История развития почвоведения

По его мнению, нужна твердая власть и порядок, ибо почвы в любой стране «не одинаково плодородны и не одинаково благоприятны для обитания». Это приводит к перенаселенности одних мест и обнищанию других. Нужно перераспределить людей, «которые, возделывая землю, делают ее более плодородной» (Макиавелли, 1973, с. 50). Нельзя упрекнуть Макиавелли в географическом материализме: подчеркивая зависимость людей от почвы, он одновременно считает, что они могут управлять ею.

Позднее выдающийся французский просветитель Шарль Монтескье (1689 - 1755 гг.) в свое сочинение «О духе законов» включает отдельную книгу «О законах в их отношении к природе почвы». Он утверждает, что почва определяет не только экономическую жизнь страны, но образ правления в ней и основные черты национального характера жителей.

В странах с плодородной почвой «встречается правление одного», в неплодородных - «правление нескольких». Есть такое утверждение, что в Афинах народ «разделился на столько партий, сколько было разного сорта земель в Аттике». Бесплодие почвы «делает людей промышленными... закаленными в труде... надо же им добывать себе то, в чем им отказала почва». Напротив, плодородная почва вызывает в людях «изнеженность и некоторую любовь к охранению жизни» (Монтескье, 1900, 276 - 278). Как уже указывалось, большие успехи земледелие имело в XVI - XVII вв. в Англии. В связи с этим были собраны и опубликованы сведения о почвах разных графств. почва земледелие гумусовый

Характеристика почв приводится в фундаментальном экономико-географическом описании Великобритании, принадлежавшем Даниелю Дефо (1660 - 1731 гг.) - автору «Робинзона Крузо» (Аникин, 1971). Еще больше внимания им уделил Уильям Петти (1623 - 1687 гг.), по выражению Маркса, «отец политической экономии и в некотором роде изобретатель статистики...». В 1652 г. он по поручению Кромвеля провел «обзор земель Ирландии», что вылилось в составление «карты земельных массивов» и написание «Трактата об Ирландии» (1687 г.). В этом и другом труде «Политическая арифметика» Петти высказывает свое знаменитое положение: «Труд - отец богатства, земля же его мать».

Во Франции, как уже отмечалось, состояние земледелия было тяжелым, хотя оно давало государству, королю и землевладельцам главные доходы. На этой основе сложилось учение физиократов - Франсуа Кенэ (1694 - 1774 гг.), А. Тюрго (1727--1781 гг.), считавших только земледелие «действительным источником богатства государства». Основатель этой экономической школы

Ф. Кенэ перечисляет провинции Франции с наиболее плодородными почвами. Но и здесь «не все почвы одинаково плодородны». Даются подсчеты всех земель Франции. Из 50 млн. арпанов (мера площади), которые можно обработать, лишь 6 - 7 млн. являются высококультурными почвами, a 12 млн. запущены и заброшены. Одну восьмую земель из числа лучших он предлагает отвести под лен, коноплю и овощи, которые требуют плодородных почв. Для сравнения Кенэ часто упоминает почвы Алжира, Польши, Пенсильвании (Сев. Америка) и особенно Англии.

Кенэ настаивал на всемерном использовании английского опыта обработки почвы, применении лучших плугов на конной тяге, навоза. Он отлично знал литературу и не мог пропустить работу Кюльбеля о гумусовом питании растений. В его трудах много рассуждений об особой роли органических удобрений.

Он сетует на слабое развитие овцеводства во Франции, и вот по какой причине: «...отсутствие овец лишает почву навоза, а из-за отсутствия удобрений земли дают низкие урожаи». Опираясь на труды Оливье де Серра, других агрономов и виноделов, Кенэ много пишет о виноградниках, предлагая облагать их налогом, «исходя из большей или меньшей плодородности угодий». Вообще он считал, что налог должен учитывать качество почвы.

Положение почвы в хозяйстве страны Кенэ определял так: богатство нации определяется количеством продукции и ее ценой в денежном выражении. То и другое в свою очередь зависит от качества почвы, характера земледелия, состояния торговли (Кенэ, 1960, с. 38, 72, 78).

Идеи Кенэ разделял Тюрго. Земельную ренту он связывал исключительно с плодородием почвы и выдвигал следующее важное положение: «Разнообразие почв и многочисленность потребностей порождают обмен произведениями земли на другие произведения». В своем утверждении, что всякая почва «производит далеко не все», Тюрго повторяет мысль римлян о том, что нужно учитывать, «что какая земля любит» (Тюрго, 1961. с. 94--95).

7. Век Ломоносова

7.1 Записки В. Татищева

Интерес к почвам в России стимулировался расширением хлебной торговли, ростом производительных сил страны, значительным увеличением ее территории. Мало известно о состоянии агрономии в России в первой половине XVIII в. Интересно сочинение, написанное в 1724 г., «Краткие экономические до деревни следующие записки». Оно принадлежит перу В. Н. Татищева (1686 - 1750 гг.) - известного государственного деятеля, историка и географа, автора «Истории Российской с самых древнейших времен».

Он хорошо знал природу и сельское хозяйство страны: окрестности Петербурга и Москвы, Урал (в течение пяти лет управлял уральскими заводами), засушливый юго-восток (четыре года был астраханским губернатором). Труд Татищева по сельскому хозяйству при жизни автора был известен в рукописях, и лишь в 1852 г. он был опубликован. Вот название некоторых глав: «О разделении земли», «О сбережении лугов», «О пашне», «О навозе», «О посеве», «О садах и пчелах», «О копании каналов и прудов» и др.

Последовательность глав логически выдержана. Примерно такой же порядок изложения мы находим и в более поздних агрономических трудах. О земле говорится, что ее «надлежит верно измерять» и разделять «на четыре части: первая будет с рожью, вторая с яровыми, третья под пар, четвертая для выгону скота». Надо ежегодно «оную землю переменять... по очереди». От такого севооборота «прибыль, быть может, и великий урожай хлебу». Навоз следует вносить под рожь, при этом почва «напитывается плодоносным соком».

Почвы В. Н. Татищев разделяет по плодородию на худые, средние и хорошие, следуя тому порядку, который существовал еще в «Писцовых книгах». Он указывает, что учитывать качество земли нужно даже при определении нормы высева семян: «На худой земле высевать две четверти ржи, на средней - полторы, на хорошей одну четверть». Для яровых культур он пропагандировал зяблевую вспашку, а для озимых - возможно более раннюю: «Под яровой хлеб пахать осенью, чтобы земля через зиму прозябла, а под рожь пахать надлежит ранее или где как климат позволит».

Пахать надо по возможности глубоко «два или три раза». Это для того, чтобы почва «была гораздо мягка, чрез то будет плодоноснее». В записках находим самое раннее в нашей литературе указание на противоэрозионную роль обработки почвы: на склонах («на горах») автор советует «пахать и делать посевы поперек гор, и вдоль гор не пахать, за тем, что сок навозной будет стекать». Автор озабочен соблюдением правил хранения навоза. Он пишет, что навоз, который пересох и лежал на солнце, «силы не имеет понеже сок и влажность селитры высохнет».

В. Н. Татищев настаивает на рачительном использовании всех земель. В подтверждение можно привести такую его мысль: «...во всех полях, где есть низкие и болотные места, оные расчищать в пруды...», которые могут служить «для того, когда скотина в поле, ближе напоить можно, разводить рыб или удобнее мочить пеньку, чтоб праздно земли не было» (Татищев, 1852, с. 12 - 32).

Труд В. Н. Татищева в удачной форме обобщает передовой для того времени опыт в сельском хозяйстве Нечерноземной полосы России. Однако никаких научных положений автор не высказывает, и его труд своим подчеркнутым практицизмом резко отличается от сочинений, появившихся в России двумя - тремя десятками лет позднее. В то время как В. Н. Татищев завершил свои «Записки», выходят первое издание переведенной с немецкого «Флориновой экономии» и «Лифляндская экономия» Соломона Губера, в которых приводятся некоторые сведения о почвах (Крупеников, 1963).

7.2 Работа М.В. Ломоносова «О слоях земных» и другие труды русских исследователей почв

В самом начале 50-х годов XVIII в. в России отмечается большой рост числа публикаций, так или иначе связанных с освещением особенностей и роли почвы. Среди несколько групп важных в этом аспекте литературных источников А.И.Крупеников выделяет следующие: 1) работа М. В. Ломоносова «О слоях земных» и его труды по вопросам географии России; 2) издания созданного в 1765 г. Вольного экономического общества (далее ВЭО); 3) агрономические сочинения обобщающего характера выдающихся русских ученых XVIII в.-- И. И. Комова, М. Г. Ливанова, М. И. Афонина, А. Т. Болотова; 4) географические и «хозяйственные» описания разных губерний и наместничеств; 5) описания путешественников.

Проблемы почвоведения и сопряженных с ним наук затрагиваются в ряде сочинений Ломоносова и в наиболее обобщенном виде в трактате «О слоях земных», написанном в 1757 - 1759 гг. и опубликованном в 1763 г. Почва, по Ломоносову, «не первообразная и не первозданная материя», а особое геобиологическое тело. Она образовалась «долготою времени» в результате воздействия выветривания и живых организмов на горные породы, даже в том случае, если они представляли собой первоначально «каменные голые горы».

Обратимся к высказываниям автора «О слоях земных». Важнейшая составная часть почвы -- перегной -- продукт биологических процессов: «Его происхождение не минеральное, а из двух протчих царств натуры, из животного и растительного, всяк признает». И далее: «От животных и растений умножение черной садовой и огородной земли известно; жилые места и навозом удобренные пашни в том везде уверяют».

Приводятся рассуждения о накоплении «чернозема» в лесах --более значительном в листопадных, чем в хвойных, которые «на зиму листа не роняют». Слово «чернозем» в контексте этих цитат означает почвенный перегной. Но у Ломоносова есть и другие высказывания. Рассматривая чередование «слоев земных», т. е. геологический профиль, он замечает: «Следует изъяснить и показать по возможности подлинное происхождение слоев земных... и, во-первых, самого верхнего слоя земной поверхности.

Следуя порядку... примем в рассуждение чернозем». На земной суше обширные пространства занимают «степи, где трава растет на черноземе». Таким образом, Ломоносов под черноземом понимал и почвенный перегной, и самый верхний ярус геологического разреза, и темную плодородную почву, не сужая ее до тех рамок, которыми ограничивается современный черноземный тип почвообразования.

В. В. Докучаев, узнав в 1900 г. от Вернадского о книге «О слоях земных», заметил: «Ломоносов давно уже изложил в своих сочинениях ту теорию, за защиту которой я получил докторскую степень, и изложил, надо сказать, шире и более обобщающим образом» (Докучаев, 1953, с. 280). Здесь многое преувеличено. Тем не менее, именно М. В. Ломоносов ввел в научный оборот термин «чернозем», пояснил его теоретический смысл, обратил внимание на его геологическое и агрономическое значение.

В. И. Вернадский считал Ломоносова не только первым русским почвоведом, но и первым почвоведом вообще (Вернадский, 1901). Национальный аспект этой мысли бесспорен, если же перенести ее на глобальный уровень, то тут могут быть и другие претенденты, например Колумелла, Альберт Великий.

Следует подумать и о параллели Ломоносов -- Валлерий. Последний тоже говорил о перегнойной почве, происшедшей после отмирания растений. Но труд Валлерия вышел в 1761 г., а «О слоях земных» написаны на 2- 4 года ранее. Конечно, М. В. Ломоносов мог знать суждения о почве Кюльбеля (у него тоже растения находили приют на «голых скалах»), Вудворда, Гебенштрейта, Флорина. Но ни у кого из них тезис о почве как особом «слое земном» не звучит так ясно и последовательно, как у него.

Придавая решающее значение воздушному питанию растений, Ломоносов подчеркивал роль почвы в их питании, значение органических удобрений. Он писал о почвах, которые «человеческими руками для плодоносия удобряются... таковую землю чем больше утучняют, тем толще черный слой становится».

Ломоносову принадлежат высказывания о водной эрозии почв: «на низких и покатых местах вымывает легкие черноземные частицы дождями и вдаль сносит, а песок, садясь скорее на дно, остается удобнее на старом месте». С этим положением связаны попытки русских агрономов XVIII в. предложить некоторые методы борьбы с эрозией почв, в частности рекомендации А. С. Болотова, И. М. Комова и других о необходимости вспашки поперек склонов.

У Ломоносова мы находим мысли о зональности природы. Он характеризует природные области Европейской России: 1) степи, «где трава растет на черноземе»; 2) леса лиственные с более перегнойными почвами и хвойные на почвах, бедных перегноем; 3) тундры «мхами зарослые... простирающиеся иногда на несколько сот верст. Он отмечал различие этих «полос» не только по климату, растительности и почвам, но и по условиям сельского хозяйства в них.

В книге «О слоях земных» находим также указания на зональный характер поверхностных солепроявлений -- солончаков и соленых озер: «Солью поверхность земная немало изобилует. Известна в жарких краях самосадка, которая по местам берега занимает». Говорится о бесплодии злостных солончаков: «Многие места в Аравии покрыты селитряным иньем с солью смешанным, так что от излишества их земля стоит бесплодна» (Ломоносов, 1949, с. 27 - 28).

Ломоносов долгое время руководил в Академии наук Географическим департаментом и Классом земледельчества. В них разрабатывались вопросы географии и экономики сельского хозяйства в связи с условиями отдельных губерний. Приступив к «поправлению российского атласа» и составлению «верной и обстоятельной российской географии», Ломоносов в 1759 г. разослал по губерниям специальный вопросник. В нем в числе тридцати вопросов был и такой: «Каких родов хлеб сеют больше и плодовито ли выходит, рассуждая общую перед посевом прибыль». Этот вопросник послужил основой для составления инструкций Т. И. Клингштедта по комплексному описанию отдельных местностей.

В ряде сочинений, в официальных обращениях к правительству Ломоносов настаивал на «учреждении государственной коллегии земского (сельского) домостройства», которая в России «всех нужнее», писал о необходимости «исправления земледелия», «сбережения лесов», «предзнания погод» для правильного ведения сельского хозяйства. Таким образом, не приходится сомневаться в большом значении Ломоносова в развитии знаний о почве и агрономии в широком смысле.

После М. В. Ломоносова его современники и ближайшие последователи слово «чернозем» уже употребляют очень часто, сообщают много сведений о его распространении, свойствах, плодородии, способах обработки. Черноземная проблема трактовалась в отечественной научной литературе XVIII в. достаточно многогранно. На основе ломоносовской концепции шло накопление новых фактов, преимущественно по географии и агрономической оценке черноземов, но мысли отдельных авторов имели и теоретический характер.

7.3 Организация вольного экономического общества

XVIII век ознаменовался организацией в странах Западной Европы научных агрономических обществ --в Шотландии это произошло в 1723 г., в Швейцарии - в 1747 г., в Англии и Франции - в 1753 г. В 1765 г. в России тоже учреждается такое общество, получившее название «Вольное экономическое общество». Среди его инициаторов выделялся Т. И. Клингштедт, который в качестве главных задач ВЭО выдвигал развитие земледелия, увеличение производства пшеницы на экспорт и выявление лучших земель для этой культуры.

Пшеница, по его словам, «ценный и наиболее употребимый иностранцами хлеб», но она «мало употребляема русским простонародьем, которое питается ржаным хлебом, употребляя пшеничный как лакомство, и, следовательно, вывоз его, даже усиленный, не может произвести опасной нужды в продовольствии русского народа» (Ярилов, 1937, с. 155).

Труды А.Т. Болотова

В 1766 г. в «Трудах ВЭО» публикуется статья о свойствах и доброте земли Каширского уезда, принадлежавшая А.Т.Болотову (1738 - 1833 гг.) - выдающемуся русскому агроному, оставившему литературное наследство в 350 томов «обыкновенного формата». В статье отмечается, что на севере уезда распространены «серые» малоплодородные земли, а на юге - черноземы - лучшие почвы. В дальнейшем в «Трудах ВЭО», а также в издававшихся им самим журналах «Экономический магазин» и «Сельский житель» Болотов часто говорит о черноземах.

Он сообщает о том, что «чернозема есть разные роды»; сравнивая его с почвами более северных районов страны, отмечает: «одни только степные провинции в нашем государстве имеют то блаженное преимущество, что земли в них почти повсюду сами собою такой доброты, что никакого удобрения не требуют» (1766, с. 12, 16). Он дает сравнительную характеристику трех почв -- песчаных, глинистых и чернозема, подчеркивая, что именно на черноземе в отдельные годы получают особенно высокие урожаи. В работе «Нечто о степных землях» Болотов подошел к пониманию значения комковатой структуры почв (1952, с. 12, 18), он развивает ряд положений о борьбе с эрозией почв путем устройства водоотводных каналов, посева на склонах бобовых трав, применения посевов поперек склонов.

Болотов придавал большое значение удобрению почв навозом, золой, древесными листьями, гипсом, известью, селитрой, торфом, прудовой и болотной тиной, бобовыми растениями и др. Это было почерпнуто у зарубежных авторов, ибо некоторые из этих удобрений тогда в России не применялись. Пища растений «состоит в воде и некоторых особливых земляных или паче минеральных частичках, следовательно, надобно в той земле сим вещам в довольном количестве находиться» (Болотов, 1952, с. 461).

Д. Г. Виленский (1958) считал, что Болотов за 70 лет до Либиха развил минеральную теорию питания растений, но надо скорее говорить о повторении им взглядов Туля. Вообще Болотов был настойчивым пропагандистом английской агрономии на русской почве.

Этим очень настойчиво и успешно занимался и другой видный русский агроном И. М. Комов (1750 - 1792 гг.), восемь лет проживший в Англии (1776 - 1784 гг.), а до этого участвовавший в течение семи лет в экспедиции академика С. Гмелина по юго-восточным районам страны и Кавказу.

Книга Комова «О земледелии»: английский опыт на русскую почву

Книга Комова «О земледелии», выдержавшая подряд два издания (1788 и 1789 гг.), являлась энциклопедией земледелия и растениеводства, в которой был объединен английский и русский опыт. Здесь очень ярко описываются общие особенности почвы, методы ее изучения путем выкопки ямы «глубиной в поларшина или глубже». О черноземе он пишет; «...добрая земля бывает черна, или из черно сера, после дождя приятный запах испускает, на языке рассыпается и тает, и если потереть ее между пальцами, она к ним льнет ...мягка, жирна и слизка бывает».

В книге Комова описывается гранулометрический анализ почвы «перегнатой или переваренной водой» с отделением глины от песка . Сообщается также, как определять в почве количество воды, извести и «питательного сока». Последний выражается плотным остатком двух водных вытяжек из «пуда земли» на 2,5 ведра воды и при кипячении в течение часа. Интерес к этому анализу вытекал из взгляда автора на питание растений «питательным соком», который «приготовляется... гнилью» и «ничем не разнится от пищи животных».

Поэтому Комов утверждал, что «без обилия навоза больших успехов иметь в земледелии не можно» (1789, с. 120, 132, 133, 170). Таким образом, он склонялся к воззрениям Кюльбеля (работа которого была в XVIII в. издана на русском языке), а не английских авторов, хотя со многими из них он был знаком.

Побывал в Англии и другой видный агроном -- М. Г. Ливанов (1751 --1800 гг.), автор книги «О земледелии, скотоводстве и птицеводстве» (1799). Он жил и работал в Николаеве, т. е. непосредственно в черноземной зоне. Некоторые мысли у этого автора общие с мыслями И. М. Комова, но определение чернозема представляет особый интерес: «Чернозем есть род земли, происшедший от согнития разных растений и животных. Превосходство сей земли в том состоит, что она вся сложена из таковых начал, в которых всякого рода растения могут для себя найти без всякого препятствия довольно питательных соков...» (1799, с. 12).

7.4 Первая работа о черноземе

Среди работ агрономов XVIII в. одна была посвящена непосредственно чернозему, и только ему. Мы имеем в виду «Слово о пользе, знании, собирании и расположении чернозему, особливо в хлебопашестве» профессора Московского университета М. И. Афонина (1739-1810 гг.).

Гюльденштедт рано умер, и его записки были изданы знаменитым географом и натуралистом, автором первой «Флоры России», академиком П. С. Палласом (1741-1811 гг.). Последний не согласился с приведенным выше объяснением происхождения среднерусского чернозема и сделал такое примечание: «Судя по множеству следов, которые в некоторых местах степи заметны по скрытым (в земле) старым древесным пням и корчам, степи эти, по-видимому, в незапамятные времена были покрыты лесом. Нужно полагать, что эти леса истреблены пожарами во время войн или пастушескими народами и оставили после себя эту перегнойную почву» (1791, с. 34). Это мнение Паллас относил к черноземам области верховий Дона.

Сам же он заинтересовался черноземом в Ставропольской степи и, сравнив ее с «голой» Прикаспийской степью, задался вопросом: почему первая «покрыта толстым слоем черной, жирной земли»? В ответ было высказано предположение, что Ставропольская степь некогда была «неизмеримым тростниковым болотом» или представляла «низменность, по временам затоплявшуюся морем».

7.5 Академик Паллас и теория морского происхождения черноземов

Как отмечает Крупеников, механизм образования самого чернозема рисовался Палласом так: «Под поверхностью моря отлагался ил, богатый солью, который при отступлении моря выступил на поверхность, где и образовался слой черной земли, вследствие гниения массы тростника и вообще растений».

Таким образом, лесной генезис чернозема, по Палласу, мог иметь альтернативой только генезис морской.

Следует отметить, что в дальнейшем морская гипотеза сыграла положительную роль в изучении черноземов, привлекая к ним внимание геологов. У Палласа, которого считают предшественником А. Гумбольдта (Исаченко, 1971), было стремление рассматривать природу страны как целое, с установлением связей между отдельными явлениями. М. В. Ломоносов знал три полосы, идущие вдоль всей России, -- тундру, лесную область, «степь на черноземе». Еще раньше подобные мысли были у Ю. Крижанича. К концу XVIII в. это все привело к признанию существования таких «полос» в государственных документах и сочинениях официального характера.

Интерес к «степным землям» определялся стремлением расширить производство пшеницы, для которой черноземные почвы больше всего подходили. В 80 - 90-х годах XVIII в. стала рассматриваться возможность заселения южных степей, незадолго до этого присоединенных к России. В 1798 г. ВЭО предложило даже «конкурсную задачу» по этому вопросу.

Примечательно, что эта идея впоследствии оказалась достаточно живучей. И использовалась в различные периоды развития России. А так называемые «южные» степи пережили ряд волн переселений - в годы столыпинских реформ начала 20 века, в период освоения целинных и залежных земель при Н.С.Хрущеве.

В 80-90-е годы XVIII в. на эту идею откликнулись многие. Один из ответов принадлежит агроному В. А. Левшину. Он указывал, что в наших степях нередко имеется «на целый фут плодоносного чернозема и дерна». Эти почвы хорошо подходят для выращивания пшеницы, кукурузы, а в юго-западных районах и винограда. Черноземы распространены не везде, а только в «южной полосе» России, в северной и «средней» полосах их нет.

Левшин пишет, что «...чем меньше в году дно земное пребывает замерзлое, тем больше состоит отвергнуто и удобно к принятию плодотворных влияний воздушных. Отсюда происходит, что страны, ближе к югу уклоняющиеся, представляют нам кряжи, с поверхности покрытые очень глубоким слоем чернозема, или земли, селитрою и другими солями напитанной, произращающей травы тучные во множестве» (1801, с. 204, 205, 248).

Как видим, сделана попытка взгляда на зональную приуроченность чернозема, влияние на него климата, объяснения его плодородия с химических позиций.

7.6 Труд А.Н. Радищева «Описание моего владения»

Известный русский мыслитель Александр Радищев в истории известен не только своим бессмертным произведением «Путешествие из Петербурга в Москву». Свой след он оставил и в истории развития почвоведения. Неоконченный труд «Описание моего владения» написан в последние годы жизни великого мыслителя и в наиболее полной мере отражает его взгляды на почву и сельское хозяйство. «Описание» основано не только на обобщении многих достижений естествознания, русского и зарубежного сельскохозяйственного опыта, но и на полевых и лабораторных исследованиях самого Радищева.

В этой работе он стремился обосновать экономическую невыгодность крепостного права, хотел с этой стороны подойти к своей главной идее о необходимости его уничтожения.

Исследователи того времени почти никогда не давали описания почвенно-грунтового профиля и подстилающих пород и ограничивались характеристикой лишь пахотного горизонта, не связывая его с нижележащими слоями. Очевидно, и здесь Радищев идет по стопам Ломоносова, который считал особенно важным при изучении слоев земных прежде всего описать «самой верхний слой, как покрышку всех протчих...

Ибо она есть часть нижних, и по смежеству много от них заимствует, уделяя им и от себя взаимно».

Радищев уделял большое внимание удобрению и обработке почв. Но при этом замечал, что правильная обработка почв и их обильное удобрение зависят от характера и размеров скотоводства. Радищев настаивает на том, что в каждом хозяйстве, в том числе и крестьянском, должна соблюдаться правильная «соразмерность нашего скотоводства к земледелию». Однако в России мало держат скота. Крестьяне, которые «в законе мертвы», не могут расширять животноводство, следствием чего является «бедственное хлебопашество».

Радищев писал, что «по свойству земли надлежит употреблять и земледелательные орудия». Мощные черноземы - целину и перелоги - «лучше поднимать плугом». На севере, где перегнойный горизонт невелик, допустимо употреблять и соху, так как здесь глубокая пахота может быть и вредна. Радищев резко выступает против широкого распространения сохи в России, считает необходимым заменить ее плугом: «сохи все истреблю», - говорится в «Описании моего владения».

Радищеву были известны разработанные русскими агрономами, его современниками - Болотовым, Комовым, Друковцовым, способы борьбы с эрозией почвы на пашнях. Он отмечает: «Если пашня лежит по отлогому косогору, то нужно борозды делать поперек оного, дабы снеговая вода и дождевая бороздами была сдерживаема». Как видим, в этом уже заложено одно из правил противоэрозионного земледелия.

Радищев считал, что воздух и вода играют роль в питании растений, но главное значение имеет перегной, навоз, а также «соляные и тучные частицы». «Сии части, водою растворенные, входят в корень и питают растения; следовательно, плодородная земля есть та, которая оные части содержит, а бесплодная которая их не имеет, а может оные получить через искусство». Перед нами формулировка процесса питания растений.

Радищев рекомендовал в зависимости от свойств почвы применять для увеличения ее плодородия навоз и «другие утучнения, например лист древесный, кожевенную кору, ил прудовой и золу», а также мергель, известь и мел. Следуя за Ломоносовым и другими русскими учеными, Радищев уделяет большое внимание окультуриванию почв, главным образом путем систематического их унавоживания. Он пишет: «Земля не вся одинакового качества: земля огородная и конопляники лучше всех, ибо навозится лучше других; за нею следуют полосы издревле крестьянского владения; сия земля, исключая конопляников, лучше других, ибо она унавоживается через два года в третий, или когда пашется под пар... Всех хуже почитают пашни отдаленные, на которые навоза не кладут никогда по причине их отдаленности» (1952, с. 426, 432, 445, 451). Чем не основы агрохимии?

Более того, Радищев рассматривал вопросы преобразования природы: нужно уничтожить чересполосицу, которая ставит непреодолимые преграды правильной организации хозяйства. Все почвы должны быть окультурены улучшенной обработкой и удобрением. Для этого один путь - установление должной «соразмерности» скотоводства с земледелием. Им ставился вопрос о расширении «огородного земледелия» и развитии орошения, о полной замене сох плугами, широком использовании минеральных удобрений, введении новых культурных растений.

Если бы все это сделать, то «великая бы произошла в земледелии перемена». Но почему же она не происходит? И здесь Радищев вновь затрагивает проблему, которая далеко выходит за рамки почвоведения и земледелия. Главная причина -- экономические и политические условия, существование крепостного права. Обращаясь к крестьянам, Радищев говорит: «Блаженны, блаженны, если бы весь плод трудов ваших был ваш. Но, о горестное напоминание, ниву селянин возделывает чужую и сам, сам чужд есть, увы».

Согласитесь, и сегодня, в начале 21 века, этот вопрос звучит очень актуально.

Радищев верит в возможность переделки всех почв в лучшую сторону: «Если кто искусством покажет путь легкий и малоиздержестный к претворению всякой земли в чернозем, тот будет... благодатель рода человеческого».

При этом он понимал, что крепостническое государство не сможет и не захочет внедрить передовые достижения науки в практику. И как бы намекая на свою собственную судьбу, он продолжал: «...но хотя бы он и явился благотворный сей гений, правительства наши не уважут его трудов, и сей жизнодательный новый Ираклий [Геракл] проживет неуважаем, презрен, в изгнании» (1952, с. 422, 447). Поистине, нет пророка в своем отечестве!

Самым главным в научном отношении надо считать развитие Радищевым ломоносовского взгляда на почву как на особое образование, обладающее «плодоносного силою», конкретизацию им закона сохранения и превращения материи при расшифровке образования почвы как процесса вечного круговорота веществ.

Из русских он первый заговорил о том, что только после уничтожения «крепостного состояния» возможен истинный прогресс в окультуривании почв и научном преобразовании земледелия.

Русские ученые выработали свое понимание почвы как геобиологического тела природы, ввели в научный оборот понятие «чернозем» и начали дискуссию по поводу его образования, нащупали идею зональности почв, подошли во многих аспектах к их оценке, обработке, удобрению, роли в экономической жизни государства. Надо напомнить слова В. И. Вернадского о том, что идеи Ломоносова и его современников несомненно «влияли на ход научной мысли в России... Корни успехов естествознания XIX в. и всей научной работы современного натуралиста лежат глубоко в XVIII веке» (Вернадский, 1901, с. 143, 146).

8. Знания о почве в 19-м веке. Теория минерального питания

8.1 Накануне возникновения генетического почвоведения

В XIX в. почвоведение становится наукой, появляется уже ее название. Сначала у немцев оно называется Bodenkunde, а затем и в России, в современном его звучании. Число публикаций о почве стремительно растет. Поэтому постараемся коснуться важных направлений и узловых моментов развития науки о почве в первые семь десятилетий 19-го века, вплоть до появления на арене мирового почвоведения В. В. Докучаева.

Неоценим при рассмотрении вклада немецких ученых двухтомник А. А. Ярилова (1904 - 1905), история почвоведения в Московском университете освещена Н. А. Качинским (1970), старые тексты ученых-гумусистов воспроизведены в «Истории плодородия почв» (1940).

Почвоведение начинает дифференцироваться в большей мере, чем раньше. Резче проявляется его зависимость от успехов химии, геологии, биологии, но и его достижения осваиваются этими науками. Примерно в середине века Маркс и Энгельс используют ряд понятий о почве в своих экономических и философских работах. Как и в конце XVIII в., русская научная мысль в области почвоведения не уступает западной, продолжаются и нарастают дискуссии о черноземе. Положение Маркса о том, что почва не только объект природы, но и средство труда, стихийно овладевает мыслями ряда ученых и практических агрономов. Успехи «земледельческой химии и механики», освоение новых земель, специализация и увеличение товарности сельского хозяйства, изучение вопросов ренты и взимания земельных налогов стимулируют новые исследования почв, их свойств, плодородия, распространения. Изучение почвы сосредоточивается вокруг ряда узловых проблем.

8.2 Питание растений и химия почв в исследованиях Деви и Берцелиуса

Теория гумусового питания растений победоносно перешла из восемнадцатого века в девятнадцатый. Ее каноны разделяли многие, в том числе такие выдающиеся ученые, как Г. Дэви и Я.Берцелиус. В итоге неправильная в своей основе теория породила большое число экспериментальных исследований, и на базе этого возникла существующая уже более полутора веков школа химиков-гумусистов.

Ее адептом был выдающийся английский химик и физик Г. Дэви (1778 - 1829 гг.), известный также как автор книги «Элементы агрикультурной химии», вышедшей в Англии в 1813 г.

Деви считал, что растения питаются гумусом почвы, поэтому и масла являются хорошим удобрением, ибо содержат углерод и водород. Польза навоза определялась тем же; известь производит благоприятный эффект, так как «растворяет твердый растительный материал».

Одновременно Деви, не соглашаясь с Тэером, полагал, что «зольные» - минеральные составные части почвы важны для растений и действуют на них не только как стимуляторы (Davy, 1813). Агрохимики, не оценив всей полноты взглядов Дэви, считали, что не совсем заслуженный успех его книге обеспечило «крупное имя» автора (Рассел, 1955). Однако внимание Дэви к питанию растений веществами почвы породило у него интерес к почве вообще.

Он исследует гранулометрию и химический состав почв Англии и Ирландии. Составляет перечень приборов и реактивов, необходимых для анализа почв, и приходит к выводу, что «почвы, которые содержат более всего глинозема и углекислой извести --суть в то же время такие, которые обладают наибольшей энергией в сохранении удобрений»; это первые представления об органо-минеральных соединениях почвы.

Дэви изучал физические свойства почв, показав, что отношение их к нагреванию и охлаждению зависит от химического и гранулометрического состава. Вода «содержится в почве в двух различных состояниях... В одном она связана с почвой химически, в другом, через физическое притяжение, механически». Этим объясняется усвояемость растениями только последней.

Дэви считал, что почва «образовалась в начале путем разложения скал и каменных напластований» под действием кислорода воздуха, воды и углекислоты. В результате и полевой шпат и слюды... «разрушаются; первый, однако, гораздо быстрее». А далее идут рассуждения, подобные тем, которые были у Ломоносова, о поселении примитивных растений и их смене; в конце концов «почва уже настолько улучшается, что в ней могут вегетировать и высшие растения... Урожай почвы определяется, однако, еще и свойствами нижележащих слоев».

Дэви классифицировал почвы, разделяя их на «почвы выветривания» и «намывные»; первые он считал возможным обозначать как «базальтовые», «гранитные» и т. д. (Ярилов, 1907, с. 372 - 377).

Ярым сторонником гумусовой теории питания растений был шведский химик и минералог И. Я. Берцелиус (1779--1848 гг.).

Занимаясь наряду с другими проблемами химии составом и строением органических веществ, в частности кислот, этот, по выражению современников, «законодатель химии» уделил много внимания перегнойным веществам почвы. Экспериментальными исследованиями Берцелиуса, его современника К. Шпренгеля, голландского химика Г. Мульдера и других ученых в 20 - 30-е годы были выделены такие гумусовые вещества почвы: гуминовая кислота, растворимая в щелочах; ее индифферентная форма - гумин, или гумусовый уголь; креновая и апокреновая кислоты, многие соли которых легко растворимы в воде. Мульдер на протяжении двадцати лет (1840 - 1862 гг.) уточнял эту схему, полагая, что «кислоты» почвенного гумуса являются строго индивидуальными безазотистыми соединениями. Он также установил наличие в составе гумуса обычных органических кислот: уксусной, муравьиной, а также некоторых других веществ. Булле в 1830 г. и Малагути в 1855 г. искусственно получили гумусоподобные вещества, обрабатывая углеводы кислотами.

Все эти данные нашли отражение в солидном и популярном «Учебнике химии» Берцелиуса (1839 г.), что обеспечило им широкую известность. Невзирая на ошибочность многих трактовок, учение о почвенном гумусе и о гумусовых кислотах было поставлено на прочную основу, и заслуги Шпренгеля, Берцелиуса, Мульдера в этом отношении бесспорны (Ваксман, 1937; Кононова, 1951; Giesecke, 1929).

Если Берцелиус содействовал ознакомлению с гумусом почвы химиков, то Мульдер включил итоги своих работ в книгу «Химия пахотного слоя» и тем самым помог агрономам глубже осознать значение гумуса (Mulder, 1861 --1862). Ранее, но не так подробно, это сделал К. Шпренгель (1787--1859 гг.), издавший в 1837 г. в Лейпциге первую специальную книгу по почвоведению (Die Bodenkunde oder die Lehre vom Boden). В ней приведены результаты «химического изучения» 170 образцов почв из Германии, Бельгии, Англии, Франции, Швейцарии, Швеции, а также России, Северной Америки, «Остиндии и Вестиндии».

Несмотря на столь широкий диапазон почвенных объектов, Шпренгель не подошел к мысли о каком-либо порядке в географическом распределении почв, а его определение почвы имеет односторонний характер: «Под почвой разумеют рыхлый слой земли, в виде тонкого или толстого покрова расстилающийся над земной поверхностью и составляющий место укрепления дикорастущих и культурных растений» (Sprengel, 1837, с. 113).

8.3 Исследователь почв профессор Павлов

Профессор Московского университета М. Г. Павлов (1793-1840 гг.), которого называли «русским Тэером», два года стажировался по агрономии в Меглинском училище у самого Тэера и воспринял его идеи. Лекции профессора Павлова оказали сильное влияние на его слушателей: А. И. Герцена, Н. В. Станкевича, М, Ю. Лермонтова, В. Г. Белинского (Каменский, 1971). По мнению Ярилова, в Павлове надо видеть «наиболее крупного, талантливого, оригинального, широко образованного исследователя и учителя земледелия и почвоведения» (Ярилов, 19406, с. 56). Его книги «Земледельческая химия» (1825) и «Курс сельского хозяйства» (1837) сыграли значительную роль в развитии агрономии в России.

Он пришел к выводу, что иногда растения, особенно низшие, питаются воздухом и, «разрушаясь, земле возвращают чернозема более, нежели сколько из нее поглощают его, таким образом, тучность земли усиливается» (Павлов, 1837, II, с. 192). Это глубокая, хотя и не новая мысль. Павлов трижды давал определения почвы, вот одно их них: «Почвою вообще называют место укоренения растений. Почва есть смесь разнородных веществ минеральных и органических» (1837, II, с. 9 - 10). Эта дефиниция более точная, чем у Шпренгеля, несет на себе влияние Тэера, выражена короче, однако лишена генетического начала.

Павлов был озабочен вопросами оздоровления русского земледелия, ратовал за плодосмен и сидерацию как лучшие способы сохранения и повышения плодородия почвы; организовал под Москвой Бутырский опытный хутор, на котором ставил сельскохозяйственные опыты и испытывал сконструированный им «плужок Павлова» для лучшей обработки почвы. Он не был чужд идеи дифференцированной агротехники «современность с печатью местности».

Павлов не занимался химическим анализом почвенного перегноя. Больших успехов в этом добился его современник московский химик Р. Герман. В отдельных имениях на юге России стала замечаться «выпаханность», «изнуренность» чернозема, уменьшение на нем урожаев. Группа помещиков обратилась к Р. Герману с предложением «исследовать свойства чернозема химическими путями» и выяснить, от чего происходит «всеми дознанное истощение чернозема от посевов, если в нем, судя даже по виду, содержится значительное количество перегноя, и отчего посредством пара или перелога опять возвращается этой земле плодородие».

Герман, следуя Павлову, считал, что растения питаются «перегнойным экстрактом», поэтому он обратился к изучению химического состава гумуса черноземов, привезенных из «южных губерний», используя методы, предложенные Берцелиусом.

Заслуга Р. Германа состоит в том, что он показал наличие в черноземах не только гуминовой кислоты, но и фульвокислот. Еще более важным было открытие им того факта, что азот входит в состав перегнойных веществ почвы как постоянная составная часть. Такие авторитеты, как Берцелиус и Мульдер, полагали, что азот в гумусе лишь «трудно удаляемая примесь».

Германа наравне с Берцелиусом и Мульдером следует считать «классиком» химии гумуса. Не решив, естественно, поставленного перед ним вопроса, Р. Герман, однако, показал, что при «выпахивании» черноземов в них уменьшается содержание гумуса, которое «состоит преимущественно в потере перегнойной [гуминовой] кислоты и перегнойной вытяжки; ключевой же кислоты [креповой] и кислоты ключевого осадка [апокреновой] в истощенных пашнях больше, нежели в земле, вновь поднятой». Р. Герман в своих работах, опубликованных в «Земледельческом журнале» (1836, 1837), твердо придерживался растительно-наземной теории образования чернозема и сообщал ряд точных данных о его мощности, указывая, что она в разных местах колеблется от 1 до 3 футов (30 - 90 см).

Он писал: «В России чернозем - предмет весьма важный; он для нее то же, что каменный уголь для Англии, т. е. служит главным основанием народной деятельности и вместе с тем содействует отличному изобилию земных произведений» (История плодородия почв, ч. 1, 1940, с. 29, 152).

На протяжении веков многие ученые считали не гумус, а воздух и соли почвы основой питания растений. В начале XIX в. появились неопровержимые экспериментальные доказательства роли атмосферной углекислоты и солей почвы в питании растений. Попытки выращивания их в атмосфере, лишенной СО₂, вызывали их гибель. Водные культуры с солями в растворе, но при полном отсутствии гумуса оказались, напротив, вполне эффективными. Этим интересовались многие ученые, но, как это ни странно, они не пытались отвергнуть гумусовую теорию питания растений (Рассел, 1955).

8.4 Юстус Либих: теория гумусового питания несостоятельна

Сокрушительный удар теории гумусового питания нанес знаменитый немецкий химик, отличный полемист Юстус Либих (1803 - 1873 гг.). Это случилось в 1840 г., когда он выпустил работу «Химия в приложении к земледелию и физиологии растений».

Роль Либиха оценена в монографиях, посвященных его творчеству (Мусабеков, 1962; Honcamp, 1928), а также в работах многих почвоведов и агрохимиков. С его трудами были знакомы Маркс и Энгельс. Либих высмеял гумусовую теорию и показал несостоятельность всех доказательств в ее пользу.

Он утверждал, что растения имеют неисчерпаемый запас углекислоты в воздухе. Преимущество гумуса состоит в том, что он постоянно выделяет углекислоту. Минеральные элементы растения берут из почвы, чему способствуют непрерывно идущий процесс выветривания и кислые выделения корней. Азот растения поглощают в форме аммиака, который ими берется из почвы, удобрений или из воздуха.

По словам Либиха, «если почва подходяща, если она содержит достаточное количество щелочей, фосфатов и сульфатов, то ничего больше не требуется». Со временем он придал этому положению количественное выражение: «Урожаи полевых культур понижаются или повышаются в точной пропорции к уменьшению или увеличению количества минеральных веществ, вносимых в почву с удобрениями». Отсюда же были выведены два кардинальных, с точки зрения Либиха, «закона»: «закон минимума», «закон полного возврата».

Вот суть второго закона: «Основное начало земледелия состоит в том, чтобы почва получила обратно все, у нее взятое. Это неизменный закон природы». К.А.Тимирязев (1948) назвал его «величайшим приобретением науки». «Только от химии, - утверждал Либих - следует ожидать дальнейших успехов в сельском хозяйстве», она «совершенно революционизирует сельское хозяйство* (Либих, 1864, с. 37; 1964, с. 176).

Открытие Либиха способствовало развитию промышленности минеральных удобрений, и когда они не дали полностью ожидаемого эффекта, его даже обвинили в том, что он агент калийного синдиката.

Многие его положения были в дальнейшем уточнены или отброшены Буссенго, Лоозом, Гильбертом, Гельригелем и другими, но мы не затрагиваем этих преимущественно физиологических вопросов. Что касается закона полного возврата, то его судьба была драматичной: сначала он на многих произвел сильное впечатление, затем был объявлен реакционным, чуть ли не мальтузианским, а в наше время, судя по многим симптомам, восстановлен в правах в связи с интересом к экологическому равновесию между человеком и природой.

Философское значение теории минерального питания Либиха неоспоримо: она порвала путы тэеровской метафизики и научно связала взаимными переходами миры органических и неорганических тел. Дж. Бернал назвал исследования Либиха «классическими», опровергнувшими существовавшие в учении о питании растений «алхимические бредни» (Бернал, 1956, с. 367).

На развитие почвоведения либиховские идеи произвели двоякое действие: некоторые стали рассматривать почву как пассивное тело, продукт выветривания, передатчик растениям пищи. Во многом утратился интерес к гумусу. Но усилились исследования химического состава почв, подыскание растворителей, которые извлекали бы из нее формы калия и фосфора, непосредственно пригодные для питания растения. Этим последним вопросом очень интересовался сам Либих. В связи с подвижностью в почве тех или иных веществ привлекли к себе внимание явления поглотительной способности почв, на которую некогда обратил внимание Ф. Бэкон.

8.5 Опыты Уэя

Опыты Либиха явились сигналом для основательных исследований англичанина Уэя. Он установил, что при пропускании через почву солей калия и аммония эти основания поглощаются, а кислотные остатки остаются в растворе, соединяясь с эквивалентными количествами кальция. Уэй и его сторонники считали, что имеют дело с чисто химическими обменными реакциями.

По степени поглощения основания расположились в ряд: Na>K>Ca>Mg>NH₄. Поглотительной способностью обладают перегной и особые минеральные соединения цеолиты - растворимые в соляной кислоте силикаты (Way, 1850, 1854). Исследования и выводы Уэя были настолько точны для того времени, что его следует считать основателем научной трактовки поглотительной способности почв, которой было суждено сыграть крупную роль в истории почвоведения (Орлов, 1979).

Пристальное внимание привлекли два важнейших элемента питания растений - фосфор и азот. По поводу первого Мульдер говорил, что он «необходимейший для всех растений», но находится «в выветрившейся или подвергающейся выветриванию горной породе в наименьших количествах», поэтому «на помощь природе должно прийти тут искусство» (Mulder, 1862, II, с. 313 - 314).

8.6 Опыты Буссенго

Жан Батист Буссенго (1802-1887 гг.) доказал, что все растения берут азот из почвы, кроме бобовых, которые сами обогащают ее этим элементом (Буссенго, 1936). Этот выдающийся французский химик явился основателем вегетационного метода, столь значимого и до сих пор для физиологии растений и агрономии, а также прославился своими полевыми опытами на почвах Эльзаса (Тимирязев, 1948). Известный французский агроном-опытник Дегерен писал о Буссенго: «агрономическая химия ведет свое летоисчисление с него» (Буссенго, 1936, с. 13). Подчеркнем, что к 70--80-м годам прошлого века разными путями был накоплен огромный материал по химии почв, не приведенный в единую систему, но тем не менее чрезвычайно обогативший научное представление о почве.

Однако были ученые, которых не удовлетворяла известная односторонность учения Либиха, хотя они и не являлись приверженцами более старых гипотез. В этом отношении интересна книга профессора Московского университета Я. А. Линовского «Критический разбор мнений ученых об условиях плодородия земли». В ней он критикует Тэера, Соссюра, Шпренгеля, Шюблера, Буссенго и Либиха за то, что они «не обнимают и не могут обнять надлежащим образом всех тех явлений, от которых зависит плодородие почв -- способность, изменяющаяся беспрестанно от большей или меньшей сырости земли, действия климата, свойства навозов, системы хозяйства, метеорологических и тысячи других обстоятельств».

Одна химия, как бы она ни была важна, не в состоянии решить эти вопросы, а Либих «перешел к последней крайности», отрицая для земледелия значение органических удобрений и даже самой почвы: «Как ни силилась химия, но она не могла проникнуть в тайну плодородия почв, не успела еще разорвать всех тех завес, за которыми далеко от нас скрывается истина» (Линовский, 1846, с. 25, 84, 109). Это была важная мысль, хотя позитивная программа Линовского сильно уступала критическому аспекту его книги.

9. Агрогеология и начало биологии почв

9.1 Академик Севергин: первый труд по минералогии

Успехи, достигнутые в химии почв, еще не значили их беспрепятственного воплощения в агрономическую практику. В многочисленных сельскохозяйственных сочинениях, число которых было весьма велико в разных странах, вопрос о почве освещался достаточно примитивно, с позиций XVIII в. Либих иронизировал над агрономами и физиологами, утверждая, что даже такие простейшие слова, как «соли» и «щелочи», повергают их в ужас. Однако и химия почв того времени не вывела понятие «почвы» за пределы ее пахотного слоя, который казался единственно важным, так как именно он обрабатывался и удобрялся.