.
Меню сайта
|
Константин Каэтанович ГедройцКонстантин Каэтанович Гедройц(1872 — 1932) Во второй половине прошлого столетия благодаря трудам В. В. Докучаева, П. А. Костычева и других русских ученых была создана новая наука — почвоведение, с новыми методами исследования почв. К началу XX в. строение почв, условия их образования и география были уже хорошо изучены. Однако многие вопросы внутренней жизни почвы, т. е. происходящие в ней химические и физические процессы, от которых зависит отличительное свойство почвы — плодородие, оставались еще неясными. Восполнить этот пробел в значительной мере удалось Константину Каэтановичу Гедройцу. Константин Каэтанович был сыном военного врача. Он родился в Молдавии в г. Бендеры, его детство протекало на юге России (Кишинев, Каменец-Подольский, Одесса). После смерти отца малообеспеченная семья была вынуждена отдать мальчика, несмотря на его слабое здоровье, в кадетский корпус в Киеве, который, как и все кадетские корпуса того времени, отличался муштрой и очень строгим режимом. После окончания кадетского корпуса Константин, как хорошо успевавший ученик, был направлен в Михайловское артиллерийское училище. Через год по состоянию здоровья он ушел с военной службы и в 1892 г. поступил в Петербургский лесной институт, который успешно закончил в 1897 г. Кроме того, Гедройц в 1903 г. вольнослушателем окончил Петербургский университет, чтобы расширить свои знания в области химии и физики. Свой путь в науку Константин Каэтанович начал в лаборатории почвоведения профессора П. С. Коссовича в Лесном институте. Впоследствии он стал профессором в этом же институте. В последние два года жизни он руководил агрохимической лабораторией Долгопрудного опытного поля под Москвой. За выдающиеся научные открытия Гедройц в 1927 г. был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР, а в 1929 г.— академиком. Чтобы оценить значение вклада К. К. Гедройца в науку, попытаемся проникнуть вслед за ним в тайны внутренней жизни почвы. Из статьи «Почва — величайшее богатство человечества» вы узнали, что почва состоит из твердой, жидкой и газообразной частей и живого населения. Из жидкой части почвы — почвенного раствора — растения в основном черпают необходимые им питательные вещества. Естественно, что внимание многих ученых в начале нашего века было сосредоточено на изучении почвенного раствора. Среди них выделялся учитель Константина Каэтановича профессор П. С. Коссович. Его ученики также отдали дань этому увлечению. Однако вскоре Гедройц понял, что выяснить процессы, происходящие в почвенном растворе, можно, только изучив твердую часть почвы, состоящую из минералов и мелкораздробленных частиц (минеральных и органических), которые называются коллоидами почвы. Константин Каэтанович тщательно изучил свойства почвенных коллоидов, их роль в образовании почвы и ее плодородии. Он установил, что от количества, состава и состояния коллоидов почвы зависят многие свойства ее, в том числе поглотительная способность. Исследованию поглотительной способности почвы Гедройц отдал многие годы своей жизни. Он собирал фактические данные, опубликованные в литературе, сам проводил многочисленные опыты. В результате Константин Каэтанович создал замечательный труд — «Учение о поглотительной способности почв», который в корне изменил взгляды почвоведов на многие процессы, происходящие в почве, и помог обосновать ряд приемов повышения ее плодородия. Гедройц пришел к выводу, что существует пять видов поглотительной способности почвы. Если прилить к почве мелкораздробленную взвесь (например, тушь), она не пройдет сквозь почву. Почему это происходит? Почва представляет собой пористое тело, пронизанное капиллярами. Если размеры фильтрующихся частиц больше, чем просвет капилляров, взвесь не проходит сквозь почву, поглощается ею. Такое поглощение Гедройц назвал механическим. Микроорганизмы поглощают из почвенного раствора многие необходимые им вещества и переводят их в органическую форму — это биологическое поглощение. Существует и физическое поглощение, к которому можно отнести, например, свертывание (коагуляцию) мелких коллоидных частиц, находящихся в почвенном растворе, в более крупные частицы, выпадающие в осадок, что может произойти при ряде условий. К явлениям химического поглощения Гедройц отнес процессы, при которых растворенное вещество, вступая в химическую реакцию с веществами почвы, образует труднорастворимые соединения. Например, внесенный в почву фосфат натрия, взаимодействуя с кальцием почвы, образует труднорастворимый фосфат кальция. Наиболее подробно Гедройц изучил физико-химическое, или обменное, поглощение. Процессы физико-химического поглощения происходят при участии мелкораздробленных твердых частиц почвы — почвенных коллоидов. Это частицы размером 0,1 — 0,001 микрона. Почвенные коллоиды имеют способные к замещению катионы (электрически заряженные частицы с положительным зарядом, образующиеся при потере атомами одного или нескольких электронов). Это катионы кальция, магния, натрия и др. Они легко замещаются другими катионами, например водородом, алюминием, содержащимися в прилитых к почве растворах солей. Катионы, находящиеся в почве и способные к такому обмену, Гедройц назвал обменными или поглощенными, а совокупность коллоидных частиц почвы (органических и неорганических), содержащих обменные катионы, он назвал почвенным поглощающим комплексом. Энергия поглощения увеличивается с валентностью катионов, т. е. двухвалентные элементы (кальций, магний) поглощаются энергичнее, чем одновалентные (натрий, калий), а трехвалентные (алюминий) энергичнее, чем двухвалентные. Особенно сильно поглощается водородный ион. Энергия его поглощения в 4 раза больше, чем кальция, и в 17 раз больше, чем натрия. Оказалось, что свойства почвы во многом зависят от поглощенных катионов. Вот пример. В кислых почвах — подзолистых, торфяных — значительную часть поглощенных катионов на поверхности коллоидных частиц составляют алюминий и водород. При таком условии создается обменная кислотность почвы: в почве, содержащей обменный водород или алюминий, при взаимодействии с раствором нейтральной соли (например, хлористого калия) появляется кислота (в данном случае соляная). Поэтому в кислых почвах растение испытывает вредное влияние повышенной кислотности и токсического (ядовитого) действия алюминия. Кроме обменной кислотности почвы, существует еще и гидролитическая кислотность. Если обработать кислую, содержащую водород почву углекислым натрием, то натрий вытеснит водород и при этом образуется уксусная кислота. По образовавшейся кислоте рассчитывают количество извести, необходимое для нейтрализации кислотности этой почвы. Чем кислее почва, тем больше надо извести для ее нейтрализации. Эти работы Гедройца помогли научно обосновать способ известкования кислых почв и, главное, дали возможность точно учитывать количество извести, которое необходимо внести в ту или иную почву, чтобы нейтрализовать вредное действие водорода. Большое значение имеют работы Гедройца, посвященные засоленным почвам — непригодным для земледелия солончакам и малоплодородным солонцам. Ученый установил, что солончаки — это почвы, содержащие значительные количества растворимых солей во всем почвенном профиле, т. е. на всю глубину залегания почвы. При промывании атмосферными осадками солончака, содержащего натрий, образуется почва, содержащая обменный натрий, которую называют солонцом. Обычно в поверхностном, перегнойном горизонте солонца и лежащем под ним столбчатом горизонте растворимых солей нет, так как они вымыты осадками. Однако в столбчатом горизонте есть поглощенный натрий, обусловливающий его плохую структуру. В сухом состоянии почва солонца слипается в столбчатые отдельности, которые обладают такой огромной прочностью, что их можно разрушить только ломом. Во влажном состоянии они распадаются на бесструктурную массу, вязкую и клейкую. Корни растений обычно проникают между отдельными столбами по щелям. Под столбчатым горизонтом находится солевой горизонт, в котором много растворимых хлористых и сернокислых солей. В солонцах часто образуется вредная для растений сода, например при взаимодействии поглощенного натрия с углекислотой почвенного раствора. В природе эти процессы более многообразны и сложны. Не из всякого солончака образуется солонец. Солонец может образоваться и за счет засоления почвы грунтовой водой и т. д. Однако огромная заслуга Гедройца в том, что он установил происхождение солонцов из солончаков. Эти исследования помогли Гедройцу научно обосновать мелиорацию солонцов путем внесения в них гипса, который можно дозировать и рассчитывать по количеству в солонце поглощенного натрия. Прогипсованные солонцы отличаются высоким плодородием и могут быть использованы в сельском хозяйстве. Гедройц отдал все свои силы любимой науке, тесно связанной с сельскохозяйственной практикой. По свидетельству тех, кто знал его, он был скромным, очень отзывчивым человеком, великим тружеником. Будучи академиком, директором Почвенного института, он продолжал работать непосредственно в лаборатории, как и в те годы, когда был молодым лаборантом. Гедройц всегда сам, своими руками проделывал все химические анализы. Учение Гедройца играет до сих пор огромную роль в науке о почве. |
ПОИСК
Block title
|