Дело в химии. Как все устроено? - [11]

Шрифт
Интервал

Ко всему вышесказанному надо добавить и другой фундаментальный фактор – избыток определенных элементов может быть не менее вреден, чем их отсутствие. Порой даже более. Возьмем в качестве примера всем известный натрий. Те, кто увлекался историей Древнего Рима, могут вспомнить знаменитый эпизод. Римляне после завоевания Карфагена посыпали все поля карфагенян солью, чтобы сделать их бесплодными. А верующие вспомнят, как пророк Иеремия обратился к людям, слишком привязанным к материальным ценностям: «Он будет как вереск в пустыне и не увидит, когда придет доброе, и поселится в местах знойных в степи, на земле бесплодной (в земле солончаков), необитаемой» (Иеремия 17, 5–8).

С исторической точки зрения возможно, что разбрасывание соли (хлористого натрия) было, скорее, символическим жестом, учитывая то, что для порчи полей потребовалось бы столь огромное количество соли, что не ясно, как ее можно было бы доставить.

Это должно позволить понять, как на самом деле сложно соблюсти баланс минеральных солей, чтобы оптимизировать урожай.

Урожайность почвы зависит не только от питательных веществ, но и от множества других факторов, таких как ее органический состав, обилие микроорганизмов, физической «структуры». По этой причине термин «удобрение» относится не только к веществам, используемым для обогащения почвы питательными веществами, но и к составам, которые изменяют ее pH или физические свойства. Здесь мы сосредоточимся на питательных удобрениях[6].

В древние времена первые поселенцы селились там, где почвы были плодородными от природы, поскольку рядом протекали реки. Подумаем, к примеру, чем был Нил для древних египтян. Египтяне даже называли свою страну Кемет, Черная земля, имея в виду слои ила, которые оставлял Нил после сезонных разливов. Они понимали, что ил – черная земля, богатая минеральными солями, которую Нил разносил своим течением, – был для них благословением. Египтяне создали систему каналов, чтобы во время половодья вода распределялась как можно равномернее, а потом, спадая, не уносила плодородный слой, который бы в то же время не пересыхал на африканском солнце.

Уже самые ранние цивилизации заметили, что постоянное использование одного и того же поля для посевов – не самая удачная идея, что почвам необходим «отдых», чтобы восстановить плодородие. Зарастание дикой травой позволяло почве подпитаться органическими веществами, привлечь животных, удобрявших ее своим пометом, богатым органикой, микроорганизмами и минеральными солями.

Наиболее распространенной была двупольная система севооборота, в которой поля засевались по очереди через год – одно засаживалось, а второе отдыхало. Но уже в Средние века люди поняли, что эта система не идеальна, ее использование не позволяло повысить урожайность кардинально. Начало применяться трехполье, оно было намного эффективнее: первое поле засевалось зимой озимыми культурами – пшеницей или рожью, летом – яровыми – ячменем или овсом; второе поле – бобовыми (чечевица, горох), а третье поле оставалось под паром. Этот подход был гораздо эффективнее двуполья, по двум причинам: во-первых, ежегодно засеивались две трети полей, а не половина, как при двупольном севообороте. А во-вторых, что очень важно, использовалось удивительное свойство бобовых: в сельском хозяйстве они помогают насытить почву, истощенную зерновыми, азотом.

В корнях бобовых живет на самом деле бактерия, Rhizobium leguminosarum, умеющая связывать азот из атмосферы, – она превращает газообразный азот в усваиваемую растениями форму – ион нитрата (NO>3 >—) или ион аммония (NH>4 >+). Азот – один из самых важных питательных элементов для растений, поскольку он входит в состав хлорофилла и растительного белка и вовлечен практически во все фазы жизни растения: рост, созревание, производство листвы. Хотя газообразный азот служит основным компонентом атмосферы – до 78 % воздуха, которым мы дышим, состоит из молекулярного азота, – растения не способны поглощать его непосредственно и сразу использовать. Для них единственной возможностью получить его – является всасывание из почвы, корнями, ионов аммония или нитрата. Вспомните, как мы уже говорили в предыдущей главке, что химические свойства чистых элементов могут сильно отличаться от свойств их соединений? Ну вот, тому яркий пример.

Абсолютно бесцветная, лишенная запаха и вкуса молекула азота очень стабильна, и ее очень трудно заставить вступить в реакцию с другими веществами. Химики на своем профессиональном языке говорят, что молекула азота инертна. Представьте, что, когда мы, химики, работаем с очень опасными веществами, которые при контакте с кислородом или водяным паром в атмосфере могут взорваться или воспламениться, мы используем азот, чтобы работать в инертной атмосфере, – для этого из лаборатории выкачивают воздух и заполняют ее азотом.

А вот аммиак (NH>3) и азотная кислота (HNO>3), наоборот, – вещества, вступающие в реакцию при первой же возможности. На самом деле эти молекулы даже слишком активны: я надеюсь, что и без этой книги вы сможете себе представить, что будет, если полить цветочки азотной кислотой.


Рекомендуем почитать
На траверзе — Дакар

Послевоенные годы знаменуются решительным наступлением нашего морского рыболовства на открытые, ранее не охваченные промыслом районы Мирового океана. Одним из таких районов стала тропическая Атлантика, прилегающая к берегам Северо-западной Африки, где советские рыбаки в 1958 году впервые подняли свои вымпелы и с успехом приступили к новому для них промыслу замечательной деликатесной рыбы сардины. Но это было не простым делом и потребовало не только напряженного труда рыбаков, но и больших исследований ученых-специалистов.


Историческое образование, наука и историки сибирской периферии в годы сталинизма

Настоящая монография посвящена изучению системы исторического образования и исторической науки в рамках сибирского научно-образовательного комплекса второй половины 1920-х – первой половины 1950-х гг. Период сталинизма в истории нашей страны характеризуется определенной дихотомией. С одной стороны, это время диктатуры коммунистической партии во всех сферах жизни советского общества, политических репрессий и идеологических кампаний. С другой стороны, именно в эти годы были заложены базовые институциональные основы развития исторического образования, исторической науки, принципов взаимоотношения исторического сообщества с государством, которые определили это развитие на десятилетия вперед, в том числе сохранившись во многих чертах и до сегодняшнего времени.


Интеллигенция в поисках идентичности. Достоевский – Толстой

Монография посвящена проблеме самоидентификации русской интеллигенции, рассмотренной в историко-философском и историко-культурном срезах. Логически текст состоит из двух частей. В первой рассмотрено становление интеллигенции, начиная с XVIII века и по сегодняшний день, дана проблематизация важнейших тем и идей; вторая раскрывает своеобразную интеллектуальную, духовную, жизненную оппозицию Ф. М. Достоевского и Л. Н. Толстого по отношению к истории, статусу и судьбе русской интеллигенции. Оба писателя, будучи людьми диаметрально противоположных мировоззренческих взглядов, оказались “versus” интеллигентских приемов мышления, идеологии, базовых ценностей и моделей поведения.


Князь Евгений Николаевич Трубецкой – философ, богослов, христианин

Монография протоиерея Георгия Митрофанова, известного историка, доктора богословия, кандидата философских наук, заведующего кафедрой церковной истории Санкт-Петербургской духовной академии, написана на основе кандидатской диссертации автора «Творчество Е. Н. Трубецкого как опыт философского обоснования религиозного мировоззрения» (2008) и посвящена творчеству в области религиозной философии выдающегося отечественного мыслителя князя Евгения Николаевича Трубецкого (1863-1920). В монографии показано, что Е.


Технологии против Человека. Как мы будем жить, любить и думать в следующие 50 лет?

Эксперты пророчат, что следующие 50 лет будут определяться взаимоотношениями людей и технологий. Грядущие изобретения, несомненно, изменят нашу жизнь, вопрос состоит в том, до какой степени? Чего мы ждем от новых технологий и что хотим получить с их помощью? Как они изменят сферу медиа, экономику, здравоохранение, образование и нашу повседневную жизнь в целом? Ричард Уотсон призывает задуматься о современном обществе и представить, какой мир мы хотим создать в будущем. Он доступно и интересно исследует возможное влияние технологий на все сферы нашей жизни.


Лес. Как устроена лесная экосистема

Что такое, в сущности, лес, откуда у людей с ним такая тесная связь? Для человека это не просто источник сырья или зеленый фитнес-центр – лес может стать местом духовных исканий, служить исцелению и просвещению. Биолог, эколог и журналист Адриане Лохнер рассматривает лес с культурно-исторической и с научной точек зрения. Вы узнаете, как устроена лесная экосистема, познакомитесь с различными типами леса, характеризующимися по составу видов деревьев и по условиям окружающей среды, а также с видами лесопользования и с некоторыми аспектами охраны лесов. «Когда видишь зеленые вершины холмов, которые волнами катятся до горизонта, вдруг охватывает оптимизм.


Вся правда о гормонах и не только

Как часто мы слышим в своей жизни – это все гормоны, это они виноваты! А так ли это на самом деле? Какую роль оказывают гормоны на нашу внешность, поведение, настроение да и собственно на всю работу нашего тела? Работа эндокринной системы всего организма и гормонов в частности – сложный процесс, до конца так и не изученный медиками. Но тем не менее за последние несколько лет наука узнала о гормонах и их действии довольно много информации, которая существенно может изменить нашу с вами жизнь. В книге дана подробная и доступная классификация видов гормонов, описано их воздействие на работу нашего тела.


Не навреди сам себе, или Правила успешной здоровой жизни

Мы часто необоснованно считаем, что успешность жизни, здоровье тела и духа возможны исключительно путем неимоверных усилий и доступны лишь избранным. Но жизнь намного проще, чем вам кажется, а простота и тривиальность ответов не всегда означает их неверность! В своей книге Павел Евдокименко говорит о том, что наше везение, счастье и благополучие фактически зависят от работы нашего организма, нашего мироощущения и способности позитивно воспринимать реальность. И доказывает это, приводя реальные обоснованные доводы! Принцип пуповины продолжает действовать и во взрослой жизни – главное, научиться его осознавать. Применяйте научный подход к ненаучным понятиям!


Вечный sapiens

Александр Никонов – известный популяризатор науки, журналист, публицист, писатель. Автор множества бестселлеров. Мы с вами не успеем, а вот наши дети и внуки, как полагают некоторые ученые и футурологи, станут первым поколением бессмертных людей. Ведь на самом деле средний возраст человека – 150 лет! Не верите? Посмотрите сами! Вы узнаете: чего не хватает нашему телу, чтобы быть бессмертным и почему люди стареют; как уже сейчас можно замедлить старение; поможет ли заморозка тела; отделимо ли сознание от тела. В течение многих лет Александр Никонов общался с удивительными людьми, которые отвечают на главные вопросы бытия, ищут пути к вечной жизни, и теперь смело заявляет: тело, личность и сознание неотделимы друг от друга, а бессмертие не за горами.


Парадокс упражнений

Если упражнения полезны, почему большинство их избегает? Если мы рождены бегать и ходить, почему мы стараемся как можно меньше двигаться? Действительно ли сидячий образ жизни — это новое курение? Убивает ли бег колени и что полезнее — кардио- или силовые тренировки? Дэниел Либерман, профессор эволюционной биологии из Гарварда и один из самых известных исследователей эволюции физической активности человека, рассказывает, как мы эволюционировали, бегая, гуляя, копая и делая другие — нередко вынужденные — «упражнения», а не занимаясь настоящими тренировками ради здоровья. Это увлекательная книга, после прочтения которой вы не только по-другому посмотрите на упражнения (а также на сон, бег, силовые тренировки, игры, драки, прогулки и даже танцы), но и поймете, что для борьбы с ожирением и диабетом недостаточно просто заниматься спортом.