О Кремнии

Кремниевые удобрения - это хорошо забытое старое.

Предыстория кремниевых удобрений.

Кремниевые удобрения можно отнести к самым первым комплексным минеральным удобрениям. Ведь та-же зола растений по своему химическому составу и воздействию может быть классифицирована именно как комплексное кремнийсодержащее удобрение.

Первые земледельцы, вырубая лес для сельскохозяйственных угодий, сжигали растения и получавшуюся золу смешивали с почвой. В древнеримской империи золу растений использовали для повышения плодородия истощенных почв. Интересно, что в древнеримской империи знали о способности золы (кремния) восстанавливать плодородие почв.

Широко использовали золу и в Китае, где более двух тысяч лет назад начали вносить в почву рисовую солому, в составе которой от 4 до 20% приходится на SiO2. Технология, разработанная древними китайскими учеными, была закреплена специальным указом императора, обязывающим крестьян вносить часть рисовой соломы в почву.

Несмотря на такой длительный опыт, в настоящее время в сельском хозяйстве золу растений почти не используют.

В целом сельскохозяйственная наука того времени опиралась в основном на опыт предыдущих поколений земледельцев.
В это время активно использовались кремниевые соединения в медицине – экстракты из кремнийсодержащих трав (хвощей, бамбука, крапивы), минералы (диатомиты, цеолиты).

В целом познания о кремнии не отставали и не опережали познания о других элементах.

В 1813 году Г. Дэви, выдающийся ученый-химик и натуралист, выдвинул гипотезу о том, что кремнезем позволяет растениям создавать защиту от насекомых – вредителей.
Он установил, что кремний концентрируется в эпидермальных тканях растений и создает защитный барьер.

Это была первая работа о роли кремния в физиологии растений.

В начале 19 века началась одна из первых научных гонок по определению возможности повышения эффективности сельского хозяйства. Фаворитами в этой гонке были Франция и Великобритания. Активно вели исследования в Германских королевствах, Швеции, России. Итогом этих исследований стал вышедший в 1840 году первый труд по агрохимии Юстиуса Либиха, в котором ученый выдвинул гипотезу о минеральном питании растений.
В этой классической работе кремний был причислен к основным ЧЕТЫРЕМ питательным элементам. Это были АЗОТ, ФОСФОР, КАЛИЙ И КРЕМНИЙ.

 

Немецкий исследователь провел ряд тепличных экспериментов, где доказал важность улучшения кремниевого питания сельскохозяйственных растений для получения высоких урожаев. В своей книге Ю. Либих представил большой обзор свойств подвижных кремниевых соединений.

 

Начало биогеохимических исследований активных форм кремния положили работы шведского ученого Яна Берцелиуса, который в 1848 году впервые выделил сам элемент кремний (до этого считали элементом кремнезем, то есть соединение кремния и кислорода).
Во второй половине XIX века были начаты исследования, посвященные химии растворимых кремниевых соединений, проводимые Д.И. Менделеевым (1870).

 

Великий русский химик предложил Российскому Сельскохозяйственному ученому комитету начать опыты с аморфным кремнеземом, как активной формой кремния, для улучшения питания растений.

Почему работы и знания о кремнии были потеряны или забыты?

В 60-70-х годах 19 века случились события, отрицательно повлиявшие на дальнейшую историю кремния и кремниевых удобрений.

Произошел конфликт между К.А. Тимирязевым и Ю. Либихом, который, в частности, привел к игнорированию кремния как важного питательного элемента.
!!!
N.B. Именно это противостояние, а также разгоревшиеся противоречия между Д.И. Менделеевым и К.А. Тимирязевым сыграли важную негативную роль в изучении кремния такими науками как биология, почвоведение, агрохимия, физиология растений.
Большой авторитет К.А.Тимирязева, который относился к данному элементу весьма предвзято, а также изменение интересов Д.И. Менделеева (начало исследований процессов выплавки металлов) не позволили широко развиваться исследованиям по изучению кремния в России, а затем и в СССР.
Первые полевые исследования по изучению кремниевых удобрений начались на Ротамстедской станции в Англии в 1856 году. Это была полностью частная научная станция, построенная профессором Д.Б. Лов на гонорар, полученный от патента на производство суперфосфата.

 

Затем в начале 20 века станция обанкротилась, и королевская чета взяла над станцией, как научном достоянии Великобритании, шефство. Однако во время Первой мировой войны расходы на станцию стали обременительными для королевской казны и ряд химических компаний вызвались спонсировать Ротамстед в обмен на проведение там исследований. Именно после окончания Первой мировой войны встал вопрос об утилизации миллионов тонн отравляющих веществ. Было предложено использовать модифицированные отравляющие вещества в качестве пестицидов.

 

В результате исследований, проведенных на Ротамстедской станции, было найдено, что действительно можно изготавливать пестициды, используя пришедшие в негодность отравляющие вещества. Но вместе с тем было установлено, что внесение кремниевых удобрений способствует повышению естественной защиты растений от биотических и абиотических стрессов.

 

Начиная с середины 20-х годов число публикаций, посвященных кремнию, в агрохимических журналах резко упало.
Исключением являлась только Япония. В Японии изучение кремния как элемента, защищающего растения от грибковых заболеваний, широко проводили, начиная с 1927 года, в результате в 1955 году было принято государственное постановление, обязующее вносить кремниевые удобрения под культуру риса (Ma, Takahachi, 2002).    *

 

RussianEnglishUzbekKazakhArabicFrenchGermanSpanishCroatianSerbian

ЗАО "Kvieta"

ЛИТВА, ЛАТВИЯ, ЭСТОНИЯ, ПОЛЬША​
+3 (706) 865 76 44
salyklasdarius@gmail.com​