Круговращение веществ в природе

«Круговращение веществ в природе»

(Статья опубликована в «Правительственном Вестнике» № 10 от 14 января 1900 года)

Редакция: Андрей Меньщиков


Круговращение в природе важнейших газообразных тел представляет, по новейшим научным данным, много любопытного. Относительно газообразного углерода уже давно известно, что растения питаются содержащеюся в воздухе углекислотою, которую они разлагают с помощью света и поглощают; впоследствии усвоенный растительным организмом углерод снова окисляется в углекислоту и поступает обратно в воздух и т. д. Но вторичное окисление углерода совершается уже не поглотившими его растениями, а организмами травоядных животных или же плотоядными, пожирающими травоядных вместе с усвоенною ими углеродистою пищею и заканчивающими прерванный процесс окисления углерода физиологическою деятельностью собственного организма. Иным процессом нефизиологического окисления углерода в растениях обратно в углекислоту является обыкновенный процесс горения, при котором только незначительная часть не переходит в углекислоту, а сохраняет твердую форму углерода (уголь). Таким образом, весь процесс круговращения углерода в природе может считаться теперь окончательно выясненным.
Далеко не так обстоятельно может считаться выясненным процесс круговращения атмосферного азота. Белковые вещества, представляющие основу всякой жизни, как известно, суть азотистые соединения, при содействии которых растения разлагают углекислоту на углерод и кислород. Несмотря на сильное преобладание в атмосферном воздухе азота, последний, как полагали, не может быть усвоен растениями непосредственно; между тем, он играет весьма важную роль в экономии жизни; все это заставляло ученых напрягать все силы, чтобы постигнуть тайну усвоения растениями азота. В последнее время удалось выяснить, во-первых, что старая теория, по которой атмосферный азот никогда и ни при каких условиях не участвует непосредственно в жизнедеятельности растений, оказалась в некоторых случаях несостоятельной: сравнительно недавно было сделано великое открытие, подтвержденное поверочными опытами, доказавшими, что существуют растения (мотыльковые, горох, бобы, вика, люпины и др.), которые, при содействии находящихся на их корнях бактерий, извлекают непосредственно из воздуха азот и усваивают его. Правда, таких растений сравнительно немного; огромное большинство для его усвоения требует, как это бывает и по отношению углерода, предварительного перевода азота в азотную кислоту, или её соли; но тут рождается вопрос, откуда берут растения необходимый им запас азотных солей? В воздухе, представляющем механическую смесь азота с кислородом, оба газа относятся друг к другу совершенно индифферентно; только грозовое электричество (молния) заставляет местами оба газа соединиться химически, результатом чего бывает образование азотно-аммиачной соли. Хотя количество образуемой каждою молниею вполне растворимой в воде аммиачной соли сравнительно ничтожно, но, в общем, дождями, туманами, снегом и градом осаждается из воздуха ежегодно на поверхность земли огромное количество её. Однако, и в этом виде аммиак не может еще поступить в организм растений. Для этого, как доказал Варрингтон, аммиачные соли должны подвергнуться в почве особому процессу нитрификации: этим процессом занят особый вид крайне полезных для сельского хозяйства бактерий, называемых «нитрифицирующим» организмом. Крайне остроумные опыты известного галльского профессора Меркера доказали, что как при углероде, так и при азоте приход и расход в экономии природы совершенно совпадают, не взирая на громадные потери азота вследствие повсеместных и постоянных процессов гниения и тления, при которых много азота «освобождается» и поступает в воздух. Относительно круговорота в природе азота опыты Меркера выяснили следующее. Помимо полезных бактерий, живущих на растениях, непосредственно заимствующих азот из воздуха, имеется в почве несметное количество и таких бактерий, вся деятельность которых направлена к тому, чтобы истребить запас азота в почве; поглощая с таким трудом попавший в почву азот, они не дают ему образовать белковые тела, а разложив селитру на первоначальные элементы, дают азоту улетучиться обратно в воздух; к счастью, им не удается истребить всего запаса азота: часть его удерживается более сильными в борьбе с этими вредными бактериями растениями высшего порядка. Тем не менее, ученых не перестает занимать мысль — как бороться с этими бактериями, причиняющими человеку огромный убыток. Проф. Меркер высчитал, что только одна Германия лишается ежегодно, вследствие вредной деятельности бактерий-азотоедов, количества селитры, стоимость которой, по тамошним рыночным ценам, достигает 600 милл. марок. Если бы можно было одолеть этих вредных бактерий, то Германия не только не нуждалась бы в удобрениях, на покупку которых она тратит ежегодно сотни миллионов марок, но растительный мир её достиг бы роскошного развития. Отсюда видно, что с открытием средства борьбы с этими бактериями (в чем ученые не сомневаются) экономическое положение человечества сделает огромный шаг вперед.