История развития почвоведения

На помощь пришла геология, в которой к этому времени уже выделились минералогия и петрография. Влияние этих наук на почвоведение было традиционным: Палисси, Эвелина скорее всего можно назвать геологами.

Первым из специалистов-минералогов почвами заинтересовался родившийся в год смерти Ломоносова академик В. М. Севергин (1765--1826 гг.), известный как химик, географ и создатель русской научной терминологии (Крупеников, 1952).

В минералогии он явился продолжателем идей Ломоносова и выполнил его завет о создании труда по минералогии нашей страны. В 1809 г. Севергин выпустил «Опыт минералогического землеописания Российского государства». Минералы он стремился «привести в такой систематический порядок, по коему бы, так сказать, единым взглядом обозреть можно было все то, что доселе в разных странах пространной Империи Российской открыто было».

Такой подход у Севергина был и к почвам. Севергин, путешествуя по северо-западным районам страны, наравне с горными породами интересовался почвами, увязывая их друг с другом. Его описания были более четкими, чем у ученых XVIII в.

В 1771 г. М. И. Афонин высказал мысль о создании коллекции почв. Первым это выполнил Севергин. В разных губерниях он собирал 54 образца пахотных почв и, сопроводив их поименным описанием, передал Вольному экономическому обществу. Это была первая или, во всяком случае, одна из первых почвенных коллекций в мировой практике. А. И. Ходнев (1865) указывает, что эта коллекция, пополненная некоторыми новыми образцами, существовала еще в 1865 г. и, очевидно, позднее. Возможно, что с ней ознакомился и В. В. Докучаев, когда в конце 70-х годов прошлого века начал исследования русских почв. Напомним, что коллекционирование минералов и горных пород к этому времени не было уже редким занятием.

Большое влияние на развитие почвоведения оказало упоминавшееся сочинение Севергина «Опыт минералогического землеописания Российского государства». Первый том содержит описание гор и равнин России; второй обнимает «показание минералов по губерниям». Автор отмечает распространение в различных частях России черноземов, глинистых почв сухих степей (очевидно, каштановых и бурых), песков, солончаков, болотных, луговых почв и т. д. Он предполагал, что все почвы распределяются по территории не случайно, а связаны с изменением климата.

9.2 Севергин о черноземе и «Деревенское зеркало»

Термин «чернозем» Севергин толковал расширительно, понимал под черноземом всякую богатую перегноем растительно-наземную почву. Он говорил о черноземе: «Сложная земля, перемешанная различными остатками перетлевающих растений и составляющая обыкновенно верхние слои земной почвы. Цветом она буровата, а сырая черновата, вид имеет тусклый, растирается, несколько марает, легка, будучи высушена на огне несколько тлеет... Воду в себя вбирает и с нею бухнет. С кислотами иногда вскипает».

Здесь, отмечает А.И.Крупеников, дано достаточно подробное описание внешнего вида верхнего слоя чернозема, отмечены некоторые его химические и физические особенности, подчеркнут органо-минеральный характер черноземной почвы.

Севергин с позиций химии понял геобиологическую сущность чернозема и почвы вообще. Как минеролога его интересовало распространение в почвах соды, селитры, болотной руды. Он интересовался использованием мела, известкового туфа, гипса, торфа для «поправления почв».

Он был автором «Деревенского зеркала» -- первой русской научно-популярной книги о сельском хозяйстве, предназначенной для крестьян (Крупеников, 1952). Севергин внес большой вклад в создание русской химической, минералогической и почвоведческой терминологии. Многие предложенные им термины, например кремнезем, углекислые соли, окисление и др., применяются и в почвоведении. В «Словаре минералогическом» Севергина содержались пояснения таких терминов, как песок, суглинок, глина, мергель и др.

9.3 Классики агрогеологии

Классиком агрогеологии был Ф. А. Фаллу (1795--1877 гг.), посвятивший «педологии» (это слово идет от греческого корня «pedon» -- почва) всю свою жизнь неутомимого труженика и аскета (Ярилов, 1904). Он утверждал, что «почва не имеет ничего общего с растением, ни с любым другим органическим веществом... она могла бы быть сравниваема только лишь с неорганическими телами и в особенности с минералами» (Fallou, 1862, с. 5--6). Однако, дар наблюдательности, присущий Фаллу, позволил ему увидеть различия между почвой и подстилающей ее породой.

Близкие взгляды развивали многие другие немецкие агрогеологи даже через много лет после выхода в свет «Педологии» Фаллу (Dafert, 1886; Det-

mer, 1876; Fesca, 1879; Senft, 1869). Эти идеи проникли в Австро-Венгрию {Lorenz, 1866), Францию (Meunier, 1875) и другие страны. Они породили крайние степени «геологизма» в трактовке почвы.

В. Гамм заявил, что «строго научно» почвоведение вообще не существует: «оно совершенно сливается с учением об образовании земли (Erdbildung). Поэтому не существует ни естественнонаучного, ни сельскохозяйственного почвоведения. Подобные обозначения не только не состоятельны, но даже бессмысленны» (Hamm, 1872, с. 35--37). Отсюда нарастание упрощения дефиниции почвы: «самый внешний раздробленный слой земли, все равно, какого бы он ни был происхождения» (Гамм. 1872); «продукт выветривания минералов и горных пород» (Целлер, 1875). В некоторых определениях формально признается роль гумуса: «Почва образуется нагромождением больших или меньших количеств обломков горных пород. В большинстве почв наряду с минеральными веществами находятся еще органические» - Детмер, 1876 (Ярилов, 1904 - 1905, II, с. 462 - 463).

В России одним из центров агрогеологии был университет в Дерпте (Тарту, Эстония). Там работал А. Петцгольд, изучавший черноземы и другие почвы с геологической точки зрения. Его сменил И. Лемберг, видный кристаллохимик и минералог, который исследовал поглотительную способность почв ряда прибалтийских районов Европы. И пришел к заключению, что «почвоведение есть часть химической геологии» (Ярилов, 1911, с. 42). Он еще в 1873 г. начал читать в университете пользовавшийся успехом курс почвоведения, как раздела геологии, и был одним из учителей А. А. Ярилова. Последний отзывался о Лемберге очень положительно и считал, что он содействовал использованию химических методов при изучении почв Эстонии и соседних с ней районов (Ярилов, 1911).

Агрогеологи создали классификации почв. Фаллу и его последователь А. Майер делили их на два основных класса: 1) первичные, или коренные, 2) наносные. Первые подразделяются на образовавшиеся из кристаллических пород (гранита, порфира, базальта и др.) и из осадочных (песчаников, глин, известняков); более низкие таксоны таковы: полевошпатовые, песчаниковые и др. Для наносных почв (песчаных, глинистых и др.) повторялась классификация Тэера.

Н. М. Сибирцев критиковал эти и подобные классификации, но отмечал полезность учета петрографического характера почв, особенно «скелетных и грубых» (1901, с. 3 - 5). Однако классификация Фаллу, вероятно из-за своей обстоятельности и наукообразия, имела успех, в том числе в практических работах по почвенной картографии, хотя в ней не нашлось должного места таким интересным почвам, как чернозем и латерит.

В. Кноп (1817- 1891 гг.) предложил классификацию почв по химическому составу с разделением на три класса: силикатные (глиноземные, железистые, кремнеземные или песчаные), карбонатные (известковые, доломитные), сульфатные (гипсовые, ангидритовые). Более мелкие подразделения почв он устанавливал по процентному содержанию в них песка, различных силикатов, карбонатов и т. д. (Кноп, 1871 - 1872). Конечно, такая классификация могла иметь ограниченное применение, и Кноп теперь более известен как автор метода определения гумуса в почве.

Представители агрогеологического направления определяли некоторые физические свойства почвы - их плотность, отношение к воде и теплу. Наибольшего успеха в этом достиг немец Шумахер. В России Н. И. Железнов в 1851 г. сконструировал специальный «динамометрический лом» для определения в поле «вязкости почвы», что было важно при решении вопросов ее обработки (Димо, 1940).

Подчеркнуто геологический подход к почве породил ответную реакцию. Вот несколько кратких «живых» определений почвы того времени: почва - «живой организм» (Фогель), «посредница в развитии органической жизни» (Феска), «драгоценный хлебный пласт» (Гюмбель), «нечто живое» (Дегерен), «не мертвая масса, а живой организм» (Уилей). Русский академик Ф. И. Рупрехт писал, что «чернозем представляет вопрос ботанический».

Зенфт разделил почвы на «сырые», или «грубые», не содержащие перегноя, и «перегнойные», которые он называл «культурными». (Senft, 1877). П. А. Костычев не избежал влияния агрогеологов и в своей классификации почв 1886 - 1887 гг. наряду с кварцевыми, силикатными, доломитовыми и другими выделял черноземные, болотные почвы (Костычев, 1940).

Таким образом, уже в самих классификациях намечалось некоторое ограничение чисто геологического подхода. Однако это не изменило их сути, а придало им черты эклектизма, который редко бывает продуктивным. В работах, не получивших в свое время признания, взаимосвязь геологического и биологического начал в образовании почвы трактовалась очень интересно.

9.4 Что наблюдал Ф. Зенфт 60 лет

Еще начиная с 20-х годов XIX в. профессор Ф. Зенфт (1810 - 1893 гг.) в течение 60 лет наблюдал за сменой растительности на Хесельбергской горе близ Эйзенаха. Через 60 лет нижняя часть склона, недавно еще состоявшая из «пустынного щебня», оказалась покрытой главным образом лесами, а вторая треть склона - кустарниками. В первый раз в самой природе исследователь длительно прослеживал эволюцию растительности под углом зрения непрерывно идущего почвообразовательного процесса в тесном взаимодействии с эволюцией как мира растений, так отчасти и животных, населяющих почву: «Отнимая у почвы известные вещества и взамен их наделяя почву другими, каждое поколение обитателей почвы настолько изменяет качественно и количественно свое местообитание, что само оно уже не находит в нем того, что ему необходим. Зато для других растений эта перемена как раз служит на пользу. Таким путем каждое растительное поселение само себе вырывает могилу, но в то же время подготавливает удобное местопребывание для других генераций растительности» (Senft, 1888).

Зенфт также указывал, что каждое напластование, входящее в состав современной земной коры, было некогда поверхностью земли и обиталищем живших тогда организмов. Все минеральные составные части огромного большинства конгломератов, песчаников, глинистых сланцев, мергелей в геологическом прошлом образовывали почву, покрытую растительностью.

Зенфт здесь предварил взгляды В. И. Вернадского, рассматривавшего горные породы как наследие «былых биосфер». Плодородие почвы - ее основное качество - Зенфт трактует как динамическое явление, возникающее и эволюционирующее под влиянием взаимодействия породы и организмов, которым при этом принадлежит более активная роль (Ярилов, 1937).

Напомним, что, располагая меньшим числом фактов, подобный взгляд некогда высказали Ломоносов и Дэви. В. Р. Вильямс, описывая первичный почвообразовательный процесс и роль в нем организмов, опирался на Зенфта (Вильяме, 1948).

Более категорично и совсем с других позиций роль организмов в образовании почвы постулировал Ч. Дарвин. В 1837 г. после посещения тропических стран он прочитал в Лондонском геологическом обществе доклад «Об образовании растительного слоя (почвы) деятельностью дождевых червей». Великий натуралист полагал, что черви, заглатывая почву, перерабатывая ее и выбрасывая вновь, создают верхний темноокрашенный слой почвы. В дальнейшем он расширил эту работу до объема монографии (Darwin, 1881).

9.5 Маркс и Энгельс о роли почвы

Интересно отметить, что Маркс считал почву обладающей плодородием от природы, от чего иногда даже отказывались Либих и Фаллу. Но успехи техники и земледелия в XIX в. убедили Маркса, что на это «естественное плодородие» могут влиять удобрения, улучшенная обработка, мелиорация.

Маркс был знаком с различиями почв в пространстве, с тем, что есть лучшие почвы -- своего рода эталоны плодородия -- и худшие. Долго живя в Англии, он знал о большом размахе работ по осушению болот, известкованию почв, применению костяной муки. Говоря о мелиоративных работах, он отмечал, что они «почти все сводятся к тому, чтобы определенному участку земли, почве в определенном ограниченном месте придать такие свойства, которыми другая почва... обладает от природы».

Как тут не вспомнить мечту Радищева о «претворении всякой земли в чернозем». К вопросу о природных различиях между почвами Маркс подходил и с другой точки зрения, связанной с рациональным размещением и специализацией сельского хозяйства: «Не абсолютное плодородие почвы, а ее дифференцированность, разнообразие ее естественных продуктов составляют естественную основу общественного разделения труда. Благодаря смене тех естественных условий, в которых приходится жить человеку, происходит умножение его собственных потребностей, способностей, средств и способов труда».

К. Маркс и Ф. Энгельс были озабочены сохранением и увеличением плодородия почвы. Это важно тем более, что развитие гигантских городов, центров индустрии, «препятствует обмену веществ между человеком и землей, т. е. возвращению почве ее составных частей, использованных человеком в форме средств питания и одежды, т. е. нарушает вечное естественное условие постоянного плодородия почвы».

Энгельс привлекал внимание к отрицательному влиянию человека на природу, вызывающему опустынивание некогда цветущих стран, обезлесение гор, эрозию почвы, что было обусловлено незнанием возможных последствий таких действий. Но он верил, что «мы, путем долгого и часто жестокого опыта и путем сопоставления и анализа исторического материала, постепенно научаемся уяснять себе косвенные, более отдаленные общественные последствия нашей производственной деятельности, а тем самым мы получаем возможность подчинить нашему господству и регулированию также и эти последствия».

Рассматривая землю (почву) как великое благо и общенародное достояние, К. Маркс полагал, что «частная собственность отдельных индивидуумов на землю будет представляться в такой же мере нелепой, как частная собственность одного человека на другого. Даже целое общество, нация и даже все одновременно существующие общества, взятые вместе, не есть собственники земли. Они лишь ее владельцы, пользующиеся ею, и, как boni patres familias [добрые отцы семейства], они должны оставить ее улучшенной последующим поколениям».

9.6 Разгар дискуссий об образовании чернозема (40-70-е годы 19-го века)

В 1840 г. Э. А. Эверсман в книге «Естественная история Оренбургского края», пришел к выводу, что оренбургские степи «в течение веков, а может быть и тысячелетий, от ежегодно умирающей и возобновляющейся растительности покрылись слоем тука, или чернозема».

По мере улучшения этой почвы «травы начали расти роскошнее и, через это самое, образование чернозема ускорилось» (1949, с. 52). С такой трактовкой согласился и французский геолог Ю. Гюо, путешествовавший по степям России (Huot, 1842). Его работа была издана в Париже, и чернозем стал более известен в Западной Европе.

Вместе с этим, как отмечает А.И.Крупеников, были сторонники и у морской гипотезы. Английский геолог Р. Мурчисон (1792 - 1871 гг.), побывавший в 1841 г. в России, утверждал, что чернозем - темноокрашенный осадок ледникового моря. Первоначальным материалом для образования чернозема, по Мурчисону, послужили залегающие к северу от области его распространения темные юрские глины, которые были размыты водами ледникового моря и перенесены на юг. Работа Мурчисона о черноземе была издана также в Англии.

К морской гипотезе примкнул профессор Юрьевского (Тартуского) университета, ученик Либиха, химик и агроном, преподававший почвоведение, А. Петцгольд. Ссылаясь на «обширное равномерное» распределение чернозема, он доказывал, что чернозем произошел « из морского ила, оставшегося после отступления вод Черного и Каспийского морей... Жившие же в морских водах организмы, преимущественно животные, дали возможность образоваться гумусу» (Petzgold, 1851, с. 75).

Воззрения Мурчисона и Петцгольда находились в противоречии с научными данными того времени. В частности, представления об единообразии чернозема на большом пространстве по мощности и окраске не вязались с имевшимися наблюдениями.

В противовес морской возникла гипотеза болотного генезиса черноземов, впервые высказанная палеонтологом Э. И. Эйхвальдом в труде «Палеонтология России» (1850). Он утверждал, что можно допустить только одно «новейшее происхождение чернозема из болот и тундр», протекавшее в историческое время. Эйхвальд ссылался на Геродота, по которому юг России будто бы представлял собой массу непроходимых болот. И приводил утверждения о сходстве некоторых черноземов юга страны с торфом и нахождении в них остатков водных (но не морских) организмов.

Геолог Ф. Ф. Вангенгейм фон Квален выдвинул своего рода болотный «эквивалент» ледниково-морской гипотезы, полагая, что ледниковый «потоп» захватил с севера огромные массы торфа и других растительных остатков и перенес их на юг. При этом они истирались, измельчались, смешивались с минеральным илом, и так образовался чернозем (Wangenheim, 1853). Болотную гипотезу в разных ее вариантах поддерживали и другие ученые, преимущественно геологи (Романовский, 1863; Lud-wig, 1862).

Общее впечатление об истории черноземной проблемы в 40 - 70-х годах прошлого века сводится к следующему.

1) Шли острые дискуссии о генезисе чернозема. Наряду с набиравшей силу растительно-наземной концепции, не сдавали своих позиций морская и болотная гипотезы.

2) В ряде регионов России (Заволжье, юго-запад, юг) было установлено, что имеет место полосное расположение разных черноземов, свойства которых зависели от высот местности, различия по гранулометрическому составу, гумусности.

3) Шел активный сбор новых сведений о распространении черноземов по губерниям, начали составляться почвенные карты с показом черноземов.

В 1800 - 1875 гг. прочно утвердилась химия почв, химия гумуса. Были проведены агрогеологические исследования почв и составлены агрогеологические карты. Была дана социально-экономическая трактовка почвы, оценка ее роли в жизни человеческого общества. А изучение и картографирование почв стало государственным делом.

Тем не менее, отсутствовало твердое понятие о почве как о теле природы. Агрономами она рассматривалась как пахотный слой, геологами - как поверхностная рыхлая порода. Не было научного взгляда на происхождение почвы, ее связь с другими «силами» природы. Не существовало еще и самого почвоведения, хотя были уже созданы крупные фрагменты науки о почве.

Размещено на Allbest.ru