KHÁM PHÁ KHOA HỌC QUAN TRỌNG NHẤT
Luật tối thiểu. Lịch sử và bản chất của khám phá khoa học Cẩm nang / Những khám phá khoa học quan trọng nhất Tất cả động vật, cũng như con người, ăn thức ăn có nguồn gốc thực vật hoặc động vật. Vì vậy, câu hỏi cây lấy dinh dưỡng từ đâu là một trong những câu hỏi có tầm quan trọng lớn nhất. Z. Shpausus viết: “Các nhà nghiên cứu giỏi nhất đã suy nghĩ về vấn đề này trong một thời gian dài. đồng thời phát hiện ra sự tăng trọng rất lớn. Aristotle tin rằng thực vật hấp thụ từ đất những vật liệu cần thiết cho quá trình xây dựng của chúng ở dạng cuối cùng, do đó không cần bất kỳ sự biến đổi nào của những vật chất này bên trong cơ thể của chúng. Năm 1600, Van Helmont, bằng kinh nghiệm của mình, đã có thể chứng minh sự không đúng của những giả thiết này. nhánh cây tự biểu hiện như một cây liễu: nó bén rễ và trong 200 năm tiếp theo đã phát triển thành một cây tốt nặng 5 pound. Van Helmont thực tế là trái đất chỉ mất 164 gram so với trọng lượng ban đầu. Vì vậy, trái đất hoàn toàn không thể được công nhận là nguồn dinh dưỡng duy nhất cho cái cây đang phát triển, vì trong trường hợp này, trọng lượng 60 pound tăng lên từ cành dương liễu sẽ phải tương ứng với sự mất đi tương đương trọng lượng của trái đất. Ingenhaus và de Saussure, vào cuối thế kỷ XNUMX, là những nhà khoa học đầu tiên phát triển lý thuyết hiện đại về dinh dưỡng thực vật, theo đó thực vật hấp thụ carbon dioxide từ không khí, dẫn đến tăng trọng lượng chất khô của thực vật. so với dự kiến dựa trên số lượng carbon dioxide thực sự mà chúng hấp thụ. Do đó, chúng ta phải giả định rằng chất hữu cơ mới được hình thành từ carbon dioxide và nước. Vào thời điểm đó, các nhà khoa học này đã tin rằng sự hiện diện của một số loại muối trong đất cũng là cần thiết. Tuy nhiên, những kết luận này có thể kịp thời và đúng đắn ở nhiều khía cạnh, tuy nhiên chúng đã bị lãng quên vào đầu thế kỷ XNUMX và được thay thế bằng lý thuyết mùn, chủ yếu quay lại với Thayer, người bảo vệ nhiệt tình nhất của nó. Quan điểm của Thayer, người sáng lập học thuyết luân canh cây trồng, là độ phì nhiêu của đất chỉ phụ thuộc vào chất mùn. Đó là nguồn duy nhất cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng. Đất mùn - đất đen lỏng lẻo - chứa nhiều carbon - thành phần chính của tất cả các loại thực vật. Theo những người bảo vệ lý thuyết mùn, nó chứa tất cả các chất cần thiết cho đời sống thực vật ở dạng đã chuẩn bị sẵn. Theo quan điểm của họ, muối không đặc biệt quan trọng, vì vậy không nên nghĩ nhiều đến nguồn gốc và ý nghĩa của chúng. Đất mùn và nước là nguồn dinh dưỡng của cây trồng. Lời dạy này rõ ràng và thuyết phục đến nỗi trong một thời gian dài không ai còn nghi ngờ gì về giá trị của nó. Một trong những người vẫn nghi ngờ ông là giáo sư hóa học trẻ tuổi Justus Liebig (1803-1873). Dựa trên những dữ kiện thu thập được trước đó và đồng thời dựa trên kết quả công việc của mình, Liebig đã khởi xướng một kỷ nguyên mới trong nông nghiệp. Trong cuốn sách "Nông nghiệp hóa học", xuất bản năm 1840, Liebig trước hết đã điều tra những bộ phận cấu thành nào mà thực vật xây dựng nên cơ thể sinh vật và lấy những chất này từ đâu. “Dựa trên nhiều phân tích,” Z. Shpausus viết, “ông đã có thể xác định rằng mỗi cây chứa XNUMX nguyên tố đều quan trọng nhất đối với sự phát triển bình thường của nó. Đó là những nguyên tố sau: cacbon, hydro, oxy, nitơ, canxi, kali, phốt pho, lưu huỳnh, magiê và sắt. Chúng ta hãy nói thêm rằng hiện nay một số nguyên tố đã được biết đến chỉ có trong thực vật ở dạng vết, tuy nhiên, vẫn đóng một vai trò quan trọng trong hoạt động sống của chúng. , tất cả những chất này đều chứa trong thực vật, không phải ở dạng mà chúng được gọi là nguyên tố hóa học, mà chúng là thành phần cấu tạo của các hợp chất mà từ đó thực vật được tạo ra. Thực vật lấy những chất này ở đâu? Chúng ta đã thấy rằng carbon mà lá cây hấp thụ dưới dạng carbon dioxide đến từ khí quyển, trong khi nước cung cấp hydro và oxy cho cây. Nhưng còn nitơ, một phần không thể thiếu của các protein cần thiết cho sự sống thì sao? Đúng, nitơ chứa trong khí quyển với số lượng rất lớn, bởi vì nó chiếm tới 78% nguyên tố này, nhưng chỉ một số loài thực vật có thể hấp thụ và sử dụng nitơ từ không khí. Những thực vật như vậy bao gồm cái gọi là thực vật họ đậu, bao gồm đậu, đậu Hà Lan và lupin. Thật dễ dàng để đảm bảo rằng các nốt sần ẩn chứa vi khuẩn bên trong có thể được tìm thấy trong rễ của chúng. Vi khuẩn Nodule có khả năng chuyển đổi nitơ từ không khí thành các hợp chất nitơ hữu cơ, sau đó có thể được hấp thụ bởi các cây tương ứng. Thực vật tạo điều kiện cho vi khuẩn sống, và nhờ đó chúng chuẩn bị nitơ sẵn có để đồng hóa cho vật chủ của chúng. Quá trình hỗ trợ lẫn nhau này được gọi là quá trình cộng sinh trong sinh học. Tuy nhiên, quá trình này chỉ là một ngoại lệ. Đại đa số thực vật phải hút các hợp chất nitơ trực tiếp từ đất, vì chúng không thể hấp thụ trực tiếp nitơ từ không khí. Liebig cho rằng amoniac dạng khí, được hình thành trong quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ và do đó luôn tồn tại với một lượng không đáng kể trong khí quyển, là khá đủ để đáp ứng nhu cầu nitơ của thực vật. Amoniac hòa tan trong hạt mưa, phản ứng với carbon dioxide để tạo thành amoni cacbonat, và ở dạng muối được đặt tên đi vào đất, từ đó rễ cây có thể hấp thụ. Sáu nguyên tố còn lại được tìm thấy dưới dạng muối trong đất. Được hòa tan trong nước, chúng có thể xâm nhập vào thực vật qua rễ của chúng. Đúng, chúng hiện diện trong đất với số lượng hạn chế, nhưng động vật và thực vật, khi phần còn lại của chúng phân hủy, trả lại cho đất những muối mà chúng nhận được từ nó trong quá trình sinh trưởng. Sau đó, muối lại có thể đóng vai trò là chất dinh dưỡng cho cây trồng. Đây là sự kết thúc của chu trình liên kết giữa bản chất sống và chết. Thực vật lấy các chất vô cơ từ đất và từ không khí và xây dựng hệ sinh vật riêng từ chúng, bao gồm các hợp chất hữu cơ. Chất thực vật này là thức ăn của động vật và con người, trong chất tiết sinh lý, và sau khi chết dưới dạng xác của những sinh vật này, nó đi vào đất và biến thành nguyên liệu ban đầu vô cơ. Và trong chu trình này, thực vật đóng vai trò chính, bởi vì chỉ có chúng mới có khả năng sử dụng vật liệu xây dựng vô cơ. Như vậy, mười yếu tố cần thiết cho đời sống thực vật. Sự vắng mặt của một là đủ để cây chết. Độ màu mỡ của đất luôn phụ thuộc vào nguyên tố có trong đất với số lượng tối thiểu. Đây là quy luật có ý nghĩa hết sức quan trọng đối với thực tiễn nông nghiệp. Liebig gọi luật này là "luật tối thiểu". Tất nhiên chúng ta không được quên rằng cùng với muối dinh dưỡng còn có một số nhân tố khác như chế độ nước của đất, nhiệt độ,... cũng ảnh hưởng đến độ phì nhiêu của đất. Nhưng làm thế nào để giải thích độ phì nhiêu ngày càng giảm của đất canh tác? Liebig giải thích chi tiết. Nếu người nông dân trở lại đất dưới dạng phân chuồng, tất cả các chất dinh dưỡng đã được cây hút hết từ đất, thì hàm lượng muối dinh dưỡng trong đất sẽ được giữ nguyên và độ phì nhiêu của thửa ruộng của anh ta sẽ không giảm. Tuy nhiên, nếu anh ta bán một phần sản phẩm của mình cho thành phố, thì muối dinh dưỡng sẽ mất đi cho địa điểm của anh ta và năm sau chúng sẽ không còn được sử dụng cho các cây mọc trên địa điểm này. Nếu quá trình này được lặp đi lặp lại năm này qua năm khác, sản lượng sẽ phải giảm đi hàng năm. Liebig lập luận: “Nguyên tắc cơ bản của nông nghiệp nên được coi là yêu cầu rằng đất phải được trả lại hoàn toàn cho tất cả những gì đã lấy từ nó. tro hay xương, ít nhiều cũng không còn nữa. Đã đến lúc đất canh tác và mỗi cây trồng sẽ được cung cấp phân bón cần thiết cho nó, phân bón này sẽ được sản xuất tại các nhà máy hóa chất. Những lời này của Liebig đã được biện minh hàng nghìn lần trong thời gian qua, nhưng trong thời đại của ông, chúng liên tục trở thành cái cớ cho những lời chế giễu và ngụy biện. "Tôi sẽ nói với bạn điều này, đồng nghiệp: Tôi một lần nữa tin chắc rằng trước mắt tôi là cuốn sách đáng xấu hổ nhất từng rơi vào tay tôi. Thực tế, bạn có biết nội dung của nó không?" von Mol, một giáo sư tại Đại học Tübingen, đã đánh giá rất khó chịu cuốn sách của Liebig đặt trước mặt ông. "Hóa ra thế giới thực vật không còn nợ dinh dưỡng từ trái đất nữa, không, thực vật ăn không khí, nước và cái gọi là muối dinh dưỡng mà chúng tìm kiếm trong đất! Thật đáng kinh ngạc khi anh ấy vẫn tìm thấy ít nhất một số giải thích về sự cần thiết phải canh tác đất đai. Nhưng có thể, anh ta thậm chí sẽ đi đến kết luận rằng người nông dân hoàn toàn không cần đất và người nông dân sẽ có thể trồng ngũ cốc của mình trong các bình thủy tinh. Hãy nhìn xem, trong tờ báo này anh ta có thể đọc câu trả lời đúng duy nhất cho điều vô nghĩa của mình! Fritz Reuter đã công khai chế nhạo Liebig trong bài luận “My Way of Life”: “Và thời đại này được đánh dấu bằng sự phát triển đáng kể của nông nghiệp. người sẵn sàng không một xu dính túi, làm theo tất cả những lời khuyên có trong cuốn sách này, đồng thời cũng muốn chú tâm vào khoa học, anh ta mua cuốn sách này cho riêng mình và ngồi đọc nó cho đến khi đầu anh ta dần dần bị đánh lừa bởi nội dung của nó. , và khi đạt đến trạng thái như vậy, anh ấy bắt đầu tự hỏi liệu thạch cao có phải là một chất gây kích ứng hay nuôi dưỡng (đối với cỏ ba lá, không phải đối với con người!), bản chất của nó là một chất có mùi. " Nếu không đủ phân bón tự nhiên, cần bón thêm phân khoáng vào đất để bù đắp chi phí tạo muối dinh dưỡng. Vì vậy, Liebig lý luận về việc sản xuất "phân bón bằng sáng chế" của mình. Nhà máy sản xuất carbon, hydro và oxy với số lượng đủ một cách tự nhiên. Liebig cho rằng có thể nói như vậy về nitơ. Magiê, sắt và lưu huỳnh chỉ cần thực vật ở một mức độ nhỏ, và chúng có trong đất với một lượng rất đáng kể. Việc sử dụng phân bón canxi không khó lắm, vì đá vôi được tìm thấy rất phong phú. Tình hình khác với kali và phốt pho. Về vấn đề này, chất dinh dưỡng dự trữ của đất phải được bổ sung bằng các loại muối phân bón. Cả hai yếu tố này cũng có trong "bằng sáng chế phân bón" của Liebig. Một công ty của Anh đã đảm nhận việc sản xuất loại phân bón này trên quy mô lớn. Tuy nhiên, trên các ruộng được bón các loại muối này, năng suất không tăng đáng kể. Phải chăng muối khoáng không ảnh hưởng gì đến sự sinh trưởng của cây, cách dạy của thầy có sai sót không? Đây là những khoảng thời gian khó khăn cho Liebig và những người ủng hộ ông phải chịu đựng. Nhiều năm trôi qua Liebig mới hiểu được nguyên nhân khiến phân bón của mình thất bại. Trong quá trình sản xuất "phân bón bằng sáng chế", ông đã tìm cách chuyển hóa phân kali và phân phốt pho của mình thành dạng hợp chất không tan trong nước. Vì vậy, Liebig muốn tránh việc muối phân bón của ông bị rửa trôi khỏi đất vào các lớp sâu hơn của nó ngay từ trận mưa đầu tiên. Nhưng bằng cách chuyển những muối này thành các hợp chất không tan trong nước, ông chỉ đảm bảo rằng chúng trở nên khó tiêu đối với cây trồng, vì cây chỉ có thể hấp thụ các muối hòa tan. Nhờ đó, tất cả các loại phân bón đã được đưa vào sử dụng một cách vô ích. Sau khi hiểu được lý do dẫn đến kết quả tiêu cực của việc bón phân như vậy, nhà khoa học đã sửa chữa sai lầm. Liebig cũng phải thừa nhận rằng ông đã sai khi cho rằng lượng khí amoniac trong không khí là đủ cho sự phát triển của thực vật. Kali, phốt pho, nitơ và vôi - đây là những gì công thức nên nói bây giờ phụ thuộc vào sự gia tăng độ phì nhiêu của đất. Ngay cả trong cuộc đời của mình, Liebig đã có cơ hội hài lòng khẳng định rằng học thuyết của ông về muối phân bón đã được công nhận rộng rãi. Ngày càng khẳng định niềm tin về sự cần thiết của việc bón phân nhân tạo cho đất canh tác. Không thể phủ nhận các thí nghiệm đã chỉ ra rằng đất canh tác được bón phân mang lại năng suất tốt hơn nhiều. Tác giả: Samin D.K. Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela Những khám phá khoa học quan trọng nhất: Xem các bài viết khác razdela Những khám phá khoa học quan trọng nhất. Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này. Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất: Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
Tin tức thú vị khác: ▪ Loại sạc không dây mới của Microsoft ▪ Các nhà khoa học đã hoàn thiện web ▪ Độ phân giải của màn hình điện thoại thông minh đã đạt đến khả năng của thị giác con người Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới
Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí: ▪ phần của trang web dành cho người mới bắt đầu phát thanh nghiệp dư. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Quy tắc ứng xử trên trường quay. video nghệ thuật ▪ bài viết Thằn lằn có độc không? đáp án chi tiết ▪ bài báo Làm việc trên máy mài. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ bài báo Putty cho Mahogany và Walnut. Công thức nấu ăn đơn giản và lời khuyên
Để lại bình luận của bạn về bài viết này: Tất cả các ngôn ngữ của trang này Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web www.diagram.com.ua |