4. 7. 052 Почвоведение Докучаева
4.7 Биология, ботаника, агрономия
4.7.052 Почвоведение Докучаева
Геолог, географ, минералог, почвовед, профессор Петербургского университета, основатель русской школы почвоведения и географии почв, первой в России кафедры почвоведения и Почвенного музея при Императорском Вольном экономическом обществе, организатор и руководитель экспедиций по комплексному изучению природы, разработчик плана борьбы с засухой в степных районах страны — Василий Васильевич Докучаев (1846—1903) прославил свое имя созданием современного научного почвоведения, учения о географических зонах и научной классификации почв.
Сельское хозяйство начинается с почвы. От почвы в первую очередь зависит урожайность сельскохозяйственных культур. Почва (если говорить по-простому) — это тонюсенький верхний слой земной коры, дающий жизнь растениям, животным и людям.
Почву изучает естественноисторическая наука — почвоведение. Она же занимается исследованием состава почвы, ее свойств, происхождения, развития, географического распространения, рационального использования.
Эта наука обязана своим возникновением русскому геологу — Василию Васильевичу Докучаеву.
Знания о почвах накапливались веками. Научное освоение почв началось в Германии в конце XVIII в. Почти целый век ученые, не затрагивая биологических процессов в почве, изучали частные вопросы питания растений, минералогического, химического и гранулометрического состава почв, их выветривания.
Генетическим почвоведением, движимый благородной целью — поднять народное хозяйство и избавить людей от неурожаев, засух и голода, и занялся в 1870-е гг. Докучаев.
В связи с неурожаями 1873—1875 гг. Вольное экономическое общество (ВЭО), в которое входили виднейшие ученые России — А.В. Советов, Д.И. Менделеев, А.М. Бутлеров, А.А. Иностранцев и др., поручило геологу произвести исследования чернозема, собрать на местах образцы для химического анализа и выполнить разработанную самим Докучаевым программу геолого-географических исследований.
Особое внимание Василий Васильевич уделял изучению чернозема. За два лета (1877, 1878) ученый вместе со своими учениками проехал свыше 10 000 км через всю черноземную полосу Европейской России.
В этих экспедициях сложилась школа докучаевского почвоведения — почвоведы, географы, геологи, ботаники, многие из которых стали позднее родоначальниками собственных научных школ и учеными мировой величины — В.И. Вернадский, Н.М. Сибирцев, Л.С. Берг и др.
Представив ВЭО доклад «Итоги о русском черноземе», ученый подверг критике существовавшие теории происхождения чернозема — морскую, болотную, растительно-наземную, а также практикуемые тогда способы изучения почв, заключавшиеся в применении химических удобрений и в нахождении зависимостей свойств почв от характера почвообразующих горных пород. Тогда же им была опубликована «Картография русских почв».
Рассматривая почвы как самостоятельное природное тело, сформировавшееся под воздействием целого комплекса факторов окружающей природной среды, а также составляя по поручению Департамента земледелия и сельской промышленности почвенную карту России, Докучаев пришел к почвоведению, как самостоятельной науке.
Итогом экспедиций стал фундаментальный труд Докучаева — «Русский чернозем» (1883), ставший докторской диссертацией ученого. В диссертации были детально рассмотрены область распространения, способ происхождения, химический состав чернозема, принципы классификации и методы исследования этой почвы.
«Русский чернозем» прославил ученого на весь мир. За свой труд Докучаев получил от ВЭО особую благодарность, а от АН наук — полную Макарьевскую премию.
Эта работа и последующие статьи почвоведа сформулировали основные законы новой науки и выделили главные факторы почвообразования и их тесную взаимосвязь: климат, почвообразующие (материнские горные) породы, растительный и животный мир, возраст и рельеф местности.
Позднее к ним была добавлена еще и хозяйственная деятельность человека. Самим ученым, а также его коллегами и учениками позднее было развито также географическое направление, изучающее почвы с точки зрения их происхождения и в тесной связи с окружающими условиями (П.А. Костычев), и агрономическое, исследующее вопросы взаимоотношения почвы и растительности и почвенное плодородие (В.Р. Вильямс).
В 1886 году Докучаев дал первую в мире научную классификацию почв и составил первую мировую почвенную карту.
Главным в классификации почв ученый считал ее происхождение (генезис). Докучаев обращал специальное внимание на способы обработки почв и севооборот, на меры по сохранению влаги, на распыление зернистой структуры черноземов и ухудшение водного и воздушного режимов, на эрозию.
Первое научное определение почвы также принадлежит Докучаеву: «Почва — это те дневные или близкие к ним горизонты горных пород (все равно каких), которые были более или менее естественно изменены взаимным влиянием воды, воздуха и различного рода организмов — живых и мертвых, что и сказывается известным образом на составе, структуре и цвете таких образований».
Докучаев — поэт почвы. Вот, например, какими словами он начал свою последнюю в жизни лекцию о главном герое его сочинений — черноземе:
«Я буду беседовать с вами о царе почв, о главном богатстве России, стоящем неизмеримо выше богатств Урала, Кавказа, богатств Сибири, — все это ничто в сравнении с ним; нет тех цифр, какими можно было бы оценить силу и мощь царя почв, нашего русского чернозема. Он был, есть и будет кормильцем России. Есть чернозем и в Венгрии, но там он не тот: это солонцеватый чернозем-«окост», а наш, русский чернозем «сладок». Есть он и в Североамериканских Соединенных Штатах, но там он или того же типа, что и в Венгрии, или же значительно беднее органическими и другими питательными веществами, чем в России.
Он, чернозем, напоминает нам арабскую чистокровную лошадь, загнанную, забитую. Дайте ей отдохнуть, восстановите ее силы, и она опять будет никем не обогнанным скакуном. То же и с черноземом: восстановите его зернистую структуру, и он опять будет давать несравнимые урожаи».
Открытый Докучаевым закон мировой зональности почв («К учению о зонах природы») утверждал, что распространение почв на Земле подчиняется закону природной широтной зональности, и каждой природной зоне соответствует свой «зональный» тип почвы — преобладающий, но не единственный.
Зональное распределение Европейской России ученый затем распространил и на весь земной шар, выделив семь мировых зон: бореальную, северную лесную, лесостепную, степную, сухих степей, аэральную зону пустынь и субтропическую. Это был совершенно новый взгляд на географию, как на науку о зонах-ландшафтах. «Зональность» в неизменном виде вошла в русскую и ряд зарубежных школ физической географии.
Теория почвоведения указывает способы борьбы с т.н. «черными» (пыльными) бурями, наносящими непоправимый ущерб сельскому хозяйству.
Так, например, пыльная буря 1928 г. высотой до 750 м унесла с полей Украины (с площади 1 млн км;) более 15 млн т чернозема, осевших в Прикарпатье, Румынии и Польше. Мощность черноземного слоя тогда уменьшилась на 10-15 см и стала одной из причин голодомора 1932—1933 гг.
По Докучаеву («Наши степи прежде и теперь», 1892) эти способы чрезвычайно просты (хотя и трудоемки) и эффективны — и не только в борьбе с пыльными бурями. Чтобы сохранить черноземы, успешно бороться с засухой, защищать почвы от смыва и т.п. — достаточно создавать лесополосы, регулировать образование оврагов и балок, искусственно орошать, поддерживать определенное соотношение между пашней, лугом и лесом…
Идеи Докучаева оказали влияние на развитие физической географии, лесоведения, мелиорации и др. Почвоведение включено в реестр фундаментальных наук под номером 07.
P.S. Что же сегодня являют собою российские почвы? С каждым годом они становятся все хуже. Статистика неумолима. Из 186 млн га сельхозугодий 60 млн га эродированы, 26 млн га переувлажнены и заболочены, 5 млн га загрязнены радионуклидами, 40 млн га — это солончаки и солонцы, в Калмыкии и других южных районах России идет опустынивание…
Похоже, родина почвоведения скоро останется вовсе без почв, этой «благородной ржавчины Земли» (В.В. Докучаев), а основной вопрос, который всю жизнь решал главный почвовед России — поднятие земледелия — остается открытым.
Источник
Царь почв
« С егодня я буду беседовать с вами… Затрудняюсь назвать предмет нашей беседы — так он хорош. Я буду беседовать с вами о царе почв, о главном основном богатстве России, стоящем неизмеримо выше богатств Урала, Кавказа, богатств Сибири, — все это ничто в сравнении с ним; нет тех цифр, какими можно было бы оценить силу и мощь царя почв, нашего русского чернозема. Он был, есть и будет кормильцем России». Так начинал свою пятую лекцию о почвоведении Василий Докучаев.
«Это была крупная, своеобразная фигура, резко выделявшаяся на фоне бледной русской общественности, и всякий, кто с ним сталкивался, чувствовал влияние и осознавал силу его своеобразной индивидуальности»
Он положительно был влюблен в этого царя, как и в свои изыскания. Великий его ученик Владимир Вернадский писал: «Это была крупная, своеобразная фигура, резко выделявшаяся на фоне бледной русской общественности, и всякий, кто с ним сталкивался, чувствовал влияние и осознавал силу его своеобразной индивидуальности. В истории естествознания в России в течение XIX века немного найдется людей, которые могли быть поставлены наряду с ним по влиянию, которое они оказали на ход научной работы, по глубине и оригинальности их обобщающей мысли». По словам Вернадского, Докучаев не только создал целую школу в России, но и оказал большое влияние за пределами отечества.
Не священником, но естествоиспытателем
Василий Докучаев родился в большой семье священника в селе Милюково Смоленской губернии 17 февраля (1 марта) 1846 года. Отец обучил его грамоте, и Василий много читал — естественно, в основном церковные книги, но любил и книги о путешествиях. В одиннадцать лет его определили в Вяземское духовное училище, затем в Смоленскую духовную семинарию. Там, кстати, Докучаев получил прозвище Башка, поскольку выделялся среди сверстников умом и способностью все схватывать на лету, превосходно учиться. За успехи в учебе он был направлен в Санкт-Петербургскую духовную академию, где должен был обучаться за казенный счет. Можно представить себе разочарование отца, когда Василий объявил, что не хочет учиться в духовной академии и намерен поступить в университет. Считается, что он пошел туда вслед за своим старшим братом Тимофеем, но, скорее всего, вовсе не это было главным мотивом. Не так давно мы писали еще об одном великом ученом России — Иване Павлове, современнике Докучаева . Он тоже должен был стать священником. И тоже бросил семинарию и пошел в университет. Павлов писал о своем решении так: «Под влиянием литературы шестидесятых годов, в особенности Писарева, наши умственные интересы обратились в сторону естествознания…»
Докучаев особо заинтересовался геологией и по окончании курса в 1871 году написал работу о геологии четвертичных отложений на берегах знакомой ему с детства речки Качни, что в Смоленской губернии, знакомой ему с детства. Он подошел к работе со всей тщательностью: сделал более двадцати разрезов вдоль берегов, изучая их «говорящую» структуру. Работа была высоко оценена и рекомендована к обсуждению на заседании Петербургского общества естествоиспытателей, одним из основателей которого был Александр Иностранцев. Докучаева отметили и оставили в университете, правда, в скромной должности консерватора геологического факультета. Общество естествоиспытателей способствовало тому, что его стали привлекать к исследованиям рек, оврагов и болот. Докучаев принимался за работу со свойственным ему энтузиазмом, размахом и кропотливостью. Его живо интересовала громкая в те годы дискуссия об обмелении российских рек, удивлявшая тем, сколько при том ломается копий, когда нужно только подойти к проблеме с научной точки зрения. Он провел немало времени в экспедициях и в изучении огромных, как бы сейчас сказали, массивов всевозможных данных, написал несколько докладов.
Докучаев особо заинтересовался геологией и по окончании курса в 1871 году написал работу о геологии четвертичных отложений на берегах знакомой ему с детства речки Качни, что в Смоленской губернии, знакомой ему с детства
Один из них мог несколько успокоить общественность, поскольку Докучаев опроверг доказательства и прогнозы относительно обмеления российских рек. Он писал, что наши реки спокойно и незаметно появляются на свет, живут и умирают, подчиняясь закономерному развитию. Эти его исследования послужили богатым материалом для написания магистерской работы «Способы образования речных долин Европейской России», которую он защитил в 1878 году.
Василий Васильевич все еще продолжал углубленно изучать геологические проблемы, когда случай обратил его к другой теме, ставшей его настоящей страстью.
Четвертое царство природы
Еще до написания магистерской работы Докучаева призвал на помощь известный статистик Василий Чаславский — составить почвенную карту России и описать русский чернозем. Задача была поставлена Министерством государственных имуществ, не удовлетворенного имеющимися картами. Углубившийся в историю вопроса Докучаев был растерян и поражен тем, что как таковой науки о почвах просто не существует. Он понял, что перед ним практически чистое поле, которое нужно пропахать вдоль и поперек. Геология тоже помогла. Занимаясь ею, он прочитал доклад Петра Кропоткина о последовательных оледенениях Великой русской равнины, что позже помогало ему в обосновании тесной связи почв с историческими преобразованиями горных пород. Эта же работа потрясла Докучаева глубоким аналитическим подходом и обобщениями, которые позже будут свойственны и его собственным трудам.
«Когда я в первый раз приехал в самое сердце черноземной полосы, в Тамбовскую и Саратовскую губернии, когда я в первый раз увидел там взодранные “нови”, — я положительно не мог оторваться от того чрезвычайно приятного, ласкающего глаз, бархатисто-черного цвета, которым были покрыты тамошние почвы»
Итак, Докучаев штудировал все известные изыскания о почвах со времен Царя Гороха до современности. Разумеется, в многочисленных экспедициях он резал почвы, изучая их под лупой. Он хотел понять, каким образом формировались такие непохожие друг на друга, такие разноцветные и разные в физическом и химическом отношении почвы. И как, скажите на милость, мог родиться царь почв — русский чернозем? Докучаев пишет о черноземе, как поэт о любви: «Когда я в первый раз приехал в самое сердце черноземной полосы, в Тамбовскую и Саратовскую губернии, когда я в первый раз увидел там взодранные “нови”, — я положительно не мог оторваться от того чрезвычайно приятного, ласкающего глаз, бархатисто-черного цвета, которым были покрыты тамошние почвы».
В своем замечательном докладе «Русский чернозем» он последовательно разбирает все существующие гипотезы происхождения этой почвы, где-то соглашаясь, где-то критикуя своих многочисленных оппонентов, при этом привлекая подробнейшие описания различных черноземов, сформированные в собственных «экскурсиях». И завершает свой доклад выводом: «Итак, не подлежит никакому сомнению, что наш чернозем образовался из степной растительности и притом как из наземных, так и подземных частей». Но недостаточно, чтобы местность имела подходящий грунт и подходящую растительность. Важен еще и климат, влияющий на соотношение прироста и гниения дикой растительности.
«…Только при соединении этого условия с известным характером растительности, грунта и рельефа местности и могла появиться на свет Божий та благодатная почва, которая составляет коренное, ни с чем не сравнимое богатство России и которая является, еще раз повторяю, результатом удивительно счастливого, весьма сложного комплекса целого ряда физических условий». Впрочем, позже в одной из своих лекций о почвоведении Докучаев шутил, что теория происхождения чернозема до смешного проста. По этому поводу вели борьбу с мельницами, ломали копья, а сам он получил в этой борьбе ученую докторскую степень, тогда как практически все изложил еще Ломоносов. Это все же шутка, поскольку никто до Докучаева с такой обстоятельностью не аргументировал теорию происхождения царя почв.
После защиты докторской Василий Докучаев занял место профессора на кафедре минералогии в Петербургском университете.
Основоположник науки о почвах
В 1882 году его пригласила Нижегородская земская управа для проведения исследований почвы в губернии. Работа должна была занять три года. Докучаев подошел к ней со свойственной ему обстоятельностью. Он привлек молодых сотрудников университета, каждому дал территорию и методику, а также определенную самостоятельность; сам же при этом тоже объезжал и исследовал все почвы губернии. От сотрудников, которых он ласково называл своими солдатами, требовал выверенных отчетов. Затем вся накопленная информация обсуждалась на посиделках. Из этого коллектива, ставшего группой единомышленников, формировалась докучаевская научная школа. Здесь оттачивалась методология, формировались наброски классификации почв. Молодым сподвижникам было чему поучиться. Как писал Владимир Вернадский, «по немногим деталям пейзажа он схватывал и рисовал целое в необычайно блестящей и яркой форме. Каждый, кто имел случай начинать свои наблюдения в поле под его руководством, несомненно, испытывал то же чувство удивления, какое помню и я, когда под его объяснениями мертвый и молчаливый рельеф вдруг оживлялся и давал многочисленные и ясные указания на генезис и на характер геологических процессов, совершающихся в скрытых его глубинах».
По результатам нижегородских исследований было составлено 12 томов. Слухи о докучаевских изысканиях, распространяемые в том числе чиновниками, убеждал самых передовых из них тоже обращаться к великому почвоведу. Его пригласили в Полтавскую губернию с той же целью, и еще 14 томов подробных отчетов и обобщений были составлены под его руководством.
Докучаев настаивал на том, что изучение почв важно не только в теории. Эта теория, эта наука должна лечь в основу понимания, как, собственно, обращаться с почвами. Об этом он говорил, в частности, во время публичных чтений, организованных Полтавским губернским земством. Ученый заранее предупреждал, что его лекции будут носить более общий и глубокий характер. «Ни интенсивное хозяйство, к которому мы неизбежно должны будем перейти в скором времени, ни опытные поля и станции не могут принести пользы до тех пор, пока мы не знаем, с какой почвой мы имеем дело». Сначала наука, потом практика, говорил он.
«Что такое почва?» — спрашивал он крестьян и агрономов. То, на чем сеют и что пашут? Такое определение никак не годится для практики и науки. Почва есть «зеркало, яркое и вполне правдивое отражение, так сказать, непосредственный результат совокупного, весьма тесного, векового взаимодействия между водой, воздухом и землей (материнскою горною породою, иначе подпочвою), с одной стороны, растительными и животными организмами и возрастом страны — с другой, этими отвечными и поныне действующими почвообразователями».
«Вы видите, какая чудная гармония получается теперь. Пора бы расцветить наши сухие глобусы по зонам разными красками для выражения простого, наглядного и обобщающего все закона зон»
В своих лекциях он детально описывал все эти почвообразующие множители и всякий раз подчеркивал, что любое природное тело нужно рассматривать в тесной связи с другими телами и явлениями природы.
Он ездил от одной губернии к другой и все копил исследовательский материал. Его масштабные работы позволили систематизировать весь накопленный материал о почвах России, подробнейшим образом описать почвенную зональность. Говоря о законе зональности, Докучаев восклицал: «Вы видите, какая чудная гармония получается теперь. Пора бы расцветить наши сухие глобусы по зонам разными красками для выражения простого, наглядного и обобщающего все закона зон». И сам разрисовывал весь земной шар цветными карандашами.
Гражданин
Василий Докучаев не раз проводил исследования не только почв, но и лесов после страшных засух и пожаров 1891 года. Он составил подробную программу борьбы с засухами в степных областях России. Он начал масштабную работу по изучению земель Санкт-Петербурга и окрестностей, которая, к сожалению, не была закончена, поскольку Дума не сочла возможным продолжать финансирование.
Наряду с научно-исследовательской деятельностью Василий Докучаев старался заниматься общественной, просветительской. Он добился организации Лесным департаментом экспедиций, направленных на изучение лесного и водного хозяйства России, ратовал за создание опытных станций, которые должны были в комплексе изучать почвы, леса, воды, сельскохозяйственную деятельность. Он участвовал в реорганизации Ново-Александрийского института сельского хозяйства и лесоводства и читал там лекции. Он постоянно высказывался на тему отношения человека к природным ресурсам. Он сердился на чиновников, которые формально относились к такому живому телу, как почва: «…Не нужно быть пророком, чтобы безошибочно предсказать, куда именно пойдут те два миллиона рублей, которые ныне предлагают выдать нашим земствам на дело оценки земель» — и бился за создание квалифицированных оценочных комиссий.
Вернадский отмечал, что Докучаев работал в той области знания, где нет места блестящим открытиям, но выдающийся по широте и глубине идей естествоиспытатель приходит к обобщениям и прокладывает пути, по которым будут двигаться мысль и деятельность целых научных поколений
Он без устали трудился, но тяжелая болезнь потихоньку забирала силы и, что самое страшное, психическое расстройство наступало на его ум. «В полном сознании открытого перед ним ужаса он напрасно старался, уже больной, найти спасение в энергичной, широкой научной работе, с трогательной силой обращался мыслью и сердцем к самым глубоким тайникам человеческой души, скрытым и неясным у него в другое время. Казалось, он стремился противопоставить надвигающемуся несчастью всю силу, всю полноту своей личности», — писал Вернадский через некоторое время после смерти Докучаева в октябре 1903 года.
Вернадский отмечал, что Докучаев работал в той области знания, где нет места блестящим открытиям, но выдающийся по широте и глубине идей естествоиспытатель приходит к обобщениям и прокладывает пути, по которым будут двигаться мысль и деятельность целых научных поколений.
Источник