Почвоведение: история и наука

Опыт лекционной работы. Объёмный текст исключительно для тех, кому интересна отечественная наука.

«Чернозём для России дороже всякой нефти, всякого каменного угля, дороже золотых и железных руд. В нём – вековечное русское богатство»

Василий Васильевич Докучаев

Дадим краткое обоснование, зачем в нашей практической инженерной деятельности нам важно в почвоведении. Начнём с истории, так как на отвечает на многие вопросы – зачем нам, геологам, геоэкологам, инженерам, жителям Земли наука почвоведение. В чём её общественная польза.

Рис. 1. Василий Васильевич Докучаев (1 марта 1846 — 8 ноября 1903). Русский геолог и почвовед, профессор минералогии и кристаллографии Санкт-Петербургского университета (1884—1897), директор Ново-Александрийского института сельского хозяйства и лесоводства (1892—1895) [1].

Уникальная ситуация, мы знаем точную дату и точное место появления почвоведения, как науки. Так нечасто, но бывает. Датой рождения науки о почве считается 7 декабря 1883г. - в Санкт-Петербургском Императорском университете состоялась защита докторской диссертации В.В. Докучаевым, рис. 1. Официальными оппонентами на защите выступали такие ученые, как Д.И. Менделеев и А.А. Иностранцев, рис. 1 и 2.

Рис. 1. Дмитрий Иванович Менделеев (1834 – 1907) [2]

Рис. 2. Иностранцев Александр Александрович (1843-1919) [3]

Дмитрий Иванович - русский учёный-энциклопедист: химик, физик, метролог, экономист, технолог, геолог, метеоролог, нефтяник, педагог, преподаватель, воздухоплаватель, приборостроитель. Профессор Санкт-Петербургского университета; член-корреспондент Императорской Санкт-Петербургской Академии наук; чемоданных дел мастер; автор докторского диссертационного исследования «Рассуждение о соединении спирта с водой» (1865) [4].

Иностранцев Александр Александрович - русский геолог, профессор Санкт-Петербургского университета, член-корреспондент Петербургской Академии наук (с 1901). Один из основателей и председатель (с 1888) Общества любителей естествознания, антропологии и этнографии. Член ряда геологических, минералогических, антропологических и прочих обществ в России и за рубежом. Действительный статский советник.

С такими оппонентами успех, фактически, был обеспечен. Диссертация была посвящена образованию, распространению и свойствам русского чернозема, о котором В.В. Докучаев говорил, как о «царе почв», о главном основном богатстве России, её «кормильце». Благодаря этому выступлению и дальнейшему развитию Докучаевской школы почвоведения вся мировая наука в этой области делится на два периода: до и после Докучаева.

Мы несколько раз уже упомянули понятие «наука». Привычное слово, для слушателей Университета и в силу его привычности, с забытым качеством и значением. Наука, любая наука, всегда имеет три ключевых качества:

· предмет изучения;

· методы исследования;

· решаемые задачи.

Оценим почвоведение относительно этих качеств.

Предмет изучения – почва. Почвоведение, как самостоятельный научный раздел, сформировано на знании физического и химического взаимодействия веществ; биологии; геологии и географии. То есть на фундаментальных законах и методах исследования естественных наук. Почвоведение является теоретической основой для весьма важных, для процветания нашего вида, прикладных наук агробиологического цикла: агрохимия, агроэкология, растениеводство, земледелие, луговодство, мелиорация, землеустройство.

Методы исследования. Почвоведение обладает обособленными методами и приемами исследований, в первую очередь:

· Сравнительно-географический метод. Выявляет коррелятивные связи между строением, составом и свойствами почв, с одной стороны, и факторами почвообразования – с другой. Установление таких связей позволило В.В. Докучаеву разработать теоретические основы современного почвоведения и установить ряд общих закономерностей генезиса и географии почв, в частности, учение о факторах почвообразования, о зональности и вертикальной поясности.

· Сравнительно-исторический метод. Исследует реликтовые свойства почв на основе изучения современных процессов почвообразования и их связи с современными факторами почвообразования.

· Профильный метод. Изучает систему генетических горизонтов (включая почвообразующую породу), которые являются следствием почвообразовательного процесса, агрогенного воздействия или же связаны с неоднородностью почвообразующей породы.

· Стационарный метод. Включает большое разнообразие способов и приемов исследований, позволяющих изучать водный, тепловой, солевой, газовый режимы почвы, а также реакцию среды, окислительно-восстановительные условия, биологическую активность и др.

· Метод моделирования. Экспериментальное воспроизведение различных явлений и процессов (совершающихся или гипотетических) в обстановке контролируемого эксперимента в полевых или лабораторных условиях. С начала 1960-х годов распространение получили математическое и физико-химическое моделирование с использованием компьютерной техники.

· Картографический метод. Применяется для изображения на картах почвенного покрова определенных территорий. Он использует методы картографии и топографии, специфические методы почвоведения, такие как сравнительно-географический, метод почвенных ключей, а также аэрокосмические методы с использованием аэро-и космических снимков.

Решаемые задачи. С самого начала своего становления почвоведение было ориентировано на решение крупных практических задач:

· систематически и долгосрочно исследовать состава и свойств почв для целей землеустройства, в первую очередь для рациональной организации территорий;

· проведение работ по бонитировке почв, то есть оценки состояния того или иного участка на предмет его плодородия, агроэкологической оценки и типизации земель;

· составление и ведение земельного кадастра;

· разработка методов защиты почв от загрязнения и деградационных процессов: эрозия почв, дефляция, переуплотнение, выпаханность и др.;

· исследовать почвы, как природный ресурс;

· исследования, связанные с мелиорацией почв, охраной от засоления в аридных районах и заболачивания в гумидных;

· изучение почв как элемента ландшафтов в глубокой связи с организмами, рельефом, подземными водами.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ НАУКИ О ПОЧВЕ

Упоминание о почвах, их описание, особенности земледельческого использования, характеристика производительности почв встречаются уже в трудах философов античного мира (Феофраст, Плиний старший, Лукреций Кар – это IV-I в. в. до н.э.).

В средние века (в эпоху феодализма) античные знания были в значительной мере утеряны. Однако и в этот период проводилось описание качества почв и земельных угодий для установления феодальных повинностей и привилегий («Писцовые книги» в России, землеоценочные акты в Германии, китайские кадастры и др.).

В эпоху возрождения вновь проявился научно-практический интерес к почвам. В это время появились агрономические трактаты Альберта Великого, Леонардо да Винчи, Авиценны.

Существенная роль в развитии почвоведения в России принадлежит великому русскому ученому М.В. Ломоносову (1711-1765). В работе «О слоях земных» Ломоносов впервые в мире дал обоснованное научное определение сущности почвообразовательного процесса, который заключается во взаимодействии растений и продуктов их перегнивания с горными породами и опубликовал соответствующие сегодняшнему научному знанию взгляды на происхождение черноземов, торфяников, процессов водной эрозии, причин бесплодия засоленных почв. Но, основателем именно науки о почве, в её современном состоянии, является Василий Васильевич Докучаев, опубликовавший в развитии почвоведения, как современной науки, не менее 250 научных работ, рис. 3. Именно в этих работах и заложен естественно-научный фундамент почвоведения:

· сформулировано первое научное определение почвы;

· разработано и внедрено учение о факторах почвообразования;

Рис. 3. Докучаев, Василий Васильевич. Наши степи прежде и теперь: изд. в пользу пострадавших от неурожая / проф. В.В. Докучаев. - СПб., 1892 (2016). - IV, 128 с. [5]

· разработано и обосновано учение о горизонтальной и вертикальной зональности почв;

· выполнена первая в мире классификация почв; терминология, разработанная в данной классификации, стала международной научной терминологией почвоведения;

· разработана м внедрена методика полевого изучения почв с помощью разрезов;

· разработаны основы и методы картографирования, составлена первая карта северного полушария;

· разработан и внедрён сравнительно-географический метод исследования почв; до настоящего времени он является ведущим методом исследования и в почвоведении, и в географии.

Исследования Василий Васильевич проводил исходя из предметных запросов крестьянского и коллективного сельского хозяйства. Разработал план реконструкции степей, включающий посадки лесополос, мероприятия по задержанию и накоплению влаги, создание искусственных водоемов и борьбу с эрозией, успешно применяемый и в наше время, рис. 4.

Рис. 4. «В.В. Докучаев в Каменной степи» (1951). Художник Григорий Гончаров [6].

Надеюсь не будет открытием, что мы живём в четвертичном периоде (системе), сменившим плейстоценовый период. Причём мы находимся, по геологической шкале, в самой верхней части четвертичного периода, в голоцене. Поздравим себя, мы с вами «голоценяне».

Начало голоцена – это время окончания значительного материкового оледенения Европы: Вюрмское на западе и Валдайское, у нас, то есть 12-10 тысяч лет тому назад. Довольно подробно оно описано, с точки зрения существования нашего вида и его цивилизационных возможностей в «Цивилизационный цикл. История мировых цивилизаций с точки зрения политической экологии» [7]. Повторятся не буду.

А любая, столь значительная смена климатических сценариев, порождает большие климатические и житейские неопределённости, отсюда Голоценовое подразделение Четвертичного периода часто называют межледниковьем, то есть временем, когда происходит чередование климатических оптимумов и холодных периодов. «Степи голоцена пластичны и адаптированы к широкому диапазону климатических колебаний, в то время как земледелие уязвимее к таковым и часто подвергалось катастрофическому воздействию засух. Подобное явление разразилось летом 1891 г., особенно в степной зоне России, а голод 1891 – 1892 гг. принял катастрофические масштабы. Проблема чернозёмных степей всколыхнула всё российское общество. Расследовать первопричины засух и разработать меры борьбы с ними было поручено В.В. Докучаеву, который не только постиг всю глубину агроэкологических проблем степей, но и впервые предложил систему мероприятий по борьбе с первопричинами засух, заложив основы целого ряда новых научных направлений: генетического почвоведения, степного лесоводства, степеведения, и т.д., оказавших огромное влияние на естественнонаучную мысль и степное природопользование XX в.» [8].

Одним из крупнейших успехов Василия Васильевича Докучаева – было изучение Каменной степи, Воронежская губерния. Ликвидация Крымского ханства, с его постоянными набегами на территорию России позволило начать осваивать лесостепные и степные районы Европейской части Российской Империи, рис. 5. До Петра I и в его правление их принято было называть Диким полем.

Рис. 5. Янкульская степь. Ставропольский край. Цветение дикого пиона [].

ΧVІІ-ΧІΧ века – взлёт заселения и освоения территории Дикого поля. Великолепные чернозёмы, дубравы, широколиственные леса, реки, озёра, мягкий климат – отличное место для обустройства оседлой жизни. И как следствие этого освоения лесов и дикой степи оставалось меньше, а пашни и выпасов – больше. С Петровских времён началась активная рубка и раскорчёвка лесов, палом выжигали степь, шла распашка, строительство деревень и пр. В итоге, по Центрально-Черноземной зоне, к ΧІΧ веку, площадь лесов сократилась с 25 % до 11,7 %, а площадь пашни увеличилась с 18,7 % до 23-54 % [9], рис. 6.

Рис. 6. Арсений Мещерский — Пейзаж с дорогой, 1897

Природа «откликнулась» на столь экстенсивное освоение Южнорусской степи, как и положено: исчезли родники, малые реки, большие – обмелели, засуха стала нормой, где засуха, там и ветровая эрозия, овражистость, почвы деградируют, урожаи уже не только не обеспечивают торговлю, но и не кормят местных жителей. Уничтожена веками сложившаяся биосфера лесостепи, крестьянство непросто разорялось, но голодало и гибло. Такова картина ΧІΧ века для Воронежской губернии.

Степи и лесостепи голоцена легко бы выдержали весьма существенные изменения климата. Сам характер межледниковья сделал их пластичными, приспособленными для резких климатических изменений. Но земледелие нарушило этот баланс, земледелие не выдержало катастрофической и регулярной засухи, которое устроили сами-же земледельцы, рис. 7. Крупнейшая засуха лета 1891 года в Русской степной зоне привела к катастрофическому голоду 1891 – 1892 гг.

Рис. 7. Григорий Мясоедов - Молебен во время засухи, 1878 и 1881. Национальный музей в Варшаве (с 1949 г)

В результате засухи и неурожая, в Российской империи разразился небывалый голод, его назвали Царь Голод. Он был в 28 губерниях, приводя к разорению и смерти более 35 миллионов человек. Основная причина смертей была не дистрофия, а постоянный спутник голода - в инфекционные болезни.

Тогда ещё геолог, на волне всеобщей борьбы с голодом, принимали участие многие яркие люди тех лет, например, Л.Н. Толстой, Василий Докучаев обратился в правительственные инстанции с предложением организовать «Особую экспедицию Лесного департамента Министерства земледелия и государственных имуществ по испытанию и учету различных способов и приемов лесного и водного хозяйства в степях России» (Экспедиция). Инициатива, на волне общественного возмущения, была пусть и не сразу, но поддержана. Директор Лесного департамента Е.С. Писарев, министр государственных имуществ М.Н. Островский и министр земледелия А.С. Ермолов обратились к царю с просьбой о выделении средств и земли из числа казенных земель для проведения научных исследований. Уже позднее, в отчетах работы Особой экспедиции, В.В. Докучаев и Н.М. Сибирцев отметили: «Заканчивая Введение, мы не можем не принести здесь глубокой благодарности бывшему министру государственных имуществ, статс-секретарю М.Н. Островскому, министру земледелия и государственных имуществ А.С. Ермолову и директору Лесного департамента Е.С. Писареву за высокопросвещенный почин в столь важном для России деле».

Фактически Докучаев первым в мире разработал комплексную программу борьбы с засухами. Как было показано выше, практически сплошная распашка степи, вырубка лесов на водоразделах, что всегда (!) приводит к развитию плоскостной и овражной эрозии, понижение уровня грунтовых вод привели к ухудшение вводно-воздушных свойств чернозёмов. Почва хуже удерживает атмосферную влагу, а при засухе питательный слой уносится суховеями и, конечно, сверхэксплуатация русского чернозёма, привели к разрушению спасительной мозаичной структуры Дикого поля. Докучаев предложил экспериментально проверить свою систему восстановления продуктивности степных ландшафтов. Были выбраны три участка:

- Хреновской (на водоразделе рек Волги и Дона);

- Старобельский (на водоразделе Дона и Донца);

- Великоанадольский (между Донцом и Днепром).

Рассматриваемая подробно на лекции Каменная степь входила в состав Бобровского уезда Воронежской губернии – это Хреновской участок работы научной Экспедиции. Площадь участков от 5 - 10 тысяч десятин каждый (1 казённая десятина = 1,09 га). Подход, на волне голода и общественных волнений, был одобрен Правительством и выделено всё запрошенное финансирование. Первая в мире научно-практическая Экспедиция по восстановлению и долгосрочному поддержанию качества и продуктивности почв была учреждена 22 мая 1892 года. В состав экспедиции, возглавляемой В.В. Докучаевым, вошли видные исследователи того времени, его помощники и ученики: Н.М. Сибирцев, Н.П. Адамов, П.Ф. Бараков, К.Д. Глинка, П.В. Отоцкий, Г.Н. Высоцкий, О.И. Ковалев, Г.И. Танфильев, В.И. Дейч, К.Э. Собеневский и др. Разработаны «практические мероприятия», включающая в себя 13 пунктов опытных работ, 5 из которых связаны с посадкой леса:

1. укрепление оврагов и балок посредством живых изгородей и плетней, с облесением окраин и верховий их, а также прекращением распашки склонов; устройство живых изгородей и лесных опушек (так назывались в то время лесные полосы, создаваемые в степи) в открытых степях для задержания снега и лучшего сельскохозяйственного использования весенних и дождевых вод;
2. образование в естественных ложбинах и балках на степных водоразделах искусственных водохранилищ с обсадкой этих водохранилищ древесной растительностью;
3. разведение древесной растительности вдоль побережий рек для предохранения русла от заиления и засорения и берегов от обвалов;
4. искусственное облесение песков, бугров и вообще неудобных для сельскохозяйственных культур мест, в целях задержания дальнейшего распространения песков и, вместе с тем, для устранения вредного действия ветров, увеличения влаги в почве и в воздухе [11].

По проекту Докучаева облесению подлежало 10–20% от общей территории степных участков. Закладывались лесополосы разной ширины от 6 до 200 м. С 1893 по 1898 годы в Каменной Степи было заложено 48 лесных полос площадью 78,2 га. Ширина лесных полос колебалась от 21,3 до 64,7 м. Площади облесенных полей составляли от 7 до 25 га. В январе 1899 года Экспедиция была закрыта. Весной 1899 года на базе созданных лесных насаждений было организовано Каменно-степное опытное лесничество, которое согласно приказа по корпусу лесничих № 20 от 20 июля 1899 г. возглавил лесничий Г.Ф. Морозов. К 1898 году экспериментальные участки были облесены. В 1903 году Докучаев умирает, и, как часто бывает, с его смертью прекращается финансирование и развитие уникального проекта, однако, посаженные лесополосы продолжают поддерживаться в составе казенных императорских лесничеств.

Сельский люд – лютые консерваторы. Это не огульное утверждение, а большой личный опыт. Голод, голодом, восстановление урожайности, восстановлением урожайности, а местное крестьянство мало принимало успешные технологии, внедряемые Экспедицией и её опытными станциями. Идея применять и внедрять методы, разработанные учёными на своих полях и огородах – рассматривались, как бесовщина. Не зря Докучаев написал: «Если действительно хотят поднять русское земледелие, еще мало одной науки и техники. Еще мало одних жертв государства; для этого необходима добрая воля, просвещенный взгляд на дело и любовь к земле самих землепашцев».

Грамотность и просвещённость жизненно необходимы для общенародного внедрения. Узкая, кастовая наука, может многое познать, разработать, но не внедрить. Без образованных и самодостаточных граждан усилия самых гениальных учёных, самого прогрессивного правительства, рассыпятся в прах. В лучшем случае формирую касту мудрецов, закат, который очевиден ещё при её рождении. Кстати, правительства редко бывают прогрессивными. У членов правительства итак «всё есть и больше ничего не надо». Любимый лозунг – не раскачивайте лодку! Рис.8. Яркий пример - успехи Экспедиции и её опытной станции в работе не помешали впадающему в сумасшествие Правительству Российской империи в 1907 году расформировать Каменно-степное опытное лесничества с передачей облесенных земель Департаменту земледелия.

Рис. 8. Иллюстрация С.Н. Корсуна ©

Работы, связанные с посадкой лесных насаждений в Каменной Степи, были прекращены, однако, многие работники лесничества оставлены на территории для охраны лесных полос. Ровно через четыре года после ликвидации лесничества, в 1911 году приходит засуха, равная по силе засухе 1891 года. Труды Василия Васильевича вновь актуальны! 16 июня 1911 года учреждается Каменно-Степная опытная станции им. В.В. Докучаева.

Наиболее известен в мире фундаментальный труд Докучаева, книга «Русский чернозем» (1883), рис. 9 [12]. Впервые в мире было доказано на колоссальном практическом материале, что почва – это самостоятельное тело природы. Его изучением занимается совершенно новая на то время наука – почвоведение.

Рис. 9. Докучаев, Василий Васильевич (1846-1903). Избранные сочинения в трех томах / В. В. Докучаев. - Москва: Сельхозгиз, 1948 - 1949.-Т. 1: Русский чернозём [12].

Образование и развитие почвы зависит от окружающих природных факторов:

· растения и животные,

· климат и рельеф местности,

· горные породы.

Вот ключевые факторы, обеспечивающие плодородие пашни, лугов, садов, огородов. Русские чернозёмы, рис. 10, составляют — это 7 – 8 % почвенных ресурсов нашей страны, но это же половина всех мировых чернозёмов. То есть, самые плодородные почвы в мире, дающие колоссальный урожай без применения агрохимических стимуляторов и обеспечивающих высокое экологическое качество выращенных на нём культур, выпасаемого скота.

Рис. 10. Распространение чернозёмных почв в России [13].

Василий Васильевич Докучаев предположил и доказал, что черноземные почвы образуются только в условиях степи. И если эту почву перенести в другую климатическую зону, то вскоре она утратит плодородные свойства.

Работы Докучаева продолжили и развили его ученики при советской власти. В 1930-е годы на Каменостепской станции был организован НИИ сельского хозяйства чернозёмной зоны им. Докучаева, его метод отшлифован и доведён до блестящих для своего времени результатов. Что важно, на землях Института агроэкосистемы были не сплошными, а мозаичными, чередовались пашни, лесополосы, пруды, водоисточники и противоэрозионные устройства. Проводилась правильная обработка почв, удобрения вносились строго по нормам, без пересыпа и недосыпа, соблюдаются севообороты, что для сельского хозяйства того времени, 1930-е годы, для всего мира было «революцией». До 1930-х годов, крестьянин или фермер не умел и не хотел хозяйствовать «по науке». В самые засушливые годы предвоенные годы, на полях Института выращивали высокие 25-30 ц/га, а, главное, устойчивые урожаи зерновых и других с/х культур. В результате Южнорусские степи, стремительно превращающиеся в Сахару в XIX веке, в веке ХХ и до сих пор – процветающий сельский край нашей страны, рис. 11.

Рис. 11. Лесополосы на территории государственного природного заповедника «Каменная степь», посаженные работниками «Особой экспедиции» В.В. Докучаева в конце XIX века [14]

Значение работ В.В. Докучаева в почвоведении, сравнивая по ключевым естественным наукам – это значение Ч. Дарвина в биологии и Г. Лайэля в геологии. Работы Докучаева являются постоянными настольными книгами уважающих себя и своё ремесло почвоведов и географов. Прежде всего: «Материалы к оценке земель Нижегородской губернии» в 14 томах, «Наши степи прежде и теперь» и, конечно, «Русский чернозем». Но, наука – это не мир одиночек. Наука без соратников и учеников не рождается, а прорыв одиночного гения гаснет. Теперь о соратниках Василия Васильевича, рис. 12, сделавшего вместе с ним науку почвоведение не просто наукой, а реальным планом восстановления и увеличения урожайности всей мировой пашни.

Рис. 12. Профессора Василий Васильевич Докучаев и Александр Васильевич Советов со своими учениками, участниками Полтавской экспедиции Докучаева. Дата съемки: 1882 – 1883. [15]. На рис. 12 изображены: Верхний ряд (слева направо): Николай Павлович Адамов, Дмитрий Иосифович Ивановский, Сергей Казимирович Богушевский, Павел Владимирович Отоцкий, О. О. Силантьев, Валериан Константинович Агафонов, Владимир Андреевич Траншель. Средний ряд: Константин Дмитриевич Глинка, Гавриил Иванович Танфильев, Александр Васильевич Советов, Василий Васильевич Докучаев, Петр Андреевич Земятченский, Альберт Романович Ферхмин, Максим Иванович Шешуко. Нижний ряд: Василий Дмитриевич Батюшков, П. А. Крюков, И. П. Выдрин, М. К. Савич.

Причём, не всегда соратники – это друзья, часто они яркие противники, но в спорах с ними оттачивается научная истина, столь необходимая для процветания и выживания нашей популяции, для превращения Homo sapiens в человека. Одновременно с В.В. Докучаевым жил и работал Павел Андреевич Костычев (1845-1895), рис. 12 и 13. Русский профессор, агрохимик, почвовед, микробиолог и геоботаник, один из основателей агрономического почвоведения. Он же был и первым противником Докучаева.

Рис. 13. Павел Андреевич Костычев (1845-1895). Портрет П. А. Костычева работы Н. Ге, 1892

Павел Андреевич Костычев первым:

• доказал, что плодородие – очень сложное свойство, зависящее от физических, химических и биологических характеристик;
• внес в почвоведение биологические методы исследования, был основоположником почвенной микробиологии в России;
• выполнил пионерные работы в области изучения органического вещества почв;
• выполнил исследования по вопросам правильной обработки почв, применения органических и минеральных удобрений, по вопросам борьбы с засухой и эрозией.

Фундаментальный вклад в науку о почве внес Николай Михайлович Сибирцев (1860-1900), рис. 14. Русский геолог и почвовед, один из учеников В. В. Докучаева. Сыграл важную роль в становлении почвоведения, географии.

Рис. 14. Николай Михайлович Сибирцев (1860 — 1900) (Фотография https://commons.wikimedia.org)

Краткий перечень научных достижений Николая Михайловича:

• уточнил почвенную классификацию и углубил определение понятия почвы;
• углубил учение о горизонтальной зональности почв;
• создал первую в России кафедру почвоведения в Ново-Александрийском сельскохозяйственном институте;
• написал первый учебник почвоведения;
• по материалам Докучаевской экспедиции организовал первый естественно-исторический музей в Нижнем Новгороде;
• обобщил и творчески развил учение В.В. Докучаева о почве как особом природном теле.

Рис. 15. Константин Дмитриевич Глинка (1867 - 1927) (Фотография https://commons.wikimedia.org)

Великолепным представителем Докучаевской школы почвоведения Константин Дмитриевич Глинка (1867-1927), рис. 12 и 15. Русский профессор, геолог и почвовед, организатор науки, статский советник Российской империи, академик АН СССР (1927):

• организатор и руководитель экспедиционных почвенно-географических исследований, охвативших огромную территорию Азиатской части СССР;
• автор учебника «Почвоведение», выдержавшего пять изданий в СССР;
• руководитель высших учебных и научных учреждений, в т.ч. почвенного института;
• основоположник палеопочвоведения;
• блестящий исследователь закономерностей географического распределения почв, генезиса, солонцового процесса, подзолообразования;
• первый почвовед, избранный академиком СССР.

Георгий Николаевич Высоцкий (1865-1940), рис. 16 - ученик В.В. Докучаева.

Рис. 16. Георгий Николаевич Высоцкий (1865 — 1940) (Фотография https://commons.wikimedia.org)

Виднейший представителей докучаевского направления в географии. Известен как чрезвычайно разносторонний исследователь. Русский почвовед, лесовод, геоботаник и географ. Академик ВАСХНИЛ (1934). Академик Академии наук УССР (1939). Классик истории степного лесоразведения и лесомелиорации, физической географии, почвоведения, геоботаники, гидрологии и климатологии:

• продолжал исследования степных почв, начатых В.В. Докучаевым;
• выполнил многолетние стационарные наблюдения;
• создал учение о типах водного режима почв: промывной, непромывной, выпотной.

Гедройц Константин Каэтанович (1872-1932), рис. 17. Советский почвовед, агрохимик, академик АН СССР (1929).

Рис. 17. Гедройц Константин Каэтанович (1872-1932 [16].

Наиболее важны исследования К. К. Гедройца в области коллоидной химии почв. Он разработал учение о почвенных коллоидах и их роли в образовании почвы и ее плодородии. Гедройц открыл т. н. «почвенный поглощающий комплекс» — совокупность высокодисперсных минеральных, органоминеральных и органических частиц, обладающих ионообменной способностью. Для почвы характерно преобладание отрицательного поверхностного заряда, поэтому её способность к поглощению катионов выражена ярче, чем для анионов. Обменные катионы, находящиеся на поверхности почвенных частиц, обуславливают такие свойства почвы, как её структура, pH и солевой состав почвенного раствора, её способность к поддержанию роста растений, а также влияют на динамику многих почвенных процессов.

Гедройц разработал принципы новой классификации почв, основанной на составе их обменных катионов. Им было предложено деление всех почв на насыщенные и ненасыщенные основаниями, а также выделено четыре главных почвенных типа: латеритный, подзолистый, чернозёмный и солонцовый. Гедройц объяснил природу солонцеватости почв, установив, что свойства солонца обусловлены находящимся в ППК ионом натрия. Им была предложена схема эволюции почв засолённого ряда, включающая стадии солончака, солонца и солоди.

Идеи Гедройца нашли применение не только в почвоведении, но и геохимии, агрохимии, а также в разработке вопросов мелиорации почв и др. Изучение поглощающего комплекса и законов ионного обмена позволило Гедройцу подвести точную количественную базу под способы химической мелиорации почв: гипсование и известкование. Им было создано значительное количество методов химического анализа почв.

Василий Робертович Вильямс (1863 — 1939), рис. 18. Русский и советский почвовед-агроном, академик Академии наук СССР (1931), АН БССР (1929), ВАСХНИЛ (1935). Один из основоположников агрономического почвоведения. Член ВКП(б) с 1928 года, депутат Моссовета и Верховного Совета СССР 1-го созыва. Лауреат премии им. В. И. Ленина (1931).

Рис. 18. Василий Робертович Вильямс (1863 — 1939) [17].

Василий Робертович Вильямс (1863 — 1939):

• развил агробиологическое учение о почве, согласно которому ведущая роль в процессе почвообразования принадлежит биологическим факторам: растительности и микроорганизмам;
• создал учение о почвообразующих процессах;
• первым из почвоведов стал изучать почву как природное тело и как средство производства в их единстве;
• разработал систему поддержания плодородия почв: травопольная система земледелия.

Догматическое распространение этой системы земледелия на всю территорию СССР без учета ландшафтно-географической специфики нанесло ущерб сельскому хозяйству. Проводилось без учета географических условий и с отрицанием роли трав для восстановления почвенного плодородия.

Борис Борисович Полынов (1877—1952), рис. 19. Русский учёный, специалист в области почвоведения, геохимии и географии, профессор, академик АН СССР (с 1946, член-корреспондент с 1933).

Рис. 19. Борис Борисович Полынов (1877—1952) [18].

Полынов Борис Борисович (1877-1952):

• заложил основы современного учения о коре выветривания;
• развил учение В.В. Докучаева о взаимосвязанности факторов почвообразования, увязав его с достижениями геохимии;
• обогатил географию, создав учение о геохимии ландшафтов.

В начале ХХ века идеи русского почвоведения стали изучаться за рубежом.

Русских ученых стали приглашать возглавлять исследования в США возглавил Вильямский, в Китае – Герасимов, в Индии – Шокальская.

Докучаевские идеи активизировали почвенные исследования и в нашей стране в начале ХХ столетия.

Центрами этих исследований стали кафедры агрономии в Петербургском (С.П. Кравков) и Московском университетах (А.Н. Сабанин), кафедры почвоведения в Лесном институте (Петербург) и сельскохозяйственной академии (Москва).

Свой вклад в развитие почвоведения внесла также организованная в 1946 г. академиком И.П. Герасимовым кафедра географии почв на географическом факультете в МГУ. Впоследствии она получила название кафедры геохимии ландшафтов и географии почв. Долгие годы ее возглавляла известный ученый профессор М.А. Глазовская.

В последующий период в стране были организованы самостоятельные кафедры почвоведения во многих университетах и сельскохозяйственных институтах. Была учреждена специальная кафедра почвоведения и в Академии наук.

В 1925 г. создан Почвенный институт АН СССР им. В.В. Докучаева, переданный в 1964 г. сельскохозяйственной академии.

В 1970 г. был вновь создан Институт почвоведения АН в г. Пущино, первым его директором стал член-корреспондент АН СССР В.А. Ковда.

За более чем столетний период наука о почве превратилась в развитую мощную отрасль естествознания.

Для дальнейшего развития теоретических представлений и успешного изучения почвенного покрова планеты необходимы деловые связи разных национальных школ. Они успешно осуществляются в рамках Международного общества почвоведов (создано в 1924 г.), на междугородных конгрессах:

· 1 конгресс – США 1927 г,

· 2 конгресс – Ленинград 1930,

· С 1930-1956 г русские ученые не общались с иностранными

· 3 конгресс – Москва 1974.

· В 2000 г. в Австралии проходил 17 конгресс.

· С 1961 г. проводились работы по созданию Международной почвенной карты.

· Участие в международных программах ЮНЕСКО и других международных научных программах.

Весь период развития почвоведения делится на 10 этапов.

1. Период первичного накопления разрозненных фактов о свойствах почв, их плодородии и способах обработки. Связан с зарождением и постепенным совершенствованием земледелия – примерно за 10-11 тысяч лет до новой эры (неолит, бронза).
2. Период обособления знаний о почвах и введения первичного земельного кадастра. Совпадает с развитием рабовладельческого общества и соответствующей ему земледельческой культуры – несколько тысяч лет до новой эры.
3. Период первичной систематизации знаний о почвах. Связан с Греко- Римской цивилизацией. В этот период, в связи с развитием земледелия, наук и искусств, знания о почвах получили форму обобщений и концепций в рамках философии – охватывает тысячелетие с XIII в. до н.э. по III в. н. э.
4. Период интенсивных земельно-кадастровых работ эпохи феодализма. Связан с развитием почвенно-оценочных работ в целях феодального налогообложения – охватывает 15 веков новой эры.
5. Период интенсивного экспериментального и географического изучения почв и их плодородия. Связан с развитием экстенсивного земледелия. Идеи о происхождении почв появились в трудах ученых М.В. Ломоносова (1763), П.С. Палласа (1773) и др. – характеризует XVIII в.
6. Период развития агрогеологии и агрикультурхимии. Совпадает с бурным распространением капиталистического производства в земледелии Европы в XIX в. Сторонники агрогеологического направления (Ф.А. Фаллу, К. Шпренгель) рассматривали почву как рыхлую горную породу, образующуюся из плотных горных пород под влиянием выветривания. Агрикультурхимическое направление связано с работами А.Д. Теера, Ю. Либиха и др. Представители этого направления рассматривали почву лишь как источник элементов питания. Агрикультурхимическое и агрогеологическое направления рассматривали почву не как особое природное естественноисторическое образование, а лишь как косную среду для произрастания растений.
7. Период создания современного генетического почвоведения (конец XIX - начало ХХ вв.). Почвоведение как наука на генетической основе возникла в России. Основателем генетического почвоведения был Василий Васильевич Докучаев.
8. Период развития докучаевского почвоведения и становление новой науки. Охватывает время между двумя мировыми войнами (1916-1941). Именно в этот период был собран огромный фактический материал по химической, физической и минералогической характеристике почв разных стран. Широко проводятся почвенно-картографические исследования в Средней Азии, Казахстане, на Кавказе, Украине, в Белоруссии. В этот период было создано Международное общество почвоведов, проведено три Международных конгресса почвоведов. В 1925 г. при АН СССР создан Почвенный институт им. В.В. Докучаева.
9. Период интенсивной инвентаризации почвенного покрова мира. Последующие годы развития почвоведения у нас в стране связаны с именами: Иннокентия Петровича Герасимова, создавшего учение об элементарных почвенных процессах (ЭПП); Виктора Абрамовича Ковды, давшего капитальные сводки по засоленным и солонцовым почвам, их мелиорации и написавшего двухтомный труд «Учение о почвах». В 1968 г. на базе почвенного отдела Биологического института в г. Новосибирске организован Институт почвоведения и агрохимии СО АН СССР (директор Р.В. Ковалев).

10. Период интенсификации работ по охране и рациональному использованию почвенного покрова. Характеризует уже наши дни и связан с осознанием в глобальном масштабе экологических проблем. Одной из основных задач почвоведения стало не только изучение почв как природных тел, закономерностей их распространения и механизмов их возникновения, формирования и эволюции, но и познание их биосферно-экологических функций. Перед человеком возникла, как это уже бывало не раз, проблема вселенского масштаба – возрастающая потребность в продовольственных и энергетических ресурсах, сопровождающаяся катастрофическим техногенным загрязнением окружающей среды. Поэтому особое внимание почвоведы уделяют охране почв. Именно педосфера является биогеохимическим парораспределителем различных соединений, в том числе токсичных.

Рис. 20. Медаль международной выставки 1889 года и удостоенные награды два великих россиянина — В.В. Докучаев и С.И. Мосин

Список литературы

1. История России в фотографиях. Василий Васильевич Докучаев. Дата съемки: 1 - 28 февраля. 1888 [Электронный ресурс] URL: https://russiainphoto.ru/search/photo/years-1840-1999/?query=%D0%B2%D0%B0%D1%81%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D0%B9+%D0%B2%D0%B0%D1%81%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%B5%D0%B2%D0%B8%D1%87+%D0%B4%D0%BE%D0%BA%D1%83%D1%87%D0%B0%D0%B5%D0%B2&page=1&paginate_page=1&index=3 (дата обращения: 22.02.2024).
2. История России в фотографиях. Дмитрий Иванович Менделеев (1834 – 1907) [Электронный ресурс] URL: https://russiainphoto.ru/search/photo/years-1840-1999/?query=%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B5%D0%B2&paginate_page=1&index=2&page=1 (дата обращения: 22.02.2024).
3. История России в фотографиях. Иностранцев Александр Александрович (1843-1919) [Электронный ресурс] URL: https://russiainphoto.ru/search/photo/years-1840-1999/?query=%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B5%D0%B2+%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%81%D0%B0%D0%BD%D0%B4%D1%80+%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%81%D0%B0%D0%BD%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87&page=1&paginate_page=1&index=4 (дата обращения: 22.02.2024).
4. Д.И. Менделеев. Рассуждение о соединении спирта с водой (1865). [Электронный ресурс] URL: https://archive.org/details/20200701_mendellev_spirit/mode/2up (дата обращения: 22.02.2024).
5. Докучаев, Василий Васильевич. Наши степи прежде и теперь: изд. в пользу пострадавших от неурожая / проф. В.В. Докучаев. - СПб., 1892 (2016). - IV, 128 с. [Электронный ресурс] URL: https://elib.rgo.ru/handle/123456789/218663?ysclid=lt2th28dhi259281346
6. «В.В. Докучаев в Каменной степи» (1951). Художник Григорий Гончаров. Изображения картин Г.А. Гончарова: в книге «Russian Art. 300 works Painting and Graphics», Санкт-Петербург, 1997 г.; в справочнике «Russian and Soviet paintings 1900–1980’s», Лондон, 1998 г., стр. 101.
7. Якуцени С.П. Цивилизационный цикл. История мировых цивилизаций с точки зрения политической экологии. Москва 2023 г. (на правах рукописи)
8. Левыкин Сергей Вячеславович, Казачков Григорий Викторович, Яковлев Илья Геннадьевич, Грудинин Дмитрий Александрович, Норейка Стасис Юозович В. В. Докучаев и план преобразования природы степей: идейное и практическое наследие, перспективы развития // Известия ОГАУ. 2018. №4 (72). [Электронный ресурс] URL: https://cyberleninka.ru/article/n/v-v-dokuchaev-i-plan-preobrazovaniya-prirody-stepey-ideynoe-i-prakticheskoe-nasledie-perspektivy-razvitiya (дата обращения: 22.02.2024).
9. Бугаев В.А. Перспективы повышения лесистости в малолесном ЦЧР // Динамика лесистости в малолесных районах европейской части России. Проблемы и перспективы: мат. Всерос. научно-технич. конф., 24-25 октября 2002 г. – Воронеж, 2003. – С. 6-9. 10. Чарующая степь Ставрополья. Цветут пионы узколистные в Янкульской степи. [Электронный ресурс] URL: https://dzen.ru/a/XKrfbmaUTQCv36gC (дата обращения: 22.02.2024).
10. Докучаев В.В. Избранные сочинения // Труды по геологии и сельскому хозяйству. – М., 1949. – Т. 2. – 427 с.
11. Докучаев, Василий Васильевич (1846-1903). Избранные сочинения в трех томах [Текст] / В. В. Докучаев. - Москва: Сельхозгиз, 1948 - 1949.-Т. 1 : Русский чернозём / [отв. ред. Т.А. Коваль. В томе также: В.Р. Вильямс "Значение трудов В.В. Докучаева в развитии почвоведения", с.12-20]. - 1948. - 480 с., 3 л.ил., вкл. карта : ил.
12. Распространение чернозёмных почв в России. [Электронный ресурс] URL: geographyofrussia.com (дата обращения: 22.02.2024).
13. Лесополосы на территории государственного природного заповедника «Каменная степь», посаженные работниками «Особой экспедиции» В.В. Докучаева в конце XIX века. [Электронный ресурс] URL: https://www.bravo-voronezh.ru/istoriya/voronezhskie-stranicy-rossiyskoy-istorii/illustrirovannaya-istoria-voronezhskogo-rhfya/voronezhskiy-kray-v-konce-xix-veka-ot-izmeneniy-v-gerbe-voronezhskoy-gubernii-do-eklektiki-v-zastroyke-voronezha/ (дата обращения: 22.02.2024).
14. История России в фотографиях. Профессора Василий Васильевич Докучаев и Александр Васильевич Советов со своими учениками, участниками Полтавской экспедиции Докучаева. Дата съемки: 1882 – 1883. [Электронный ресурс] URL: https://russiainphoto.ru/search/photo/years-1840-1999/?query=%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%B8%D0%BD+%D0%B4%D0%BC%D0%B8%D1%82%D1%80%D0%B8%D0%B5%D0%B2%D0%B8%D1%87+%D0%B3%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D0%B0&page=1&paginate_page=1&index=1 (дата обращения: 22.02.2024).
15. Архивы РАН. Гедройц Константин Каэтанович [Электронный ресурс] URL: http://isaran.ru/?q=ru/person&guid=318BD47B-ED9A-9165-401F-BCB4F1A455BC (дата обращения: 22.02.2024).
16. История России в фотографиях. Василий Робертович Вильямс. Дата съемки: 1938 год. [Электронный ресурс] URL: https://russiainphoto.ru/search/photo/years-1840-1999/?query=%D0%B2%D0%B0%D1%81%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D0%B9+%D1%80%D0%BE%D0%B1%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87+%D0%B2%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D1%8F%D0%BC%D1%81&page=1&paginate_page=1&index=1 (дата обращения: 22.02.2024).
17. История России в фотографиях. Борис Борисович Полынов. Дата съемки: 1940-е. [Электронный ресурс] URL: https://russiainphoto.ru/search/photo/years-1840-1999/?query=%D0%B1%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%81+%D0%B1%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%81%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87+%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%8B%D0%BD%D0%BE%D0%B2&page=1&paginate_page=1&index=1 (дата обращения: 22.02.2024).