Широкой полосой через материки земного шара тянется пояс полупустынь и пустынь, занимая поверхность около 35 млн. кв. км; из этой площади около 25 млн. кв. км находится в Африке и Азии.
Обилие солнечного света и тепла при крайнем безводье, преобладание бесплодных глинистых и песчаных равнин, солончаков или каменистых россыпей, ничтожный растительный покров отличают пустыню от всех других природных зон земного шара.
Пустыня всегда была грозным врагом человека. Но там, где пустыня орошена, там, где человек поливает, обрабатывает и удобряет почву, там она вынуждена отступить. На месте пустыни трудом многих поколений земледельцев создаются тучные плодородные земли, сады, виноградники, поля риса, пшеницы, хлопчатника.
Плодородная Фергана на реке Сыр-Дарье, Хорезм в низовьях Аму-Дарьи, земли Самарканда и Бухары на реке Зеравшане и Мерв на реке Мургаб, районы поливного хозяйства Китая, Египет в дельте Нила, орошаемые оазисы Инда и Ганга, междуречье Тигра и Евфрата — древнейшие центры орошаемого земледелия.
Однако человеку до сих пор удалось отвоевать у пустынь небольшое пространство. За долгие тысячелетия своего существования человечество смогло создать орошение лишь на площади около 80—90 млн. га, что составляет немногим более 2%' территории пустынь земного шара.
Хищническая природа рабовладельческого, феодального и капиталистического обществ, свойственные им классовое угнетение, разрушительные войны, собственность на орудия производства, землю и воду и — в особенности — анархия, бесплановость и кризисы при капитализме являются причинами того, что человечество в прошлом так мало использовало реки земного шара и запасы пресных подземных вод для орошения и освоения пустынь.
И только в нашей стране — стране победившего социализма — советский народ впервые в истории решает грандиозные задачи орошения и обводнения миллионов гектаров земли, превращая пустыни и полупустыни в цветущие края.
Сухие степи, пустыни в СССР занимают около 3 млн. кв. км, что составляет до 14% всей поверхности нашей страны.
Русскому народу, народам Советского Союза, отечественной науке принадлежат большие заслуги в освоении пустынь.
Спасаясь от гнета князей и царей, произвола помещиков, русские и украинские крестьяне-переселенцы в поисках свободы и земли уходили на Терек и Дон, за Волгу и Урал, в таврические, прикаспийские, киргизские степи, оседали на равнинах Прикаспия и Казахстана, в предгорьях Тянь-Шаня, проникали на пустынное побережье Закаспия, в Семиречье и северные районы Хорезма, принося с собой высокую земледельческую культуру Узбекский, таджикский, туркменский, азербайджанский народы — хранители векового народного опыта строительства оросительных каналов, создатели орошаемых оазисов среди пустынь.
Покорить и освоить пустыни, безбрежные песчаные и солончаковые равнины, дать им влагу, покрыть их зеленью садов, посевов и пастбищ — эта мечта владела умами миллионов тружеников, руководила помыслами ученых-патриотов, посвятивших свою жизнь изучению пустыни и ее покорению.
В середине XV в. русский купец Афанасий Никитин во главе группы русских купцов совершил путешествие к берегам Каспия и затем один в Индию задолго до прихода туда Васко де Гама.
С половины XV — середины XVI в. установились оживленные дипломатические отношения России с Бухарой и Хивой. В 1691 г. из приказа Большой Казны был послан в Персию и Индию купец Семен Маленький и его слуга Андрей Семенов. В 1697 г. по данным, собранным служилыми и торговыми людьми, послами, Семен Ремезов составил карту «Чертеж земли, всей безводной и малопроходной каменной степи». Па карте были обобщены все сведения, имевшиеся к тому времени о Приаралье и бассейне Аму-Дарьи и Сыр-Дарьи.
Во времена Петра I были посланы крупные экспедиции, обстоятельно изучавшие север Казахстана, побережье Каспийского моря, территорию современной Туркмении и низовья Аму-Дарьи.
Трагически закончилась экспедиция А. Бековича-Черкасского, выполнявшего, по замыслу Петра I, исследования возможности поворота Аму-Дарьи к Каспию. Эта экспедиция была послана в Хиву по просьбе туркменского старшины Хаджи Непеса. Хивинский хан, который закрыл воду Аму-Дарьи в каналах, идущих на туркменские поля, вероломно убил А. Бековича-Черкасского.
Более удачной была предпринятая с теми же целями, но несколько позже, экспедиция Флорио Беневени в Бухару, Персию, Хиву.
Экспедиции, проведенные Российской Академией наук в первой половине XVIII в., немало содействовали изучению пустынь Средней Азии. Результаты этих работ использованы при составлении «Генеральной ландкарты Российской Империи», — выдающегося для своего времени труда.
Известные русские географы-исследователи конца XVIII и XIX в. П. С. Паллас, Н. П. Рычков, Г. С. Карелин, И. И. Лепехин и другие много сделали для познания природных условий пустынь.
Вторая половина XIX в. знаменательна интереснейшими экспедициями выдающегося русского биолога Н. А. Ссверцова, а также И. Г. Борщова, А. И. Коншина, крупнейшего русского географа П. П. Семенова-Тянь-Шанского и известного путешественника И. М. Пржевальского. Большие изыскания в этот же период были проведены А. И. Глуховским, который впервые рассмотрел способы переброски вод Аму-Дарьи по Узбою в Каспийское море. Царская Россия не могла оценить блестящий труд А. И. Глуховского, выдвинувшего идею соединения Балтийского, Каспийского и Аральского морей. Царские чиновники видели в А. И. Глуховском фантазера и всячески препятствовали осуществлению его планов. Материалы этого талантливого исследователя-инженера сохранили значение и до наших дней.
Имена крупнейших отечественных географов и геологов П. П. Семенова-Тянь-Шанского, И. В. Мушкетова, Н. М. Пржевальского, Г. Е. Грум-Гржимайло, М. В. Певцова, П. К. Козлова, Л. С. Берга и В. А. Обручева овеяны славой неутомимых исследователей пустынь Азии, их природных богатств и путей их освоения.
Выдающиеся отечественные инженеры-гидротехники — М. Н. Ермолаев, Ф. П. Моргуненков, И. Г. Александров изучили возможность использования вод Аму-Дарьи, Сыр-Дарьи, Днепра, Волги с целью орошения степей Юго-Востока и пустынь Арало-Каспийской низменности. Ф. П. Моргуненков и И. Г. Александров участвовали в гидротехнических стройках довоенных сталинских пятилеток.
Почвоведы и ботаники С. С. Неуструев, Л. И. Прасолов, Б. А. Келлер, Н. А. Димо, Б. Б. Полынов, мелиораторы М. М. Бушуев, А. Н. Костяков много сделали для познания почв пустынь, законов их развития и путей освоения.
Пустыни и степи всегда привлекали взоры русских исследователей. Пустыни как бы сохраняют в своем внешнем виде черты древнейших времен. Ученый, придя в пустыню, легко читает книгу прошлого по открытому и безлесному рельефу, сухим руслам отмерших рек, береговым валам и террасам былых морей, по виду и строению почвы, по хорошо сохранившимся погребенным остаткам растений, раковин и т. д.
Граница распространения и размеры древних водных потоков эпохи оледенения, многометровые колебания уровня Каспийского моря, проблема стока вод в древности через тургайские степи в Арал, из Арала — в Каспий и Черное море через Маныч, молодые, современные процессы горообразования, проблема естественною «усыхания» рек и озер Азии, законы засоления почв и вод иллюстрируются в сухих степях и пустынях яркими примерами настоящего и памятниками прошлого.
Но главное, что влекло отечественных ученых в пустыни, — это стремление познать законы их образования и способы овладения пустынями в интересах народа.
Передовой русской науке издавна было свойственно активное стремление решить проблему преобразования природы и поднятия урожайности сельскохозяйственных растений. Мальтузианские лжеучения о «перенаселении» земного шара и пессимистические выводы о неизбежном уменьшении плодородия почв, об «ограниченности» производительных сил земли, распространяемые реакционными учеными Западной Европы и Америки, были чужды русской передовой науке и встречали непримиримый отпор со стороны лучших се представителей.
Гордость отечественной биологической науки — К. А. Тимирязев — внимательно изучал природу засухоустойчивости растений и методы борьбы с засухой. Он неоднократно вступал в борьбу с мальтузианством, указывая пути повышения урожайности растений и производительности труда в земледелии. Ставя перед биологией задачу вырастить два колоса там, где ныне произрастает одни, К. А. Тимирязев систематически вел борьбу со всякими проявлениями мальтузианства в агрономии.
Говоря о том, что «XIX век вступал в жизнь под впечатлением гнетущего кошмара только что появившегося учения Мальтуса», оправдывавшего и объяснявшего извечными «законами» природы обреченность значительной части человечества «на голод, страдания с их неизменными спутниками — пороками и преступлениями», К. А. Тимирязев разоблачал Мальтуса как лжеученого.
В известной речи «Столетние итоги физиологии растений (1901) К. А. Тимирязев высмеял положение Мальтуса о бессилии человека в борьбе с якобы «роковыми» законами природы. Он указал, что за истекшее (XIX) столетие при увеличении населения в 3 раза средства пропитания увеличились в 4 раза, но общий подъем производства средств питания в условиях капиталистического общества находится -в противоречии с их. распределением.
К этим вопросам К. А. Тимирязев возвращался неоднократно. В статье «Основные черты истории развития биологии в XIX столетии», опубликованной в 1907 г., он писал о том, что практическое приложение биологии к земледелию позволило произвести коренной переворот в основных воззрениях на факторы почвенного плодородия и создать научные основы его прогресса. Биология создала основы развития истинных факторов плодородия почвы и возможности «значительного увеличения производительности земледельческого труда», опровергнув «зловещее пророчество» Мальтуса. В своих статьях «Наука и земледелец», «Точно ли человечеству грозит близкая гибель», «Новая победа науки над природой» К. А. Тимирязев ведет непримиримую борьбу с буржуазными лжеучеными, пророчившими гибель человечества от недостатка кислорода (лорд Кельвин) и утверждавшими, что к 1931 г. на земном шаре не будет свободной земли для расширения пахотной площади, что почву нечем будет удобрять, так как истощатся запасы чилийской селитры (Крукс). Этим реакционным утверждениям К. Л. Тимирязев противопоставил данные о том, что производительность труда в земледелии благодаря науке будет прогрессивно вырастать, что в дополнение к чилийской селитре появляются искусственные химические удобрения, в частности синтетическая селитра, что растения обеспечивают нормальный круговорот кислорода и углекислоты в атмосфере и поэтому человечеству в будущем не угрожают ужасы, предсказанные Мальтусом, Круксом, Кельвином.
Основы современной биологии, заложенные великим преобразователем природы И. В. Мичуриным, построены на материалистической теории возможности направленной переделки природы растений и животных для получения более ценных и продуктивных форм. Мичуринская агробиология вскрывает и мобилизует огромные возможности повышения производительности труда в сельском хозяйстве с помощью преобразования природы самих растений и животных. Оптимистический, действенный лозунг Мичурина: «Мы не можем ждать милостей от природы; взять их у нее — наша задача» — сильнейший удар по упадочническим мальтузианским теориям.
Мичуринская биология своими теоретическими позициями и практическими достижениями опровергает идеалистические утверждения мальтузианства о «пределах» в земледелии. И. В. Мичурин показал, что человек может вынудить каждую форму животного или растения изменяться, и притом в желательном направлении, т. е. доказал возможность направленной переделки природы растений и животных.
Крупнейший русский геолог — академик В. А. Обручев, — более полувека изучающий геологию и полезные ископаемые нашей необъятной страны, своими исследованиями песков Кара-Кумов внес огромный вклад в решение важнейшей проблемы освоения пустынь. В результате исследований происхождения этой песчаной пустыни и законов ее развития В. А. Обручев разработал и предложил систему мероприятий по борьбе с движением песков. Эти мероприятия, включающие охрану естественной растительности на песках, искусственное развитие на них растительного покрова и защиту от песчаных заносов при помощи различных щитов, сохраняют в полной мере значение и до настоящего времени. Но еще ранее, в первой половине XIX столетия, русские ученые посвятили немало обстоятельных исследований и практических работ борьбе с движущимися песками.
Пионер практических методов закрепления движущихся песков в пустыне В. А. Палецкий осуществил пескоукрепительные работы еще в 1896 г. на Средне-Азиатской, а в 1905 г. — на Рязано-Уральской железных дорогах.
Знаменитый русский климатолог А. И. Воейков занимался непосредственно проблемой орошения в пустыне. Он неоднократно указывал на то, что орошение пустыни даст в руки человека могучее средство управления жизнью растений и получения высоких урожаев.
А. И. Воейков разработал ряд важных предложений о развитии хлопководства в Туркестане, показав, что природная обстановка в Средней Азии и на юге Казахстана исключительно благоприятна для создания новых орошаемых оазисов, где культура хлопчатника найдет лучшие условия, чем в Египте.
Вопреки представлениям своих современников, А. И. Воейков показал, что человек может активно воздействовать на климат. Для улучшения климата он рекомендовал создавать различного рода водоемы, пруды и орошаемые участки. А. И. Воейков настойчиво подчеркивал необходимость уменьшения бесполезного испарения воды с поверхности водоемов и почв: вода, прежде чем испариться, должна проделать полезную человеку работу. Она должна быть воспринята корнями растений и, пройдя через развивающийся растительный организм, поступать в атмосферу через листья. Именно поэтому А. И. Воейков настаивал на использовании речной воды для широкого орошения и на обсаживании прудов и водоемов деревьями.
Талантливейший русский ученый В. В. Докучаев — основоположник современного почвоведения — разработал план преобразования природных условий степных областей России. В этот план входило: регулирование больших и малых рек Русской равнины; регулирование стока вод в оврагах и балках путем создания прудов, обсаженных деревьями; регулирование водного режима степных водоразделов при помощи прудов в ложбинах и обсаживание их древесными насаждениями; создание рядов живой изгороди (лесных полос), способствующих накоплению снега и задержанию весеннего стока; обсадка песков и бугров лесами; использование артезианских вод для орошения; регулирование режима использования территории под пашни, луга и леса, с учетом необходимости установления оптимального соотношения угодий; улучшение приемов обработки почвы для сохранения и использования влаги.
В. В. Докучаев впервые указал на то, что для развития орошения необходим всесторонний учет природных условий местности (гидрогеологических условий, состояния и характера грунтов, почвенного покрова, а также химического состава оросительных вод).
Поразительные для своего времени научные обобщения В. В. Докучаева и его план борьбы с засухой не были поняты и оценены в условиях царской России, где не было — да и не могло быть — необходимой базы для осуществления широкой программы мероприятий по преобразованию природы степей.
Выдающийся современник В. В. Докучаева — А. А. Измаильский, исследовав водный режим русских степей, доказал, что помещичье земледелие царской России хищнически использует природные богатства страны и ведет к прогрессирующему иссушению и истощению почвы. В своей работе «Как высохла наша степь» он писал: «Если мы будем продолжать так же беззаботно смотреть на прогрессирующие изменения поверхности наших степей, а в связи с этим и на прогрессирующее иссушение степной почвы, то едва ли можно сомневаться, что, в сравнительно недалеком будущем, наши степи превратятся в бесплодную пустыню»[3].
A. А. Измаильский разработал комплекс мероприятий общегосударственного характера, которые, по его мнению, должны были предотвратить иссушение русских черноземных равнин, обеспечить преобразование сухих степей и ликвидировать засухи. В этом плане предусматривалось: создание искусственных водоемов, мероприятия по накоплению снега и всемерному ослаблению поверхностного стока, по созданию больших запасов грунтовых вод, насаждение древесных полос и т. д. Но А. А. Измаильский сам прекрасно понимал, что политические и экономические условия царской России мало способствовали осуществлению рекомендованных им мероприятий.
Полную научную несостоятельность лженаучной «теории предельных урожаев» и «закона убывающего плодородия почв» доказал выдающийся отечественный почвовед-агроном академик В. Р. Вильямс.
B. Р. Вильямс открыл и сформулировал закон равнозначимости и незаменимости всех факторов жизни растений. Воздействуя комплексно на условия роста растений, обеспечивая одновременно в необходимых размерах потребности растения в пище, воде, свете и тепле, можно исключить полностью влияние любого «ограничивающего» фактора и, прогрессивно повышая плодородие почв, получать все увеличивающиеся урожаи растений.
При одновременном воздействии на все элементы сельскохозяйственного производства, как показал В. Р. Вильямс, «закон» падения производительности последующих затрат (падения плодородия) совершенно не проявляется и не может проявиться. Лишь при метафизическом подходе к пониманию условий развития растений и одностороннем воздействии на какой-либо один элемент этих условий, т. е. при нарушении закона равнозначимости, и возможно проявление «ограничивающего» фактора.
В учении В. Р. Вильямса о почвообразовательном процессе существенное место занимает проблема наступления пустынь и степей на лугово-черноземные и лесные ландшафты. Различая геологический и биологический круговороты минеральных веществ, В. Р. Вильямс пришел к выводу, что сохранение минеральных соединений в системе биологического круговорота замедляет процессы накопления солей в океанах, внутриматериковых пустынях и впадинах и что важнейшим средством сохранения веществ в этом круговороте на распаханных территориях, средством уменьшения поверхностного стока и сохранения влаги в почвах и грунтах степных водоразделов, средством защиты полей от смыва и выдувания (эрозии) является травопольная система земледелия. Травопольная система земледелия В. Р. Вильямса включает в себя элементы, рекомендованные А. И. Воейковым, В. В. Докучаевым, А. А. Измаильским (полосные лесные насаждения по границам полей и вокруг водоемов, лесонасаждения на водоразделах), но вместе с тем в ней предусматривается введение правильных травопольных севооборотов (с периодическим пребыванием на пахотных полях злаково-бобовых травосмесей, обогащающих почву органическим веществом, элементами минерального питания и придающих почве водоустойчивую структуру, улучшающую водный режим территории), а также рациональная обработка почв и система удобрений.
Преобразующему влиянию правильного травосеяния и системы удобрений на почвенный покров большое внимание уделял другой выдающийся русский ученый-агрохимик Д. Н. Прянишников. На основе работ русских почвоведов и своих классических исследований, посвященных питанию растений и роли удобрений в повышении их урожайности, Д. Н. Прянишников разработал учение о биологическом обогащении почв азотом при помощи бобовых трав в правильном севообороте и о планомерной системе удобрения почв применительно к различным почвенным типам и хозяйственным условиям СССР.
Наконец, необходимо указать па громадное значение исследований советского почвоведа — физико-химика — академика К. К. Гедройца, теоретически решившего задачу преобразования и повышения плодородия подзолистых кислых почв лесной зоны при помощи известкования. К. К. Гедройц разработал проблему мелиорации щелочных солонцовых почв, распространенных в степных и полупустынных областях Советского Союза, которые ныне будут широко орошены водами Волги, Днепра к Дона.
Установив химическую и физико-химическую природу щелочности в солонцовых почвах, К. К. Гедройц доказал возможность быстрого и эффективного коренного улучшения этих почв при помощи искусственного гипсования. Это мероприятие в настоящее время вводится в степных районах Советского Союза.
Мечты лучших ученых нашей Родины осуществились в Советской стране!
Классические исследования отечественных ученых в области преобразования природных условий и повышения урожайности полей получили блестящее развитие и широкое применение. Колхозы и совхозы, вооруженные передовой техникой, сотни опытных станций и институтов заняты проблемой освоения новых земель.
С древнейших времен в районах орошаемого земледелия в Средней Азии вдоль оросительных каналов высаживали древесные насаждения, с величайшим искусством выравнивали поливные поля для лучшего распределения оросительной воды. Для мелиорации песчаных почв здесь издревле применяли землистые глинистые удобрения, а для улучшения тяжелых бесструктурных глинистых почв — такыров[4] использовали песок.
Накоплен многовековый народный опыт по нахождению пресных подземных вод, различным техническим приемам их получения, постройке подземных галерей, проведению небольших оросительных каналов, орошению разнообразных почв, получению хороших, дружных всходов сельскохозяйственных растений, производству земляных работ на орошаемых землях, а также коренной мелиорации солончаков в условиях орошения.
Советские ученые внимательно изучают опыт земледельческой культуры нашей Родины, стремясь использовать все то ценное, что дала человечеству его борьба за покорение природы.
Исследования советских ученых в области земледелия тесно переплетаются с работой практиков. Деятельность созданных в послереволюционный период опытных станций на Украине, Кавказе, в Средней Азии, черноземных областях и Поволжье непосредственно связана с производственной работой совхозов и колхозов этих территорий. Благодаря этому содружеству многие достижения практики преобразования степей и пустынь получили научное обоснование, углубление и развитие в работах опытных станций и научно-исследовательских институтов. И наоборот, результаты многих исследований были внедрены в практику передовых совхозов и колхозов. Свойственная только социалистическому строю тесная связь науки с практикой дала возможность решить многие вопросы преобразования природных условий и улучшения почвенного покрова степных и пустынных областей. Можно считать в полной мере разработанными и готовыми для широкого практического осуществления мероприятия по закреплению песков различного типа.
Разрешена проблема мелиорации и освоения злостных солончаковых почв, широко распространенных в пустынях Прикаспия, Закавказья и Средней Азии.
Научными учреждениями Академии Наук СССР, Академии наук УССР, опытными станциями на Украине, в Поволжье и Сибири на практике доказано, что путем плантажной вспашки или с помощью гипсования, при правильных севооборотах и высокой агротехнике, солонцы можно превратить в плодородные почвы, получая на них высокие урожаи зерновых культур, хлопчатника, свеклы и трав. Доказано, что особенно высокий результат гипсование солонцов дает в условиях орошения.
Исторические постановления Совета Министров СССР о развитии орошения на Южной Украине, в Крыму, Среднем Поволжье, Прикаспии, на Дону создают условия для мелиорации и вовлечения в сельскохозяйственное производство обширных массивов солонцовых почв. Плантаж или гипсование в сочетании с травосеянием и высокой агротехникой позволят эффективно использовать в орошаемом земледелии, создаваемом в этих засушливых степях, бесплодные прежде солонцовые земли.
Громадные возможности для преобразования природы степей и пустынь открывает практическое использование достижений мичуринской биологии. Создание новых сортов растений, акклиматизация в условиях степей и пустынь растений других природных зон или других материков, воздействие на различные стадии развития растений, позволяющее ускорять или замедлять прохождение этих стадий в зависимости от климатических особенностей местности, наконец, повышение стойкости растений против засухи и вредных солей, морозов и болезней методами отбора, а также при помощи агрофизиологических приемов «воспитания» и «закалки» — все это позволяет значительно повысить урожаи сельскохозяйственных растений в степи.
Могучим средством повышения урожаев сельскохозяйственных растений на территории степей является введение правильных севооборотов и создание полезащитных лесных насаждений.
Предшествующий период развития советской науки о пустыне и путях ее преобразования подготовил советских ученых, инженеров и биологов к выполнению величественных задач, которые поставило сейчас перед нами Советское правительство.
Сталинский план преобразования природы венчает славный путь отечественной науки и является исключительным по глубине и новаторству научным обобщением, созданным могучим гением И. В. Сталина.