История почвоведения

Выделяют следующие этапы развития науки о почвах:
1 этап – первичная систематизация сведений о почвах и удобрении почв (IV в. до н. э. – IV в. н.э.);
2 этап – создание кадастров почв (VI–XVI вв.);
3 этап – составление агрономических трактатов о почвах и первые мысли о роли минеральных соединений в питании растений (XV–XVII вв.);
4 этап – зарождение современных взглядов на плодородие почв ученых Западной Европы и Ломоносова в России; появление гумусовой теории питания растений Тэера и минеральными соединениями Либиха (XVIII–XIX вв.);
5 этап – создание теоретического почвоведения и науки о почвах в работах Докучаева, Сибирцева, Костычева, Вильямса и других русских ученых (конец XIX в.– первая половина XX в.);
6 этап – современный этап развития географии почв и почвоведения в мире, использование новейших методов исследований и открытие новых знаний о почвах Земли и их плодородии (вторая половина XX века – начало XIX века).

1 этап. Как научная дисциплина почвоведение окончательно сформировалось во второй половине XIX столетия. Однако корни становления этой дисциплины уходят в глубокую древность – в начало зарождения земледелия (около 10 тыс. лет тому назад). В очагах древней цивилизации (Китай, Древний Египет, Древняя Греция, Древний Рим,
3 тыс. лет до н.э.) имело место накопление эмпирических знаний о почве, приемах ее обработки, свойствах, были первые попытки группировок почв для целей их использования и улучшения. Известны своими работами в области почвоведения такие ученые Древнего Рима и Древней Греции, как Катон Старший, Вергилий, Колумелла, Герадот и др.
2 этап. Средневековье – длительный период застоя в области естественных наук. Некоторые успехи в исследовании почвенного покрова были получены в Византии, Китае, Германии, Италии. К этому периоду относятся первые научные исследования и в России. С началом разложения феодального общества вновь появился интерес к изучению почв в связи с проблемой питания растений. В ряде работ того времени отражалось мнение, что растения питаются водой, создавая химические соединения из воды и воздуха; почва же рассматривалась как инертная среда, механическая опора для растений.
3 этап. Большие успехи в развитии науки о почве были достигнуты в период Возрождения (XV–XVII вв.). Были разработаны теории о роли почвы в питании растений, определены в общих чертах состав и происхождение гумуса, улучшена группировка почв. Считается, что в период Возрождения почвоведение как наука была почти полностью сформирована.
4 этап. XVIII столетие ознаменовалось интенсивным развитием российского почвоведения. Важное значение для формирования научных взглядов на почву имели работы М.В. Ломоносова (1711–1765) – о питании растений, о происхождении черноземов и др. М.В. Ломоносов полагал, что растения питаются не только водой, но и тонкими частицами земли. Большое внимание Ломоносов уделял вопросу о происхождении перегноя, который он рассматривал как продукт биологических процессов. Преподавание элементов почвоведения в России началось вскоре после смерти Ломоносова, с 1770 г., в Московском университете в составе курса «Сельскохозяйственное домоводство». К концу XVIII в. стала очевидна несостоятельность теории водного питания растений. Ее сменила гумусовая теория Альбрехта Тэера. Согласно этой теории, растения могут питаться только органическим веществом почвы и водой. А. Тэер был одним из основоположников агрономии и организатором первого высшего агрономического учебного заведения. В XVIII–XIX столетии в разработке вопросов питания растений и химии почв следует отметить работы шведа Берцелиуса, немца Ю. Либиха, француза Ж.Б. Буссенго и др. В первой половине XIX в. знаменитый немецкий химик Юстус Либих (1803–1873) разработал минеральную теорию питания растений. По этой теории растения усваивают из почвы минераль¬ные вещества, из перегноя же – только углерод в виде углекислоты. Так как растения извлекают из почвы минеральные элементы, то каждый урожай, увозимый с поля, истощает почву. С целью ликвидации дефицита элементов в почву необходимо вносить минеральные удобрения, приготовленные заводским путем. Крупная заслуга Либиха – введение в практику сельского хозяйства применения минеральных удобрений. Большим минусом в его взглядах был недоучет роли азота в питании растений. Значение азота для почвы и растений было изучено французским ученым Ж. Ю. Буссенго.
5 этап. К середине XIX в. накопился обширный материал по изучению почв. Однако эти данные были в высшей степени неоднородными и даже относились к различным объектам. Специалисты в области сельского хозяйства и агрономии изучали преимущественно пахотный горизонт. Геологи под почвой подразумевали мощную толщу продуктов выветривания горных пород. Попытки механически соединить эти по-существу различные направления привели к появлению эклектической и нежизнеспособной агрогеологии. Для почвоведения XIX столетия характерен большой подъем. Начинается дифференциация науки, расширяются связи с другими науками, образуются учебные центры по подготовке специалистов сельского хозяйства.

Александр Васильевич Саветов (1826–1901) – профессор Гори-Горецкого земледельческого института, а с 1859 по 1901 г. Петербургского университета. Основоположник травопольной системы в земледелии, основное место в своих научных работах отдавал вопросам почвознания (термин почвоведение появился в 80-х годах), изучению почв для целей сельского хозяйства. Под его руководством формировался талант величайшего почвоведа – В.В. Докучаева, организовавшим экспедиции по изучению черноземов России, стоял у истоков Петербургской почвоведческой школы (Докучаев, Вернадский, Глинка, Просолов, Сибирцев, Танфильев и др.).

Иван Александрович Стебут (1833–1921) – профессор Гори-Горецкого земледельческого института, а с 1864 г. Петербургского земледельческого института и Петровской сельскохозяйственной академии. Его научные работы были направлены на внедрение в практику достижений агрономической и почвенной науки (известкование почв, полеводство). Его ученик Д. Н. Прянишников развил его труды и содействовал химизации сельского хозяйства.

Однако настоящую научную революцию в почвоведении совершил Василий Васильевич Докучаев (1846–1903). Ему принадлежит честь создания подлинной науки о почве (научного почвоведения) – генетического почвоведения. Рассматривал почву как самостоятельное природное тело. Разработал учение о природных и почвенных зонах, о факторах почвообразования, о классификации почв и др.

Сын сельского священника, В.В.Докучаев окончил Вяземское духовное училище и Смоленскую духовную семинарию. Затем он был направлен в Петербургскую духовную академию, но после двухнедельного пребывания оставил ее и поступил в Петербургский университет на физико-математический факультет. В напряженных материальных условиях В.В. Докучаев окончил университет. В начале своей научной деятельности В.В. Докучаев выступает как специалист в области геологии четвертичных отложений и геоморфологии Средней России. Его первая (магистерская) диссертация называлась «Способы образования речных долин европейской России». В то же время он начинает знакомиться с почвами – принимает участие в составлении статистической почвенной карты европейской части России и проводит ряд различных исследований почв. В 1877 г. вольное экономическое общество поручило В.В. Докучаеву исследовать черноземную полосу России. В процессе работы по изучению чернозема сложились основные представления В. В. Докучаева о почве.

В 1883 г. был опубликован классический труд В.В. Докучаева «Русский чернозем», который стал его докторской диссертацией. В работе изложено совершенно новое представление о почве как об особом естественно-историческом теле, возникающем и развивающемся под совместным воздействием почвообразовательных факторов. Эта работа заложила основы новой отрасли естествознания – почвоведения. В дальнейшем В.В. Докучаев проводил исследования в бассейне Средней Волги (Нижегородская губерния). В процессе этих работ не только получили дальнейшее развитие взгляды В.В. Докучаева, но и выросла блестящая плеяда его учеников, многие из которых позже внесли крупный вклад в различные отрасли естествознания. Таковы В.И. Вернадский – крупный минералог, один из основоположников геохимии и создатель биогеохимии; Ф.Ю. Левинсон-Лессинг – петрограф; географы и геоботаники А. Н. Краснов и Г. Н. Танфильев; почвоведы К.Д. Глинка, Н.М. Сибирцев, Г.Н. Высоцкий и ряд других ученых. В последние годы жизни В.В. Докучаев совершил ряд путешествий (в Бессарабию, в Среднюю Азию, на Кавказ), дополнил свою теорию новыми положениями и составил первую почвенную карту северного полушария.

В.В. Докучаев создал научное генетическое почвоведение. Он установил принцип строения почвенного профиля, закон горизонтальной зональности и высотной поясности почв, разработал новые методы исследования почв и основы их картографии. Он предложил первую научную генетическую классификацию почв. Значение В.В. Докучаева в почвоведении столь велико, что, по мнению известного американского почвоведа К.Ф. Марбута, его можно сравнить со значением Ч. Дарвина в биологии и Ч. Лайэля в геологии.

Большой вклад в развитие почвоведения на этом этапе внесли и другие русские ученые.
Н.М. Сибирцев (1860–1900) – ученик, ближайший сотрудник В.В. Докучаева, автор первого учебника по почвоведению.
Г. Н. Высоцкий (1865–1940) – русский ученый, создатель учения о типах водного режима почв.
П.А. Костычев (1845–1895) – русский ученый, заложил научные основы агрономического почвоведения.
П. С. Коссович (1862–1915) – русский ученый, стремился увязывать данные химического, физического и агрономического изучения почвы с принципами генетического почвоведения.
К.Д. Глинка (1867–1927) – русский ученый-геолог (минеролог), изучал процесс выветривания минералов. Занимался разработкой проблем почвенно-географического картографирования и др.
К.К. Гедройц (1872–1930) – русский почвовед, крупный специалист в области химических и физико-химических анализов почв.
С.С. Неуструев (1874–1928) – русский ученый, автор первого учебника по географии почв.
В.Р. Вильямс (1863–1939) – русский ученый, автор учения о едином почвообразовательном процессе. Исследовал гумус почв и почвенное плодородие.
Б.Б. Полынов (1877–1952) – русский ученый, создал учение о геохимии ландшафтов, выветривании горных пород.
Л.И. Прасолов (1875–1954) – русский ученый, внес большой вклад в разработку вопросов картографии почв.

Ряд положений В. В. Докучаева был при его жизни уточнен и развит Н.М. Сибирцевым (1860–1900) – учеником и ближайшим сотрудником В.В. Докучаева. Н.М. Сибирцев возглавил первую в России кафедру почвоведения (в Ново-Александрийском институте сельского хозяйства и лесоводства). Он был автором первого учебника генетического почвоведения. Н.М. Сибирцев разработал на основании принципов В.В. Докучаева учение о горизонтальной зональности почв, которое положено в основу его генетической классификации почв. Многие ученики Н.М. Сибирцева стали видными почвоведами.

Исследования степных почв, начатые В.В. Докучаевым, продолжил и углубил его ученик Г.Н. Высоцкий (1865–1940). Особо важное значение среди его многочисленных трудов имели многолетние стационарные исследования почвенных процессов. Г.Н. Высоцкий создал учение о типах водного режима почв. Характерной чертой его исследований является их тесная связь с решением практических задач.

Одновременно с В. В. Докучаевым жил и работал П.А. Костычев (1845–1895) – крупный ученый, почвовед и агроном. Будучи высококвалифицированным химиком и биологом, П.А. Костычев провел ряд важных исследований процессов накопления и разложения органических веществ в почве, заложил научные основы агрономического почвоведения.

Особое внимание аналитическим исследованиям почв уделял П.С. Коссович (1862–1915). При этом в отличие от анализов почвы в додокучаевский период, П.С. Коссович стремился увязывать данные химического, физического и агрономического изучения почвы с принципами генетического почвоведения.
Еще более глубоко химические и физико-химические свойства почвы изучил ученик П.С. Коссовича К.К. Гедройц (1872–1932). Он ввел в практику почвенных исследований химические и физико-химические анализы, без которых в настоящее время изучение почвы немыслимо. Его труд «Химический анализ почвы» до сих пор является одним из ведущих руководств в почвенно-химических лабораториях. К.К. Гедройц детально исследовал коллоидные явления в почве и разработал учение о поглотительной способности почв.

Блестящим представителем докучаевской школы почвоведения был К.Д. Глинка (1867–1927). Деятельность К.Д. Глинки была чрезвычайно многообразной. Его разносторонние научные исследования (изучение минерального состава почв и почвообразующих пород, классические экспериментальные исследования по выветриванию минералов, изучение древних почв, почвенно-географические исследования) сочетались с большой научно-организаторской и педагогической работой. К.Д. Глинка был организатором и руководителем экспедиционных почвенно-географических исследований, охвативших огромную территорию азиатской части России. Он руководил высшими учебными и научными учреждениями, в том числе Докучаевским почвенным комитетом и Почвенным институтом имени В.В. Докучаева. Характерная особенность работ К.Д. Глинки – стремление обосновать географические закономерности почвоведения обширным аналитическим материалом. Его книга «Почвоведение» выдержала пять изданий в России и была переведена на иностранные языки. Деятельность К.Д. Глинки получила высокое признание, как в России, так и за рубежом.

Большой вклад в географию почв внес С.С. Неуструев (1874–1928), длительное время принимавший участие в экспедициях по изучению почв в различных районах России. Он автор первого специального курса по географии почв.

В.Р. Вильямс (1863–1939) – русский ученый, автор учения о едином почвообразовательном процессе. Исследовал гумус почв и почвенное плодородие.
Оригинальное направление в почвоведении связано с именем

Б.Б. Полынова (1877–1952). Он заложил основы современного учения о выветривании и развил учение В.В. Докучаева о взаимосвязанности факторов почвообразования, увязав его с достижениями геохимии. Опираясь на учение В.И. Вернадского о роли живого вещества на Земле, Б.Б. Полынов экспериментально показал ведущую роль живых организмов при почвообразовании. Б.Б. Полынов обогатил географию, создав учение о геохимии ландшафтов, имеющее большое теоретическое и народнохозяйственное значение.

Картографическая школа, которой по праву гордится советское почвоведение, в значительной мере связана с деятельностью Л.И. Прасолова (1875–1954). Произведенные под его руководством картографические работы и оценка земельных фондов по различным типам почв имели значение для сельского хозяйства и для дальнейшего развития географии почв. Обобщение почвенно-географических данных позволило Л.И. Прасолову обосновать представление о почвенных провинциях и других единицах почвенного районирования.

Из краткого исторического обзора становления науки почвоведения следует, что наука о почве как о самостоятельном природном образовании сформировалась в России. Докучаевские идеи оказали сильное влияние на развитие почвоведения в других странах. Многие русские термины вошли в Международный научный лексикон.

Выдающаяся деятельность русских, российских, советских почвоведов получила международное признание. Президентом Первого Международного конгресса почвоведов был избран русский почвовед
К.Д. Глинка. Видные российские почвоведы избирались на ответственные должности в Международной почвоведческой организации и в институтах системы ООН (ЮНЕСКО – организации ООН по вопросам экономики, науки и культуры, ФАО – Продовольственной и агрономической организации).
В то же время всякая истинная наука является мировым достоянием и обогащается творчеством всех народов. Важные исследования для познания процессов почвообразования и изучения почв разных территорий провели ученые других стран.
Ф. Рихтгофен – немецкий геолог и географ, изучал процессы выветривания горных пород, выделил области формирования типов почвообразующих пород.
Е. В. Гильгард (1883–1916) – американский почвовед, изучал влияние климата на образование и состав почв.
Э. Раманн (1853–1926) – немецкий почвовед, рассматривал почву как продукт внешних условий (в основном климата, установил и изучил тип бурных лесных почв).
А. де Зигмонд (1883–1939) – венгерский почвовед, рассматривал время как фактора почвообразования.
Э. Бланк (1877– 1955) – немецкий почвовед, под его редакцией был создан фундаментальный многотомный справочник по почвоведению.
В. Л. Кубиена (1897–1970) – немецкий ученый, заложил основы нового направления в почвоведении – микроморфологии почв.
А. Лякруа, Ж. Обер, Р. Меньен, Ж. Дюран, Н. Ленеф – французские почвоведы, изучали почвы и продуктам выветривания Африки.
Г. Эрар – французский ученый, разрабатывая историко-геологический аспект почвообразования, создал теорию биорексистазии.
Ф. Дюшофуру – французский ученый, углубленно изучал почвы умеренного пояса, обнаружил и изучил процесс лессиважа.
Дж. Милн – английский почвовед, разработал учение о почвенных катенах.
Дж. Прескотт, С. Стифенс – почвоведы Австралии, изучали состав, генезис и палеогеографию почв и кор выветривания.
К. Марбут, Ч. Келлог, И. Торп – американские почвоведы с привлечением принципов генетического почвоведения разработали особую систему диагностики, названий и классификации почв.

Еще во второй половине XIX в. известный немецкий геолог и географ Ф. Рихтгофен, обобщив огромный материал, собранный во время экспедиции по Азии, выделил на земной поверхности области, отличающиеся условиями выветривания и денудации: элювиальные области, области преобладания денудации, области преобладания накопления наносов и т.д. Хотя этот исследователь и назвал выделенные территории областями почвообразования, но они были скорее областями формирования типов почвообразующих пород – плейстоценовых отложений, продуктов выветривания.

Близок по взглядам к В.В. Докучаеву был выдающийся американский почвовед Е.В. Гильгард (1883–1916). Деятельность его протекала в тот период, когда формировалось докучаевское почвоведение в России. Гильгард полагал, что ведущая роль в почвообразовании и выветривании принадлежит климатическим условиям. Одна из основных его работ носит название «О влиянии климата на образование и состав почв». Все почвы и грунты этот ученый разделил на две большие группы: почвы влажных (гумидных) и сухих (аридных) областей. Следует заметить, что это разделение имеет большое значение для оценки процессов выветривания, но для правильного понимания формирования почв нельзя игнорировать значение других факторов почвообразования. Позже Гильгард пришел к выводу, что почвообразующие породы, рельеф и особенно растения также имеют важное значение для образования почв, но ведущую роль он по-прежнему отводил климату. Гильгард был близок к пониманию процессов формирования почвенного профиля. Большое значение имели его работы по изучению засоленных почв. Будучи профессором Калифорнийского университета и организатором известной Калифорнийской опытной сельскохозяйственной станции, Гильгард много сделал для подготовки кадров почвоведов США. Его фундаментальные работы сыграли важную роль в развитии почвоведения на Западе.

Большое влияние идеи генетического почвоведения оказали на деятельность крупного немецкого почвоведа Э. Раманна (1853–1926), который первым из западноевропейских почвоведов стал рассматривать почву как продукт внешних условий (в основном климата). Раманн установил и изучил тип бурных лесных почв, широко распространенных в ландшафтах широколиственных лесов Западной Европы. Этот исследователь изучил русский язык и широко использовал русскую литературу.

Развитию генетического почвоведения в Западной Европе способствовала деятельность известного венгерского почвоведа А. де Зигмонда (1883–1939), уделявшего особое внимание проблеме времени как фактора почвообразования.

Важный вклад в обобщение представлений о составе и строении почв в различных географических зонах и районах земного шара сделал видный немецкий почвовед Э. Бланк (1877–1955). Группой почвоведов под редакцией Бланка был создан фундаментальный многотомный справочник по почвоведению. Трудами немецкого ученого В.Л. Кубиены (1897–1970) были заложены основы нового направления в почвоведении, получившего название микроморфологии почв. Это направление в настоящее время активно развивается во многих странах, в том числе в России.
Французские почвоведы, начиная с работ известного минералога и геолога А. Лякруа, проявляли большой интерес к почвам и продуктам выветривания Африки. В этом плане были выполнены крупные исследования (Ж. Обер, Р. Меньен, Ж. Дюран, Н. Ленеф и др.). Разрабатывая историко-геологический аспект почвообразования. Г. Эрар создал теорию биорексистазии. Углубленное изучение почв умеренного пояса позволило Ф. Дюшофуру обнаружить и изучить процесс лессиважа, весьма распространенный при образовании многих почв.

Среди исследований английских почвоведов выделяются труды Дж. Милна, которым разработано оригинальное учение о почвенных катенах, представляющее крупный вклад в географию почв.

Весьма большие успехи в изучении состава, генезиса и палеогеографии почв и кор выветривания были достигнуты почвоведами Австралии (Дж. Прескотт, С. Стифенс).

Почвенная служба США с конца прошлого века проводит разносторонние исследования почв. Обобщение этого обширного эмпирического материала было проведено ведущими американскими почвоведами К. Марбутом, Ч. Келлогом, И. Торпом и другими с привлечением принципов генетического почвоведения. В последние десятилетия почвоведы США разработали особую систему диагностики, названий и классификации почв.

Для познания закономерностей почвенного покрова мира важное значение имели почвенные карты крупных регионов и материалов. Таковы в первую очередь почвенные карты европейской части бывшего СССР и всей его территории, составленные Л.И. Прасоловым, И.П. Герасимовым, Н.Н. Розовым и др. (1948, 1954, 1956). Определенный уровень знаний отражают карты почв Западной Европы (Г. Штремме, 1927), Австралии (Дж. Прескотт, 1931), Северной Америки (К. Марбут, 1935), Восточной Африки (Дж. Милн, 1935) и др.

6 этап – современный этап развития географии почв и почвоведения в мире, использование новейших методов исследований и открытие новых знаний о почвах Земли и их плодородии (вторая половина
XX века – начало XXI века).

Успехи в развитии почвоведения сделали возможным открытие соответствующего профиля научно-исследовательских учреждений, кафедр почвоведения при высших учебных заведениях, создания международного общества почвоведов. Для развития теоретических представлений и успешного изучения почвенного покрова нашей планеты необходимы деловые связи разных национальных школ. В 1924 г. было организовано Международное общество почвоведов. Первый Международный конгресс почвоведов состоялся в США (1927 г.). Второй – в России (1930 г.). Длительное время, с 1961 г. проводится большая и сложная работа по созданию Почвенной карты мира, в составлении которой большая роль принадлежит советским ученым. С учетом последних достижений в изучении почвенного покрова отдельных стран были составлены почвенные карты Австралии (С. Стифенс, 1960), Африки (д'Ор, 1964), Азии (В.А. Ковда и Е.В. Лобова, 1964), Южной Америки (Л. Брамао и Р. Коста да Лемос, 1965).

Почвоведы России принимают активное участие в осуществлении таких ответственных программ ЮНЕСКО и ФАО, как изучение проблем аридизации суши, охрана земельных ресурсов «Человек и биосфера», «Глобальные изменения» и др.

Достижения русского почвоведения во второй половине XX века касаются разработки почвенно-географического районирования (Герасимов, Иванов, Розов), геохимического подхода к изучению эволюции почв (Вернадский, Полынов, Глазовская), изучения органического вещества почв (Тюрин, Кононова, Александрова), почвенных процессов и режимов (Радэ, Скрынникова, Кавричев), почвенно-мелиоративных процессов (Качинский, Ковда, Егоров), химических свойств почв (Антипов-Каратаев, Горбунов, Зирин), классификации и диагностики почвы (Герасимов, Розов, Иванова), структуры почвенного покрова (Фридланд, Романова).

Развитие науки о почвах в Беларуси началось с открытия первого высшего учебного заведения – Гори-Горецкого земледельческого института в 1858 г. (сейчас Белорусская сельскохозяйственная академия). Работы по изучению почв возглавил Я.Н. Афанасьев (1877–1937). Школа белорусских ученых-почвоведов многочисленна. Среди них в первую очередь следует отметить И.С. Лупиновича (1900–1968), П.П. Рогового (1895–1985), И.Ф. Горкушу (1896-1979), А.Г. Медведева (1897–1985), Т.Н. Кулаковскую, Т.А. Романову, Ж.И. Смеяна, М.П. Булгакова и др.

В республике проведено детальное изучение почв. Составлены почвенные карты различного масштаба. Учеными республики много сделано по изучению почвенных процессов, минералогии, агрохимических свойств, эрозии почв, по бонитировке и др. В республике работает научно-исследовательский институт агрохимии и почвоведения. В каждой области в составе станции химизации сельского хозяйства действуют почвенные отделы, которые изучают почвенный покров соответствующих территорий и выдают хозяйствам рекомендации по рациональному использованию почв.



В последние годы на передний план выходят проблемы охраны почв и их умелое использование. Сюда относят мелиорацию, борьбу с эрозией, рекультивацию почв. Большое значение имеют проблемы прогнозирования будущего состояния почв.