История развития почвоведения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан

Казахский государственный агротехнический университет им. С. Сейфуллина

Учебное пособие

История развития почвоведения

Латышев Н.Н.

Астана - 2007

Введение

Почвоведение - наука о почве. История ее развития изучает, какие научные тенденции преобладали на том или ином историческом отрезке времени, какое они имели влияние на последующее формирование основ почвоведения.

Особенностью развития почвоведения является несоразмеримость сроков появления первых данных о почве и реального оформления почвоведения как науки. Общеизвестно, что почвы начали изучать еще более 2 тысячелетий назад, а научные основы почвоведения были заложены сравнительно недавно - в 19-м веке выдающимися русскими учеными В.В. Докучаевым и П.А. Костычевым.

С почвоведением тесно связаны такие науки, как общее земледелие, растениеводство, агрохимия, физиология растений, микробиология и др. Именно от «самочувствия» почвы зависит «самочувствие» растений и микроорганизмов, берущих в ней питательные вещества и воду, «самочувствие» животных, питающихся произрастающими на ней растениями. И разумеется, «самочувствие» самого человека, потребляющего плоды почвы и являющегося частью биосферы. Очевидно, поэтому в эпосах многих народов обожествляется «сила родной земли» (говоря современным языком - плодородие), которой с древнейших времен придавали чудодейственные свойства.

До недавнего времени история развития наук о земле не разделялась, к примеру, на историю земледелия, агрохимии, географии, геологии, микробиологии как самостоятельных наук. История развития этих наук являлась их составной частью, одним из разделов, и, увы, зачастую очень небольших. Однако, такой подход на современном этапе развития общества вряд ли представляется правомерным. Хотя бы уже потому, что, не зная истории того или иного научного течения, можно потратить много сил на уже открытые истины, при этом повторяя ошибки прошлого. К тому же, многообразие современных научных методов изучения почвы, необходимость проведения научных исследований как можно в более сжатые сроки (что отвечает потребностям сегодняшнего века информатизации), диктует необходимость изучения истории почвоведения именно как самостоятельной науки. По своей сути само почвоведение - есть лишь «вершина айсберга», в многолетней толще которого лежат целые пласты до конца неисследованного материала. А в нем - отгадки для новых открытий и нового прочтения тех или иных гипотез, рожденных в прошлом. История почвоведения позволяет извлечь из этих глубин и систематизировать исторический материал, представить его в виде обобщенных тенденций, характерных для определенных исторических эпох.

Следует отметить, что в настоящее время почвоведение занимает важное место в системе наук о биосфере, ведь почва - необходимое условие существования жизни на Земле и вместе с тем ее следствие. При этом следует отметить, что в почвоведении как, пожалуй, ни в какой другой науке не было столь богатой истории, полной драматизма и острых споров.

Учеными и исследователями, жившими в различные эпохи, были поставлены огромное количество полевых и лабораторных экспериментов, направленных на изучение свойств почвы, на познание таинства почвенного «космоса». И, как ни парадоксально, при таком обилии знаний о почве, в стороне осталась часть от части самого почвоведения - история ее развития, представленная лишь фрагментарно в трудах отдельных ученых, безусловно, заслуживающих тщательного изучения. Среди таких ученых можно выделить Д.Н. Прянишникова, являющегося не только выдающимся ученым-агрохимиком, но и великим популяризатором науки, ученым-историком. Безусловно велик вклад и академика В.И. Вернадского.

В целом же, до недавнего времени, истории развития почвоведения уделялось недостаточное внимание. Пожалуй, первый, кто постарался обобщить разрозненные исторические данные, был А.И. Крупеников. С этого момента, можно сказать, и были заложены основы и систематизированы данные о истории развития почвоведения.

Изучение истории науки вообще, и истории почвоведения в частности, позволяет более взвешенно подходить будущему специалисту-аграрию к существующим ныне положениям в науке, яснее понимать происхождение тех или иных научных теорий и практических рекомендаций. И видеть процесс развития науки в общих чертах. Все это, безусловно, развивает научную интуицию будущих специалистов сельского хозяйства и научных исследователей. И, самое главное, позволяет видеть почву целиком, во всем ее многообразии и сложности протекающих в ней процессов.

Вместе с этим, история развития почвоведения - это не вместилище разрозненных эмпирических знаний по тем или иным вопросам развития науки. Она интересна, прежде всего, тем, что изучает уже оформившиеся тенденции, которые имели место быть в реальном историческом периоде развития почвоведения. Все это позволяет понять мировоззрение тех или иных знаковых ученых, живших в определенные эпохи, оценить их реальный вклад в науку о почве.

Именно тот факт, что почва - одно из самых сложных природных образований и на нее действует целый комплекс факторов, очевидно и являлся источником научных споров как в прошлом, так очевидно, и в будущем.

Пути изучения почвы никогда не были прямыми и ясными. Для того, чтобы выяснить те или иные позиции, поддержать или опровергнуть существующие научные положения, уходили многие годы и столетия. Одна научная школа сменялась другой. Яркий тому пример - борьба идей сторонников гумусовой теории питания растений и опровержение ее спустя столетие сторонниками минерального питания. Однако, не взирая на все противоречия, такая пестрота научных воззрений в почвоведении позволяла более полно выяснить суть того или иного явления, более аргументированно доказывать или опровергать его. В итоге, в борьбе научных школ, формировались взгляды на почву, общие понимания происходящих в ней процессов.

В завершении этой мысли хотелось бы привести цитату из монументального труда «Этногенез и биосфера Земли» великого русского историка, географа, философа и евразийца Льва Николаевича Гумилева: «Историей нынче называют целый ряд занятий, хотя и связанных друг с другом, но весьма различных: 1. Публикация и перевод древних источников - занятие необходимое, но дающее только сырье. 2. Историческая критика, отсеивающая сознательную, а иногда неосознанную ложь древних авторов - получение полуфабриката. 3. Сопоставление добытого материала с накопленным ранее - это уже продукт, но еще не предмет потребления. 4.Интерпретация данных в плане поставленной проблемы. 5. Постановка новых проблем, выходящих на стык наук». При этом Л.Н.Гумилев подчеркивал: «Целесообразно изучать не нюансы ощущений исторических персон, а процессы…».

Таким образом, мы лишь приоткрыли особенности изучения истории науки, в данном случае истории развития почвоведения. И увидели сложность этого процесса. Лишь освоив историю развития почвоведения, можно приступать к изучению собственно самой науки. И с уверенностью смотреть в ее будущее, определяя уже сегодня ее главные тенденции развития. При написании настоящего пособия, разработанного для студентов агрономического факультета (безусловно, оно будет полезно и для студентов других факультетов, а также преподавателей аграрных дисциплин и историков) автор не преследовал цель из истории развития естественных наук выделить историю лишь почвоведения. Почва является сложным органо-минеральным образованием, соединяющим живую и неживую природу. Следовательно, эта наука, как никакая другая, развивается в тесном взаимодействии с целым комплексом других наук. А поэтому в пособие включены и сведения не только об ученых-почвоведах, но и тех исследователях, которые внесли весомый вклад в развитие смежных с почвоведением наук.

1. Рождение науки почвоведения

1.1 Фундаментальный труд В.В. Докучаева

Датой рождения почвоведения как науки многие научные исследователи считают 7 декабря 1883 года, когда в Санкт-Петербургском университете состоялась защита докторской диссертации Василием Васильевичем Докучаевым. Официальными оппонентами на защите выступали известные ученые Д.И. Менделеев и А.А. Иностранцев. Работа была посвящена проблеме образования и свойствам русского чернозема, которого в одной из своих лекций В.В. Докучаев назвал «царем почв». При этом почву (чернозем) В.В.Докучаев считал главным основным богатством России, стоящем неизмеримо выше богатства Урала, Кавказа, Сибири. Он был, есть и будет кормильцем России, отмечал ученый. Можно добавить - не только России, но и Казахстана, Украины, да и многих других стран.

В Российской империи, в состав которой входил и современный Казахстан, интерес к почвам, их главному свойству - плодородию появился задолго до того, как почвоведение стало наукой. Это было обусловлено особенностями географии, климата и экономики страны: огромные пространства, неблагоприятные климатические условия, характеризующиеся частыми жесточайшими засухами, аграрный характер производства.

А.Н. Радищев писал: "Если кто искусством покажет путь легкий и мало издержестный к претворению всякой земли в чернозем, то будет благодетель рода человеческого". Многие известные ученые делали попытки разобраться в сложных вопросах почвообразования. Среди них М.В. Ломоносов, В.М. Севергин, М.И. Афонин, И.М. Комов, А.В. Советов. В частности, как отмечает О.Безуглова (1), именно приход в 1859 году на кафедру агрономии Санкт-Петербургского университета Александра Васильевича Советова, первого в России доктора сельского хозяйства, способствовали повышению интереса к почвам. Значительная и наиболее существенная часть университетского курса лекций профессора А.В. Советова была посвящена почвам, что оказало большое влияние на формирование научных взглядов и интересов вначале студента, а затем молодого сотрудника кафедры минералогии В.В. Докучаева. Позже А.В. Советов как председатель 1-го отделения Вольного экономического общества занимался исследованиями в области сельскохозяйственного производства и привлек В.В. Докучаева к изучению почв.

Вольное экономическое общество (ВЭО) было основано в 1765 году в Петербурге видными учеными-естествоиспытателями на средства крупных землевладельцев. Общество организовывало конкурсы по политэкономическим и прикладным сельскохозяйственным и техническим проблемам, выставки, хозяйственные анкетные обследования, издавало научно-популярную литературу, и научные журналы в том числе, способствовало, помогая финансами, учреждению в 1899 году журнала «Почвоведение». Во многом именно благодаря деятельности ВЭО в России было начато практическое изучение почв. Летом 1882 года на средства ВЭО была организована комплексная почвенная экспедиция, руководство которой было поручено по рекомендации А.В. Советова В.В. Докучаеву. В этой и последующих экспедициях формируются и развиваются взгляды Докучаева на почву как особое естественноисторическое тело природы. В этих же экспедициях воспитываются ученики и последователи Докучаева - складывается школа докучаевского почвоведения. Ее ученики получали знания не в аудиториях, а в поле, на разрезах, воочию убеждаясь во взаимосвязи, «целостности и единстве всего существующего и живущего». Они изучали связь почвы с климатом, растительностью, рельефом, усваивали стиль мышления своего учителя.

Итогом этих экспедиций и явился фундаментальный труд В.В. Докучаева, вышедший в том же 1883 году, когда состоялась защита диссертации, - «Русский чернозем». В.В. Докучаев, изучая факторы почвообразования и закономерности распределения почв, пришел к убеждению о неизбежности возникновения новой науки, предметом изучения которой станут соотношения и взаимодействия между живой и неживой природой. По мнению Докучаева, «наука будущего» охватит все основные разделы естествознания: геологию, климатологию, ботанику, зоологию, учение о человеке, а ядром этой науки будет почвоведение. Действительно, несколькими десятилетиями позже в России появилась такая наука - учение о биосфере. У ее истоков стоял выдающийся ученик Докучаева В.И. Вернадский.

Важную роль в формировании почвоведения сыграл и П.А. Костычев, современник Докучаева, заведующий кафедрой почвоведения Лесного института, его постоянный оппонент в научных дискуссиях. В своих трудах профессор Костычев уделял особое внимание роли организмов в формировании почв: высших растений, синтезирующих органическое вещество - источник гумуса в почвах, и микроорганизмов, его разрушающих. Главной задачей почвоведения Костычев считал исследование свойств почв, обеспечивающих плодородие, а среди факторов плодородия к важнейшим относил воду. Именно поэтому он разработал систему практических мероприятий по ослаблению влияния засух на черноземы.

Так, в результате огромной работы и горячих дискуссий Докучаева и Костычева в течение нескольких лет были заложены основы науки о почве. В познании почв и почвенного покрова планеты почвоведение широко использует достижения других естественных наук, в то же время теория и методология генетического почвоведения, созданная В.В. Докучаевым, явились плодотворной основой для формирования новых наук: ландшафтоведения, биогеохимии, биогеоценологии и др.

1.2 Первые определения

Одно из первых научных определений почвы принадлежит В.В. 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». В этой формулировке Докучаев сделал акцент на факторах - почвообразователях, тем самым утверждая ее самостоятельность как природного образования.

П.А. Костычев в определении почвы уделил главное внимание роли организмов: «Мы, прежде всего, выделяем верхний слой земли до той глубины, до которой доходит главная масса корней, и называем этот слой почвой».

Емкое, поэтичное определение почвы принадлежит В.И. Вернадскому: «Почва - благородная ржавчина Земли». В четырех словах определения ученому удалось сказать очень многое. Назвав почву «ржавчиной Земли», ученый указал путь ее образования из литосферы под влиянием геофизических оболочек планеты: атмосферы, биосферы и гидросферы. При этом продукт переработки первозданных горных пород («ржавчина» - почва) обладает благородством, то есть способностью рождать благо, производить урожай растений.

Особое значение такому качеству почвы, как плодородие, придавал и другой ученый-почвовед - академик В.Р. Вильямс. Он писал: «Когда мы говорим о почве, мы разумеем рыхлый поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений».

1.3 Глобальные функции почвы

Почвенный покров образует одну из геофизических оболочек Земли - педосферу. Как отмечает О.Безсонова, основные геосферные функции почвы как природного тела обусловлены ее положением на стыке живой и неживой природы. И главная из них - обеспечение жизни на Земле. Именно в почве укореняются наземные растения, в ней обитают мелкие животные, огромная масса микроорганизмов. В результате почвообразования именно в почве концентрируются жизненно необходимые организмам вода и элементы минерального питания в доступных для них формах химических соединений. Таким образом, почва - условие существования жизни, но одновременно почва - следствие жизни на Земле.

Запасание энергии - следующая общая функция почвы. Почва является важнейшим условием фотосинтетической деятельности растений. Этим путем аккумулируется на Земле колоссальное количество энергии. В.А. Ковда приводит такие данные. В форме топлива, пищи, кормов ежегодно на земном шаре расходуется примерно 7 " 1012 кВт " ч этой энергии. Еще 16,2 " 1012 кВт " ч человечество сжигает в виде ископаемого топлива (угля, нефти, газа, торфа), созданного в прошлые геологические эпохи также, по-видимому, растениями. Другие источники энергии (реки, ветер, ядерное топливо) дают неизмеримо меньше энергии. И в настоящее время и, вероятно, еще долго в будущем именно система почва - растения - животные будет главным поставщиком трансформированной энергии Солнца человечеству. Живое вещество неустойчиво, после отмирания организмов оно быстро разрушается, минерализуется, и только небольшая часть его превращается в почве в гумус и надолго сохраняется, обеспечивая нормальное функционирование почв в биосфере.

Следующая третья глобальная функция почвы - обеспечение постоянного взаимодействия большого геологического и малого биологического круговоротов веществ, так как биогеохимические циклы элементов, в том числе таких важнейших биофилов, как углерод, азот, кислород, осуществляются через почву. Эти элементы в разной форме и в разных соотношениях участвуют в синтезе органического вещества растениями. Затем они проходят сложный цикл превращений в почве, и часть продуктов поступает в атмосферу и гидросферу. Тем самым почва участвует в процессе регулирования состава атмосферы и гидросферы. Это четвертая глобальная функция почвы.

Пятая глобальная функция почвы - регулирование биосферных процессов, в частности плотности и продуктивности живых организмов на земной поверхности. Почва обладает не только плодородием, она имеет и свойства, лимитирующие жизнедеятельность тех или иных организмов. Не случайно зарождение древних цивилизаций происходило в тех регионах нашей планеты, где естественное плодородие почв особенно велико. Таким образом, почва - основное средство производства и объект труда в сельском хозяйстве, а ее распределение - причина острых социальных конфликтов.

1.4 Роль почвы в жизни и деятельности человека

Как известно, почва - основное средство сельскохозяйственного производства, которое относится к категории невозобновляемых природных ресурсов. Такие международные декларации, как «Всемирная стратегия охраны природы», «Всемирная почвенная хартия», «Основы мировой почвенной политики» утверждают значение почвы как всеобщего достояния человечества. Следовательно, использование почвы приводит к необходимости учета комплекса сложных социально-экономических проблем: вопросов земельной собственности, земельного законодательства, земельного права, экономической оценки земель и т.д.

У почвы есть замечательная функция - протекторная. Она поглощает и удерживает в себе различные загрязняющие вещества, связывает их химическим и физическим путем. И является своеобразным фильтром, предотвращающим поступление этих соединений в природные воды, растения, а через них - в животные организмы и человека.

1.5 Человек познает почву

Почвоведение является одной из фундаментальных наук о Земле и биосфере. Ее развитие шло в тесной взаимосвязи с развитием человеческого общества.

Всемирно известный основоположник современного науковедения Дж.Бернал отмечал кумулятивный, «накопительный» характер науки: «Методы ученого имели бы небольшую ценность, если бы он не овладел огромными запасами знаний и опыта, накопленными раньше».

Как отмечает А.И.Крупеников в своем труде «История развития почвоведения», известный теоретик истории науки польский ученый И. Малецкий в докладе на XIII Международном конгрессе по истории науки и техники, говоря о значении этой сферы человеческих знаний, отмечал, «что оценивать настоящее и предвидеть будущее нельзя без знания прошлого».

Просветительное значение истории науки подчеркивал еще Г. Бокль. Надо сказать, что в учебниках почвоведения этой стороне не всегда уделяется должное внимание.

При этом, многие современные ученые мало интересуются историей своей науки или даже считают этот вид интеллектуальной деятельности как бесполезный. Оправдывая таких ученых тем, что они всецело поглощены сегодняшним днем, историк науки В. И. Кузнецов утверждает, что «для решения фундаментальных проблем науки, когда требуется разработка новых понятий, гипотез и теорий, исторический подход к проблеме становится не роскошью, а насущной необходимостью».

Но есть немало и хороших примеров. В. В. Докучаев в «Русском черноземе», где были заложены теоретические основы современного почвоведения, начинает разбор проблемы с полного анализа всех существующих и существовавших до него гипотез генезиса чернозема.

Такой же стиль был присущ классикам учения о почвенном гумусе (Ваксман, 1937; Кононова, 1963), ряду видных представителей агрономического почвоведения (Прянишников, 1945; Рассел, 1955; Соколовский, 1971; Tisdale, Nelson, 1975). Принцип историзма в своих работах активно пропагандировали В. Р. Волобуев, И. П. Герасимов, С. В. Зонн, В. А. Ковда, М. С. Гиляров, Р. Дюдаль, И. Сабольч и др.

Парадоксом в истории почвоведения, как, впрочем, и ряда других наук, является краткость собственно исторического периода и значительная длительность предыстории, о чем уже отмечалось выше. Действительно, как отмечает А.И.Крупеников, теоретическое или генетическое почвоведение оформилось в конце XIX в. в трудах В. В. Докучаева, Н. М. Сибирцева, П. А. Костычева, Е. Гильгарда. Накопление же практически важных сведений о почвах началось за несколько тысячелетий до нашей эры, а в эллинской и римской науке учение о почве стало уже массивным по объему и целеустремленным по хозяйственному применению.

2. От эмпирики к науке

2.1 Все начиналось с гипотез

Можно считать, что почвоведение в эмпирической стадии своего развития появилось на мировой арене 2--2,5 тыс. лет назад. Это уже была наука, с гипотезами и практическими выводами, имевшими для своего времени ранг законов науки.

Однако научные законы формулируются не сразу. Сначала возникает цепь гипотез, сменяющих одна другую под влиянием накопления новых данных. По словам Ф. Энгельса, «дальнейший опытный материал приводит к очищению этих гипотез, устраняет одни из них, исправляет другие, пока, наконец, не будет установлен в чистом виде закон. Если бы мы захотели ждать, пока материал будет готов в чистом виде для закона, то это значило бы приостановить до тех пор мыслящее исследование, и уже по одному этому мы никогда не получили бы закона».

Эта мысль очень точно прослеживается на примере закона о растительно-наземном происхождении почв под влиянием факторов почвообразования. Он был сформулирован В. В. Докучаевым в 1883 г. Но до этого около 100 лет пребывал в сфере гипотез: ложных в своей основе (морская, водно-ледниковая), имевших ограниченное толкование (болотная) и истинных (взгляды М. И. Афонина, М. Г. Ливанова, В. М. Севергина, Э. А. Эверсмана, Ф. И. Рупрехта), но еще недостаточно обоснованных фактами. Можно заглянуть и глубже; фундаментальную, актуалистическую мысль о геобиологическом образовании почв высказал еще в 1763 г. М. В. Ломоносов.

Считается, что «исходный пласт» земледелия в долине Иордана (Иерихон) и в соседних местах восходит к IX--X тысячелетиям до н. э. (Массой, 1976), но о том, как тогда обрабатывались почвы, мы не знаем. В районах Передней Азии между VII и III тысячелетиями до н. э. земледелие развивалось в местностях с песчаными и глинистыми почвами. Первые, судя по археологическим данным, явно предпочитались древними хлеборобами, так как они «лучше дренировались и давали хорошую фильтрацию осадков, задерживая в то же время испарение влаги, что не было характерно для илистых почв» (Семенов, 1974, с. 35).

В лесистых и кустарниковых районах Азии, Африки, Европы, Центральной и Южной Америки люди довольно быстро перешли к подсечно-огневой системе земледелия. Она уже объединяла большую цепь технологических процессов, из которых многие были связаны с почвами: выбор лесного участка, подсека и пожог его, перемешивание золы с почвой, ее рыхление сначала палками, затем мотыгами, а в конце концов и плугами с металлическими сошниками. Возникали первые представления о роли золы в почвенном плодородии, ее значении для питания растений. Отражением идеи единства почвы, влаги, огня, леса и плуга явилось учение древних китайцев о пяти «первоэлементах»-- воде, огне, дереве, металле и земле («чоу»), из которых возникает все многообразие мира (Хрестоматия по истории Древнего Востока, 1963, с. 439).

Человек рано познал особенности почв, климата и ландшафтов предгорных территорий, которые явились первыми зачатками семи установленных Н. И. Вавиловым (1932) центров мирового земледелия. Из предгорий оно перешло в долины рек с их плодородными аллювиальными почвами.

Видный английский археолог Г. Чайлд подчеркивает роль «длинных пойм», которые содействовали «диффузии земледельческих культур» (1956, с. 357). Кроме того, имело значение высокое плодородие пойменных почв, их лучший водный режим, возможность сочетать земледелие с рыбным промыслом. Такие связи, по археологическим данным, прослеживаются в Древнем Египте (Maspero, 1894), странах Двуречья (Maspcro, 1873), Индии (Щетенко, 1968) и Средней Азии (Бартольд, 1914).

Знание пойменных почв, да, собственно, и всего пойменного ландшафта, явилось предпосылкой для перехода к орошаемому земледелию. Правда, первоначально оно зародилось в предгорьях в местах разливов мелких ручьев, которые люди постепенно научились регулировать, но там оно неизбежно имело карликовый характер. Иная ситуация была в гигантских речных долинах Нила, Тигра, Евфрата, Инда. Здесь за несколько тысячелетий до нас (по некоторым данным, в VI тысячелетии до н. э.) уже существовала контролируемая ирригация земель, которая явилась главной функцией возникших здесь первых государственных образований. В них начали формироваться зачатки научно-практических знаний широкого аспекта (геометрия, астрономия, механика и др.), но однозначно нацеленных на обслуживание поливного хозяйства. Соответствующего уровня достигли здесь и знания о почве.

2.2 Почва у античных греков

Древние эллины издавна населяли юг Балканского полуострова, побережье Малой Азии и соседние острова, подарил миру более двух тысяч лет назад завершенную философию и первую науку - почвоведение.

К древним эллинам восходят первые специальные, сохранившиеся до нашего времени агрономические, биологические и географические сочинения, в которых немало говорится о земле-почве, ее плодородии и свойствах. Эти высказывания, нередко мифологичные по форме, отражают агрикультуру и природу Греции.

В эпоху эгейской культуры (II тысячелетие до и. э.) грекам были известны различия между почвами, усвоены приемы их обработки в рамках сухого земледелия средиземноморского типа.

Это была эпоха бронзы, но еще раньше, в неолите, на Крите «соответственно земледельческим интересам, человек жил по большей части среди плодородной равнины» (Богаевский, 1924, с. 10). Однако такие почвы на острове занимали не более 3% площади, в материковой Греции -- несколько больше (15--18%): выбор подходящих земель был затруднен, обработка их сложна, и эллины завидовали египтянам, которым природа «все сама давала».

В альбоме-монографии французского археолога Дюссана, как указывает А.Крупеников, есть прекрасное изображение раннемикенской печатки -- золотого кольца, запечатлевшей сцену земледельческого культа: перед развесистым деревом сидит богиня и держит в руке символ плодородия -- пучок мокрых листьев. Перед богиней из взрыхленной почвы подымается фигура девочки со снопом колосьев; девочка изображена без ног, чем подчеркивается ее выход из земли. Над ней четырехлезвениая секира-мотыга, которая своим ударом вскрыла плодородную почву и помогла девочке с колосьями подняться над поверхностью.

Поэма «Работы и дни»

Агрономический опыт более позднего периода обобщен в поэме Гесиода (VIII--VII вв. до н. э.) «Работы и дни». Переводчик поэмы на русский язык В. В. Вересаев считает, что в ней с поразительной яркостью отражается весь духовный уклад мелкого земледельца-собственника, прошедший неизменным через десятки веков до настоящего времени (Гесиод, 1929, с. 77). Гесиод преклоняется перед почвой, называет ее «многодарной», «священной». Она в разных местах неодинаковая: вдали от «многошумного моря» в «ущелистых горных долинах» преобладают «тучные почвы». Это главное сокровище пахаря:

Трижды в году

хлебодарная почва героям счастливым

Сладостью равные меду плоды

в изобилии приносит.

В Греции и тогда выпадало мало осадков, все было направлено на сбережение почвенной влаги:

Только что время для смертных придет приниматься за вспашку,

Ревностно все за работу берись,-- батраки и хозяин.

Влажная ль почва, сухая ль, паши, передышки не зная...

Вспашешь весной, а летом вздвоишь - и обманут не будешь.

Передвоив, засевай, пока еще борозды рыхлы.

Пар вздвоенный детей от беды защитит и утешит

(Гесиод, 1929, с. 81, 86, 88).

Через столетие после Гесиода философ, основатель элейской школы Ксенофан (VI--V вв. до н. э.), писал, что из почвы «все возникло» и в нее «все обратится в конце концов» (Досократики, 1914, с. 113).

Из поэмы Гесиода мы знаем, что в «суходольной» Греции существовали разные плуги, приспособленные к тем или иным почвам, но борона еще не была известна, и для разбивания на пашне комьев и глыб употребляли колотушки: перед посевом почва должна быть равномерно комковатой, это нужно для экономии влаги. «Работы и дни» изложены в стихотворной форме для облегчения запоминания их наизусть. Таковы же были древнейшие географические сочинения -- описания путешествий «от пункта до пункта»; тут встречались упоминания о землях и их достоинствах в разных местах.

Последняя строчка нуждается в пояснении: существовало поверие, что если положить ребенка на свежевспаханную «ароматную» почву, то это предохранит его от всякого зла. Почва -- мать всего сущего, источник добра, покровительница детей.

Почва первична

Учение греков о почве, считает А.Крупеников, достигло расцвета в V--IV вв. до н. э., во времена Эмпедокла (ок. 490--430 гг. до н. э.), Аристотеля (384--322 гг. до н. э.) и его учеников. Они обобщили не только богатый опыт использования почв в земледелии Греции, но и сведения, почерпнутые у народов других стран, особенно Египта и Двуречья, а также собранные во время военных походов и путешествий, которые тогда уже охватили большую часть ойкумены.

Существенную роль в оформлении этих знаний, придании им практической направленности играли развитие производительных сил Греции, заморская торговля продуктами сельского хозяйства-- зерном (ввоз из Скифии), вином, оливковым маслом (вывоз в разные страны). Греческие купцы и путешественники, стремившиеся колонизовать различные местности на берегах Черного и Средиземного морей, тоже хотели знать климат и земли этого обширного региона.

По исследованиям Б. Л. Богаевского, воззрения эллинских земледельцев были проникнуты духом «аниматизма», т. е. стремлением всюду видеть «признаки оживленности». Много зная о разнообразных качествах почвы, они рассматривали процессы, происходящие в ней, «как явления женского организма» (Богаевский, 1915, с. 11). Аристотель и Феофраст полагали, что «почву и ее природу следует рассматривать как женщину и мать». Конечно, такое отождествление уже показывает, как высоко греки ставили почву, но можно сказать и больше. В одном из приписываемых Платону «Диалогов» утверждается: «...не почва подражает женщине в беременности и родах, но женщина земле» (Богаевский, 1915, с. 87). В завуалированной форме здесь почва по отношению к людям выступает как нечто первичное.

Эллины не были экспериментаторами, но методом наблюдения за явлениями природы владели успешно. У них, в отличие от земледельцев Древнего Востока, впервые возникают представления о профильном строении почвы, которую они считали мошной и тесно связанной с глубжележащими земными пластами. Сначала идет верхний слой, «приспособленный под вспашку», за ним следует «мелкий слой», питающий «корни хлебных злаков и трав».

Еще ниже располагается особый слой, в котором «находят себе питание» корни деревьев. Четвертой является «жировая прослойка», из которой в верхние слои поступает пища растений. Где прослойка «хороша», там получают высокий урожай. В этой прослойке в соединении находятся вода, огонь, воздух и особые «земные соки» (так конкретизируется учение Эмпедокла о четырех «первоэлементах» природы, истоки которого находим в Китае и Месопотамии). На острове Делос нет жировой прослойки и «почва бесплодна». Еще ниже идет подпочвенный слой, в самой глубокой части которого располагается Тартар (ад) со своими страхами и ужасами (Богаевский, 1915, с. 81- 82).

Профиль почвы, как видим, трактуется преимущественно в агрономическом аспекте. «Жировая прослойка», конечно, теперь - архаизм, но представление о ней могло зародиться из реальных наблюдений. В бурых и коричневых лесных почвах, которые преобладают в Греции, иллювиальные горизонты и по плодородию, и внешне действительно выглядят как «жировые». Еще вероятнее мысль об этом могла возникнуть при ознакомлении с погребенными слоями аллювиальных и делювиальных почв, которые высоко ценились в то время и в самой Греции, и в соседних странах - Египте и Двуречье.

Проявление главного качества почвы - плодородия - связывалось с метеорологическими условиями и ее обработкой. Понимание связи между рыхлением почвы и ее увлажненностью видно из такого отрывка: «Сочетавшись с брачным дождем, пролитым небом, или с... плугом... почва принимала в свои недра зерно и, согреваемая горячими лучами солнца, беременела» (Богаевский, 1915, с. 90).

Кроме этих поэтических представлений о почве начали формироваться и взгляды на нее, близкие к научным.

Первый педолог древности

Интересный пример такого рода рассмотрен в работе А. А. Ярилова «Первый педолог древности» (1901). Имя его не установлено, но полагают, что он был современником и последователем основателя медицины и гигиены Гиппократа из Коса (ок. 460 - ок. 370 гг. до н. э.). В работе этого неизвестного автора, трактующей о «человеческом зародыше», уделено внимание и почве. Он утверждает, что по отношению к растительному «зародышу» роль материнского организма играет почва, а точнее, ее «теплота» и «влажность», ибо «все растущее на земле живет влагою земли», и какова содержащаяся в земле влажность, такова и влажность, которая заключается в растении. В разное время года эта влажность бывает неодинакова: почва «постоянно содержит в себе то большее, то меньшее количество воды».

Далее выясняется связь между водой и теплом: летом почва «более рыхлая и легкая, ибо солнце печет сильнее и притягивает к себе влажность из нее». Зимой же от «выпадающей из воздуха воды» почва становится влажной и, «так как влага очень тяжела, то земля уплотняется» и живет «без всяких испарений». Плотность почвы оказывает большое влияние на ее нагревание и охлаждение.

После рассмотрения наблюдений над почвой и аналогий с другими веществами (навозом, зерном и т. д.) неизвестный автор делает важный вывод: «...летом внутренность земли холодная, зимой же теплая, а в отношении к поверхностному слою земли имеет место обратное» (Ярилов, 1901, с. 283--285). Эти взгляды с современной точки зрения элементарны, но они были сформулированы впервые.

Сведения о почвах Греции, их использовании и обработке приводятся в трактате «О домашнем хозяйстве» знаменитого древнегреческого историка и писателя Ксенофонта (ок. 430 - 355 гг. до н. э.).

2.3 Учение Феофраста

Знания о почве в Греции связывались с ее воздействием на растения. Этому уделил большое внимание первый ботаник древнего мира Феофраст из Эреса (по гречески «обладатель божественной речи», настоящее имя Тиртам, ок. 372 -- ок. 287 гг. до н. э.), многие сочинения которого сохранились. Для естествознания он наравне с Аристотелем был одним из «создателей научного аппарата» (Вернадский, 1970, с. 80). В трудах по истории ботаники подчеркивается его стремление рассматривать растения и условия их жизни - климат, почву - во взаимной связи (Таннери, 1902; Meyer, 1854).

Феофраст - не только ботаник-систематик, но и ботаник-эколог. Его интерес к почве отмечают многие, но без достаточной аргументации.

Главный труд Феофраста «Исследование о растениях» надо считать одним из самых ранних капитальных ботанических и агрономических сочинений. Феофраст цитирует Гесиода и множество других авторов, часть из которых теперь неизвестна. Чтобы лучше узнать растения, он «беседовал с земледельцами и дровосеками».

Феофраст разделяет все стороны учения Аристотеля (кстати, он сохранил от гибели библиотеку своего учителя) и концепцию «элементов» Эмпедокла, отдавая при этом известное предпочтение воде. При определении условий роста растений он стоит преимущественно на позициях детерминизма и не любит апеллировать к божественным силам. Почва у него - «источник питания» растений, а также влаги. Он замечает, что после дождей начинается бурное развитие растений: «Вся эта растительность обязана своим возникновением переменам, происшедшим в почве; может быть, семена уже находились в ней, а может быть, сама почва приходит в соответствующее состояние. Последнее объяснение вряд ли нелепо: в земле ведь заключена также и влага» (Феофраст, 1951, с. 75). Это, по-видимому, один из немногих примеров, когда Феофраст (и то не с полной уверенностью) приписывает почве функцию материнства в буквальном смысле.

Феофраст выделяет почвы глинистые, песчаные, каменистые, слоистые, соленые, болотные и, кроме того, сухие и влажные, тяжелые и легкие, мягкие и плотные и т. д., т. е. в первую очередь имеет в виду физическую природу почвы, важную для обработки и возделывания тех или иных растений.

«Своеобразие растительности, - говорил он, - создается разницей в месте». Касаясь условий роста, плодоношения растений, качества плодов, Феофраст считал, что «место имеет больше значения, чем обработка и культура». Сортов зерновых злаков Феофраст знал много: «выбирают из разных пшениц и какой вид подойдет к какой почве»; один вид хорош для «жирной почвы», другой - для «рассыпчатой», третий - для «тощей», но урожаи будут разные.

Он выделял по высокому плодородию почвы Сицилии, которая поэтому «богата хлебом». Остров Халкия близ Родоса имеет такую плодородную почву, что можно получить два урожая в год. В Пелопонесе быстро созревают пшеница и ячмень; этому «способствует сама почва -- легкая и рассыпчатая» (1951, с. 250, 258). Разные почвы неодинаково относятся к особенностям погоды: «Легкая почва требует частых, но небольших дождей; жирная выносит и ливни и бездождья».

От почвы зависят сроки сева и норма высева семян; «сеять густо или редко следует, смотря по почве: жирная и хорошая может понести их больше, чем песчаная и легкая». Не только сорта одной культуры, но и разные культуры относятся к почве неодинаково. Пшеница больше истощает почву, чем ячмень, поэтому она требует лучшей почвы. Пшеница -- «по натуре своей горячее растение» и требует навозного удобрения. Об овощных растениях говорится, что они «любят» навоз и воду или «влажную почву» (с. 250, 383). Навоз, вероятно, применялся как удобрение уже в странах Востока, но мы об этом ничего не знаем. Впервые роль органических удобрений подчеркнута Феофрастом.

Феофраст был первооткрывателем многих тайн природы. До него никто не говорил о том, что бобы «не обременительны для земли и даже, по-видимому, удобряют почву, так как растение это рыхлое и быстро начинает гнить». Бобы получаются вкусными и «хорошо развариваются на почвах легких и теплых». Правда, не все бобовые, и нуту, например, «нужен жирный чернозем».

Первый ботаник был поражен экологией финиковой пальмы, которая в отличие от всех других культурных растений «любит почву соленую». В Иерихоне, на берегах Персидского залива и в Северной Африке пальма прекрасно растет на песчаных засоленных почвах. Там, где они не таковы, «землю посыпают вокруг дерева солью». В Ливии не бывает дождей, но пальмы чувствуют себя хорошо: их «питает влага, поднимающаяся из земли», а также «роса». Качество почвы важно и для гранатного дерева; на сухой почве плоды получаются сладкими, па сырой -- плохими, кислыми (1951, с. 61, 62, 127, 383).

Эллины были поклонниками Вакха и умели возделывать виноградную лозу. Способствовала этому и природа страны. Феофраст внимательно изучал корневую систему растений и посвятил ей целую книгу. Он знал, что корни винограда идут глубоко, перед его посадкой рекомендовался плантаж - перевал почвы до полуметра.

Важным приемом повышения продуктивности винограда и плодовых на каменистых почвах был перенос почвы, который практиковался нередко в Греции и ее колониях. Так, в Крыму, у с. Айвазовское, археологи обнаружили симметричную систему ям, вырубленных в скале, в которых сохранилась насыпанная почва, компост и остатки корней винограда.

Феофраст дает такой интересный совет: саженцы брать из почвы, «сходной с той, в какую собираются сажать, или из худшей», т. е, нужна почвенная закалка растений. Сорта винограда исключительно отзывчивы на почву и «сколько есть видов почвы, столько есть и сортов лоз» (1951, с. 59, 61). Французские исследователи античного виноградарства и виноделия приводят многие другие высказывания Феофраста о винограде (Billiard, 1913; Seen, 1946).

Вклад Феофраста в развитие естествознания и агрономии громаден, хотя оценен еще недостаточно. Дж. Бернал указывал, что основы ботаники и минералогии, созданные Феофрастом, «при всей их приблизительности», не были существенно усовершенствованы в течение двух тысяч лет» (Бернал, 1956, с. 125). Эта мысль справедлива и в приложении к истории почвоведения. Римляне, мыслители Средневековья и даже Возрождения в своих высказываниях о почве не превзошли Феофраста, хотя и ввели в научный оборот много сведений регионального характера. Исключение составляет, может быть, только Колумелла.

Древнегреческая наука была единой, в ней лишь намечалась дифференциация. Тесно сливались друг с другом история и география. Огромный вклад в первоначальное становление географии внес малоазийский грек Геродот из Галикарнаса (ок. 485--425 гг. до н. э.). И хотя его именуют «отцом истории», в равной мере это можно сказать и о географии.

В главном его сочинении «История в девяти книгах», полностью дошедшем до нас, содержится много сведений страноведческого характера. Остановимся на сообщаемых в нем сведениях о почвах.

Геродот много путешествовал: побывал в Египте, обогнул Черное море, посещал Италию. О Нижнем Египте писал, что почва его «недавнего происхождения и является даром реки»; отмечал обилие болот и близкое соседство песков.

Плавание по Нилу и осмотр его берегов натолкнули Геродота на более широкое обобщение: «...большая часть этой названной области... является наносной землей... совершенно так же, как долины в Илионской области и в Тавтрании около Эфеса и долины Меондра (если вообще можно сравнивать эти маленькие долины с огромной египетской низменностью)». Далее он замечает, что и в других местах, кроме Греции и Египта, есть реки, «которые совершили огромную работу». Здесь перед нами один из ярких примеров ранних актуалистических взглядов: почву создали не боги, а реки. Он даже высказывает опасение, как бы рост наносов настолько не повысил уровень Нильской долины, что река перестанет заливать ее и египтяне лишатся легкого способа получать высокие урожаи,

Подчеркивая природное своеобразие долины Нила, Геродот пишет: «ни почва пограничной Аравии, ни Ливии, ни Сирии... не похожа на египетскую. Египетская почва - черная, рыхлая, именно потому, что она состоит из ила, перенесенного Нилом из Эфиопии. Почва же Ливии, как известно, каменистая и довольно песчаная, тогда как аравийская и сирийская -- более глинистая и несколько каменистая» (Геродот, 1972, с. 81, 82, 83).

Черной или, во всяком случае, темной почва долины Нила казалась лишь в сравнении с почвами перечисленных стран и самой Греции. Правда, местное название Египта «Кемет» означало «черный». Тем более, должны были поразить Геродота черноземы Скифии, с землями которой он ознакомился в низовьях Тираса (Днестра), Гипаниса (Ю. Буга) и Борисфена (Днепра). О Скифии он сообщает, что она «представляет равнину с толстым слоем почвы... богатую травой и хорошо орошаемую» (1972, с, 46). По другой версии перевода: «с глубоким черноземом» (Магидовичи, 1970, с. 27). Почву Ливии Геродот называет еще «красной», о ряде мест говорит, что почва там светлая. По-видимому, именно он первым довольно широко применил цветовой принцип к наименованию почв. Это у него заимствовал Феофраст, часто ссылавшийся на Геродота.

В IV в. до н. э. научный характер приобретает мысль о шарообразности Земли, высказанная впервые Парменидом из Элей (ок. 540 --ок. 470 гг. до и. э.), ему же и Эвдоксу Книдскому принадлежит первоначальная идея существования зон, или поясов Земли. В дальнейшем ее разделяли Аристотель и многие другие.

Греческая агрономия была преемницей древневосточной, точно так же сельскохозяйственные знания римлян развивались под влиянием знаний эллинов. Так же обстояло дело с географическими представлениями и восприятием почвы как силы, кормящей человечество. Римлянам в сравнении с греками был больше свойствен практицизм, прагматическая оценка явлений природы. Но было бы неверно утверждать, что у них мы ничего не найдем, кроме советов, что делать с той или иной почвой, чтобы получить от нее больший доход.

Начиная со II в. н. э. римская наука клонится к упадку. Как отмечает А.И.Крупеников, блестящую плеяду античных агрономов - знатоков почвы завершает довольно тусклая фигура Палладия (Рутилий Тавр Эмилиан, IV-V вв. н. э.). В своем трактате по агрикультуре в 15 книгах, написанном в начале V в., он пересказывает, часто в упрощенном виде, сочинения Варрона, Колумеллы и других авторов, не сообщая ничего нового (Svennung, 1935). Однако трактат Палладия, сохранившийся в ряде списков, позволил донести агрономические идеи римлян до потомков.

Уровень, которого достигли знания о почвах в Древнем Риме, надо признать весьма значительным и даже удивительным для эпохи со слабым развитием производительных сил. Об этом говорит обилие у Варрона, Колумеллы и других ученых конкретных рекомендаций по подбору почв, их обработке, удобрении и т. д., которые могли быть почерпнуты только из практики.

Римляне в период расцвета получали довольно высокие урожаи зерна пшеницы - 15 ц/га; в средневековой Европе урожаи несколько веков оставались в 3 - 4 раза более низкими (Самаркин, 1976). Успехи Рима в садоводстве и виноградарстве не были превзойдены феодальной Европой даже за 1000 лет.

По словам Варрона, в I в. до н. э. Италия представляла собой сплошной фруктовый сад, и в мире не было ни пшеницы, ни вина, ни оливкового масла, которые могли бы соперничать с итальянскими (Сергеенко, 1953).

Главными достижениями римской науки в учении о почвах были: разработка их классификации (Варрон, Греции) и попытка придать ей характер системы (Колумелла); практическая конкретизация положения «что какая земля любит» (Катон) и выявление лучших почв для полевых культур, сортов винограда, оливы и др. (Варрон, Колумелла); выработка агроприемов, позволяющих сохранять и увеличивать производительность почвы; удачная попытка сформулировать закон возрастания плодородия почвы при должном обращении с нею; создание первой классификации удобрительных веществ, рецептуры приготовления компостов, доказательство эффективности зеленых удобрений (Колумелла); сбор и некоторая систематизация сведений по географии почв, учет их особенностей, районирование (Страбон, Плиний).

Серьезным противоречием «римского почвоведения» или, лучше сказать, «почвознания» было широкое представление о разных почвах при отсутствии какой бы то ни было идеи о том, что такое почва вообще.

3. Знания о почве на Востоке

Культурный уровень феодального общества, господство религиозных доктрин, временная утрата античного научного наследия вели к тому, что агрономические знания, а значит, и знания о почве, находились на чрезвычайно низком уровне. Это породило даже мнение, что в феодальную эпоху никаких знаний о почве вообще не существовало. Однако дело обстояло не так. В некоторых странах - Византии, Китае, Германии, Италии - в это время появились серьезные труды, посвященные почве, точнее, ее использованию.

В районах Передней Азии между VII и III тысячелетиями до н. э. земледелие развивалось в местностях с песчаными и глинистыми почвами. Первые, судя по археологическим данным, явно предпочитались древними хлеборобами, так как они «лучше дренировались и давали хорошую фильтрацию осадков, задерживая в то же время испарение влаги, что не было характерно для илистых почв» (Семенов, 1974, с. 35).

В лесистых и кустарниковых районах Азии, Африки, Европы, Центральной и Южной Америки население довольно быстро перешло к подсечно-огневой системе земледелия. Она объединяла цепь технологических процессов, из которых многие были связаны с почвами: выбор лесного участка, подсека и пожог его, перемешивание золы с почвой, ее рыхление - сначала палками, затем мотыгами, а в конце концов и плугами с металлическими сошниками.

Возникали первые представления о роли золы в почвенном плодородии, ее значении для питания растений.

3.1 Древний Китай: учение о пяти первоэлементах

Отражением идеи единства почвы, влаги, огня, леса и плуга явилось учение древних китайцев о пяти «первоэлементах»-- воде, огне, дереве, металле и земле («чоу»), из которых возникает все многообразие мира. (Хрестоматия по истории Древнего Востока, 1963, с. 439).

Человек рано познал особенности почв, климата и ландшафтов предгорных территорий, которые явились первыми зачатками семи установленных Н. И. Вавиловым (1932) центров мирового земледелия. Из предгорий оно перешло в долины рек с их плодородными аллювиальными почвами.

Видный английский археолог Г. Чайлд подчеркивает роль «длинных пойм», которые содействовали «диффузии земледельческих культур» (1956, с. 357). Кроме того, имело значение высокое плодородие пойменных почв, их лучший водный режим, возможность сочетать земледелие с рыбным промыслом. Такие связи, по археологическим данным, прослеживаются в Древнем Египте (Maspero, 1894), странах Двуречья (Maspcro, 1873), Индии (Щетенко, 1968) и Средней Азии (Бартольд, 1914).

...