«…царь почвы — русский чернозем». В. В. Докучаев.
«Чернозем в истории почвоведения сыграл такую же выдающуюся роль, какую имела лягушка в истории, физиологии, кальцит в кристаллографии, бензол в органической химии». В. И. Вернадский.
К югу от лесной таежной зоны и полосы лесостепи лежит бескрайная черноземная степь, где раньше было много целины и ковыльные просторы, как море, волновались на десятки и сотни верст. В степи обитали сурки да суслики, бродили большие стада дудаков[9], а из-под ног лошади редкого всадника через каждый десяток шагов с оглушительным шумом вспархивал стрепет — самая красивая степная птица, олицетворение степной воли.
В XVII, XVIII, а особенно XIX столетии картина русской степи стала меняться. Тысячи, а потом десятки и сотни тысяч десятин жирной черноземной целины начали распахиваться. Обрабатывали землю в то время плохо, не удобряли ее, а урожаи были огромные, поражавшие пришельцев из лесной полосы, где на супесчаных и суглинистых подзолистых почвах с трудом надо было отвоевывать каждый пуд ржи. А в степях полным колосом наливалась золотая пшеница. Почве степей народ дал образное название — чернозем.
Хлеб издавна составлял одно из основных богатств России. Со времен Петра I большую заморскую торговлю Россия вела главным образом продуктами сельского хозяйства, среди которых первое место занимала пшеница. К этому времени относятся и первые попытки изучения чернозема — почвы, на которой лучше всего растет пшеница.
В 1765 году в Петербурге было основано Вольное экономическое общество — первое в России сельскохозяйственное общество.
С первых же шагов своей деятельности Вольное экономическое общество занялось изучением чернозема. Общество составляло особые вопросники, которые рассылались по местам, там заполнялись, а по возвращении обрабатывались и публиковались в «Трудах» общества. Во втором таком вопроснике, относящемся к 1790 году, было предложено составить «показания обрабатываемой в каждом уезде земли. Состояние почвы, чернозем ли, глинистая, песчаная и неплодородная, или как по доброте ее во всяком уезде различается». Из этого видно, что руководители общества понимали, насколько важно для правильной организации хозяйства иметь инвентаризацию почвенных богатств, то есть знать, где и какие почвы располагаются и как они отличаются друг от друга по плодородию.
Вольное экономическое общество очень интересовалось почвами, и первая книжка его «Трудов», изданная в 1765 году, открывалась статьей «О различии земли в рассуждении экономического ее употребления». Автором статьи был один из главных организаторов общества, академик, профессор химии И. Г. Леман. В работе Лемана содержится много ценных в практическом отношение сведений о почвах. Но неизмеримо глубже высказался о почвах и, в частности, о черноземе на два года раньше Лемана М. В. Ломоносов.
Своими мыслями о черноземе Ломоносов опередил ученых всей первой половины XIX века. Но правильные взгляды Ломоносова не были использованы в свое время западной наукой. И лишь в 1900 году В. И. Вернадский в речи «О значении трудов М. В. Ломоносова в минералогии и геологии справедливо напомнил, что в книге Ломоносова «О слоях земных» дается первое научное объяснение происхождения чернозема. Как будто возражая ученым первой половины XIX века, видевшим в черноземе своеобразную горную породу, Ломоносов писал: «Его происхождение не минеральное, но из двух прочих царств натуры, из животного и растительного, всяк признает». Свою гипотезу о происхождении чернозема Ломоносов заканчивает такими замечательными словами: «И так нет сомнения, что чернозем не первообразная и не первозданная материя, но произошел от согнития животных и растущих тел современем». Это было написано Ломоносовым в 1763 году.
Первый русский академик-почвовед К. Д. Глинка, говоря о взглядах Ломоносова на происхождение чернозема, замечает: «Этот простой и, можно сказать, наиболее естественный вывод с давних времен был сделан русским народом, но к нему не сочли возможным присоединиться многие из исследователей чернозема».
В конце XVIII столетия Академия наук организовала ряд так называемых академических экспедиций для всестороннего физико-географического изучения обширной территории «государства Российского». К участию в экспедициях были привлечены крупнейшие ученые того времени — русские и иностранные. Среди последних был известный натуралист и путешественник П. С. Паллас. Путешествуя по разным областям России, он обратил внимание на огромные массивы первоклассной черноземной почвы, совершенно незнакомой Западной Европе. Паллас пытался объяснить происхождение черноземов южной окраины Европейской России при помощи морской гипотезы. Других, более северных районов черноземной области он не затрагивал. Морская гипотеза Палласа зародилась во время его путешествия в Ставропольских степях. На месте этих степей, как считал Паллас, в давние времена было огромное приморское тростниковое болото; возможно, что время от времени эта местность затоплялась морем. Море, по мнению Палласа, оставляло здесь большие осадки плодородного ила, богатого органическим веществом — гумусом. Высказав такую смелую мысль, Паллас, однако, не обосновал ее научно и не сделал сколько-нибудь серьезной попытки превратить эту гипотезу в теорию.
В сороковых годах прошлого столетия известный геолог Мурчисон высказал мысль, что покрывающий огромную площадь русский, чернозем представляет собой осадок, образовавшийся на дне когда-то существовавшего здесь северного ледникового моря. Эта гипотеза отражала господствовавшее в те времена среди геологов воззрение, что все ледниковые наносы являются не отложениями гигантских материковых ледников, а осадками ледникового моря.
Черноземная почва залегает более или менее равномерно везде, в том числе и на склонах балок и в образовавшихся недавно речных долинах, где осадки былых морей давно должны были быть смыты. Если мы выроем в черноземной почве яму глубиной 1,5–2 метра, возьмем послойно образцы почвы и определим количество содержащегося в них органического вещества — гумуса (перегноя), то окажется, что это количество с глубиной равномерно уменьшается. Наблюдая за постепенным посветлением окраски горизонтов, или слоев, черноземной почвы, такой вывод можно сделать даже без анализов. В случае же морского происхождения чернозема количество гумуса в разных слоях почвы должно было быть более или менее одинаковым или даже увеличиваться с глубиной, так как разложение органического вещества идет быстрее в верхних слоях почвы. Все эти простые выводы не приходили в голову авторам морской гипотезы.
Некоторые ученые первой, а отчасти и второй половины XIX века решали вопрос о происхождении чернозема по-иному. Первым из них был академик Э. И. Эйхвальд, который считал чернозем продуктом бывших болот и даже тундр. В своей книге «Палеонтология России», вышедшей в 1850 году, Эйхвальд обосновывает болотную гипотезу происхождения чернозема такими соображениями. В доисторические времена и даже в исторические наш юг изобиловал озерами, болотами и лесами. Это подтверждается нахождением в некоторых черноземах скорлупок диатомовых водорослей[10] и фитолитарий[11], которые указывают на былое избыточное увлажнение почв.
Илистые осадки озер, болот и продуктов гниения леса объясняют, по Эйхвальду, происхождение чернозема. Многие ученые также высказались за болотное происхождение чернозема, внося в гипотезу Эйхвальда те или иные изменения.
Болотная гипотеза в дальнейшем в основном не подтвердилась. Допускать обилие лесов на юге России в прежние времена не было достаточных оснований, хотя лесистость этих районов была, разумеется, значительно большей.
По словам известного древнегреческого историка Геродота, скифы и сарматы, жившие в южнорусских степях за два тысячелетия до наших дней, постоянно жаловались на безлесье этого края. Обилие в прошлом озер и особенно болот здесь также более чем сомнительно.
Кроме того, если их даже и было много, то не сплошь же они занимали все пространства степи, а черноземы здесь сейчас залегают повсеместно. Выяснилось также, что диатомовые водоросли вполне могут существовать в суходольных почвах, фитолитарии же могут образовываться из ковыля и других степных злаков.
Черноземная степь с курганами.
Нужно все же отметить, что в некоторых районах, например, в Западной Сибири, отдельные разности черноземных почв возникли в результате эволюции болотных почв под влиянием их осушения и последующего «остепнения». Но придавать болотной гипотезе универсальный характер нет никаких оснований.
О происхождении чернозема было высказано более двадцати различных гипотез, а исследований в поле и лаборатории было сделано мало. В большинстве своем эти гипотезы были научно не обоснованы, а подчас просто курьезны. В качестве примера стоит привести такое определение: «Чернозем, так как и дерн, есть та земля, которая служит покровом или оберткой нашему шару… Турфы суть так же виды черноземов, как и земля из кладбищ и из-под виселиц»[12].
В XIX веке были выдвинуты более содержательные научные теории о происхождении чернозема. Так, в 1866 году появилась книга академика Ф. И. Рупрехта «Геоботанические исследования о чернозема», в которой вопрос о генезисе чернозема ставился на научную основу. Будучи ботаником, Рупрехт категорически отрицал все геологические (морскую, ледниковую, болотную) гипотезы о происхождении чернозема и утверждал, что «чернозем представляет вопрос ботанический». В его взглядах было много верных мыслей, воскрешавших представления Ломоносова о черноземе. Рупрехт доказывал, что чернозем образовался из степной травянистой растительности и, следовательно, представляет собой почву «растительно-наземную».
Однако Рупрехт не решил вопроса о черноземе. Он категорически отрицал влияние на почву климата, отчасти материнской породы[13] и других природных факторов. Почву, в частности чернозем, Рупрехт не склонен был считать самостоятельным природным телом. В этом заключалась его главная ошибка. Взгляд его на чернозем был односторонний — ботанический.
За столетие, отделяющее книгу Ломоносова «О слоях земных» от рупрехтовских «Геоботанических исследований о черноземе», разрешение вопроса о происхождении и свойствах чернозема продвинулось вперед очень мало. А между тем сельское хозяйство России развивалось, черноземные степи распахивались, почва вследствие хищнического ее использования ухудшалась, теряла плодородие, хорошую структуру, размывалась и беднела. К семидесятым годам прошлого столетия вопрос о черноземе приобрел исключительную остроту, особенно в связи с засухой и тяжелым недородом 1875 года; этим объяснялась организация в 1876 году специальной Черноземной комиссии, в которую был приглашен В. В. Докучаев.
Он был моложе других членов комиссии, но с первого же дня работы стал душой ее. Докучаев разработал программу исследований и сделал специальный доклад, на основании которого комиссия нашла необходимым разделить предстоявшие исследования чернозема на геолого-географические и физико-химические. Геолого-географические исследования решено было возложить на специалиста-геолога, в задачи которого входило: собрать в достаточном количестве образцы типичного чернозема в разных местностях и образцы всех почв, переходных от настоящего чернозема к почвам, заведомо лесной, торфянистой и солончаковой, запастись полной коллекцией различного рода подпочв чернозема, а также собрать по возможности сведения о степени истощенности чернозема различных районов и об урожаях на них.
Это была первая подлинно научная программа почвенных исследований. Она требовала для своего выполнения огромного труда, много времени и широких знаний в области географии, геологии, климатологии, ботаники, агрономии. Однако Докучаев не только взялся за этот огромный труд, но и согласился, по желанию Вольного экономического общества, завершить работы в течение двух летних каникул.
С февраля 1877 года Докучаев деятельно собирался в поле, а в начале летних каникул он был уже в пути. Докучаев хорошо знал природу окрестностей Петербурга, многих районов Финляндии и своей колыбели — Смоленской губернии. Там, на севере, было много лесов, озер, болот, а здесь, на юге, тянулись тысячи верст степи, покрытой волнующимися от ветра ковылем и хлебами. Покоем, удалью и мощью веяло от степного ландшафта. Степь Докучаев полюбил с этих пор навсегда и никогда уже в своих научных исканиях не расставался с нею.
За два летних сезона 1877 и 1878 годов Докучаев, по его собственному подсчету, проехал около 10000 верст! И проехал главным образом на лошадях. В 1877 году он ездил один, у него не было даже помощника; он сам собирал, наклеивал этикетки и упаковывал образцы почв и горных пород. Летом 1878 года Докучаев имел бескорыстного и энергичного помощника — кандидата Петербургского университета П. А. Соломина, которого вспоминал с благодарностью. Но один помощник — это очень мало, и только железное здоровье Докучаева и энтузиазм помогли ему собрать огромное количество образцов, сделать сотни описаний и завершить работу в установленный срок. За два лета Докучаев объездил всю северную границу черноземной полосы, Украину, Бессарабию, Центральную черноземную Россию, Заволжье, Крым, северные склоны Кавказа.
Простое перечисление всех мест, в которых успел побывать за эти два лета Докучаев, заняло бы несколько страниц. Он умело использовал все существовавшие тогда средства передвижения: железную дорогу и тряскую бричку, запряженную парой степных коней, волов, которые доставляли арбу, нагруженную почвенными образцами, к днепровской пристани, и колесный пароход. Выносливая верховая лошадь несла неутомимого исследователя на северные отроги Кавказского хребта. Но основным средством передвижения, на которое больше всего приходилось полагаться Докучаеву, были его ноги. Этого требовал сам характер работы: ведь нужно было побывать в самых глухих и бездорожных местах, останавливаться иной раз каждую версту и рыть яму, или, как говорят почвоведы, делать почвенный разрез; глубину такого разреза приходилось доводить до одного метра, а то и больше. И все время приходилось спешить, потому что впереди было очень много работы. Нередко Докучаев сам копал ямы, не обращая внимания ни на степные ветры — суховеи, ни на августовский зной полупустынных в те времена окрестностей Севастополя. Об этом крае Докучаев писал: «Растительность почти вся выгорела, нестерпимый жар как будто усиливался еще больше от сильно распространенных здесь известковых скал». Изучая черноземную полосу, Докучаев считал необходимым побывать не только в тех местах, где он мог предполагать наличие чернозема, но и в районах, где его, по всем данным, не было. Изучив черноземные места степного и предгорного Крыма, Докучаев явился первым исследователем своеобразных каменистых почв южного берега — побывал в Ялте, Симеизе, на водопаде Учан-Су, в Байдарской долине и других, ныне знаменитых уголках страны.
День за днем, неделю за неделей неутомимо вел Докучаев свои исследования, проходя и проезжая ежедневно несколько десятков верст, делая почвенные разрезы, собирая образцы почв, заполняя десятки полевых журналов записями об особенностях почв, геологическом строении, рельефе, растительности, климате и хозяйстве изучаемых районов. Побывал он снова и в родных местах — в Милюкове, Вязьме, прошел по Смоленской губернии, по тем же дорогам, где он получил первую закалку еще в годы бурсы, когда возглавлял ватагу бурсаков, шагавших вдоль санного двухсотверстного пути на зимние каникулы в родные деревни.
Во время первых экскурсий Докучаев был еще молодым ученым, твердых традиций полевого исследования почв тогда еще не существовало и было очень легко наделать множество ошибок, легко разменяться на мелочи. Но Докучаев сознавал эту опасность с первого же дня своей работы над черноземом; многие очень интересные, но частные подробности он безжалостно опускал. Он писал:
«Не было физической возможности входить во время экскурсий в рассмотрение различного рода детальных вопросов о черноземе; ясно, что не в моих средствах было останавливаться на фактическом решении многих практических вопросов, может быть и важных, но имеющих, несомненно, местный интерес… Я исключительно преследовал общие задачи и стремился, по возможности, изучить чернозем с научной, естественно-исторической точки зрения: мне казалось, что только на такой основе и только после всесторонней научной установки этой основы и могут быть построены различного рода действительно практические меры к поднятию сельского хозяйства черноземной полосы России».
С самого начала работы Докучаев четко очертил круг вопросов, которые нужно было решить. В 1881 году в своей статье «Ход и главнейшие результаты предпринятого Вольным экономическим обществом исследования русского чернозема» Докучаев писал: «Мне предстояло решить такие коренные задачи: что вообще следует называть почвой? Какая ее толщина, строение и положение должны быть признаны нормальными? Что такое самое название чернозем? На какие естественные типы он может быть подразделен? Следует ли при научном определении и классификации чернозема, равно как и других почв, брать во внимание все, хотя бы и случайные, так сказать, анормальные, вторичные по месту залегания почвы, уже с сильно измененными свойствами? Какие общие законы руководили распределением чернозема и других почв по Европейской России? Какие принципы должны лечь в основу при составлении черноземных карт? Какой, в конце концов, способ происхождения данной почвы, и почему нет ее на огромных пространствах северной, центральной и юго-восточной России? Где виновники действительно замечательного плодородия чернозема?»
Этот обширный круг вопросов свидетельствует о том, что перед Докучаевым стояла задача создать не только «черноземоведение», но и основы науки о почве вообще — почвоведение. А объект для разрешения общих вопросов почвоведения — «чернозем — этот царь почв» — был исключительно благодарный.
Докучаев к этому времени накопил уже большой запас наблюдений и разрозненных фактов, характеризующих условия распространения и образования почв. Хотя этого было еще недостаточно для обобщения, способного объединить и объяснить все эти наблюдения, но все размышления Докучаева приводили его неуклонно к выводу о самостоятельном, подчиненном особым законам существовании и развитии почв. Докучаев высказал гениальную догадку о том, что почва — этот 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. Подобные гениальные догадки играли и играют огромную роль в поступательном движении мировой науки. Рождаются они не внезапно и не случайно, как иногда кажется. Так же было и с возникновением учения о почве. Докучаев постоянно, неотступно думал над загадкой происхождения почв, концентрировал все свое внимание на проблеме отличия почв от всех других геологических образований. Этим и отличался он от других ученых, занимавшихся в то время изучением почв. Многие ученые умеют талантливо собирать факты, но обобщать их и открывать ведущие закономерности той или иной науки выпадает на долю гения.
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.
За два года — 1877 и 1878 — Докучаев справился с возложенным на него делом и уже в октябре 1878 года сдал Вольному экономическому обществу полные почвенные коллекции и предварительные отчеты.
Карта окрестностей села Милюкова, составленная В. В. Докучаевым.
Задача, как отметил сам Докучаев, «была исполнена с формальной стороны вполне уже к концу 1878 года». Но Докучаев не мог ограничиться «формальной стороной», стоя на пороге великих открытий. Нужно было разобраться в огромном количестве материала всякого рода — от полевых описаний до почвенных образцов. Нужно было проштудировать литературу и написать большую фундаментальную работу о черноземе, которая бы решила вековой вопрос об этой, всем известной, но в сущности загадочной почве.
1879 и 1880 годы ушли на обработку собранного материала. Времени нехватало: кроме исследовательской работы, приходилось читать лекции по минералогии и кристаллографии — наукам, не интересовавшим его в тот период. По поводу демонстрации деревянных моделей кристаллов Докучаев говорил со свойственным ему грубоватым юмором: «Надоело, знаете, вертеть в руках какую-нибудь чурбашку и кричать по этому случаю караул».
Работа по обработке материалов предстояла огромная. Нужно было в свете собранных полевых материалов проанализировать все многочисленные гипотезы происхождения чернозема и подвергнуть их всесторонней критике. Творцами большинства этих гипотез были признанные авторитеты науки: Паллас, Мурчисон, Романовский, Борисяк.
Морскую гипотезу Докучаев отверг легко и самым решительным образом, опираясь на принципы актуализма, применяя в новой области взгляды Ляйеля и Кропоткина. Зачем образование чернозема — живой почвы — приписывать каким-то, ныне не существующим силам? Не правильнее ли искать объяснение причин географического размещения чернозема и его замечательного плодородия в силах, действующих и поныне?
Живо интересовавшийся достижениями четвертичной геологии, Докучаев хорошо знал, что во многих местах черноземной России в четвертичный период не было моря.
Опровержение болотной гипотезы потребовало большой дополнительной работы. Сторонники этой гипотезы утверждали, что раньше болот и озер в степи было несравненно больше, чем теперь. Используя все литературные источники, вплоть до сведений, приводимых древнегреческим историком Геродотом, обобщая свои полевые наблюдения, Докучаев установил, что сплошных болот и озер в степи не было, а следовательно, болота и озера не могли «породить» чернозема. Обе эти гипотезы — морская и болотная — были метафизичны, они рассматривали чернозем как нечто однажды возникшее и в дальнейшем не менявшееся.
Большой интерес для Докучаева представляла теория Рупрехта. Докучаев видел в ней много правильных положений, но изучение черноземной степи и анализ многочисленных образцов почв из разных районов дали ему неопровержимые доказательства изменения чернозема в пространстве, в первую очередь, в связи с изменениями климата. Таким образом, гипотеза Рупрехта, несмотря на ряд ее достоинств, оказалась научно не состоятельной, так как Рупрехт отрицал изменение чернозема в зависимости от изменения климата.
Докучаев установил единицу измерения качественных и количественных изменений чернозема в пространстве и критерий для его оценки. Это была необходимая основа для классификации чернозема. Различия черноземов были хорошо видны из их морфологических описаний (описаний внешних признаков), но Докучаев справедливо считал, что эти описания сами по себе не могут считаться убедительными, так как содержат, как и все описания, подчас слишком много субъективного. Надо было найти какой-то более объективный критерий классификации. И Докучаев его нашел. В качестве такого критерия он взял количество содержания в почве органического вещества — гумуса. Было сделано очень много анализов гумуса. Внимание Докучаева к этим анализам совершенно понятно: чернозем прежде всего ценен высоким содержанием гумуса, который в известной мере обусловливает исключительное плодородие черноземных почв.
Вполне обоснованно 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. Такой подход к оценкe почв был для науки того времени большим шагом вперед. Не отрывая почву от природы, учитывая, что «природа не математика», Докучаев в то же время стремился подойти к почве «с весами в руках» и использовать новейшие достижения других наук и, в частности, органической химии для более прочного обоснования своей теории.
У Докучаева родилась мысль провести «изогумусовые полосы», то есть разделить черноземную зону на ряд подзон с различным, закономерно меняющимся содержанием гумуса в почве. Эга идея захватила Докучаева, и «изогумусовые полосы» были установлены и изображены на карте. Явно нащупывалась, как он полагал, связь этих полос с определенными климатическими поясами. Таким строго научным и остроумным способом была безоговорочно опровергнута гипотеза Рупрехта, отрицавшая влияние климата на характер и свойства черноземов и почвы вообще.
Через сорок лет после опубликования работ Докучаева академик К. Д. Глинка писал об «изогумусовых полосах»: «Дальнейшие, более детальные исследования показали, что столь правильных соотношений в количестве гумуса в черноземах Европейской части СССР не существует, но в общем схема Докучаева все же близка к действительности». Но если в правильности идеи Докучаева не сомневались через сорок лет после того, как она была высказана, то с современниками Докучаеву пришлось по поводу нее выдержать ожесточенные бои.
Когда обработка материалов уже близилась к концу и, казалось, скоро можно будет пожинать плоды тяжких трудов, Докучаев в своих построениях увидел ряд противоречий. Обнаружилось, что на Украине, в районе Днепровских порогов, где на поверхность выходят граниты и другие массивно-кристаллические породы, а также различные продукты их выветривания, в черноземах, образовавшихся на этих породах, содержание гумуса на несколько процентов ниже, чем в других районах черноземной зоны той же широты. Кроме того, многие ученые и в их числе знаменитый русский геолог академик А. П. Карпинский высказали предположение, что черноземы вообще могут образовываться только на лессах, то есть на таких пылевато-глинистых материнских породах, в которых содержится много углекислой извести. Такое мнение шло в разрез с теорией Докучаева о влиянии климата на характер почвы.
Несмотря на то, что работа была близка к завершению, Докучаев, не колеблясь, отложил окончательное оформление своего труда и летом 1881 года решил «еще раз посетить юго-западную Россию и заглянуть в ее наиболее глухие уголки». Снова началась полевая работа, неустанные походы, сбор новых образцов, или, как любил говорить Докучаев, «образчиков». Нелегко было организовать эту поездку: своих денег у Докучаева не было, а ученые общества были бедны. Но интерес к работам Докучаева был так велик, что Петербургское общество естествоиспытателей нашло возможным выделить для этой экспедиции из своих, как признавал Докучаев, «крайне скудных денежных ресурсов необходимые средства для окончательного решения упомянутых выводов».
На этот раз Докучаеву помотал агроном А. И. Кытманов. Оба исследователя в течение лета 1881 года совершили много экскурсий. Помощь Кытманова позволила Докучаеву значительно расширить район, который первоначально намечалось обследовать. Результаты поездки оказались очень удачными, и, вернувшись осенью 1881 года в Петербург, Докучаев почувствовал в себе достаточно сил, чтобы окончательно решить проблему чернозема. Он доказал, что черноземы могут образоваться на всех породах, а не только на лессах или других породах, богатых углекислой известью. Характер материнской породы, разумеется, оказывает влияние на свойства почвы и на содержание в ней гумуса, но возникновение определенного почвенного типа, например чернозема, вызывается совместным влиянием всех природных факторов или, как называл их Докучаев, факторов почвообразования, а именно: климата, растительных и животных организмов, материнской пароды, рельефа местности и возраста страны.
Докучаев твердо устанавливает такие свойства почвы, которые позволяют считать ее особым природным телом и выводят ее за пределы царства минералов. Мысль о том, что «почва — четвертое царство природы», высказанная Докучаевым в этот период, становится одним из краеугольных камней почвоведения — новой самостоятельной науки, созданной в России.
С осени 1881 года ученый начинает окончательно оформлять весь огромный, накопленный им полевой, лабораторный и литературный материал, создавая первую в истории мировой науки подлинно почвоведческую работу «Русский чернозем». Однако и в это время он не прекращал полевых экспедиционных работ и в том же 1881 году принял предложение Нижегородского губернского земства о проведении сплошного обследования почв всей Нижегородской губернии. Эта новая большая работа не затормозила окончания «Русского чернозема». Напротив, ряд материалов нижегородской экспедиции, собранных летом 1882 года, был широко использован Докучаевым в «Русском черноземе».
***
Над «Русским черноземом» Докучаев работал семь лет, не оставляя в это время других занятий, из которых многие, например чтение лекций в университете, отнимали немало времени. Он не считал себя вправе держать под спудом готовый материал и охотно делал свои открытия достоянием научной общественности. Ученый-новатор страстно любил полемику, диспуты и умел их вести, умел и любил прислушиваться к мыслям других ученых, использовать их возражения.
Еще в 1877 году, то есть в самом начале своих исследований, он опубликовал две статьи о черноземе: «Обзор имеющихся сведений о русском черноземе» и «Итоги о русском черноземе». В этих статьях Докучаев подводил итоги всего проделанного в области изучения черноземов и давал критический разбор теорий их происхождения. Уже эти две статьи заставили ученых говорить о Докучаеве как о крупном исследователе, не только геологе, но и почвоведе. В период с 1878 по 1881 год Докучаев опубликовал еще ряд работ о черноземе и в том числе большую интересную статью на французском языке, которая вывела Докучаева, а вместе с ним и все русское почвоведение на международную арену.
Особенно крупное событие в истории русского почвоведения и в жизни Докучаева произошло в 1882 году, когда он выпустил в свет «Схематическую почвенную карту черноземной полосы Европейской России». Это была первая почвенная карта нового типа во всей международной почвенно-картографической практике. Почвенная картография и в наши дни ведется, строго говоря, по тем же принципам, которые были положены в основу первой карты Докучаева. Почва рассматривалась Докучаевым как самостоятельное природное тело, возникшее в результате совокупной деятельности всех природных факторов. Такой принцип был огромным шагом вперед в науке о почве, и все предыдущие почвенные карты России — карты Шторха, Веселовского, Вильсона, Чаславского — с этого момента навсегда стали документами, имеющими только исторический интерес. В 1882 году Докучаев на страницах печати поднимает вопрос о сибирском черноземе. Ежегодно публикуемыми статьями Докучаев все время держал научные круги в известном напряжении, привлекал все новых и новых исследователей к решению проблемы чернозема.
Среди ученых, интересовавшихся проблемами почв, были не только последователи теории Докучаева, но и многочисленные ее противники. В Вольном экономическом обществе сложилась даже целая «антидокучаевская» группировка, в которую входили ученые и агрономы. Одни, стоя на позиции узкого утилитаризма, вообще считали излишним тратить время и средства на решение таких вопросов, как происхождение чернозема. Другие были против докучаевского направления на том основании, что за границей ничего подобного не делается. Эти бездарные царские чиновники, гонители передовой русской науки, раболепствовали перед иностранщиной, преклонялись перед немецкой агрономией и не допускали возможности создания своей, русской науки о почве. Третьи были против прогресса науки, считая, как, например, агроном Заломанов, что ничего принципиально нового в изучении чернозема и почв вообще Докучаев не только не дал, но и не мог дать, так как его предшественники сказали уже в этой области последнее слово. Но Докучаева поддерживали его молодые ученики, а также многие крупнейшие русские ученые, представители разных отраслей науки: Д. И. Менделеев, А. П. Карпинский, А. Н. Бекетов, А: В. Советов, А. И. Воейков.
Несмотря на поддержку таких авторитетов, научная борьба, которую приходилось вести Докучаеву со своими противниками, была очень жестокой. Вот что вспоминает по этому поводу один из учеников Докучаева — профессор П. А. Земятченский:
«Работы Василия Васильевича и его доклады, главным образом в Вольном экономическом обществе, всегда вызывали целую бурю возражений, страстных дебатов. Он был новатор и должен был встретить многочисленные препятствия, воздвигаемые рутиной, непониманием, завистью и личными отношениями. Собрания Вольного экономического общества, в которые назначался какой-нибудь доклад Василия Васильевича, всегда были многолюдны. Собирались не только интересовавшиеся предметом, но и те, которые любили смотреть на состязания. А зрелище было действительно необычайное: десять против одного. Борьба была отчаянная. Но для ищущих истину уже тогда было очевидно, чья сторона возьмет». Из этих баталий Докучаев извлекал пользу, прислушиваясь к мнению всех своих противников. После того как оппоненты упрекнули Докучаева в недостаточном знакомстве с сельским хозяйством, он основательно занялся изучением агрономии и практических нужд русского сельского хозяйства.
Особенно большое значение имела жесткая, но в конечном итоге полезная критика со стороны Костычева, который толкал Докучаева на постоянное углубленное изучение сельского хозяйства России вообще и ее черноземной полосы в особенности. В известной мере благодаря этому Докучаев сумел стать не только почвоведом и геологом, но и крупнейшим знатоком сельского хозяйства. Недаром в наши дни Докучаев наравне с Костычевым и Вильямсом всенародно признан «виднейшим русским агрономом».
Почвоведение в эти годы только рождалось, и Докучаеву еще очень многое в этой новой науке было неясно. Борьба, разгоравшаяся при обсуждении его работ, заставляла Докучаева искать и находить все новые доказательства правильности своей теории; эта борьба способствовала кристаллизации основных положений новой науки.
Утверждение почвоведения проходило в непрерывном преодолении бесчисленных препятствий. Помехи возникали на каждом шагу. Докучаеву было отпущено мало средств на проведение полевых работ, не было лабораторий для анализов, почти всю работу приходилось выполнять самому; при пересечении необъятных пространств русской земли нужно было преодолевать бездорожье, распутицу.
Не так тяжела была борьба Докучаева с научными авторитетами, хотя ему пришлось опровергнуть свыше десяти неверных теорий. Больше сил отнимали могущественные ненаучные противники — бюрократы, противодействовавшие развитию русской науки. Но недаром великий русский ученый физиолог Иван Петрович Павлов, умевший и любивший преодолевать препятствия, говорил, что для достижения цели самое важное — наличие препятствий. И тот, кто хочет достичь цели, должен научиться преодолевать препятствия.
Осенью 1883 года работа Докучаева «Русский чернозем» вышла в свет. Это была фундаментальная книга, содержащая более тридцати печатных листов текста, много иллюстраций и огромное количество аналитических данных. В истории почвоведения это была первая законченная, насыщенная фактическим материалом и в то же время глубоко теоретическая работа. В ней было доказано, что почва — своеобразное тело природы, которое должно стать объектом самостоятельной науки. В ней был дан метод полевого описания почв — тот классический метод, которым мы пользуемся поныне. Значение книги Докучаева можно вполне сравнить со значением «Основных начал геологии» Ч. Ляйеля или с «Происхождением видов» Ч. Дарвина.
Высокую оценку «Русскому чернозему» дал выдающийся продолжатель Докучаева академик Василий Робертович Вильямс:
«В. В. Докучаев впервые в истории почвоведения произвел обстоятельное систематическое, по определенному плану, обследование целой обширной области; он имел, дело не со случайными образцами почв, не с отдельными факторами развития почв, а со всей совокупностью факторов, и не только не растерялся в обилии фактов, которые он имел перед собой, а чем больше он добывал их, тем полнее, шире и увереннее становились его мысли, тем обоснованнее становились те закономерности, которые он устанавливал. Могло случиться так потому, что он умел видеть закономерную связь явлений, что почву он стал рассматривать как природное развивающееся тело…»
В книге Докучаева был разрешен вековой вопрос о происхождении чернозема и дано систематическое описание почв всей черноземной полосы России. В первой части своего труда Докучаев дал описание всех своих маршрутов по степям и лесам, почвенных разрезов и геологических профилей: от своего родного села Милюкова до южного берега Крыма и предгорий Кавказа и от Бессарабии до заволжских степей. Это был полный почвенный справочник и путеводитель по черноземной полосе Европейской России. Чисто географические достоинства этой части работы настолько велики, что если бы Докучаев остановился на ней, то и тогда его заслуга была бы бессмертной. Но он пошел дальше.
Основное содержание его работы заключено в последних трех главах: «Происхождение растительно-наземных почв», «Строение чернозема, его мощность и отношение к рельефу местности», «Возраст чернозема и причины его отсутствия в северной и юго-восточной России». В этих главах Докучаев решал многие опорные вопросы черноземной проблемы.
Прежде всего он неопровержимо установил, что чернозем не может образовываться под лесной растительностью, как полагали сторонники теории лесного чернозема; что по природе своей это почва степная, в лесах же образуются почвы иного строения, со значительно меньшим содержанием гумуса. Далее Докучаев показал, что чернозем может образовываться на всякой породе, а не только на лессовых отложениях. И, наконец, доказал, вопреки воззрениям Рупрехта, что климат оказывает огромное влияние на характер почвы. В связи с этим Докучаев писал:
«Представим себе три местности с одинаковыми (приблизительно, конечно) условиями грунта, рельефа и возраста, пусть они одновременно сделаются жилищем одних и тех же растений. Но предположим затем, что одна из них находится в той полосе России, где чувствуется сильный недостаток метеорных[14] осадков и сравнительный избыток теплоты и света, где лето длинное, а зима короткая, где растительный период хотя и носит на себе характер энергичный, но он весьма непродолжителен, где суховей в течение двух-трех суток высушивает колодцы и спаляет растительность, где нет льду, мало рек и сильное испарение; другая местность пусть залегает в том районе России, где существует (относительно) избыток влаги, много лесов и болот, где чувствуется недостаток теплоты, где зима продолжается 6–7 месяцев, а теплое время 3–4, где испарение очень слабое, где почва всегда более или менее сыра; наконец, третий участок помещается в такой полосе России, где климатические условия занимают как раз середину между двумя упомянутыми крайними случаями. Как известно, такие примерные предположенные нами климатические особенности довольно близко соответствуют: а) северной, б) крайней южной и крайней юго-восточной России и в) лучшим (средним) частям нашей черноземной полосы, причем, конечно, между ними существует целый ряд переходов. Спрашивается, мыслимо ли, чтобы при таких существенно различных условиях образовались бы одинаковые растительные почвы? Конечно, нет».
Осенью 1883 года Докучаев защищал свою работу о русском черноземе в качестве докторской диссертации. Этот, как тогда говорили, докторский диспут привлек исключительное внимание ученых кругов Петербурга. Торжественный большой актовый зал университета едва вмещал всех желающих присутствовать на диспуте. По словам ученика Докучаева А. Р. Ферхмина, «противники готовились «зарезать» автора «Русского чернозема»… Мы, ближайшие сотрудники учителя, ждали грядущих событий и с любопытством, и с некоторым невольным замиранием сердца, и все-таки с уверенностью, что Василий Васильевич себя в обиду не даст». Официальными оппонентами Докучаева были: его учитель, геолог, профессор А. А. Иностранцев и великий русский ученый Д. И. Менделеев. Последний среди петербургских ученых того времени считался особенно серьезным оппонентом, на диспутах он был грозой магистрантов и докторантов, которых часто ставил втупик неожиданностью и оригинальностью своих возражений. Но на этом диспуте Иностранцев и Менделеев были полностью на стороне соискателя и чрезвычайно высоко оценивали его работу. После Менделеева взял слово профессор-агроном П. А. Костычев, обладавший блестящей эрудицией в вопросах плодородия почвы. Он подверг разбору и критике высказанную в труде Докучаева идею о влиянии климата на образование почвы. Один из участников докторского диспута вспоминал впоследствии: «Докучаеву было нелегко отражать эти нападения, но его выручали уверенность в своей правоте и подробное знакомство со свойствами и распределением почв, приобретенное во время многочисленных экскурсий во всех концах России».
Споря по отдельным пунктам с Докучаевым, Костычев вместе с тем соглашался с целым рядом выводов докторанта и прежде всего с тем, что чернозем — почва степная, она не может образоваться под лесом. Костычев отметил, что в своих исследованиях чернозема Докучаев «сделал все, что можно было сделать при данных условиях». После Костычева выступил Заломанов, защищавший старую болотную гипотезу происхождения чернозема. Его возражение Докучаев опроверг блестяще и без особого труда. Диспут продолжался около четырех часов. По окончании диспута декан факультета, известный химик, профессор Н. Меншуткин, покивав, по обыкновению, вопросительно в сторону каждого члена факультета, получил молчаливый положительный ответ и торжественно объявил Докучаева доктором геогнозии и минералогии. Долго не смолкавшими аплодисментами, присутствовавшие поздравляли Докучаева.
Это был заслуженный триумф не только молодого «доктора геогнозии», но и молодой науки почвоведения. Триумф этим не исчерпался: Академия наук присудила Докучаеву за работу «Русский чернозем» Макарьевскую премию — высшую академическую награду того времени, а Вольное экономическое общество поднесло Докучаеву особый благодарственный адрес, заканчивающийся словами: «Вольное экономическое общество положило принести Вам от своего лица торжественную и глубокую благодарность, выражая надежду, что Вы и впредь не откажетесь приложить Ваши столь еще свежие силы, Ваши знания и опытность на славу Общества и на пользу России».
Казалось бы, победа была полной… Но парадная сторона не полностью отражала положение дел. Благодарственный адрес на собрании общества был принят далеко не единогласно, против поднесения Докучаеву адреса голосовало 19 человек, а за месяц до докторского диспута Докучаева ревизионная комиссия Вольного экономического общества в своем решении записала: «Ввиду сделанных уже Обществом значительных затрат по исследованию чернозема и сомнительной пользы их, комиссия полагает излишним всякие дальнейшие затраты на этот предмет и оставшиеся от ассигнованных на исследование образцов чернозема 362 руб. 90 коп. перечислить к запасному капиталу». Борьба Докучаева за утверждение новой науки только начиналась…