Кроме означенных минеральных веществ, в золе растений найдены еще многие другие, значение которых пока не выяснено. К числу таких принадлежат медь и цинк, встречающиеся в очень многих растениях, рубидий – в свекле, литий в табаке и пр.
В книжках по земледелию, садоводству и пр. там, где они касаются химических вопросов, часто встречаются знаки в виде латинских букв и арабских цифр, которые многим читателям, к их великому огорчению, остаются непонятными, между тем как они в сокращенной форме очень ясно выражают буквами – из каких элементов, а цифрами – из каких их количеств состоит данное вещество. Точно так же, как в повседневной жизни р. означает рубль, п. – пуд, ж. д. – железная дорога и т. д., в химии Fe означает Ferrum, т. е. железо, А1 – алюминий, Н – Hydrogenium, т. е. водород, О – Oxygenium, т. е. кислород: Н2О означает соединение из двух атомов водорода с одним атомом кислорода, т. е. воду. Здесь два атома (т. е. две химические единицы) водорода связаны одним, эквивалентным пм (т. е. равносильным), атомом кислорода. Эквивалентность, однако, далеко не означает одинаковости весов ила объемов, так как, например, в состав воды на одну весовую единицу водорода входят 8 таковых же единиц кислорода. Таким образом, один атом кислорода в 16 раз тяжелее атома водорода; в других случаях различая бывают еще значительнее.
При химическом соединении двух или большего числа тел в одно обыкновенно совершенно изменяются их физические свойства. В воде, например, никто не узнает упомянутых двух газов, но химики умеют восстановить их из воды.
В нашу задачу объяснение химических знаков входит лишь настолько, насколько они встречаются в анализах почвы и растительных продуктов. Отдельные буквы всегда обозначают основные, неразделимые на составные части вещества, т. е. химические элементы. Таких элементов в земной коре известно 88. Мы коснемся лишь немногих, важнейших для нас.
Насколько химические элементы вообще способны соединяться, они соединяются между собой в отношениях указанных чисел или величин кратных этих чисел. Химические элементы весьма редко встречаются в чистом виде в природе, но большей частью в виде соединений, особенно часто с кислородом, как, например, железо, алюминий, водород.
Совершенно отличными от химических соединений являются смеси, например, почва, состоящая из смеси множества различных соединений. Ближе подходят к химическим соединениям растворы, но и в них между растворителем и растворенным веществом нет определенного количественного соотношения, и они легко разделяются испарением растворителя, например, в случае водного раствора сахара или соли.
Примеры состава некоторых органических соединений:
Некоторые кислоты
Некоторые соли
Примечание. Всякое культурное растение содержит одно или несколько растительных соединений в виде крахмала, масла, сахара и пр., от которых главным образом зависит питательное или техническое значение растительных продуктов.
Несколько отличительными от только что названных веществ являются растительные основания – алкалоиды – свойственные известным видам. От присутствия в растениях различных алкалоидов зависят их лечебные, возбудительные, успокаивающие, наркотические или ядовитые свойства.
Некоторые алкалоиды мы весьма легко добываем в домашнем хозяйстве простой вытяжкой горячей водой; таковы кофеин или теин в кофе и в чае. Другие же получаются в чистом виде только при помощи более сложных химических операций, напр., никотин из табака и дигиталин из Digitalis (наперстянки), оба смертельно ядовитые.
Самым разнообразным изо всех растительных соединений является дубильная кислота. Она встречается во всяком высшем растении, но добывается, разумеется, только из тех, которые содержат ее так много, что окупаются издержки по ее получению; по происхождению того или другого растения она получает соответственное название. У нас главнейшим материалом для добывания дубильных веществ служит кора дуба и ивы, особенно Salix саргеа и S. cinerea, а на юге различные виды рода Statice и Rhus, особенно Rhus coriaria. Всего богаче по содержанию дубильного вещества – чернильные орешки, привозимые к нам с юга; они дают с железом в воде черно-синюю жидкость – чернила.
Общий признак кислот состоит в том, что они превращают синюю растительную краску (лакмус) в красную или розовую. Неорганические кислоты играют огромную роль в технологии, органические – в ежедневной жизни. Все наши плоды и ягоды, напр., земляника, смородина, виноград, яблоки и пр. и приготовляемые из них напитки содержат в значительном количестве растительные кислоты, которые вместе с сахаристыми и ароматическими веществами и придают им, известный всякому, приятный освежающий вкус.
Из солей нас интересует особенно хлористый натрий NaCL, т. е. поваренная соль, как необходимая приправа в пище человека и скота.
Далее, некоторые соли имеют огромное значение как удобрительные вещества. Таковы, напр., чилийская селитра или азотнокислый натрий NaNO3, калиева селитра KNO3 и стассфуртские калийные соли: K2SO4 и KCI.
Как дезинфекционные средства играют огромную роль ляпис, белильная известь и медный купорос; последний представляет чуть не единственное универсальное средство от всех низших паразитов наших культурных растений, причем последним он не причиняет вреда, а даже некоторую пользу при умеренном применении. Глауберова соль, сода и квасцы суть медицинские и технические вещества.
Точное определение качества и количества составных частей различных минеральных и органических соединений навело на мысль, нельзя ли искусственно-синтетически создать таковые прямо из химических элементов, независимо от природы и растений.
Во многих случаях это действительно уже удалось промышленной химии, особенно относительно красящих веществ, не только неорганических, но также и органических, хотя создание органических красок считалось раньше монополией растительного царства. Ясно, однако, что если удастся без особых препятствий соединить углерод, водород и кислород в вышеуказанном для сахара отношении, то будет фабриковаться искусственный сахар, и свекловица, которая у нас служит для производства сахара, потеряет свое экономическое значение.
V. Почва и естественная растительность
Хорошая, неистощенная, естественноплодородная почва чрезвычайно способствует всем садовым культурам; поэтому только в крайних случаях довольствуются почвой бедной и истощенной, так как улучшение, составляющее необходимое условие для успешной культуры, в последнем случае обходится довольно дорого и может даже повести к прямым убыткам. Что данная естественная почва плодородна, лучше всего обнаруживается покрывающею ее естественною растительностью и состоянием ее. Лиственные древесные породы, кормовые травы, злаки и даже некоторые сорные растения своим присутствием и степенью развития часто прямо указывают на качества почвы. Кто ближе знаком с местною флорой, тот может до некоторой степени верно судить о физических свойствах и о составных частях почвы, которые выражаются в произрастании некоторых особенных видов растений на песчаной, глинистой, известковой или перегнойной почвах.
Так, например, из древесных растений дуб, яблоня, ясень и вяз указывают на тяжелую почву; сосна, клен, орешник, ракитник и вереск – на легкую; липа, рябина, жостер, бузина и малина – на черноземную, а ежевика – на известковую почвы. Ольха, ива, калина и крушина обозначают влажные места; Ledum, Andromeda, Myrica – болотные и торфяные места. Число травянистых растений, которые с большим или меньшим основанием приняты за почвенные указатели, бесконечно; мы упомянем только о немногих из них. Глинистой почве свойственны: мятлик (Poa. pratensis), ежа (Dactylis glomerata), чертополох (Cirsium arvense) и молочник полевой (Sonchus arvensis). Легкой песчаной почве – пырей, овсяница овечья (Festuca ovina), Aira flexuosa, Phleum Bohmeri и Medicago lupulina. Перегною – крапива, пырей, лопушник и молочник огородный (Sonchus oleraceus), известковой – копытник (Tussilago), Aster Amellus; гипсовой – различные виды Gypsophila, из коих у нас чаще встречается только однолетний G. muralis, на известковом мусоре и прочих бесплодных сухих местах. Торфяной – Spiraea ulmaria, осока, тростник и пушица разных видов. Влажной почве свойственны: Aira caespitosa, Phalaris arundinacea, Agrostis stolonifera, Alopecurus geniculatus, щавель, хвощ, незабудка, мокрица, различные дикие гречихи и проч., которые отчасти уже составляют переход к водяным растениям.
Приблизительно верная оценка почвы также может быть произведена прямым исследованием толщины и свойств верхнего пласта; для этой цели вырывают яму около одного арш. (71 см) или более глубины и прямо на глаз судят, по поднятой почве о ее свойствах; точно так же на отвесных стенах ямы может быть измерена толщина почвенного и подпочвенного слоев. Особенную плодородность почвы прежде исключительно приписывали содержащемуся в ней перегною, но впоследствии пришли к заключению, что растения питаться органическими веществами не могут, даже вполне развиваются при их отсутствии, тогда как при недостатке некоторых минеральных веществ жизнь растения становится невозможной. Следовательно, для поддержания этой жизни, т. е. для питания растения, необходимы известные минеральные вещества, а именно: кали, известь, магнезия, окись железа, фосфорная кислота, серная и азотная кислота (или аммиак); из воздуха же растения принимают угольную кислоту, углерод которой входит в состав органической части растения.
