Роль научных трудов В.В. Докучаева в Почвоведении

Успешное  завершение первой работы укрепило Докучаева  в его стремлении к подробному изучению современных и близких к ним, иначе говоря, четвертичных отложений, а также современных физико-геологических процессов.

Начиная с 1871г., Докучаев во время летних каникул, вместо отдыха, совершал ежегодные  экскурсии не только в южную часть  Финляндии, где так полно представлены самые разнообразные ледниковые формы рельефа, но также по северной и средней России. Докучаева в  это время считали крупным  исследователем, и ученые различных  обществ – Минералогического, Вольного экономического и Петербургского общества естествоиспытателей – помогали молодому ученому в организации этих экскурсий. Докучаев не оставался в долгу перед этими обществами, – на их собраниях он ежегодно делал доклады и сообщения, в трудах обществ публиковал свои отчеты, а нередко и крупные статьи по различным вопросам физической географии и четвертичной геологи. Особенное внимание Докучаева привлекла жизнь русских рек, строение речных долин и оврагов. Осваивая науку, ее теорию и метод, Докучаев сразу же начал интересоваться практическими мелиоративными проблемами, подчас такими крупными, как осушение болот Полесья.[3, с. 54].

В 1878 г. выходит в свет его работа «Способы образования речных долин Европейской России», он защищает ее как диссертацию и получает ученую степень магистра минералогии и геогнозии (так называлась в то время геология). Публичная защита диссертации Докучаева проходит с блеском. В этой работе, опубликованной в 1878г., Докучаев не только разобрал и подверг критике существовавшие до него взгляды, объяснявшие происхождение русских долин одной размывающей деятельностью былых громадных и необычайно быстрых водных потоков, но и показал на тщательно подобранных и умело обобщённых фактах, что сами реки в теперешнем их виде расширяют свои долины, «странствуют» в них.

Наряду  с развитием новой теории Докучаев сумел выделить и в старой теории рациональное зерно, – он подчеркнул известное значение деятельности больших масс воды в образовании долин и значение попеременных поднятий и опусканий суши. В свое время известный русский геолог академик                   А. П. Павлов бросил Докучаеву упрек за признание влияния этих явлений на формирование долин. Он утверждал, что даже самые широкие долины могли быть созданы медленной и долгой работой небольшого водного потока, такого, который и теперь течет по долине и продолжает свою прежнюю работу. На основании целого ряда фактов было доказано, что большие массы текучих вод таявшего ледника, многочисленные медленные поднятия и опускания суши, или, как говорят ученые, эпейрогенические движения, сыграли большую роль в возникновении многих речных долин. Но и критики Докучаева понимали большое значение его работы; даже выступающий против взглядов Докучаева академик А. П. Павлов, говоря о строении речных долин, указывал, что «еще долго всякий новый работник, приступая к ознакомлению с ними, будет брать для себя исходным пунктом «Способы образования речных долин Европейской России» В. В. Докучаева».

В 1876 г. Вольное экономическое общество создало Черноземную комиссию, в которую был приглашен В.В. Докучаев. Он разработал научную программу почвенных исследований и сделал специальный доклад по этому вопросу. Докучаев высказал гениальную догадку о том, что почва, которую он называл «четвертым царством» – слой «благородной ржавчины» земли, дотоле не отличавшийся учеными от горных пород, – представляет собой самобытное тело природы, подобное минералам и растениям. Эта идея легла в основу обобщения всех собранных Докучаевым материалов, а в дальнейшем явилась фундаментом новой науки. Убедившись в правильности своего взгляда на почву, Докучаев всю дальнейшую работу посвятил обоснованию и разработке основных положений своей теории. Особенно плодотворными с этой точки зрения оказались исследования чернозема. Докучаев решил, что разделение черноземов на группы, то есть классификации черноземов, лучше всего и правильнее всего построить именно на определении количества содержащегося в них гумуса.

Он высказал предположение, что и количество и качество гумуса черноземных почв находятся в зависимости от климатических  условий черноземной полосы: «Нужно удивляться не тому, что на севере России нет чернозема, а было бы очень  странно и неестественно, если бы здесь находилась такая же плодородная  почва, как на юге России». Докучаев изобразил на карте «изогумусовые полосы», разделив черноземную зону на ряд подзон с различным, закономерно меняющимся содержанием гумуса в почве [6, с. 68].

Отчитываясь перед Вольным экономическим  обществом, он дал определение чернозема, существенно продвинувшее понимание сущности и свойств этой почвы: чернозем – «такая растительно-наземная почва, толщина которой в среднем около 1-2 футов; она богата гумусом (который и находится в ней, может быть, в особом состоянии), вследствие чего обладает более или менее темным цветом и благоприятным образом относится к теплоте и влаге; образовалась при более хороших, чем почвы северные и юго-восточные – каштановые, климатических растительных и грунтовых условиях; он сравнительно богат растворимыми питательными веществами, которые и распределены здесь более выгодным образом для растений, чем в других почвах». «Черноземные почвы очень тонкозернистые, рассыпчатые и вообще делаются гораздо скорее спелыми (в сельскохозяйственном смысле), чем другие почвы; содержат много фитолитарий злаков и вовсе лишены (по имеющимся данным) древесных остатков, откуда позволительно заключить, что леса при их образовании играли вообще ничтожную роль…»[7, с.20].

Основываясь на своих исследованиях чернозема, Докучаев охарактеризовал почвы  вообще как поверхностно лежащие  минерально-органические образования, которые имеют свое строение, «всегда  более или менее сильно окрашены гумусом и постоянно являются результатом взаимной деятельности следующих агентов: живых и отживших организмов (как растений, так и  животных), материнской горной породы, климата и рельефа местности.

История его как подлинного ученого-новатора начинается с 1878 г., когда он полностью отдается давно интересовавшим его проблемам почвоведения. Василий Васильевич полностью отдает себя изучению чернозема. Он организовывает длительные экспедиции для исследования земель и делает все новые и новые открытия. Именно первый период докучаевских исследований чернозема дал фундаментальные решения проблемы в целом. Новые факты о черноземе незамедлительно использовались для обоснования важнейшей идеи о самобытности и генетической самостоятельности почвы как природного тела. Докучаев сформулировал положение о пяти факторах – почвообразователях – климате, материнской породе, растительности, рельефе и возрасте страны, зная характер которых для той или иной местности, «легко предсказать, каковы будут там и почвы». Он утверждал, что чернозем может образоваться в результате совокупного влияния всех факторов почвообразования и только при определенном их характере и соотношении.

Перечисленные исследования создали возможности  для составления сводного труда  Докучаева. Первой законченной, насыщенной фактическим материалом и в то же время глубокой теоретической  работой стала его вышедшая в 1883 г. книга «Русский чернозем» (рисунок 2), в которой Докучаев дал убедительные ответы на многие спорные вопросы черноземной проблемы. В том числе и вопрос о происхождении чернозема[7, с.22].

Рисунок 2 – обложка книги «Русский чернозем»

За эту  работу Докучаев получает ученую степень  доктора наук от Петербургского университета, особую благодарность вольно-экономического общества и полную Макарьевскую премию Академии наук[4].

Выводы  докучаевского учения сводились к следующему:

1) главным  исходным материалом для образования  массы черноземных и других  растительно-наземных почв служат  органы наземной растительности  и элементы материнской породы;

2) в образовании  массы именно черноземных почв  принимает участие растительность  травяных степей, особенно ее  корневая система; 

3) в процессах  образования всех растительно-наземных  почв, в том числе и черноземных,  существенную роль играет возникновение  из растительных и других органических  остатков перегноя, или гумуса, т.  е продуктов неполного разложения  органических остатков, окрашивающих  почву в темный цвет;

4) специфическими  процессами при образовании черноземов являются накопление большого количества перегноя, обладающего нейтральной реакцией («сладкого гумуса»), его распределение среди минеральной массы, с которой он тесно перемешан, его глубокое распространение по профилю почв;

5) в связи  с этим чернозем при «нормальном  его залегании имеет профиль,  четко расчленяющийся на генетические  горизонты» А, В и С;

6) эти  особенности являются следствием  климатических условий, свойств  почвообразующей растительности, деятельности  населяющих почву животных и,  до некоторой степени, рельефа  и характера материнской породы;

7) известная  совокупность этих условий предопределяет  область распространения чернозема,  ее границы и характер его  географических контактов с другими  почвами. Только такое научное  понимание черноземных почв может  служить хорошей основой для  их «нормальной эксплуатации»  и вообще для решения любых  прикладных, особенно агрономических вопросов.

Свой  труд «Русский чернозем» Докучаев закончил следующими словами: «Исследование  чернозема открывает перед нами бесконечно широкое поле для работы; изучение его представляет собой  огромную важность как для науки, так и, особенно, для практической жизни. Поэтому каждый ученый, каждый мыслящий практический сельский хозяин, живущий в области распространения  этой замечательной черной земли  или владеющий там земельной  собственностью, обязан сделать свой вклад в это дело» [8, с. 18].

«Русский  чернозем» имел феноменальный успех. А.В. Советов говорил по поводу работ  Докучаева, что агрономов не может  обижать то обстоятельство, что работы эти выполнил не агроном, а естествоиспытатель: напротив, это-то и приятно. Такое  единение должно вести к сближению  этих двух областей знания: оно не может  не быть благотворным и для естествоведения, и для сельского хозяйства.

Выход в  свет результатов исследования чернозема  ознаменовал рождение новой науки  – генетического почвоведения. «Чернозем в истории почвоведения сыграл такую выдающуюся роль, какую имели лягушки в истории физиологии, кальцит в кристаллографии, бензол в органической химии», – писал ученик Докучаева В. И. Вернадский[9].

В 1882-м  по приглашению Нижегородской земской  управы Василий Васильевич Докучаев осуществил комплексное исследование земель губернии с целью их качественной оценки. Ученый подтвердил, что чернозем не может образовываться под лесной растительностью, что климат оказывает  огромное влияние на характер почвы.

На основе богатейших материалов Нижегородской  экспедиции Докучаев разработал первую в мире естественно-историческую классификацию почв, ввел в нее и научно обосновал такие народные наименования, как чернозем, подзол, солонец и другие.

В 1892 г. вышла книга Докучаева «Наши степи прежде и теперь», в которой он доказал, что только на основе изучения причин засухи можно разработать действительно эффективные меры борьбы с ней и оградить черноземную и вообще степную Россию от неурожаев и голода.

На обложке  своей книги «Наши степи прежде и теперь» Докучаев поместил изображение  стрепета, который символизировал для  него возрождение степи в ее первозданном богатстве (рисунок 3). Стрепет – птица целинной степи, а Докучаев намечал пути, как сделать такой же богатой и плодородной, какой она была до того, как ее стали раскапывать и обеднять.

Рисунок 3 – обложка книги «Наши степи прежде и теперь»

Ученый  показал, что наша черноземная полоса подвергается, «хотя и очень медленному, но упорно и неуклонно прогрессирующему иссушению», причина которого кроется  в истреблении лесов на водоразделах и в долинах рек, в катастрофическом росте оврагов, в утрате почвой хорошей зернистой структуры.

Докучаев  предложил меры по «оздоровлению» сельского  хозяйства. Одна из них – план регулирования рек. Ученый рекомендовал «сузить, по возможности, живое сечение больших судоходных рек; спрямить, где нужно, их течение; устроить запасные резервуары; уничтожить мели и перекаты; обсадить деревьями и кустарником прибрежную полосу, особенно пески и осыпающиеся высокие нагорные берега; загородить плетнями открывающиеся в долины рек устья оврагов, чтобы уберечь их от заноса илом и песком»[5]. Для малых рек предлагалось построить «капитальные плотины», чтобы создать запасы воды для орошения, а также чтобы «воспользоваться для различных надобностей движущей силой воды».

Вторым  важным мероприятием должно было стать  «регулирование оврагов и балок»: рост оврагов необходимо остановить, они и так отвоевали у черноземной  степи много ценной площади. Докучаевым были предложены меры по строительству мелких плотин, механическому укреплению стенок оврагов при помощи посадки деревьев и кустарника; распашку уже пологих склонов оврагов он считал необходимым воспретить. Кроме того, Докучаев наметил пути «регулирования водного хозяйства в открытых степях, на водораздельных пространствах» с помощью посадки леса и других мер; разработал детальный план максимального накопления вод зимой и весной и экономного расходования их летом. Его планы были так широки, что включали даже задачи по улучшению степного климата, увеличению влажности воздуха и рос в степях. Это было новое слово в науке [4].

Докучаев  великолепно сознавал большое агрономическое и, более того, «водоохранное» значение почвенной структуры. В своей книге он писал: «Огромная часть (во многих местах вся) степи лишилась своего естественного покрова – степной, девственной, обыкновенно очень густой растительности и дерна, задерживавших массу снега и воды и прикрывавших почву от морозов и ветров; а пашни, занимающие теперь во многих местах до 90 процентов общей площади, уничтожив свойственную чернозему и наиболее благоприятную для удержания почвенной влаги зернистую структуру, сделали его легким достоянием ветра и смывающей деятельности всевозможных вод».