Агропочвоведение: история и современное состояние

    4) Почвоведение и агрохимия. Исследования в области агрохимии проводились школой Д. Н. Прянишникова. Работы этого направления тесно соприкасались с вопросами почвоведения, и многие из них решались совместно. Изучалось содержание в почвах химических элементов и их соединений, доступных для растений, сопряжено исследовались содержание элементов питания в почвах, растениях и удобрениях, эффективность удобрений в различных почвенно-климатических условиях /21/.

    1.2. Предпосылки возникновения агропочвоведения

    Естественнонаучные предпосылки возникновения теоретического почвоведения, обусловленные развитием наук и наступлением аналитико-синтетической стадии развития естествознания, сочетались с социально-экономическими потребностями общества. В XVII – XVIII вв. территория европейской части России существенно увеличилась за счет присоединения степных южных районов. Возникли территориальные предпосылки для познания явлений географической зональности и зональности почв.

    Отмена  крепостного права в России в 1861 г. И наделение крестьян землей сопровождалось резким ростом посевных площадей в степных районах. Распаханность земель за 1860-1880 гг. возросла в Ростовской области с 30 до 45% (55% к 1890 г.), в Ставрополье с 3-4 до 25 % (30% к 1890 г.), в Оренбуржье – с 10 до 35% (до 40% к 1890г.). Увеличилось производство товарного зерна и его импорт (в 4 раза). Центр зернового хозяйства России сменился к югу, на черноземы.

    Практическая  потребность в оценке почв-земель возникла в России давно. В Департаменте земледелия и сельской промышленности Министерства государственных имуществ кадастровыми отрядами, начиная с 1839 г., практически непрерывно проводился сбор материалов и составлялись почвенные карты губерний.  В 1851 г. Была издана первая почвенная карта Европейской России, составленная К. С. Веселовским, включавшая 8 наименований почв, карта уточнялась в 1852, 1857, 1869 гг. Исчерпывающий обзор проблемы был дан В. В. Докучаевым в книге «Картография русских почв». Итоги работ кадастровых отрядов 1838 – 1867 гг. получили отражение на «Почвенной карте Европейской карте» В. И. Чаславского /12/.

    Результатом додокучаевских почвенно-оценочных  работ была «Нормальная классификация пахотных земель по урожаю ржи», включающая пять классов земель по качеству (лучшие, хорошие, средние, посредственные, худые), различающиеся по пределам урожайности. С отменой крепостного права (1861 г.) и развитием товарного хозяйства возникла потребность в более точных критериях оценки земель для проведения налогообложения.

    К тому времени стало ясно, что производительность земель зависит как от природных  свойств почвы-земли, так и от вложенного в нее труда. Получаемый с земли доход, кроме этих причин, существенно зависел от географического положения хозяйств, общего уровня экономического развития района, губернии. Было также известно, что доходность определяется рядом особенностей местности – размеры полей, их дробность, условия рельефа – и некоторых другим, не отражаемых в характеристиках почв.

    При всей сложности природных свойств  почв и особенностей земель конечный показатель комплексной оценки земель выражался не в свойствах почв и земель, а в получаемой продукции. После реформы 1861 г. оценка земель перешла к земствам.

    Усилению интереса к почвам одновременно с прикладными задачами содействовало и развитие естествознание, получившее заметный пульс с созданием в России Академии наук.

    Удивительный  облик чернозёма, его гумусированность, обширные степные просторы, относительное плодородие этих почв привлекли внимание многих естествоиспытателей. Развернулась дискуссия о происхождении черноземов. Было высказано до 30 гипотез по этому вопросу, составившим растительную (Э.А. Эверсман, Ф.И. Рупрехт и др.), морскую (Р. Мурчисон, А. Петцгольд) и болотную (Э. И. Эхвальд, Н. Д. Борисяк и др.) концепции происхождения чернозёмов. На почвенных картах К. С. Веселовского и А. И. Гросул-Толстого уже просматривалась полосчатость (зональность) в распространении почв. Было выяснено, что распашка чернозёмов приводит к уменьшению содержания в них гумуса и ухудшению их структуры.

    Среди работ, посвященных черноземам, особое место принадлежит книге Франца Иосифовича Рупрехта «Геоботанические исследования о чернозёме». В отличие от многих своих современников, Рупрехт назвал чернозем уже прямо почвой, а не «растительным слоем земли». Рупрехт очень точно показал, даже с современных позиций, северную границу чернозема и менее точно – южную.

    Книга Рупрехта, а также работы русских  геологов, агрогеологов и агрикультурхимиков Западной Европы совершенно ясно показывают, что идеи научного почвоведения во второй половине XIX в. «носились в воздухе» и их «концентрация» была уже весьма значительной.

    Таким образом, обстановка для возникновения  теоретического почвоведения в России вполне назрела /24/.

    Большая роль в возникновении науки о  почве принадлежала Вольному Экономическому обществу (далее ВЭО), его первому  отделу, объединявшему агрономов, экономистов  и естествоиспытателей. Д. И. Менделеев  в 1865 г. внес предположение об организации «строго научных» сельскохозяйственных опытов, которые и были поведены в нескольких местах и опубликованы под редакцией Д. И. Менделеева. Важность научного изучения почв и составления почвенных карт для сельского хозяйства подчеркивал известный агроном И. А. Стебут.

    Деятельность  ВЭО проводились согласованно с работой Министерства государственных имуществ. Видный сотрудник министерства А. С. Ермолов активно участвовал в работе ВЭО.

    В 1869 г. В. И. Чаславский, младший статистик  Департамента земледелия и сельской промышленности министерства, начал работу над новым вариантом почвенной карты. Для работы над завершением и уточнением этой карты В. И. Чаславский пригласил в 1875 г. Молодого геолога В. В. Докучаева.

    В связи с засухой, поразившей черноземные губернии России, А. В. Советов совершил поездку по этим губерниям в 1876 г. сделал доклад на заседании ВЭО, результатом которого стало образование черноземной комиссии, в состав которой был включен В. В. Докучаев, начавший работу с В. И. Чаславским /5/.

    Таким образом, с 1875 – 1876 гг. начинается  интенсивная  работа В. В. Докучаева в области  почвоведения.

    П. В. Отоцкий сравнил историю развития почвоведения со строительством здания. Работы Ф. И. Рупрехта и других предшественников В. В. Докучаева он назвал фундаментом почвенной науки. «Возведение самого здания почвенной науки принадлежит В. В. Докучаеву и его многочисленным ученикам /10/. 

    1.3. Основные этапы  развития почвоведвения

    Периодизация  истории почвоведения – первый вопрос, с которым встречается историк науки. Для почвоведения, как отмечают И. А. Крупенников и другие исследователи, свойственен длительный период предыстории науки и краткость истории теоретического почвоведения.

    Истоки  знаний о почве как природном  теле и средстве производства исходят из глубокой древности. В связи с переходом к возделыванию растений, т. е. к земледелию, человек вынужден был накапливать сведения о почвах, чтобы различать и оценивать  их.

    В истории почвоведения можно выделить несколько основных этапов формирования науки о почвах (Крупенников, Ковда, Розанов).

    1) Этап накопления разрозненных фактов о свойствах и плодородии почв, становления земледелия. Относится к временам неолита и бронзы (10 – 11 тыс. лет до н. э.) и связан с возникновением и развитием приемов земледелия /12/.

    2) Этап обособления знаний о почвах и системе их использования, введения первичного земельного кадастра. Приходится на период развития рабовладельческого строя и земледельческой цивилизации (2500 – 800 лет до н. э.). Характеризуется познаниемпочвенного разнообразия, дифференцированным подходом к использованию почв и оценке качества земельных участков, созданием орошаемого земледелия и разработкой способов борьбы с засолением, введением земельно-водного законодательства и земельного кадастра (в Египте, Месопотамии, Индостане, Китае) /12/.

    3) Этап первичной систематизации сведений о почвах. Охватывает период Греко-римской цивилизации (VIII в. до н. э. – III в. н. э.). Этому этапу свойственны обобщение накопленных знаний, выработка как общенаучных (философских), так и научно-практических концепций, в которых представлены первые почвенные классификации, рекомендации по земледельческому использованию и удобрению, описания различных почв и др. (труды Аристотеля, Теофраста (Феофраста), Катона, Варрона, Колумеллы и других древнегреческих и римских философов и учёных). Особо следует отметить трактаты Катона «О земледелии» (II в. до н. э.) и Колумеллы «О сельском хозяйстве» (I в. н. э.), последний состоит из 12 книг и представляет собой первую подлинную сельскохозяйственную энциклопедию, содержащую наиболее полные для своего времени сведения о почвах и обобщённый опыт античной агрономии в Средиземноморье /12/.

    4) Этап изучения почв и проведения земельно-кадастровых работ. В этот период (VI – XVII вв.) в связи с установлением феодальных отношений в Германии, Франции, Англии были разработаны землеоценочные акты, в России (XV – XVII вв.) созданы Писцовые книги, появились почвенно-оценочные документы для других территорий. Начиная с эпохи Возрождения восстанавливались накопленные древними римлянами знания о почвах и рекомендации по земледелию (агрономические трактаты Альберта Великого, Петра Кресценция), высказывались новые идеи о почвах (Авицента), круговорт веществ в природе и формировании почв под воздействием растений (Леонардо да Винчи), водном и солевом питании растений (Ф. Бэкон, Б. Палисси) /15/.

    5) Этап зарождения современных воззрений на почву, углубленного экспериментального изучения почв и их плодородия. Обусловлен развитием экстенсивного земледелия в XVIII в. Наиболее известными, оказавшими значительное влияние на развитие агропочвенных знаний, были труды А. Кюльберия (Германия, 1740), изучавшего плодородие почвы и экспериментально доказавшего значение воды в питании растений, Н. Валериуса (Швеция, 1761), заложившего химические основы земледелия и давшего первое определение понятия «гумус», А. Тюрго (Франция, 1766), выдвинувшего «закон убывающего плодородия почв». В России новые идеи о формировании почв, их использовании и плодородии были высказаны М. В. Ломоносовым (1763), А.Т. Болотовым (1766), П.С. Палласом (1773), И.М. Комовым (1788) и другими учёными /15/.

    6) Этап становления и развития агрикультурхимии, агрогеологии и почвенной картографии. Этот период  (XIX в.) предшествовал возникновению современного генетического почвоведения как самостоятельной науки; он совпадает с бурным развитием капитализма. Господствовавшие в XVIII в. теории питания растений солями, водой, «питательным соком» (Ван Гельмонт, А. Кюльбель) сменились в начале XIX в. так называемой гумусовой теорией питания растений, предложенной А. Тэером, согласно которой растения непосредственно усваивают органические вещества из почвы. Теория Тэера просуществовала, активизируя исследования органической части почвы (работы И. Я. Берцелиус, К. Шпренгеля, Т. Мульдера и др.), почти до середины XIX в. Она была опровергнута Ю. Либихом (1840), доказавшим, что растения питаются содержащимися в почве минеральными солями. Научные разработки Ю. Либиха положили начало формированию агрономической химии и обусловили развитие промышленности и производства минеральных удобрений. В целом осуществленные в этот период агропочвенные исследования и научные публикации Г. Дэви («Элементы агрикультурной химии», 1813), М.Г. Павлова («Земледельческая химия, 1825), Й. Я. Берцелиуса («Учебник химии», 1839), Ю. Либиха («Химия в приложении к земледелию и физиологии растений», 1840). Т. Мульдера («Химия пахотного слоя», 1861 – 1862), Ж.Б. Буссенго («Агрономия, агрономическая химия и физиология») и других учёных привели к созданию нового научного направления  - агрикультурхимии.

    Агрикультурхимики значительно продвинули изучние  химии почв, заложили основы современной агрохимии, но не смогли понять истинного значения и всей сложности почвы, процессов взаимодействия в  в системе почва – растение /12/.

    Параллельно с указанным направлением, активно  использовавшим химические методы, в XIX в. Возникло и развивалось другое научное направление, объектом исследований которого также была почва, - агрогеология. Первым из геологов, занимавшихся изучением почв, был академик  В. М. Севергин, опубликовавший в 1809 г. Труд «Опыт минералогического землеописания Российского государства», в которых привел подробные описания отдельных почв («пахотных земель») с геолого-минералогических позиций. Он же собрал первую коллекцию почв из 54 образцов, положил начало научной русской почвенной терминологии. В дальнейшем исследованием почв занимались многие, преимущественно немецкие, геологи: Г. Берендт, Ф. Фаллу, А Майер и др. Они сформировали основные положения агрогеологии, считая почвоведение разделом геологии /27/.

    Следует отметить, что в научную литературу в середине XIX в. Были введены термины, обозначающие названия будущей науки, - «почвоведение» и «педология». Так, К. Шпренгель впервые (1837) использовал этот термин в названии монографии: «Почвоведение, или учение о почве», а Ф. Фаллу в 1862 г. Опубликовал книгу «Педология, или общее и частное почвоведение» /24/.

    Третьим сформировавшимся на данном этапе направлением в изучении почв стала почвенная картография, которая, обобщая знания о них, отразила закономерности их пространственного распространения. Первые попытки отразить на картах отдельные качества почв предпринимались ещё в XVIII в.: карты поместий с выделением «Полей» для пшеницы, виноградников, конопляников во Франции, планы Генерального межевания в России. Однако первая геолого-геоморфолого-почвенная карта, на которой выделяли отдельные почвы, была составлена польским ученым С. Сташицем в 1806 г. И охватила территории от Балтийского моря до Дуная и Днепра. Собственно почвенной можно назвать карту территории от Прута до Ингула, составленную в 1856 г. А. И. Гроссул-Толстым, на которой имелись четыре широтные полосы: 1 – «настоящая чернозёмная полоса», 2 – «супесчано-чернозёмная полоса», 3 – «суглинистая полоса с более значительной примесью чернозёма», 4 – «глинисто-известковая полоса с незначительной примесью чернозёма» /12/.

    Таким образом, были проведены оригинальные исследования и получены новые данные о химии почв, особенно гумуса, минералогическом и гранулометрическом составе почвы, значении её в жизни растений, заложены основы почвенной картографии, кроме того, особо выделены сведения о чернозёме, обращено внимание на социально-экономическое значение почвы. Однако научный взгляд на почву как на самостоятельное природное тело и её происхождение не был сформулирован. Для агрогеологов почва представляется рыхлой поверхностной породой, для агрикультурхимиков – вместилищем веществ, для агрономов – пахотным слоем, где растения находят питание и опору для корней.