Удобрение

Учение об удобрении — отдел земледельческой науки и в то же время составная часть агрономической химии. Область удобрения может быть очерчена такими основными вопросами: 1) некоторые черты питания растения и связанные с ними правильности в поступлении питательных веществ; 2) сопряженные с вопросами удобрения особенности почвы, условия ее плодородия; 3) виды искусственных удобрений; 4) основы их технологии; 5) удобрения хозяйственные; 6) действие удобрения, его применение, приемы и вариации; 7) своеобразные черты отдельных культур относительно удобрения; 8) районы устойчивого действия отдельных туков. Попятно, что большая доля названных проблем переплетается между собой. Изолированно они не могут ни исследоваться, ни излагаться, — точно так же и здесь намеченные вопросы рассматриваются во многих случаях совместно. Под удобрением в широком смысле разумеется внесение в поля разнообразных материалов, чаще всего имеющих питательное значение (иногда и не имеющих его), но всегда способных путем самых различных влияний поднять живое плодородие почвы. Та же цель может быть достигнута не только внесением тех или иных веществ извне, но и мобилизацией наличных в почве запасов. Те или иные системы и приемы обработки должны поэтому здесь же найти свою оценку. Всестороннее освещение предмета обязывает, чтобы здесь же была характеризована та примыкающая часть учения о севооборотах, в силу которой чередование растений строится на сохранении химического равновесия. В настоящей статье эти смежные главы земледельческой науки будут затронуты нами лишь попутно.

Омываемое атмосферой растение черпает из нее кислород в элементарном состоянии и углерод из углекислоты, которая разлагается световым лучом в зерне хлорофилла. Управлять накоплением углерода непосредственно земледелие не имеет средств. Ему принадлежит в этом отношении лишь косвенная роль, оно изменяет синтетическую деятельность, направляя так или иначе минеральное питание. Водород органического вещества доставляется водой и из воды, и забота о снабжении ею посевов составляет одну из задач правильной обработки полей. Четвертый из органогенов, азот, в некоторой очень незначительной доле воспринимается надземными органами из присутствующего в атмосфере углекислого аммиака. Свободный азот атмосферы используется мотыльковыми и некоторыми видами других семейств; он связывается на их корнях клубеньковыми бактериями. Остающиеся после мотыльковых корневые остатки приносят с собой прямое обогащение участка связанным азотом. При достатке в почве готовых минеральных соединений азота мотыльковые отдают им преимущество, а связывающая свободный азот деятельность соответственных организмов замирает. За указанными ограничениями преобладающая часть растений получает огромную долю своего азота, пользуясь азотистыми соединениями почвы, и обеспеченность снабжения азотом составляет прямую задачу удобрения. Собственно минеральное корневое питание растений строится на шести различных, не заменяющих друг друга и абсолютно необходимых элементах. Область удобрения ограничивалась обычно двумя из них — фосфором и калием (третий - азот). Относительно иных четырех элементов — серы, магния, извести и железа — господствовало убеждение, что всевозможные полевые почвы в достаточной мере обеспечены ими. За последнее время убеждение это подвергается ограничениям со всех сторон. Известковые удобрения часто не только содействуют полезным превращениям в почве, но непосредственно дают пищу растению. Известкование почв ведется по преимуществу мелом, иногда едкой известью, также мергелем (мергелевание почв), который представляет из себя смесь углекислого кальция с глиной. Как улучшение в известковании можно наметить применение значительно меньших количеств —  иногда крупные эффекты достигаются уже 20 пудами взвести на десятину, что иногда объясняется прямым действием извести. Очень часто, особенно в Западной Европе, обнаруживается теперь недостаток усвояемой серы, иногда — настоящий сернокислотный голод. Все чаще и чаще гипсование почвы производится с целью дать посеву дополнительное количество серной кислоты. Уже этими фактами стирается грань между удобрения прямыми, непосредственно питающими растение, и удобрениями косвенными, влияющими лишь на почву. Косвенными считались как раз известковые, сернокислые и еще натронные удобрения. За последними нельзя отрицать и некоторого прямого действия, смены некоторой доли калия на натрий в самом растении и повышения осмотического давления клеточного сока. Некоторые возможности открываются и перед магнезиальными удобрениями. Наконец, и осторожное внесение солей железа может иметь смысл на очень бедных основаниями выщелоченных почвах. Все же господствующей задачей в области питания будет борьба с недостатком усвояемых азота, фосфорной кислоты и калия. Общие запасы питательных веществ  неизмеримо, в сотни раз больше потребности в вид отдельного посева. С удобрением, особенно искусственным, обычно вносится даже несколько менее того, чем берет растение. Этими фактами определяются основные соотношения между почвой, растением и удобрением. Крупнейшая доля питательных веществ находится в состоянии мертвой неподвижности в соединениях, корням недоступных, это — только суммарный запас, определяющий богатство почвы, а не ее плодородие. Правильная организация удобрения может и должна идти двумя путями. Искусная обработка должна вызвать в почве благотворные превращения. В том же направлении призваны действовать и вноситься уже косвенные удобрения: известь, гипс, поваренная соль. Все они способны обогащать почвенный раствор  усвояемыми соединениями калия, иногда поднимать доступность фосфорной кислоты (известь —  при воздействии на фосфаты железа), часто усиливать минерализацию азота. Так, на богатых почвах правильная обработка или известкование способны заменить иногда прямое удобрение в составе всех трех основных питательных веществ. В виде прямого удобрения надлежит вносить лишь разность между требованиями растения я наличностью в ночве доступных соединений. В свое время агрономическая химия, подчиняясь догматам Дибиха, требовала, чтобы почвы находили в удобрениях полный возврат всего у них унесенного.  Причина возникновения и падения наций лежит в одном и том же, — писал Либих. Расхищение плодородия почвы — их гибель, поддержание этого плодородия — их жизнь, богатство и могущество». Свою теорию чередования растений Либих строил на особенностях в составе воды, чередованием растений калийных, известковых и растений других типов достигается более равномерное использование почвенных запасов. Проблема севооборота оказалась впоследствии неизмеримо более сложной, чем представлялась Либиху: в ее состав вошли азотистое истощение, постепенное накопление оснований в почве, быть может — образование вредных соединений и многое др. Либихом же был формулирован закон минимума, по которому высота урожая определяется фактором, который находится в наименьшем количестве, достаточная снабженность другими является при этом вполне бесполезной. Требования Либиха о полном возврате взятого оказались слишком педантичными. Либих не имел ввиду постоянной деятельности почвы, которая предоставляет растению все новые доли почвенных запасов. В земледелии было бы разорительно не считаться с этими процессами, которыми освобождается почвенное богатство. Если при интенсивном пользовании оно упадет, следующие поколения полнее, легче и дешевле сумеют его восстановить. Аккумулятора плодородия земля не представляет. Если участок земли много лет лежит без посева, то хозяин ошибается, думая, что накопляемое плодородие вознаградит потери в урожаях следующего периода. В огромной доле несобранные урожаи будут утеряны безвозвратно. Отношения почвы и удобрения характеризуются далее поглотительной способностью почв. В самой схематической форме явления поглощения сводятся к образованию нерастворимых соединений, возникающих в результате химических реакций обмена или присоединения. Частью источник поглощения лежит в физических силах. Из удобренных веществ хорошо поглощаются фосфорная кислота, калий, аммиак, не удерживается кислота азотная. Явлениями поглощения устраняется возможность опасной концентрации, ими же достигается и разнообразие почвенного раствора. Калий почв представлен по преимуществу силикатами, его крупная доля находится при этом в относительно подвижном — «поглощенном» состоянии. Быть может, здесь имеются соединение неопределенного состава, возникающие из взаимодействия калиевых солей и почвенных коллоидов. Анализы обнаруживают известную связь между содержанием глины и калия. Однако эта связь имеет и обратную сторону: чем глинестее почва, тем большая доля калия оказывается неусвояемой. В общем, в калийном удобрении будут нуждаться в первую очередь супеси, далее подзолы. Весьма безразличны к внесению калия богатые им черноземы.

Общие запасы фосфорной кислоты, вообще говоря, ниже запасов калия — 0,1% фосфорной кислоты в солянокислой вытяжке имеют почвы лишь очень богатые. В минеральной части фосфорная кислота почвы представлена солями извести, железа и глинозема. В органическом веществе почв существуют (по крайней  мере, в виде обломков) те фосфорно-органические соединения, которые характерны для растительного вещества: всего вернее, нуклеины и лецитины. Заметная, точно не учтенная доля фосфорной кислоты в почве связана в теле микроорганизмов с организованным белком. Биологическое поглощение легкоусвояемых соединений фосфорной кислоты (потребление их микроорганизмами) достигает тем большей степени, чем сильнее развита бактериальная жизнь. В этой области низшие организмы обычно являются по благодетельными союзниками, а злыми соперниками высшего растения. В согласии с этим фосфорнокислое голодание для культурных растений получает особенно острые формы на почвах, богатых органическим веществом, где нет недостатка в связанном углероде, и где деятельность бактерий должна совершаться с особенной интенсивностью. Существует как будто обратная зависимость между содержанием гумуса и отзывчивостью на фосфаты: так, черноземы всех оттенков гораздо более нуждаются в фосфорной кислоте, нежели лесные суглинки. Азотистые вещества почв довольно разнохарактерны. Общее содержание азота составляет от 0,15 до 0,3 в почвах нечерноземных; в черноземах оно поднимается до 0,5 и выше, уравниваясь с содержанием азота в навозе. В огромном преобладании находятся органические соединения азота. Они представлены, с одной стороны, азотом амидов и аминокислот, причем те и другие, вероятно, заключены внутри сложных обломков белковой молекулы (типа полипептидов). Едва ли не большая доля всего азота еще более прочно связана с углеродным ядром — это азот гуминовый, во многих отношениях близкий к азоту белковому, азоту имидов. Быстрота биологического образования минеральных соединений из органических в сильной  степени зависит от принятых способов обработки полей. Все приемы, повышающие влажность и проветривание пахотного слоя, одновременно усиливают отщепление минеральных соединений азота. В этом отношении своевременная обработка, ранний взмет паров и жнивья всего более способны заменить сильное удобрение. Аммиачный азот быстро окисляется соответственными бактериями в соли азотной кислоты. Условия их накопления, передвижения и превращений изучены русскими опытными станциями с большой тщательностью. Вопрос имел особенное значение до того времени, пока нитраты считалась единственным источником азота, приспособленным для питания высших растений. С тех пор, как доказана возможность аммиачного и амидного питания, накопление селитры может рассматриваться скорее как неизбежный спутник культурного состояния поля, нежели как обязательное условие хороших урожаев. Главной задачей превращения азотистых веществ может считаться образование аммиака. Нитрифицирующая способность в особенности велика у черноземов, однако и там нитратов скопляется много лишь в паровых участках до тех пор, пока к полю не прикоснулось растение. Под хлебами селитры почти нет: посев или потребляет ее целиком без остатка или — что вероятнее — питается аммиачными солями. Во всяком случае никогда не следует забывать о полной равнозначности для растений селитры полевой, образуемой бактериями, и селитры искусственной, вносимой в удобрения. Удобрение  селитрой может иметь смысл лишь тогда, когда солей азотной кислоты в почве мало. Таким периодом минимального содержания нитратов обычно бывают первые недели полевой весны. Наибольшего эффекта   можно ожидать от селитры, внесенной под яровые во время посева, под озимые — разбросанной весной по землям. В осеннем внесении селитры озимые обычно нуждаются лишь на занятых парах. Совершенно не поглощаемые почвой  соли азотной кислоты за осенние и зимние месяцы легко опускаются и вымываются. Далее, не менее легко в периоды насыщения почвы водой происходит биологическое разрушение селитры, значительно обесценивающие ее азот. В силу этих условий селитра представляет тот почти единственный вид удобрения, который с осени должен вноситься с большой осторожностью. Не использованные остатки ее не дождутся весенней жизни в ненарушенном состоянии.

Переходя к описанию видов удобрения, нелегко отрешиться от переживаемого здесь кризиса. В области удобрения война совершенно перевернула рыночные соотношения. Обычные основные в мирное время удобрения представляют теперь буквально ценность редкости и до полей теперь совершенно не доходят. Явление это естественно исчезнет вместе с войной, и о нем можно было бы не говорить здесь. Но катастрофа войны заставила обратиться к материалам, забытым или целиком уходившим за границу. Между тем они всегда имеются внутри страны, представляют большую ценность и должны выйти из заброшенного состояния или сохраниться для русских полей и после открытия границ. Таким образом, для искусственных туков в России можно представить в значительной мере не совпадающие списки мирного и военного времени. Однако и последний будет иметь не только временное значение.

Из азотистых туков распространением наибольшим, распространением мировым пользуется азотнокислый натр —  чилийская селитра. Гипотезы образования чилийских залежей довольно разнообразны. В этом грандиозном накоплении селитры должны были принимать участие отложения гуано, массы морских водорослей, отрезанные от океана, и сама морская вода. По другим предположениям, залежи созданы процессом почвенным, который в существе дела сходен с обычной нитрификацией. Чилийская селитра обладает резко выраженной физиологической щелочностью. В результате ее потребления образуется чрезвычайно опасная для растений сода. Углекислый натр, давая в растворе свободную щелочь, даже в очень низких концентрациях разрушающим образом действует на ткани корней. Помимо того он препятствует свертыванию ила, переводит в раствор гумововые вещества и тем разрушает строение почвы, заставляя ее сплываться. В том же направлении действует и потребление азотнокислого натра низшими организмами. Размеры вреда, приносимого физиологической щелочностью селитры, могут оказаться очень чувствительными, вообще говоря, при систематическом применении, а в сухом климате — и при однократном внесении. Эти недостатки физиологического характера совершенно отсутствуют у селитры воздушной, норвежской — азотнокислого кальция. Неравномерность потребления будет вести здесь к образованию нейтрального и трудно растворимого и часто даже полезного углекислого кальция. Большинство растений спокойно выносят его в очень крупных дозах. На почвах, бедных основаниями, несколько лишних пудов деятельной извести могут оказать заметное благоприятное действие. Норвежская селитра может однако уступать чилийской на почвах с резко выраженным недостатком усвояемой фосфорной кислоты в тех случаях, когда запасы этой последней представлены по преимуществу известковыми солями: их низкая растворимость будет еще более угнетена новом прибавкой извести. Между тем азотнокислый натр может вызвать благоприятную обменную реакцию. Третий вид селитры, азотнокислый калий, характеризуется особенной легкостью поступления в растение, однако из-за своей дороговизны почти не имеет полевого применения. Все азотнокислые удобрения независимо от физиологических отличий объединяются очень характерными особенностями, которые часто обращаются в крупные недостатки. Все виды селитры не удерживаются почвой, чрезвычайно подвижны, легко перемещаясь во всех направлениях. В сыром климате применение селитры грозит поэтому невознаградимым вымыванием ценного азота. В засушливых районах селитра, подчиняясь восходящему току, концентрируется в самых верхних слоях и легко становится бесполезной для почвы, а при участии бактерий и здесь совершается образование соды. Таким образом, вопреки своим химическим особенностям селитра часто оказывается, к удивлению, недоступной и при своих разнообразных недостатках неспособна удержать за собой то первенствующее положение, которое ей приписывали. Чрезмерная вера в селитру, вероятно, во многом затормозила применение азотистых удобрений. Однако первое место по распространению принадлежит селитре: здесь влияли, главным образом, рыночные соотношения. Значительная доля ее недостатков устраняется с переходом к другой минеральной форме азота — к аммиачным солям. В качестве удобрения употребляется почти исключительно сернокислый аммиак. Его азот, как во всех аммиачных солях, хорошо поглощается почвой и предохранен, как от вымывания, так и от вынесения вверх. Он имеет физиологическую характеристику, противоположную селитре, т. е. его потребление связано с накоплением в почве остатков свободной серной кислоты. Эта физиологическая кислотность может быть опасна на почвах, очень бедных основаниями; она может быть вредной в смесях с кислым суперфосфатом при концентрированном удобрении. В большинстве других случаев кислотность эта будет совершать полезную работу. При ее участии сернокислый аммиак оказывает заметное, вполне уловимое влияние на вносимые с ним совместно трудно усвояемые фосфаты, как фосфорит и, в особенности, костяную муку. Но тому же растворяющему действию подлежат и почвенные фосфаты. Могут быть, наконец, случаи, когда непрерывные посевы привели участок к утомлению, часть которого объясняется возросшим избытком оснований; физиологическая кислотность поможет здесь растению преодолеть эту возникшую щелочность почвы. Сернокислый аммиак имеет явные преимущества перед селитрой и в тех случаях, когда нитрификация затруднена, и господствуют враждебные, разрушающие селитру организмы. В этих условиях, на лугах, например, селитра подверглась бы быстрому раскислению, а аммиак скорее может сохранить минеральную форму. Лишь в одном случае селитра определенно будет удерживать первенство по сравнению с аммиаком. Имеем в виду поверхностное удобрение, например, весной по зеленям.

Азот селитры и азот аммиака представляют форму, непосредственно усвояемую растением. Азотистое удобрение может быть дано в другом состоянии — в ряде органических туков животного и растительного происхождения. Все более расширяется в различных производствах список отбросов, которые ранее только выбрасывались, а на самом деле представляют ценное удобрение. К категории азотистых туков относятся, например, хорошо усвояемые жмыхи, по преимуществу клещевинные, частью хлопковые, табачная пыль, кровяная мука, роговая стружка, более трудно усвояемые кожная мука, шерстяные отбросы. Степень усвояемости определяется способностью к распаду до минеральных форм. Конечно, разложение и легко распадающегося тука может быть остановлено отсутствием бактериальной деятельности или сухой погодой. В некоторых случаях при благоприятной обстановке первоклассные органические туки могут показать даже превосходство над минеральными. Ими обеспечивается равномерное снабжение растения азотом в течение всего полевого периода. К этой группе удобрения примыкает гуано перуанское, образованное скоплением извержений морских птиц в сухом климате, и известные под названием рыбьего гуано разнообразные рыбьи туки — размельченные отбросы рыбного промысла или размол мелкой рыбы целиком. Обе группы удобрения содержат не только азот, но и фосфор, и часто — даже больше последнего (в особенности то гуано, которое привозится в Европу в настоящее время). Менее  концентрированным будет голубиное гуано, еще значительно беднее помет домашних птиц, — все же и эти отбросы представляют сильно действующее удобрение, они гораздо сильнее навоза. Зеленое удобрение, достигаемое путем запашки высеянных растений, также примыкает к азотистым. Хотя его действие более сложно, но одна из главнейших его задач — обогащение почвы связанным азотом, и на зеленое удобрение обычно высеваются азотособирающие культуры, по преимуществу люпины. В сыром климате зеленое удобрение выполняется в пару. Супеси и пески представляют те категории почв, для которых зеленое удобрение является решающим улучшением. Помимо накопления азота, зеленое удобрение ценно той массой органического вещества, которое с ним вносится, и улучшает физические свойства почвы. Далее, выбор растений, обладающих высокой усвояющей способностью, позволяет при их посредстве элементы богатства почвы превращать в элементы плодородия. С зеленым удобрением тесно связаны удобрения бактериальные, из них серьезное значение имеет пока лишь нитрагин — культуры клубеньковых бактерий для разных видов мотыльковых. Нитрагин, которым заражаются семена или почва, чаще оказывает влияние на участках новой культуры (осушенные болота) или в тех случаях, когда заражаемый участок впервые видит посев данного мотылькового. В этих условиях чаще всего может сказаться недостаток соответственных организмов. Заражение полей культурами свободно живущих азотособирателей до сих пор не увенчалось успехом. Причина, вероятно, в том, что эти организмы имеют повсеместное распространение и для усиления своей деятельности нуждаются лишь в благоприятной для них обстановке и подходящем источнике углерода. Их деятельность усиливается почти любым органическим растительным веществом, злаковой залежью или посевом на  зеленое удобрение даже из бобовых растений, по всей вероятности, и навозным удобрением (см. также ассимиляция азота).

Главнейшим источником калийных удобрений являются залежи Стасфурта, и в этом отношении Германия располагает почти монополией. Здесь над отложениями поваренной соли имеется несколько мощных слоев, содержащих калийные соли в разных комбинациях и составе. В полигалите господствуют сернокислые, в карналлите — хлористые соли; в каините — наиболее распространенном из сырых стасфуртских слоев — смешаны соли обеих кислот. Во всех слоях калий сопровождается магнием. Для транспорта на дальние расстояния более применимы калийные соли с гарантированным содержанием окиси калия в 30 и 40%. Они изготовляются из тех же материалов. Они имеют перед каинитом еще и то преимущество, что в них положено содержание хлора, который может быть нежелателен для некоторых растений. Очень богатое калийное удобрение, иногда почти чистый хлористый калий, может быть добываемо на соляных промыслах из морской рапы. Поташ, калий углекислый, вырабатывается в России в Кубанской обл. из очень богатой им золы подсолнечника. В последнее время на русский рынок поступил калийный тук, получаемый в результате сжигания паточной барды — также почти чистый углекислый калий. Наконец, углекислую форму имеет калий всех разностей золы. Свежая зола дров, соломы, кизяка, морских водорослей содержит калия не меньше, а часто больше, нежели каинит (от 10 до 18 и более, процентов). Каждая печь выбрасывает калий в таких количествах, которых хватило бы на полное удобрение почти целой десятины. Получаемые в стране массы золы во много раз превосходят потребление калийных  туков, и ее правильное использование на много десятилетий вперед сняло бы с России зависимость от солей Стасфурта. Зола содержит не только калий, но и превосходно усвояемую форму фосфорной кислоты и представляет поэтому особенно ценный источник минеральных веществ: зола всем доступна и разбросана, повсеместно. Правда, из трех главнейших содей калия — сернокислого, хлористого, углекислого — первое место по удобрительной ценности должно быть признано сернокислым; серная кислота имеет свое питательное значение. Углекислый калий представляет наименее безопасную форму калия. Вредоносное влияние углекислых щелочей сказывается даже в результате потребления селитры. Здесь это угнетающее действие ничем не смягчено и открывается с полной силой уже при самом внесении. Эта сторона дела заставляет быть осторожным в выборе количеств золы. В сыром климате опасность ослаблена, но при господстве восходящего тока даже ограниченное количество и даже запаханного углекислого калия может оказаться вредным. Здесь безнаказанно и с успехом можно пользоваться, вероятно, лишь промытой золой. Среди калийных минералов калий полевого шпата и его аналогов почти не воспринимается растением. Обратно, калий водных алюмосиликатов поступает в растения с легкостью, если только реакция обмена протекает беспрепятственно. Однако из числа безводных силикатов значительной усвояемостью обладает калии в   слюде, особенно в биотите. Хорошо используется слюдяной калий в нефелиновой породе, крупные залежи которой имеются в России у берегов Белого моря. К сожалению, материал этот довольно беден (не свыше 5% окиси калия) и дальних перевозок выдержать не может.

Основные источники фосфорной кислоты представлены костями животных и ископаемыми минеральными фосфатами. Путем переработки этих основных материалов получается большая доля иных фосфорнокислых туков. В кости и фосфоритах тесно переплетены черты сходства и черты различий. Фосфорная кислота представлена в костях трехкальциевым фосфатом; в фосфорите это соединение имеется лишь формально, на самом деле здесь господствует фторапатитовое вещество, оторвать от которого фосфорную кислоту неизмеримо труднее. Согласно с этим кости обладают значительно более высокой растворимостью своей фосфорной кислоты. Помимо фосфата  кальция и частью магния, кость имеет в своем составе лепр и близкие между собой с белковыми веществами коллаген и оссеин (клейдающее вещество). Разные сорта костяной муки, выпускаемые в продажу, освобождаются только от жира или также от оссеина. В первом случае обезжиренная костяная мука имеет тук с 3—4% азота и 14—20% фосфорной кислоты. Во втором — мука обезклеенная содержит лишь следы азота и 30 и более процентов фосфорной кислоты. Удаление жира весьма существенно для действия удобрения, так как жиром затрудняется смачивание частиц. Обратно, удаление оссеина имеет ввиду главным образом получение ценных сортов клея, а с точки зрения удобрительного достоинства тука представляет отрицательное качество, удобрение лишается азота; продукты, возникающие из распада органического вещества, могут иметь некоторое растворяющее влияние и на фосфат кости. По подсчетам убиваемых животных общее количество костей достигает очень крупной цифры и должно было бы превышать в России 20 миллионов пудов ежегодно, если бы масса мелких боев не выбрасывала кости без всякой утилизации фосфорной кислоты.

Фосфоритовые залежи мира чрезвычайно разнообразны во всех отношениях, принадлежат к очень различным геологическим возрастам. Молекула фторапатитового вещества часто имеет в своем составе, помимо фосфорнокислого и фтористого кальция, еще кальций углекислый. В некоторых случаях строение ее осложняется участием воды и окиси кальция. В некоторых особенных, хотя и немногочисленных, случаях фосфорная кислота связана в фосфорите с железом. Часто в материале имеется смесь нескольких близких между собой фосфатов. Фосфат окружен в фосфорите смесью большого числа разнородных веществ и материалов. Основу массы составляют кварц, те или другие силикаты, иногда глина. Фосфориты определенных типов характеризуются содержанием серного колчедана, гипса, водных окисей железа и глинозема, глауконита. Помимо карбоната, входящего в частицу, почте всегда присутствуют и примеси углекислого кальция. Довольно постоянным спутником фосфоритов является органическое вещество. Морфологически фосфориты делятся на типы по кристалличности своего сложения — явной или неявной. Малое участие посторонних примесей обычно, хотя к не всегда, выражается кристаллическим сложением и внешней формой (имеются месторождения, фосфориты которых составлены почти исключительно из фторапатита). Фосфоритам свойственна весьма разная степень рыхлости. Ни копроцентные материалы обычно аморфны, хотя тонущий в массе примесей фосфатовый цемент часто оказывается кристаллическим. Богатейшие залежи фосфоритов не существующей в России продуктивности и очень высоких процентов существуют в Америке, в Алжире, Тунисе. Отсюда питается фосфорной кислотой мировой рынок. В Соединенных Штатах фосфорит добывается в количестве свыше 150 миллионов пудов в год. Около 100 млн. вырабатывалось в Северной Африке. По сравнению с этими грандиозными цифрами русские разработки ничтожны, а русские пласты бедны. Во многих среднерусских месторождениях ископаемое представлено прослойками мощностью в доли метра, а мощность африканских слоев выражается десятками метров. Более половины всех нерусских фосфоритов содержит фосфорной кислоты не выше 18%. Мощные африканские слои составлены из материала, имеющего 28—30%. Особняком по своему богатству и высокой продуктивности в России стоят подольские фосфориты силлурийской эпохи и уральское месторождение. До сих пор русское производство фосфорнокислых удобрения строилось на привозном фосфорите, который доставлялся морским путем. Однако постепенно минеральные удобрения будут завоевывать все новые районы в глубине страны, в глухих ее провинциях. Параллельно этому все большую цену будут приобретать расположенные в равнинных частях страны местные залежи. Многие из них могут быть использованы для широких разработок. Общая сумма ископаемого в исследованных до сих пор залежах оценивается приблизительно в 150 миллиардов пудов со средним содержанием фосфорной кислоты в 17—18%. Вопреки взглядам, еще недавно существовавшим, теперь установлено, что из среднерусских фосфоритов получаются при химической переработке туки первоклассного достоинства. Начальные удобрения приготовляются из фосфоритов путем прямого размола. Для кости размол осложняется некоторыми другими операциями, но природа фосфатов остается и здесь совершенно неизмененной. Оба фосфата малорастворимы и мало усвояемы. Правда, всякое растение способно изменять состав раствора, и доступная фосфорная кислота измеряется не только той долей ее, которая растворима в воде. Мерой средней усвояемости фосфорнокислых туков служат показания некоторых определенных растворителей, чаще всего лимоннокислых солей. В лимоннокислом аммиаке фосфат кости хорошо растворим. По растворимость эта значительно падает, если взамен кислого реактива (способ Вагнера) пользоваться щелочным (способ Петермани). Можно принять, что показания последнего растворителя гораздо правильнее выделяют фосфорную кислоту, готовую для прямого усвоения. И за этой оговоркой сохраняется заметная, хотя и не столь крупная разница в пользу костяной муки. Для нее поле непосредственного применения несколько шире, нежели для фосфорита. Но общий характер необходимой обстановки сходен для обоих материалов; в своем действии они связаны тесными рамками. Живым источником плодородия они могут служить лишь при наличности того или иного растворяющего влияния. О силах, которыми оно может вызываться, будет сказано ниже. Вне такого влияния мука фосфоритная и костяная представляют лишь материал для приготовления удобрения. Путем воздействия кислот из фосфоритно-костяной муки изготовляются благородные туки главнейшим образом двух типов: суперфосфаты и преципитаты. В последних фосфорная кислота находятся в т. н. полурастворимом состоянии и представлена по преимуществу дифосфатом кальция, — соль, которая полностью растворяется в реактиве Петермана. В суперфосфатах большая доля фосфорной кислоты извлекается водой. Здесь преобладать монофосфат кальция. Для суперфосфатов характерна не только полная растворимость, но и явно выраженная кислотность (свободная фосфорная кислота). Последняя может быть опасной на почвах, бедных основаниями, в частности на песчаных. Особняком стоят в списке фосфорнокислых удобрений отбросы сталелитейного производства — шлаки томасовы и мартеновские. Они получаются при выплавке руд, богатых фосфором. Томасовы шлаки обычно содержат 14—16% фосфорной кислоты, но могут иметь ее до 24%. Шлаки мартеновские заметно беднее, в них содержание спускается часто до 1—2%, но иногда поднимается до 6—7%. В последнем случае они представляют уже ценный тук и лишь по недоразумению образуют заброшенные горы вокруг заводов (у нас на Урале). Томасовы шлаки очень богаты известью (иногда более половины всего веса). Считают, что фосфорная кислота представлена здесь по преимуществу сильно известковым соединением-тетракальциевым фосфатом. Высокие температуры образования заставляли бы думать, что фосфорная кислота шлаков не будет легко усвояемой. Вопреки таким ожиданиям, она, в  общем, используется превосходно. Растворимость шлака в реактиве Петермана несколько ниже, чем для преципитата, но значительно выше, чем для кости. О высокой ценности фосфорной кислоты в растительной золе всякого рода уже упоминалось. Сжигание растительных материалов разрушает органические соединения, в которых частью находилась фосфорная кислота. Большинство органических туков, представляющих фосфорнокислое удобрения, мясокостная мука, рыбьи туки, содержат фосфорную кислоту костей, по существу, следовательно, она здесь в минеральном виде. Собственно органические фосфаты, например, соли фитина, лишь как исключение оказываются в составе удобрительных материалов.

До сих пор нами рассматривались почти исключительно односторонние удобрительные вещества, снабжающие посевы одним из питательных элементов.  Хозяин может комбинировать их внесение по своему  выбору. Только в малой доле на рынке фигурируют сложные удобрения (например, аммиачный суперфосфат) или смеси их, приготовляемые для специальных культур. Впрочем, в Америке они имеют более широкое распространите. Помимо искусственных, большей частью, односторонних туков, не проникших еще во все земледельческие районы, восстановление плодородия почти повсеместно с незапамятных времен строится на удобрениях, которые получаются в хозяйстве и обычно оказываются удобрения полными. Главенствующая роль принадлежит, прежде всего, удобрению навозному.

Навоз содержит не только все элементы, необходимые для минерального питания, но своей органической массой оказывает влияние и на физические свойства почвы. С ним вносится также своеобразное бактериальное население. Навоз является, поэтому удобрением не только полным, но и универсальным, всесторонним. Содержание питательных веществ в навозе чрезвычайно подвижно, и «средние» величины выводятся здесь лишь с большой натяжной. Довольно часто навоз при соломенной подстилке содержит в полуразложившемся состоянии около 0,5% азота, 0,2% фосфорной кислоты, 0,6% окиси калия. Уже эти цифры показывают, что нельзя считать навоз «по преимуществу» азотистым удобрением, с большим правом его можно назвать калийным «в особенности». Ценность азота в навозе подрывается еще тем обстоятельством, что в обычном навозе, в сумме экскрементов и подстилке, он обладает весьма невысокой усвояемостью. По наблюдениям над полевыми участками навоз не повышает или даже понижает содержание нитратов, отсюда делался вывод, что навоз не улучшает условий азотистого питания. Однако растения приобретают по навозу вид, характерный для обильного азотистого удобрения. Можно догадываться, что это противоречие найдет свое объяснение в косвенном действии: вносимое с навозом не вполне разложившееся органическое вещество вызывает, вероятно, взрыв деятельности свободно живущих азотособирателей. Калий навоза слагается из калия жидких выделений, где присутствует кислая углекислая соль калия, и из калия соломы, большая доля которого растворима в воде. Суммарная усвояемость калия в навозе может считаться поэтому действительно очень высокой. Большая доля фосфатов соломы легко усвояема, фосфорная кислота твердых выделений также легко воспринимается растениями. С другой стороны, однако, фосфорной кислоты в навозе мало, всего менее, а для огромной доли русских почв фосфорнокислый минимум всего яснее. Из сказанного вытекает, что при внесении навоза в малых количествах его надлежит дополнять фосфатами, быть может — азотистыми туками, но едва ли калийными. На составе навоза очень сильно отражается состав кормов, при правильном и интенсивном кормлении получается навоз гораздо более ценный. Состав навоза сильно зависит, далее, от возраста и вида животных. Взрослые животные дают более богатый навоз. Высшее содержание азота и калия характерно для овечьего, высшее содержание фосфорной кислоты —  для конского навоза. Всего водянистее и беднее во всех отношениях навоз рогатого скота. Конский навоз содержит больше не переваренных веществ, и поэтому быстрее подвергается распаду, развивает большее количество тепла. На составе навоза отражается далее вид подстилки, содержание азота повышается при употреблении в подстилку солому бобовых или торфа. Принимается, что в навоз переходит около половины сухого вещества корма. Суммированием этой величины с сухим веществом подстилки получается сухое вещество навоза. Среднее содержание воды составляет 75%, а потому умножением предыдущей величины на 4 определяется приблизительно общее количество свежего навоза. Голова крупного скота дает в год от 400 до 600 пудов навоза. Превращения веществ очень многообразны. Вначале мочевина, а также гипнуровая кислота быстро превращаются в углекислый аммиак. Наличность этой летучей соли вызывает крупные потери азота. Они могут захватывать большую половину всего его запаса. Для предохранения от потерь рекомендовались разные средства. Те или оные сернокислые соли (гипс, железный купорос, сернокислые соли каинита) будут превращать углекислый аммоний в нелетучую сернокислую соль. Однако для того, чтобы серная кислота связала большую часть аммиака, необходим значительный избыток сернокислых солей (десятин пудов гипса в год на голову); без этого обратимая реакция потечет вновь в сторону образования углекислого аммиака. Иногда предлагалось употреблять с той же целью суперфосфат, в котором содержится гипс; совершенно ясно однако, что или цель не будет достигнута, или мера будет разорительной. Избыток бесполезно внесенного суперфосфата будет дороже сохраненного азота. Потери ослабляются плотным укладыванием и утаптыванием. Вообще здесь будет благотворна среда, богатая углекислотой; последняя уменьшает диссоциацию углеаммиачной соли. Перегнойная земля, а еще лучше торф в качестве подстилки в значительной мере защищают от потерь. Свободные перегнойные кислоты торфа вытесняют углекислоту и дают нелетучие аммиачные соли. Одновременно с аммиачным брожением мочевины начинается распад безазотистых веществ навоза. Свежий навоз представляет превосходную среду для очень большого числа микроорганизмов, и в грамме навоза насчитывают 10 миллионов зародышей. Эти миллиарды организмов живут вначале по преимуществу пептозанами, которые исчезают всего быстрее, затем постепенно переходят к менее доброкачественной для них клетчатке. При этом господстве бактериальной жизни совершенно отсутствуют условия для подготовки минеральных веществ. Вопреки обычным представлениям, их усвояемость во время разложения навоза не только не возрастает, но заметно падает: масса минеральных соединений азота и фосфорной кислоты потребляется микроорганизмами, фиксируется ими в сложной органической форме. За счет разрушения углеводов идет энергичный синтез белков. Их обратный распад будет протекать в заметных размерах лишь значительно позднее, когда бактериальная деятельность замрет. Но это настает, видимо, лишь на очень глубокой стадии разложения, когда навоз потеряет свои ценные свойства в качестве источника органического вещества. Для физического влияния на почву он должен вывозиться в полуразложенном состоянии, богатый растворимыми гуматами (темно-крашенный цвет вытяжек из него). В этом периоде большая доля азота и фосфорной кислоты завязана в органические формы. Однако такое состояние питательных веществ едва ли вызывает серьезные опасения. В почве отщепление минеральных форм при отсутствии свежего органического вещества будет совершаться с легкостью. Потери питательных веществ в навозе не исчерпываются улетучиванием аммиака. Возможны потери азота в элементарном состоянии. Допускаются и потери фосфора через улетучивание. Нитратов почти не находят в навозе на соломенной подстилке, однако это, быть может, указывает лишь на их энергичнее разрушение: денитрифицирующие бактерии всегда сильны в навозе. Угрожающих размеров могут достигать в навозе потери благодаря вымыванию. Опасности выщелачивания подвергаются не только растворимые соединения азота, но и минеральные фосфаты, углекислый калий — все наиболее ценные формы питательных веществ вообще. Хранение навоза приходятся организовать различно в зависимости от того, какая составная часть навоза представляет наибольшую ценность для данного района. Указывается, например, что сильное развитие плесневых грибов устраняет потери фосфорной кислоты, однако такое направление будет неблагоприятно для подготовки органической массы. Но характеризованные факты позволяют все же наметить некоторые общие начала в разумном хранении навоза. Важнейшим условием сокращения потерь можно считать непроницаемость пола или дна в местах хранения. При отсутствии пола здесь помогут слои утрамбованной глины и торф над ними. Эти материалы должны периодически вывозиться в поле. Для сохранения азота торфяная подстилка вообще будет гораздо благотворнее, нежели подстилка соломенная. Поливка, в соответствии с ожиданиями, сально уменьшает потери азота. Для той же цели чрезвычайно важно значительное уплотнение навозной массы — вплоть до того, чтобы «по поверхности ее можно было танцевать». По сравнению с этими условиями крыша над навозом представляется менее существенной: прямое смачивание как будто даже желательно. Есть однако указания (Егоров), что крыша останавливает потери фосфорной кислоты (ослабляет циркуляцию воздуха?). Всякое разрыхление или перелопачивание навоза сильно понижает его достоинство, усиливая потери, вероятно, не одного азота. Это вполне согласуется с требованием плотной укладки. Из сказанного ясно, что выбор между хранением навоза под скотом и в навозохранилищах не допускает единого решения. Если стойла хорошо устроены и не пропускают жидкости, то преимущество часто окажется на их стороне. Ради навоза полезно их углубление. Часто переход к навозохранилищам представляет явный регресс в деле хранения навоза. Термин сам по себе не способен улучшить условия хранения. Часто новый прием хранения основан лишь на стремлении освободить скот от навоза. Навоз попадает в яму, и здесь жидкие части после каждого дождя стекают вдоль по склонам или сливаются с грунтовыми водами. Такое навозохранилище — лучший способ растратить навоз. Менее повсеместным полным удобрения в хозяйстве является компост, который составлен из разлагающихся отбросов разного рода в смеси с землей. Сильное полное удобрение представляет навозная жижа, в которой собраны все растворимые соединения навоза; однако ее внесение отдельно от навоза значительно понижает качества последнего. Косвенные удобрения уже перечислялись выше.

Помимо воздействия на минеральное питание растений, все удобрения приносят с собой влияния другого характера, часто едва уловимые, но иногда решающие. Удобрение  изменяет физические свойства почв. Некоторые из минеральных удобрений оказывают в этом отношении явный и иногда крупный вред. Таково упомянутое уже действие чилийской селитры и углекислого калия. Большинство минеральных туков при малых дозах, в которых они применяются, не оставляют в этом отношении заметного следа для почвы. Но для навоза, а также извести воздействие на физические свойства почвы часто является важнейшим. Падает связность глинистых почв, наоборот — возрастает связность почв песчаных. Растворимые соединения гуминовой кислоты, проникая в почвенные комочки и отлагаясь здесь, увеличивают их прочность. Улучшение в строении увеличивает влагоемкость и проницаемость почвы. В  некоторых случаях на солонцах важно внесение свежей органической массы (соломы, тростника) — по  преимуществу для придания рыхлости пахотному слою. Разлагающиеся гуменные остатки представляют прекрасный материал в том же смысле. Хоботье может разбрасываться в засушливых районах по всходам с целью ослабить испаряющую деятельность почвы.

Лишь с еще большей краткостью можем остановиться здесь на вопросах технологии туков. По существу дела задачи в этой области в значительной мере относятся к технической химии. Химическое производство искусственных туков в России находится в самом неразвитом состоянии. Агрономические лаборатории при этих условиях вынуждены были заниматься технологическими вопросами. Некоторые результаты их работ будут отмечены здесь. В России более, чем где-либо, производство удобрения должно строиться на туках фосфорнокислых, на которых только и остановимся. Действием серной кислоты на фосфорит или костяную муку получается суперфосфат. При этом должны разрушиться фтороапатитовые молекулы, и от частицы освобождающегося трехкальциева фосфата должно быть оторвано два атома извести. В сернокислые соли должны быть превращены также соединения железа, алюминия, углекислый кальций. Введение серной кислоты вызывает сильное обеднение продукта по сравнению с исходным материалом. Заметное участие солей железа и глинозема постепенно обусловливает переход преобладающего монофосфата кальция в нерастворимую форму. Для кости производство простого суперфосфата связано с удержанием в продукте оссеина, который может представить значительную ценность для других целей. Как эти, так и некоторые другие причины заставляют во многих случаях обратиться к иным, более сложным способам переработки. Излагаемые ниже варианты применимы в особенности ко всей массе низкопроцентных фосфоритов (ниже 18%), — суперфосфат из них имел бы слишком ничтожное содержание фосфорной кислоты, — к фосфоритам с большим количеством обесценивающих примесей, а также к кости. По одному типу для производства (двойного суперфосфата) применяется разведенная серная кислота в большем количестве. По другому типу (преципитат) разложение фосфата также ведется до свободной фосфорной кислоты. В качестве растворителя применяется чаще соляная, иногда и серная кислота. Вытяжка не сгущается, а только сливается с остатка. В случае фосфорита в нем остается кварц, другой кластический материал, а также полуторные окислы. В случае кости, к которой данный способ особенно охотно применяют, в этой стадии отделяется оссеин. Отделенный раствор осаждается известковым, молоком, причем образуются выпадающие в осадок двухкальциевые, а частью трехкальциевые соли. С технической стороны производство преципитата в особенности выгодно при утилизации некоторых кислых отбросов, например, бисульфата, скопляющегося на пороховых заводах (в суперфосфате присутствовал бы лишний балласт натровых солей). При оценке преципитатного производства бросается в глаза как бы излишняя затрата энергии. Известь сначала отрывают от фосфорной кислоты и затем присоединяют к ней. В первой части производства достигается такое состояние, которое во второй приходится уничтожить. До сего времени не считалось возможным приготовлять дифосфат применением меньших доз кислоты. Думали, что часть материала останется при этом неразложенной. Ныне установлено, что для кости, по крайней мере, удается получить доброкачественный преципитат прямым осаждением, соединяя обе фазы процесса в одну и пользуясь дозой кислоты, которая в три раза меньше обычного количества. Вносимая со стороны известь данным вариантом совершенно выбрасывается, им достигается крупная экономия в расходе дорогой кислоты, и он имеет поэтому все шансы стать широким способом приготовления дешевых фосфатов. Помимо действия кислот за последнее время намечены другие способы превращения фосфоритов. Хорошие продукты получаются при разных вариациях сплавления фосфоритов с щелочными солями содой, сернокислым натром. Замещение части извести натром дает полурастворимые соединения фосфорной кислоты.

Менее глубокая обработка костей без преобразования фосфата имеет целью освободить материал от органического вещества. Удаление жира ныне совершается чаще всего по экстракционному способу — действием бензина. Ранее оно достигалось пропариванием, варкой в котлах. Необезклеенная мука обычно используется несколько лучше. Обработка костей щелочами и однозначное с ней компостирование при участии поташа и извести (способ Энгельгардта) имеет целью нарушить строение кости и по существу заменяет лишь размол. Обжиг кости (получение костяного угля) или ее полное сожжение представляет, правда, хищнический (азот теряется), но более простой способ для устранения жира. Усвояемость фосфорной кислоты от прокаливания падает, однако это обстоятельство не имеет значения, если зола поступает в дальнейшую переработку с помощью кислот. Первичная обработка фосфоритов не требует сложного оборудования и устройств — для получения муки необходимы лишь сильные шаровые мельницы.

Ограничиваясь в данной области сделанными отрывочными замечаниями, переходим к проблеме применения удобрения. Успешное действие удобрения в высокой решающей степени зависит от правильного выбора их в соответствии с оттенками наличной обстановки. Химический анализ пока бессилен уловить степень плодородия почв. Вегетационный опыт в сосудах приспособлен для других задач, но не может дать ответа на вопрос, сколько и каких удобрений надлежит внести на данный участок. Степень отзывчивости полей на те или другие удобрения и детали их комбинаций устанавливаются местными полевыми опытами. Результаты их  поддаются затем обобщениям для однообразных относительно почвы, климата и культуры районов. Здесь мы имеем возможность остановиться лишь на некоторых положениях, которые более прочно установлены и представляют более общий интерес. Качественное действие отдельных видов удобрения всегда надлежит учитывать при их выборе. Оно довольно постоянно и менее зависит от особенностей почвы, нежели количественная сила их действия. Для сильного азотистого удобрения по преимуществу селитрой характерно роскошное развитие вегетативных органов, темно-зеленые листья. Одним из косвенных последствий будет малая толщина клеточных стенок и большая поражаемость ржавчиной, большая вероятность полегания. Падает отношение зерна к соломе у хлебов, у корнеплодов возрастает процент листвы. Созревание при азотистом удобрении запаздывает. Для хлебов такое запаздывание может быть опасно на юге, в особенности на юго-востоке России. Несколько лишних дней вегетационного периода часто подводят посев под роковое влияние мглы. Независимо от нее большая листовая поверхность вызовет большую затрату воды, которой может не хватить в критический период. Случаи неудовлетворительного налива поэтому вероятны, а иногда последствия могут быть и более тяжелыми. Происходит т. н. «выгорание» посевов, которое в некоторых случаях зависит от избыточного азотистого питания, хотя часто вызывается иными причинами. Селитра может привести к «выгоранию» лишь в крупных дозах. Чаще на юге выгорание имеет место по навозному удобрению. Для корнеплодов и картофеля запаздывание в созревании может быть невыгодным потому, что с наступлением морозов приводит к уборке недозрелых растений. В этом случае азотистое удобрение может повести к некоторому понижению процента сахара в свекле, крахмала в картофеле. Вообще говоря, под влиянием азотистых удобрений у всевозможных растений повышается процент белков, что представляется ценным для большинства хлебов и для кормовых корнеплодов, картофеля. Повышенный процент азота нежелателен для пивоваренного ячменя и бесполезен для заводского картофеля, для сахарной свеклы затрудняет выделение сахара. Азотистое удобрение луговых смесей естественно повышает процент злаков и вообще небобовых. Все указанные невыгодные влияния азотистого удобрения, в сущности, достигают серьезных размеров лишь при навозном удобрении и в засушливых районах. Часто они легко парализуются совместным внесением с азотистыми туками фосфатов, которые во многих отношениях действуют в обратном направлении. Фосфаты суживают отношение между зерном и соломой, повышают процент сахара в свекле, крахмала в картофеле. Принято считать, что фосфаты в общем ускоряют созревание. Однако это положение подлежит ограничениям. На развитии вегетативных органов, на росте влияние фосфатов проявляется очень сильно. Было бы ошибочно думать, что фосфаты предохраняют от полегания. Нередки случаи, когда фосфорнокислое удобрения вызывает вылегание и тем самым замедляет созревание. По новейшим исследованиям, фосфаты в чрезвычайной степени влияют у некоторых растений на развитие корневой системы; так, у проса и в особенности у свеклы очень сильно разрастаются мельчайшие корневые волоски в тех слоях, которые получили фосфорнокислое удобрения. При смешанном травостое фосфаты, как и калийные туки, повышают процент бобовых. Калийным солям приписывают способность содействовать накоплению углеводов вообще. Они являются излюбленным удобрением под пивоваренный ячмень. С другой стороны, калийные удобрения важны всюду, где культура основана на развитии стеблевых органов (прядильные, травы). Хлор, сопровождающий некоторые из калийных удобрений, иногда может быть вреден, хотя и вносится в незначительных количествах, — он понижает сгораемость табака, увеличивает количество не сахара в свекле.

Размер действия удобрения также в значительной мере определяется особенностями отдельной культуры. Далеко не всегда крупная потребность в определенном питательном веществе сопровождается особенной отзывчивостью к тем удобрениям, с которыми то вещество вносится. Отзывчивость на удобрения есть функция двух величин, она растет пропорционально потребности растения и падает пропорционально усвояющей способности относительно данного элемента. Для высокой усвояющей способности растение умеет использовать малорастворимые соединения, или — что, пожалуй равнозначно с первым — исчерпывает растворы почти до конца, живет за счет крайне разведенных растворов. Относительно азота до сих пор не выделены группы культур с высокой и низкой усвояющей способностью. Раз считалось, что азотистое питание совершается лишь за счет минеральных соединений, то в первом смысле различий быть и не могло. Но во втором смысле по способности мириться с малейшими концентрациями азота и жить за их счет разные группы растений, безусловно, будут установлены. Пока усвояющая способность относительно азота принимается молчаливо равной для всех растений. При этом   условии отзывчивость на азотистое удобрение будет пропорциональна потребности в азоте. Наибольшие количества азота берут (и действительно превосходно отзываются на азотистые удобрения) капуста, брюква, табак, мак, рапс, гречиха; из хлебов наиболее отзывчивыми, вероятно, будут кукуруза, далее просо, хотя в группе хлебов порядок менее ясен. Относительно фосфорной кислоты усвояющая способность отдельных культур установлена с наибольшей определенностью. Замечательно, что большая доля только что перечисленных растений с большой потребностью в азоте обладает довольно хорошей усвояющей способностью относительно фосфорной кислоты и может использовать фосфорит. Это совпадение списков приходится привести в связь с тем, что данные растения вместе с азотом берут много извести: азот поступает чаще всего в виде азотнокислого кальция. Помимо крестоцветных и гречихи, большую еще растворяющую работу над фосфатами извести производят некоторые бобовые - люпин, горох, далее вика. Питание атмосферным азотом обычно также сопровождается крупным потреблением извести. Такая связь находит себе полное объяснение в теории растворов. Чем более обедняется среда известью, тем более фосфорной кислоты из известковых солей переходить в раствор. Обратно тому, растения, потребляющие мало извести, не будут улучшать условий перехода фосфорной кислоты в раствор, будут, следовательно, отзывчивы на внесение фосфорнокислого удобрения извне (хлеба, свекла). Замечательно, что тот же признак является, по-видимому, решающим и для группировки относительно калия, причем соотношения слагаются в обратном направлении. Для беспрепятственного перехода поглощенного калия в раствор необходимым условием является присутствие в нем достаточных количеств извести. Растения, потребляющие мало извести, т. е. отзывчивые на фосфаты, будут обладать малой отзывчивостью на калийные удобрения, хорошо используя почвенные соединения калия. Обратно тому, растения, берущие много извести, на фосфорнокислые удобрения не отзывчивые, будут испытывать затруднения в своем калийном питании, и оказываться благодарными за калийное удобрение (люпин, горох, крестоцветные). Таким образом, здесь намечается как бы единое деление культурных растений. То же деление отвечает и  другим очень важным культурным признакам.

Растениями, особенно чувствительными к улучшению физических свойств почвы, могут считаться корнеплоды. Для них на почвах нечерноземных бесструктурных навоз будет едва ли не абсолютно обязательным. Каждая культура должна получить, прежде всего, те удобрения, отозваться на которые она всего больше имеет шансов. Правда, могут быть универсально-плодородные почвы, на которых все удобрения будут бесполезны под все растения. И существуют другие, почти бесплодные почвы, где каждое растение будет нуждаться в полном удобрении. Но в массе промежуточных случаев калийные туки скорее подействуют на горох, на гречиху, на вику, на маис, чем на хлеба. Для азотистых удобрений надлежит остановиться, прежде всего, на масличных  и крестоцветных. Фосфаты растворимые дадут максимальный эффект на свекле, просе и других хлебах. Фосфориты и костяная мука могут быть хорошо использованы люпином, горохом, гречихой. Это не значит, еще, что урожая этих растений будут всегда подняты внесением фосфоритов. При высокой усвояющей способности этих растений они часто будут удовлетворены теми почвенными фосфатами, которые недоступны для других культур. Названными растениями фосфоритная мука будет использована на почвах обычных — почвах недеятельных. Но почвы, имеющие кислую реакцию (болотные, торфяные, лесные), почвы, не насыщенные основаниями (подзолы и оподзоленные суглинки), сами по себе способны отрывать от фосфорнокислого кальция часть извести. Тем самым облегчается поступление этой соли в растение. На этого рода почвах фосфорит или кость применимы под все культуры, в частности под хлеба. Конечно, для успеха необходимо, чтобы почвы не были слишком плодородны относительно фосфорной кислоты. Подзолы, например, вполне удовлетворяют этому условию: именно на них А. Н. Энгельгардт получил по фосфориту удвоенные урожаи ржи. Следует отметить вообще, что принятые в России системы удобрения недостаточно считаются с характеризованными особенностями растений, они более следуют почвенным типам. Правда, зерновой строй хозяйства всю страну направляет в сторону фосфорнокислого минимума: фосфорная кислота уносится по преимуществу в зерне. Всевозможные черноземы резко обнаруживают недостаток в фосфорной кислоте. Южнорусские суглинки достаточно хорошо снабжены ею и скорее показывают недостаток азота. Супеси требуют калия. Но за этими исключениями, южная Россия знает только одни удобрения — фосфорнокислые. Навозное удобрение на крайнем юге России часто оказывается опасным, и здесь еще должны быть найдены способы для его обезвреживания. Действие фосфатов часто также парализуется недостатком воды. Фосфаты вносятся тогда под культуры, которые менее страдают от весенних засух, — под озимые и свеклу. Наоборот, в нечерноземной России более отзывчивыми на удобрения будут яровые, которые обеспечены рыхлым пахотным слоем, а, следовательно, достаточным количеством воздуха. В нечерноземной полосе минимум гораздо менее ясен. Он подвижен здесь. Чернозем обеспечен азотом, здесь азот часто в недостатке. Влажный климат позволяет пользоваться органическими туками. Однако и здесь масса почв благодарна на фосфаты. В западных губерниях и Прибалтийском крае сосредоточена половина потребления всех фосфорнокислых туков. Подзолы должны удобряться фосфоритом. Для северных суглинков всего пригоднее преципитаты, шлаки и даже кость. Навоз остается пока основным и незаменимым удобрения для всех связных почв нечерноземной России. Ему иногда на смену или в дополнение способна придти известь. Для всех солонцов, содержащих соду, превосходной мерой будет служить гипсование, которое превращает ядовитую соду в безопасный сернокислый натр.   Обращаемся к технике внесения удобрения. В первые периоды роста разнообразные растения особенно благодарны за удобрения вследствие того, что корневая система еще не приспособилась к питанию за счет разведенных и рассеянных почвенных запасов. Удовлетворить эту потребность молодого посева призван местный способ удобрения. В полевой культуре он осуществляется посредством комбинированных сеялок. Удобрения  распределяется в те ряды, куда кладутся семена. Во многих случаях комбинированный высев семян и удобрения приводит к значительной экономии последних. Прежде всего, он выгоден для редкостоящих культур, для  свеклы или других корнеплодов. Здесь рядовой способ избавляет от необходимости рассевать удобрения на тех почта 75% всей площади, где растений нет, и где оно останется бесполезным для первой культуры. Местная концентрация суперфосфата или селитры, которые чаще всего при этом способе употребляются, оказывается могучим стимулом для быстрого развития молодого посева в ответственный период. С помощью рядового удобрения посев часто уходит от вредителей. С другой стороны, местная концентрация предохраняет самое удобрение от перехода в нерастворимые формы (ретроградация для суперфосфата, биологическое поглощение для суперфосфата и селитры). Суперфосфат избирается здесь в силу того, что необходимо быстрое действие. К нему он способен преимущественно перед всеми другими туками. Однако квелая реакция суперфосфата при местной концентрации и близком соприкосновении с семенами скорее может оказаться не вполне безопасной. Свекловичные «семена» с их толстыми оболочками выносят данную степень кислотности без вреда, но для хлебов и в особенности для льна она может оказаться угнетающей. Для этих растений будет выгоднее заменить суперфосфат доброкачественным преципитатом (томасов шлак имеет меньшую усвояемость). Впрочем, для хлебов при их густом стоянии рядовое удобрение вообще имеет меньшую цену. Диктуемый техническими условиями способ внесения часто определяет собой и выбор тука. Так, внесение перед самым посевом требует растворимой формы даже на таких почвах, где она по существу не представляет необходимости. Далее, пользование растворимыми формами обязательно при поверхностном разбрасывании, при невозможности заделки (селитра весной по зеленям, суперфосфат, отнюдь не томасов шлак, по дернине многолетних трав). Если фосфаты вносятся заблаговременно, то на нормальных почвах можно с равным правом пользоваться как суперфосфатом, так и шлаком. Для внесения под озимые шлак всего лучше запахать при подъеме парового поля, под яровые — при осенней вспашке. Так же точно надлежит поступить относительно преципитата и золы, поверхностное распределение которой недопустимо. Для суперфосфата запашка менее обязательна, но желательна. Известные преимущества представляет она и для таких растворимых, но поглощаемых  удобрений, как калийные соли и сернокислый аммиак. Запашка их в особенности рекомендуется для сухого климата, где поверхностное их внесение может оставить их выше главной массы корней: последняя обычно сосредоточена на глубине средней вспашки. В климатах сырых мелкая заделка полурастворимых удобрений часто окажется самой благоприятной. Относительно навоза можно сказать, что разбросанным он должен лежать как можно меньше. Глубина запашки изменчива. Иногда рекомендуют мелкую заделку в глубокое двоение для лучшего использования органической массы. Органические односторонние удобрения необходимо заделывать достаточно тщательно, и они должны вноситься заблаговременно. Заблаговременное внесение рекомендуется также стасфурских солей, для них этой мерой достигается некоторое вымывание хлора. В общем, чем более растворимо удобрение, тем позднее оно может быть внесено. Распределение удобрения сильно облегчается сеялками для их разбрасывания. Надлежит еще упомянуть о некоторых весьма продуктивных комбинациях разных видов удобрения: 1) с навозом шлак или суперфосфат (в дополнение к неполному количеству навоза); 2) с костяной мукой сернокислый аммиак; 3) с золой — для ослабления ее щелочности — суперфосфат или аммиак. Количественно удобрения чрезвычайно подвижны. Для навоза новой нормой считается 2 400 пуд., но очень часто сокращение этой нормы до 1 000 пуд. оказывается в высокой мере выгодным. Оно в особенности важно при недостатке навоза и отдаленности солей: в средних условиях 3-х-верстный радиус является предельным для навоза. На более далеких полях выгоднее пользоваться концентрированными туками, в частности золой. Для азотистых туков в Западной Европе приняты нормы в 2—3 пуда азота, 12—18 пудов селитры на десятину. В России вследствие меньшей отзывчивости почв на азотное удобрение, дороговизны туков и обычной дешевизны хлеба применяются нормы другого масштаба: в  русских условиях 6 пудов селитры уже крупное количество; при рядовом внесении можно пользоваться 4, даже 2 пудами ее с значительным успехом. Даже невысокий урожай хлебов уносит  значительно больше 2—3 пудов азота, но здесь задачей удобрения является лишь поддержка посева, а не покрытие потребности. Средние нормы для калийных туков — 2—3 пуда окиси калия, редко больше. Всего более спорным представляется вопрос о нормах для фосфорнокислых удобрений. Обычные русские нормы составляют в суперфосфате 1—2—3 пуда фосфорной кислоты (при равнокачественности материала пудами самых туков считать нельзя), в шлаке и костяной муке 2—4 пуда, в фосфорите 4—6 пудов. Низшие пределы имеют ввиду местное внесение.

Обычно фосфаты — по крайней мере растворсмые и полурастворимые — выгоднее вносить чаще (меньшими дозами под каждую одну или две культуры), чем сразу крупными количествами. Длительность действия отдельных удобрений сильно зависит от избранного количества. Влияние полного навозного удобрения часто оказывается максимальным на второй в третьей культуре и остается заметным в течение 6—8 лет. На второй культуре некоторые приросты отмечаются даже для селитры. В России крупнейшие эффекты достигаются фосфорнокислыми удобрениями. Они дают 400—500 пуд. свеклы в Юго-Западном крае, часто удваивают урожаи зерна на крестьянских черноземных полях Тульской, Харьковской губерний. Приросты 60—80 пуд. зерна на  десятину здесь не редкость. Между тем, но соотношениям цен в последние перед войной годы применение фосфатов окупалось уже в том случае, если за каждый пуд внесенного тука (при средних процентах) земледелец получал пуд зерна на первом хлебе. После — действие суперфосфата или шлака уловимо в течение 3—4 лет, но на второй культуре удобрения обычно дает третью часть и даже половину того, что достигнуто на первой. Эти приросты при указанном условии представляют уже чистый выигрыш.

Широкое распространение удобрения в земледельческой России тормозилось всего более дороговизной концентрированных туков. Тем не менее, за последнее пятилетие перед войной потребление удобрения в России   возрастало с внушительной быстротой: оно почти удвоилось для удобрений всех видов, приблизительно утроилось для фосфатов. При таком росте и при сотне миллиардов фосфорной кислоты в природных фосфатах земледелие страны может достаточно уверенно смотреть на свое будущее,  истощение полей ему не грозит, если к борьбе с ним будут направлены достаточные силы. Об удобрении лугов см. ХХVII, 435'/40'.

И. Якушкин.