование которого в навозе
только что указано, заключает более азота, чем гуминовая кислота почвы*.
В почве этот азот превратится мало-помалу в нитраты; кислоты же навоза,
заключающие связанный азот, дадут в почве нерастворимые соединения
с известью, глиноземом, но не вымоются водой.
В общем результат изменения навоза проявится: 1) в уменьшении
количества органического вещества, 2) в потере части NH3 и азота и 3) в обогащении
остающегося органического вещества азотом и минеральными веществами, что
и подтверждается опытами. Главная причина, почему изменение навоза идет
в указанных направлениях, лежит в том, что он играет роль пищи для низших
организмов] поэтому и изменения его имеют тот же характер, как изменения
* О причинах процентного обогащения азотом гумусовых веществ по мере их
разложения было мной сказано ранее в лекции о гумусе. В данном частном случае, т. е. при
разложении навоза, надо иметь в виду, что низшие организмы могут заимствовать азот из аммиака,
а оставлять его, в выделениях или после смерти, в форме сложных органических соединений,
обратное образование аммиака из которых может итти без сравнения медленнее, чем
образование аммиака из мочевины и других легко разлагающихся азотистых соединений,
заключающихся в навозе. Результатом явится превращение аммиачного азота в связанный азот,
заключающийся в соединениях уже не в форме аммиака. Из опытов Жули следует, что,
действительно, часть аммиачного азота навоза переходит в связанный неаммиачный азот. Но, по-
видимому, этот переход может совершаться при участии гумусовых веществ и без содействия»
низших организмов. Опыты Тархова (Известия Петровской академии, 1881 г., вып. 1),
которые заслуживают полного внимания и которые следовало бы повторить в более широких
размерах, дали следующие результаты. Сырой торф помещался в стклянки вместе с водой
и сернокислым аммиаком; они плотно закрывались, затем оставлялись при частом
взбалтывании. Сделано определение азота аммиака и азота органических соединений до и после опыта.
Оказалось, что количество связанного азота органических соединений после опыта
увеличивалось на счет азота аммиака, количество которого оказалось меньше, чем до опыта. Если после
опыта перед определением аммиака торф не высушивался, то превращение было крайне мало;
если же он высушивался при 100°, то оно выступало с полной ясностью. То же самое и с
гуминовой кислотой. Гуминовая кислота из сахара (без азота) после обработки (NH4)2 S04
содержала не только NH3, но и связанный амидиый азот. Ср. Eggerts (Centralbl. Agr. Ch., 1889,
75), результаты которого те же, что у Тархова.

ЛЕКЦИИ ДВЕНАДЦАТАЯ И ТРИНАДЦАТАЯ
93
корма при прохождении последнего через организмы животных (развитие
углекислоты и воды, уменьшение органических веществ, обогащение оставшегося
органического вещества азотом и минеральными солйми). Изменения в этом
направлении будут весьма заметны в навозе до тех пор, пока он не превратится
в гумусовое вещество глубокой стадии разложения, не растворимое в воде
и мало способное играть роль пищи для низших организмов. Но рядом с этим
принимают участие и процессы чисто химического характера (действие аммиака
на органические соединения), которые были выше рассмотрены.
При гниении навоза, как было указано выше, часть связанного азота
переходит в свободный азот*; кроме того, часть углекислого аммиака
улетучивается; и то и другое понижает, конечно, удобрительное качество навоза, а потому
вызвало ряд исследований, имевших целью предупредить или, по крайней мере,
по возможности понизить эту потерю. Конечно, самым простым и радикальным
средством в этом отношении является дезинфекция навоза, прекращение в нем
процессов гниения. Стало известным, что прибавление к навозу извести в
значительных количествах, а также кизерита, каинита и отбросов от добывания
калиевых солей (см. калиевые удобрения), значительно понижает в нем
интенсивность процессов гниения. Но, кроме дороговизны этих дезинфецирующих
средств, надо иметь в виду, что в хозяйствах чаще всего требуется
полуразложившийся навоз, так что главное внимание должно быть обращено не на то,
чтобы остановить совершающиеся в навозе процессы гниения, а на отыскание
таких условий, при которых бы во время этих процессов выделялось
наименьшее количество азота в свободном состоянии и улетучивалось бы мало аммиака.
Этого можно достигнуть в значительной степени и без употребления каких-либо
особых веществ, а только подходящим уходом за навозом. Сохранение навоза
в хлевах под животными соединяет в себе много благоприятных в указанном
смысле условий. Навоз сохраняется постоянно влажным, при умеренном доступе
воздуха внутрь массы; первое способствует удержанию в растворе углекислого
аммиака, а второе ослабляет интенсивность процесса превращения связанного
азота в свободный. При хранении навоза не под животными, а в гноищах
следует воспроизводить по возможности те же условия: навоз следует
поддерживать во влажном состоянии, поливая его навозной жижей; утаптыванием
животными или иными средствами надо достигнуть того, чтобы он лежал
довольно плотной массой и чтобы, следовательно, воздух проникал внутрь
массы лишь в умеренном количестве. Чтобы еще более предохранить навоз от
потери из него углекислого аммиака, его смешивают или покрывают торфом
или землей. Прибавка гипса или, еще лучше, суперфосфата, заключающего
гипс, оказывается весьма действительной. Эти вещества не останавливают
гниения навоза, а только превращают аммиак в нелетучие соли. Углекислый аммиак
входит в реакцию обмена с гипсом, давая сернокислый аммиак и углекислую
известь; кислая же фосфорнокислая известь и свободная фосфорная кислота,
заключающиеся в суперфосфате, входят в соединение с аммиаком. При
удобрении навозом следует, конечно, также принять меры от потери из него азота
и аммиака. Лучшим средством в этом отношении является немедленное
запахивание навоза; но когда это невозможно, то навоз следует разбросать равномерно
по полю, но не оставлять в кучах. Впрочем, раструшение навоза по полю только
тогда не ведет к значительным потерям аммиака, когда оно производится на
влажной почве в сырое и дождливое время года. При этих условиях
встречающий влагу и вымываемый дождями аммиак распределяется равномерно по почве,
поглощаясь ею. Оставление же в кучах влечет за собой потерю аммиака от
проветривания их и чрезмерное обогащение аммиаком, вследствие промывания тех
* В лекции о круговороте азота в природе я буду еще иметь случай остановиться на
причинах и условиях перехода связанного азота в свободный при гниении.

94
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
ограниченных участков поля, которые были заняты скоплениями навоза. Самая
почва под такими кучами является удобрением и должна быть распределена по
полю во избежание возможного полегания растений. При запахивании навоза
следует иметь в виду свойства почвы. В почвах, легко проветриваемых, например
песчаных, навоз может быть запахан на большую глубину, чем на тяжелых
глинистых почвах, в которых, вследствие трудной проницаемости их для воздуха*
разложение навоза и образование из него нитратов вообще идут медленнее, чем
на почвах с противоположными качествами. Если, имея это в виду, кроме того,
принять во внимание, что глинистые почвы обладают большей поглотительной
способностью, чем песчаные, то станет понятным, почему советуют удобрять
последние почасту небольшими количествами навоза и не считают это
необходимым для почв глинистых, которые могут выносить редкое, но сильное удобрение.
О ЧЕЛОВЕЧЕСКИХ ИЗВЕРЖЕНИЯХ КАК УДОБРИТЕЛЬНОМ МАТЕРИАЛЕ
Самые ценные продукты сельского хозяйства, с большим процентным
содержанием фосфорной кислоты [и] азота, как, например, зерна злаков, мясо,
молоко,—идут на пищу человеку, и, следовательно, извержения последнего являются
весьма ценным удобрительным средством. Но пользование этим средством
затрудняется тем, что сельский хозяин не находит его в должных количествах под
руками, так как продукты, служащие человеку пищей, отчуждаются из хозяйства,
большей частью на сторону, и сосредоточиваются в городах. Кроме затруднений
перевозки, на распространение в хозяйствах этого удобрения неблагоприятно
влияет также и то обстоятельство, что из выгребных ям извержения
получаются сильно разбавленные водой, так что их удобрительная ценность весьма
понижается.
Для того, чтобы показать зависимость между составом пищи и
извержениями, сопоставим следующие данные анализов в расчете на сухое вещество:
Состав Сена Пшеницы Мяса ' в ρ .
человека коровы
Органического вещества. . . 92,2 96,7 ш 94,5 80,6 82,6
В органическом веществе
связанного N 1,4 2,4 15,6 14,9 2,6
Золы 7,8 3,3 5,5 19,4 17,4
Числа, приведенные в таблице, относятся к высушенной смеси твердых
и жидких извержений. Отсюда видно, что извержения человека гораздо богаче
азотом, чем извержения коровы. Что касается золы, то количество ее одинаково
но состав различен:
В 100 ч. золы человеческих извержений извержений коровы
К20 16 17
Р205 17 2
Следовательно, человеческие извержения богаче извержений крупного
рогатого скота не только азотом, но и фосфорной кислотой. Если же сравнить
состав мочи и кала, выделяемых человеком в известный промежуток времени,
то выяснятся следующие в этом отношении различия: взрослый человек в день
средним числом выделяет твердых извержений:
133 г И 1 200 Г
МОЧИ
Они содержат: сухое вещество 30 64
В этом сухом веществе органических
веществ 25,5 50
Азота в органических веществах 2,1 12,06
Золы (сухое вещество минус органическое
вещество) 4,5 14
Р205 1,35 1,78
К20 0,64 2,29

ЛЕКЦИИ ДВЕНАДЦАТАЯ И ТРИНАДЦАТАЯ
95
Следовательно, в известный промежуток времени человек выделяет в моче
вдвое более твердых веществ, чем в кале, и к тому же твердое вещество мочи
процентно богаче азотом и кали, чем твердые извержения. Значит, особенного
внимания заслуживает утилизация мочи для удобрения.
Заметим здесь, что отношение между твердым веществом мочи и кала у
крупного рогатого скота и лошадей совершенно обратно приведенному. Так, найдено,
что быки выделяли на 1000 фунтов живого веса:
7,43 кала (в высушенном состоянии) и 1,06 мочи (в высушенном состоянии)
6,15 » » » » » 1,15 » » » »
7,15 » » » » » 0,91 » » » »
Т. е. в 7 раз меньше выделялось твердых составных веществ в моче, нежели
в твердых извержениях. К тому же выводу можно притти, пользуясь цифрами,
приведенными в статье [лекции] о навозе.
Извержения применяются для удобрения или в натуральном состоянии,
или в виде канализационных жидкостей для орошения полей*, или в виде
пудретов. Последние приготовляют, смачивая, например, твердые извержения
слабой серной кислотой и высушивая**.
Полного внимания заслуживает также присыпка извержений землей или
торфяным порошком. Последнего требуется в год на человека от 3 до 6 пудов.
Действие торфа сводится к способности его задерживать газы и впитывать массы
жидкости; твердые извержения, в прикосновении с торфом, теряют воду, и
разложение их вследствие этого замедляется; полученная масса почти лишена
запаха, потому что не выделяет газов, задерживаемых торфом. Но
обезвреживающее его свойство, т. е. способность окислять органические вещества и переводить
связанный азот в нитраты, несравненно ниже, чем почвы. Опыты показали,
что моча при процеживании чрез торф почти не меняется в составе, тогда как
при процеживании чрез почву сильно нитрифицируется. Из попыток переводить
.составные части мочи в концентрированные удобрения следует упомянуть о
способе Шлезинга: к перегнившей моче приливают раствор хлористого магния,
* Когда при орошении полей канализационными жидкостями имеется в виду только
обезвреживание последних, то не обращается внимания на то, что данная поверхность почвы
получает удобрительного материала несравненно более, чем требуется самой интенсивной
культурой. Но при орошении с агрономическими целями, конечно, надо принять во внимание
состав жидкостей и распределять их на данную поверхность в должных количествах. Так,
например, около Парижа на гектар в год поступает с целью обезвреживания 57 000 куб. м
жидкости. В этом объеме содержится 2 565 кило азота, 1 026 кило фосфорной кислоты
и 2 109 кило кали. Эти количества эквивалентны 500 000 кило навоза, или 32 000 пудам в год
на десятину. Ясно, что этого удобрения хватило бы более чем на 25 десятин. Не следует
думать, что при таком избыточном состоянии почва обогащается. Канализационные жидкости
до такой степени разбавлены водой, что при обильном орошении из почвы многое уносится.
В этом отношении поучительны данные, добытые Фелькером, который анализировал почву
лугов около Эдинбурга, получавших в продолжение 80 лет ежегодно на гектар от 30 000 до
до 40 000 куб. м канализационных жидкостей. В килограмме почвы оказалось всего 0,4 г
азота, 0,6 г фосфорной кислоты и 0,8 г кали.
** Заслуживает внимания следующий способ переработки извержений, который начал
входить в употребление в Париже.' Смесь твердых и жидких извержений кипятят в
объемистых приборах в присутствии извести; выделяющийся аммиак поглощают серной кислотой.
Осадок, образующийся в приборе после кипячения, содержит всю фосфорную кислоту и почти
весь азот органических веществ извержений; осадок этот отжимают и высушивают-4.
Прозрачная же жидкость содержит почти все кали, которое было в первоначальной смеси. Способ
этот 1) не требует особых бассейнов для отстаивания извержений, 2) кипячением убиваются
зародыши низших организмов, 3) остатком переработки является дезинфецированная
жидкость, содержание в которой органических веществ весьма мало. Способ этот начинает
распространяться и в Германии. Так называемый А—В—С процесс, ведущий свое начало из
Англии, назван так потому, что требует применения квасцов (alun), крови (blood), и глины
(clay). Смесь извержений сгущают прибавлением древесного угля, глины и отбросов крови
и затем приливают раствора квасцов. Осадок прессуют, высушивают и мелют. Остающаяся
жидкость прозрачна, лишена запаха, но содержит следы азота.

96
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
-составляющего отброс при добывании поваренной соли из морской воды.
Осаждается при этом фосфорнокислая аммиак-магнезия. Были сделаны также
попытки к выделению аммиака из мочи. Для этого перегнившую мочу перегоняют
с известью и первые порции отгона собирают; в них будет почти весь аммиак
мочи. Перегон насыщают серной кислотой и, выпарив, получают серноаммиач-
ную соль. В последнее время этот прием стали применять к смеси твердых
и жидких извержений (см. выше).*
ГУАНО И ПТИЧИЙ ПОМЕТ ВООБЩЕ КАК УДОБРИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ
Птицы, как известно, выделяют твердые извержения и мочу вместе.
Содержание воды в этой смеси извержений без сравнения ниже, чем в смеси твердых
и жидких извержений млекопитающих. Так, например, в свежем голубином
помете было найдено воды 58%, а в утином—46,6%.
Следовательно, свежий птичий помет представляет весьма
концентрированное удобрение. Попав в условия, благоприятствующие высыханию, птичьи
извержения легко теряют воду, разложение их останавливается, и в сухом
состоянии они могут сохраняться без изменения. Весьма известное удобрение
гуано представляет быстро высохший птичий помет.
Образование гуано в главных местностях его нахождения, именно на
небольших прибрежных.островах и на берегу Тихого океана в Южной Америке, между
2° и 21° южной широты, совершается при следующих условиях. Морское
течение, направляющееся от мыса Горн на север, вдоль берега Южной Америки,
изобилует громадным количеством рыбы, которой питаются несметные стаи птиц.
Скопление извержений этих птиц вместе с их остатками — костями,
перьями, яйцами и т. п.—составляет то, что называется залежами гуано.
Сохранение извержений обусловливается тем, что климат этих местностей
ткарок, а дождь бывает крайне редко. По показанию Буссенго, в то время,
когда он был в одном из мест залегания гуано, там не было дождя в
продолжение семнадцати лет.
В Европу гуано было впервые привезено А. Гумбольдтом в начале этого
[XIX] столетия и исследовано французскими химиками Фуркруа и Вокеленом.
Оно оказалось состоящим: 1) главным образом из мочевой кислоты, частью
свободной, частью в виде аммиачной и известковой солей; 2) из аммиачных и
калийных солей щавелевой кислоты; 3) из солей фосфорной кислоты, главным
образом известковой, а также аммиачной, магнезиальной и калийной—в
небольших количествах; 4) из малых количеств хлористого аммония, хлористого калия
и сернокислого кали; 5) из примесей—песка и т. п. Позже в гуано был найден
гуанин в малых количествах и углекислый аммиак. Последующие анализы гузно
были деланы главным образом с целью определения его удобрительного
достоинства и ограничивались потому определением в нем связанного азота, фосфорной
кислоты и только некоторых оснований. Вот состав гуано с островов Хинха,
лежащих под 13—15° южной широты:
Воды 15,82
Органического вещества . . 52,52
Фосфорно-известковой соли . 22,64
Щелочных солей 7,56
Общее количество азота . . 15,29
Песку 1,66
Количество гуано на этих островах доходило по приблизительному расчету
до 823 миллионов пудов, но теперь этот запас почти совершенно истреблен.
Это тип так называемого перуанского гуано, представляющего бурого цвета
* Применяется еще иногда, но очень редко, сжигание извержений.

ЛЕКЦИИ ДВЕНАДЦАТАЯ И ТРИНАДЦАТАЯ
97
порошок, в котором замечаются твердые скопления, остатки перьев, костей
и т. п.
К воде перуанское гуано относится следующим образом. Если гуано
обработать водой и тотчас отделить раствор от остатка, то оказывается, что около
половины гуано переходит в раствор, ив нем будут находиться щавелевокислый
аммиак и другие растворимые соли гуано, но фосфорной кислоты будет мало.
Почти вся она находится в остатке в виде нерастворимой трехосновной
известковой соли. Если же гуано оставить с водой на несколько дней и затем
отцедить раствор, то окажется, что количество щавелевой кислоты в нем
уменьшилось, а количество фосфорной—увеличилось. Объясняют это явление Либих и
Малагути тем, что в присутствии воды в гуано щавелевокислый аммиак
вступает мало-помалу в реакцию взаимного обмена с нерастворимой
фосфорнокислой известью, причем образуются фосфорнокислый аммиак и щавелевокислая
известь. Реакция эта, впрочем, как показали особые опыты, идет только в
присутствии сернокислого аммиака, находящегося в гуано. Дело в том, что раствор
сернокислого аммиака растворяет несколько фосфорнокислой извести, и на этот-
то раствор и реагирует щавелевокислый аммиак. Небольшая прибавка в гуано
серной кислоты весьма помогает ходу рассматриваемой реакции. Все это имеет
значение в том отношении, что объясняет весьма благоприятное действие гуано
на почву, если после его распределения по полю выпадет слабый дождь. В этом
случае в смоченном гуано произойдет указанная реакция, и следующими
дождями из него будут вымываться растворимые фосфорнокислые соли, вследствие
чего произойдет быстрое и равномерное распределение фосфорной кислоты
в почве.
Другим типом гуано будет гуано с Бакерских островов. Это—гуано, которое
подверглось действию дождей, а следовательно, и разложению. Растворимых
веществ в нем или вовсе не будет или будет мало. Главной составной частью
его явится нерастворимая трехосновная фосфорнокислая известь. Это гуано
является уже не полным удобрением, а вспомогательным, фосфорную кислоту
содержащим удобрением. Вот состав бакерского гуано по Либиху:
Трехосновной фосфорнокислой извести 78,7%
Фосфорнокислой магнезии 6,1%
Фосфорнокислого железа 0,12%
Сернокислой извести 0,13%
Всех остальных веществ со включением воды и
органического вещества 1^,95%
Связанного азота 0,3— 1,0%
Надо заметить, что в продаже встречаются многочисленные сорта гуано,
представляющие переходные ступени между двумя крайними типами, нами
рассмотренными.
Гуано часто подвергается фальсификации, а потому приходится прибегать
к его анализу. Те составные части гуано, на которые следует прежде всего
обратить внимание, будут: 1) связанный азот со включением азота аммиачных
солей и 2) фосфорная кислота. Для определения азота можно рекомендовать
способ Кьельдаля*. Для* определения же фосфорной кислоты 2,5 г тщательно
составленного среднего образчика гуано прокаливают в платиновом тигле с
двойным количеством смеси соды (2 части) и селитры (1 часть). Этот прием
употребляется для того, чтобы воспрепятствовать при выжигании органического
вещества образованию пиро- и метафосфатов; последние могут образоваться потому,
что в гуано фосфорная кислота может быть связана частью с аммиаком. Сплав
растворяют в азотной кислоте, отделяют кремнекислоту и определяют в части
раствора фосфорную кислоту титрованием уксуснокислым ураном, соблюдая
* Описание способа Кьельдаля приведено при анализе растительного корма.
7 Двадцать лекций

98
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
должные для того предосторожности, или молибденовокислым аммиаком. В том
случае, когда требуется определить в гуано растворимую фосфорную кислоту,
поступают так же, как с суперфосфатами, о чем будет речь далее. При
определении воды в гуано высушиванием надо иметь в виду, что из него потеряется при
этом часть аммиака. Поэтому сушение производят пропусканием струи воздуха
чрез трубку, в которую помещена фарфоровая лодочка с 2—3 г гуано. Трубка
в горизонтальном положении помещается в особую воздушную баню,
нагреваемую до 100°. Воздух пропускают с помощью аспиратора, заставляя его после
выхода из трубки проходить чрез титрованную серную кислоту. Титрованием
кислоты узнают количество NH3, которое должно быть прибавлено к весу
высушенного в лодочке гуано. Определение общего количества зольных частей
гуано производится прокаливанием на воздухе 5 г гуано. Подобным же образом
производится и вообще анализ помета птиц.
Помет голубей, кур и других птиц является также весьма
концентрированным и ценным удобрением; вот состав высушенных извержений голубей и кур:
Голуби Куры
Органических веществ 81,5 74,5
Азота 6,2 5,5
Фосфорнокислых солей 7,8 14,5
Следует, впрочем, иметь в виду, что извержения птиц гниют весьма
быстро, если находятся в сильно влажном состоянии; при этом они теряют
аммиак и, конечно, их удобрительное значение в этом случае понижается.
Голубиный помет из-под железных крыш потому и ценится, что он при
этих условиях быстро высыхает, сохраняя свое удобрительное достоинство.
В настоящее время искусственно приготовляют удобрения, имеющие сход·
ство с гуано. Материалом для этого служат остатки от заготовления рыб,
остатки от китобойного промысла и т. п.* Сущность приемов, практикуемых при
искусственном приготовлении гуано, состоит: 1) в удалении из обрабатываемого
материала жира как ценного продукта (вытапливанием, нагреванием с водой)
и 2) в сушении и измельчении остатка. Как эти, так и другие удобрения,
получаемые из животных отбросов (высушенная кровь, роговые стружки и др.),
являются сильно действующими удобрениями, содержащими большой процент
азота и фосфорной кислоты**.
* С весны 1885 г. открыл свои действия первый русский гуанный завод для обработки
китовых туш, внутренностей и костей на китоловной фактории Шереметьева в губе Аре на
Мурманском берегу.
** Различные отбросы, встречающиеся в каждом хозяйстве, как-то: остатки растений,
старая кожа, перья, сор, остатки пищи и т. п., часто с пользой употребляются для
приготовления компостного удобрения. В устраиваемых с этой целью компостных кучах
названные вещества переслаиваются с землей с прчмесью золы, мергеля и т. п. В состав таких куч
весьма полезно вводить жженую или гашеную известь. Смесь веществ следует поддерживать
в умеренно влажном состоянии. Перелопачивая время от времени кучу, легко заметить
постепенное превращение ее в однородную массу. Реакции, совершаюшиеся при этом,
следующие: известь и другие щелочные вещества весьма способствуют разрушению и окислению даже
таких органических веществ, которые в почве долго остались бы неразложенными. Конечно,
в первые моменты участие низших организмов в происходящих процессах будет незначительно»
потому что этому препятствует щелочность среды. Но вскоре известь насыщается
углекислотой, углекислые щелочи переходят в двууглекислые, а также насыщаются происходящими
[образующимися] кислотами, и тогда наступает беспрепятственное действие микроорганизмов,
имеющее результатом превращение взятых веществ в однородную гуминовую массу со
значительным содержанием нитратов. Потери аммиака из таких куч не происходит, потому
что он поглощается землей и затем нитрифицируется.

ЛЕКЦИИ 14 и 15
ОБ УДОБРЕНИЯХ С ПРЕОБЛАДАЮЩИМ СОДЕРЖАНИЕМ ФОСФОРНОКИСЛОЙ
ИЗВЕСТИ
Те продукты, которые сбываются из хозяйства на сторону, например, зерно,
мясо и т. п., содержат значительное количество фосфорной кислоты.
Если не прибегать к особым мерам для возвращения почве всей отнятой
фосфорной кислоты, то неизбежным последствием этого будет понижение ее
[почвы] плодородия. В этом отношении имеются многие поучительные
примеры; так, например, Крузиус, который в течение многих лет вел точную
отчетность по своему хозяйству, показал, что хотя его поля и получали в
отчетный период времени более, чем было с них вывезено, но так как общее
количество фосфорной кислоты в удобрениях было менее вывезенного
количества ее, то произошло обеднение почвы фосфорной кислотой с его
последствиями. Именно—понизилась умолотность хлебов; количество получаемого
зерна стало делаться меньше, хотя уменьшения урожайности травянистых
частей растений и не было замечено.
Если сравнить содержание фосфорной кислоты в травянистых частях
растения с содержанием ее в зерне, то станет понятно, что уменьшение в почве
количества фосфорной кислоты прежде всего должно было отразиться на урожае
зерна. В 10 000 весовых частей ржаного зерна содержится 82 части фосфорной
кислоты, в соломе же только около 19. Почти то же самое в пшенице и ячмене.
В 10 000 частей льняного семени заключается 130 частей фосфорной кислоты,
а в льняном стебле—43 части фосфорной кислоты; в клеверном сене—56 частей
фосфорной кислоты, в кормовой репе—10 частей фосфорной кислоты и т. д.
Возмещение фосфорной кислоты в почве исключительно посредством навоза
является для хозяйств, сбывающих продукты на сторону, во многих отношениях
неудобным. Пришлось бы иметь и вносить в почву массы навоза, содержащего
всего около 3/ю% фосфорной кислоты, а вместе с ним массы органического
вещества и других соединений, которые могли бы оказываться для почвы
излишними. К тому же в случае скармливания скоту сена с лугов происходило бы
истощение этих последних. Эти немногие предварительные замечания достаточно
мотивируют важность употребления в подходящих случаях специальных
фосфорных удобрений.
Тот сырой материал, который идет для фосфорных удобрений, именно кости,
фосфориты и—в более редких случаях—некоторые другие вещества (например,
бакерское и подобные ему сорта гуано), содержит всегда трехосновную
фосфорнокислую известь Са3(Р04)2· И кости, и фосфориты, перед внесением в почву,
всегда подвергаются предварительной обработке, цель которой состоит в том
чтобы достигнуть возможно быстрого и возможно равномерного распределения
в почве фосфорной кислоты.
Повсеместное распределение фосфорной кислоты, в поглощенном
состоянии, в верхних слоях почвы необходимо для успешного питания растений.
Только в этом случае корешки растений всегда будут находить необходимую
для них фосфорную кислоту. Чем быстрее совершится такое распределение,
тем скорее отразится внесение фосфорного удобрения на урожае; вместе с тем
обращение капитала, употребленного на фосфорное удобрение, будет быстро,
а это и составляет цель всякого промышленного предприятия.
Распределение в почве фосфорной кислоты может совершиться только
7*

100
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
в том случае, если внесенный в нее фосфат Са3(Р04)2 растворится и затем из
раствора фосфорная кислота поглотится частицами почвы. Такое растворение
фосфатов в почве может быть вызвано причинами двоякого характера: во-первых,
действием кислот, которые, отняв часть извести от трехосновной соли, переведут
ее или в соль СаНР04, немного легче растворимую в воде, чем трехосновная
соль, или в соль СаН4Р208, легко в воде растворяющуюся; во-вторых, реакцией
обмена трехосновной соли со щелочными солями, например, углекислым кали,
углекислым аммиаком и т. п.; при действии последних на Са3(Р04)2 образуется,
хотя и в малых количествах, фосфорнокислая щелочь, или фосфорнокислый
аммиак, растворяющийся в воде.
Из кислот, в почве находящихся и действующих в указанном направлении
на трехосновную фосфорнокислую известь, главную роль по
распространенности в почвах играет углекислота, растворенная в воде. Многие опыты
указывают на то, что вода, содержащая в растворе углекислоту, переводит в раствор
сравнительно более трехосновной фосфорнокислой извести различного
происхождения, чем чистая вода*; конечно, при этом углекислота разлагает трехосновную
фосфорнокислую известь, отнимая от нее часть извести. При этом не лишнее
заметить, что есть данные, которые указывают на то, что даже чистая вода,
растворяя крайне малые количества трехосновной фосфорноизвестковой соли,
собственно разлагает ее, потому что раствор имеет кислую реакцию, содержит
более кислоты относительно извести, чем было во взятом фосфате. Но нередки
и такие условия, вследствие которых отнятие извести фосфата—переход его в
растворимое состояние—должно облегчиться; если, например, внесенный в почву
фосфат содержит органическое вещество, то при разложении последнего
разовьется не только углекислота, но и другие органические кислоты, действие
которых будет растворяющее, относительно фосфата. Так как в некоторых почвах,
например, торфяных, заключаются свободные органические кислоты, то в них
также разложение фосфатов облегчается; действительно, особые опыты, о
которых будет речь далее, показали, что под влиянием торфа и воды трехосновная
фосфорноизвестковая соль разлагается, отдавая в раствор фосфорную кислоту,
соединенную с меньшим количеством извести. Можно думать, что и гидратная
кремневая кислота, всегда находящаяся в почвах, не остается без влияния на
разложение трехосновной фосфорнокислой извести. Опыты в этом отношении не
лишены были бы интереса и, может быть, доставили бы данные к разъяснению
действия некоторых фосфоритов на подзолистые почвы, бедные органическими
веществами, но содержащие в значительных количествах кремневую кислоту.
С другой стороны, фосфорноизвестковая соль, как было указано выше,
вступая в реакцию взаимного обмена с углекислым кали или углекислым аммиаком,
дает, хотя и в малых количествах, растворимую в воде щелочную или
аммиачную соль фосфорной кислоты. Реакцией же взаимного обмена (или быть может,
образованием двойных солей) должен быть объяснен, вероятно, факт более
легкой, чем в воде, растворимости трехосновной фосфорноизвестковой соли
в растворах таких солей, как сернокислый аммиак, хлористый аммоний,
хлористый натрий, азотнокислый натр и некоторые другие. Конечно, в почве могут
одновременно действовать на внесенный в нее фосфат многие из указанных
факторов, ускоряя процесс и усиливая его окончательный результат.
Как бы то ни было, но происшедший [получившийся] раствор,
распространившись несколько в почве и придя в соприкосновение с частицами ее,
содержащими известь, окись железа и т. п., отдаст им большую часть фосфорной кислоты.
* Так, например, 100 000 частей чистой воды растворили 2,58 осажденной Са3(Р04)2
1,78 частей пареной кости, 0,7 частей жженой кости и только следы ланского фосфорита. Но
i часть осажденной Са3(Р04)2 растворилась в 1 102 частях воды, насыщенной углекислотой;
осажденная и затем прокаленная Са3(Р04)2 растворилась в 13 115 частях воды, насыщенной
углекислотой, свежие кости—в 4 000, апатит—в 393 000 частей.

ЛЕКЦИИ ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ И ПЯТНАДЦАТАЯ
101
В почве совершается, следовательно, распределение фосфорной кислоты.
Конечно, трудно ожидать математически равного распределения ее по всем ча:
стицам почвы, потому что многие условия препятствуют этому в почве, но
первые моменты распределения будут наиболее важными в этом процессе. Они
стоят в тесной зависимости от степени измельчения внесенного фосфата. Чем
мельче будет при прочих равных условиях фосфат, внесенный в почву, тем
быстрее совершится распределение фосфорной кислоты, потому что тем больше
будет его поверхность, подвергающаяся влиянию почвенных деятелей.
Действие крупной кости медленнее, чем мелкой, крупного фосфорита медленнее,
чем измельченного. Но надо заметить, что и при равной степени
измельчения натура фосфатов, их происхождение, играет при этом большую роль*.
Если мы перед внесением фосфата в почву обработаем его кислотами, то
тем, конечно, ускорим распределение фосфорной кислоты в почве. Почва будет
избавлена от необходимости переводить фосфат в растворимое состояние, что
совершается в ней медленно. Следовательно, обработкой фосфатов кислотами мы
также достигаем намеченной цели—быстроты распределения фосфорной кислоты
в почве. Все вышесказанное достаточно объясняет, почему фосфаты перед
внесением их в почву всегда измельчаются и часто обрабатываются кис-
лотами.
Тот сырой материал, который ранее других обратил на себя внимание как
на специальное фосфорное удобрение, был—кости. Кости содержат около 25%
фосфорной кислоты, главным образом в виде трехосновного известкового
фосфата; вот средний их состав:
СаС03 6,3— 7,1
Mg3(P04)a 1,2- 2,1
Са3(Р04)2 58,3—62,7
CaF2 1,8— 2,2
Органические вещества
(жир и оссеин) .... 26,5—30,6
Азота в оссеине .... 4,0— 5,0
* Даже из тех немногих данных, которые приведены в предшествовавшей выноске,
можно усмотреть, что отношение трехосновной фосфорнокислой извести различного
происхождения или полученной не при одинаковых условиях оказывается весьма различным в воде
и углекислоте. Апатит или фосфорит Лана, например, крайне мало изменяется от действия
воды и углекислоты, а кость—более; последняя, в свою очередь, в прокаленном состоянии
является гораздо более устойчивой относительно действия воды, чем в непрокаленном. В почве,
следовательно, фосфаты разного происхождения будут разлагаться,—при прочих равных
условиях, следовательно и при одинаковом измельчении,—с различной скоростью. Фосфориты,
подобные приведенному и которые близко стоят по их свойствам к кристаллическому
апатиту, разлагаются в почве без сравнения медленнее, чем фосфориты иного происхождения.
Й. полагаю, что при обсуждении причин этого явления должно быть обращено особенное
внимание на вероятность существования трехосновной фосфорнокислой извести, а также и
других нерастворимых фосфорнокислых солей—в нескольких полимерах. Химия переполнена
примерами того, что соединения полимерные гораздо постояннее, менее склонны к
реакциям, чем отвечающие им мономеры. Аллотропические видоизменения фосфора, полимеры
альдегидов и т. п. — все подтверждает возрастание стойкости соединений при их
полимеризации. Подобному же изменению свойств могут подвергаться и многие минеральные
соединения, частичный вес которых мы не знаем.
Так, например, осажденная окись железа, осторожно нагретая до полного удаления воды
и имеющая состав Fe203, легко растворяется в кислотах; если же ее сильно прокалить, то она,
сохраняя состав, меняет свойства, делается трудно растворимой в кислотах. То же явление
представляет и глинозем. Так как нагреванием весьма часто вызывается образование
полимеров (белый и красный фосфор, ацетилен, бензол и пр.), то и здесь указанное изменение
свойств ближе всего должно быть объяснено полимеризацией.
Нов химии время часто заменяет температуру. Много примеров можно привести для
подтверждения этого положения. Возьмем один, наиболее подходящий к рассматриваемому
вопросу. Если осадить из глиноземных квасцов аммиаком гидрат глинозема, как известно,
весьма легко растворяющийся в кислотах, и оставить осадок на 3 месяца под водой, то он,
не меняя состава, делается крайне трудно растворимым в кислотах и щелочах. Так как в при-

102 ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ химии
В конце прошлого и в начале текущего столетия для удобрения
употреблялись сырые кости. Но сырая кость весьма трудно измельчается. К тому же,
содержа жир, она в почве·с трудом смачивается водой, а следовательно, с
трудом и разлагается. Если выжечь органическое вещество кости (кость горит легко:
в безлесных равнинах Южной Америки, например, в Ла-Плате, ее употребляют
как горючий материал), то остаток измельчается весьма легко. Но
удобрительное действие жженой кости менее, чем сырой, потому что при выжигании
органического вещества, конечно, теряется из кости и весь азот. Возможно, впрочем,
подвергнуть кость такой обработке, после которой она будет измельчаться
легче, чем сырая, но сохранит большую часть оссеина, а с ним и азота, бывшего
в самой кости. Для этого кости сначала вываривают и всплывающий жир
собирают, как побочный, но ценный продукт производства, и затем помещают их
в герметически закрывающийся котел, где они подвергаются действию паров
воды под давлением 1—4 атмосфер. При этом большая или меньшая часть
оссеина, смотря по продолжительности действия, переходит в клей,
растворяясь в воде. Остающиеся кости измельчаются легче сырых, хотя труднее
жженых, и такая измельченная кость носит название пареной кости; она весьма
распространена как удобряющее средство. Содержание азота в ней несколько
ниже, чем в сырой кости, именно около 3%. В последнее время, впрочем, в
продаже весьма часто встречается пареная кость с содержанием азота в 1—1,5%;
причина этому та, что при ее фабрикации стремятся утилизировать не только
жир, но и оссеин, превращая его в клей.
Существует еще совершенно особый способ размельчения кости. Принцип
этого способа принадлежит Ильенкову, а в разработке его для практических
целей принимал участие Энгельгардт. Способ основан на том, что 10%-ый
раствор едких щелочей, действуя на кость, переводит в раствор оссеин, причем
фосфорнокислая известь костей остается в крайне мелкораздробленном
состоянии. В практике для разложения костей берут не готовую щелочь, а те
материалы, из которых она получается: золу со значительным содержанием
углекислого кали и гашеную известь*. Этот способ не вошел в употребление.
родных фосфатах следует принять различную давность происхождения фосфорнокислой
извести из организмов или из растворов, причем в некоторых из них эта соль могла
подвергаться и высокой температуре, то возможно допустить, что фосфорнокислая известь в
фосфоритах различного происхождения находится в разных степенях полимеризации и уже по этому
одному, помимо других причин, должна с различной легкостью вступать в химические
реакции, а следовательно, и разлагаться в почве или отдавать заключающуюся в ней фосфорную
кислоту растениям.
* Профессор А. Н. Энгельгардт описывает приготовление такого костяного удобрения
следующим образом (дополнение в земледельческой химии Гофмана в русском переводе
1868 г.): «положим, что имеем хорошую березовую золу, содержащую около 10% поташа,
и хотим разложить 10 пудов костей. Для этого следует поступать так: 10 пудов золы
смешивают с 2 пудами гашеной извести и тщательно перемешивают массу. Затем в кадку кладут
разбитые на мелкие куски кости (10 пудов) и пересыпают послойно смесью золы с известью,
наблюдая, чтобы осталось к концу достаточно смеси для покрытия верхнего ряда костей
вершка на два. Смесь заливают таким количеством воды (15—20 ведер), чтобы она хорошо
смокла, и поддерживают постоянно сырой, подливая по временам воды. Когда нижний
слой костей (недели через три) разложится, массу перекладывают в другую кадку так, чтобы
верхние кости попали вниз, и оставляют стоять еще недели 2 или 3. По окончании
разложения массу вываливают из кадки, тщательно перемешивают и разбивают или разрезывают
лопаткой размягчившиеся кости; затем массу смешивают с древесными опилками, торфяным
мусором^ перегноем и т. п., а за неимением этих веществ —с землей и оставляют под навесом
в куче, тщательно перелопачивая по временам. Таким образом, получится подобный хорошо
перепревшему компосту сыроватый порошок, который удобно разбрасывать по полю.
Что касается пропорции, в какой нужно употреблять золу, известь и кости, то в этом
отношении следует соблюдать следующее: костей нужно класть в 10 раз, извести гашеной в 2 раза
более против количества поташа в золе. Воды брать 15 ведер на каждый пуд поташа в золе.
Например, если зола (березовая) содержит 10% поташу, то на 100 пудов костей следует взять
100 пудов золы, 20 пудов извести и 150 ведер воды».

ЛЕКЦИИ ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ И ПЯТНАДЦАТАЯ
103
Для определения достоинства пареной кости наследуют прежде всего
степень ее измельчения. Предлагают для этого 100 г костяной муки просеивать
последовательно чрез три сита. Первое сито содержит 11 отверстий на
площади 1 кв. мм, второе 5, а третье 2^2 отверстия. Если до 50% муки прошло
чрез первое сито, то она считается хорошо измельченной. При химическом
анализе костяной муки следует обратить внимание на содержание в ней
влажности [воды], органического вещества, азота, фосфорной кислоты и
углекислоты. Среднюю пробу муки высушивают при 105° и затем слабо прокаливают,
предупреждая потерю в весе от разложения углекислых солей тем, что после
прокаливания смачивают углеаммиачной солью, высушивают и снова слабо
прокаливают. Остаток растворяют в слабой азотной кислоте при нагревании.
Если мука была без подмесей, то она почти вся растворяется. Если нерастворив-
шийся остаток значителен, то это указывает на фальсификацию гипсом, песком
и т. п. Раствор разбавляют до определенного объема и в известной его части
определяют фосфорную кислоту титрованием уксуснокислым ураном, конечно,
насытив предварительно кислоту едким натром и прибавив уксуснокислого
натра, или определяют фосфорную кислоту молибденовокислым аммиаком.
Азот можно с удобством определять по способу Кьельдаля. Костяная мука
нередко фальсифицируется молотыми устричными раковинами, состоящими
главным образом из углекислой извести. Определением углекислоты в муке
и возможно открыть эту подмесь, так как в костях заключается лишь немного
углекислых солей (см. выше: состав костей).
До сих пор рассматривались приемы переведения трехосновной фоефорно-
известковой соли в измельченное состояние без изменения ее состава; теперь
приходится перейти к изложению приемов, имеющих целью переведение
трехосновного фосфата в соли, более растворимые и заключающие менее извести.
Так как подобной химической обработке подвергаются главным образом
фосфориты, то и приходится начать с сообщения о последних некоторых сведений.
Ископаемая фосфорнокислая известь [Са3(Р04)2] находится в природе или
в виде апатита или в виде фосфоритов*.
Апатит представляет кристаллы, содержащие до 95% фосфорнокислой
извести, которая соединена с небольшими количествами фтористого кальция
или хлористого кальция. Он встречается в различных плутонических или
вулканических породах вросшим в рудных месторождениях и жилах. Фосфориты
же встречаются в пластах формаций, например, силурийской, юрской и особенно
меловой, и представляют аморфную с различными примесями (углекислая
известь, кремнезем, окиси железа и алюминия) фосфорнокислую известь в виде
пластов, плит, кругляков или песчаника. Некоторые фосфориты, впрочем, не
представляя ясных кристаллов, [вы]являют кристаллическое сложение: таковы
подольские фосфориты, силурийской формации фосфориты в Нассау (по
долине реки Лан), в Логрозане (также силурийской формации), в Испании и т. п.
Все почти фосфориты содержат небольшую примесь органического вещества,
остающегося после обработки фосфорита соляной кислотой,в виде аморфного
черного осадка, причем многие из них являются, несомненно, органического
происхождения: таковы, например, остеолиты, представляющие окаменелые
ности, копролиты—[предполагаемые] окаменелые извержения [фекалии]
животных прежних геологических периодов; название копролитов дают, впро*
чем, теперь иногда вообще круглякам фосфорита, не разбирая их происхож-
* В Испании еще в тринадцатом столетии обозначали названием fosforita ископаемую
фосфорнокислую известь около Логрозана, вследствие способности этой породы к
фосфоресценции. Об итом свидетельствует английский ученый Боуль, которому в тринадцатом
столетии было поручено Фердинандом IV исследование природных богатств Испании. В настоящее
время с названием фосфорита связывается представление θ содержании в нем соединений
фосфора.

104
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
дения. Вообще же можно отличить три группы ископаемых фосфоритов:
1) кристаллическая фосфорнокислая известь: сюда принадлежит апатит; 2)
фосфорнокислая известь, хотя и не являющаяся в форме ясно образованных
кристаллов, но представляющая кристаллическое сложение: эта группа
является промежуточной между апатитом и следующей группой фосфоритов,
содержащих аморфную фосфорнокислую известь, и носит, подобно последней,
название фосфорита. Сюда относится, например, подольский фосфорит, нас-
сауский (ланский фосфорит), фосфорит Логрозана и т. п.; 3) аморфная
фосфорнокислая известь: сюда принадлежат фосфориты меловой и юрской
формаций, т. е. арденнские, изерские и другие фосфориты Франции, и все
фосфориты средней России, как, например, курский самород, костромские,
рославльские, рязанские и тому подобные фосфориты.
Эта группировка фосфоритов стоит в соотношении с более или менее быстрым
действием их как удобрения, что видно из следующего. В последнее время
особенно настойчиво пропагандируется употребление для удобрения почв
фосфоритной муки, без предварительного превращения ее в суперфосфат. Хотя
разработка этого сложного вопроса только что началась и высказаться
окончательно по нему в настоящее время нет возможности, но уже можно отметить,
что если и замечались благоприятные результаты при удобрении фосфоритной
мукой, то только тогда, когда последняя была приготовлена из фосфоритов
третьей группы, т. е. содержащей аморфную фосфорнокислую известь. За это
говорят и у нас опыты Энгельгардта, а во Франции опыты Бобиера, Грандо и др.
Во Франции, где давно уже фосфориты применяются для удобрения, пришли
к тому выводу, что следует отличать фосфориты с аморфной фосфорнокислой
известью от апатита и близких к нему фосфоритов, потому что, как бы мелко ни
были размолоты последние, действие их на почву едва заметно. Употребление их
возможно только в виде суперфосфатов, для превращения в которые они
особенно пригодны, потому что весьма богаты фосфорной кислотой и бедны
содержанием углекислой извести. Приведенная группировка фосфатов стоит
также и в соотношении с их составом. Апатит из всех родов ископаемой
фосфорнокислой извести содержит наибольший процент этой соли, именно от 92 до
95%. Фосфориты второй группы содержат менее фосфорнокислой извести. Так,
фосфориты Логрозана содержат около 80%, подольские фосфориты—60—80%,
нассауские фосфориты, при довольно меняющемся составе, в среднем содержат
около 55%. В фосфоритах же третьей группы содержание фодфорнокислой
извести весьма различно, именно от 20 до 60%, остальное составляют песок,
глина, углекислая известь, иногда глауконит, органическое вещество и
другие примеси, о которых упомянуто выше.
В России кроме богатых залежей подольского фосфорита, выделившегося
в жеодах в глинистом сланце и представляющего крупные шары, находятся
многочисленные широко раскинувшиеся залежи фосфоритов юрской и
меловой формаций25. Клаус в 1851 г. показал, что та твердая порода окрестностей
Курска, которая с давних пор употреблялась для мостовых, шоссе, бута под
постройки и т. п. и которую Мурчисон принял за железистый песчаник,
содержит 29,6% фосфорнокислой извести. Эта порода, носящая местное название
саморода (самородный кирпич) или черного камня, встречается в виде плит
или кругляков и состоит из кварцевого песка, связанного цементом,
содержащим 65% фосфорнокислой извести; в цементе заключается, кроме того,
углекислая известь, фтористый кальций, окись железа и смолистое органическое
вещество. Состав этого цемента почти всегда одинаков и весьма близок к составу
окаменелых частей рыб и амфибий, встречающихся в том же слое меловой
формации, как и самород. Различия в содержании фосфорной кислоты
в самороде зависят не от различия в составе цемента, а от присутствия
большего или меньшего количества песку, скрепленного цементом. * Так,

ЛЕКЦИИ ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ И ПЯТНАДЦАТАЯ
105
плита из окрестностей Курска содержит 57,10% песку и только 13,2%
фосфорной кислоты, а кругляки песчаника из окрестностей Любахны—только
9,15% песку и 28,65% фосфорной кислоты*. Самород принадлежит меловой
формации и встречается в нижних слоях (песках), под песчаным мергелем и
мелом. Мел, составляющий один из верхних ярусов меловой формации,
выклинивается к северу, и из-под него на поверхность выступают пески с кругляками
саморода, тогда как южнее Курска, например, около Белгорода, на
поверхности являются мергель и мел, лежащие выше, чем пески с самородом. Залежи
саморода весьма обширны. Он залегает на северной окраине меловой формации,
от Десны до Волги, в губерниях Орловской (Брянский, Дмитровский, Кромский
уезды), Курской (Фатежский, Дмитровский, Курский, Щигровский, Тимский
уезды), Воронежской (Нижнедевицкий,3емлянский уезды), Тамбовской
(Тамбовский, Кирсановский, Спасский уезды), Симбирской и попадается также
в Смоленской и Московской губерниях**. Образование саморода, по мнению
Клауса и графа Кейзерлинга, произошло, вероятно, вследствие того, что вода,
содержащая углекислоту, растворяла мало-помалу ископаемые кости и,
проникая в более глубоко лежащие слои песку, отлагала фосфорнокислую и
углекислую известь вследствие выделения углекислоты, причем отдельные песчинки
и цементировались ими. Подтверждением этого мнения может служить то
обстоятельство, что нижняя поверхность плит часто является покрытой
отростками, как бы сталактитами, вдающимися вглубь.
На границе между меловой и юрской формациями во многих местностях
России (значительная часть Московского бассейна, особенно в юго-восточном
углу его, в уездах Рязанском, Михайловском, Пронском, Спасском, Ряжском,
Сапожковском, а также у Симбирска и на Печоре) залегает так называемый
ауцелловый слой, получивший свое название от характерной для этого слоя
ископаемой раковины рода Aucella. Породы этого слоя различны: так, под Москвой
он состоит из рухлякового песчаника, под Симбирском—из известкового
песчаника, а в Рязанской губернии—из зеленых плотных песчаников и зеленых
песков. П. А. Григорьев исследовал эти песчаники, которые оказались
состоящими из зерен глауконита (в новоселковском песчанике 24%) и кварца,
сцепленных [связанных] фосфоритным цементом. Глауконит—это сложная водная
кремнекислая соль глинозема, окиси железа, закиси железа, магнезии и кали.
* Приводим анализы нескольких образцов саморода, произведенные в химической
лаборатории Петербургского земледельческого института:
Круглые
самороды,
вынутые из
песчаного
мелового
мергеля,
обжигаемого на
известь в
Коренной,
подле с. Яблонца
Круглые
самороды из
мелового
песчаника,
взятого в
обнажении в
хмелевом овраге,
подле с.
Яблонца
Кругляк
саморода из
Любахны
Кусок,
отбитый от
верхней части
большой
плиты саморода
из
каменоломни подле
Ушаковки
по реке
Тускори
Кусок,
отбитый от
нижней части
малой плиты
саморода из
каменоломни
подле
Ушаковки по
реке Тускори
в процентах
Анализы г. Лачинова
Нерастворимого в кислоте
органического вещества . . . .
Нерастворимого кварцевого
песку
Извести
Магнезии
Окиси железа
Фосфорной кислоты
33,58
0,44
0,53
17,90
0,53
25,87
37,90
0,44
1,07
22,07
1,00
9,15
43,60
0,90
2,00
28,65
0,30
57,10
22,40
0,25
0,25
13,20
0,40
53,70
22,85
0,24
0,30
14,25
** Многие из приведенных сведений о фосфоритах заимствованы из статей А. Н. Эн-
гельгардта.

106
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
По Григорьеву, глауконит рязанского фосфорита содержит в среднем: Si02=
=53,86%, А1203=Ю,36, Fe203=14,79, FeO=2,74, CaO=0,41, MgO-2,58,
K20 — 7,9, Na2O=0,23, H20=6,23. Что касается до содержания фосфорной
кислоты, то хотя она и меняется в довольно широких пределах, но в среднем для
рязанского фосфорита равна 18,6% (средняя для саморода из 14 анализов:
р205=17%). Рязанский фосфорит, встречаясь в значительных залежах, весьма
легко крошится, а вместе с этим преимуществом, как видно из
вышесказанного, содержит значительный процент кали в виде глауконита, т. е. водного
кремнекислого соединения. Значит, этот фосфорит является не только
фосфорным, но и калийным удобрением. Интересно было бы проследить, не помогает
ли глауконит, вследствие содержания в нем кремнекислого кали, переходу в
присутствии воды нерастворимой фосфорнокислой извести фосфорита в
растворимую. Те опыты над действием этого фосфорита на подзолистые почвы,
которые были сделаны А. Н. Энгельгардтом, показали, что применение его
сильно повышает урожаи. Во Франции, где также распространены зеленые
песчаники меловой формации, содержащие фосфорную кислоту (арденнский
фосфорит), употребление их для удобрения давно уже применяется, и
действие их оценивается лишь немного ниже суперфосфатов с таким же
содержанием фосфорной кислоты (Грандо). В последнее время оказалось, что зеленые
пески меловой формации распространены в средней полосе России. Все они
содержат фосфорит, который представляет смесь кварцевого песка и
глауконита, сцепленных цементом из фосфорнокислой извести. Таковы рославльские
фосфориты, разрабатываемые г. Мясоедовым. Они содержато менее глауконита
(до 10%), чем рязанские; содержание в них фосфорной кислоты в среднем
15%, акали1/2%. Подобные же фосфориты того же слоя меловой формации
встречаются, кроме южной части Смоленской губернии, также в губерниях
Орловской, Курской и Воронежской.
Кроме меловой формации, фосфориты встречаются в России и в пластах
юрской формации. Эти юрские фосфориты в среднем богаче фосфорной
кислотой, чем меловые. По словам С. Н. Никитина, в Московской губернии, в
уездах Московском, Звенигородском, Подольском и Бронницком, они залегают
сплошным слоем, который местами простирается непрерывно в естественных
обнажениях на целые версты. Содержат от 18 до 26% фосфорной кислоты. В
Рыбинском и Мологском уездах Ярославской губернии юрские фосфориты
встречаются в тех же условиях, как и под Москвою, и содержат от 13 до 23%
фосфорной кислоты. В Костромской губернии, в Кинешемском и Макарьевском уездах,
фосфориты залегают двумя сплошными толщами и содержат от 23 до 30%
фосфорной кислоты. Из таких фосфоритов готовится фосфоритная мука г. Кулом-
зина. В Нижегородской губернии, в Сергачском и Лукояновском уездах,
встречаются юрские фосфориты, содержащие до 28% фосфорной кислоты.
Наконец, юрские фосфориты встречаются также в юрских глинах Смоленской,
Орловской и Курской губерний.
Фосфориты представляют тот материал, который действием серной кислоты
превращают в суперфосфаты. В Европе эта операция производится в громадных
размерах. В Германии, например, для этой цели ежегодно употребляют до 50
миллионов пудов серной кислоты, т.е. большую часть всей вырабатываемой в стране
серной кислоты. Впервые серную кислоту для приготовления суперфосфатов
предложил Либих в 1840 г. Руководясь господствовавшими в то время
взглядами на питание растений, именно, что растения воспринимают питательные
вещества только из растворов, Либих предложил превращать Са3(Р04)2,
заключающуюся в костях (тогда еще не употребляли фосфоритов для удобрения),
в кислую соль СаН4(Р04)2, действием на кости серной кислоты. Вот уравнение
этого превращения, данное Либихом:
Са3(Р04)2 + 2H2S04 = 2CaS04 + СаН4(Р04)2.

ЛЕКЦИИ ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ И ПЯТНАДЦАТАЯ
107
Для реакции берут каменную серную кислоту (60% H2S04). К
измельченному фосфориту или жженой кости приливают понемногу серной кислоты,
перемешивая массу. Существуют и технические приспособления для этой цели,
но, повидимому, наиболее распространен ручной способ приготовления
суперфосфатов. Приготовление можно вести в чанах, на свинцовых листах с
загнутыми вверх краями или в особых резервуарах. При действии серной кислоты
на фосфориты, и особенно на кости, выделяется значительное количество
фтористого водорода, от вдыхания которого следует принять предосторожности.
После прилития всей кислоты и должного перемешивания масса превращается
ъ порошок, быстро высыхающий, потому что образующаяся при реакции серно-
известковая соль соединяется с водой, превращаясь в гипс. Удобрение,
приготовляемое таким образом, носит название суперфосфата и в
свежеприготовленном состоянии заключает значительное количество растворимой в воде
одноосновной фосфорнокислой извести. При внесении суперфосфата в почву эта соль
переходит в раствор, реагируя с частицами почвы, заключающими известь,
окись железа и др., причем и происходит быстрое распределение фосфорной
кислоты в почве. По исследованиям Ритгаузена, водная вытяжка
суперфосфатов реагирует с углекислой известью, давая двухосновную фосфорнокислую
известь, т. е. СаНР04; присутствие последней соли в почве, следовательно,
после удобрения суперфосфатом, весьма вероятно.
Суперфосфаты ценятся по количеству заключающейся в них растворимой
фосфорной кислоты, т. е. по количеству той фосфорной кислоты, которая
переходит в раствор при приготовлении из суперфосфата водяной вытяжки. Понятно
поэтому, что суперфосфаты часто подвергались анализам. При этом заметили,
что свежеприготовленный суперфосфат заключает более растворимой
фосфорной кислоты, чем тот же суперфосфат, некоторое время сохранявшийся. Ту
часть фосфорной кислоты, которая со временем делается нерастворимой,
переходя, конечно, в нерастворимые в воде соли фосфорной кислрты, обозначают
названием ретроградировавшей фосфорной кислоты, а самый процесс называют
ретроградацией суперфосфатов,—вполне подходящего русского термина для
этого явления нет; можно, пожалуй, назвать его возвратом суперфосфатов,
а кислоту—возвратившейся фосфорной кислотой.
Изучение этого явления повело к уяснению причин его, но, кроме того,
дало повод к исследованию удобрительных качеств соли СаНР04,
образующейся при ретроградации суперфосфатов. Что касается до причин явления, то
они могут быть резюмированы в следующих положениях:
1. При действии 2H2S04 на Са3(Р04)2 реакция не идет исключительно так,
как думал Либих, но всегда рядом с СаН4(Р04)2 образуется и свободная
фосфорная кислота:
Са3(Р04)2 + 3H2S04 = 3CaS04 + 2Н3Р04.
Значит, часть трехосновного фосфата остается неразложенной.
2. Образовавшаяся фосфорная кислота действует в суперфосфате на
трехосновную фосфорнокислую известь, переводя ее в двухосновную:
Са3(Р04)2 + Н3Р04 = ЗСаНР04.
Эта соль в воде трудно растворяется; значит, растворимая фосфорная кислота
перешла в нерастворимую.
3. Кислая соль СаН4(Р04)2, реагируя мало-помалу на Са3(Р04)2, дает тоже
СаНР04:
СаН4(Р04)2 + Са3(Р04)2 = 4СаНР04.
4. Кислая соль СаН4(Р04)2 сама является соединением непостоянным и может
мало-помалу переходить в СаНР04, выделяя фосфорную кислоту.
5. Если суперфосфат приготовлен из фосфорита, заключающего соли окиси
/келеза и глинозема, то ретроградация зависит главным образом от образования

108
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
из растворимой фосфорной кислоты нерастворимых фосфорных солей железат
а также и глинозема.
Следовательно, весьма часто наблюдалось, что при ретроградации
суперфосфатов образуется двухосновная соль СаНР04. Возник вопрос, каково
удобряющее действие этой соли. Многочисленные опыты на полях в Германии
и Бельгии показали, что ее удобряющее действие нисколько не ниже действия
растворимой фосфорной кислоты суперфосфатов. Действительно, СаНРО*
образуется в суперфосфатах вследствие химической реакции, выделяясь в
состоянии тончайшего разделения [измельчения], и потому, попадая в почву,
быстро подвергается влиянию почвенных деятелей. Поэтому в последнее
время стали приготовлять удобрение, известное под названием осажденной
фосфорнокислой извести и заключающее главным образом (в смеси с
трехосновной фосфорнокислой известью) СаНР04. Фосфориты или другой сырой
материал, заключающий трехосновную фосфорнокислую известь, растворяют
в соляной кислоте и прибавляют в избытке мела или известкового молока;
образующийся осадок высушивают и употребляют как удобрение.
Кроме упомянутых минеральных кислот (серной и соляной), для разложения
фосфоритов употребляют также фосфорную кислоту. Последнюю добывают из
фосфорита же, разлагая его слабой серной кислотой (содержащей 15% H2S04).
Полученный, конечно, нечистый раствор фосфорной кислоты концентрируют
выпариванием до содержания в нем 40—45% Р205, и этим последним раствором
действуют на фосфориты. Получается пористая масса, которую высушивают
при 80—100° и измельчают. Такой обогащенный фосфорной кислотой
суперфосфат заключает до 45% растворимой фосфорной кислоты, тогда как в
обыкновенных суперфосфатах содержание растворимой фосфорной кислоты редко
доходит до 20%.
При всех рассмотренных способах разложения фосфоритов необходимо
прибегать к помощи минеральных кислот, главным образом серной кислоты; но
в тех местностях, где под руками нет заводов серной кислоты, приобретение
ее и затруднительно и дорого обходится. Поэтому особенного внимания
заслуживают те способы разложения фосфоритов, при которых можно обойтись без
употребления минеральных кислот. В этом отношении замечательно
разлагающее действие торфа на фосфориты и вообще на материалы, заключающие
трехосновную фосфорнокислую известь. Насколько можно судить по имеющимся
исследованиям этого предмета, разлагающим деятелем здесь является
свободная гуминовая кислота в том случае, если торф не содержит серной кислоты,,
происшедшей от окисления колчедана, а процесс разложения зависит от
образования гуминовоизвестковой соли на счет извести трехосновной
фосфорнокислой извести, вследствие чего часть фосфорной кислоты делается
растворимой. Разложение, впрочем, идет медленно и вскоре останавливается, потому что
гуминовокислая известь способна входить в обратную реакцию с растворимыми
фосфорнокислыми солями. Вот некоторые опыты, сюда относящиеся. 10 г торфа
(содержащего 78% органического вещества) смешаны с 2 г фосфорита (15,4%
Р205) и 100 г воды и оставлены на 5 дней. По прошествии этого времени в
растворе оказалась известь и 0,04 г Р205 (Белецкий, Изв. Акад., 1880 г. вып. 1).
Эйхгорн, который исследовал этот вопрос еще в 1875 г.*, показал, что прибавка
к смеси гуминовой кислоты и фосфата—средних солей, как, например,
хлористого калия, сернокислого натра, сернокислого кали, хлористого аммония,—
усиливает разложение. При этом он же показал, что прибавленные соли сами
разлагаются гуминовой кислотой, причем, с одной стороны, происходят весьма
кислые соли гуминовой кислоты, а с другой—свободная минеральная кислота,
которая и действует разлагающим образом на фосфат. (Весьма кислые соли
* Landw. Jahrbucher, 1875.

ЛЕКЦИИ ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ И ПЯТНАДЦАТАЯ
109
гуминовой кислоты, образованные даже щелочами и аммиаком, по Эйхгорну,
нерастворимы в воде; но Эйхгорн не исследовал их состава и свойств.)
Разложение, понятным образом, тоже вскоре останавливается, потому что
минеральные кислоты способны к обратному действию на гуминовые соли. Здесь мы
жмеем дело с реакцией, идущей в ту и другую сторону, подобно многим
реакциям. Ход таких реакций всегда зависит от времени и от массы действующих
тел. Если взять избыток гуминовой кислоты против фосфорита, то, конечно,
реакция продвинется дальше, фосфорит разложится полнее, чем при меньшем
количестве гуминовой кислоты. Это подтверждается опытами, сделанными
в больших размерах. Так, при разложении фосфорита пятерным количеством
торфяной земли, в продолжение 4 месяцев, 1/25 часть фосфорной кислоты
перешла в растворимое состояние; а при компостировании фосфорита с торфяной
землей в количестве, в 40 раз большем против фосфорита, и притом с прибавкой
калиевых солей, в течение 7 месяцев, г/5 часть всей фосфорной кислоты
сделалась растворимой. При удобрении торфяных почв фосфоритной мукой
получались также весьма благоприятные результаты.
Заставляя кости гнить, например, смачивая их водой или, лучше, смешивая
их с навозом или с навозом и землей, достигают также превращения части
фосфорной кислоты костей в растворимое состояние. Во Франции замечено, что
даже часть фосфорной кислоты фосфоритов делается легче растворимой, если
фосфорит смачивать водой, оставляя его на воздухе в продолжение нескольких
месяцев. Органическое вещество фосфоритов при этом разлагается, образуя
углекислоту и органические кислоты, которые и действуют на нерастворимые
чзоли фосфорной кислоты.
Оканчивая рассмотрение удобрений с преобладающим содержанием
фосфорнокислых солей, нельзя не указать на новый обильный источник их.
Происхождение фосфатов, о которых будет речь, следующее. При добывании стали
из чугуна по способу Бессемера выделение фосфора из чугуна играет весьма
важную роль. Это выделение совершается всего легче по способу Томаса,
сущность которого состоит в том, что во время вдувания воздуха в расплавленный
чугун к нему прибавляют известь или доломит. Фосфор чугуна, окисляясь,
превращается в фосфорную кислоту, которая и соединяется с известью,
переводя в шлак. Так как способ Томаса весьма распространен, а переработка
чугуна в сталь идет в огромных размерах, то фосфорнокислые шлаки скопляются
в больших количествах. Они содержат средним числом до 17% Р205 и до 49%
СаО. После лежания на воздухе большая часть шлака распадается в порошок,
ж бывшая в нем закись железа окисляется в окись. Многочисленные опыты
удобрений шлаками показали, что действие их во многих случаях может быть
«сравнено с действием осажденной фосфорнокислой извести. Все это обещает
большую будущность шлакам как удобрению и в то же время может служить
примером того, как с развитием заводских производств возникают новые
источники веществ, могущих иметь важное практическое значение —источники,
о которых прежде и не подозревали26.
Анализ фосфоритов. Главное внимание, конечно, должно быть обращено на
содержание фосфорной кислоты, затем на содержание углекислых солей,
потому что чем более последних, тем более кислоты, употребленной на
приготовление суперфосфата, пропадает без пользы: она пойдет на разложение углекислых
солей. Берут около 5 г фосфорита, весьма тщательно измельченного в агатовой
ступке, и растворяют его в соляной кислоте при нагревании. Раствор разбавляют
до х/2 литра и 50 куб. см раствора выпаривают на водяной бане для выделения
кремневой кислоты; остаток растворяют в азотной кислоте и определяют
фосфорную кислоту посредством молибденовокислого аммония. Раствор,
приготовленный таким же образом, как и для определения ' фосфорной кислоты,
может служить для определения окиси железа, глинозема, извести.

110
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Возможно, впрочем, определять фосфорную кислоту в фосфоритах и т. п~
прямо из кислого раствора, без предварительного выделения в ρ змневой кислоты,
что значительно сокращает анализ. Штуцер и Исберт показали*, что хотя
осадок, получаемый помощью [действием] молибденовокислого аммиака из кислого
раствора, содержащего фосфорную и кремневую кислоты, и содержит кремневую
кислоту в виде соединения с молибденовокислым аммиаком, но при промывании
такого осадка водой все соединение, содержащее кремневую кислоту, отмывается,
а фосфорная кислота целиком остается в желтом остатке. Проверка показаний
названных исследователей, произведенная в нашей лаборатории В. И.
Виноградовым, дала удовлетворительный результат. Было взято 4,702 г фосфорита
Орловской губернии, Волховского уезда, ст. Хотынец, и обработано азотной
кислотой при нагревании; остаток отфильтрован и раствор доведен до
250 куб. см. Две порции раствора по 25 куб. см осаждены прямо
молибденовокислым аммиаком; осадок после стояния отфильтрован и промыт холодной
водой. Получилось Mg2P207 0,0982 г и 0,0975 г, следовательно, 13,36% и 13,26%
Р205. В двух других пор щях, по 25 куб. см того же раствора, фосфорная кислота
была определена обыкновенным путем, т. е. кремневая была выделена, а
желтый осадок был промыт молибденовокислым аммиаком; получилось 0,0976 г
и 0,0970 г Mg2P207, что отвечает 13,28% и 13,20% Р205**.
Анализ суперфосфатов. При анализе суперфосфатов обращается внимание-
на то состояние, в котором фосфорная кислота в них находится. Отличают:
1) растворимую фосфорную кислоту,—это будет свободная фосфорная кислота
и соль СаН4(Р04)2; 2) полурастворимую фосфорную кислоту, т. е. соли еег
образовавшиеся вследствие ретроградации; 3) нерастворимую фосфорную
кислоту, заключающуюся в неразложенной трехосновной фосфорнокислой
извести.
Для определения растворимой в воде фосфорной кислоты 20 г суперфосфата
растирают в ступке осторожно с водой, сливая взмученную жидкость в
литровую колбу; растирание27 повторяют с новым количеством воды, пока весь
суперфосфат во взмученном состоянии не будет помещен в колбу, которая дополняется
водой до черты. Оставляют на 2 часа, часто взбалтывая. Затем отцеживают
[отфильтровывают] 200 куб. см и в них определяют фосфорную кислоту или
молибденовокислым аммиаком, с должными предосторожностями, или
титрованием уксуснокислым ураном; в последнем случае обращают внимание на тог
образуется ли осадок от действия уксуснокислого натра или уксуснокислого
аммиака или нет; если образуется, то его собирают, прокаливают и принимаю*,
что он наполовину состоит из фосфорной кислоты.
Для определения полурастворимой фосфорной кислоты, т. е. той, которая
ретроградировала в суперфосфатах, 5 г вещества растирают в ступке с
раствором лимоннокислого аммиака (уд. в. 1,09; на литр такого раствора
прибавляют 50 куб. см водного аммиака). Лимоннокислый аммиак растворяет соли
фосфорной кислоты, образовавшиеся вследствие ретроградации; конечно,, при
этом переходит в раствор вместе с ретроградировавшей и растворимая в воде
фосфорная кислота. Взмученную смесь помещают в колбу вместимостью
в 250 куб. см, дополняют раствором лимоннокислого аммиака и нагревают
* Zeitschrift f. anal. Chemie, 1887, 583.
** Достоин внимания также следующий способ, выработанный для анализа фосфористых
шлаков особой комиссией в Геттингене в 1888 г. (Landw. vers. st. 35. 438). 10 г вещества
нагревают х/4 часа с 50 куб. см крепкой серной кислоты до начала выделения белых паров.
Разбавляют до 500 куб. см, отцеживают 50 куб. см, прибавляют 20 куб. см раствора лимонной
кислоты (500 г лимонной кислоты в литре), нейтрализуют 10% аммиаком, прибавляют
25 куб. см магнезиальной - смеси и тщательно перемешивают до появления мути; затем
прибавляют Vs объема 10% аммиака и снова перемешивают несколько минут. Способ не уступает
в точности определению [с] помощью молибденовокислого аммиака.

ЛЕКЦИИ ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ И ПЯТНАДЦАТАЯ
111
в продолжение часа при 38—40°, часто взбалтывая. В 100 куб. см фильтрата
определяют фосфорную кислоту прямо магнезиальной смесью (Петерман).
Вычтя из полученного количества фосфорной кислоты количество растворимой
фосфорной кислоты, узнаем количество полурастворимой фосфорной кислоты.
Впрочем, при анализе суперфосфатов можно довольствоваться одним
определением фосфорной кислоты, именно того количества, которое переходит в раствор
при действии лимоннокислого аммиака, потому что, как мы видели раньше,
удобрительное значение растворимой в воде и ретроградировавшей фосфорной
кислоты одинаково.

ЛЕКЦИИ 16 и 17
О КРУГОВОРОТЕ АЗОТА В ПРИРОДЕ И О МИНЕРАЛЬНЫХ АЗОТИСТЫХ
УДОБРЕНИЯХ .
Вопрос о необходимости азотистых удобрений поставлен далеко не так
категорично со стороны общих соображений, как о необходимости
фосфорнокислых удобрений*. Дело в том, что атмосфера содержит и
углекислый и азотнокислый аммиак и почва получает связанный азот в форме этих
солей в атмосферных осадках (дождь, роса и т. п.), а углекислый аммиак и прямо
поглощает из атмосферы. Но, кроме того, многими выставлялось и
выставляется, что свободный азот атмосферы,'находящийся в ней в таком огромном
количестве, фиксируется растениями и почвой, переходя в соединения,
заключающие связанный азот. Я не буду подробно разбирать вопрос о фиксации
растениями свободного азота—это относится к физиологии растений,—и мне придется
лишь коснуться этого предмета, остановившись ближе только на фиксации азота
в почве. Рядом с более или менее доказанными процессами перехода свободного
азота в связанное состояние имеют место на земной поверхности и прямо
им противоположные, при которых связанный азот переходит в свободный.
Рассмотрение вопроса об азоте будет односторонне, если не обратим
внимания и на эти последние процессы.
Начнем с общей картины круговорота азота в природе, причем за исходный
пункт возьмем атмосферу и к атмосфере же возвратимся. При этом сосредоточим
вначале внимание только на соединениях, заключающих связанный азот, потому
что они имеют бесспорное значение в питании растений. В атмосфере
заключаются пары углекислого аммиака, правда в весьма незначительном количестве.
По определениям Шлезинга,** в 100 куб. м воздуха заключается средним числом
днем 0,00109 г, а ночью 0,003 г аммиака***. По определениям Фодора,
в 100 куб. м дневного воздуха заключается 0,0045 г NH3, а ночного—
0,0047г NH3. Кроме того, в атмосфере заключается азотнокислый, а по
наблюдениям некоторых—и азотистокислый аммиак. Азотнокислый аммиак
находится в атмосфере не в виде паров, потому что эта соль не летуча, а в виде
мельчайших твердых частиц, плавающих в воздухе. Количество его здесь
остается до сих пор неизвестным, вследствие трудности извлечения из
воздуха твердых нелетучих веществ, находящихся в нем в состоянии
мельчайшего разделения, но, без сомнения, оно также крайне мало.
Почва воспринимает связанный азот из атмосферы двояким образом. Во-
первых, в атмосферных водных осадках: в воде дождя, росы и т. п. растворяются
упомянутые соли, находящиеся в атмосфере, и таким образом доставляются
почве. Имеются многочисленные определения как аммиака, так и азотной
кислоты в воде дождя, росы, тумана и т. п. По определениям Буссенго, в литре
дождя заключается 0,00042 г аммиака (среднее за 1853 г); по Лоозу,
Гильберту и Варингтону, в литре дождя, росы и снега—среднее из многих°наблю-
* Основатель минеральной теории Либих был того мнения, что для получения средних
урожаев нет необходимости вносить в почву азотистые удобрения, так как почва, с одной
стороны, содержит достаточный запас азота в виде гумуса, а с другой—получает связанный
азот в осадках из атмосферы.
** Contribution а Гetude de la chim. agr., 39.
*** По прежним наблюдениям, содержание аммиака в воздухе гораздо выше,, именно—
в 1 куб. м воздуха от 1 до 5 мг.

ЛЕКЦИИ ШЕСТНАДЦАТАЯ И СЕМНАДЦАТАЯ
113
дений—0,00024 (максимум 0,00549, минимум 0,00004) аммиака. Присутствие
азотной кислоты в дожде открыто Либихом. По наблюдениям Франкланда в Ро-
тамстеде (среднее из 69 определений) в литре дождя заключается 0,00014
азотной кислоты. Надо, впрочем, заметить, что содержание связанного азота в
атмосферных осадках подвержено сильным колебаниям, и разные наблюдатели
находили в различных атмосферных осадках, в различных местностях, в литре от 1 мг
до 15 и даже более миллиграммов связанного азота. Средние из наблюдений на
германских опытных станциях дают 1,43 мг азота аммиака в литре дождя
и 0,58 мг азота азотной кислоты. Если принять эти числа, то окажется, что
на гектар в год доставляется этим путем из атмосферы 14,1 кг N; из
одиннадцатилетних наблюдений Леви( 1875—1886) в Монсури, около Парижа, вытекает,
что на гектар в год доставляется дождем 10,01 кило азота аммиака и 3,85 кило
азота азотной кислоты—в общем, следовательно, 13,86 кило связанного азота,
количество, как видно, близкое к найденному в Германии и не настолько малое,
чтобы оно не имело для почвы никакого значения. Но для Англии, например
подобное же расчисление из наблюдений в Ротамстеде дает гораздо меньшее
число, именно в год 3,59 кг N на гектар*.
Во-вторых, почва может поглощать прямо пары углекислого аммиака из
атмосферы. Пары углекислого аммиака, приходя в соприкосновение с почвой,
находящейся в достаточно влажном состоянии, должны раствориться в
почвенной воде и вступить в реакции, которым подвергается аммиак в почве. Но в
настоящее время по недостатку наблюдений и принимая во внимание опыты
Вертело о фиксировании азота к почве, о которых будет речь далее, трудно
составить себе сколько-нибудь ясное представление о количественной стороне этого
процесса. Некоторые наблюдатели (Гейнрих и Келльнер) старались разрешить
этот вопрос таким образом, что брали соляную или слабую серную кислоту,
помещали ее в сосуд с определенной поверхностью, оставляли в поле,
предохраняя от атмосферных осадков, и определяли, сколько в известное время
кислота поглощала аммиака из воздуха. Из подобных опытов, произведенных Гейн-
рихом в Ростоке, выходило, что в год поверхностью одного гектара поглотится
до 30,6 кило аммиака, а из опытов Келльнера в Токио, в Японии—13,1 кило.
Таким образом, становится вероятным, что почвой поглощается столько же
или даже более связанного азота прямо из атмосферы в форме углекислого
аммиака, чем доставляется ей в атмосферных осадках. Количественная сторона
вопроса требует, впрочем, исследований в более широких размерах.
Попав в почву, углеаммиачная и азотноаммиачная соли послужат для
доставления азота растениям. В том случае, если растения появляются впервые,
эти соли для них представят вместе с крайне малым количеством азота
органических соединений, заключающихся в дождевой воде, единственный источник
связанного азота; если же в почве уже заключаются растительные остатки, то
действие этих солей присоединится к действию аммиачных солей и нитратов,
образующихся из растительных остатков. Если держаться того взгляда, что
растения не ассимилируют свободного азота и что последний лишен способности
входить в соединение с органическими веществами почвы, то придется принять,
что азот растительных остатков и гумуса обязан своим происхождением азоту
углеаммиачной и азотноаммиачной солей, заключающихся в атмосфере.
Послужив для питания растений, этот азот скопляется в растительных остатках
и снова мало-помалу переходит в аммиачные соли и нитраты. Но часть нитратов,
как мы видели ранее, вымывается из почвы водой. Попадая в море и послужив
там для доставления азота организмам, населяющим море, она, после разло-
* По определениям в Ротамстеде, опубликованным в 1884 г., в атмосферных осадках
заключаются, кроме того, хлористые и сернокислые соли. В год на гектар приходится
16,71 кило С1 (среднее за 6 лет) и 20,7 кило S03 (среднее за 2 года.).
8 Двадцать лекций.

114
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИЙ
жения организмов, остается в виде углеаммиачной соли (Шлезинг). Анализ
морской воды показывает, что в литре ее заключается средним числом 0,0003 г
аммиака. Выходит, что запас углеаммиачной соли в море громаден: по расчету
на каждую десятину суши приходится 4 000 кило углеаммиачной соли,
заключающейся в морской воде. Этот запас не остается мертвым для земной
растительности: углеаммиачная соль летуча, и пары ее мало-помалу переходят из
моря в атмосферу, подчиняясь при этом закону парциального давления.
Устанавливается известное равновесие между содержанием углеаммиачной соли
в морской воде и содержанием ее в воздухе. Понижение ее содержания в
воздухе влечет за собой выхождение части углеаммиачной соли из моря в атмосферу*.
В таком виде представляется тот цикл [цикл тех] превращений, которым
подвергается связанный азот, если пока оставить без внимания случаи
образования азотистых соединений из свободного азота и случаи разложения их с
выделением свободного азота. При рассмотрении этих превращений мы взяли за
исходный пункт атмосферу и к атмосфере же возвратились. Заметим здесь, что
только часть—и, быть может, малая часть—всей углеаммиачной соли,
заключающейся в морской воде, обязана своим происхожденизм нитратам, вымытым
водой из почвы; большая же часть доставляется в море атмосферными осадками;
но важно то, что связанный азот, заключающийся в этих осадках, попавших
в море, не может считаться потерянным для земной растительности.
Рассмотрев, таким образом, круговорот азота в общем, переходим к
разбору тех случаев, когда свободный азот может вступить в этот круговорот,
переходя в азотистые соединения и увеличивая собой сумму связанного азота
в природе. Я рассмотрю теперь только те процессы перехода свободного азота
в связанный, которые являются несомненными; остальные же, требующие, по
моему мнению, дальнейших подтверждений, отнесены к концу лекции. Прежде
всего возникает вопрос, каково происхождение азотной кислоты,
заключающейся в воздухе в виде азотноаммиачной соли, и возобновляется ли запас ее.
Принимая ,[если принять] во внимание абсолютную нелетучесть этой соли,
вероятным является допущение, что она образуется в воздухе же.
Действительно, еще Кавендиш показал, что под влиянием электрических искр кислород
и азот воздуха в присутствии воды или щелочи соединяются, давая азотную
кислоту. Процесс образования азотной кислоты в природе происходит под
влиянием молнии, во время гроз, которые, например, весьма часты между
тропиками; образующаяся азотная кислота, встречая в воздухе углекислый аммиак—
один из продуктов разложения органических веществ на земной поверхности,
дает азотноаммиачную соль, которая и остается здесь в виде мельчайших
твердых частиц. Условия образования азотной кислоты в природе можно сравнить
с условиями образования ацетилена из угля и водорода в опыте Вертело. Как
тут, так и там вещества, не реагирующие друг на друга при обыкновенных
условиях, вступают в реакцию под влиянием весьма высокой температуры
электрической искры и сохраняются только при условиях быстрого перехода из сферы
высокой температуры в окружающее холодное пространство. Хотя условия эти
не благоприятствуют образованию больших количеств азотной кислоты, но тем
не менее, необходимо допустить, что этот случай перехода свободного азота
в связанный поставлен вне всякого сомнения. Следует далее ожидать, что
азотная кислота будет образовываться из свободного азота и при процессе горения,
потому что при этом также воспроизводятся условия, помогающие образованию
Λ π m содержание NH3 в 1 куб. м воздуха
* По Шлезингу отношение: - тт^ —. — = г; г есть величина
J содержание NH3 в 1 л воды
постоянная для каждой температуры, так что при0°=0,004; при 10°=0,0095; при 20°=0,0263.
В переводе на обыкновенный язык это обозначает, что чем выше температура, тем более
углекислого аммиака перейдет из воды в воздух (Contribution etc).

ЛЕКЦИИ ШЕСТНАДЦАТАЯ И СЕМНАДЦАТАЯ
11&
подобных соединений·, т. е. высокая температура и окружающее холодное
пространство. Действительно, при горении на воздухе водорода, магния и при
других случаях горения доказано образование азотной кислоты и окислов азота.
Этот, также несомненный, случай перехода азота в связанное состояние мог
иметь большое значение в прежние периоды истории земного шара, когда на
нем шло окисление простых тел. Следует ли из приведенного, что сумма
связанного азота постоянно увеличивается? Ответ на этот вопрос дать невозможно,
потому что рядом с процессами, вследствие которых свободный азот переходит
в связанный, совершаются другие, при которых связанный азот переходит
частью в свободный, и количественная сторона каждого из этих процессов на
земной поверхности неизвестна.
Главный из этих процессов, имеющих следствием переход части связанного
азота в свободный, будет гниение органических остатков на земной поверхности.
Опытами многих наблюдателей констатировано, что при этом часть азота
выделяется в свободном состоянии. В предшествовавших лекциях, например, в лекг
ции о гниении навоза, мы видели тому примеры. Выделение свободного азота
с особенной ясностью доказано в тех случаях, когда гниение органических
остатков происходит в отсутствие веществ, связывающих выделяющийся аммиак,
например, в отсутствие почвы*. Можно, следовательно, думать, что ближайшая
причина образования свободного азота будет разрушение аммиака**, но
причины рассматриваемого явления далеко еще не разъяснены,—быть может,
они биологического характера,—и подобны причинам, вследствие которых
нитраты могут разлагаться с выделением свободного азота, что было уже
рассмотрено ранее.
Кроме этих двух процессов (гниение органических остатков и разложение
нитратов в особых условиях), следует еще указать на третий, именно на горение
веществ, содержащих связанный азот, при-котором также весь или часть
связанного азота переходит в свободное состояние. Обыкновенные горючие
материалы, дрова, каменный уголь и т. п., содержат азот в связанном состоянии;
если при сжигании развивается весьма высокая температура и доступ воздуха
вполне свободен, то весь водород горючего материала окисляется в воду и
потому связанный азот переходит в свободное состояние. При медленном же
горении часть азота? заключающегося в горючем материале (именно в наиболее
благоприятных условиях до 15% всего азота), выделяется в виде аммиака. При
горении, следовательно, с одной стороны, свободный азот может давать азотную
кислоту, а с другой—связанный азот горючего материала переходит в
свободный. Если основываться на аналогии между горением и действием
микроорганизмов, переносящих кислород воздуха на органические вещества (аэро-
бии), то можно предвидеть, что при чрезвычайно повышенной деятельности
микроорганизмов, вызываемой обильным притоком воздуха, здесь, как и при
сильном горении, будет выделяться более азота. Некоторые опыты Кёнига,
повидимому, подтверждают это предположение: при усиленном пропускании
* По опытам Лооза иТильберта, при гниении семян выделяется до 40% всего азота,
бывшего в них. Опыт Буссенго, приведенный на следующей странице, показывает, что и при
разложении органических веществ в почве выделяется свободный азот.
** По предположению Дитцеля, азот, выделяющийся при гниении органического
вещества, происходит вследствие реакции азотистой кислоты, образующейся в виде солей, на
амидосоединения (лейцин, тирозин), происходящие при гниении, или на аммиак.
Источником азотистокислых солей явятся нитраты, образующиеся в верхних слоях гниющей массы,
азотистая же кислота углекислотой освобождается из некоторых ее солей, например,
известковой. Предположение Дитцеля хотя и вероятно, но нуждается в дальнейшей разработке:
Дитцель только в одном случае в гниющей массе нашел азотистую кислоту. Хотя Такэ и
показал затем, что при прибавлении раствора селитры к гниющему мясу, муке и т. п.
образуется сначала азотистая кислота, а потом исчезает, причем выделяется свободный азот, но
последний мог происходить от восстановления азотистой кислоты, вследствие действия
микроорганизмов, а не от реакции ее с амидосоединениями.
8*

116
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНаМИЧЕСКОИ химии
воздуха чрез навоз замечена была большая потеря азота, чем при умеренном
доступе воздуха к навозу. В этом случае, следовательно, окислительный процесс,
вследствие его интенсивности, распространился в значительной мере и на
водород органического вещества, так что азота освободилось более. Всеми
рассмотренными процессами общая сумма связанного азота уменьшается, но
возмещается ли эта потеря образованием азотной кислоты в атмосфере на счет
свободного азота—сказать нельзя.
Но, быть может, переход свободного азота в связанное состояние
совершается в более широких размерах, чем мы принимали до сих пор? Быть может,
в природе существует целый ряд процессов, вследствие которых свободный
азот входит в соединения? Исследования в этом отношении весьма
многочисленны. В разное время разными исследователями выставлялись
предположения насчет фиксации азота к почве или к растениям, но все они или
опровергнуты или внушают сомнения. Я поэтому излагаю их отдельно от несомненно
доказанных случаев перехода свободного азота в связанный. Остановимся
вначале на некоторых из этих предположений, касающихся почвы, и коснемся
затем только вскользь вопроса о фиксации азота к растениям, потому что этот
вопрос рассматривается в курсе физиологии растений. Возникновение попыток
доказать возможность фиксации азота к почве вызывается стремлением указать
на тот источник, откуда почва получает азот в тех случаях, когда она в
продолжение целого ряда лет дает без удобрения урожаи, в которых количество
связанного азота превышает, по мнению наблюдателей, вероятное количество
его, доставляемое из атмосферы. Таков, например, случай с лугами, укос с
которых в продолжение многих лет может содержать до 60 и более кило связанного
азота с десятины [до 55 кг с гектара]. Остановимся на следующих
исследованиях и предположениях, сюда относящихся.
1. Не образуется ли азотистокислый аммиак при испарении воды? По Шен-
бейну*, если в сильно нагретый платиновый тигель приливать по каплям воду
и сгущать образующийся пар в стакане, который держать над тиглем,
отверстием вниз, то стекающая вода содержит малые количества азотистокислого
аммиака. Одни наблюдатели (Бетхер, Варингтон) подтверждают показание
Шенбейна, другие (Кариус) отрицают. При исследовании вопроса выяснилось,
что: 1) при испарении воды на воздухе происходит озон и перекись водорода;
2) что эти соединения не могут окислять азота, но что они окисляют аммиак
в азотистокислый и азотнокислый аммиак. Так как в воздухе всегда находится
некоторое количество углекислого аммиака, то в опыте Шенбейна превращение
свободного азота в связанное состояние при испарении воды является
недоказанным; весьма вероятно, что при этом происходило превращение уже
существовавших соединений азота в другие. Кроме того, нагревание тигля пламенем
в опыте Шенбейна должно было способствовать переходу свободного азота
в связанное состояние, так как при горении образуются окислы азота;
испарение воды, следовательно, происходило в атмосфере, содержащей [содержавшей]
более окисленного азота, чем окружающий воздух**.
2. Не принимает ли свободный азот участия в образовании нитратов
в почве? Предположение это возникло потому, что при процессах горения,
например, водорода, на воздухе образуется азотная кислота из свободного
азота; образование же нитратов является процессом окисления,
следовательно, аналогичным в известной степени процессу горения. Опыты Бус-
* Liebig's Annalen, 124, 1.
** При определении кислот азота в дождевой воде и т. п. следует заботиться об
устранении от испаряемой жидкости влияния на нее газов, образующихся при сжигании горючего
материала. Поэтому, прибавив к воде немного едкого кали, ее перегоняют, а не выпаривают
в чашках. Остаток же окончательно выпаривают в воздушной бане, защищенной от
проникания в нее продуктов горения.

ЛЕКЦИИ ШЕСТНАДЦАТАЯ И СЕМНАДЦАТАЯ
ш
сенго* показали, что, повидимому, свободный азот не принимает участия в
образовании нитратов. Буссенго брал, например, 100 г почвы, примешивал
к ней песку и помещал смесь в большую колбу, вмещавшую 100 литров
воздуха. Колба герметически закупоривалась и была оставлена на 11 лет, по,
прошествии которых опыт считался законченным:
Общее количество Азот азотной
азота кислоты
Содержание связанного азота в 1860 г 0,4722 0,00075
» » » в 1871 г 0,4520 0,16
—0,02 +0,15925
Следовательно, количество связанного азота в почве за этот период времени
не только не возросло, но понизилось, так как часть связанного азота
выделилась в свободном состоянии. Этот и подобные ему опыты Буссенго доказывают,
что при образовании селитры из органических веществ почвы, или, точнее
сказать, при разложении последних, которое оканчивается образованием селитры,
связанный азот частью переходит в свободный. Но прямого доказательства
тому, что атмосферный азот не принимает участия в образовании азотной
кислоты, в этих опытах нет, хотя они и приводятся часто с целью доказать ин-
диферентность атмосферного азота в процессе нитрификации. Надо заметить,
что сам Буссенго выражается так: «повидимому, атмосферный азот не
содействовал образованию азотной кислоты». С другой стороны, нет несомненных
доказательств тому, чтобы свободный азот участвовал в образовании селитры.
3. Не фиксируется ли азот в почве под влиянием тихого разряда? В воздухе
в большинстве случаев преобладает положительное электричество, в земле—
отрицательное. Разряд их постоянно совершается у земной поверхности.
Разряд носит название тихого или темного потому, что он не сопровождается
появлением искр. Вертело** показал, что под влиянием тихого разряда
свободный азот может фиксироваться к клетчатке, к декстрину и т. п., но фиксация
эта крайне невелика. Подвергая в особо устроенных приборах смоченную бумагу
и декстрин действию тихого разряда в присутствии свободного азота, Вертело
нашел, что через месяц к 1 000 частей декстрина присоединилось 0,05 частей
азота. К 1 000 частей бумаги через месяц под действием тихого разряда (5
элементов Лекланше) присоединилось 0,35 частей азота. Надо заметить, что бумага
и декстрин брались для опыта в малых количествах. Из этих опытов возникла
гипотеза фиксации азота растениями в том случае, если они подвергаются
действию тихого разряда атмосферного электричества, т. е. если они не покрыты
колпаком из металлической сетки и т. п. Опыты, произведенные для решения
вопроса, давали противоречивые результаты. В одних случаях растения
развивались лучше непокрытые, а в других—покрытые металлической сеткой.
Относительно почвы опыты делались так, что в почве определялось
количество связанного азота и одна порция ее оставлялась непокрытой, а другая
покрывалась металлической сеткой,—следовательно, изолировалась от
действия атмосферного электричества. В опытах Грандо была взята почва с
содержанием в 100 г 0,1618 г азота. Опыт длился от 1 апреля до 10 октября. В почве
непокрытой оказалось после опыта 0,1592 г азота, а в почве покрытой—0,1600.
Следовательно, разница так невелика, что делать какие-нибудь выводы из опыта
не приходится.
4. Не фиксируется ли азот к микроорганизмам, населяющим не только
почвы, но глины и пески? Этот вопрос был поднят Вертело в его последних
исследованиях (октябрь 1855 г.). Вертело*** дает на него утвердительный ответ.
* Annales de chim. et de phys., 1873, XXIX, 180.
** Annales dechim. et dephys., 1877, X, 51.
*** Comptes erndus, CI, 775.

11J8 ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ химии
Решающие опыты состояли в следующем. В стклянки, емйостью в 4 литра, было
помещено по килограмму желтого глинистого песка, песка, содержащего глину
другого происхождения, и глины из подпочвенных слоев Медона, близ Парижа.
Во взятых веществах был определен связанный азот; затем стклянки были
закрыты притертыми пробками, и часть их оставлена на свету в комнате, часть
помещена в шкаф. Чрез несколько месяцев снова определен связанный азот,
причем констатировано увеличение его количества:
30 апреля β та1ПТТСТ 1ййк „ 10 октября
1885 Г. 6 ИЮЛЯ 1885 Г· 1885 г.
в граммах:
Желтый глинистый песок в 1 кило содержал
связанного N 0,091 0,0979 0,1289
Глина в 1 кило содержала связанного N 0,021 0,0394 0,0494
Другой глинистый песок в 1 кило содержал
связанного N 0,1119 0,1188 0,1503
Здесь приведены результаты тех опытов, которые делались на свету. В
темноте результаты были ниже. Оставленные на открытом воздухе вещества также
фиксировали азот. Участие организмов в этом процессе Вертело доказал таким
образом, что произвел параллельные опыты с теми же веществами, но
стерилизованными. Именно он предварительно подвергал их действию температуры
в 100° и пропускал некоторое время в них пары воды при 100°. Оказалось, что
со стерилизованными веществами фиксации азота не происходит. Вертело
рассчитывает, что на гектар этим путем может фиксироваться ц полгода (апрель—
октябрь) от 20 до 30 кило азота. Азот Вертело определял прокаливанием 50 г
песку или глины с натристой известью и затем уже рассчитывал содержание
его на 1 кило. Но если, например, глина в 1 кило содержит 0,02 г азота, то при
анализах ее Вертело получал из 50 г глины 0,0012 г аммиака, т. е. 0,001 г азота
аммиака,—1000 : 50=0,02 : я; х= 0,001. При определении столь малых
количеств неизбежные ошибки опытов, конечно, будут в сильной степени влиять
ца результат, поэтому всякие расчеты количественной стороны процессов,
совершающихся на больших площадях земной поверхности, в тех частных
случаях, когда эти расчеты основаны на таких, можно сказать, микроскопических
определениях,—внушают сильное сомнение.
В 1887 г. Вертело* опубликовал опыты, имеющие целью доказать, что
и почвы в отсутствие растений или покрытые ими способны фиксировать азот.
Метод исследования был следующий. В большие сосуды помещалось по 50 кило
почвы; внизу сосуды имели отверстия, назначенные для стока воды, которую
собирали и анализировали. Сосуды в большинстве опытов оставались на
открытом воздухе. В почве был определен до опыта азот органических остатков,
нитратов и аммиака. Во время опытов и, главное, по окончании их также были
сделаны эти определения. Кроме того, определялось количество дождя, выпавшее
на исследуемую почву, и содержание связанного азота как в дожде, так и в воде,
стекшей из нижних отверстий сосуда; затем, особыми опытами (поглощением из
воздуха аммиака определенной поверхностью серной кислоты) было установлено,
сколько почва получила аммиака из воздуха во время опыта.
Вот например, баланс одного из опытов:
50 кило почвы содержали азота *. 50,37 г
Азот, доставленный дождем · 0,0489 г
50,42 г
50 кило почвы содержали азота по окончании опыта 62,48 г
Азот нитратов в воде дождя, прошедший чрез почву 0,674 »
63,15 г
* Comptes rendus, CIV, 205.

ЛЕКЦИИ ШЕСТНАДЦАТАЯ И СЕМНАДЦАТАЯ
119
Опыт продолжался семь месяцев, в продолжение которых, следовательно,
50 кило почвы фиксировали 12,73 г азота.
Если, при подобных же опытах, почва была засеяна растениями (amaran-
tus), то, вводя в расчет, кроме того, связанный азот высаженных растений и
связанный азот растений после опыта, оказывалось, что фиксация азота была менее,
чем в отсутствие растений. Так, в сравнительных и одновременно
произведенных опытах были получены числа: с 4,64 г азота и 12,7 г азота (почва с
растениями), 7,58 г азота и 23,15 г азота (почва без растений).
В 1888 г. Вертело указал на следующие условия, влияющие на фиксацию
азота к почве, которая совершается, по его мнению, на счет тканей некоторых
микроорганизмов почвы. 1. Почва должна быть пориста: в тяжелой, глинистой
почве, подвергавшейся действию дождей, количество азота не только не
увеличилось, но уменьшилось—в одном случае с 76,02 г до 70,2 г. Вертело это
относит к задержанию циркуляции воздуха в почве. 2. Количество влажности
[воды] в почве не должно превышать 15%—при большем содержании воды
аэрация почвы затрудняется—но оно может быть не более 2% без вреда для
процесса. 3. Кислород должен присутствовать во все время процесса: если
наполнить почвой стклянку так, чтобы над почвой не оставалось свободного
пространства, то количество азота в почве понижается. 4. Температура не
должна быть выше 40—45° и ниже 10°. 5. Фиксация азота к глинам скоро
останавливается; она имеет место только для глин, недавно извлеченных из
нижних слоев. В почвах же фиксация азота, повидимому, поддерживается
только влиянием растительности. В этом отношении, впрочем, Вертело не
высказывается окончательно. Процесс ставится, следовательно, в довольно
тесные рамки условий.
В марте 1888 г. появились исследования Шлезинга* по тому же вопросу.
Заметив, что опыты Буссенго (они приведены выше) говорят против фиксации
азота к почве, Шлезинг указывает на то, что к решению вопроса можно подойти
гораздо точнее, исследуя газ, бывший в прикосновении с почвой, чем сумму
связанного азота в почве до опыта и после него**. Метод Шлезинга состоит
в следующем. В стеклянный баллон с длинной и узкой шейкой вводится почва;
из баллона выкачивается весь газ и заменяется измеренным объемом чистого
воздуха; перевернув баллон, шейку его погружают в ртуть. Во время опыта
в баллон подпускают кислород, по мере уменьшения давления. По окончании
опыта весь газ из баллона выкачивается, и в нем определяют азот эвдиометри-
ческим анализом; сравнивают объемы азота, бывшие в баллоне до опыта и после
него. Углекислота, развивавшаяся из почвы во время опыта, поглощалась
известью, помещенной предварительно между слоями асбеста, под почвой,
у самой шейки, в баллоне. В общем опыты напоминают опыты Рейзе и Реньо над
выделением азота при дыхании животных. Для опытов были взяты: 1) тощая
суглинистая земля с глубины 0,80 м; 2) земля такого же характера, но из
другой местности с глубины 0,35 м; 3) весьма известковая почва из Гренелль;
4) весьма песчаная почва из Монтрету; 5) каолин с фабрики в Шуази и 6) земля,
подобная обозначенной под первой рубрикой. Количество каждой из почв,
взятое для опыта, было около 2 кило, а процент влажности [воды] в них колебался
от 11,78 до 14,87% и только в каолине достигал 21,3%. Объемы воздуха,
приведенные в соприкосновение с почвами, были от 718,9 до 828,7 куб. см, а
каждый из опытов продолжался более года, в большинстве случаев—от января
1886 г. до марта 1887 г. Результат опытов тот, что почвы не фиксировали азота
атмосферы. Наблюденные разницы в объемах азота до опытов и после них
* Gomptes rendus, GVI, 805, 898, 982.
** К решению вопроса о фиксации азота растениями также следовало бы применить этот
более точный метод, взамен определений связанного азота в почве и растениях, что исклю-
читэльно применялось до сего времени.

120
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
настолько малы, что впадают в пределы неизбежных погрешностей наблюдений.
Самая большая убыль азота для почвы № 1 равнялась 0,62 куб. см. Если
сделать на основании этого последнего числа расчет на гектар, при толщине слоя
в 0,30 м, то окажется, что в 14 месяцев присоединится к почве 1,6 кило азота.
Возражения Вертело* на работу Шлезинга сводятся к следующим пунктам.
1. В опытах Шлезинга осталось неизвестным, сколько взятые почвы заключали
азота; по опытам же Вертело'фиксация азота прекращается, если почвы
заключают в кило 1,3—1,7 г азота. 2. Почвы должны быть рыхлы и заключать не
более 12—15% воды. 3. Шлезинг в начале опыта нагревал баллон с почвой для
полного удаления из него воздуха при выкачивании, что, конечно, не
осталось без влияния на свойства почвы. 4. По мнению Вертело, в почвах Шлезинга
заключалось 7—19% глины, а так как азот присоединяется, по Вертело, именно
к глине, то, основываясь на данных Шлезинга, надо принять, что настоящая
глинистая почва поглотит 8—20 кило азота на гектар. Шлезинг, отвечая
Вертело,, не отрицает прямо возможности поглощения азота почвой, но говорит,,
что в опытах Вертело нет данных для точного доказательства этого поглощения.
Таким образом, вопрос этот нельзя считать окончательно разрешенным28.
5. Не обладают ли некоторые только растения способностью усвоять,
[усваивать] свободный азот? Хотя рассмотрение этого вопроса принадлежит физиологии
растений, но, разбирая процессы, при которых свободный азот может входить
в соединения, неуместно будет обойти его молчанием. К тому же этот вопрос в
последнее время соприкоснулся с предположением Вертело о фиксации азота
микроорганизмами. Давно уже, еще Тэер отделял [выделял] группу
сельскохозяйственных растений, именно из семейства бобовых (клевер, люцерна и т. п.),
которую он назвал растениями, обогащающими почву; давно известно, что
зерновые хлебные растения особенно удаются после бобовых. Многими наблюдателями
(Гейден, Лооз и Гильберт, Дегерен и др.) было констатировано увеличение
процентного содержания азота в почвах тех полей, которые были под культурой
бобовых, несмотря на то, что в жатвах их заключалось в два раза более азота, чем
в жатве пшеницы с той же площади. С другой стороны, опыты (Гейден, Вольфг
Гельригель) показали, что урожай бобовых в несравненно меньшей степени
зависит от внесения в почву азотистых удобрений (сернокислый аммиак, чилийская
селитра), чем урожаи зерновых хлебных растений. Факты вообще указывают на
то, что в бобовых развита способность черпать необходимый им азот из каких-то
источников, мало или совершенно недоступных другим растениям. Но что это
за источник и какой из них играет преобладающую роль в доставлении азота
названным растениям,—на этот счет существуют только предположения. По
мнению одних, эти растения, с глубоко в почву проникающими корнями,
черпают азот из нитратов нижних слоев почвы, куда корни многих других
растений не проникают; по мнению других, в этих растениях с широкой лизтовой
поверхностью развита способность к усвоению углекислого аммиака, нахси-
дящегося в воздухе; наконец, в последнее время обращено было внимание на
развитие на корнях этих растений особых клубеньков, наполненных
бактериями, которым приписывается способность фиксировать свободный азот и кот
торые являются, таким образом, посредниками в передаче азота растениям.
Это мнение, сливающееся в его сущности с предположением Вертело о
способности микроорганизмов переводить азот в связанное состояние, находит себе
теперь многих последователей и деятельно разрабатывается**. Но самый факт
* Comptes rendus, GVI, ΙΟΊ9.
** Хотя некоторые наблюдатели, например, Чирх, и отрицали присутствие бактерий;
в клубеньках бобовых, но несомненно, что этот вопрос близится к положительному решению.
Еще Гельригель указал на то, что развитие клубеньков на корнях бобовых вызывается
смачиванием песка, служащего для опытов, малым количеством воды, в которой было взмучено
немного почвы из-под бобовых. В этом приеме видится как бы перенесение бактерий из преж-

ЛЕКЦИИ ШЕСТНАДЦАТАЯ И СЕМНАДЦАТАЯ
121
фиксации азота микроорганизмами остается пока недостаточно
демонстрированным, дает повод к сомнениям и требует дальнейшей разработки; как бы то»
ни было, но, имея в виду долголетнюю практику и факты обогащения почвы
азотом, остается только пользоваться в возможно широких размерах
выгодами культуры бобовых29.
Не останавливаясь затем на других предположениях о связывании
свободного азота составными частями почвы (Симон, Дегерен), так как эти
предположения опровергнуты,—переходим к рассмотрению минеральных азотистых
удобрений, оказывающихся столь действительными по отношению к зерновым
хлебным растениям и ко многим другим.
Таких удобрений известно два: серноаммиачная соль и чилийская селитра,
или азотнонатровая соль. Аммиак серноаммиачной соли, как мы видели
ранее, довольно быстро переходит в почве в нитраты, так что в общих чертах
действие этих удобрений одинаково. Они оказывают особенно благоприятное
действие на зерновые хлебные растения, как на растения со слабо развитой
системой корней, для которых является весьма важным повышение содержания
нитратов в верхних слоях почвы. Серноаммиачную соль получают из газовой
воды; при сухой перегонке каменного угля (в каменных углях 1—1,5% азота),
с целью получения газа, образуются, кроме анилина и аналогичных веществ,
остающихся в каменноугольном дегте, углеаммиачная соль и сернокислый
аммоний, пары которых примешиваются к газу. При очищении газа
промыванием его водой соли эти в ней растворяются. К воде прибавляют извести,
отгоняют аммиак и собирают его в серную кислоту; раствор выпаривают. Поступают
часто и так, что прямо к газовой воде прибавляют серной кислоты и
выпаривают до кристаллизации*. Этим путем получают в Англии, например,
ежегодно до 1 900 000 центнеров (центнер =100 кило) серноаммиачной соли. Серно-
аммиачную соль получают также из аммиака, образующегося при превращении
каменного угля в кокс, что практикуется в больших размерах; выход серно-
ней среды в новую, и это перенесение сопровождается появлением клубеньков и развитием
способности растения поглощать азот. Опыты Бреаля (An. agron., 1888, 481) служат
подтверждением этому взгляду. Он показал, что горох отлично развивается в растворе солей (водная
культура), не заключающем соединений азота, если только к этому раствору прибавить
содержимое одного клубенька люцерны. При этом на корнях гороха также появились в
изобилии клубеньки. Возможно также достигать положительных результатов приемами,
совершенно сходными с прививкой. Если на корне одного из лупинов,
культивируемых в песке, не содержащем азота, сделать укол иглой, острие которой покрыто беловатой
жидкостью клубенька люцерны, то на этом экземпляре лупина в свою очередь появляются
клубеньки и растение хорошо развивается, тогда как лупины, которым не былэ сделано
прививки, вскоре остановились в их развитии и количество азота в них не увеличилось,
против содержания его в семени. Можно считать, следовательно, что бактерии действительно
играют деятельную роль в процессе доставления азота бобовым; есть основания также
думать, что так называемое утомление почвы, обнаруживающееся после известного ряда
лет беспрэрывной культуры бобовых и состоящее в том, что почва отказывается давать
удовлетворительные урожаи этих растений, несмотря на обильное азотистое
удобрение,—вызывается ослаблением деятельности бактерий, вследствие накопления в почве продуктов их
жизнедеятельности (ни один организм не может существовать в среде, содержащей его
выделения далее [выше] известного предела). Нельзя не согласиться далее с тем, что существующий
контраст в воспринятии азотистой пищи между бобовыми и зерновыми хлебными растениями,
выражающийся в удаче культуры последних после бобовых и в том, что при смешанном
посеве (пшеница и клевер или люцерна и т. п.) не обнаруживается борьбы за жизнь между
ними,—находится в полном соответствии с приведенным выше взглядом относительно участия
бактерий в питании бобовых. Но остается еще под некоторым сомнением, действительно ли
бактерии переводят свободный азот в связанное состояние и не ограничивается ли их роль
переработкой азотистых соединений, не могущих служить прямой пищей растениям, в
соединения, растениями воспринимаемые.
* Сернокислый аммиак, полученный из газовой воды, часто содержит родановый
аммоний; соль эта вредна для растений. Присутствие ее весьма легко открыть—по известной
реакции ее с солями окиси железа.

122
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
кислого аммиака в этом случае достигает 1 % от употребленного в дело
каменного угля.
Чилийскую селитру привозят из Америки, из Перу и Чили, где на берегу
моря находятся обширные залежи ее, большей частью под слоем глины и песка.
Провинция Тарапака и степь Атакама особенно богаты чилийской селитрой,
вывоз которой в Европу достигает в последние годы до 9 миллионов центнеров
в год, причем около половины этого количества идет на удобрение. В залежах
азотнонатровая соль смешана обыкновенно с хлористым натрием, сернокислым
натром и некоторыми другими солями *, между которыми особенное внимание
обращает постоянное присутствие, хотя и в малых количествах, иодновато-
и бромноватокислых солей. В настоящее время едва ли можно сомневаться
в том, что селитра чилийских залежей произошла при содействии азотного
фермента из органических остатков, в присутствии морской воды. Весьма
интересное, хотя и косвенное доказательство такому взгляду доставил Мюнц
{1885 г.)**. Процеживая весьма слабый раствор йодистого калия через
известняк, смешанный с почвой (с азотным ферментом) и помещенный в трубку, он
получил иодноватокислое кали (KJ03); присутствие же иодноватокислых солей
в селитре доказано. С другой стороны, Мюнц наблюдал под тропиками (в Вене-
цуэле) весьма быстрое образование селитры, при участии азотного фермента,
из гуано, остатков насекомых и т. п.
Что касается до того, из каких органических остатков произошли залежи
чилийской селитры, то это в точности неизвестно; быть может, это были
водоросли, которые и теперь в огромных массах выбрасываются океаном на берег
(в водорослях заключается KJ). Возможно также, что вначале произошла азот-
ноизвестковая соль из гуано и животных остатков, а затем уже она была
вымыта и действием хлористого натрия морской воды переведена в натровую
селитру: при смешении растворов Ga(N03)2 и NaCl и выпаривании выделяется
NaN03. Отсутствие фосфорнокислой извести в чилийской селитре указывает
на то, что она не образовалась в тех местах, где ее теперь находят, но
принесена была из мест ее образования водой; а то обстоятельство, что она является
солью натрия, и присутствие в ней соединений иода указывает на участие
в одном из периодов [в одной из стадий] ее образования морской воды и,
вероятно, водорослей.
При анализе чилийской селитры главное внимание обращают на содержание
в ней азота. Около 0,8 г селитры, весьма осторожно нагревая, сплавляют в
платиновом тигле. Уменьшение в весе покажет содержание в ней влажности
[воды]. Затем к сплавленной селитре прибавляют 3 г сплавленной и
измельченной смеси из равных частей кислой и средней хромовокалийной соли. Нагре^
вают сначала слабо, потом сильно—до полного сплавления массы. Потеря
в Bece=N205. В присутствии углекислых солей этот способ неприменим. Известь,
хлор, серная кислота определяются по общим методам аналитической химии30.
* Иногда, как, например, в провинции Арекипа, залежи чилийской селитры содержат
значительные количества азотнокалиевой соли; последняя встречается даже в одной
местности Боливии, около селения Аранэ, без примеси чилийской селитры. Соль эта также
вывозится в Европу.
** Gomptes rendus, CI, 265, и Annales de ch., 1887, X, 550.

ЛЕКЦИЯ 18
О КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЯХ
Специальные калийные удобрения употребляются реже фосфорных и
азотистых; причин тому несколько: 1) большинство почв заключает
значительный запас соединений калия в виде обломков горных пород;
если процессы выветривания в почве успевают удовлетворять потребности
культивируемых растений в легко усвояемых калийных соединениях, то
употребление калийных удобрений является излишним; 2) большая часть калийных
соединений, заключающихся в жатвах, не отчуждается из хозяйств, а
возвращается почве, потому что в травянистых частях злаков заключается более калия, чем
в семенах. Следующий расчет убедит в этом. Отношение!веса соломы к весу семян
в зерновых хлебных растениях приблизительно равен 2 : 1. В соломе
заключается около 5% золы, а в семенах около 2%. Значит, вес золы соломы относится
к весу золы семян, как 5:1. Хотя в золе соломы заключается 10% щелочей
(средним числом), а в золе семян 30%, но, принимая во внимание
вышеприведенное отношение веса золы соломы к весу золы семян в растении, легко
убедиться в том, что большая часть калия рассматриваемых растений находится
в их травянистых частях. Вообще семена зерновых хлебных растений берут
мало щелочей из почвы. Так, при среднем урожае ржи с десятины из почвы
в семена переходит 15 фунтов щелочей, в пшеницу 20 фунтов и т. д. Но
существуют растения, потребность которых в щелочах весьма велика. Так, средний
урожай свекловицы берет с десятины до 240 фунтов щелочей, урожай
картофеля—до 220 фунтов, а обильные урожаи этих растений—и до 400 фунтов.
Самым подходящим веществом для внесения в почву щелочей является
зола. В золе березовых дров—до 10% кали, в золе крапивы, лебеды, гречихи—
более 30% кали. Кроме того, зола растительных горючих материалов содержит
и некоторое количество фосфорных солей, что, конечно, не безразлично для
целей удобрения*. Но спрос на золу предъявляется и со стороны химических
заводов: зола идет на выработку поташа, хромовокислого кали, красной и
желтой солей и т. п. (теперь заметно, впрочем, стремление заменять эти соли
соответствующими солями натрия). Поэтому в Западной Европе давно уже было
обращено внимание на изыскание иных источников, более дешевых, для
приготовления калийных удобрений. Море является тем резервуаром, в котором
скоплены значительные количества калия, в виде хлористого калия. Но в
морской воде, как мы видели ранее, еще в больших количествах скоплены другие
соли. В кубическом метре морской воды заключается:
от 25 до 30 кило NaCl от 0,6 до 1,5 кило CaS04
от 0,6 » 2,6 » MgCl и только от 0,01» 0,7 » КС1
от 1,2 » 7,0 » MgS04
Чтобы добыть хлористый калий, заключающийся в морской воде, пришлось бы
испарять ее до весьма малого объема и отделять остающийся раствор от
выделившихся солей. При испарении морской воды выделяется вначале CaS04,
затем NaCl, после HeroMgS04, и затем уже остается в растворе хлористый калий
* В южных губерниях материалом для удобрения может служить зола кизяка. Анализ
такой золы, долго лежавшей на воздухе, произведен в нашей лаборатории г. Свечиным,
причем найдено: воды 13,42%, фосфорной кислоты 2,3%, ,КаО 13*2%, S08 ЗД5%; остаток,
не растворимый в слабой азотной кислоте, равен 41,89%.

124
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
с большим количеством хлористого магния и малым количеством других солей-
Добывание хлористого калия из морской воды только тогда будет выгодным,,
если будет обеспечен сбыт для всех других солей. Но в некоторых местностях
испарение морской воды досуха в огромных размерах произведено самой
природой, причем калийные соли, как выделившиеся после других, находятся в
верхних слоях образовавшихся залежей и могут быть прямо добываемы. В этом
отношении особенно замечательны соляные залежи в Стассфурте, около
Магдебурга, в Пруссии. Напластование солей в залежах Стассфурта, несомненно,
указывает на их происхождение при испарении морской воды, которое
совершилось здесь в один из прежних геологических периодов; соли же сохранились
потому, что после их выделения были покрыты слоем мергеля, не проницаемого
для воды, толщиной более 100 сажен.
Самый нижний слой залежей носит название ангидритового, потому что
содержит, кроме поваренной соли, ангидрит, т. е. безводную серноизвестко-
вую соль. Этот слой, толщиной в 120 сажен, содержит до 98—99% поваренной
соли. Следующий, выше лежащий слой характеризуется содержанием поли-
галита: 2CaS04+MgS04+K2S04+2H20. В этом слое, мощность которого около
30 сажен,—8% полигалита и 92% хлористого натрия. Третий (снизу) слой
в 18 сажен называется кизеритовым; в нем только 65% хлористого натрия,
остальное—кизерит MgS04+H20 и карналит, присутствие которого характерно
для самого верхнего слоя, карналитового, толщиной около 20 сажен,
содержащего 55%карналита (KCl+MgGla+6H20), 25% поваренной соли, 16% кизерита
и 4% хлористого магния. Из этого верхнего слоя и добываются растворением
в воде и кристаллизацией* сначала чистые калийные соли (КС1), идущие
для заводских целей; отбросы же и маточные растворы высушивают,
прокаливают, мелют и употребляют для удобрения. Прокаливают для того, чтобы
разложить хлористый магний, вредно действующий на растения (хлористый
магний с остающейся водой разлагается на соляную кислоту и окись магния:
MgCl2+H20=:2HGl+MgO). Приготовляют, впрочем, для удобрения и более
чистые препараты. Так называемое пятерное калийное удобрение содержит
80—85% КС1 и от 10 до 20% NaGl. Сырое же сернокислое кали содержит
18—25% K2S04,15—25% MgS04 и от 35 до 55% NaCl. Для удобрения же
употребляют и каинит K2S04+MgS04+MgCl2+6H20, добываемый в Ангальтских
залежах, лежащих рядом со Стассфуртскими. Каинит оставляют на воздухе,,
хлористый магний расплывается и стецает, остаток прокаливают и мелют.
Из калийных удобрений в последнее время употребляют всего более каинит.
Главная масса его, впрочем, вместе с другими калийными удобрениями
вывозится на табачные и кофейные плантации в Гаванну, на Цейлон, в Бразилию,
а также в Соединенные Штаты для маиса, клевера и для южных плантаций
хлопка [хлопчатника]. Вывоз достигает до 90% всего количества
вырабатываемых в Германии калийных удобрений. Следует упомянуть, что в Галиции, в
Калусе, имеются также соляные копи, заключающие калийные соли, между4
ними и каинит31. Удобрения, вырабатываемые в Галиции, находят себе сбыт в
Австрии, Венгрии и в юго-западной России.
Употребление калийных удобрений часто оказывалось неудачным.
Причины неудач мало-помалу выясняются. В этом отношении заслуживают внима-
* Интересен следующий прием для добывания чистого хлористого калия, который
применяется также при добывании KG1 из морской воды. Если к нагретому маточному
раствору, заключающему с хлористым калием и другие соли, прибавить крепкого раствора
MgCl2, то осаждаются CaS04, NaCl, MgS04, потому что они нерастворимы в растворе MgCla,
хлористый же калий остается в растворе в виде карналита. Раствор охлаждают, карналит
выделяется; его обрабатывают малым количеством воды, при этом он разлагается: KG1
выделяется в кристаллическом состоянии, a MgCla остается в растворе. Все это основано на том,
что карналит в растворе может существовать только при избытке хлористого магния,
выделенный же карналит чистой водой разлагается.

ЛЕКЦИЯ ВОСЕМНАДЦАТАЯ
125
ния исследования Адольфа Майэра*. Он обратил внимание на то, что большая
часть оснований в растении, остающихся неусвоенными, связана с
органическими кислотами: щавелевой, лимонной, яблочной и т. п., а не минеральными;
при восприятии растениями таких солей, как хлористый калий, соляная
кислота, после усвоения части калия, должна оставаться свободной, что, можно
предположить, вредно для растения,—нарушает естественные условия его
питания. Такие соли, как хлористый калий, хлористый аммоний, Ад. Майэр
называет физиологически-кислыми солями. Им он противополагает
физиологически-основные соли; это будут такие соли, кислота которых усвояется
растением, основание же все или частью остается в растении связанным с
органическими кислотами. При воспринятии, например, растением азотнокислого или
фосфорнокислого натра большая часть азотной (источник азота для белковых
веществ) и фосфорной кислоты ассимилируется растением, основание же остается
-свободным и может быть связано органическими кислотами. Наконец,
физиологически-средними солями он называет такие соли, и основание и кислота
которых ассимилируются растением, входят в состав его тканей; такими будут,
например, азотнокалийная соль, фосфорноизвестковая соль и т. п. К ним же
можно причислить и соли угольной и кремневой кислот, потому что кислоты эти
не могут оказывать вредного действия на растения. Следовательно, если
почвенный раствор содержит в значительных количествах хлористые и сернокислые
соли, то это может оказаться вредным для растения. Но почвенный раствор
может содержать в значительных количествах эти соли только
непродолжительное время после внесения в нее хлористого калия, или сернокислого кали,
т. е. когда часть кали поглотилась почвой, а вместо него вошли в раствор
другие основания. Вскоре затем этот раствор вымоется водой из почвы, так как
•соляная и серная кислоты почвой не поглощаются. Кали же остается в
верхних слоях почвы в поглощенном состоянии в виде водных силикатов и будет
из них беспрепятственно восприниматься растением. Значит, калийные·
удобрения надо вносить в почву заблаговременно. Вредные последствия замечались
всегда при позднем применении калийных удобрений, например, пред самым
посевом.
Так как содержание калия в продажных калийных удобрениях колеблется
в широких границах, то приходится часто прибегать к анализу этих удобрений.
Практический способ Стомана основан на том, что все двойные соли хлорной
платины PtCl4 и других хлорных металлов растворимы в спирте, кроме
PtK2Gl6.10 г калийного удобрения нагревают в колбе с 300 куб. см воды;
не отцеживая [не отделяя] от нерастворившегося осадка, приливают хлористого
«бария, избегая его избытка; осаждается сернокислый барит. Не отцеживая
BaS04, жидкость разбавляют до литра, берут от нее, дав отстояться, 100 куб.
€м и, прибавив к этому объему жидкости такое количество хлорной платины,
чтобы платины было около 2 г, выпаривают на водяной бане досуха. Остаток
обрабатывают спиртом в 80%, собирают на взвешенном фильтре нерастворив-
шуюся в спирте двойную соль хлористого калия и хлорной платины,
промывают спиртом же, высушивают при 100° и взвешивают.
* Landw. Versuchsst. 26, 77.

ЛЕКЦИЯ 19
АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО КОРМА
И ПИЩЕВЫХ ВЕЩЕСТВ ВООБЩЕ
В нижеследующем будет речь об определении зольных составных частей,,
жира, древесины, крахмала, глюкозы, азота в органических соединениях,
белковых веществ и амидных соединений. К определению этих веществ
приходится прибегать для разрешения различных вопросов, возникающих
в науке ипрактике. Так, например, при разрешении вопросов, относящихся
к рациональному кормлению животных, необходимо знать состав корма, потому
что, сравнивая состав корма с составом извержений, получают данные для
решения вопроса о том, какие составные части корма и в каком количестве
усвоены животным. Данные, полученные при подобных исследованиях, могут
служить базисом для составления таких кормовых смесей, усвояемость которых,
при данных условиях, наибольшая. Перечисленные выше определения
применяются также при решении вопросов о достоинстве пищевых веществ.
Применяются они также и для других целей: например, определение жира
в масляничных семенах укажет на то, какого выхода следует ожидать при
добывании масла из семян. Определение крахмала в материалах,
употребляемых при винокурении, даст указания на возможный выход спирта и т. д.
Первое, на что надо обратить внимание при указанных определениях,
это—чтобы анализируемое вещество действительно представляло средний
образчик той массы материала, состав которой мы желаем узнать. Хотя все
достоинство анализа зависит от удачного выбора среднего образца, но предусмотреть
все случаи, которые при этом могут возникнуть в практике, нет возможности.
При анализе сена, например, берут из данного запаса с разных мест пробы,
которые смешивают, и затем часть смеси употребляют для анализа. При
анализе корнеплодов берут из запаса экземпляры разной величины, разрезают
их на ломтики и средний образец составляют из ломтиков различных
экземпляров и т. п. При выборе среднего образца материал должен быть очищен от
посторонних веществ, земли, песка, пыли и т. п. При этом надо по возможности
избегать употребления воды, потому что вода извлекает растворимые вещества.
Составленная для анализа средняя проба вещества должна бь^ть
измельчена. Измельчение производят растиранием в фарфоровой ступке или лучше
на мельнице, чему предшествует часто измельчение ножницами. Для
измельчения вещество должно находиться в достаточно сухом состоянии. Для этого,
если вещество не очень гигроскопично, можно поступать следующим образом.
Взятая проба сырого материала, грубо измельченная, взвешивается, затем
сушится на паровом аппарате до превращения ее в достаточно сухое состояние
для измельчения; оставляется после сушения некоторое время на воздухе, чтобы
она пришла в воздушно-сухое состояние, снова взвешивается, затем
измельчается, просеивается и сохраняется в банках с притертыми пробками. Если
вещество весьма гигроскопично, то его надо растирать или молоть тотчас после
сушения. В этом случае его не взвешивают после сушения, потому что цель
взвешивания—определить, сколько воды потерялось из вещества при
превращении его в воздушно-сухое состояние, чтобы, высушив затем небольшую навеску
воздушно-сухого вещества при 100°, получить данные о всем содержании
влажности [воды] в анализируемом материале. Если вещество нельзя прицести
в воздушно-сухое состояние, т. е. если оно сыреет на воздухе, так что нельзя

ЛЕКЦИЯ ДЕВЯТНАДЦАТАЯ
127
его измельчить, то содержание в нем воды приходится определять, беря
навеску первоначального сырого материала и высушивая ее при 100°. Как бы то
ни было, но сырое растительное вещество, взятое для анализа, необходимо без
замедления высушить и затем, приведя в воздушно-сухое состояние или нет,
измельчить и сохранять в банках с притертыми пробками, потому что невысу-
шенные части растений на воздухе выделяют углекислоту, причем количество
органического вещества в них, конечно, уменьшается. Наблюдалось, что из
1 кило сырого картофеля в день выделялось до 3 г углекислоты. Измельченное
вещество, сохраняющееся в банках, употребляют для всех определений,
контролируя в нем время от времени содержание влажности [воды].
Определение общего количества минеральных составных частей. В
продуктах органического происхождения, например, в растительном корме,
минеральные вещества находятся или в виде солей, или в виде оснований, соединенных
с органическими кислотами, или в особом состоянии соединения с
органическими веществами, о котором речь была в лекции о гумусе (органо-минераль-
ные соединения). Для определения общей суммы минеральных веществ
материал превращают в золу, сжигая его по возможности при низкой температуре,
в платиновой чашке или тигле. Если уголь выгорает с трудом, то обугленную
массу, охладив, обрабатывают водой, растворяющей расплавленные соли
щелочей, которые, облекая собой частицы угля, мешают его сгоранию. Раствор,
конечно, сохраняют, выпаривая его после полного озоления в той же чашке,
где шло обугливание. Полезно также, для облегчения озоления, смешивать
вещество с отвешенным количеством прокаленного кварцевого песка и
прибавлять для выжигания оставшихся частиц угля азотноаммиачную соль. Во
всяком случае, полученная зола не будет заключать всех минеральных веществ,
которые были в растении, а некоторые из них будет заключать в меньших
количествах. Не говоря уже о том, что азотной кислоты, азотнокислых солей и
аммиака аммиачдых солей в золе не будет и следов, часть серной кислоты и
большая или меньшая часть фосфорной кислоты подвергнутся восстановлению от
действия на них угля при высокой температуре. Из сернокислых солей
образуются при этом сернистые металлы, и запах сернистого водорода,
развивающийся при обработке золы кислотами, ясно свидетельствует о присутствии
в ней этих соединений. При высокой температуре озоления теряется также
часть хлора, вследствие улетучивания хлористых щелочных металлов. Всеми
этими обстоятельствами достаточно мотивируется необходимость вести
сжигание при возможно низкой температуре, и обработка обугленной массы водой
приобретает, кроме указанного, еще то значение, что посредством ее устраняется
большая часть минеральных веществ от дальнейшего соприкосновения с углем
при высокой температуре.
Несмотря на эти потери при озолении, вес золы всегда будет более веса
минеральных веществ, заключавшихся в растении. Главная причина этому та,
что основания, которые были соединены в растении с органическими
кислотами, в золе явятся в виде углекислых солей. Кроме того, весьма редки случаи
получения золы вовсе без оставшихся частиц угля*. К тому же зола почти всегда
содержит посторонние минеральные примеси, например, песок, от последних
следов которого крайне трудно очистить поверхность растения. Как бы то ни
было, но для определения количества минеральных веществ, бывших в растении,
нужно из веса полученной золы вычесть общий вес углекислоты, угля и песка.
Количество углекислоты определяют обыкновенными путями. Уголь же и песок
определяют, обрабатывая золу крепкой соляной кислотой, собирая нераство-
рившийся остаток на взвешенный фильтр, высушивая и взвешивая. Остаток со-
* Прибавляя к веществу при прокаливании азотноаммиачной соли, всего легче
достигнуть получения золы без угля. При этом также достигается и разложение углекислых солей.
в золе.

128 ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ химии
Фиг. 8.
держит песок, уголь и часть кремневой кислоты, выделившейся при разложении
силикатов (если зола не обнаруживает вскипания с кислотами, то она может
содержать и не разлагаемые соляной кислотой силикаты). Остаток отделяют от
фильтра, обрабатывают при кипячении крепким раствором угленатровой соли,
прибавляя едкого натра, и процеживают [фильтруют] жидкость чрез тот же
фильтр, взвешивая снова остаток (уголь +песок). Сжигая фильтр, а с ним
вместе и уголь, определяют количество песка. Что касается до определения
отдельных минеральных веществ в золе, то подробности об этом можно найти
в руководствах по аналитической химии и в руководстве
С——-} ^ ^ к сельскохозяйственному анализу Вольфа.
Определение жира основано на употреблении
растворителей, которые извлекают жир из данного вещества,
например, растительного корма. Для этого
употребляют обыкновенный эфир (чаще всего), сернистый
углерод, нефтяной эфир (легко кипящие части нефти)
и пр. Заметим, что ими растворяется не один жир, но
еще целый ряд веществ: эфирные масла, смолы,
растительный воск, ароматические вещества, алкалоиды,
холестерин, хлорофилл (от него зависит зеленое
окрашивание вытяжки) и пр. Хотя и возможно часть этих
веществ извлечь водой (некоторые ароматические
вещества) или отогнать с водой (эфирные масла), но
обыкновенно этого не делают, а полученный
эфирный раствор* выпаривают и остаток взвешивают,
принимая его за жир; полученное количество всегда
будет более истинного. В простейшем виде этот способ
применяется следующим образом. В стеклянный
цилиндр, емкостью от 50 до 100 или более куб. см,
помещают 5—10 г высушенного вещества, назначенного для извлечения
из него жира, например, жмыхов. Отвешивание вещества можно производить
в цилиндре, который снабжается пробкой. Затем в цилиндр наливают эфира,
так, чтобы уровень последнего отстоял от пробки на дюйм [2 см] или более.
Оставляют дней на 8, часто взбалтывая; затем взвешивают и из разности веса
цилиндра с веществом и эфиром и цилиндра с веществом узнают вес эфира. Определение
веса эфира всегда следует делать перед окончанием опыта, потому что в
продолжение 8 дней часть эфира из цилиндра улетучивается, хотя последний и
закрыт пробкой. Затем из цилиндра берут пипеткой произвольное количество
эфирного раствора жира, цилиндр тотчас затыкают и снова взвешивают. Зная
количество взятого раствора, легко рассчитать, по определении жира,процентное
содержание его в веществе. Взятый пипеткой эфирный раствор жира помещают
во взвешенную колбу и эфир отгоняют из слабо нагретой водяной бани; а для
удаления последних следов его через колбу долгое время пропускают
углекислоту или водород, потому что продувание воздуха может повлечь за собой
окисление части жира. Остаток (жир) взвешивают. Этот способ удобен тем, что
при нем избегается нагревание и употребление сложных приборов, и дает при
аккуратном выполнении, как показали многочисленные сравнительные
определения жира в нашей лаборатории, те же результаты, как и другие, более
сложные способы. Но для более скорого определения жира приходится прибегать
к особым приборам, которых предложено очень много. Из них в настоящее время
часто употребляется и дает отличные результаты прибор Сокслэ [Сокслета] для
извлечения жира. Существенную часть этого прибора составляет изображенная
на фиг. 8 трубка, которая нижним концом соединена с колбой, содержащей эфир
и нагреваемой на водяной бане, а верхним концом—с поднятым вверх
холодильником. Трубка, как видно из фигуры, устроена таким образом, что в нее можно

ЛЕКЦИЯ ДЕВЯТНАДЦАТАЯ
129
поместить патрон* из бумаги, заключающий вещество, назначенное для
извлечения из него жира. Пары эфира из колбы поднимаются вверх до холодильника;
оттуда эфир стекает в то пространство, где находится патрон, так что последний
мало-помалу вполне окружается эфиром. Но как только уровень эфира
подымется несколько выше колена сифонной трубки, весь эфир, заключающий
уже часть жира в растворе, стечет в колбу. Затем снова начинается погружение
патрона в эфир и т. д. Вещество, следовательно, подвергается методическому
промыванию эфиром, температура которого близка к температуре кипения его.
Оканчивают определение жира так же, как было описано выше. Следовательно,
колба, содержащая эфир, должна быть взвешена. Этот же способ может быть
применен не только для извлечения жира, но и для других подобных целей,
например, для извлечения никотина из табака.
Определение древесины. Точное определение чистой клетчатки в растениях
невозможно, потому 'что большая часть ее так тесно соединена с
инкрустирующими веществами, что отделить последние от клетчатки возможно только сильно
действующими окислителями—хлором или бертолетовой солью с азотной
кислотой; но при этом окисляется и часть клетчатки. Поэтому при анализе определяют
не клетчатку, а древесину, т. е. смесь клетчатки с частью инкрустирующих
Беществ. Принцип определения состоит в том, что из корма извлекают все
вещества, кроме древесины, и взвешивают остаток. По Геннебергу, поступают
так: отвешенное количество измельченного растительного корма, около 3 г,
кипятят в продолжение получаса со слабой серной кислотой, содержащей
1,25% гидрата H2S04; в раствор переходит, во-первых, все растворимое в воде,
а, во-вторых, крахмал. После кипячения раствор сливают**, остаток промывают
водой и кипятят со слабым раствором едкого кали (1,25% КНО). При этом
извлекаются, главным образом: 1) часть инкрустирующих веществ, 2) часть белковых
веществ, 3) разлагается жир, если он не был ранее извлечен эфиром, чего
следует держаться в случае, ежёли вещество богато жиром. Раствор отцеживают
через взвешенный фильтр, промывают остаток горячей водой,
затем—последовательно спиртом, эфиром, высушивают и взвешивают. Получаемая таким
образом древесина содержит азот и зольные составные части; углерода в ней
более, чем в клетчатке, водорода же менее. Для получения результатов, более
близких к истине, нередко в одной части полученной древесины определяют
азот (по Кьельдалю), множат полученное количество его на 6,25 и вычитают
произведение, как белковое вещество, из общего веса древесины; в другой
части определяют золу, количество которой также вычитают из общего веса
древесины.
Способ определения клетчатки Шульце основан на ее трудной окисляе-
мости. Измельченное вещество обрабатывают смесью азотной кислоты и
бертолетовой соли при 15° в продолжение нескольких дней. Получается белая масса,
которую промывают, высушивают и взвешивают. Но опыты показали, что при
этом часть клетчатки также подвергается окислению. При анализе
растительного корма предпочитают способ Геннеберга.
* Для приготовления патрона берут кружок цедильной бумаги и, приложив центр его
к концу широкой стеклянной трубки, формуют из бумаги цилиндр, диаметр которого будет
равен диаметру взятой трубки. При этом способе приготовления патрона предотвращается
возможность проникновения через складки бумаги в колбу мелких частиц вещества, которое
взято для определения жира.
** При отделении растворов от древесины и во многих подобных случаях, когда цеже-
иие через бумажный фильтр совершается крайне медленно, можно рекомендовать
употребление войлочных фильтров. Расширенный конец стеклянной трубки затыкают кружком
толстого «фортепианного» войлока и опускают в раствор, другой конец трубки соединяют
посредством каучука и пробки с колбой; высасывая из колбы воздух, заставляют раствор в. нее
переливаться, причем он фильтруется через войлок.
"9 Двадцать лекций.

130
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Определение крахмала и глюкозы посредством фелинговой жидкости Фаулен-
баха. До последнего времени не существовало удобного и точного способа
определения крахмала в кормовых и питательных веществах. Для определения
крахмала необходимо его превратить в глюкозу: это составляет главный
пункт анализа, и он не был разрешен до сего времени удовлетворительным
образом. В наибольшем употреблении был способ Меркера, сущность которого
состоит в том, что вначале анализируемое вещество нагревают с водой до 140°
для превращения крахмала в растворимое его видоизменение, а затем, отцедив
горячую жидкость, переводят растворимый крахмал в глюкозу помощью
[посредством] соляной кислоты. Способ требует употребления запаянных трубок или
иных приспособлений, допускающих нагревание с водой до 140°; отцеживание
горячей жидкости от остатка, легко запирающего поры фильтра, идет с большим
трудом; кроме того, Меркером оставлен открытым вопрос, не образуются ли
при нагревании вещества с водой до 140°, кроме растворимого крахмала,,
еще другие соединения, способные восстановлять фелингову жидкость.
При другом способе определения крахмала нагревание с водой было
заменено действием водной вытяжки солода, в которой, впрочем, кроме диастаза,
заключаются и сахаристые вещества и соединения, способные давать глюкозу
при нагревании с соляной кислотой. Приходилось в результате каждого
определения крахмала вводить поправки, точных оснований для которых не былог
потому что изменения веществ водной вытяжки солода зависят от многих
условий, например, температуры, концентрации раствора и т. п. Пренебрегать же
этими поправками было нельзя, потому что для превращения крахмала нужно*
брать около 15 куб. см вытяжки солода; к тому же водную вытяжку солода
нельзя сохранять. Тем не менее, употребление диастаза при определении
крахмала представляло то несомненное удобство, что не требовалось нагревать
анализируемое вещество с водой до высокой температуры. Предстояло только
устранить неудобства, происходящие от употребления водной вытяжки солода. Задача
эта удовлетворительно разрешена Фауленбахом; он применил к анализу
глицериновую вытяжку солода, причем оказалось, что нескольких капель этой
вытяжки достаточно для превращения крахмала в мальтозу, так что поправки
сводятся к крайне незначительным величинам и, можно сказать, впадают в
пределы неизбежных погрешностей анализа. К этому надо прибавить, что
глицериновая вытяжка солода действует на крахмал замечательно быстро и при
хранении не изменяется.
Глицериновый раствор диастаза Фауленбах готовит следующим образом:
3,5 кило свежего зеленого солода растирают в ступке с 2 литрами воды и 4
литрами глицерина; смесь оставляют на 8 дней при частом перемешивании; затем
жидкость отжимают от остатка и процеживают [фильтруют]. Раствор диастаза,
с которым работал Фауленбах, заключал в 15 каплях 1 мг сахара. Этого
количества раствора, т. е. 15 капель, более чем достаточно для растворения 2 г
крахмала. Поправка, следовательно, крайне незначительна.
Мною найдено, что глицериновый раствор диастаза еще более сильного
действия на крахмал происходит [получается] при обработке высушенного
ячменного солода глицерином. Зеленый солод не всегда и не везде возможно достать,
между тем как хороший высушенный ячменный солод не трудно найти в
продаже. 500 г такого измолотого солода обливают в колбе 350 куб. см воды и 700 г
продажного концентрированного глицерина. Смесь оставляют на 8 суток или
более, взбалтывая ее ежедневно несколько раз. Затем цедят чрез бумажный фильтр.
Из остатка можно с помощью насоса Ягна извлечь еще значительное количество
глицеринового раствора диастаза. Отжимать отстаток после действия насоса
Ягна не стоит. Оказалось, что 3 капель полученного раствора диастаза,
заключающих менее 1 мг сахара, вполне достаточно для растворения 2 г крахмала.
Раствор диастаза стоял лет пять в комнате, в стклянке с притертой пробкой,

ЛЕКЦИЯ ДЕВЯТНАДЦАТАЯ 131
и несмотря на то, что стклянку приходилось часто открывать, раствор диастаза
не изменил своего действия и до сего времени остается вполне прозрачным32.
При анализах веществ, заключающих крахмал, может представиться два
случая: 1) анализируемое вещество не содержит растворимых углеводов,
например, сахара или декстрина; 2) в веществе, кроме крахмала, заключаются
растворимые углеводы. В первом случае, например, при определении
крахмала в картофельной муке, ведут анализ следующим образом.Около 2 г муки
помещают в колбу и, прилив к ней воды, так, чтобы мука была вполне
смочена ею, вливают в колбу около 100 куб. см кипящей воды и тотчас
сильно перемешивают; затем колбу нагревают в водяной бане, при 100°, в
продолжение часа для полного превращения крахмала в клейстер. После этого
колбе дают охладиться; прилив в нее 3 капли раствора диастаза,
приготовленного из сухого солода, помещают ее в водяную баню и нагревают воду до 50—60°,
определяя температуру термометром, опущенным в баню. Нагревать жидкость
следует около часа*. Затем объем жидкости доводят до 500 куб. см, разбавляя
ее водой, дают отстояться и отцеживают из нее 250 куб. см чрез сухой фильтр.
Полученный фшгьтрат, заключающий главным образом мальтозу, нагревают
с 25 куб. см крепкой соляной кислоты в кипящей воде, в продолжение трех
часов, после чего в растворе будет заключаться правая глюкоза. Кислую
жидкость нейтрализуют, по возможности точно, раствором едкого натра, опустив
в жидкость клочок лакмусовой бумажки. При нейтрализации необходимо,
главным образом, позаботиться о том, чтобы не оставалось свободной щелочи,
потому что присутствие последней влияет на результаты титрования
фелинговой жидкостью. После нейтрализации раствор разбавляют до 500 куб. см
и затем титруют фелинговой жидкостью. При расчете имеют в виду, что 100
частей глюкозы отвечают 90 частям крахмала.
Если имеют дело с веществом, заключающим кроме крахмала и
растворимые углеводы, то общее количество того и другого определяют по
вышеизложенному. Количество же крахмала расчисляют из разности, определив сумму
растворимых углеводов следующим образом: Юг вещества, например,
гороховой муки или т. п., обливают водой в колбе емкостью в 50куб. см и оставляют
на некоторое время, стараясь предотвратить образование комьев частым
взбалтыванием. Разбавив затем до 500 куб. см и отцедив половину жидкости,
поступают с ней, как указано выше, т.е. нагревают с 25 куб.см соляной кислоты
и т. д. Для получения совершенно прозрачного фильтрата прибавляют к
жидкости, перед процеживанием, около 25 куб. см насыщенного раствора квасцов
и такой же объем влажного гидрата окиси меди, приготовленного по способу
Фассбендера. Если при этом и растворится немного меди, то она вполне
выделится при нейтрализации кислой жидкости, после нагревания с соляной
кислотой. В этом случае нужно только перед титрованием фелинговой жидкостью
снова процедить раствор.
При титровании глюкозы фелинговой жидкостью надо держаться
следующих правил. Раствор должен содержать 0,1—0,2% глюкозы. В небольшую
колбу помещают 10 куб. см фелинговой жидкости, приблизительно такой же
объем воды и смесь кипятят, приливая из бюретки понемногу сахарного
раствора до обесцвечивания жидкости. После каждого прибавления сахарного
раствора смесь необходимо вскипятить.Этим первым опытом устанавливается лишь
приблизительное отношение между 10 куб. см фелинговой жидкости и объемом
сахарного раствора, необходимым для ее восстановления. Для точного же опре-
* Об окончании действия диастаза на крахмал можно судить по прекращению
окрашивания капли жидкости раствором иода в йодистом калии. Картофельный крахмал весьма
легко подвергается действию диастаза. Крахмал же пшеницы, ржи и некоторых других
требует более продолжительного действия диастаза.
9*

132 ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ химии
деления окончания реакции при титровании недостаточно руководиться
обесцвечиванием жидкости, но следует испытывать отцеженную жидкость на
присутствие в ней меди железисто-синеродистым калием, подкислив жидкость
уксусной кислотой. Поэтому, определив приблизительно, по обесцвечиванию
фелинговой жидкости, содержание глюкозы в исследуемом растворе, берут
снова 10 куб. см фелинговой жидкости, приливают сразу объем сахарного
раствора, найденный из первого опыта, кипятят до и после прилития и тотчас по
окончании реакции быстро отцеживают в пробирку около 5 куб. см жидкости,
которую и пробуют по вышеизложенному на содержание в ней меди. Если,
например, меди не оказалось, то производят новый опыт, взяв на этот раз
несколько менее сахарного раствора. Произведя таким образом ряд проб, каждый
раз с 10 куб. см фелинговой жидкости, но с меняющимися в тесных пределах
объемами сахарного раствора, приходят к установлению точного отношения
между 10 кучб. см фелинговой жидкости и объемом сахарного раствора. При
этих пробах следует обратить внимание на два обстоятельства: 1) быстро
отцедившуюся жидкость надо тотчас удалять из-под фильтра, потому что закись
меди, попадающая на фильтр, окисляется кислородом воздуха и, растворяясь,
может попасть в фильтрат; 2) надо наблюдать, чтобы мелко разделенная закись
меди не проходила чрез поры фильтра. Если это будет замечено, то вместо
простого фильтра следует употреблять двойной или тройной. Титр фелинговой
жидкости полезно проверять время qt времени по химически чистой правой
глюкозе; если фелингова жидкость недавно приготовлена, из вполне чистых
материалов и притом вполне согласно с правилами для ее приготовления*,
то можно принять, что 10 куб. см жидкости отвечают 0,0509 г глюкозы в
растворе, заключающем 0,1—0,2% глюкозы. Это число дано Фауленбахом, и мои
опыты подтвердили его. Фауленбах рекомендует некоторые изменения в
способе титрования глюкозы, которые сводятся главным образом к нагреванию
смесей раствора глюкозы и фелинговой жидкости в больших пробирках, в
кипящей воде, и к употреблению сернисто-водородной воды для открытия
в фильтратах присутствия меди. Так как я не считаю эти изменения
существенными и вышеприведенный способ определения глюкозы, употребляемый в
нашей лаборатории, оказался удовлетворительным, то и отсылаю желающих
познакомиться с ними к статье Фауленбаха (Zeitschrift fur physiologische
Chemie, 1883 г., т. VII, стр. 510).
Определение азота в органических соединениях, КъелЪдаля. При
аналитических исследованиях для сельскохозяйственных целей определение азота в
органических соединениях имеет первостепенное значение. Приходится
определять азот в гумусе почв, в органических удобрениях, в кормовых средствах,
потому что при заключении о достоинстве этих веществ необходимо принимать
во внимание содержание в них связанного азота. Те методы, которые были
в распоряжении у химиков для означенной цели до сих пор, именно метод Дюма
и метод Билля и Варрентраппа, отличались сложностью (особенно метод Дюма)
и потому требовали у аналитика значительного навыка в исполнении их.
Метод же, предложенный Кьельдалем, весьма прост и вполне доступен даже
для начинающих. Применяется же этот способ к определению азота во всех тех
* 34,65 г перекристаллизованного, растертого и высушенного в пропускной бумаге
медного купороса растворяют в 200 куб. см воды. Эту жидкость приливают мало-помалу в раствор
173 г сегнетовой соли в 480 куб. см едкого натра уд. в. 1,14. Смесь разбавляют водой до объема
одного литра. Или, чтобы избежать разложения фелинговой жидкости при долгом хранении,
приготовляют особо 500 куб. см медного раствора, содержащего 34,65 г медного купороса,
и 500 куб. см раствора, содержащего сегнетову соль и едкий натр. Жидкости смешиваю
в разных объемах перед титрованием. О различных видоизменениях определения глюкозы,
а также и других сахаристых веществ [с] помощью фелинговой-жидкозти см. Fresenius
Quant. Analyse, 1877—1887, 6 Aufl., И, 586.

ЛЕКЦИЯ ДЕВЯТНАДЦАТАЯ
133
органических соединениях, с которыми приходится иметь дело сельскому
хозяину. Сущность метода заключается в следующем. Органическое вещество,
заключающее в своем составе азот, нагревают с избытком крепкой серной
кислоты, почти до температуры кипения кислоты. Происходит окисление углерода
и части водорода органического вещества на счет серной кислоты, что
обнаруживается, между прочим, выделением угольного и сернистого ангидридов;
азот же органического вещества превращается в серноаммиачную соль.
Окисление органического вещества заканчивают, прибавляя к нагретой смеси
несколько крупинок марганцевокалиевой соли. Полученную кислую жидкость,
содержащую образовавшуюся серноаммиачную соль, перегоняют с избытком
раствора едкого натра и собирают выделяющийся аммиак в отмеренный объем
титрованной серной кислоты. Определяя титрованием щелочью количество
серной кислоты, оставшейся свободной после поглощения аммиака, имеют
все данные для расчета процентного содержания азота во взятом для анализа
веществе.
При чтении описания существенных сторон этого способа возникает,
конечно, предположение, что самым критическим моментом анализа будет
нагревание органического вещества с серной кислотой почти до температуры
кипения ее. Казалось бы, что столь сильное нагревание должно дать повод к частым
потерям анализа, вследствие лопания колб. Но опыт показывает, что операция
эта протекает весьма спокойно. По крайней мере, в нашей лаборатории эта
часть анализа проходила без несчастных случайностей, хотя до сих пор было
сделано до тысячи определений азота по Кьельдалю.
Переходя затем к частностям способа Кьельдаля, я опишу подробно
определение азота в твердом веществе, например, в семенах, а после того укажу
на немногие отступления от изложенного хода анализа при определении азота
в других веществах. В колбе емкостью около 100 куб. см отвешивают около
0,5 г семян пшеницы, ржи или т. п. Семена не нужно ни сушить ни измельчать.
Возможность обойтись без измельчения вещества составляет важное
преимущество способа Кьельдаля перед прежними способами: при употреблении способа
Билля и Варрентраппа результаты анализа зависели от степени измельчения
анализируемого вещества. В колбу затем наливают 10 куб. см крепкой серной
кислоты, которая, понятно, должна быть свободна от аммиака, и колбу
нагревают на проволочной сетке маленьким пламенем спиртовой лампы или газовой
горелки. Содержимое колбы тотчас начинает окрашиваться в черный цвет; при
дальнейшем нагревании замечается довольно живая реакция, которая
оканчивается полным растворением вещества. Так как при этом выделяются сернистый
ангидрид и белые пары, то операцию следует производить под тягой. Во время
реакции смесь отчасти разбрызгивается; для предотвращения могущей быть от
этого потери колбу выбирают по возможности с длинным горлом и, во время
нагревания, укрепляют ее в наклонном положении посредством штатива. Когда
реакция успокоилась, нагревают несколько сильнее, до начинающегося
кипения серной кислоты. Кислотные пары, сгущаясь, смывают в жидкость частицы
обугленного органического вещества, попавшие на стенки колбы. Нагревать
вещество с серной кислотой следует около двух часов. Некоторые азотистые
вещества при этом сполна разлагаются, и весь азот их превращается в
серноаммиачную соль. Но ввиду того, что многие азотистые соединения, даже при
более долгом нагревании с серной кислотой, разлагаются не вполне, Кьельдаль
оканчивает окисление, прибавляя в нагретую жидкость немного
марганцевокалиевой соли. Поступают при этом следующим образом. Отняв лампу из-под
колбы, тотчас присыпают в нее измельченную марганцевокалиевую соль
весьма небольшими порциями, например, с кончика перочинного ножа или
из стеклянной трубки, расширенной кверху, в нижний конец которой вставлен
кружок из проволочной сетки с мелкими отверстиями. Вся операция окисления

134
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
марганцевокалиевой солью должна длиться менее минуты. Реакция окисления
весьма сильна и сопровождается выделением зеленоватых паров; весьма часто
в колбепоявляется пламя. Но ни потерь вещества ни окисления аммиака при
этом не происходит.
При окислении следует употреблять некоторый избыток
марганцевокалиевой соли. При этом можно руководиться изменениями в цвете жидкости. Перед
прибавлением окислителя жидкость бывает окрашена обыкновенно в темный
цвет; окисляясь, она делается вначале светлее, затем наступает момент, когда
она является вполне бесцветной и, наконец, при дальнейшем прибавлении
марганцевокалиевой соли снова окрашивается. После того можно нагревать колбу
еще в продолжение 5—10 минут, но только на весьма маленьком пламени ла < пы,
потому что при сильном нагревании хотя жидкость снова обесцвечивается, но
при этом выделяется кислород, и, как часто случалось наблюдать Кьельдалю,
происходит заметная потеря аммиака. Наблюдения в нашей лаборатории пока- \
зали, что для получения точных результатов лучше всего не нагревать
жидкости после прибавления марганцевокалиевой соли, избыток которой
нисколько не вредит*.
Когда окисление окончено, приступают к определению аммиака,
заключающегося в кислой жидкости. Для этого, дав жидкости охладиться, разбавляют
ее водой, причем жидкость снова разогревается от действия воды на серную
кислоту. Охладив вновь жидкость, вливают ее в перегонную колбу, емкостью
около 3/4 литра. Затем в ту же колбу вливают 40 куб. см раствора едкого натра
уд. в. 1,3. Раствор едкого натра должен быть предварительно прокипячен, для
разложения могущих находиться в продажном едком натре аммиачных солей.
Тотчас после прилития раствора едкого натра колбу соединяют с
холодильником, нижний конец которого уже вставлен посредством пробки с двумя
отверстиями в колбу, служащую приемником и заключающую отмеренный объем
титрованной серной кислоты. В другое отверстие пробки вставляют изогнутую
под прямым углом трубку. Что же касается до соединения перегонной колбы
с холодильником, то, для предупреждения попадания брызг жидкости в
приемник, необходимо устроить дечо таким образом, чтобы пары кипящей жидкости,
прежде вступления в холодильник, принуждены были пройти около дециметра
по вертикальной трубке.
Жидкость, подлежащая перегонке, состоит из крепких растворов едкого
натра и сернонатриевой соли; кроме того, она содержит выделившиеся гидрат-
ные окиси. Перегонка жидкости на голом огне сопровождается поэтому сильными
толчками, Для предупреждения толчков Кьельдаль помещает в колбу несколько
цинковых стружек. При реакции щелочи на цинк выделяется водород, и при
этих условиях образование паров идет вполне спокойно. Только к концу
перегонки, когда, впрочем, весь аммиак уже успел перейти в приемник, кипение
снова начинает сопровождаться толчками. В нашей лаборатории отгонка всегда *
производится из парафиновой бани, причем вполне устраняется опасность от
перегревания стенок колбы в тот период перегонки, когда из горячего раствора
начинают кристаллизоваться соли. Кроме того, если употреблять цинк, то,
как показали наблюдения, часть щелочной жидкости попадает в холодильник,
а оттуда и в приемник, потому что вследствие выделения водорода происходит
* Можно сократить время нагревания вещества с серной кислотой, прибавив в колбу
0,5—1 г ртути или окиси ртути. При этом окисление марганцевокалиевой солью делается
излишним, потому что посленагревания получается бесцветная жидкость. Но при отгонке
с едким натром прибавляют в колбу 25 куб. см десятипроцентного раствора сернистого калия
для переведения ртути в сернистую ртуть и для разрушения амидных соединений ртути.
Это видоизменение способа весьма часто применяется за границей. Но испытание его в нашей
лаборатории привело к тому заключению, что нет достаточных поводов к замене прежнего
способа новым.

ЛЕКЦИЯ ДЕВЯТНАДЦАТАЯ
135
разбрызгивание жидкости. В некоторых же случаях, например, при
определении азота в почвах, перегонка из парафиновой бани незаменима*.
Перегнав до двух третей жидкости, титруют в совершенно прозрачном и
неокрашенном перегоне свободную серную кислоту едким баритом или щелочью**.
Из полученных данных вычисляют процентное содержание азота во взятом для
анализа веществе. Кроме обыкновенного титрования баритовой водой, Кьель-
даль рекомендует еще довольно сложный метод, основанный на выделении иода
при реакции кислоты на смесь иодноватокалиевой соли и йодистого калия.
По количеству выделившегося иода судят о количестве свободной кислоты.
Иод же определяют титрованным раствором серноватистонатриевой соли,
употребляя как индикатор крахмальный клейстер.
При определении азота в веществах, заключающих даже большое количество
воды, возможно часто обойти высушивание. Так, например, сравнительные опыты
Л. Хмырова, произведенные в нашей лаборатории в 1885 г. над определением
азота в молоке, показали, что получаются вполне тождественные результаты,
будет ли взят для анализа остаток после выпаривания молока или то же молоко
в сыром состоянии. Отвешивают в колбе около 2 г молока, приливают 10 куб. см
крепкой серной кислоты и нагревают до начинающегося] кипения кислоты,
поступая далее, как указано было выше. Равным образом и твердые вещества,
содержащие большой процент воды, можно анализировать по способу Кьель-
даля без предварительного высушивания. Так, сравнительные определения
Д. и И.Павловых*** над содержанием азота в сухом и сыром мясе, сделанные
по способу Кьельдаля, дали вполне сотласные результаты, принимая [если
принять], конечно, во внимание содержание воды в сыром мясе. В этом случае
была, впрочем, употреблена дымящаяся серная кислота: на 1 г сырого мяса,
содержащего до 70% воды, брали 10 куб. см дымящейся серной кислоты.
Замечу здесь, что Кьельдаль наблюдал более быстрое разложение азотистых
веществ при употреблении, вместо обыкновенной серной кислоты, смеси ее с
дымящейся серной кислотой, а также при употреблении смеси серной кислоты
с фосфорным ангидридом.
Метод Кьельдаля применим ко всем органическим соединениям,
содержащим неокисленный азот, следовательно, ко всем азотистым органическим
соединениям^ встречающимся в природе. Что же касается до солей азотной кислоты,
то Кьельдалем наблюдено, что в присутствии избытка органического вещества
почти весь азот азотной кислоты превращается в аммиак при нагревании с
крепкой серной кислотой. Следовательно, малые количества азотнокислых солей,
в присутствии органического вещества, относятся так же к нагреванию с серной
кислотой, как и к нагреванию с натристой известью при определении азота по
способу Билля и Варрентраппа. Это обстоятельство дает возможность
применить способ Кьельдаля к определению общего количества азота в почвах, в
которых азотнокислые соли находятся в большинстве случаев в весьма малых
* Было бы, конечно, весьма желательно производить отгонку аммиака из той же колбы,
в которой шло разложение вещества серной кислотой. В Бонне, в лаборатории Штуцера,
как мне пришлось видеть летом 1888 г.,так и поступают.Но при этом приходится брать колбы
емкостью до 500 куб. см, а нагревание в таких колбах вещества с 10 куб. см серной кислоты
требует особой осторожности, а потому этот прием не может быть рекомендован, особенно
начинающим. Другой же прием при отгонке аммиака, применяемый в Бонне, оказался
удобным и может быть рекомендован. Он состоит в том, что колбу для отгонки аммиака
соединяют не' с холодильником, а просто со стеклянной трубкой диаметром около 8 мм, свободный
конец которой погружают в титрованную серную кислоту, помещенную в эрленмейеровскую
колбу, служащую приемником. Водяные пары с аммиаком сгущаются в титрованной серной
кислоте и сильно нагревают последнюю. Но потери аммиака при этом не происходит.
Сравнительные опыты в нашей лаборатории показали, что для одного и того же вещества
получается совершенно одинаковые результаты при отгонке с холодильником и без него.
** Как индикатор, можно рекомендовать спиртовой раствор розолевой кислоты.
*** Журнал Русск. хим. общ., 1884, стр. 189.

136
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
количествах. Берут около 10 г почвы и нагревают ее в колбе с 25 куб. см крепкой
серной кислоты, поступая далее во всем так же, как изложено выше, при
описании способа Кьельдаля*. Наблюдения, сделанные в нашей лаборатории,
показывают, что в начале нагревания замечается вспучивание массы, особенно
при анализе черноземных почв; поэтому сначала нагревание следует вести весьма
осторожно; но затем, когда главная реакция окончилась, можно оставить колбу
нагреваться и без особого присмотра. Несчастных случаев при этом не
наблюдалось, несмотря на то, что тут приходится нагревать до высокой температуры
серную кислоту с мелкими минеральными частицами почвы, которые в кислоте
не растворяются.
Из всего изложенного видно, что способ Кьельдаля имеет весьма широкое
применение и представляет огромные преимущества перед способом Билля
и Варрентраппа, бывшим до сего времени во всеобщем употреблении.
Анализируемое вещество не надо измельчать; во многих случаях можно его и не
сушить; перегон, заключающий аммиак, получается всегда вполне бесцветным,
следовательно, удобным для титрования, что только в редких случаях
замечается при способе Билля и Варрентраппа. Устраняется опасность от потери
части азота в виде аммиака, чего трудно избежать при смешении легко
разлагающихся веществ с натристой известью при прежнем способе. Наконец,
вовсе обходится накаливание трубки с натристой известью и
веществом—операция крайне тяжелая, если накаливание вести углем, к чему приходится
прибегать в лабораториях, подобно нашей, лишенных удобств газового нагревания-
(Статья Кьельдаля в «Zeitschrift fur analytische Chemie», 83 г. стр. 366).
Количественное определение белковых веществ, А. Штуцера**. С тех пор, как
стало известно, что в большинстве кормовых средств, а также и во многих
других веществах по количеству азота нельзя судить о количестве белковых тел,,
старались изыскать методы к количественному определению [количественного
определения] последних***. Из предложенных методов в наибольшее употребле-
* Если вещество содержит значительные количества азотнокислых солей, то, по Иодл-
бауэру, поступают следующим образом: 1 г вещества обливают 50 куб. см чистой серной
кислоты в 66° Бомэ. Взятая серная кислота должна содержать на литр 20 г фенола. Чрез
несколько минут образуется нитрофенол. Прибавляют 2—3 г высушенной цинковой пыли
и 0,5—1г ртути и смесь кипятят. Нитрофенол превращается вначале в амидофенол, а череа
полчаса весь азот смеси находится уже в виде сернокислого аммиака.
** Journal fur Landwirtschaft, 1881 г. стр. 473.
*** Только в семенах почти весь азот принадлежит белковым веществам. В травянистых
же частях растений, в клубнях, в корнях и т. п. значительная часть азота, в них
заключающегося, принадлежит амидным соединениям, которые в питательном отношении белковых
веществ заменить не могут. С потерей части белковых веществ, вследствие превращения их
в амидные соединения, а также в аммиачные соли, всегда приходится считаться при
силосовании корма. Сущность этого процесса состоит в том, что растительное вещество (маис, капу»
ста, клевер и т. п.) оставляется на продолжительное время при возможно малом доступе
воздуха, чего в практике достигают, например, укладывая силосуемые вещества сплошным слоем,
в ямы и прикрывая их досками с наложенными на них камнями и землей. Изменения, которые
при этом происходят в растительном веществе, не могут быть объяснены только
возникновением различных брожений, вследствие присутствия микроорганизмов, всегда находящихся
на поверхности растений. Правда, брожения играют при силосовании преобладающую роль:
развитие при силосовании спирта и кислот молочной, масляной и уксусной, сопровождаемое
уменьшением веса сухого вещества (на 15—30%, смотря по условиям силосования) вследствие
выделения углекислоты и, вероятно, некоторых других газов, не оставляет в этом никакого
сомнения. Но при силосовании зеленых частей растения следует иметь в виду, что жизнк
в клеточках этих растений некоторое время продолжается и что они, поставленные в те же
условия, как этиолируемые растения, дадут и продукты, свойственные последним. Главный
же процесс, совершающийся в растениях, от которых действие света устранено, состоит
в распадении белковых веществ с образованием аспарагина. Опыты Шульце (Journ. f. Landw.,
34, 187, см. также Ε. Schulze. Landw. Vers, st., 35, 195) показали, что при силосовании
высушенных растений (сена) с водой белковые вещества этих растений разлагаются лишь в
незначительной степени, тогда как другие вещества подвергаются сильному изменению
вследствие брожений. Необходимо принять, следовательно, что при силосовании зеленого корма„

ЛЕКЦИЯ ДЕВЯТНАДЦАТАЯ
137
ние вошел метод А. Штуцера, основанный на результатах исследований Ритт-
гаузена над отношением белковых веществ к окиси меди. Сущность метода
состоит в том, что гидрат осаждает белковые вещества из водного раствора, не
заключающего свободной щелочи, в виде нерастворимых соединений; амидные
соединения, а равно азотнокислые и аммиачные соли остаются при этом в
растворе. Если в полученном осадке вместе с нерастворившейся в воде частью
вещества определить количество азота и помножить найденный вес его на 6,25,
то найдем количество белковых тел во взятом для анализа веществе33.
Для анализа по этому способу необходим вполне промытый гидрат окиси
меди, который, по Фассбендеру*, готовят следующим образом. 100 г медного
купороса растворяют в 5 литрах воды, к которой прибавляют 2,5 куб. см
глицерина обыкновенной концентрации. Из раствора осаждают окись меди едким
натром, взятым в весьма небольшом избытке и разбавленном до полутора литров.
После осаждения жидкость должна иметь явственно щелочную реакцию.
Происшедший осадок помещают на фильтр и дают жидкости стечь, а затем осадок
растирают в чашке с водой, содержащей на литр 5 куб. см глицерина. Промывая
осадок водой с таким содержанием глицерина сначала сливанием, а затем на
фильтре, достигают полного удаления щелочи. Вполне промытый гидрат окиси
меди растирают снова в чашке с таким количеством десятипроцентного раствора
глицерина, чтобы массу, заключающую осадок, можно было перелить в банки
с притертыми пробками; эту окись меди и употребляют для осаждения белковых
веществ.
Для анализа берут 1—2 г измельченного вещества и, облив его в стакане
100 куб. см безводного спирта и 1 куб. см уксусной кислоты, нагревают в
водяной бане до кипения спирта. Эта операция имеет целью удалить из вещества
алкалоиды, которые в противном случае находились бы в осадке от окиси меди.
Если в исследуемом веществе заведомо алкалоидов не находится, то его и не
кипятят со спиртом и уксусной кислотой. После кипячения жидкости дают
отстояться и цедят ее через фильтр, стараясь сливать жидкость таким образомг
чтобы на фильтр попало возможно мало твердых частиц вещества. Для удаления
растворившегося жира фильтр промывают небольшим количеством нагретого
спирта; оставшееся же в стакане вещество нагревают со 100 куб. см воды до ки-
будет ли оно произведено по обыкновенному способу или по способу Джонсона, белковые
вещества разлагаются, давая аспарагин и сходные с ним амиды (часто половина белковых
веществ разлагается), и это разложение происходит главнейшим образом вследствие
этиолирования растений. Происшедшие амидные соединения подпадают действию
микроорганизмов, результатом которого явится, кроме других продуктов, некоторое количество аминов
и аммиачных солей. Микроорганизмы же действуют на углеводы и близкие к ним соединения,
давая спирт и упомянутые выше кислоты. Из последних, по весьма понятной причине,
уксусной кислоты образуется тем менее, чем плотнее уложен корм, т. е. чем тщательнее
прекращен к нему доступ воздуха. Определение в силосованном корме общего количества
азота, белковых веществ, амидных соединений, древесины и т. п. совершается по тем же
методам, которые указаны для анализа кормовых веществ вообще. Но в силосованном корме
приходится определять, кроме того, спирт и свободные кислоты. Для определения спирта
берут около килограмма корма и подвергают его перегонке с 500 куб. см воды, нагревая
колбу в парафиновой бане или в растворе хлористого кальция. Отогнав 200 куб. см, в
дестилляте нейтрализуют кислоты известью или баритовой водой и снова подвергают
перегонке, собирая первые 50 куб. см жидкости. Количество спирта узнается из
удельного веса этого дестиллята. При определении кислот можно поступать двояко: 1. Две
равные навески корма вэбалтывают с водой; титрованием одной из жидкостей определяют
общее количество кислот летучих и нелетучих; другую жидкость подвергают долгому
кипячению и затем титруют в ней нелетучие кислоты. 2. Из 200 г корма и 100 куб. см воды
получают перегонкой дестиллят, в котором определяют титрованием летучие кислоты; остаток
в колбе промывают кипящей водой сначала декантацией, а затем на фильтре и фильтрат
титруют или поступают с остатком в колбе так же, как сказано при первом способе.
Результаты титрования относят для летучих кислот к уксусной, а для нелетучих к молочной
кислоте.
* Landwirtschaftliche Versuchsstationen, 1882 г.. стр. 125.

138 ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ химии
пения. Если вещество не содержит алкалоидов, но содержит крахмал, то
ограничиваются нагреванием с водой, в продолжение 10 минут, на водяной бане. Затем
в стакан вносят для осаждения белковых тел 0,3,—0,4 г гидрата окиси меди.
Чтобы судить о содержании окиси меди во влажном гидрате, определяют
предварительно, сколько в 10 куб. см влажного гидрата заключается сухого остатка.
После совершившегося осаждения белковых веществ дают стакану охладиться
и собирают осадок на тот же фильтр, чрез который цедили спиртную жидкость.
Осадок вначале промывают раза три
водой, а затем два раза спиртом;
последнее производят с целью вытеснить
воду из осадка и тем облегчить его
высушивание при температуре 100—110°.
В высушенном осадке, не отделяя его
от фильтра, определяют азот по
способу Кьельдаля, что совершается
вполне удобно, как доказал целый ряд
подобных определений, произведенных в
нашей лаборатории И. П. Петровым.
Остается, затем, умножить найденные
количества азота на 6,25, чтобы
получить все данные для расчета
процентного содержания белковых тел в
исследуемом веществе. Приточных
опытах делают поправку на содержание
азота в бумажном фильтре, для чего
в нескольких фильтрах такого же
размера, как и тот, ^который был взят
при анализе, определяют азот по
способу Кьельдаля и делают необходимое расчисление. В фильтре из шведской
бумаги, диаметром в 10 см, заключается около 0,00004 г азота.
Если желают узнать, какая часть всего азота в данном веществе приходится
на долю белковых тел и какая на долю других азотистых соединений, то вначале
определяют общее количество азота в исследуемом веществе, а затем, выделив
в осадок белковые тела, находят в нем содержание азота и таким образом
получают все данные для требуемого расчета*.
Определение азота амидокислот в растительных веществах. Для
определения пользуются способом, основанным на реакции амидосоединений с
азотистой кислотой: RNH2+HN02=N2+H20+RHO. Измерив количество
выделившегося азота, мы будем знать содержание его в амидосоединениях: стоит только
разделить это количество на 2, так как один из атомов частицы азота
принадлежит азотистой кислоте. Употребляют прибор Саксе и Кормана (фиг. 9). Он
представляет стеклянный сосуд А с пробкой, чрез которую проходят две воронки
а и Ь с кранами и газоотводная трубка с. В воронку а наливают серной кислоты,
в воронку Ъ—водную вытяжку корма, из которой выделены белковые вещества;
бывшие в ней амиды разложены кипячением со слабой серной кислотой, а аммиак
отделен перегонкой с MgO; в сосуд А наливают раствор азотистокалиевой соли
(ΚΝ02). Сперва в сосуд впускают немного серной кислоты; образуется
азотистая кислота, которая отчасти разлагается: 3HNOa=HN03+2NO+H20. Воз-
Фиг. 9.
* В последнее время Штуцером предложено для определения питательного достоинства
корма подвергать белковые вещества, в нем находящиеся, действию тех ферментов, которыми
они изменяются при пищеварении, определяя всякий раз, что переходит в раствор и что
остается. Этот крайне сложный прием остается искусственным и в весьма несовершенной степени
достигает цели, потому что один и тот же корм разными животными, при разных условиях
будет перевариваться различно.

ЛЕКЦИЯ ДЕВЯТНАДЦАТАЯ 139
дух вытесняется из прибора развивающейся окисью азота, причем кислород его
идет на окисление части окиси азота, азот же вытесняется избытком последней.
Трубку с соединяют каучуковой трубкой со стеклянной загнутой трубкой d,
которую через некоторое время подводят под колокол В. Выделяющаяся окись
азота собирается под колоколом. Ее поглощают раствором железного купороса
Для этого в колбу С наливают раствор FeS04; каучуковая трубка (сифон) с
зажимом соединяет колбу С с тонкой стекляной трубкой, идущей внутри В доверху.
Открывают зажим и впускают раствор купороса, который течет по стенкам
колокола и поглощает окись азота. Если при этом газ поглощается сполна,
то это служит признаком, что весь азот воздуха вытеснен из прибора. Тогда
в сосуд вместе с серной кислотой приливают и исследуемый раствор, продолжая
поглощать окись азота раствором железного купороса. Азот от реакции
азотистой кислоты на амидосоединения собирается в колоколе, который переносят
в глубокий сосуд с водой и, вынув в нем из колокола трубку, измеряют объем
азота. О подробностях определения и о видоизменениях прибора Саксе и Кор-
мана см. ст. Судзиловского (Известия Петровской академии, 1883 г., вып.
третий, стр. 197).

ЛЕКЦИЯ 20
О СОСТАВЕ И АНАЛИЗЕ МОЛОКА И МАСЛА
Молоко, являясь единственной пищей для млекопитающих в первые
периоды их жизни, содержит все необходимые для поддержания жизни
вещества. Оно содержит воду, белковые вещества, жиры, из углеводов
содержит молочный сахар, и, наконец, в нем заключаются необходимые для организма
минеральные соли. Этой приспособленностью своего состава к питанию молока
резко отличается от выделений других желез, имеющих более или менее
односторонний состав. Оно отличается от выделений других желез и по своему
образованию: тогда как для других секретов железы служат только как бы
фильтрующим аппаратом для них из крови, ткань молочной железы является тем
материалом, на счет которого молоко происходит; эта ткань претворяется
[превращается] в молоко при его образовании, так что молоко является тканью материнского
организма, превращенной в жидкое состояние; из белковых веществ происходит
при этом казеин; жир молока образуется вследствие жировой дегенерации ткани
железы, молочный же сахар, по Поль-Беру, образуется в крови и уже затем
вступает в железу; подтверждением этому служит то наблюдение, что после
вырезания у коз молочных желез в моче скопляется большое количество сахара. Если
наблюдать под микроскопом и исследовать состав колострума (colostrum), или
молозива, т. е. продукта, выделяемого железами в начале периода лактации, то
можно проследить некоторые фазы превращения ткани железы в молоко.
Так, например, под микроскопом можно заметить клеточки ткани, в которых
началась жировая дегенерация. Состав колострума также указывает на
совершающееся в нем превращение, потому что он содержит много альбумина, еще
не превратившегося в казеин молока34. Средний состав коровьего молока, которое
только мы'и рассмотрим, представляется, по Флейшману, следующими числами:
Воды 87,%.
Жира 3,5
Казеина 3,5
Альбумина 0,4
Молочного сахара 4,5
Солей 0,75
Минеральные составные части молока. Количество их мало колеблется.
Средним числом в золе коровьего молока содержится:
К20 17,2% Р205 35,6%
СаО 24,5 С1 12,7
Остальное приходится на MgO, Na20 и S03. Кроме минеральных веществ,
входящих в состав казеина (главным образом известь и фосфорная кислота), часть
минеральных солей находится в молоке в растворенном состоянии, часть же,
именно фосфорноизвестковая соль, в суспензированном состоянии. Последняя
соль, по Дюкло, осаждается мало-помалу в виде белого осадка, если запаянное
в трубку молоко стерилизовать нагреванием до 100° и затем оставить на долгое
время в покое. Соль эта произошла вследствие разрушения части белковых
веществ ткани железы.
Жир коровьего молока. Содержание жира в молоке может колебаться от 2
до 6%. Жир молока содержит не только глицериды пальмитиновой, стеарино-

ЛЕКЦИЯ ДВАДЦАТАЯ
141
вой и олеиновой кислот (92—94%), но и глицериды масляной, капроновой, капри-
ловой и каприновой кислот (6—8%). Хотя жир молока плавится при 31—33°,
но он остается и после выдаивания молока, и даже при охлаждении до 0°, в
жидком состоянии, в виде мельчайших шариков (эмульсионное состояние), диаметр
которых равен 0,001—0,01 мм. Жир находится, следовательно, в молоке в
переохлажденном состоянии. В такое состояние легко могут быть переведены
и многие другие вещества, если они находятся в виде мелких шариков. Так, если
расплавить под водой белый фосфор и взбалтыванием привести его в состояние
мелких шариков, то его можно охладить до 0°, причем он не застывает. Равным
образом вода в смеси хлороформа и масла (если удельный вес смеси близок
к 1) может быть приведена в состояние шариков и остается тогда жидкой даже
при —10°. Прежде принимали, что жировые шарики молока заключены в белко-
винную оболочку, основывая это мнение, во-первых, на том, что контур жировых
шариков является под микроскопом более светлым, чем остальная их масса,
во-вторых, на том, что масло получается из молока сбиванием, т. е. как бы
операцией, имеющей целью разрушить оболочки и, таким образом, устранить
препятствие к слитию шариков жира, в-третьих на том, что эфир при взбалтывании
его с молоком не растворяет жира; если же предварительно прибавить к молоку
несколько едкой щелочи, то растворение жира в эфире происходит; при этом
принималось, что едкая щелочь разрушает оболочку шариков.
Следующие соображения и доводы говорят против существования оболочки
в жировых шариках. 1. Более светлый контур шариков зависит от того, что жир
сильно преломляет свет; подобное же явление замечается и у других веществ
с сильным преломлением света; возможно, заставив слиться под микроскопом
несколько шариков в один, наблюдать у последнего также более светлый
контур. 2. Сбивание масла имеет целью вывести жир из его эмульсионного
состояния, а не разрушать оболочки. Эмульсионное состояние нарушится только тогда,
когда шарики жира придут в тесное соприкосновение друг с другом. Этому
соприкосновению препятствует та жидкость, в которой жир эмульсирован. Чем
более эта жидкость обладает способностью пениться при взбалтывании, т. е.
давать пузыри, состоящие из весьма тонких слоев жидкости, сопротивляющихся
разрыву, тем более прочную эмульсию возможно получить с ее помощью [в ней].
ТТрочцость эмульсии является также тем большей, чем более разность между
капиллярностью эмульсированного вещества и той жидкости, в которой вещество
эмульсировано. Молоко пенится при взбалтывании. Разность капиллярности
жира и^молока, освобожденного от жира, значительна. Следовательно, молоко
представляет прочную эмульсию, которая разрушается только сбиванием,
причем жир, переходя из состояния мельчайших шариков в компактные массы,
переходит в то же время из жидкого переохлажденного состояния в состояние
твердое. 3. Эфир оттого не извлекает жира из молока без прибавления щелочи,
что, осаждая казеин, сам входит в эмульсионное состояние; но современем на
поверхности молока собирается слой эфира, заключающий жир. Прибавление
щелочи мешает осаждению казеина эфиром, а, кроме того, уменьшает вязкость
молока, почему и эмульсии являются менее прочными. На основании всего
вышесказанного в настоящее время принимается, что жировые шарики в молоке
не имеют оболочки, но находятся в переохлажденном состоянии в виде эмульсии.
Казеин, Можно принять, что весь связанный азот молока находится в нем
в виде казеина. Вопрос о присутствии альбумина в молоке является вопросом
спорным35. Из других же азотистых соединений, повидимому, находится в
молоке мочевина, но в крайне малых количествах, так что ее содержанием при
анализе можно пренебречь. Содержание казеина в молоке колеблется от 2 до 6%.
Он находится в молоке в двух состояних: в растворенном и в суспенз[д]ирован-
ном. Белый цвет и малая прозрачность молока зависят от суспенз[д]ированного
казеина, от шариков жира и, в меньшей степени, от нерастворенной фосфор-

142
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
нокислой извести. Об отделении процеживанием нерастворенного казеина и о
свертывании казеина была речь в курсе органической химии.
Молочный сахар. Содержание его в молоке колеблется от 3 до 5,5%.
Подробности о нем, о молочном брожении и о свертывании молока были изложены
в курсе органической химии.
Переходим к количественному анализу молока. В молоке определяют водуг
жир, общее количество белковых веществ, зольные составные части и, из
разности, сахар.
Для определения воды в маленький стаканчик или платиновую чашку
помещают 5—10 г молока и выпаривают на водяной бане, постоянно помешивая
палочкой. Жир мешает свободному выделению воды, почему советуют
прибавлять гипса или кварцевого песку, но и без них удается получить вполне сухой
остаток, если после выпаривания оставить в сушилке при 100° до постоянства
веса. Убыль в весе молока покажет количество воды.
Для определения жира в тот же стакан к выпаренному остатку прибавляют
эфира, слабо нагревают, помешивая, и процеживают чрез фильтр в колбу.
Наливание эфира повторяют несколько раз, пока весь жир не будет извлечен, т. е.
пока капля эфира перестанет оставлять на часовом стекле, после испарения,,
жирное пятно. Эфир из колбы отгоняют, выделяют последние его следы
углекислотой и взвешивают. Прибыль в весе колбы покажет количество жира. Надо
заметить, впрочем, что из вполне высушенного остатка молока жир извлекается
эфиром с трудом; поэтому для определения жира лучше взять отдельную
навеску молока, граммов в 10, выпарить, но не очень сушить, и затем уже
извлекать эфиром. Для извлечения жира из сухого остатка можно пользоваться и
описанным выше прибором Сокслэ [Сскслета] для извлечения жира; в этом случае
молоко выпаривают в платиновой или стеклянной лодочке, помещая затем
последнюю в трубку прибора Сокслэ.
Количество казеина в молоке находят, определяя в последнем азот по Кьель-
далю (см. выше) и умножая полученное число на 6,25. Так как можно принять,
что весь азот молока принадлежит казеину, то подобный прием, в данном случае,
и является вполне применимым к определению казеина.
Минеральные вещества молока определяют, выпаривая его, озоляя остаток
и взвешивая золу.
Если сумму всех выше определенных веществ вычесть из общего веса молока,
то найдем содержание сахара. Следовательно, прямое определение последнего
помощью фелинговой жидкости является обыкновенно излишним.
Так как в практике часто требуется решать вопросы о достоинстве молока,
то возникли сотни скорых способов, отличительная черта которых—неточность. -"
Только ареометрический способ Сокслэ, все более и более входящий в
употребление, д&ет относительно жира результаты, весьма близкие к результатам
химического анализа. Можно, пожалуй, упомянуть об определении достоинства
молока [с] помощью ареометра. Удельный вес молока изменяется в тесных
пределах—от 1,029 до 1,034. Он тем менее, чем более в молоке жира, т. е. чем
выше качество молока. Ареометр Кевена показывает удельный вес от 1,014 до
1,042; им измеряют удельный вес молока. Если удельный вес ниже 29 (1,029),
то значит молоко разбавлено водой; если он выше 34 (1,034), то с молока снята
часть сливок, или оно разбавлено снятым молоком. Замечено, кроме того,
что если испытуемому молоку дать отстояться и затем определить удельный вес
его в снятом состоянии, то он должен оказаться на 2г/2—Зх/г деления или
градуса более, чем был первоначально. Например, молоко уд. в. 1,030 должно
показать в снятом состоянии 1,0325—1,0335. Если этого не замечается и,
например, удельный вес повышается на меньшую величину, то, значит, молоко,
разбавлено водой; если же удельный вес остается без изменения, то молоко
было наполовину снятое. Конечно, удельный вес следует определять при той

ЛЕКЦИЯ ДВАДЦАТАЯ
143
температуре, для которой устроен ареометр. Особые таблицы, впрочем,
допускают возможность определения удельного веса и при иных температурах.
Рядом с определением удельного веса прибегают к помощи кремометра,
который представляет цилиндр, вмещающий до черты 100 куб. см молока и
разделенный в верхней части на градусы, из которых каждый равен кубическому
сантиметру. По количеству градусов,
занятых в отстоявшемся молоке сливками,
судят о его достоинстве и, принимая
это во внимание, приходят к
окончательному заключению о достоинстве
молока. Для цельного молока число
делений, занятое сливками, не должно
быть менее 10 после 24-часового
отстаивания.
Ареометрический способ определения
жира в коровьем молоке, Ф. Сокслэ*.
Принцип этого способа состоит в
следующем. При взбалтывании смеси,
состоящей из отмеренных количеств
молока, раствора едкого кали и эфира,
весь жир молока растворяется в эфире
и всплывает в виде эфирного раствора
жира. При этом небольшое количество
эфира остается растворенным в
нижнем слое жидкости. Это количество
остается постоянным, если при опыте
соблюдать известные предписания.
Верхний слой представляет раствор
жира в эфире; этот раствор тем крепче,
чем более жира содержало исследуемое
молоко. Содержание жира в растворе
может быть определено по удельному
весу раствора [с] помощью ареометра
и притом с такой точностью, как со*
держание безводного спирта в смесях Фиг. ίο.
спирта с водой; вывод этот основан
на том, что разность удельных весов жира и эфира настолько же велика, как
воды и спирта.
Для определения жира в молоке по этому способу необходим особенный
прибор, устроенный Сокслэ (фиг. 10). Существенная часть прибора состоит
из цилиндра, окруженного водой, в котором посредством ареометра
производится определение удельного веса раствора жира в эфире. К прибору
приложены стклянки, назначенные для взбалтывания смесей и молока, для раствора
едкого кали и эфира, и три пипетки для отмеривания этих жидкостей. Кроме
того для опытов необходимо иметь: 1) раствор едкого кали уд. в. 1,26—1,27,
который приготовляют, растворяя 400 г едкого кали в 870 г воды; 2) эфир,
насыщенный водой: продажный эфир многократно взбалтывают с 0,1—0,2
объемами воды и затем эфир сливают; 3) обыкновенный эфир; 4) сосуд емкостью,
по крайней мере, в 4 литра; он наполняется водой в 17—18°; в этот сосуд
помещают стклянки, в которых происходит отстаивание эфирного раствора жира.
Если сразу ведут несколько опытов, то сосуд должен быть большой емкости.
* Отдельный оттиск из Zeitschrift des landwirtschaftlichen Verein in Bayern», 1880 r.
Landwirtschaftliche Versuchs-Stationen, том 26, стр. 364. Zeitschrift fur analytische Chemie,,
1882 г., стр. 452.

144 ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ химии
Если в комнате температура высока, то берут воду в 17°, если же низка—
то в 18°.
Самый опыт ведут следующим образом: исследуемое молоко, приведенное
к температуре 17,5° (17—18°), тщательно взбалтывают и наполняют им пипетку
в 200 куб. см; отмеренный таким образом объем молока выпускают в одну
из стклянок, назначенных для взбалтывания, причем выдуванием вполне
опорожняют пипетку. Затем берут другой пипеткой 10 куб. см раствора едкого кали
и, влив его в стклянку с молоком, взбалтывают. К полученной смеси прибавляют
60 куб. см водного эфира, который при отмеривании должен иметь температуру
16,5—18,5° (нормально 17,5°). Закупорив стклянку обыкновенной или
каучуковой пробкой, подвергают смесь сильному взбалтыванию в продолжение
30 секунд. Затем ставят стклянку в сосуд с водой (17—18°) и, в продолжение
х/4 часа, чрез каждые полминуты подвергают стклянку 3—4 легким
встряхиваниям в вертикальном направлении. На следующую четверть часа стклянку
оставляют в покое, поместив ее в сосуд с водой, причем на поверхности
жидкости собирается прозрачный эфирный раствор жира. Образование верхнего
слоя облегчается, если к концу отстаивания сообщить стклянке легкое
вращательное движение. Необходимо, чтобы эфирный раствор жира был совершенно
прозрачен и чтобы количество его было достаточно для определения удельного
веса ареометром в цилиндре; при этом, однако, нет необходимости ждать
полного осветления нижнего слоя. Если молоко содержит весьма много жира
(4,5—5%), то выделение верхнего слоя идет медленнее. В исключительных
условиях оно требует от 1 до 2 часов. Помещая закупоренные стклянки в воду в
горизонтальном положении, можно вообще ускорить собирание верхнего слоя,
потому что при этом каплям эфирного раствора жира придется подняться на
меньшую высоту, чем при вертикальном положении стклянки*.
Когда эфирный раствор жира собрался в достаточном количестве в верхнем
слое, приступают к определению его удельного веса. Та часть прибора Сокслэ,
в которой производится это определение, имеет форму короткого вертикально
поставленного холодильника, с широкой внутренней трубкой. Холодильник
наполняется водой из того сосуда, в который помещались стклянки для
отстаивания. Внутренняя же трубка холодильника и представляет тот цилиндр, в
котором производится определение удельного веса эфирного раствора жира.
Нижняя часть цилиндра, выходящая из холодильника, вытянута в узкую открытую
трубку. Через эту трубку и наполняют цилиндр снизу эфирным раствором жира,
что производится следующим образом. Стклянку, в которой находится эфирный
раствор жира, затыкают пробкой с двумя отверстиями. В каждое отверстие
вставлена стеклянная трубка, изогнутая под прямым углом. Одна из этих
трубок оканчивается тотчас под пробкой, другая же имеет более длинное
вертикальное колено, которое опускают в прозрачный эфирный раствор жира.
Горизонтальное колено этой трубки соединяют посредством каучука с нижней
вытянутой частью цилиндра. Если затем через короткую трубку вдувать в стклянку
воздух, что производится с помощью маленьких мехов, то воздух будет давить
на верхнюю поверхность эфирного раствора жира и заставит этот раствор
подняться в цилиндр, в котором предварительно помещен ареометр. Как только
ареометр, окруженный эфирным раствором жира, всплывает, запирают
каучуковую трубку зажимным краном и таким образом препятствуют обратному
выливанию эфирного раствора жира из цилиндра. Затем остается только
отсчитать показания ареометра, сделать поправку на температуру и найти в таблицах,
данных Сокслэ, соответствующее содержание жира в молоке.
* В последнее время, для более быстрого выделения эфирного раствора жира, стали
подвергать стклянки действию центробежной силы в особых приборах, приводимых в
движение ручной работой и представляющих быстро вращающееся вертикальное колесо, к
которому прикрепляются стклянки по направлению от окружности к центру.

ЛЕКЦИЯ ДВАДЦАТАЯ
145
Шкала ареометра разделена на градусы от 66 до 43; эти градусы отвечает
удельным весам от 0,7*66 до 0,743 при 17,5°; каждый градус разделен на
половины; отсчитывается то место шкалы, которое совпадает со средней частью
нижней линии мениска; легко отсчитать пятые доли каждого деления, т. е. десятые
части градуса. Затем наблюдают температуру по ареометрическому
термометру, каждый градус которого разделен на десятые части. Если наблюдаемая
температура равна 17,5°, то показанием ареометра пользуются без дальнейшей
поправки; если же температура более 17,5°, то к показанию ареометра
прибавляют столько градусов, на сколько градусов температура выше 17,5°;
соответствующим же образом поправляют показание ареометра и в ϊομ случае, если
температура разнится от нормальной (17,5°) не на целые градусы, а на десятые
доли их. Например, ареометр показал 47,6° при температуре 18,4°; так как
18,4 более 17,5 на 0,9, то к показанию ареометра следует прибавить это число—
и получим 48,5°. Этим последним числом и надо пользоваться при отыскивании
в таблице процентного содержания жира в исследуемом молоке. Если ареомет-
рический термометр показывает температуру ниже 17,5°, то из показания его
следует вычесть соответствующее число градусов или десятых долей их.
Например, 58,9° при температуре 16,8° равны 58,2° при нормальной температуре в 17,5°.
Во время определения удельного веса заботятся о том, чтобы ареометр свободно
плавал в жидкости; верхний же конец цилиндра закрывают пробкой.
По окончании опыта для очищения прибора спускают эфирный раствор
жира обратно в стклянку и, наполнив цилиндр обыкновенным эфиром, спускают
и этот последний чрез каучуковую трубку в ту же стклянку. Затем, вынув
пробку из стклянки и соединив мехи с длинным коленом изогнутой трубки, вду-'
вают в прибор струю воздуха, высушивая, таким образом, как цилиндр с
ареометром, так и каучуковую и стеклянную трубки. Вычищенный прибор является
вполне готовым для следующего определения. При этом способе очищения
прибора нет надобности вынимать ареометр из цилиндра, что, ввиду ломкости
ареометра, представляет немаловажную выгоду. Держась указанных предписаний,
возможно сделать в один час пять определений жира в разных пробах молока.
Отношение между удельным весом эфирного раствора жира молока при 17,5°
и процентным содержанием жира в молоке приведено в таблице на стр. 146 и 147.
Таблица эта составлена Сокслэ на основании многочисленных определений
жира в молоке весовым путем и проверена как самим Сокслэ, так и некоторыми
другими наблюдателями. Общий результат тот, что разность между ареометри-
ческим определением жира и весовым замечается лишь во второй децимали.
Наибольшая разность, наблюденная Сокслэ, равнялась 0,07%; но так как при
весовом определении жира нельзя поручиться за 0,05%, то выходит, что
разница в результатах ареометрического и весового определения жира в мхшоке
почти впадает в пределы неизбежных погрешностей при весовом анализе*
Хотя метод Сокслэ основан на многочисленных весовых определениях
жира в молоке, произведенных как им, так и другими наблюдателями, но этим
не устраняется вопрос, насколько метод применим ко всякому коровьему
молоку, какого бы то ни было происхождения. Общая применимость его основана,
во-первых, на том положении, что удельный вес жира молока различного
происхождения колеблется в столь тесных пределах, что эти различия не могут
влиять на результаты ареометрического определения. Белль, определив
удельный вес жира 117 сортов коровьего масла, нашел, что при 37,7° удельный вес
жира масла колеблется между 0,910 и 0,914, причем большинство определений
(87%) дало цифры [числа] от 0,911 до 0,913. Другими наблюдателями также
подтвержден тот вывод, что удельный вес жира молока различного происхождения
колеблется в крайне тесных пределах. Впрочем, всякие сомнения на этот счет
устраняются следующим опытом Сокслэ. Чистый жир коровьего масла уд. в.
0,9121 при 37,7° был сплавлен с процеженным салом в пропорции 60 г жира на
10 Двадцать лекций.

146
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
40 г сала; удельный вес смеси оказался равным 0,9081. Затем были
приготовлены, при одинаковых условиях, эфирные растворы кай этой смеси, так и жира
из коровьего масла и ареометром определен удельный вес полученных
растворов. Для раствора, приготовленного из 15 г жира и 100 куб. см эфира, удельный
вес оказался равным 0,7556, а для раствора 15 г смеси сала и жира тоже
в 100 куб. см эфира удельный вес был 0,7551. Следовательно, разность ареоме-
трических определений даже в таких исключительных условиях крайне
незначительна. Если бы при определении жира ареометрическим способом
в двух сортах молока были найдены приведенные выше числа, то они отвечали
бы только разности 0,06% в содержании жира.
Применимость способа Сокслэ зависит, во-вторых, от того, будут ли
различные сорта молока растворять одно и то же количество эфира или нет. На
растворимость эфира в молоке прежде всего влияет температура. Поэтому, если
желают пользоваться таблицами, данными Сокслэ, необходимо вести опыт в
указанных им пределах температуры. Наблюдения Сокслэ показывают, что при
повышении или понижении температуры на несколько градусов во время
взбалтывания или отстаивания получаемые результаты значительно разнятся от
истинных. Нельзя, следовательно, рекомендовать отстаивание смеси молока,
едкого кали и эфира при 25°, хотя при этой температуре образование эфирного
раствора жира и происходит с большей легкостью. На растворимость эфира
в молоке влияет также содержание в нем сухого остатка; но влияние это, по
исследованию Сокслэ, настолько незначительно, что им можно пренебречь.
Вообще же надо иметь в виду, что, при употреблении способа Сокслэ,
необходимо строго держаться данных им предписаний36.
о
43
43,1
43,2
43,3
43,4
43,5
43,6
43,7
43,8
43,9
44 .
44,1
44,2
44,3
44,4
44,5
44,6
44,7
44,8
4Ί,9
^9
2,07
2,08
2,09
2,10
2,11
2,12
2,13
2,14
2,16
2,17
2,18
2,19
2,20
2,22
2,23
2,24
2,25
2,26
2,27
2,28
о
47
47,1
47,2
47,3
47,4
47,5
47,6
47,7
47,8
47,9
48
48,1
48,2
48,3
48,4
48,5
48,6
48,7
48,8
, 48,9
^9
2,52
2,54·
2,55
2,56
2,57
2,58
2,60
2,61
2,62
2,63
2,64
2,66
2,67
2,68
2,70
2,71
2,72
2,73
2,74
2,75
о
51
51,1
51,2
51,3
51,4
51,5
51,6
51,7
51,8
51,9
52 :
52,1
52/2 '
52,3 '
52,4
52,5
52,6
52,7
52,8
52,9
О*
S
3,00
3,01
3,03
3,04
3,05
3,06 ,
3,08 .
3,09
3,10
3,11 .
3,12 ,
3,14
'3,15
3,16
3,17
3,18
3,20
3,21
3,22
3,23
о
55
55,1
55,2
55,3
55,4
55,5
55,6
55,7
'55,8
55,9
56
56,1 ι
56,2
56,3
56,4
56,5
56,6
56,7
56,8
56,9
^9
Он
3,49
3,51
3,52
3,53
3,55
3,56
3,57
3,59
3,60 '
3,61 ,
3,63 [
3,64
3,65 '
3,67
3,68
3,69 '
3,71
3,72
3,73
3,74
ο
у* Χ
59
59,1
59,2
59,3
59,4
59,5
59,6
59,7
59,8
59,9
60
60,1
60,2
60,3
60,4
60,5
60,6
60,7
60,8
60,9
α,
κ
4,03
4,04
4,06
4,07
4,09
4,11
4,12
4,14
4,15
4,16
4,18 ·
4,19
4,20
4,21
4,23
4,24
4,26
4,27
4,29
4,30
ο
>> £
63
63,1
63,2
63,3
63,4
63,5
63,6
63,7
63,8
63,9
64
64,1
64,2
64,3
64,4
64,5
64,6
64,7
64,8
64., 9
Он
й
4,63
4,64
4,66
4,67
4,69
4,70
4,71
4,7^
4,75
4,77
4,79
4,80/
4,82
4,84
'4,85
4,87
4,88
4,90
4,92
4,9а

ЛБВДИЯ ДВАДЦАТАЯ $47
. <3
Φ эй
«3*
к* S
45
45,1
45,2
45,3
45,4
45,5
45,6
45,7
45,8
45,9
46
46,1
46,2
46,3
46,4
46,5
46,6
46,7
46,8
46,9
21,0
21,2
21,4
21,6
21,8
22,0
22,2
22,4
22,6
22,8
23,0
23,2
23,4
23,6
23,8
24,0
24,2
24,4
24,6
24,8
о*
S
2,30
2,31
2,32 '
2,33
2,34
2,35
2,36
2,37
2,38
2,39
2,40
2,42
2,43
2,44
2,45
2,46
2,47
2,49
2,50
2,51
0,00
0,01
0,02
0,05
: 0,07
0,09
0,11
0,13
0,15
0,17
0,19
0,21
0,23
0,25
0,26
0,28
0,30
0,31
0,33
0,35
α> <g
ί 49
49,1
! 49,2
49,3
• 49,-4
49,5
49,6
49,7
49,8
49,9
50
50,1
50,2
50,3
50,4
50,5
50,6
50,7
50,8
50,9
25,0
25,2
25,4
, 25,6
25,8
26,0
26,2
26,4
26,6
: 26,8
27,0
27,2
27,4
27,6
27,8
28,0
28,2
28,4
28,6
28,8
s
2,76
2,77
2,78
2,79
2,80
2,81
2,83
2,84
2,86
2,87
2,88
2,90
2,91
2,92
2,9^
2,94
2,96
2,97
2,98
2,99
0,37
0,39
0,40
0,42
0,44
0,46
0,48
0,50
0,51
0,53
0,55
0,57
0,59
0,60
0,62
0,64
0,66
0,68
0,70
0,72
о
[ g «
5Э
53,1
53,2
53,3
53,4
53,5
1 53,6
53,7
53,8
53,9
54
54,1
54,2
54,3
54,4
54,5
54,6
54,7
54,8
54,9
29,0
29,2
29,4
29,6
29,8
30,0
30,2
30,4
30,6
30,8
31,0
31,2
31,4·
31,6
31,8
32,0
32,2
32,4
32,6
32,8
а
S
3,25
3,26
3,27
3,28
3,29
3,30
3,31
3,33
3,34
3,35
3,37
3,38
3,39
3,40
3,41
3,43
3,45
3,46
3,47
3,48
0,74
0,76
0,78
0,80
0,81
0,83
0,85
0,87
0,88
0,90
0,92
0,94
0,95
0,97
0,99
1,01
1,03
1,05
1,06
1,08
57
57,1
57,2
57,3
57,4
57,5
57,6
57,7
57,8
57,9
58
58,1
58,2
58,3
58,4
58,5
58,6
58,7
58,8
58,9
33 0
33,2
33,4
33,6
33,8
34,0
34,2
34,4
34,6
34,8
35,0
35,2
35,4
35,6
35,8
36,0
36,2
36,4
36,6
36,8
Он
а
3,75
3,76
3,78
3,80
3,81
3,82
3,84
3,85
3,87
3,88
3,89
3,91
3,92
3,93
3,95
3,96
3,98
3,99
4,01
4,02
1,10
1,12
1,14
1,15
1,17
1,19
1,21
1,23
1,24
1,26
1,28
1,30
1,32
1,33
1,35
1 ,-37
1,39
1,41
1,43
1,45
. о
bQ m
к* Я
61
61,1
61,2
61,3
61,4
61,5
61,6
61,7
61,8
61,9
62
62,1
62,2
62,3
62,4
62,5
62,6
62,7
62,8
62,9
37,0
37,2
37,4
37,6
37,8
38,0
38,2
38,4
38,6
38,8
39,0
39,2
39,4
39,6
39,8
40,0
40,2
40,4
40,6
40,8
4,32
4,33
4,35
4,36
4,37
4,39
4,40
4,44
4,44
4,46
4,47
4,48
4,50
4,52
4,53
4,55
4,56
4,58
4,59
4,61
1,47
1,49
1,51
1,53
1,55
ί 1,57
1,59
1,61
1,63
1,65
1,67
1,69
I 1,71
1,73
1,75
1,77
1,79
1,81
1,83
1,85
ig 1
о за
65
65,1
65,2
65,3
65,4
65,5
65,6
65,7
65,8
65,9
66
41,0
41,2
41,4
41,6
41,8
42,0
42,2
42,4
42,6
42,8
43,0
^«9
4,95
4,9?
4,98
5Д)0
5,02
5,04
5,05
5,07
5,09
5,11
5,12
1,87
1,89
1,91
1,93·
1,95
1,97
1,99·
2,01
2,03
2,05
2,02
г
10*

148
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Изложенный выше метод не может бьгть применен к определению жира
в снятом молоке, именно в тех случаях, когда количество жира в нем колеблется
около 1%. Если взбалтывать такое молоко с указанными количествами эфира
и раствора едкого кали, то образуется густая масса, из которой не выделяется
эфирного слоя жира даже при долгом стоянии. Но если перед взбалтыванием
прибавить к подобной смеси несколько капель слабого раствора
стеариновокалийной соли^ то выделение верхнего слоя происходит без затруднений. Для
приготовления раствора стеариновокалийной соли нагревают в водяной бане
омесь из 15 г той "массы, из которой состоят стеариновые свечи, 25 куб. см спирта
ж 10 куб. см раствора едкого кали, употребляемого при определении жира по
способу Сокслз. Когда смесь превратится в прозрачный раствор, его разбавляют
водой до 100 куб. см. При определении жира в снятом молоке к отмеренному
количеству молока прибавляют 20—25 капель раствора стеариновокалийной
соли, взбалтывают и поступают далее так, как при определении жира в
цельной молоке. Понятно, что при этом следует употреблять особый ареометр для
низких: удельных весов. Поправки на температуру производятся так же, как при
о1вдтах с цельным молоком. В таблице на стр. 146 и 147 приведено отношение
эдежду удельным весом эфирного раствора и процентным содержанием жира в
«снятовд молоке.
Анализ масла. Мы рассмотрим только способы,, [с] помощью которых
натуральное масто можно отличить от фальсифицированного салом. В этом
отношений обращает на себя внимание способ Хенера*. Основания способа
следующие. Если из глицеридов, заключающихся в сале, выделить жирные кислоты,
то полученная смесь пальмитиновой, стеариновой и олеиновой кислот
составит 95,5% от веса взятого сала; при промывании водой этих кислот вес их не
уменьшится, потому что они нерастворимы. Если же, разложив глицериды,
заключающиеся в масле, выделить из них кислоты, то нерастворимых в воде
кислот получится только^ 87,5—89%. Следовательно, по количеству
выделенных из масла жирных кислот, не растворимых в воде, можно судить о том,
было ли масло фальсифицировано или нет. Понятно, что исходным материалом
для анализа должно быть масло, не содержащее воды; поэтому маедо сплавляют,
причем чистый жир всплывает в виде прозрачного слоя, а вода, казеин, соли
и др. вещества соберутся под ним. Жир процеживают чрез бумажный сухой
фильтр, вложенный в нагреваемую воронку. Процеживающийся ^шр собирают
в стакан и взвешивают. Затем стеклянной палочкой берут немного жира (3—4 г),
после чего снова стакан взвешивают и по убыли веса рпределяют количество
взятого жира. Жир с палочкой помещают в фарфоровую чашку, обливают
50 куб. см спирта, прибавляют 1—2 г едкого кали или готового спиртового
раствора едкого кали и слабо нагревают на водяной бане. Обмыливание в спиртовом
растворе идет весьма легко и оканчивается в несколько минут. Если капля
воды не производит мути $ полученном растворе, то процесс обмыливания
следует считать оконченным. Прозрачный раствор мыла выпаривают на водяной
бане для удаления спирта и остаток растворяют в 100—150 куб. см воды; к
раствору, перелитому в стакан, прибавляют слабой серной кислоты: калийные
соли разлагаются, и нерастворимые жирные кислотце всплывают в виде
творожистой массц. Жидкость нагревают в продолжение х/2 часа, причем жирные
кислоты сплавляются и водный раствор осветляетсщ. Затем жидкость цедят
через сухой и взвешенный фильтр из плотной бумаги, смочив его
предварительно водой, и промывают остаток на фильтре горячей водой до тех пор, пока
в фильтрате исчезнет кислая реакция от растворяющихся кислот: масля-
* После Хенера предложено было много способов, имеющих ту же цель, как и способ
Хенера, отличающийся точностью. Желающих ближе ознакомиться с ними отсылаем к
сочинению Бенедикта «Analyse der Fette und Wachsarten», 1886 См также метод Морзе и Буртон,
Ber. d. deutsch. Chem. Ges , 1888 г , стр 896, 11.

ЛЕКЦИИ ДВАДЦАТАЯ
149
ной, капроновой, каприловой и каприновой. Для полного промывания требуется
до 3 литров воды. По окончании промывания воронку с фильтром опускают
в стакан с холодной водой, так, чтобы жидкость фильтра и вода стакана были
приблизительно на одном уровне; жирные кислоты застывают. Фильтр
вынимают из воронки, помещают в маленький взвешенный стакан, высушивают при
100° до постоянства в весе, для чего требуется около двух часов, и взвешивают.
Если количество жирных кислот превышает 89% взятого для анализа масла, то
оно признается фальсифицированным. Степень фальсификации определяется
на основании следующего: в сале нерастворимых в воде кислот 95,5%, в масле—
89%, разность равна 6,5%; положим, что мы нашли в исследованном жире 92%,
разность 92—89=3%; отсюда 6,5 .: 100=3 : х; #покажет процентное количество
примесей,
Способ этот точен, но исходный пункт—постоянство состава
масла—изменчив: по Хенеру, колцчество жирных кислот в нем колеблется [в пределах]
87—88%; по исследованиям Кулешова—около 88,5%; другие наблюдатели
находили еще большее количество нерастворимых кислот в
нефальсифицированном масле—до 90%. Есть, впрочем, основания предполагать, что содержание
нерастворимых кислот в коровьем масле колеблется в более тесных пределах,
чем наблюдалось до сего времени. Дело в том, что для полного отмывания всех
растворимых кислот нужно употребить до 3 литров воды на 2—6 г масла--·
условие, на которое только недавно обратили внимание и которое, невидимому,
не соблюдалось многими из наблюдателей; а потому слишком большое
содержание (90%) нерастворимых жирных кислот в масле могло зависеть от примеси
к ним неотмытых, в воде трудно растворимых жирных кислот.

ПРИЛОЖЕНИЕ
Ό ХИМИЧЕСКОЙ РОЛИ МИНЕРАЛЬНЫХ СОЛЕЙ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ПРИРОДЕ*
Существует в биологической химии один вопрос, крайне общего значения,
затронутый еще во времена алхимии, выдвинувшийся на первый план
в настоящем столетии, с возникновением агрономической химии, но до
сих пор окончательно, в своем существе, не решенный. Я подразумеваю вопрос
о значении минеральных солей в организмах, главным образом в растениях.
Предмет этот имеет весьма обширную литературу ж достаточно разработан
в фактическом отношении. Трудами Палисси, Соссюра, Либиха и многих
других доказано, что растения заключают минеральные соли и что они заимствуют
их из почвы. Мы знаем, соединения каких элементов необходимы для растений;
знаем даже,что для некоторых случаев известная соль необходима для
определенной функции растения, но все наши сведения касаются лишь одной
фактической стороны дела. Неизвестно главное, почему минеральные огнепостоян-
ные вещества необходимы для растений, почему организмы не могут развиваться
в отсутствие минеральных солей. Ответа на это не дано, если не считать указания
Либиха, касающегося только части предмета, именно, что основания
минеральных солей, поступающих в растение, служат для образования солей с
органическими кислотами растений. Но главная, большая часть минеральных
соединений, поступающих в растение, не служит для указанной цели, и роль их
остается вполне не разъясненной. Никакого предположения, никакой гипотезы
не существует в этом отношении. Факты констатированы, но разъяснения им не
дано. Подметить явление, изучить условия, при которых оно совершается, без
сомнения, весьма важно, но еще более важно понять общий смысл явления
и разъяснить все его частности. Только тогда возможно будет овладеть
явлением и вполне воспользоваться им и для практических целей.
Разъяснение роли минеральных солей в организмах, конечно, не более как
вопрос времени. Но остановимся несколько на причинах того, почему предмет,
изучаемый уже столько времени, остался лишенным до сих пор более или менее
общей теоретической подкладки. Причины этого обстоятельства зависят от того,
что названный вопрос принадлежит к числу тех, которые выдвигаются
требованиями жизни. Практические требования жизни должны быть неотложно
удовлетворены. Практика не может ждать соответствующего развития теории.
Поэтому-то в так называемых прикладных науках изучаются с практической
стороны, для известных целей, часто такие вопросы, для которых в данное
время чистая наука не может дать объяснения. В этом отношении история
изучения процессов в организмах представляет большое сходство с историей
технологии, которая полна примерами тщательного изучения частностей и
практических условий различных производств, теория которых не существовала
вовсе или существовала в зачаточном состоянии. Добывание многих металлов
из руд, производство спирта, уксуса, мыла, сахара известно было еще в то время,
когда о рациональном объяснении этих процессов не могло быть и речи.
Объяснение выработалось впоследствии, по мере развития так называемых чистых
наук и чаще всего, без какой-либо предвзятой цели, совершенно независимо
от техники, вследствие постепенного систематического изучения предмета.
Выступала аналогия между явлениями, изученными и освещенными теорией,
* Актовая речь, читанная в Петровской академии 21 ноября 1881 г.

ПРИЛОЗКЕЙИВ
151
ю явлениями, наблюдаемыми на практике. Основываясь на аналогии,
производились дальнейшие исследования, и появлялось объяснение данного процесса.
Создавалась теория производства, которая сразу освещала предмет и
вызывала усовершенствования уже технические. Данное производство быстро
развивалось. Не было надобности далее итти ощупью. Логика вполне вступала
в свои права и овладевала опытом. Наше время особенно характеризуется этой
победой чистых наук над эмпиризмом. Нам беспрестанно приходится быть
свидетелями того, как технические производства выводятся на рациональный путь
и совершенствуются под влиянием результатов исследований в чистой химии.
Наука догоняет технику и можно предвидеть, что вскоре овладеет ею во всех
частях.
В таком же отношении к чистым наукам стоят и те явления и процессы,
которые наблюдаются в природе. На многие из них человек не мог не обратить
внимания и, изучить их хотя с внешней стороны уже давно, потому что жизнь
неотложно того требовала. Но это изучение приходилось, да и приходится,
обрывать на половине, ограничиваться часто внешним изучением, потому что химия
или физика в данное время не в состоянии разъяснить изучаемого явления. Если
лродолжить сравнение между отношением техники к чистым наукам и
отношением к ним процессов, происходящих в организмах, то придется сознаться, что
в этой последней области далеко не так часто приходится быть свидетелем
влияния чистых наук на разъяснение процессов, как в технике. Правда, никто
не сомневается в том, что жизненные процессы подчиняются законам химии
и физики, но отсюда до разъяснения всего происходящего в организмах еще
далеко. Общий смысл явлений, происходящих в природе, для нас большей
частью ясен, но понять смысл явления не значит еще разъяснить это явление
в его частностях, т. е. овладеть им. Для нас ясно, например, что поглощение
растением энергии солнечного луча составляет причину увеличения массы
растения, образования органического вещества из простых минеральных
соединений, но внутренний механизм явления в его совокупности от нас скрыт;
мы не знаем всех частностей этого процесса, и потому не в состоянии вопроиз-
вести его, но мы убеждены, что путем изучения химических превращений,
совершающихся в растении, можно приблизиться к разрешению вопроса. Путь этот
медлен и труден; реакции в организмах совершаются при таких сложных
условиях, в присутствии такого количества соединений, влияющих на реакции, что,
конечно, пройдет еще не мало времени, пока мы овладеем ими и уясним вполне
их значение. Но, пока общая цепь превращений во всей ее непрерывности
неизвестна, многие наблюдаемые отдельные явления нам будут казаться не
имеющими значения, а многие вещества—излишними.
Дело представляется теперь, следовательно, таким образом: с одной
стороны, мы видим, что в растении и в организмах вообще совершается масса
реакций, из которых многие мы воспроизвести не в состоянии; а с другой—в тех же
организмах встречаем, между прочим, вещества, повидимому, составляющие
лишний балласт, хотя организмы оценивают этот балласт не ниже веществ,
с нашей точки зрения наиболее важных. Выделив из жизненных процессов
немногие реакции, вполне понятные и разъясненные, мы будем иметь в остатке,
с одной стороны, вещества, роль которых для нас загадочна, а с другой стороны—
реакции, которые мы объяснить и воспроизвести не в состоянии. Не может ли
одно быть объяснено другим? Эти соединения, которые, подобно большей части
минеральных солей, мы считаем инертными, не они ли, участвуя в процессах
неразъясненным еще для нас образом, и служат причиной своеобразных
реакций, свойственных организмам? Держась того начала, что все жизненные
процессы подчиняются в общем законам химии и физики, не следует ли ожидать
того, что систематическое развитие этих наук не обойдет и интересующих нас
случаев? Если наука в своем развитии и не коснется прямо, непосредственно,

Ш
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
процессов^ происходящих в организмах, с чего, надо заметить, дело почти
никогда не начинается, то в ней может возникнуть материал, который, по мере
накопления и разъяснения, невольно наведет мысль на аналогию изучаемого
с тем, что, совершается в организмах. Пренебрегать подобными аналогиями
мы не имеем никакого права, потому что аналогии от чистых н&ук представляют
единственную возможность разобраться в столь сложном деле, как процессы,
происходящие в организмах. В практическом отношении, при разработке
самого вопроса, только эти аналогии в состоянии указать путеводную нить в
трудном деле выбора метода исследования. А известно, что выработать надлежащий
метод исследования значит сделать половину дела.
Все, что в вышеизложенных замечаниях развито вообще по отношению
[в отношении] изучения процессов, происходящих в организмах, применяется
и к интересующему нас вопросу о значении минеральных солей в растениях.
Вопросом этим серьезно стали заниматься только тогда, когда важность его
в практическом отношении стала очевидной. Мицеральная теория Либиха
тесно была связана с практическим вопросом об истощении почвы и с учением
об удобрении. После Либиха были изучены многие частности вопроса, но
исследователи не старались вникнуть в смысл явления, добыть данные для
определения роли минеральных солей в растениях. Только Либих, как я
заметил уже ранее, высказал, что основания части минеральных солей,
поступающих в растение, служат для образования солей с органическими кислотами.
Освободившиеся же минеральные кислоты, как, например, серная и азотная,,
восстановляются и доставляют серу и азот для органических соединений.
Вот все, что мы знаем о роли минеральных солей в растениях. Исключив это
известное, мы и обратимся к определению возможной роли в растении
остальной большей части минеральных солей, которые, при настощем состоянии
вопроса, являются как бы излишним балластом для растения. Я ставлю своей
задачей выдвинуть те факты, которые указывают, в каком отношении стоят
минеральные соли к органическому веществу растений, и, сопоставив эти факты
с наблюдениями о влиянии некоторых минеральных солей на реакции
органических соединений, наметить тот путь, держась которого, вопрос, по моему
мнению, может быть решен [мы можем решить] окончательно.
Начну с того, что образование и все дальнейшие превращения
органического вещества в растении совершаются в присутствии минеральных солей.
Этому положению можно придать более общий характер, высказав, что всякая
реакция органического вещества в природе, начиная с жизненных процессов
и кончая превращениями в нефти, совершается в присутствии минеральных
солей. Что известные минеральные соли необходимы для растений, это
доказывается результатами многочисленных исследований, и на этом я
останавливаться не буду. Но нас интересует вопрос, почему минеральные соли
необходимы, какое фактическое участие принимают они в реакциях, совершающихся
в растении, и чтобы сделать шаг к ответу на этот нерешенный вопрос,
необходимо обратить внимание на то, в каком состоянии находятся минеральные
соли в самом растении. Замечу, что, несмотря на обширную литературу,
касающуюся отношений минеральных веществ в растениях, у нас в распоряжении
находится немного материала, могущего доставить ответ на заданный вопрос.
Исследователи обращали внимание главным образом только на следующие
крайние моменты отношения минеральных веществ к растению: 1) на принятие
им минеральных солей и 2) на то, что остается от него после уничтожения
органического вещества, или на золу. История же минеральных солей в самом
растении, даже с внешней стороны, исследована весьма недостаточно. Тем не менее,
имеющиеся факты, несомненно, указывают на то, что если не все минеральные
соли, то часть их находится в состоянии химического соединения с
органическими веществами растений, с белковыми веществами, с крахмалом, с клетчат-

ПРИЛОЖЕНИЕ
453
-кой. Подвергая, например, растение действию воды, из него йельэгявымыть,,
перевести в водный раствор, все количество растворимых солей,, в нем
находящихся. Часть действительно переходит в раствор, и относительно этой части
мы можем предположить,, что она или не находилась в состоянии химического
соединения, или находилась в виде соединения, растворимого в воде или
разлагаемого водой. Но часть растворимых в воде солей может быть переведена в
раствор только после превращения растения в золу,—значит, эта часть солей
находилась в растении с измененными свойствами, т. е. она вступила в растении в
химическую реакцию, продукты которой, заключающие элементы данной соли,
нерастворимы в воде. Как на пример, укажу на морские водоросли, которые
заключают значительное количество йодистых солей. Несмотря на то, что
растение окружено массой воды, эти легко растворимые йодистые соли водой не
вымываются. Даже при кипячении с водой водоросли не теряют йодистых солей.
Но если мы разрушим органическое вещество водорослей, приготовив, например,
из них сжиганием золу, то из этой золы вода тотчас извлечет все количество
йодистых солей, заключающихся в водорослях. Значит—органическое вещество
водоросли было причиной того, что йодистые соли не вымывались водой, и
простейшее, объяснение этого факта будет заключаться в том, что йодистые соли
находились в водоросли в виде химического соединения с органическими
веществами, в воде нерастворимого. Многие и другие факты говорят в пользу того,
что большая часть солей, вступивших в растение, находится в нем в соединении
с органическими веществами. Укажу, например, на те данные, которые
доказывают, что белковые вещества соединены с фосфорнокислыми солями. Если муку
обрабатывать водой, то в раствор переходит часть фосфорнокислых солей
извести и магнезии, в воде нерастворимых, вместе с частью белковых веществ.
Но остальная часть фосфорнокислых солей, заключающихся в муке, не может
быть переведена в раствор даже при действии соляной кислоты, в которой
фосфорнокислые соли растворимы. Остаток всегда заключает фосфорнокислые
соли и белковые вещества, и вследствие того, что при подобном промывании
органическое вещество вымывается относительно в большем количестве, чем
-фосфорнокислые соли, остаток муки после, промывания соляной кислотой
заключает большее процентное количество фосфорнокислых солей, чем мука
непромытая*.
Оказывается, что часто весьма трудно отделить минеральные соли от
органического вещества. Только прибегая к таким радикальным средствам, как
прокаливание при доступе кислорода воздуха, удается разрушить
существовавшее в организме соединение минерального вещества с органическим.
Интересны наблюдения, показывающие, что органическая часть рассматриваемых
соединений может меняться в своем составе, из нее может выделяться часть
элементов в виде более простых соединений, но изменившееся органическое
вещество продолжает быть связанным с минеральными солями. Продукты истлевания
растений, так называемый гумус, состоят главным образом из такого
соединения минеральных солей с изменившимися органическими частями растений.
Из гумуса также невозможно подходящими растворителями извлечь все
минеральные соли, как и из самого растения. Тот особый вид химического
соединения между органическими веществами и минеральными солями в гумусе, про
который Соссюр выразился, что только природа в состоянии его производить,
и на который в последнее время снова обратил внимание Грандо,—этот особый
вид химического соединения тот й?е, как и в живых растениях. Органическое
вещество под влиянием кислорода воздуха изменилось, из него выделились
элементы углекислоты и воды, но в остатке часть минеральных солей находится
* Интересные исследования Данилевского показывают,, что ближайшие дериваты
альбуминов превращаются в эти последние, соединяясь с фосфорноизвестковой солью. «Журнал
Русск. хим. общ.», 1880 г., стр. 106/

154
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
в том же виде соединения, как и в растении. В химии не мало подобных
примеров, когда в соединении одна из составных частей меняется, но соединение
остается принадлежащим к той же категории, как и первоначальное. В данной
соли, например, может произойти изменение в кислотной части, но происшедшее
соединение останется солью. Известно, что при прокаливании калийных солей
органических кислот происходит углекислое кали или поташ; кислотная часть
соли изменилась, но состояние, в котором находится кали, осталось то же самое.
Соль была, соль и осталась. Так же точно в гумусе, органическая часть
соединения, бывшего в растении, изменилась, но соединение осталось
принадлежащим к той же категории, как и первоначальное, т. е. к категории соединений
солей с органическими веществами*.
Я начал с того, что образование и превращение органического вещества
в растении совершается в присутствии минеральных солей. К этому положению
мы можем теперь прибавить другое: минеральные соли вступают в соединение
с органическими веществами растения и, следовательно, принимают участие
в реакциях, происходящих в растениях. Рядом с той функцией минеральных
солей в растении, на которую указал Либих, следует выставить другую, именно
образование соединений солей с органическими веществами растений. В
растениях, да и вообще в организмах, большая часть солей находится уже не в виде
солей, а в виде сложных органо-минеральных тел. До сих пор на эти соединения
обращали весьма мало внимания**. Изучали продукты распадения этих тел;
с одной стороны, органические соединения, извлеченные из растений и
освобожденные по возможности от минеральных веществ, а с другой—минеральные
вещества, освобожденные от органических, или золу. Химические превращения
этих продуктов распадения, конечно, должны отличаться от реакций
соединений более сложных, заключающихся в организмах. Одна из элементарнейших
истин химии, с которой приходится знакомиться при самом начале изучения этой
науки, заключается в том, что свойства соединения отличны от свойств тел, его
составляющих. Соединение способно вступать в такие реакции, в которые не
вступают тела, из которых оно произошло. Как ни элементарна эта истина и как
ни огромно ее значение в химии, нельзя сказать, чтобы она занимала
подобающее ей место, в качества руководящего предположения, при изучении процессов,
в природе совершающихся. Замечу, впрочем, что в практическом отношении
часто весьма трудно бывает доказать существование определенного соединения
во многих случаях. Весьма часто наблюдается, что какая-либо реакция данного
тела совершается только в присутствии постороннего соединения, повидимому,
не принимающего прямого, непосредственного участия в процессе. По крайней
* Этим, по всей вероятности, может быть объяснена одна сторона благоприятного
действия гумуса в почве на развитие растений. Хотя органическая часть гумуса не
воспринимается растением, но соли, заключающиеся в гумусе в той же форме соединения, как и в
растении, воспринимаются им, переходя из одного соединения в другое той же категории.
Соли в гумусе находятся в совершенно химически подготовленном состоянии для
поступления в растение. Чернозем представляет отличный материал для изучения этих соединений,
происшедших несомненно из растений. Соединения в этой стадии разложения, как в
черноземе, отличаются прочностью; несмотря на благоприятные условия для дальнейшего
разложения, эти соединения, повидимому, не разрушаются окончательно, не оставляют после себя
золу. В них, по исследованиям Грандо, органического вещества весьма мало. Следовательно,
корни растений, соприкасаясь с гуминовыми веществами чернозема, встречают на одной и той
же поверхности более минеральных солей, бывших уже в прежних генерациях растений, чем
в других почвах, содержащих гуминовые вещества, не достигшие столь глубокой степени
разложения. В этом заключается, быть может, одна из причин сравнительного плодородия
чернозема.
** Теперь на них обращают более внимания, потому что стала выясняться связь между
свойствами и реакциями таких соединений, как белковые, и содержанием в них минеральных
веществ. Ср., например, Готье, Bull, de la Soc. chim., 1885, 59f-;, Eugling Landw. Vers. st.
1885, 31, 391, Коссель, Archiv fur die gesammte Physiologie, статьи Дюкло о молоке и
нек. др.

ПРИЛОЖЕНИЕ
155
мере, после реакции соединение, присутствие которого оказывалось
необходимым для совершения процесса, остается без изменения, в том же количестве
ж в том же виде, как оно было первоначально взято. Спрашивается, какую,
роль играло оно в процессе? Дать ответ на подобные вопросы часто крайне
затруднительно и возможно только, проследив отдельно разные фазы явления,
не ограничиваясь его окончательным результатом. Вот, при изучении подобных
процессов, в немалом количестве случаев было дознано, что тело, без которого
реакция не шла, было необходимо потому, что оно во время процесса вступало
в соединение с телом реагирующим. Происходило, следовательно, новое более
сложное соединение, конечно, с иными свойствами, чем тела, его составляющие,
и это-то новое соединение и реагировало в известном направлении. По мере же
совершения реакции то тело, присутствие которого оказывалось необходимым
для процесса, снова выделялось в свободном состоянии. Находя это тело после
реакции в свободном состоянии, нельзя еще заключить, что оно не участвовало
прямым образом в реакции, точно так, как, находя часть солей в растении в
свободном состоянии, нельзя еще заключить, что они не участвовали в химических
превращениях. Таким образом, хотя в подобных процессах доказательство
самого факта соединения часто сопряжено с затруднениями, сущность их, тем не
менее, крайне проста. Объяснение основывается на простейшей форме
химического взаимодействия, на соединении двух тел в одно и на том законе, что
свойства соединения отличны от свойств тел, его составляющих.
Такая простейшая форма химического взаимодействия, т. е. соединение,
конечно, с его последствиями, или с изменением свойств соединившихся тел,
должна находить для себя широкое применение при процессах, совершающихся
в организмах, где одновременно присутствует множество разнообразных тел.
Относительно минеральных солей, например, я привел выше доказательства
способности их соединения в растении с органическими веществами. Но мы
до сих пор не знаем, какими свойствами обладают подобные соединения, знаем
только, что эти свойства должны быть отличны от свойств тел, входящих в их
состав. Попробуем наметить вообще то направление, в котором изменяются
свойства тел, раз они реагируют в организмах. Припомним, что самое
характерное и общее условие реакций в организмах состоит в том, что все они, несмотря
на свое крайнее разнообразие и различие тел, в них участвующих,
совершаются в весьма тесных пределах температуры, мало отличающейся от
температуры окружающей среды. Это условие составляет главный узел всего вопроса
разъяснения жизненных процессов. Это условие для жизни неизбежно, и им
только объясняется возможность образования в организмах сложных и
непостоянных, при иных условиях, веществ, как белковые соединения, крахмал,
клетчатка и т. п. Об это-то условие и разбиваются многочисленные попытки
применения химических методов к объяснению реакций, в организмах
происходящих. Весьма многие из этих реакций мы можем воспроизвести и вне
организмов, но большей частью прибегая только к повышенной температуре; при
обыкновенной же температуре реакции эти или вовсе не идут или совершаются
так медленно, в такой незначительной степени, что становится очевидным
невозможность объяснить ими процессы, совершающиеся в организме. Это
доказывает только, что мы далеки от тех условий, при которых реакции происходят
в организмах. Действительно, при весьма многих попытках искусственного
воспроизведения реакций не обращалось внимания даже на то элементарное
условие, чтобы реакция совершалась в присутствии тех же химических
соединений, как и в организме. Не зная, каким образом эти соединения влияют на
реакцию, мы стремимся обойтись без них—и терпим неудачу. Чтобы
разобраться в этом сложном деле, химии предстоит прежде всего обратить внимание
на те условия и на те вещества, которые благоприятствуют совершению
реакций при температурах, близких к обыкновенной. На одно из тдких средств,

156
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
которыми располагают организмы для изменения свойств тел в направлении,
требуемом жизнью, было уже давно обращено внимание: это,
именно,,неорганизованные ферментк; .но не одни ферменты обладают способностью понижать
температуру реакций органических веществ. Мы увидим далее, что некоторые
минеральные соли обладают также этим существенным свойством. Начатое неи
давно Вюрцем разъяснение роли ферментов еще более сближает аналогию между
действиями ферментов и некоторых минеральных солей, потому что фактом
химического соединения, а не чем другим объясняется действие того и другого
ряда тел. Ввиду этой аналогии, прежде лем перейти к минеральным солям,
я должен несколько остановиться на ферментах и главным образом на
исследованиях Вюрца, касающихся этого предмета.
В организмах, как растительных, так и животных, некоторые реакции
совершаются лишь в присутствии особых сложных соединений, близких к белковым
телам и носящих название неорганизованных ферментов. Присутствие
ферментов оказывается необходимым при превращении нерастворимого крахмала
в растворимую глюкозу, нерастворимых белковых веществ в растворимые
пептоны и т. п. В животном организме главное место действия таких ферментов
будет пищевой канал, в котором и совершается переход нерастворимых
соединений, принятых в виде пищи, в растворимое состояние,, необходимое для
всасывания питательных веществ, для перехода их в кровь. Эти реакции,
совершающиеся в организмах при содействии ферментов, мы можем производить и без
ферментов, вне организма, но только совершенно при иных условиях. В
организмах реакции эти идут при температуре, мало отличающейся от окружающей
температуры, между тем как в отсутствие ферментов, вне организма, реакции
эти совершаются только при температуре возвышенной и часто требуют
содействия таких энергических реактивов, как кислоты и щелочи. Присутствие
ферментов, .следовательно, изменяет свойства белковых веществ, крахмала, жирову
изменяет в том направлении, что тела эти приобретают способность легче
входить в известные реакции, именно, в большинстве случаев, реагировать с водой
при температуре, близкой к обыкновенной. Это доказано опытами вне
организмов* Надо прибавить, что по окончании реакции фермент находят
приблизительно в том же количестве, в каком он был взят, и что достаточно малых
количеств фермента для превращения относительно больших количеств белковых
веществ,· крахмала и пр. в растворимые соединения. Спрашивается, в чем же
состоит участие ферментов в названных реакциях?.
Давно уже составилась уверенность й том, что роль ферментов в организмах
есть чисто химическая, что рано или поздно удастся с точностью определить
эту роль, проследив все фазы реакции. Это представление выработалось на
основании изучения аналогичных процессов, которые вначале были не разъяснены,
в которых так же, как при действии фермента, присутствие малого количества
данного соединения, повидимому, не вступающего в реакцию, заставляло
реагировать между собой взятые тела и которые, наконец, были изучены во всех
частностях, причем объяснилась химическая роль тела, без которого реакция
не шла. Почва для определения роли ферментов была, таким образом, мало-
помалу подготовлена, и Вюрцу удалось сделать первый шаг в этом направлении.
Вюрц исследовал действие папаина, фермента, заключающегося в млечном
соке дерева Garica papaya, на фибрин. Он нашел, что фибрин превращается
при этом в растворимый s воде продукт—в пептон, т. е. действие папаина сходно
с действием тех ферментов пищевого канала, которые превращают белковые
вещества подобным же образом. На основании этого при ослабленном
пищеварении и рекомендуется употребление внутрь папаина, и в настоящее время
в продаже находятся для этой цели различные препараты,
заключающие папаин (действие которого сильнее пепсина). Действие папаина являлось
настолько же загадочным, как и действие' других ферментов, потому что по

ПРИЛОЖЕНИЕ
157
окончании реакции он оставался в свободном состоянии и для растворения
больших количеств белковых веществ требовалось.весьма мало папаина.
Направив .свои исследования к разъяснению роли папаина в указанной реакции,
Вюрц нашел, что этот фермент соединяется с фибрином и что на продукт
реакции вода действует легко при обыкновенной температуре, превращая его в
растворимый пептон, По окончании реакции папаин выделяется в свободном
состоянии. Реакция разъяснилась, следовательно, весьма просто; сущность объяснения
заключается в том, что соединение данного фермента с фибрином способно
реагировать при обыкновенной температуре с водой, между тем как свободный
фибрин с водой, при этих условиях, не реагирует, т. е. все объясняется на основании
того элементарного закона, что химическое соединение двух тел обладает иными
свойствами, чем каждое из составляющих тел, взятое порознь.
В настоящее время в ферментах мы видим единственное средство,
допускающее возможность совершения в организмах, при обыкновенных условиях
температуры, таких реакций, которые в отсутствие ферментов требуют
температуры возвышенной. Но ферментами обусловливается только ограниченное
число реакций. Ферменты представляют только одно из средств, которыми
располагают организмы для регулирования доставляемой им извне силы, [с]
помощью химического превращения материи. Настоящее состояние химии
дает нам возможность указать на соединения, представляющие во многих
отношениях аналогию с ферментами, но имеющие, без сомнения, более широкое
значение и удовлетворяющие главному условию, т. е. понижению температуры
реакций тех тел, с которыми они соединяются. Соединения эти суть некоторые
минеральные соли.
Еще в 1877 г.* мне удалось показать, что присутствие малых количеств
бромистого алюминия чрезвычайно повышает способность водорода
ароматических углеводородов замещаться бромом, так что те реакции, которые
требовали нагревания до-300° и длились, несмотря на то, в продолжение нескольких
суток, совершаются при содействии бромистого алюминия в несравненно
кратчайший срок, почти мгновенно и, главное, при обыкновенной температуре и даже
при 0° и ниже. Спустя несколько недель после появления моего исследования
в печати, была опубликована работа французских химиков Фриделя и Крафтса**,
близко касающаяся вопроса, затронутого мною. Названные ученые показали,
что в присутствии малых количеств таких солей, как хлористый алюминий,
хлористый цинк, хлористый магний, хлорное железо и некоторых других,
удается получать весьма разнообразные и сложные органические соединения из
более простых с замечательной легкостью и притом, главное, при невысоких
температурах. Метод Фриделя и Крафтса, по своей общности и по своей простоте
б исполнении, может быть поставлен в ряду других синтетических методов на
первое место. Впрочем, Фрйдель и Крафтс не представили удовлетворительного
разъяснения роли минеральных солей, необходимых для этих реакций.
Гипотетическое объяснение, которое они дали, лишено всякой фактической
поддержки. Судя по тем результатам, которые мне удалось получить до сего
времени и которые частью уже опубликованы***, дело заключается в том, что
взятая соль соединяется с органическим телом; в реакцию синтеза затем вступает
это вновь образовавшееся соединение, заключающее элементы соли и
органического вещества и обладающее, следовательно, иными свойствами, чем его
ближайшие составные части в свободном состоянии. Освобождающаяся после
реакции соль может соединиться с новым количеством органического вещества
* Журнал Русск: хим. общ., 1877 г., стр. 213.
** Comptes rendus. Tome 85, page 74.
*** Журнал Русск. хим. общ., 1878 г., стр. 268, 296, 390. Тот же журнал 1879 г., стр. 91,
120. ?См. также: Органические соединения в их отношениях к галлоидным солям алюминия,
1883 г.

158
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
и, таким образом, ввести его всего [все] мало-помалу в синтетическую реакцию*
Из вышеизложенного видно, что дело идет совершенно таким же образом,,
как при реакции папаина на фибрин, разобранной Вюрцем. Как в том, так
и в другом случае процесс объясняется тем, что в реакцию вступает не
первоначально взятое тело, а соединение его или с ферментом или с солью. В обоих
случаях соединение приобретает способность реагировать при обыкновенной
температуре,—способность, которой была лишена органическая составная часть
его в свободном состоянии. Ни один из синтетических методов, практикуемых
в настоящее время в химии, не проливает столько Света на роль минеральных
солей в организмах, как метод, о котором идет речь. Этот метод указывает тот
путь, держаться которого следует при ближайшей разработке вопроса о роли
минеральных соединений в организмах. Он указывает на то^ что соли,
соединяясь с органическими веществами, могут глубоко изменить натуру
последних—вывод все-таки неожиданный, хотя в существе своем и не представляющий
ничего такого, что в общих чертах не могло бы быть выведено a priori,
основываясь на ранее известных фактах, основываясь на том, что химическое
соединение двух тел всегда отличается, по свойствам, от тел, входящих в его состав;
Тем не менее этот вывод из конкретных примеров заставляет обратить внимание
на органо-минеральные соединения, заключающиеся в растениях и вообще
в организмах, и исследовать их в этом отношении.
Хотя прямых исследований в этом направлении еще не произведено и
вопрос в применении к организмам еще никем преднамеренно не был затронут, тем
не менее существует много случайно наблюденных фактов, показывающих,
какое изменение может произойти со сложными веществами организмов в
присутствии минеральных солей. Так, например, соединения белковой группы
оказываются весьма чувствительными к присутствию минеральных солей и притом
таких солей, как хлористый натрий, сернонатровая соль, фосфорноизвестковая
соль и т. п. Свойства их в присутствии солей меняются. Многие из белковых
веществ, не растворимые в воде, растворяются в слабых водных растворах
солей, т. е. вода, не действующая на белковое вещество при обыкновенной
температуре, в отсутствие соли, действует при этих условиях на него, если соль
присутствует. Некоторые соли мешают крови свертываться, переходить
заключающимся в крови белковым веществам из растворимого состояния в нерастроримое*;
ближайшие производные белковых веществ превращаются в них обратно,
соединяясь с фосфорноизвестковой солью; крахмал превращается в растворимое
в воде видоизменение, в присутствии некоторых солей, при низшей температуре,
чем при действии одной воды и т. п.** Подобных фактов не мало. Многие из
них, вовсе необъясненные и лишенные до сих пор всякого теоретического
значения, приобретают его, раз доказано, что минеральные соли свободны
соединяться с органическими веществами, причем могут глубоко изменять натуру
[природу] последних***.
* Ср. Готье об изменении минеральной части альбумина при свертывании и о переходе
фибрина в растворимое состояние. Bull, de la Soc. chim., 1885, 596.
** О влиянии присутствия солей на действие ферментов см. Ad. Mayer, Die Lehre von
den chem. Fermenten, стр. 78 и Ε. Pfeifer, Ghem. Gentralbl. 1885 г., стр. 26. Об ускорении
инверсии сахара, вследствие присутствия солей, с которыми сахар соединяется, имеются
наблюдения Уреха.
*** По теории можно предвидеть целый ряд соединений одной соли с каким-либо одним
сложным органическим веществом, например, с крахмалом, белковыми веществами и т. п.
Можно предвидеть, что эти различные соединения двух тел будут обладать различными
свойствами: одни будут, например, показывать возвышенную способность вступать в известные
реакции, другие, наоборот, окажутся менее способными к реакциям,- чем составляющие их
тела. С большой вероятностью можно предсказать, что наименее прочные из этих соединений
окажутся наиболее способными к реакциям. Те соединения органических веществ с хлористым
и бромистым алюминием, которые показывают возвышенную способность к реакциям, все
мало прочны; условия их образования указывают на то, что они произошли с поглощением:

ПРИЛОЖЕНИЕ
15»
То, что, повидимому, мешало приступить до сих пор к разъяснению роли
минеральных солей в организмах, было отсутствие разобранных во всех
частностях примеров химического действия солей, без разложения их, на
органические вещества, сопровождающегося резким изменением свойств
соединившихся тел. Я привел выше доказательства способности многих минеральных
солей соединяться с органическими веществами и указал на то, что они могут
глубоко изменить свойства последних. Значение минеральных солей этим
выдвигается. Игнорировать их присутствие при превращениях органического
вещества теперь мы не можем. Приобретены исходные пункты для дальнейшей
разработки вопроса. Делается весьма вероятным, что, принимая
непосредственное участие в реакциях, происходящих в организмах, входя в соединения, соли
могут служить средством для изменения свойств тел в направлении, требуемом
условиями жизни организмов.
Организованный мир, составляющий неизмеримо малую величину по
отношению к массе минерального вещества во вселенной, до такой степени глубоко
проникнут и тесно связан с минеральными солями, что это одно уже
указывает на тесную зависимость органического вещества, во все фазы его
существования, от минерального. В природе можно отделить организованный мир от
минерального, но отделить органическое от минерального в огромном
большинстве случаев крайне трудно. Только применяя искусственные методы,
разрушая весьма часто то, что дает нам природа, возможно достигнуть отделения
органических соединений от минеральных. Мы часто прибегаем к подобным
приемам, с целью изучать отдельно органическое от минерального. Стремление
изучать явления в возможной простоте, без сомнения, весьма законно, и
изучение всякого вопроса, конечно, должно итти от частей к целому. Но это-то
целое и не следует упускать из виду, особенно когда предварительная подго-
энергии, чем и объясняется это их свойство. Вперед,следовательно, можно предвидеть
трудности извлечения подобных соединений в не разложенном состоянии из организмов или
искусственного их получения. Что же касается тех соединений органических веществ с солями,
которые остаются после обработки растения различными растворителями и на которых
я остановился в начале речи, с целью указать на способность минеральных солей соединяться
с органическими веществами, то эти соединения, как несомненно прочные, едва ли будут
показывать возвышенную способность к реакциям. По всей вероятности, значение этих орга-
но-минеральных тел в организмах иное и вообще определяется тем, что они могут вступать
в другие реакции, чем составляющие их тела. (Ср. исследования Лунина, Zeitschrift f. phys.
Che mi е, том V, стр. 34). Надо иметь в виду, что организмы могут ощущать потребность не
только в средствах, понижающих температуру реакций, но и в средствах, повышающих ее,
делающих данные соединения более стойкими, чем при обыкновенных условиях. Такими
-свойствами должны обладать соединения, отлагаемые растением в запас, например, вещества
семени или так называемые отжившие части растений, например, древесина. Прямые
наблюдения показывают, что как эти отжившие части растений, так и те части, в которых кипит
жизнь, содержат много минеральных солей; но там, где идет образование органического
вещества, соли находятся в подвижном состоянии, и большую часть их легко извлечь
растворителями, тогда как соединения, отложенные в запас, с трудом отдают соли растворителям. Одна
и та же соль может играть двойную роль в растении, соединяясь с различными веществами
в разное время при разных условиях. Если соединение происходит при условиях,
допускающих возможность поглощения энергии, то следует ждать происхождения тела с возвышенной
способностью к реакциям, и наоборот. Всеми признается в настоящее время, что
минеральные соли необходимы при образовании белковых веществ, и известно, что белковые вещества
оставляют после сжигания золу. Следует думать, что роль минеральных солей, по отношению
к белковым телам во время их образования, совершенно иная, чем после! Для того, чтобы
белковое вещество могло образоваться, необходимо посредствующее участие соединений,
могущих задержать в себе запас энергии и заключающих в себе составные части белковых
веществ. Роль солей при этом состоит, по всей вероятности, в том, что они соединяютсяу
поглощая энергию с промежуточными телами, служащими для образования белковых
веществ. Но раз белковое вещество образовалось, соединение соли с ним может иметь следствием
понижение способности белкового вещества вступать в реакцию. Вследствие этого белковое-
вещество может удобно сохраниться до того момента, когда при изменившихся условиях
наступит время для его разложения.

160
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
товка предмета окончена. В природе только в редких случаях превращение
органического вещества совершается независимо, изолированно от
превращений минерального, Поэтому, продолжая изучать отдельно органическое от
минерального, ограничиваясь, при этом изучении, употреблением только
неизбежных и немногих минеральных реактивов—словом, опуская из виду
возможную связь и зависимость органического мира от минерального и не идя
навстречу этой связи в наших исследованиях, мы никогда не приблизимся к
разрешению тех проблем, которые представляет нам природа. Только становясь
в те условия, которые сама природа нам указывает, возможно постигнуть
явления, в ней происходящие, и овладеть ими.

ПРИМЕЧАНИЯ
1. По современным воззрениям, частица полевого шпата артоклаза имеет состав K2Al2SieOle.
Частица каолина, кроме составных частей, приведенных в формуле, содержит также 1
частицу воды и изображается формулой H2AL2Si208.H20.
2. Мнение автора, что существует «второй момент выветривания», при котором происходят
реакции соединения и взаимного обмена продуктов выветривания с образованием
цеолитов, неправильно. Оно противоречит основному закону, по которому конечные продукты
процесса не могут войти во взаимоотношения при термодинамических условиях своего
образования. Цеолиты—минералы глубинного происхождения и в условиях дневной
поверхности быстро подвергаются выветриванию с образованием конечных продуктов этого
процесса (каолин, углекислые соли, кремневая кислота и др.).
3. Исследования показали, что в состав «глины», или ила (размер частицы <0,001 мм),
кроме алюмокремневой кислоты—каолина, входят еще окиси железа и марганца.
Кремнекислых соединений в глине нет, так как предел измельчения, при котором минералы могут
существовать в неизменном состоянии, намного выше. Большинство из них подвергается
выветриванию при достижении размеров в 0,1 мм; только кварц, некоторые слюды и
немногие другие минералы способны достигать измельчения до 0,01 мм.
4. У Густавсона нет (да и не могло еще быть) четкого разграничения процессов
выветривания и почвообразования. Фактически он ставит знак равенства между этими двумя
диаметрально противоположными явлениями. Поэтому и основной фактор почвообразования—
растение—рассматривается им лишь как деятель, способный ускорить процесс
выветривания горных пород.
5. В этом разделе Густавсон приводит классические опыты изучения образования С02 в
почве, указывает на биологический характер этого процесса, но углекислота
рассматривается только как фактор, благоприятствующий интенсивности выветривания. Происходит
это от неверной предпосылки, что продукты выветривания горных пород служат
единственным источником зольной пищи растений, т. е. что химическое плодородие почвы
создается выветриванием (см. замечания Густавсона о влиянии повышения температуры
и влажности на выход С02, о значении черного пара). Также совершенно, не
рассматривается значение выделяющейся углекислоты для усиления ассимиляции, хотя в то время
было уже известно, что зеленые растения усваивают С02 из воздуха.
6. Из верного положения, что интенсивность выделения С02 и, следовательно,
интенсивность биологических процессов в почве леса значительно уступает интенсивности этих
процессов в почве луга, автор делает неверный вывод, что и выветривание лесной почвы
совершается в слабой степени. Установлено обратное: кислые продукты лесной
подстилки, беспрерывно вмываемые в верхний слой почвообразующей породы, растворяют все
составные части ее (кроме кварца) и вымывают их в нижележащие слои; при этом
образуется слой подзола, обогащенный кварцем и аморфной Si 02. На лугу же идет процесс
накопления перегноя зольных элементов пищи растений и извести в верхнем дерновом слое.
7. В настоящее время доказано, что образование нитратов в почве происходит только путем
окисления аммиака. Азотосодержащее органическое вещество не может служить
источником азота при нитрификации, оно должно быть предварительно разрушено гнилостными
микробами и азот его переведен в аммиачную форму.
8. Несовершенные методы микробиологического исследования, существовавшие во времена
Густавсона, позволяли насчитывать до миллиона микроорганизмов на каждый грамм
почвы. Но и эти числа поражали исследователя своей грандиозностью и приводили его
к мысли о громадном значении микробиологических процессов в жизни почвы. Не
удивительно ли, что многие современные ученые, зная, что каждый грамм почвы содержит
до 1—2 миллиардов бактерий, совершенно игнорируют этот фактор почвообразования?
9. Рассматривая явления нитрификации, автор говорит о действии лишь одного
микроорганизма. Работами Виноградского, проведенными впервые в 1889 г., установлено, что
нитрификация идет в 2 фазы; в первую аммиак окисляется до нитритов микроорганизмами вида
Nitrosomonas, во второй фазе нитриты окисляются до нитратов под влиянием особого
микроорганизма— Ni trobacter 'а.
10. Опыты Виноградского дали разъяснение появлению нитритов в жидкой среде в
определенных условиях, при которых нитратные бактерии оказываются угнетенными и не
окисляют нитриты, накопляющиеся в результате нормальной жизнедеятельности Nitrosomonas.
11. Способность вызывать денитрификацию свойственна многим анаэробным микробам,
например, Bact. denitrificans, Bact. Stutzeri, Bact. fluorescens, Bact. denitrofluorescens,
Bact. pyocyaneum, Bact. vulpinus и др. Некоторые из них—факультативные анаэробы.
12. Настоящая лекция имеет большой научно-исторический интерес, так как в ней в
обобщенном виде излагаются все те знания, которыми к тому времени располагала наука по
«опросу о природе перегнойных веществ почвы. Конечно, многие представления были еще
11 Двадцать лекций·

162
ПРИМЕЧАНИЯ
очень неопределенны или же просто неверны. Основная ошибка автора—взгляд на
перегнойные кислоты как на продукт разложения растительных остатков (это неверное
положение, к сожалению, до сих пор разделяется еще многими учеными). Перегнойные кислоты—
продукты жизнедеятельности определенных групп микроорганизмов, населяющих
почву. Продукты разложения растительных остатков, конечно, всегда будут находиться
в цочве, но недопустимо смешивать эти две группы совершенно различных веществ.
13. Отложение осадков окиси железа в топях и ручьях вызывается окислением апокрената
(а не крената) закиси железа не прямо воздухом, как думает автор, а в результате
жизнедеятельности железобактерий (Crenothrix, Leptothrix, Cladothrix и др.), особой группой
прототрофных бактерий, использующих для синтетической деятельности химическую
энергию, выделяющуюся при реакциях окисления (хемосинтез).
14. Современные знания позволяют нам «примирить» гумусовую и минеральную теории
питания растений: микотрофизм многих видов высших зеленых растений объясняет
кажущееся питание их «гумусом», автотрофный тип питания других служит полным
подтверждением либиховской теории исключительного минерального питания растений. Здесь же
необходимо отметить, что Густавсон несколько преуменьшает значение перегноя, считая,
что роль его косвенная, и ограничивается улучшением физических свойств почвы. В
действительности и для автотрофнопитающихся растений перегной—основной и наиболее
постоянный источник зольных элементов пищи, высвобождающихся при минерализации
перегноя.
15. В этом разделе дается замечательный исторический обзор исследований поглотительной
способности почвы от первых работ Гаццери (1819 г.) до конца XIX столетия.
16. Предположение о присутствии цеолитов в почве неверно (см. выше примечание 2):
17. Густавсон твердо и последовательно отстаивает точку зрения, что поглощение
оснований может быть объяснено химическими реакциями обмена преимущественно цеолитов
почвы. В настоящее время установлено, что чисто химические реакции лишь в очень
незначительной степени объясняют поглотительную способность почвы; доказано, что
превалирующую роль имеют процессы абсорбции оснований смесью коллоидальных (органических
и минеральных) ,веществ и биологическое поглощение микроорганизмами почвы.
18. В настоящее время почти всеобщее распространение получил метод приготовления
10-процентной солянокислой вытяжки при 10-часовом нагревании на кипящей водяной
бане. Дальнейший ход анализа и методы определения составных частей вытяжки те же,
что и применяемые сейчас.
19. Метод Густавсона до сих пор считается наиболее точным среди существующих методов
определения углерода органических веществ почвы.
' 20, Ныне этот сложный метод определения поглотительой способности (емкости поглощен-
ния) почв оставлен, и вместо него разработано много новых, более простых и быстрых
способов (Гедройца, Бобко-Аскинази и др.).
21. Бактерии живут и в тех частях навоза, которые подвергаются аэрации. Если эти части
населяются одними грибами (что в определенных условиях случается), то получается
навоз очень низкого качества.
22. Потери из навоза азота в элементарной форме могут происходить в результате
жизнедеятельности грибов (аэробы), денитрификаторов и других анаэробных бактерий,
23. Кроме того, в сввжем навозе содержится огромное количество живого белкаг-
бактерий. По исследованиям Лиссауэра, кал крупного рогатого скота на 14—18%
состоит из бактерий, что составляет до 60—80 миллиардов бактерий на 1 г сухого
вещества навоза.
24. Такая переработка городских нечистот получила в дальнейшем во Франции широкое
распространение, и в 1913 г. из них было получено 12 тысяч тонн сульфата аммония.
25. В настоящее время мы можем прибавить к приведенному списку очень много новых
месторождений агроруд, так как во времена Густавсона более или менее детально были
разведаны лишь центральные районы европейской части бывшей России. Из новых
месторождений на первое место, бесспорно, должно-быть поставлено Хибинское месторождение
апатита, первое в мире по количеству и качеству его. Также не были еще открыты
Верхнекамское, Казахстанское (около Актюбинска) и многие другие месторождения фосфоритов.
26. Густавсон оказался прав: шлаки от переработки железных руд, содержащих много
фосфора, нашли себе широкое применение под названием «томасова шлака» и для многих, почв
считаются наиболее ценным видом фосфорнокислого удобрения.
27. Растирание суперфосфата с водой или с раствором лимоннокислого аммиака (в зависи-
мости от того, какая фосфорная кислота определяется) заменяется тецерь получасовым
взбалтыванием с этими растворителями.
28. Спор между Вертело и Шлезингом разрешился, как мы знаем, в пользу Вертело: в почве*
найдены и достаточно подробно изучены микроорганизмы, фиксирующие свободный азот
воздуха. Главные из них—Azotobacter (аэробный организм) и Clostridium pasteurianum
(анаэроб). На жизнедеятельность этих микроорганизмов большое влияние оказывают тем- ·
, пература, влажность, наличие Р2 05, К2 О и органических веществ. Но наиболее
замечателен тот факт, -что при наличии в полве связанных форм азота (пептоны, аммонийные

ПРИМЕЧАНИЯ
163
соли, нитраты) и Azotobacter и Clostridium pasteurianum перестают усваивать свободный
аэот и питаются азотом этих соединений.
29. Теперь роль клубеньковых бактерий (Bact. radicicola) в усвоении атмосферного азота
бобовыми изучена и не вызывает разногласий. Но 40—50 лет назад шли горячие споры
по этому вопросу. Следствие культуры бобовых—обогащение почвы азотом было очевидно,
но причина не была ясна. Поэтому Густавсон был вынужден сделать вывод: как бы там
ни было, нам «остается только пользоваться в' возможно широких размерах выгодами
культуры * бобовых».
30. Сернокислый аммоний из угольных и газовых вод, а также чилийская селитра теперь
уже не единственные искусственные азотистые удобрения. Они все больше и больше
вытесняются, удобрениями, полученными синтетическим путем из азота воздуха (норвежская
селитра, сульфат аммония, цианамид кальция, аммофос и др.).
31. В настоящее время разрабатываются также эльзасские залежи (Франция) и Соликамские
в СССР (у нас в Союзе разведаны и другие месторождения, например, на Нижней Волге).
32. Этот, приготовленный Густавсоном, глицериновый препарат диастаза до сих пор
сохраняется в лаборатории академика В. Р. Вильямса и еще в 1925—1927 гг., т.е. через 40—
45 лет после приготовления, проявлял еще слабые гидролизирующие свойства, что было
экспериментально установлено научным сотрудником бывшей льняной станции ТСХА.
33. Описываемый Густавсоном метод определения белков А. Штуцера в дальнейшем
подвергся значительным изменениям, главным образом в сторону его упрощения, и известен
теперь как способ Барнштейна.
34. Взгляд на молоко, как на продукт превращения тканей молочной железы, теперь
оставлен, и оно считается продуктом секреции их.
35. По современным данным, в молоке содержится в среднем 3,5% белковых веществ, из
них: 2,9% казеина, 0,5% глобулина и 0,1% других азотистых веществ.
36. При контроле молока удельный вес его определяется и теперь ареометром. Определение
процента жира ведется кремометрическим способом (об этом способе упоминает и
Густавсон) или же кислотным способом Гербера. Способ Сокслета, ввиду его сложности,
широкого распространения не получил.

БИБЛИОГРАФИЯ
СПИСОК ТРУДОВ Г. Г. ГУСТАВСОНА*
1867. Ueber die Einwirkung von Brom und Jod auf Phosphorige Saure. T. II. Бюллет.
Академии наук, 376.
1870. О галоидных соединениях бора. Ж. Р. X. О., 2, 178.
1871. О взаимном вытеснении некоторых металлоидов. Там же, 3, 225. О разложении
фосфорного ангидрида четыреххлористым углеродом. Там же, 3, 305.
1872. О действии серного ангидрида на хлористый бор. Там же, 4, 133.
Выделение иода из йодистых остатков. Там же, 4, 247. Ueber die Darstellung von Sul-
phurylchlorid. Ber.
1873. Опыт исследования реакций взаимного обмена в отсутствие воды. Диссертация на
степень магистра. Петербург, 1873 г. 1—50.
1874. Четырехиодистый углерод. Ж. Р. X. О., 6, 109.
Превращение хлористого этилидена в йодистый. Там же, стр. 162.
Состав соли, выделяющейся из Генического соляного озера в Крыму при различных
плотностях соляного раствора. Там же, стр. 264. Essai sur les reactions de double
decomposition. Ann. chim. et phys., (5). 2.
1876. Действие йодистого алюминия на хлоросоеДинения. Ж. Р. X. О., 8, 347.
1877. Новый метод бромирования ароматических углеводородов в присутствии бромистого
алюминия. Там же, 9, 190, 213. О пятиобромленном толуоле. Реакция брома на цимол в
присутствии бромистого алюминия.
1878. Разъяснение причин, почему бромистый алюминий помогает бромированию
ароматических углеводородов. Ж. Р. X. О., 10, 285, 296. О действии брома в присутствии
бромистого алюминия на гомологи бензола. Там же, 10, 235, 268. О соединениях
хлористого алюминия с бензолом и толуолом. Там же, 10, 365, 390.
1879. О соединениях цимола с хлористым и бромистым алюминием. Там же, 11, 81.
К разъяснению реакции в присутствии хлористого алюминия. Там же, 11, 120.
1880. О замещении хлора бромом в хлористых углеводородах. Там же, 12(2), 1. Теория
реакций, совершающихся с участием хлористого и бромистого алюминия. Там же, 12 (2), 1.
Действие бромюров спиртов и С2Вг6 в присутствии А1Вг3 на углеводороды нефти. Там
же, 12 (2), 4.
1881. Распадение углеводородов американской и кавказской нефти при низких температурах.
Там же, 13, 149. Превращение хлористых углеводородов в бромистые. Там же, 13, 286.
Приготовление раствора йодистого алюминия в сернистом углероде. Там же, 13, 288.
Zersplitterung der kohlenwasserstoffe des amerikanischen und kaukasischen Petroleums
bei niedrigen Temperaturen. Ber., 14, 2619.
1882—1883. О причинах большого эффекта при реакциях с малыми количествами А1С13
и А1 Вг3. Ж. P. Х.О., 14, 354 и 15, 50. Об условиях обращения вторичного, пропильного
радикала в первичный. Там же, 14, 354 и 15, 61.
1883. О способе соединения солей с гумусовым веществом. Там же, 15, 60. Органические
соединения в их отношении к галлоидным солям алюминия (докторская диссертация).
Москва, I—VII, 1—84. Образование обромленных ароматических углеводородов при
действии брома и бромистого алюминия. Ж. Р. X. О., 15, 401.
1884. Действие бромистого алюминия на этилен и бромюры предельных спиртов. Там же, 16,
95. О действии галлоидных солей алюминия на предельные углеводороды и на
некоторые органические кислородные соединения. Там же 16, 214.
1885. Термические данные для соединений А1Вг3 с углеводородами. Там же, 17, 57.
1886. Об упрощениях в приемах органического анализа при определении углерода в почвах.
Там же, 18, 416. Die Einwirkung von Bromaluminium auf aethylen und die Bromide der
Grenzalkohole J. pr. Chem. 34, 161.
1887. Бутлеров, как представитель школы. Ж. Р. X. О. 19, 58. Получение триметилена по
новому способу. Там же, 19, 492. Ueber eine neue Darstellungsmethode des Trimethylens
J. pr. Chem., 36. Превращение бромистого триметилена в его изомеры. Ueber die Umlage-
rungdesTrimethylenbromids in Propylenbromid. J. pr. Chem., 36.
Двадцать лекций агрономической химии. Москва.
1888. О продуктах действия хлористого алюминия на хлористый ацетил. Ж. Р. X. О., 20, 81.
Ueber die Producte der Einwirkung von Chloraluminium auf Acetylchlorid. J. pr. Chem.,
37, 188. Заметка на статью Лоренца о боре. Ж. Р. X. О., 20, 621. Густавсон, Г. Г. и
Демьянов, Н. Я.—Получение и свойства аллена. Там же, 20, 615. G. Gustavson und
N. Demjanoff. Ueber, die Darstellung und die Eigenschaften des Aliens. J. pr. Chem., 38, 221.
Составлен академиком Η. Я. Демьяновым.

БИБЛИОГРАФИЯ
165
1889. Г. Густавсон.—О микробиологических основаниях агрономии. Речь на VIII съезде
русских естествоиспытателей. Известия Петровской академии, 13, 1890 г., стр. 53. Fy-
ставсонГ.Г. и Демьянов Н.Я.—О бромистых пентаметилене и тетраметилене. Ж.Р.Х.О.,
21, 341. G. Gustavson und N. D em janoff.—Ueber des Bromide des Pentamethylens und
Tetramethylens. J. pr. Chem., 39, 542.
1890. О причинах реакций в присутствии хлористого и бромистого алюминия. Ж. Р. X. О.,
22, 443. О действии хлора на триметилен. Там же, 22, 495. Ueber die Einwirkung des
Chlors auf Trimethylen. J. pr. Chem., 42, 495. Ueber die Ursachen der Reactionen in Ge-
genwart vom Chlor u. Br'omaluminium. Ibid. 501. m
1891. Об одноохлоренном триметилене. Ж. P. Χ. О., 23, 97. Действие цинковой пыли и спирта
на хлордибромтриметилен. Там же, 23, 97. О реакциях обмена бромопроизводных с
хлорным оловом. Там же, 23, 257. Ueber die Reactionsfahigkeit des Monochiortrimethylens
und einiger verwandter Verbindungen. J. pr. Chem., 43, 396.
1892. Петр Алексеевич Григорьев. Ж. P. Χ. О., 24, 43. Ueber die Einwirkung des Zinkstaub
und Alcohol auf Chlor-a-Dibromhydrin CH2Br—CHC1—CH2Br. J. pr. Chem., 46. 157.
1894. О соединениях, происходящих при действии хлора на триметилен. Ж. Р. X. О., 26,6.
Ueber die Producte der Einwirkung des Chlors auf Trimethylen. J. pr. Chem., 50, 380.
1896. ВинилтриметиЛен. Известия Академии наук, 1896 г. Οκτ., том 5, 237. Vinyltrimethy-
len J. pr. Chem., 54, 97. Ueber Aetylidentrimethylen. Ibid., 104.
1897. Gustavson G. и Frl. H. Bubatoff.—Ueber die Bildung von Ketopentamethylen aus Vinyl-
trimethylenbromid. J. pr. Chem., 56, 93. Gustavson G. и Frl. Popper.—Beitrag zur
Constitution von Pentaerythrit. Ibid;, 95.
1898. Реакция цинковой пыли и спирта на бромюр пентаэритрита. Ж. Р. X. О., 30, 207
(вместе с Поппер). Густавсон и Поппер.—О диметилтриметилене. Там же. Gustavson G.
und Frl. О. Popper.—Ueber Dimethyl, I. I. trimethylen. J. pr. Chem., 58. 458.
1899. Разбор опытов А. А. Волкова и Б. Η. Меншуткина над образованием пропилена при
действии цинковой пыли и спирта на бромистый триметилен. Известия Академии наук,
10, № 2, 1. Ueber die Nichtbildung von Propylen bei der Einwirkung von Zinkstaub und
Alcohol auf Trimethylenbromid. J. pr. Chem., 59. 302.
1900. Об ускорителях реакции брома на триметилен. Известия Академии наук, 13, № 2, 1.
О реакции диметилтриметилена с бромом. Известия Академии наук, 13, № 4, 457. Ueber
die Einwirkung des Broms auf Dimethyltrimethylen—I, I. J. pr. Chem., 62, 270. Ueber
die Einwirkung des Broms auf Trimethylen unter verschidenen Bedingungen. Ibid., 62,
273.
1901. Ueber die Darstellung von Chlor, Brom und Jodaluminium. J. pr. Chem., 63, 110.
1903. О соединениях хлористого алюминия, носящих характер ферментов. Известия
Академии наук, 18, № 5, 231. Ueber die bei Synthesen fermentartig wikenden Verbindungen des
Aluminiumchlorids. J. pr. Chem., 68, 209. Sur les composes de chlorure d'aluminium a
fonction de ferment. С R., 136.
1905. О соединениях, образующихся при синтезах по Фриделю. и Крафтсу и заключающих
хлористый водород в углеводородах и хлоралюминийных ферментах. Ueber die bei der
Synthese der Benzol homologen nach Krafts entstehenden Chlorwasserstoff, Kohlenwasser-
stoffe und Aluminiumchloridfermente enthaltenden Verbindungen. J* pr. Chem,, 72, 57.
Sur les combinaisons des ferments chloraluminiques avec les hydrocarbures et le gaz chlor-
hydrique. C. R., 138.
1907. Notiz uber die Darstellung von Bromaluminium. J. pr. Chem., 75, 328. Notiz uber die
Darstellung des Trimethylens nach meiner Methode. J. pr. Chem. 76, 512.
•1908. Sur les produits de Taction du chlorure d'aluminium et du gaz chlorhydrique sur le
benzene; methylphenylcyclopentane. С R., 141.

СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Предисловие редактора—Акад. В. Р. Вильяме 5
Гавриил Гавриилович Густавсон.—^кад. Н. Я. Демьянов 7
От редакции 19
ДВАДЦАТЬ ЛЕКЦИЙ АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ
ЛЕКЦИЯ 1. Вступление·—О необходимости особых методов для определения
натуры ближайших составных частей почв.—О происхождении минеральной
части почв.—Физические и химические деятели выветривания.—Действие на
горные породы кислорода, воды и углекислоты.—О цеолитах и об образовав
нии цеолитной части почв 23—28
ЛЕКЦИИ 2 и 3. Об участии растений в образовании почв.-^-Об образовании
углекислоты в почвах из растительных остатков.—Опыты Буссенго и
Леви.—Опыты Вольни.—О значении оставления поля под черным паром.—
Ό причинах развития углекислоты из растительных остатков в почвах.—
Опыты Вольни и Фодора, относящиеся к этому вопросу. Об условиях,
влияющих на жизнедеятельность микроорганизмов в почвах , . 29—36
ЛЕКЦИИ 4 и 5. Об условиях образования нитратов в почвах.—Три категории
соединений связанного азота, находящихся в почвах.—Открытие азотного
фермента Шлезингом и Мюнцем и относящиеся к этому вопросу
исследования.—Свойства, нахождение и распространение азотного фермента в
природе.—-Условия образования нитратов в почвах; влияние влажности,
температуры, щелочности среды, количества органического вещества, кислорода
на ход нитрификации.—Восстановление нитратов и причины этого
процесса.—Относящиеся сюда опыты Шлезинга и Мюнца, Дегерена, Гэйона и
Дюпети.—Наивыгоднейшие условия действия азотного фермента были
известны ранее его открытия.—О потере нитратов почвами вследствие
вымывания.—Об обезвреживании нечистот процеживанием чрез почву;·
особенности действия речной воды вследствие присутствия в ней азотного,
фермента > , 37—48
ЛЕКЦИИ 6 и 7. О гумусе.—Происхождение гумуса из древесины растений.—
Сравнение элементарного состава гумуса ,с составом древесины.—Участие
растений и животных (червей) в образовании гумуса.—Составные части
гумуса.—Ульмин, гумин, гуминовая, апокреновая и креновая кислоты.—
Об отношении органических составных частей почвы к минеральным.—
Взгляд на этот предмет Соссюра.—Опыты Грандо и критика их.—Обзор
взглядов на роль гумуса в питании растений; в чем эта роль состоит ...... 49—57
ЛЕКЦИИ 8 и 9. О поглотительной способности почв.—Взгляд Уэ на причины
поглотительной способности почв.—Опыты Либиха и объяснение, им данное
для этого свойства почв.—Критика основных положений, на которых Либих.
основал свое объяснение.—Условия поглощения почвой оснований из
солей.—Решение вопроса, действует ли почва при поглощении всей массой
или некоторыми из ее составных частей.—Опыты Раутенберга, Эйхгорна,
Лемберга и Гейдена.—О поглощении некоторых кислот почвой и о
причинах этого явления.—Какие вещества поглощаются почвой по
преимуществу.—О значении поглотительной способности почв для питания растений . 58—69
ЛЕКЦИИ 10 и 11. О химическом анализе почвы.—Собирание почвы для
анализа.—Подготовление почвы для анализа.—О действии на почву кислот.—
Приготовление солянокислой вытяжки почв и анализ ее.—Определение в
почвах углекислоты, гумуса, химически связанной воды, общего
количества связанного азота, аммиака, азотной кислоты, хлора, закиси железа,
серы; определение' поглотительной способности почв 70—86
ЛЕКЦИИ 12 и 13. Об удобрениях вообще.—О навозе; отношения между составом
пищи и составом извержений; об изменениях, которым подвергается навоз
при его хранении; о газах; выделяющихся при гниении навоза; о негазооб-

СОДЕРЖАНИЕ
16?
Стр.
разных продуктах, образующихся при гниении навоза; общие результаты
изменения навоза при гниении; о мерах предупреждения потери азота и
аммиака из навоза при его сохранении.—О человеческих извержениях;
сравнение состава мочи и твердых извержений у человека и крупного рогатого
скота; об утилизации человеческих извержений для удобрительных целей.—
Гуано и птичий помет вообще, как удобрительное средство; перуанское
гуано, его состав и отношение к воде; бакерское гуано, состав его и
происхождение; анализ гуано и птичьего помета; о приготовлении искусственного
гуано ·. " 87—98
ЛЕКЦИИ 14 и 15. Об удобрениях с преобладающим содержанием фосфорной
кислоты.—Объяснение причин, почему фосфорные удобрения перед внесением в
почву всегда измельчаются и часто обрабатываются кислотами.—О почвенных
деятелях, разлагающих фосфаты.—Кости и способы переведения их в
измельченное состояние.—Анализ костяной муки.—О фосфоритах, деление их на
группы, местонахождение их в России.—О приготовлении суперфосфатов и
реакции, происходящие при их ретроградации.—О других способах
разложения фосфоритов.—Анализ фосфоритов и суперфосфатов 99—111
ЛЕКЦИИ 16 и 17. О круговороте азота в природе и о минеральных азотистых
удобрениях·—О количествах связанного азота, получаемых почвою из
атмосферы.—О происхождении и содержании в морской воде углекислого'
аммиака.—О распространении углекислого аммиака морской воды в воздухе.—
Процессы, вследствие которых свободный азот переходит в связанное
состояние.—Процессы, при которых связанный азот переходит в свободное
состояние.—О получении сернокислого аммиака для удобрения.—Чилийская
селитра и предположения о происхождении ее; анализ, чилийской селитры . . 112—122
ЛЕКЦИЯ 18. О калийных удобрениях.—Источники их.—Стассфуртские залежи
и добывание из них калийных удобрений.—О каините.—О причинах неудач
при применении калийных удобрений; анализ калийных удобрений .... 123—125
ЛЕКЦИЯ 19. Аналитические методы исследования растительного корма и
пищевых веществ вообще.—Составление среднего образчика для
анализа.—Определение общего количества минеральных составных частей.—Определение
жира.—Определение древесины.—Определение крахмала и
глюкозы.—Определение азота поКьельдалю.—Определение белковых веществ.—Определение
амидосоединений 126—139
ЛЕКЦИЯ 20. О составе и анализе молока и масла.—О состоянии жира и казеина
в молоке. Химический анализ молока.—Ареометрический способ определения
жира в молоке по Сокслэ.—Способ Хенера для открытия фальсификации
коровьего масла салом 140—149
Приложение. О химической роли минеральных солей в органической природе . . . 150
Примечания 161
Библиография. Список трудов Г. Г. Густавсона
164

Рабочий редактор
А. И. Корчагин.
Технический редактор
Г. Ф. Соколова
Корректор Ю. Н. Бегичев
Выпускающий Я. С. Хомутов
Тираж 6 000 экз. Объем lOVs п. д.
(у. а. л. 18.89.)+! вклейка (Veп. л.)
Формат 70χ1051/ιβ· Сдано в
производство 26/VI 1937 г. Подписано
к печати 3/Х 1937 г.
Уполномоченный Главлита Б-29 972.
Индекс КЛ СХГ 5830. Зак. 1096.
Бумага Вишерский бумажной
фабрики им. Менжинского
Цена книги 3 р. 50 к.
Переплет i р. 50 к.
Отпечатано в 16 типографии треста
«Полиграфкнига», Москва, .
Трехпрудный пер., 9.