Разложение орга­нических веществ

В настоящей главе я, не входя в ближайшее рассмотрение причин разложения органических веществ, ограничусь рас­смотрением того, каким образом изменяется быстрота разло­жения органических веществ под влиянием температуры и влажности. Кроме того, ниже рассмотрены будут случаи разложения растительных остатков в смеси с минеральными веществами, находящимися в большом количестве в почвах. Рассмотрение это относится пока только к разложению орга­нических веществ при возможно полном доступе воздуха; относительно такого разложения давно уже установилось мнение, что угольная кислота, вода и аммиак, кроме состав­ных частей золы, суть единственные окончательные его про­дукты; до последнего времени, однако, это мнение можно было считать только вероятной гипотезой, основанной на неко­торых косвенных соображениях, но не подтвержденной пря­мыми опытами; только недавно исследованиями Гоппе-Зейлера справедливость этого мнения доказана, а следовательно, доказана также справедливость и того положения, что выде­ление угольной кислоты из разлагающегося органического веще­ства можно принять мерою быстроты разложения, если только разложение происходит при доступе воздуха. Почти все приведенные ниже исследования и заключения основаны на этом положении.

Несмотря на большое значение процессов разложения органических веществ, мы до последнего времени не имели исследований, на основании которых можно было бы судить о быстроте этих процессов при разных условиях. Даже и теперь исследований по этому предмету имеется весьма немного; кроме того, большинство опытов, которыми можно пользо­ваться для выяснения быстроты процессов разложения орга­нических веществ почвы, произведены для других целей, именно для определения количества угольной кислоты в поч­венном воздухе, и допускают только косвенные заключения по занимающему нас вопросу; заключения из таких опытов могут быть только приблизительно точны.

Главными условиями, определяющими скорость разложе­ния органических веществ, надо считать температуру, влаж­ность и доступ воздуха. Если взять определенную почву, то внутри ее, в среднем выводе за большие промежутки вре­мени, находится одинаковое количество воздуха с определен­ным содержанием кислорода, если только почва не разрых­ляется временами; на поверхности почвы разложение проис­ходит всегда при полном доступе воздуха. Поэтому для одной и той же почвы приходится, при исследованиях над разложе­нием органических веществ, принимать в расчет только тем­пературу и влажность. В разных почвах быстрота разложения обусловливается также и разницей в количестве содержаще­гося в почвенном воздухе кислорода.

Первые исследования над содержанием угольной кислоты в почвенном воздухе в зависимости от влажности и темпера­туры почвы произведены были Меллером. Взявши листья граба и хвою ели, Меллер высушил их на солнце и, отвесивши по 5 г, смешал их с 300 г кварцевого песку; кроме того, взято было 300 г высушенной компостной (следовательно, богатой органическими веществами) земли. Каждая из трех смесей помещена в особый сосуд, чтобы устра­нить совершенно свободный доступ воздуха к смесям. Через некоторое время воздух, заключавшийся между частицами «меси, вытеснен был атмосферным воздухом. Вытесненный воздух содержал следующие количества угольной кислоты в 1000 объемов:

Из таблицы видно, что высушенные на солнце органические вещества при обыкновенной температуре не выделяют уголь­ной кислоты; присутствие ее в первые дни нельзя объяснить ничем иным, как тем только, что атмосферный воздух не сразу мог вытеснить угольную кислоту, содержав­шуюся в смесях раньше и прилипшую к поверхности частиц смесей.Прибавивши к каждой смеси 50 куб. см воды (вследствие чего содержание воды в смесях увеличилось на 14% с неболь­шим), Меллер нашел в воздухе, вытесняемом из смесей, сле­дующие количества угольной кислоты в 1000 объемов: Из представленных цифр видно, что во влажных смесях тотчас же началось разложение органических веществ, в пер­вые дни постоянно возраставшее.Желая с большею подробностью проследить влияние влаж­ности на разложение органических веществ почвы, Меллер произвел еще следующий опыт: высушивши на воздухе бога­тую перегноем землю, он определил несколько раз содержание угольной кислоты в воздухе, заключавшемся между ее части­цами; содержание это было довольно постоянно — от 19 до 22 объемов в 1000 объемов воздуха.8 Насытивши такую землю водою, Меллер находил после этого в 1000 объемов вытесненного из нее воздуха следующие количества угольной кислоты: Т. е. вполне насыщенная водою земля выделяла столько же угольной кислоты, как и земля сухая. Наибольшее отделение угольной кислоты из почвы происходит, следовательно, при среднем содержании влажности в почве.