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

В Индии интерес к  почвам возник в глубокой древности. Задолго до нашей эры и в течение многих веков применялось орошаемое земледелие в долинах Ганга, Инда и других рек. Орошались различные почвы: регуры (темные черноземовидные почвы), аллювиальные почвы и даже каменистые и, казалось бы, бесплодные земли. Особенно высоко ценились почвы, пригодные для сахарного тростника и хлопчатника. Были разработаны методы оценки почв в целях обоснования налогообложения.

В Японии земледелие зародилось сравнительно поздно, но развивалось  быстро. Из-за специфики природных  условий в этой стране очень мало плодородных и легко осваиваемых  почв. Но именно поэтому ценность почв как важнейшего природного ресурса была осознана очень остро и в Японии довольно рано сложились почвосберегающие системы земледелия, нацеленные на преодоление процессов эрозии, особенно при террасировании горных склонов. Учету земель и сохранению их плодородия в Японии издавна придается большое значение.

По мнению авторитетного  историка почвоведения И.А. Крупеникова (1981), «в представлениях о почве в Китае, Японии и Индии было много общего: почве уделялось большое внимание, разрабатывались сходные способы поддержания почвенного плодородия, везде проводился кадастр земель» (с. 58).

В Западной Европе после  падения Римской империи и  расселения на ее территории германских племен постепенно складывалось множество феодальных средневековых государств с непрерывными войнами и междоусобицами, изменениями межгосударственных границ. Наступила так называемая «тысячелетняя ночь Средневековья», в течение которой под давлением католической церкви преследовались все люди, стремившиеся к знаниям. Особенно мрачной славой в этом отношении пользовалась инквизиция.

Общее падение культуры в средневековых феодальных государствах Западной Европы сказалось и на сельском хозяйстве: сокращались площади посевов зерновых культур, пшеницу сменили рожь и овес, урожаи снизились до 3 ц/га, исчезли севообороты, пришли в упадок виноградоводство  и садоводство. Лишь в позднем средневековье началась возрождение интереса к знаниям и постепенное повышения уровня земледелия. Появились первые агрономические трактаты по правильному использованию почв. Но все же, знания о почвах и использовании их в сельском хозяйстве в средневековой Европе в основном опирались на авторитет классиков римской агрономии.

3 Зарождение  знаний о почве на Руси

 

Первые исторические сведения о почвах России относятся к ее окраинам, известным грекам и римлянам. В районах европейской части СССР, например в Приднестровье, земледельческие племена обитали еще в IV—III тысячелетиях до н.э. У древних славян начиная с VII—VIII вв. было развито пашенное земледелие и культура разнообразных сельскохозяйственных растений.

Земледелие  в Киевской Руси стояло на достаточно высоком для своего времени уровне. Существовали уже разные системы  земледелия—«наезжая пашня», перелог, подсек леса; зарождались паровая  обработка почвы и трехполье. Это требовало некоторых знаний о почве — ее мощности, времени, нужного для ее восстановления.

Существовали  количественные соотношения между  различными типами земель по их плодородию: худые, средние и добрые почвы.

На Севере России — в Двинской и Архангельской  земле — уровень сельского хозяйства и агрономических знаний был выше, чем в других частях государства. Пахотные земли здесь высоко ценились. Паровое поле давало отдых почве, в него же вносился навоз, хотя и нерегулярно. При внесении навоза учитывалось природное плодородие почв; там, где они были особенно бедными, его всегда не хватало.

Семен Ульянович Ремезов (1642—1720 гг.) составил «Чертежную книгу Сибири», завершенную в 1699—1701 гг. Это был первый русский географический атлас из 23 карт большого формата. На них показаны леса, степи, пески, соленые озера, т. е. косвенные элементы почвенной характеристики территории. Но еще раньше в процессе составления карт и сбора для них материала велся «Список с чертежа Сибирской земли».

К XVI—XVII вв. восторжествовали народные представления о необходимости отдыха (паровое поле) и удобрения (унавоживания) почвы для поддержания ее плодородия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Вклад  Ломоносова

 

Внутренние противоречия в социально-экономическом развитии России неизбежно отражались на состоянии русской науки и культуры XVIII столетия. В этот период началась борьба за развитие отечественной науки и культуры против реакционного дворянства, боявшегося распространения просвещения среди широких масс русского народа и ориентировавшегося на иностранную науку и культуру, доступную только привилегированному классу. Эту борьбу возглавил М. В. Ломоносов, отдавший всю свою жизнь развитию науки и культуры России.

Михаил Васильевич Ломоносов родился в ноябре 1711 г. в деревне Мишанинской на Курострове, в устье Северной Двины, Холмогорского района, в километрах восьмидесяти от Архангельска, в семье крестьянина, рыбака-помора. Родина Ломоносова — Северное Поморье — в тот период в культурном отношении была выше остальной России.

Край этот не был разорён татарами, опустошившими центральные, северо-восточные  и южные районы России. Он не знал также помещиков и крепостного права: крестьяне здесь были только государственные.

Все это способствовало сравнительно более высокому культурному уровню местного населения. Поэтому и молодой Ломоносов, который с детских лет должен был помогать отцу в морском промысле и плавать с ним по Белому морю и Ледовитому океану, к десяти годам был обучен грамоте и смог изучать учебники: «Арифметику» Магницкого, включавшую также сведения по физике, астрономии, географии и навигации, и «Грамматику» Смотрицкого, включавшую сведения о стихосложении и литературе. Эти учебники Ломоносов выучил наизусть. В декабре 1730 г. в возрасте 19 лет Ломоносов ушел пешком в Москву. Здесь он поступил, скрыв свое крестьянское происхождение, в Московскую Славяно-греко-латинскую академию при Заиконоспасском монастыре.

В конце 1735 г. Ломоносов в числе  двенадцати лучших студентов был послан в Петербург для продолжения учения в университете при Академии наук. Осенью следующего года он был направлен для изучения горного дела в Германию, где учился три года в Марбургском университете, а затем непродолжительное время в Фрейберге.

В 1741 г. Ломоносов вернулся в Петербург  и с января 1742 г. стал работать в  Академии наук, сначала в должности адъюнкта физики, а с 1745 г.— профессора (академика) по кафедре химии. В то время в Академии наук работали в основном иностранцы и Ломоносову приходилось вести тяжелую борьбу за развитие русской науки. Умер Ломоносов в 1765 г.

Ломоносов был великим ученым-энциклопедистом. Он заложил основы новой науки  — физической химии и в то же время произвел обстоятельные исследования в различных областях физики, химии, астрономии, метеорологии, географии, минералогии, геологии, горного дела и химической технологии, включая металлургию. Одновременно он был поэтом, художником, историком и филологом, т. е. обнял все отрасли просвещения. «Жажда науки была сильнейшей страстью сей души, исполненной страстей. Историк, ритор, механик, химик, минералог, художник и стихотворец — он все испытал и все проник», — сказал о Ломоносове А. С. Пушкин.

Свои воззрения в области  почвоведения Ломоносов изложил  в трактате «О слоях земных», представлявшем второе приложение к труду «Первые  основания металлургии или рудных дел». Этот трактат был написан в 1757—1759 гг. и опубликован в 1763 г.

В противоположность Линнею, считавшему песок и глину первозданными землями, из которых произошли все минералы, Ломоносов писал, что «песок есть не первообразная или первозданная материя». Он произошел от разложения каменных гор. «И глина не всякая есть первородная». Глина образуется путем отложения, «когда из воды отделяющиеся земляные иловые частицы на дно садятся и слой на слой нарастают в разное время». В дальнейшем, затвердевая, глины могут превращаться в сланец и другие горные породы.

Таким образом, Ломоносов отверг господствовавшие в то время в науке представления и признал рыхлые поверхностные горные породы, на которых образуются почвы, продуктом выветривания массивных пород.

Ломоносов отверг также господствовавшие в тот период представления о питании растений водой. Описывая опыт Роберта Бойля, который, установив при выращивании тыквы из семени на высушенной и взвешенной земле в условиях достаточного полива водой, ничтожную, по сравнению с весом сухого урожая, убыль земли, пришел к выводу, что вода превращается в землю, Ломоносов делает замечание: «Но кто рассудит сколько употребленная вода на поливание во все время ращения дала оной тыкве от себя имеющейся всегда земли, и сколько воздух почерпаемой местами растущего плода вместил в него носящейся тонкой земляной пыли; то никогда не поставит при сем за нужное дело претворение воды в землю».

Вместе с тем Ломоносов придавал большое значение воздушному питанию  растений, представляя его в соответствии с взглядами того времени. Он указывал, что сосны, растущие на бесплодном песке, своими иглами «почерпают в себя с воздуха жирную влагу, которая тончайшими жилками по всему растению расходится и разделяется, обращаясь в его пищу и тело». Поэтому у сосны корень «...служит больше для укрепления, нежели ради питания, хотя также к растению способствует».

После отмирания растений остатки  их чернеют и превращаются в землю, которая служит к произведению растений.

«И каменные голые горы часто показывают на себе зелень мху молодого, которая после чернеет и становится землею; земля накопясь долготою времени служит после к произведению крупного мху и других растений».

В этих словах Ломоносова впервые  в науке был высказан правильный взгляд на почвообразование, как на биологический процесс. Почва образуется при поселении на поверхности горных пород («каменные голые горы») растительности. После отмирания растений остатки их чернеют и превращаются в почву («землю»). Ранее поселяются менее требовательные растения («мох молодой»). С течением времени («долготой времени») количество органических веществ, перегноя, в почве накапливается, и она становится пригодной для произрастания более крупных и высокоорганизованных растений («крупного мху и других растений»).

Особенно большое внимание Ломоносов  уделял вопросу о происхождении почвенного перегноя, наиболее существенной составной части почвы, определяющей ее плодородие. Для обозначения его он пользовался народными названиями — черная земля и чернозем. Вместе с тем последнее название Ломоносов применял и по отношению к черноземным почвам, указывая, что «существуют степи, где трава растет на черноземе».

Это двоякое употребление Ломоносовым  термина «чернозем» было причиной полемики в литературе по истории почвоведения.

Ряд авторов (В. И. Вернадский, А. П. Павлов, П. В. Отоцкий, И. С. Щусев) считали, что Ломоносов черноземом называл черноземную почву, другие же (А. А. Ярилов), что под черноземом он понимал почвенный перегной.

В действительности, как это впоследствии признал и сам Ярилов (1940 г.), Ломоносов  применял название «чернозем» и для обозначения черноземной почвы и для обозначения перегноя, т. е. так, как оно применяется в народном языке, откуда и взято.

Перегной, писал Ломоносов, продукт  биологических процессов. «Его происхождение не минеральное, а из двух прочих Царств натуры, из животного и растительного всяк признает... От животных и растений умножение черной садовой и огородной земли известно; жилые места и навозом удобренные пашни о том везде уверяют».

При этом Ломоносов впервые обратил  внимание на существенное отличие, наблюдающееся в накоплении перегноя между хвойными и лиственными лесами и лугами. «В лесах, кои стоят всегда зелены, и по зиму листа не роняют, обыкновенно бывает земля песчаная; каковы в наших краях сосняка и ельники. Напротив того в березниках и в других лесах, кои лист в осень теряют, больше преимуществует чернозем... Тоже должно рассудить и о лугах на черноземе, где трава не бывает скошена или стравлена от скота; и в навоз перегнивает, тук земной умножая».

Таким образом, тучность земли, ее плодородие Ломоносов связывал с содержанием в ней перегноя.

«Обще примечено, что таковую землю, чем больше утучняют, тем толще черной слой становится».

Ломоносову были известны многие почвы. «К сему причесть должно великие чистые болота и тундры, простирающиеся иногда на несколько сот верст, так же и некоторые степи, где трава растет на черноземе. Едва ли меньшую часть, лишь бы еще не большую, земной поверхности занимает песок... Многие места в Аравии покрыты селитряным иньем с солью смешанным, так что от излишества их земля стоит бесплодна».

Следовательно, Ломоносов, различал почвы  тундр, болотные, хвойных и лиственных лесов, черноземы, пески пустынь, солончаки.

Ломоносов впервые высказал совершенно правильный взгляд на образование торфяных болот. «А как известно, что мох не токмо летом, но и зимою растет под снегом; и для того не дивно, что мелкое в прочем сие прозябение весьма высоко подымается, так что в некоторых местах и дна не досягают. Присем весьма вероятно, что он с низу и подгнивает, обращаясь в чёрную землю».

О черноземе Ломоносов писал: «И так нет сомнения, что чернозем не первообразная и не первозданная материя, но произошел от согнития животных и растущих тел со временем».

Ломоносов был знаком и с эрозией  почв: «Где на низких и покатных местах вымывает легкие черноземные частицы дождями и в даль сносит, а песок садясь скорее на дно, остается удобнее на старом месте».

Таким образом, в области почвоведения Ломоносов опередил на полтора века современную ему науку, правильно осветив ряд положений, которые были окончательно установлены лишь в конце XIX и начале XX столетий.

«Ломоносов, — писал В. В. Докучаев, — давно уже изложил в своих  сочинениях ту теорию, за защиту которой я получил докторскую степень, и изложил, надо признать, шире и более обобщающим образом» Почвоведение Ломоносов связывал с сельским хозяйством. Будучи назначен в 1758 г. руководителем Географического департамента Академии наук, он приступил к «поправлению российского атласа» и составлению «верной и обстоятельной российской географии». С этой целью в 1759 г. был разработан для рассылки на места вопросник, включавший в числе тридцати разных вопросов также вопрос о том, «каких родов хлеб сеют больше и плодовито ли выходит, рассуждая общую перед посевом прибыль».