История биологии с древнейших времен до начала XX века

В 1840 г. в Британской ассоциации выступил уже известный тогда немецкий химик Ю. Либих с докладом о состоянии органической химии. Его доклад включал основные положения книги «Органическая химия в ее приложении к земледелию и физиологии», вышедшей в том же году (при жизни Либиха она издавалась семь раз, не считая переводов). Написанная популярно, блестящим языком, наполненная острой и смелой полемикой, книга привлекла всеобщее внимание к проблеме питания растений и произвела огромное впечатление в научном мире и среди земледельцев. Тонкий сарказм, с которым Либих высмеивал сторонников гумусовой теории, сделал то, чего не могла сделать логика экспериментов Соссюра и Буссенго. Однако Либих отрицал значение гумуса не полностью, он оставлял за ним роль источника почвенной углекислоты, которая, ускоряя процесс выветривания силикатов, якобы подготавливает растениям неорганическое питание.

Справедливо подчеркивая большое значение для жизни растений минеральных удобрений и отвергая какую бы то ни было возможность усвоения корнями готовых органических веществ, Либих, однако, недооценивал значение азота. Он считал, что пищу растений составляют только неорганические соединения почвы и воздуха. Воздух поставляет растению углерод в составе углекислого газа, азот поступает из аммиака, водород и кислород — из воды, а остальные элементы — калий, кальций, сера и фосфор — из почвы; и если запасы углерода и водорода неисчерпаемы, то почва нуждается в пополнении минеральных веществ по мере их потребления.

Юстус Либих. 1803–1873.

Особенно упорно и красноречиво Либих настаивал на необходимости возврата в почву минеральных веществ, считая это основным законом агрохимии («закон возврата»). Он полагал, что в почву должны быть в первую очередь возвращены те вещества, запасы которых наиболее истощены. Внесение любых других веществ не дает прироста урожая, пока не будет устранен недостаток соединения, содержащегося в минимальном количестве. Эта рекомендация была названа «законом минимума». На необходимость возврата минеральных веществ прежде указывали Палисси, Шпренгель и другие, но никто не отстаивал своих взглядов с такой убедительностью, последовательностью и страстностью, как Либих.

По мнению Либиха, наибольшее внимание следует уделять фосфорным удобрениям, которые потребляются растением для образования семян. После уборки урожая почва теряет значительное количество фосфатов, и оно не восстанавливается при внесении навоза. Поэтому Либих рекомендовал пользоваться, особенно в зерновых хозяйствах, фосфатными удобрениями, например, в форме молотых костей скота. Предложение Либиха явилось толчком к развитию суперфосфатной промышленности на базе ископаемых фосфоритов.

Либих разработал способ заводского получения смеси удобрений, которая, по его мнению, должна была содержать все необходимые для растений вещества. Для того чтобы легкорастворимые калиевые соли не вымывались из почвы дождем, он включил в эту смесь труднорастворимый сплав углекислого калия с углекислым кальцием. По этой причине, а также из-за того, что он не учитывал, в какой форме необходим водород, патентованное Либихом удобрение оказалось неэффективным. В связи с этим его учение о минеральных удобрениях было поставлено под сомнение. Физиологи растений, в частности Буссенго, указали Либиху на ряд его ошибок, связанных с недооценкой роли органического азота. Между ними разгорелся спор.