Развитие знаний о почве. Почва в древней агрокультуре. Вклад М.В. Ломоносова и А.Т. Болотова

Выдающийся ученик Аристотеля, Теофраст (372—277 гг. до н.э.), также считал влагу и почву источником питания  растений. Его главный научный труд назывался «Исследования о растениях». Теофраста заслуженно считают основателем ботаники и одним из первых почвоведов и агрономов. Он выделял почвы глинистые, песчаные, каменистые, слоистые, соленые, болотные и, кроме того, сухие и влажные, тяжелые и легкие, мягкие и плотные, т.е. в первую очередь обращал внимание на физические свойства почвы, имеющие важное значение для ее обработки и возделывания сельскохозяйственных растений. Теофраст знал много сортов зерновых злаков, превосходно разбирался в сортах винограда и способах его выращивания. Он был не только ботаником и почвоведом систематиком, но и ботаником-экологом, правильно понимавшим значение разнообразия почв и климата как для диких растений, так и для сельскохозяйственных культур.

В учениях Эмпедокла, Теофраста и Аристотеля были обобщены и богатый опыт использования почв в земледелии Греции, и сведения, почерпнутые ими у народов других стран, особенно Египта и Месопотамии. В отличие от земледельцев древнего Востока, они впервые говорят о правильном строении почвы: наверху находится «пахотный слой», под ним лежит «мелкий слой», питающий «корни хлебных злаков и трав», еще ниже идет слой «жирной влаги» и наконец подпочвенный слой. Профиль почвы рисуется, как видно, с агрономической точки зрения.

С середины II в. до н.э. начался упадок Древней Греции и она все больше подпадала под влияние Римской республики, а с утверждением Римской империи (27 г. до н.э.) была превращена в римскую провинцию.

Римская империя сложилась  как огромное военизированное рабовладельческое  государство. Наука развивалась в нем преимущественно в прикладных направлениях, в частности связанных с военными походами. Большое число научно-технических трудов касалось строительства дорог, мостов, городов, водопроводов и других гидротехнических сооружений. Наряду с этим в Риме высокого уровня достигли гуманитарные науки — юриспруденция (знаменитое «римское право»), история, литература, а также театральное искусство, чрезвычайно популярное в то время.

Из естественных наук наибольшее развитие получили сельскохозяйственные науки. Надо сказать, что в Риме, в отличие от Древней Греции, знания о почвах приобрели очень целенаправленный утилитарный характер, в них было меньше философии и больше практицизма. По-видимому, это объяснялось тем, что в Римской республике, а затем и Римской империи вопрос о земельной собственности, борьба за нее между патрициями и плебеями имели особенно большое экономическое и политическое значение. К тому же стремительное расширение владений Древнего Рима в Европе, Азии и Африке способствовало познанию разнообразия почв и способов их хозяйственного использования народами разных стран.

Широкую известность  в Древнем Риме приобрели агрономические работы римских землевладельцев и ученых — Катона, Варрона, Колумеллы и Плиния. Они являлись руководящими для сельских хозяев не только Рима, но и Византии и других стран Европы в течение нескольких столетий.

Эти работы переведены на многие языки, и в том числе  на русский. В 1937 г. Академия наук СССР опубликовала их в книге «Катон, Варрон, Колумелла, Плиний о сельском хозяйстве» (серия «Классики естествознания»).

Катон Старший (234—149 гг. до н.э.) родился в бедной семье недалеко от Рима, познал сельский труд на собственном опыте, впоследствии стал крупным землевладельцем и государственным деятелем, писателем, автором очень многих сочинений, в том числе трактата «О земледелии» (160 г. до н.э.). В нем подытожены результаты сельскохозяйственной практики предшествующих поколений. Исходя из необходимости изучать, «что какая земля любит», Катон давал рекомендации по двойной вспашке, борьбе с пестротой поля, унаваживанию, применению сидеральных культур (люпин, вика, бобы) для повышения плодородия почв; советовал тщательно наблюдать за водным режимом почв, прокладывать канавы для стока воды, при необходимости проводить мелиорацию почв. Особенно подробно Катон рассматривал качество разных видов навоза и, может быть, впервые рекомендовал приготовление навозных компостов. Катон был ярым проповедником земледельческого труда: «Из земледельцев выходят самые мужественные люди и самые дельные воины; доход земледельца самый чистый, самый верный и меньше всего вызывает зависти» (Катон, Варрон..., 1937, с. 89). Более ста лет труд Катона оставался руководством для земледельцев, неоднократно переписывался и поэтому сохранился до нашего времени.

Второй известный римский  агроном — Варрон (116—27 гг. до н.э.), автор многих сочинений по истории культуры греков и римлян, в том числе трех книг по сельскому хозяйству. В противоположность Катону он не был практическим сельскохозяйственным деятелем, но, как широко образованный ученый (организовал в Риме публичную библиотеку), систематизировал многие агрономические знания. Он различал до 300 разновидностей почв, характеризующихся по цвету, гранулометрическому составу, плотности, влажности и пригодности для разных видов и сортов сельскохозяйственных растений. Варрон писал о необходимости севооборота и внесения в почву удобрений, о важности «великого союза между земледелием и животноводством». Заслуживают внимания его слова: «Земледелие — наука необходимая и великая. Она учит нас, что на каком поле следует сеять, чтобы земля (почва) постоянно приносила самые большие урожаи» (там же, с. 28).

Одним из самых замечательных  представителей агрономической литературы античного Рима был Колумелла. Он жил и творил в I в. н.э., ему принадлежит обширный труд «О сельском хозяйстве» в 12 томах (36 г. н.э.), который являлся сельскохозяйственной энциклопедией того времени и содержал обстоятельный обзор всех сторон античного сельского хозяйства: земледелия, особенно виноградарства, плодоводства, а также животноводства и др.

Очень большое внимание Колумелла уделял познанию разнообразия почв, их свойств и пригодности для выращивания разных сельскохозяйственных растений, но обязательно с учетом особенностей местного климата и рельефа местности. Он придавал большое значение глубокой обработке почв, а также применению удобрений: навоза, минеральных удобрений (золы), зеленых удобрений (люпина и др.)» компоста (смеси листьев, нечистот, дворового мусора и золы), удобрения землей (песчаных почв — глинистой землей, а глинистых — песком и мелким щебнем). В книгах Колумеллы содержатся советы по осушению избыточно влажных почв дренажными канавами, по окружению полей лесными полосами.

Анализируя потерю плодородия почв во многих районах Средиземноморья, Колумелла винил в этом плохих хозяев. Он глубоко верил в силу науки о земледелии: «Хороший хозяин сумеет сделать доходным и приносящим пользу всякий участок, какой бы он ни купил или ни получил. ...Знание и усердие хозяина плохой земли смогут победить ее бесплодие» (там же, с. 53).

Широко известна была в Древнем Риме «Естественная  история» Плиния Старшего (23—79 гг. н.э.), состоявшая из 37 томов и представлявшая энциклопедию естественно-научных знаний античного времени. О ее авторитете и популярности можно судить по тому, что в конце XVII в. она использовалась как надежный источник знаний о природе. Несколько книг посвящены агрономии. Плиний не был земледельцем-практиком, но в своих книгах он обстоятельно рассказывает о разнообразии почв и необходимости учитывать это при хозяйственном использовании земли: «...большей частью не одна и та же почва подходит для деревьев и злаков — и чернозем, какой встречается в Кампании, не всегда бывает вполне благоприятен для винограда, и почва, испускающая тонкие туманы, и красная земля, которую многие хвалят» (там же, с. 19).

Примечательной особенностью античной науки и культуры было стремление ее деятелей излагать свои мысли и  наблюдения не только в строгих научных трактатах, но и в популярной форме, в том числе в поэтических произведениях. Особенной известностью пользуется философская поэма римлянина Лукреция Кара(I в. до н.э.) «О природе вещей», в которой развиваются мысли древнегреческих философов Демокрита и Эпикура и обосновывается атомистическая теория мироздания, рассматривается история развития человеческого рода, его языка и верований.

Замечательно и другое поэтическое произведение Древнего мира — поэма римского поэта и  писателя Вергилия «Георгики» (36—29 гг. до н.э.). По этой поэме можно судить о состоянии всей римской агрономии. Вчитаемся в некоторые ее строки:

...О свойствах земли:  какая сила в которой, Цвет  какой и к чему, какая пригодна  природа... <...>

Рыхлая ль почва или  сверх меры плотна, эти исследуй: Ибо одна для хлебов подходяща — другая для Вакха. <...>

Черного цвета почти и под плугом жирные земли с рыхлою почвой (того ж достигаем мы обработкой) Лучше всего для хлебов... <...>

...Земля неудобная,  горки скупые, Где и суглинок  залег и камни на поле кустистом, Те для Палладиных рощ храни, для живучей маслины. Если обильно травой и исполнено тучности поле, Это когда-нибудь даст тебе могучие лозы, Много в них будет вина... <...>

Способ, каким распознать их [почв] различья сможешь, скажу я... Выберешь место глазами, потом прикажешь глубоко

Вырыть колодезь в земле и весь его снова наполнить

Той же землей и ее притопчешь сверху ногами.

Если не хватит — легка, скоту и лозе благодатной 

Больше подходит она; откажется же если вместиться,

Вровень не ляжет, когда уж вся наполнится яма,

Почва — плотная; упористых  глыб, поверхности жирной

Жди и землю взрезай  на волах молодых и могучих.

Почва соленая есть, она  называется «горькой»

Не хороша для хлебов (она не смягчается вспашкой)

Качество лозы теряют на ней, плоды же — названия.

Вот как ее распознать: корзину с плотным плетением,

 Или от жома цедилку  достань из-под дымной ты кровли,

Землю ту скверную в них  родниковою пресной водою 

Всктлень ты умни: вода целиком, конечно, оттуда

Вся просочится, и крупные  капли пойдут из плетенья.

Вкус указание даст очевидный  и привкусом горьким

Жалостный рот искривит "всех тех, кто пробовать станет.

Почву жирную мы, наконец, таким отличаем Способом:

        если рукой ее бросить, она не дробится,

Но наподобие смолы  к перстам держащего липнет».

(цит. по: Виленский, 1958, с. 27).

 

Как видим, простые, общедоступные  приемы распознавания механического состава, засоленности и спелости почв были известны уже в античном мире. Прием определения спелости бросанием кома земли сохранился до нашего времена.

Римляне в период расцвета получали сравнительно высокие урожаи зерна пшеницы (10—15 ц/га), а в садоводстве и виноградарстве не были превзойдены в Европе и в последующую тысячу лет.

Таким образом, в античный период был накоплен большой объем эмпирических знаний о разнообразии почв и их свойств, пригодности их для возделывания разных сельскохозяйственных растений и выработаны правила и приемы правильной обработки почв и применения доступных в те времена удобрений для повышения их плодородия.

В целом же античный период большинством историков, философов, экономистов, искусствоведов оценивается как выдающееся время в истории человеческой цивилизации и культуры.

Начиная со II в. н.э. Древнеримское  государство и его культура клонились к упадку. В 476 г. Римская империя, ослабленная восстаниями рабов и мелких землевладельцев, а также набегами варварских германских племен и гуннов, прекратила свое существование.

Во времена существования  Византии к востоку от нее на территории Аравийского полуострова, Ирака, Ирана, части Закавказья, Сирии, Палестины, Египта, Средней Азии и части Пиренейского полуострова образовалось огромное средневековое арабское феодально-мусульманское государство — халифат. В нем получила развитие яркая и многообразная арабская культура, имевшая большое значение в истории цивилизации и ознаменовавшаяся достижениями в области философии, математики, астрономии, географии, медицины, архитектуры. На арабский язык были переведены многие труды ученых и философов античного мира. Широко известны в истории имена таких крупных деятелей арабской культуры, как Ибн Сина, или Авиценна (980—1037, Бухара), Аль-Хорезми (IX в., Хива), Аль-Бируни (973-1048, Хорезм), Омар Хайям (1048-1122, Самарканд).

Аридный климат стран Арабского  халифата предопределял развитие орошаемого земледелия с формированием мощных многослойных древнеорошаемых почв. Для их использования были необходимы знания в области гидрологии речных долин, строения речных террас, физических и химических свойств аллювиальных почв, а также навыки в сооружении плотин и водохранилищ. Как государство Арабский халифат прекратил свое существование в XIII в. после нашествия монгольских завоевателей.

К сожалению, сведения по этим вопросам разрозненны и, видимо, не нашли обобщения в крупных трудах ученых того времени.

Тем не менее в средневековом  мире продолжалось развитие знаний о  почвах и возможностях использования  их для возделывания все более разнообразных сельскохозяйственных растений.

Успешно развивалось  земледелие в Средние века в Китае, Индии. После изгнания завоевателей-кочевников в VI в. в Китае постепенно возрождалось сельское хозяйство, восстанавливались и сооружались плотины на больших реках Янцзы и Хуанхэ. На орошаемых землях возделывался рис, выращивался сахарный тростник, расширялись площади под посадки чайного куста. Большое значение придавалось правильной оценке почв и состоянию их плодородия. Данные о качестве почв вносились в специальные описания земель «Джифанчжи», которые велись в Китае около двух тысяч лет начиная с III в. н.э. Широкую известность во всем мире приобрела тщательность обработки и удобрения почв на каждом клочке земли сельскохозяйственного использования. Благодаря изготовлению разнообразных, в том числе железных, орудий вспашки и рыхления почв, осваивались и трудные для земледелия почвы, сооружались террасы на горных склонах.