Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
24
ТЕМА 13. ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ПОЧВОВЕДЕНИЯ В НАЧАЛЕ ХХ в. В РОССИИ И ЗА РУБЕЖОМ.
Начало ХХ в. характеризуется проникновением идей В. В. Докучаева не только в почвоведение, но и в другие естественные науки (физическая география, геоботаника, агрономия, грунтоведение, геохимия, мелиорация, лесоводство и др.). Именно в этот период был собран огромный фактический материал по химической, физической, минералогической характеристике почв. Были сформулированы основные концепции по физике, химии, биологии почв. В целом шла интенсивная дифференциация науки и оформление специализированных направлений в ней: 1) выветривание и почвообразование; 2) география и картография почв; 3) общая химия и коллоидная химия почв; 4) физика и гидрология почв; 5) биология почв; 6) прикладное почвоведение (в т. ч. агрономия). Их оформление, развитие и углубление связано с именами выдающихся учеников и последователей В. В. Докучаева.
13.1. Развитие генезиса и географии почв
13.1.1. Вклад С.С. Неуструева в развитие почвоведения.
Крупным географом почв в рассматриваемый период был Сергей Семенович Неуструев (1874-1928). Родился 23 сентября в Нижнем Новгороде в семье капитана волжского пароходства. Учился в Нижегородской гимназии, затем в МГУ на естественном отделении физико-математического факультета. В 1898 г. окончил университет по специальности органическая химия. Но работа химиком его не увлекла и он уехал в Самару, где в это время уже жили его родители. Здесь он работал учителем физики и космографии женской гимназии. В Самаре во время Международного геологического конгресса он встретился с известным геологом С. Н. Никитиным и круто изменил свою деятельность. В 1898 г. по заданию Почвенной комиссии ВЭО в Самару приезжает Л. И. Прасо-лов для проведения почвенно-оценочных работ. Неуструев, не оставляя препо-давания, поступает в земский почвенный отдел помощником почвоведа.
С 1898 г. в течение 8-10 лет С. С. Неуструев участвует в геологических и почвенно-географических исследованиях Самарской губернии (по образцу Нижегородской Докучаева в 1886-88 гг.).
С 1908 г. С. С. Неуструев (вместе с Л. И. Прасоловым и А. И. Безсоновым) переходит на работы Переселенческого управления на территории Туркестана. Эти исследования продолжались вплоть до начала первой мировой войны.
В 1912 г. был создан докучаевский Почвенный комитет. Его председателем был К. Д. Глинка, секретарем С. С. Неуструев, казначеем Л. И. Прасолов. Этот комитет был инициатором организации в 1916 г. нового высшего учебного заведения – Высших географических курсов, которые были в 1918 г. преобразованы в географический факультет ЛГУ. Неуструев был профессором курсов, географического факультета, где работал до 1928 г. с перерывом в 1918-21 г.г. (работал в Омском СХИ). Им была создана первая в нашей стране кафедра географии почв.
В 1925 г. он выдвигает предложение о возрождении докучаевского Почвен-ного комитета в качестве научного центра по почвоведению. В 1926 г. это предложение реализуется и создается Почвенный институт им. Докучаева в составе АН СССР. С. С. Неуструев вместе с К. Д. Глинкой, Б. Б. Полыновым, стано-вится одним из его организаторов.
Он был руководителем комиссии по генезису и географии почв на VII Все-союзном съезде почвоведов (1927 г.) и в том же году принимал активное участие в I Международном конгрессе почвоведов в США.
Весной 1928 г. С. С. Неуструев выехал в экспедицию в Среднюю Азию. В вагоне он тяжело заболел. Помещенный в железнодорожную больницу ст. Сызрань он 24. 05.1928 г. умер.
Классическим его трудом является книга «Элементы географии почв»(1931), в которой очень ярко была показана зависимость почв от факторов почвообразования, особенно от горных пород, рельефа и климата. Он предложил свою классификацию почв с разделением их на две группы: 1) автоморфных, образующихся под влиянием биоклиматических условий; 2) гидроморфных, на которые воздействуют близко залегающие грунтовые воды. Эти понятия и термины широко используются и сейчас.
Главными элементами географического подхода к изучению почв в этой книге являются представления:
1) о почвенных комплексах и комбинациях как основных единицах почвенного покрова;
2) о почвенно-географических зонах равнинных стран и вертикальных почвенных поясах горных стран;
3) о закономерностях почвенного районирования больших и малых территорий.
В книге ярко выступает еще один подход к изучению почв – исторический. Здесь много внимания уделяется рассмотрению значения древних погребенных почв в генезисе и эволюции почвенного покрова.
Детальное изучение почв пустынной зоны Средней Азии дало возможность С. С. Неуструеву совместно с Н. А. Димо выделить и ввести в мировую науку тип пустынных почв – сероземы, которые Докучаевым и Сибирцевым были названы атмосферно-пылевыми, или эоловыми почвами.
В литературе отмечаются большие заслуги С. С Неуструева в познании особенностей примитивных и более развитых почв аридных зон. Он установил такие явления:
1) образование пылеватых корок на поверхности почв;
2) пожелтение песков с возрастом;
3) образование солевых корок и конкреций в различных грунтах;
4) присутствие в почвах устойчивых продуктов древнего почвообразования;
5) процессы образования солончаков;
6) большая глинистость почвенных горизонтов в серо-бурых почвах и в песках по сравнению с нижележащими грунтами.
13.1.2. Вклад С.А. Захарова в изучение генезиса и географии почв
Значительный вклад в изучение генезиса и географии почв и формировании
Ростовской школы почвоведов внес Сергей Александрович Захаров (1878-1949). С.А. Захаров родился в Тифлисе в семье учителя. В 1896 г. окончил Тифлисскую мужскую гимназию. В 1900 г. окончил естественное отделение физико-математического факультета МГУ, специализировался по почвоведению у А.Н. Сабанина и был оставлен на кафедре. В 1900 г. он вместе с А. И. Набоких сопровождал В. В. Докучаева в его последней экспедиции по Кавказу (Иванов, 2003). В 1903 г. сдал экзамен на магистра агрономии. Начало научной деятельности протекали в Петербургском лесном институте с 1903 по 1908 гг. под руководством П. С. Коссовича. В 1908-1915 гг. он преподавал почвоведение в МГУ и Межевом(ныне землеустроительный) институте. В 1915 году Ученый совет МГУ присудил ему ученую степень магистра агрономии и в этом же году (после смерти Коссовича) он избирается профессором Петербургского лесного института, где проработал около 2-х лет и читал курс почвоведения (Карнаухов, с.81-84).
Первые свои самостоятельные исследования С. А. Захаров проводит на своей родине и в дальнейшем в течение многих лет продолжает изучать почвы Кавказа и Предкавказья. На Кавказе родился первый обширный труд Захарова «Почвы северной части Муганской степи и их осолонение» (1905). Он впервые после В. С. Богдана (1900) указал на засоление почв при подъеме уровня грунтовых почв при неправильном орошении.
В 1917 г. он переезжает в Тифлис, где организует Политехнический институт и читает обширный курс почвоведения. Здесь он проработал до 1924 г. Проводил исследования почв Закавказья.
С 1925 по 1934 гг. он заведует кафедрой земледелия в Кубанском СХИ. В 1931 г. им опубликована монография «Почвы низменности Куры-Аракса», где четко сформулированы рекомендации по освоению и мелиорации этого крупного района хлопководства.
Затем в течение 15 лет с 1934 по 1949 г. г. вся его научная и педагогическая деятельность проходила в Ростовском университете, где он был деканом геолого-почвенного факультета, заведовал кафедрой почвоведения. В э тот период он изучает почвы Ростовской области.
Таким образом, за период с 1917 г. им изучены горные почвы Кавказа, почвы предгорий и равнин Северного Кавказа, Грузии, Азербайджана, Армении, Ростовской области.
С. А. Захаровым разрабатывается учение о морфологии почв и изучается динамика химических и физических почвенных процессов.
Им опубликовано 233 научных работы, в том числе капитальный труд «Курс почвоведения» вышедший двумя изданиями в 1927 и 1931 гг. Он состоит из 7 отделов и введения, в котором дается представление о почвах и ее особенностях.
Во введении он дает схему связи почвоведения с «основными науками о природе – физикой, химией, климатологией, геологией, минералогией, ботани-кой, зоологией, микробиологией. Им показано, что почвоведение является теоретической основой ряда прикладных наук: земледелия, лесоводства, луговодства, мелиорации, дорожного дела. Приводит методы исследования: морфологический, химический, физический, минералогический, биологический, географический, генетический, исторический, экономический (Крупеников, 1981, с. 231-234).
В первом отделе он приводит разработанное им учение о морфологии почв, во втором – состав почв: минералогический, химический, поглотительную способность, почвенные коллоиды, гумус и азот, физические свойства, почвенное население.
В третьем раскрывается сущность процессов выветривания и почвообразо-вания или генезиса почв, в том числе описываются элементарные процессы.
В четвертом – рассматривается классификация почв. При этом он признает, что «основной единицей почвенной классификации должен быть тип или подтип». Но важно и выделение более крупных таксонов, которые объединяли бы родственные типы. В качестве их он выдвигает преобладающий фактор почвообразования и в соответствии с этим выделяет «классы почв» - 1) климатогенных (основные почвы горизонтальных зон); 2) ороклиматических (почвы горных стран); 3) гидрогенных; 4) галогенных; 5) флювиогенных (аллювиальных); 6) литогенных.
В пятом – рассмотрена систематика почв.
Шестой - посвящен географии почв, ее законам, описанию почв каждой горизонтальной и вертикальной зоны.
Оригинальным является седьмой отдел– «Жизнь почвы», подразумевая под этим динамику всех почвенных процессов. Он пишет: «Под жизнью почв мы будем подразумевать те периодические изменения, которым подвергается почва под влиянием внешней среды и внутренних факторов, которые выражаются в колебании состояния и состава почвенной массы».
Он выделяет «аэрогидротермический режим почвы», в котором осуществляется постоянная и весьма динамичная взаимосвязь между почвой, атмосферой и гидросферой, говорит о «жизни» или «динамике» почвенных растворов, почвенного воздуха и почвенных коллоидов, даже о «динамике» физических и морфологических свойств почвы. Ее взаимосвязь с биосферой порождает «биотический режим почвы» (цит. по Крупеникову, 1981, с. 234).
Этот учебник – наиболее полный, яркий и убедительный свод всех главней-ших достижений почвоведения в нашей стране и за рубежом.
Значительный вклад в химию почв сыграла работа С.А. Захарова «Почвен-ные растворы. Роль их в почвообразовании, приемы их исследования и значение их для характеристики почвенных типов» (1906).
В 1935 г. Захаров был без защиты утвержден в звании доктора почвенных наук. В 1927 г. он был награжден Географическим обществом СССР Золотой медалью им. П.П. Семенова-Тяньшанского, в 1949 Президиумом АН СССР – золотой медалью им. Докучаева (посмертно).
Ряд работ С.А. Захаров посвятил истории почвоведения. Его воспоминания о В.В. Докучаеве, П.С. Коссовиче представляют большую научную ценность.
С.А. Захаров воспитал плеяду известных учеников. Непосредственными его учениками были Д.Г. Виленский, В.В. Акимцев, Ф.Я. Гаврилюк, Г.П. Сурмач, П.А. Садименко и многие другие. Все это свидетельствует о том, что в Ростовском университете была сформирована крупная школа почвоведов во главе с С.А. Захаровым.
13.1.3. Вклад Н.А. Димо в изучение генезиса почв
Крупную роль в раскрытии генезиса засоленных почв сыграл ученик Докучаева и Сибирцева – Николай Александрович Димо (1873-1959). Родился в Бессорабии (г. Оргеев). В 1894-1899 г. г. учился в Ново-Александрийском институте сельского хозяйства и лесоводства, но диплом не получил из-за неблагонадежности и был сослан в Саратов. Он изучал почвы Саратовской, Пензенской и Черниговской губерний, роль почвенных животных в почвообразовании. Разрабатывал методы и приборы для лабораторного исследования почв. В 1907 г. Н.А. Димо совместно с ботаником Б. А. Келлером выпустил монографию «В области полупустыни», в которой описал комплексность почвенного и растительного покрова Прикаспийской низменности. Особое внимание было уделено засоленным почвам, их морфологической и химической характеристике.
В 1908 г. Димо начал исследования почв Туркестана в целях расширения посевов хлопчатника, который играл огромную роль в экономике страны. Уже в это время он исследовал баланс солей в системе: растение – почва – грунт – грунтовые воды и показал обязательность промывок и дренажа для мелиорации засоленных почв. Он разработал классификацию и номенклатуру этих почв (ему принадлежат термины «столбчатый солонец», «корковый солонец» и др.), установил различия между солонцами и солончаками, а также географические закономерности их распространения по природным зонам.
В 1912-1920 гг. Н.А. Димо был председателем Московского почвенного комитета, заведовал кафедрой почвоведения в Межевом институте (г. Москва).
В 1920-1930 гг. Димо принимал руководящее участие в работе Среднеазиатского государственного университета в Ташкенте. Здесь он был деканом сельскохозяйственного факультета, организатором и руководителем кафедры почвоведения и Института почвоведения и геоботаники университета /Иванов, 2003/.
В декабре 1930 г. был арестован по ложному доносу и приговорен к расстрелу, замененному 10 годами тюрьмы. Но в феврале 1932 г. был освобожден «без ограничения в правах».
В 1932-1945 гг. Димо проводит большие почвенные и почвенно-мелиора-тивные исследования в Грузии и Азербайджане. С 1946 г. и до конца жизни работал в Молдавии. Он организовал и возглавил в Кишиневском СХИ и Кишиневском университете кафедры почвоведения, сектор почвоведения, а затем и Почвенный институт Молдавского филиала АН СССР (в 1957 г), который носит его имя .
Н.А. Димо воспитал большое количество учеников, среди них М.А. Орлов, М.А. Панков, Ю.А. Скворцов и другие. Н.А. Димо считается основателем двух крупных научных школ по почвоведению – среднеазиатской и молдавской. Им опубликовано около 150 научных работ.
Академик ВАСХНИЛ (1948), награжден орденом Ленина, двумя орденами Трудового Красного Знамени.
13.1.4. Роль Г.В. Добровольского в становление почвоведения
Добровольский Глеб Всеволодович, крупный почвовед, родился в Москве в 1915 г. Окончил в 1939 г. геолого-почвенный факультет МГУ. Участник Великой Отечественной войны. С 1949 г. работает в МГУ в должности ассистента, доцента, профессора – заведующего кафедрой географии почв (1960-1992), декан биолого-почвенного факультета (1970-1973).
Организатор и первый декан факультета почвоведения МГУ (1973-1990), с 1992 г. заведующий лабораторией экологических функций почв в Институте им. А.Н. Северцева РАН, с 1996 г. – директор Института почвоведения МГУ-РАН (с 2005 г. переименован в Институт экологического почвоведения МГУ).
Основные труды посвящены географии почв и почвенно-географическому районированию СССР и Мира, генезису и классификации аллювиальных почв речных долин, разработке учения о экологических функциях почв и роли почвенного покрова в биосфере.
В 1984 г. был избран чл. – корр. АН СССР, в 1992 г – академиком РАН. Президент Всесоюзного, а с 1992 г. - Российского, с1996 г. - Докучаевского общества почвоведов. С 2004 г. – почетный Президент общества.
Контрольные вопросы
1.Развитием какого направления в почвоведении занимался С.С. Неуструев?
2. В чем состояла организаторская и педагогическая деятельность Неуструева?
3. В чем сущность классификации почв Неуструева?
4. Какие главные элементы географического подхода к изучению почв предложены Неуструевым?
5. Приведите название классического труда Неуструева.
6. Какой тип почв был выделен Неуструевым (совместно с Н.А. Димо) и введен в почвоведение?
7. Какие явления были установлены С.С. Неуструевым в почвах аридных зон?
8. Какое направление в почвоведении развивал С.А. Захаров?
9. Где проходила научная и педагогическая деятельность Захарова?
10. Почвы каких регионов страны им изучены?
11. Какое направление в почвоведении детально разработано Захаровым?
12. В чем особенность и самобытность его классического труда «Курс почвоведения»?
13. Приведите схему классификации почв Захарова и какие «классы почв» он выделял.
14. Основателем какой региональной школы почвоведов является Захаров?
15. Какие проблемы почвоведения изучал Н.А. Димо?
16. Какую монографию выпустил Димо совместно с ботаником Б.А. Келлером?
17. Какой тип почв был выделен Димо (совместно с С.С. Неуструевым)?
18. В чем состояла организаторская и педагогическая деятельность Димо?
19. В каком регионе страны (б. СССР) Димо проводил почвенные и почвенно-мелиоративные исследования в составе комплексных экспедиций 1908-1916 гг.
20. В какой стране, организованный Димо Почвенный институт, носит его имя?
21. В чем заключается организаторская, научная и педагогическая деятельность Г.В. Добровольского?
22. Чему посвящены основные труды Г.В. Добровольского?
23. Особенности деятельности Г.В. Добровольского на посту Президента Всесоюзного, Российского Докучаевского общества почвоведов в 90-е годы ХХ века?
13.2. Развитие картографии почв
13.2.1. Вклад Л.И. Прасолова в развитие почвоведения
Общепризнанным лидером отечественной школы генезиса, географии и картографии почв являлся Леонид Иванович Прасолов (1875-1954). Он родился в Красноярском крае 13 апреля 1875 г. Окончил С.- Петербургский университет в 1898 г. В 1898-1907 гг. руководил земскими земельно-оценочными работами в Самарской и Ставропольской губерниях. В 1908-1915 гг. участвовал в почвенно-ботанических экспедициях Переселенческого управления в Забайкалье, Сибири, Средней Азии. В 1915-1918 гг. руководил Донской экспедицией Докучаевского почвенного комитета. В 1918-1926 гг. работал в Почвенном отделе при КЕПС (Комиссия по изучению естественных производительных сил). С 1927г. по 1953 г. был заведующим отделом географии и картографии почв (1927-1937 гг.) в Почвенном институте им. Докучаева, а в 1937-1949 гг. – директор Почвенного института. В течение длительного времени Прасолов был главным редактором журнала «Почвоведение» и считался общепризнанным главой советского почвоведения.
Член-корреспондент АН СССР с 1931 г, академик - с 1953 г. Награжден Сталинской премией (1942), тремя орденами Ленина, орденом Трудового Красного Знамени, Золотой медалью им. В.В. Докучаева (1947 г.).
Л.И. Прасоловым и под его руководством составлено большое количество крупно- и среднемасштабных почвенных карт различных областей и районов СССР, а также составлены мелкомасштабные обзорные почвенные карты Европейской и Азиатской частей СССР. Под его руководством в 1936 г. была начата работа по составлению Государственной почвенной карты СССР в масштабе 1:1 млн. В 1937 г. составлена и опубликована почвенная карта мира в масштабе 1:50 млн.
На основании своих почвенно-картографических работ Прасолов произвел подсчет земельных фондов СССР и мира, включающий данные о площади почвенных типов и их земледельческом использовании. Это имело большое производственное значение для планирования мероприятий по сельскому хозяйству и рациональному использованию земельных ресурсов.
В статье «Генетические типы почв и почвенные области Европейской части СССР» им дано научное определение типа почвы. Он считал, что «…тип есть суммарное общее понятие о большом ряде конкретных почв, объединяемом некоторыми общими свойствами…все типы связаны между собой…переходными формами и стадиями. Там, где в этих переходах количественные показатели меняются до степени, меняющей существенно качество, устанавливается систематическая граница типа» /Почвы СССР, 1939. Т.I, с. 11/. Прасоловым установлен новый подтип чернозема, названный им «приазовским» или «предкавказским».
Л.И. Прасолова следует признать основоположником нового этапа в развитии генетического почвоведения, связанного с учением о почвенных провинциях. Л.И. Прасоловым опубликовано более 200 печатных работ, в том числе 7 книг, и свыше 50 почвенных карт
Под редакцией Л.И. Прасолова и при его непосредственном участии в 1939 г. опубликован трехтомник «Почвы СССР», содержащий полное описание почвенных провинций и крупных районов Европейской части страны. В составлении и написании отдельных очерков и статей приняли участие 16 авторов, в том числе, академики Л.И. Прасолов, И.П. Герасимов, пофессора И.В. Тюрин, А.А. Роде, В.А. Ковда, Н.Н. Розов, С.А. Захаров, Е.Н. Иванова и др. Первый том (403 с.) посвящен условиям почвообразования и характеристике главнейших типов почв, второй (288 с.) – характеристике почв лесных областей и третий (375 с.) - характеристике почв лесостепных и степных областей.
13.2.2. Вклад И.П. Герасимова в развитие почвоведения
Крупный вклад в картографию, географию, генезис и классификацию почв, палеопочвоведение и эволюцию почвообразования внес академик Иннокентий Петрович Герасимов (1905-1985). Родился в г. Костроме, окончил географический факультет ЛГУ.
Вопросам классификации и картографии почв посвящено значительное количество публикаций И.П. Герасимова. Большинство обзорных почвенно-картографических работ в нашей стране в 40-80-е годы ХХ в. связано с именем Герасимова. Ему также принадлежат обобщения в области мировой картографии и географии почв, послужившие основой учения о почвенно-биоклиматических поясах Земли. Под редакцией и под руководством Герасимова создавались многие обобщающие почвенно-картографические произведения - почвенные карты Европейской части страны и в целом СССР, почвенные карты мира и всех материков Земли, которые опубликованы в физико-географическом атласе мира в 1964 г.
Важным этапом в развитии основных принципиальных положений географии почв явилось его учение о почвенно-климатических фациях. По мере накопления новых материалов о почвенном покрове возникало все больше вопросов, которые уже нельзя было объяснить географическими закономерностями, выявленными В.В. Докучаевым. А провинциальность и фациальность Герасимова явилась не только дополнением, но и дальнейшим развитием географии почв. Выделенные им на территории СССР 9 почвенно-климатических фаций дали ключ к пониманию распространения почв на равнинах и в горах. Герасимовым было установлено, что вертикальная зональность почв неодинакова для всех горных систем, как считал Докучаев на примере Кавказа. Она зависит прежде всего от той горизонтальной зоны, в которой залегает горная система. Поэтому количество вертикальных зон будет различно и, чем южнее в северном полушарии расположена горная система, тем больше будет вертикальных зон. Герасимов предложил выделять не вертикальные почвенные зоны, а установить структуру вертикальной поясности не только для различных горных систем, но даже для склонов различных экспозиций в пределах одной горной системы.
В вопросах генезиса почв И.П. Герасимов проявлял особый интерес к изучению тропического и субтропического почвообразования.
И.П. Герасимов, наряду с К.Д. Глинкой и В.А. Ковдой, являлся одним из основоположников палеопочвоведения, или палеопедологии. Им созданы основы генетической интерпретации данных по радиоуглеродному возрасту гумуса для решения географо-генетических вопросов при исследовании современных, погребенных почв и осадков почвенного происхождения (педолитов).
И.П. Герасимов длительное время (1951-1985) возглавлял Институт географии АН СССР, организовал и долгое время возглавлял кафедру географии почв на географическом факультете МГУ. Им опубликовано более 200 работ, из них несколько десятков монографий. Совместно с К.К. Марковым издана первая в СССР сводка «Ледниковый период на территории СССР» (1939), а с М.А. Глазовской написан курс «Основы почвоведения и географии почв» (1960) и т.д.
Член-корр. АН СССР с 1946 г., академик АН СССР с 1953 г., лауреат Государственной премии СССР (1973). Президент Всесоюзного общества почвоведов (1963-1971), вице-президент Международного общества почвоведов (1968), председатель Национального комитета советских географов, вице-президент Международного географического союза (1960-1968).
13.2.3. Вклад В.А. Ковды в картографию почв
Значительный вклад в картографию почв внес В.А. Ковда. Он, также как и И.П. Герасимов и многие другие почвоведы, посетил с научными целями многие страны, опубликовал большое число статей по почвам отдельных районов земного шара. По его инициативе был принят проект создания «Мировой карты почв», на основе сотрудничества ученых и специалистов 65 стран. В 1975 г. В.А. Ковда и Е.В. Лобова с соавторами составили мировую почвенную карту в масштабе 1:10 млн. Легенда к ней построена по генетико-геохимическому принципу.
13.2.4. Почвенная Карта Мира
Разработка Почвенной Карты Мира ФАО/ЮНЕСКО в масштабе 1:5 млн. была предпринята по рекомендации Международного Общества Почвоведов (МОП) на его седьмом Конгрессе в Мэдисоне (США, 1960). Работа началась в 1961 г. / /.
Первый вариант Почвенной Карты Мира был представлен IX Конгрессу МОП в Аделаиде (Австралия) в 1968 г., который одобрил схему легенды, определения почвенных единиц и предложенную номенклатуру. Первые листы Карты, относящиеся к Южной Америке, были опубликованы уже в 1971 г., последние два листа из общего числа девятнадцати листов – 1981 г., т.е. эта работа была проведена за двадцатилетний период. В ее подготовке приняли участие более 300 почвоведов из разных частей мира.
Эта работа, явившаяся продуктом международного сотрудничества, заполнила пробел в знаниях о почвенных ресурсах мира. Широкое использование способствовало сравнению и корреляции почв, пониманию почвенных условий и их потенциальных возможностей, дало полезный инструмент для планирования сельскохозяйственного и экономического развития.
При составлении Почвенной Карты Мира были поставлены следующие задачи:
- дать первую оценку почвенных ресурсов мира;
- дать научные основания для перенесения опыта между районами с одинаковыми природными условиями;
- способствовать введению общеприемлемой почвенной классификации и номенклатуры;
- установить общие основания для более детальных исследований в развивающихся территориях;
- создать основополагающий документ для деятельности в области образования, науки и развития;
- усилить международные контакты в области почвоведения.
Глобальная инвентаризация почвенных ресурсов мира явилась особенно ценной в эпоху когда страны стали все более взаимосвязанными в получении продовольствия и других сельскохозяйственных продуктов. Появилось международное беспокойство по поводу проблем деградации земель, диспропорции между потенциалом производства и несущей способностью земли в отношении населения. Почвенная Карта Мира явилась основанием для определения политики развития и оптимизации землепользования в глобальном масштабе путем разработки Мировой Карты Опустынивания (FAO/UNESCO/WMO, 1977), методологии оценки почвенной деградации (FAO/UNEP/Unesco, 1979) и исследования потенциальной несущей способности земель в отношении населения в развивающемся мире (G. Higgins et al., 1982). Почвенная Карта Мира дала возможность выделить мировые зоны агро-экологической эквивалентности, определив пригодность разных районов для производства различной сельскохозяйственной продукции. Это исследование заложило научные основания для передачи опыта между районами со сходными природными условиями и для установления комплементарности (комлементарные структуры подходят друг к другу как ключ к замку) территорий с различными производственными потенциалами.
Контрольные вопросы
1. Почему картография почв считается «приводным ремнем» между теоретическим почвоведением и практикой использования почв в народном хозяйстве?
2. В чем заключалась преемственность между К.Д. Глинкой и Л.И. Прасоловым в почвоведении?
3. Какие почвенные карты были составлены Л.И. Прасоловым и под его руководством?
4. На основании чего Л.И. Прасолов произвел подсчет земельных ресурсов СССР и мира?
5. Какой новый подтип чернозема установлен Л.И. Прасоловым?
6. В какой работе Л.И. Прасолов сформулировал определение типа почв?
7. Основоположником какого этапа в развитии генетического почвоведения считают Л.И. Прасолова?
8. Какой трехтомник под редакцией Л.И. Прасолова опубликован в 1939 г. и чему он посвящен?
9. Охарактеризуйте научно-исследовательскую и организационную деятельность Л.И. Прасолова.
10. Как оценен вклад Л.И. Прасолова в почвоведение?
11. В какие направления почвоведения, кроме картографии почв, внес крупный вклад И.П. Герасимов?
12. Какие почвенно-картографические произведения Герасимова были опубликованы в 1964 г. в физико-географическом атласе мира?
13. В чем сущность учения Герасимова о почвенно-климатических фациях? Сколько почвенно-климатических фаций им выделено на территории СССР?
14. Что было установлено Герасимовым нового в учение о вертикальной зональности Докучаева?
15. Какой метод был применен Герасимовым для оценки возраста почв?
16. Охарактеризуйте научно-исследовательскую, педагогическую и организационную деятельность И.П. Герасимова.
17. Как оценен вклад И.П. Герасимова в науку?
18. Какой вклад В.А. Ковды в картографию почв?
19. Когда началась разработка Почвенной Карты Мира?
20. Сколько листов Почвенной Карты Мира было опубликовано и за какой период?
21. Какие задачи были поставлены при составлении Почвенной Карты Мира?
22. Какие возможности дала эта Карта мировому сообществу?
13.3. Развитие химии, физики и гидрологии почв
13.3.1. Значение работ К.К. Гедройца в развитие химии почв
Среди представителей этого направления в первую очередь следует выделить Константина Каэтановича Гедройца (1872-1932). Он приобрел мировую известность в области изучения почвенных коллоидов, поглотительной способности почв и химического анализа почв. Это было новое направление в почвоведении.
К. К. Гедройц родился 26 марта (ст. стиль) в г. Бендеры (Молдавия) в семье военного врача. Среднее образование получил в Киевском кадетском корпусе, после окончания которого был переведен в Петербургское высшее Михайловское артиллерийское училище. Но по болезни сердца оставил его и в 1894 г. поступил в Петербургский лесной институт, который окончил в 1898 г. Здесь он учился у П. С. Коссовича, который пробудил в нем интерес к химическому анализу почв. Для повышения своих знаний в области генетического почвоведения, геологии, физики и других дисциплин К.К. Гедройц одновременно поступает вольнослушателем в 1897 г. на естественное отделение физико-математи-ческого факультета Петербургского университета и оканчивает его экстерном в 1903 г.
В 1899 г. П. С. Коссович приглашает его на должность младшего лаборанта в почвенно-химическую лабораторию кафедры почвоведения Петербургского лесного института. С этого времени начинается плодотворная научно-исследовательская работа по различным разделам почвоведения. Под руководством Коссовича он занимается изучением фосфатного питания растений, почвенных растворов. Последнее привело его к весьма важному выводу о влиянии на состав почвенного раствора катионов, рыхло связанных с коллоидальной частью почвы. Это обстоятельство побудило его к изучению почвенных коллоидов и поглотительной способности почв.
С конца 1917 г. (после смерти Коссовича в 1915 г. и двух лет работы С. А. Захарова) и по 1928 г. К.К. Гедройц являлся профессором и заведующим кафедрой почвоведения Петербургского Лесного института. Одновременно он являлся руководителем агрохимического отдела Носовской сельскохозяйственной опытной станции на Украине (Черниговская обл.). В 1927 г. он избирается чл.-корр. АН СССР, а в 1929 г. – академиком. С 1928 по 1930 гг. являлся директором Почвенного института АН СССР. В 1929 г. избирается президентом МОП. В 1930 г. являясь президентом Второго международного конгресса почвоведов, руководит этим форумом почвоведов, проходившем в Москве и Ленинграде.
В 1930 г. по состоянию здоровья он уходит с поста директора Почвенного института и до конца жизни (5 октября 1932 г.) работает на Долгопрудном опытном поле под Москвой. Умер он в возрасте 60 лет от разрыва аорты.
Всю силу своего таланта К. К. Гедройц посвятил изучению поглотительной способности почв, химическому анализу почв и разработке на этой основе совершенно новых принципов мелиорации почв с отрицательными агрономическими свойствами: известкование и фосфоритование кислых почв, гипсование солонцов.
Труды К. К. Гедройца:
1) Учение о поглотительной способности почв (1922);
2) Почвенный поглощающий комплекс и почвенные поглощенные катионы как основа генетической классификации почв (1925);
3) Химический анализ почв (1923);
4) Солонцы и их происхождение (1928) и другие собраны в трехтомник избранных сочинений (М.: Сельхозгиз, 1955).
Эти работы были важным этапом в развитии почвоведения и агрохимии и явились основой современных взглядов на физико-химическую сущность процессов почвообразования и химических приемов мелиорации почв. Эти работы в 1924-1931 г. г. переводились на немецкий и английский языки и К. К. Гедройц «получает широкую известность и становится одним из наиболее популярных деятелей науки о почве» (Ремезов, 1952).
13.3.2. Вклад И.В. Тюрина в развитие химии почв
Крупный вклад в изучение химии почв и, главным образом, в химию гумуса внес Иван Владимирович Тюрин (1892-1962).
И.В. Тюрин родился в Мензелинском уезде Уфимской губернии. Среднее образование получил в Самарском сельскохозяйственном училище, по окончании которого поступил в Петровскую (Тимирязевскую) сельскохозяйственную академию, которую окончил в 1919 г.
Первый период (1919-1930 гг.) его самостоятельной научной и педагогической деятельности протекал в Казани, где работал ассистентом кафедры почвоведения лесного факультета Казанского университета (1919-1922), доцентом каф. почвоведения Казанского СХИ и физико-математического факультета Казанского госуниверситета. В 1928 г. И.В. Тюрин был избран профессором вновь утвержденной кафедры почвоведения в Казанском университете. В этот период он проводит исследовательскую работу в области химии почв и почвенно-географического исследования территории Татарии, Чувашии и прилегающих областей Приуралья.
В 1930 г. И.В. Тюрин приглашается на работу в Ленинград в Почвенный институт им. В.В. Докучаева АН СССР на должность старшего почвоведа и одновременно в Ленинградскую лесотехническую академию профессором, заведующим кафедрой почвоведения. В годы войны (1941-1943 гг.) он заведовал кафедрой почвоведения и геологии в Сибирском лесотехническом институте (г. Красноярск), в 1943 г. являлся зав. отделом лесного почвоведения Всесоюзного института лесного хозяйства (Москва) и одновременно – зав. лабораторией биохимии почв в Почвенном институте им. В.В. Докучаева (Москва).
В 1944 г. Тюрин возвращается в Ленинград и работает профессором Лесотехнической академии и одновременно зав. кафедрой экспериментального
почвоведения в ЛГУ.
В 1946 г. И.В. Тюрина избирают чл.-корр. АН СССР, в 1953 г.- академиком АН СССР. С 1949 г. и до кончины работал директором Почвенного института им. В.В. Докучаева, президентом Всесоюзного общества почвоведов. С 1953 по 1962 гг. являлся главным редактором журнала «Почвоведение».
В свой казанский период работы И.В. Тюриным была опубликована статья «К вопросу о генезисе и классификации лесостепных и степных почв» (1930). В период опубликования этой работы большинство почвоведов придерживалось взглядов акад. С.И. Коржинского о происхождении серых лесных почв путем деградации черноземов под влиянием леса. И.В. Тюрин в своей работе развил положение «о возможности процессов реградации оподзоленных лесных почв под влиянием дернового процесса, вызываемого травянистой луговой и лугово-степной растительностью, сменившей истребленные леса» /Кононова и др., 1965/. Эти выводы в более обобщенном и завершенном виде были затем изложены в работе «Почвы лесостепи» (1939).
После переезда в Ленинград, главное направление своих исследования Тюрин переносит на изучение органического вещества почвы. И.В. Тюрин по праву считается основоположником современного этапа в изучении органическлгл вещества почвы. Он рассматривает почвенный гумус как группу высокомолекулярных веществ специфической природы, которые образовались в результате сложных биохимических превращений органических остатков. По его мнению, гумус на 85-90% состоит из гуминовых веществ, не встречающихся среди других органических веществ в природе. Он впервые раскрыл качественные особенности почвенного гумуса. «Согласно его учению, главными компонентами гумуса, отражающими зонально-генетические условия и особенности гумификации, являются специфические гумусовые вещества: гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумин. Эта концепция оказалась весьма плодотворной и позволила выявить закономерности изменения состава гумуса по типам почв… метод Тюрина позволил установить общую закономерность изменения соотношения количества гуминовых кислот и фульвокислот (Сгк : Сфк) как функции факторов почвообразования. Это позволило использовать величину Сгк : Сфк как диагностический и классификационный признак почв» (Орлов, 1985). Им разработаны методы определения органических соединений углерода и азота в почвах; определение содержания гумуса по Тюрину является в настоящее время основным методом его изучения.
Исследование гумуса почв Тюрин тесно связывает с практическими задачами земледелия. Им сформулированы важнейшие принципы использования азотного фонда почвы, поставлена задача создания бездефицитного азотного баланса пахотных почв.
Обобщением его работ в области химии почв явилась монография «Органическое вещество почвы и его роль в плодородии», вышедшая в 1937 г. и переизданная в 1965 г. Привлекают большое внимание его публикации: «Почвы лесостепи» (1939), «К вопросу о природе фульвокислот почвенного гумуса» (1940), «Географические закономерности гумусообразования» (1949), «Курс почвоведения. Для лесных втузов» (1933) и др.
Представляют большой исторический интерес его публикации, посвященные А.А. Ярилову (1948), П.А. Костычеву (1948, 1951), В.Р. Вильямсу (1949), С.П. Кравкову (1951), К.К. Гедройцу (1957), А.Н. Соколовскому (1959), Д.Г. Виленскому (1960).
Следует еще отметить, что И.В. Тюрин был участником первого (1927), второго (1930), шестого (1956) и седьмого (1960) Международных конгрессов почвоведения, являясь на последних двух главой советских делегаций.
13.3.3. Значение исследований М.М. Кононовой в изучении органического вещества почв
Широкую, в том числе и мировую известность, в изучении органического вещества почв, имеют исследования Марии Михайловны Кононовой (1899-1984).
Основные итоги работ М.М. Кононовой были изложены в монографиях «Проблема почвенного гумуса и современные задачи его изучения» (1951) и «Органическое вещество почвы. Его природа, свойства и методы изучения» (1963). В последней, гармонично сочетаются биохимические и физико-химические подходы к характеристике гумуса почвы. В 7 главах монографии автором охарактеризованы основные исторические этапы развития учения о почвенном гумусе, создана стройная схема процесса гумификации, основанная на представлениях о реакции конденсации хинонов и аминокислот. Описывается роль органических веществ в образовании почвы и создании ее плодородия, природных условий процесса гумусообразования. Приводятся запасы гумуса и азота, состав гумуса в различных типах почв СССР. Уделено много внимания сравнительной оценке различных методов изучения состава и свойств гуминовых веществ, предложены свои методики их анализа. Подчеркнуто значение гумуса для ее плодородия, намечены пути его сохранения и накопления в почвах.
13.3.4. РАЗВИТИЕ ХИМИИ ПОЧВ ЗА РУБЕЖОМ
Разносторонние и глубокие исследования по химии почв в первой половине ХХ в проводятся за рубежом, где сформировалась целая плеяда крупных ученых, оставивших свой след в науке: шведский ученый С.Э.Маттсон, немецкий – Г. Каппен, швейцарский – Г. Вигнер, венгерский А. Зигмонд, американский – З. Ваксман и др.
13.3.4.1. Вклад С.Э. Маттсона в теорию коллоидной химии почв
Большой вклад в теорию коллоидной химии почв и ионного обмена внес шведский ученый Санте Эмиль Маттсон (1886-1945).
Маттсон родился в Швеции, окончил университет в Калифорнии (США), докторскую степень получил в Германии, а затем работал профессором почвоведения Высшей сельскохозяйственной школы в Упсале, где в свое время работали К. Линней и И. Валлериус.
Серия работ Маттсона, объединенных под общим заголовком «Законы коллоидного поведения почв» (1927-1935) дважды публиковались в нашей стране в 1935 и 1938 гг. под редакцией Н.П. Ремезова, который высоко оценил эти исследования, которые «несомненно делают эпоху в почвенной химии, поднимая учение о почвенных коллоидах на новую, высшую ступень развития».
В основе работ Маттсона лежит взгляд на почвенный коллоидный как на амфотерный электролит (амфолитоид). Этот комплекс является одновременно как кислой, так и основной «коллоидной солью», т.е. амфотерен и способен обменивать катионы при высоких значениях рН и анионы – при низких значениях рН. Этот амфолитоидный комплекс может находиться в почвах в 7 различных формах: одна отвечает изоэлектрической точке (изоэлектрический гель-комплекс), и по 3 формы соответственно в кислом или щелочном плече (эти последние формы – гель-комплексы, золь-комплексы и единичные катионы и анионы). На основе этой схемы, оказавшейся весьма перспективной, рассматривались многие явления, связанные с поведением в почве отдельных катионов и анионов, а также «деградацией» (оподзоливание) и «реградацией» (известкование) поглощающего комплекса. Исследования Маттсона имели большое значение для понимания вопросов генезиса почв, особенно подзолистых и латеритных, а также применения удобрений и противокислотных мелиораций.
13.3.4.2. Вклад Г. Вигнера в химию почв
Швейцарский почвовед-химик Георг Вигнер (1883-1935) в 1912 г. публикует первую статью по ионному обмену в почвах и с этого времени почти полностью занимается только свойствами коллоидных систем почвы и закономерностями обмена катионов. Для объяснения ионного обмена он представил коллоидную мицеллу в виде шара с двумя ионными оболочками, содержащими ионы противоположного заряда (двойной электрический слой).
В 1926 г. Вигнер издал книгу «Почва и почвообразование», в которой рассмотрел закономерности поведения почвенных коллоидов, явления физико-химического поглощения катионов и анионов. Однако процесс почвообразования им представляется как комбинация различных видов выветривания, при этом многосторонне оценивается роль климата. Химии гумуса отведено много места, но роли биологических факторов в процессе почвообразования уделено мало внимания. Вигнер также не уделил внимания другим видам поглотительной способности, кроме физико-химической.
Вигнер интересовался практической стороной своих исследований, а именно химизма влияния почв на цемент и бетон, в связи с разрушением технических конструкций из них, соприкасающихся с почвой в условиях влажного климата. Он выяснил, что эти разрущения обусловлены наличием в почвах ионов Н+, Мg2+ и SО4 2- . Так, разрушение цементных дренажных труб происходит при кислой реакции среды (рН ниже 6,0), высокой обменной кислотности и при содержании в почве более 0,2% SО3 и более 2% МgО. Тем самым были заложены важные разделы прикладного почвоведения, изучающего химическую агрессивность почв /Орлов, 1985/.
Некоторые ученые ставили авторитет Г. Вигнера в отношении изучения почвенных коллоидов даже выше, чем Гедройца. Однако сам Вигнер утверждал, что труды Гедройца оказали на него огромное влияние. Он писал, что «научное творчество Гедройца несомненно гениальное и полное инициативы».
13.3.4.3. Исследования Г. Каппена по химии почв
Крупное обобщение по вопросу кислотности почв, связи ее с поглотительной способностью, способов устранения и методов определения провел проф. Боннского университета Г. Каппен (), книга которого «Почвенная кислотность» в 1934 г. была издана на русском языке.
В книге давалось современное понятие и сущность почвенной кислотности, ее значение для химических и физических свойств почв, физиологии растений и микроорганизмов. Каппен установил, что «физиологически кислые» удобрения, например калийная соль, значительно усиливают кислотность почв. Для борьбы с кислотностью почв незаменима роль известкования, в то же время отмечался большой вред избыточного известкования почв.
Каппеном было показано, что разные культурные растения неодинаково относятся к кислотности почв, их известкованию, но в целом «из всех вредных явлений сельского и народного хозяйства кислотность почв заслуживает наиболее серьезного внимания». И, действительно, для сельского хозяйства многих стран Европы и нашей страны вопрос о кислотности почв до сих пор является важнейшим /цит. по Крупеникову, 1981/
13.3.4.4. Значение исследований почвенного гумуса С.А. Ваксманом
В начале 20-х годов в США начал свои капитальные исследования почвенного гумуса выходец из России (Работал в Прилуках Черниговской губ.; в 1910 г. переехал в США) Сельман Абрахам Ваксман (1888-1973). Он работал в Роджерском университете профессором почвенной микробиологии.
Его первые публикации изучения гумуса почв относятся к 1924 г., а в 1936 г. он издает капитальную монографию «Гумус. Происхождение, химический состав и значение его в природе». Уже через год эта книга под редакцией И.Н. Антипова-Каратаева издается на русском языке. В ней Ваксман удачно совместил свои личные экспериментальные данные с большой литературой, обобщенной начиная с Кюльбеля. Он часто цитирует работы Докучаева, Сибирцева, Костычева, Коссовича, Шмука, Вильямса, Тюрина и еще 27 русских авторов. Русское издание своей книги он посвятил памяти «трех великих ученых»: Глинки, Омелянского и Гедройца.
Ваксман рассматривал гумус почвы как сложную динамическую систему химических превращений (при участии микроорганизмов) отдельных групп органических веществ: целлюлозы, лигнина, протеинов и специфических соединений гумуса почвы. В первой части книги речь идет об истории взглядов на почвенный гумус, во второй – о его происхождении и природе, в третьей – о процессах разложения гумуса и его роли в жизни растений, микроорганизмов и животных.
Наиболее подробно с химической и биологической точек зрения рассмотрен гумус лесных почв и почв верещатников, уделено также внимание гумусу черноземов, луговых почв, латеритов, солонцов, солончаков. Описаны и критически оценены методы изучения гумуса. Ваксман приходит к выводу, что гумус «оказывает самое разнообразное влияние на почву», на ее структуру, влагоемкость, тепловые свойства, кислотность. Он пишет: «Значение гумуса в экономике страны не получило должной оценки… гумус, по всей вероятности, является наиболее важным источником богатства человека на нашей планете. Природа создала на Земле в форме гумуса богатый источник легко доступной энергии, связала большую часть необходимого для жизненных процессов углерода и большую часть азота, также столь необходимого для развития растений» (1937). Оценивая положительно исследования Ваксмана в области биохимии процесса гумусообразования, И.В. Тюрин (1965) критически рассмотрел представления Ваксмана о гумусе как о смеси продуктов распада органических остатков и о лигно-протеиновом комплексе как о ядре гумуса и указал на необоснованность отрицания им существования специфических для почвы гумусовых веществ как природных соединений.
Контрольные вопросы
1. В какой области почвоведения К.К. Гедройц приобрел мировую известность?
2. Где проходила научная, педагогическая и организаторская деятельность К.К. Гедройца?
3. В силу каких обстоятельств К.К. Гедройц стал президентом II Международного конгресса почвоведов?
4. Какие новые принципы мелиорации почв с отрицательными свойствами разработал К.К. Гедройц?
5. Приведите наиболее крупные научные работы К.К. Гедройца?
6. Как был оценен его вклад в почвоведение?
7. Какое направление в химии почв развивал И.В. Тюрин?
8. Какой метод для анализа почв был предложен Тюриным, используемый повсеместно и теперь?
9. Назовите труд И.В. Тюрина, явившийся обобщением его работ в области химии почв?
10. В чем заключалась научная, педагогическая и организационная деятельность И.В. Тюрина и где она проходила?
11. Назовите монографию М.М. Кононовой и какой проблеме она посвящена?
12. Как Н.П. Ремезов оценил вклад шведского ученого С.Э. Маттсона в химию почв?
13. В чем сущность концепции Маттсона на почвенный коллоидный комплекс?
14. Какой проблеме почвоведения были посвящены исследования немецкого ученого Г. Каппена? Приведите название его книги по этой проблеме?
15. Каким вопросам почвоведения посвящены исследования швейцарского ученого Г. Вигнера?
16. Назовите монографию американского ученого З.А. Ваксмана, посвященную гумусу почв?
17. Как Ваксман рассматривал гумус почвы в плане его образования?
18. Приведите высказывание Ваксмана о значении гумуса в экономике государств.
13.4. Развитие физики и гидрологии почв в нашей стране
13.4.1. Вклад Г.Н. Высоцкого в почвоведение
Оригинальный вклад в физику, гидрологию почв внес ближайший ученик и сотрудник В.В. Докучаева по «Особой экспедиции» Георгий Николаевич Высоцкий (1865-1940). Круг его интересов был необыкновенно обширен. «С увлечением я зарылся в многоглавую книгу природы… Климат, лесной микроклимат, почвы, оборот влаги, оборот солей, природная степная растительность, культивируемые древесные и кустарниковые породы, их сочетания, ход роста, повреждения, усыхания, явления одичания, борьба леса со степью, влияние леса на степь (его «пертиненция») и даже открытие нового вида дождевых червей» - так сам Высоцкий в своей автобиографии характеризует свою научную деятельность (Высоцкий, 1962. Т. I. С. 12)
Ученые, представители лесоводства, почвоведения, геоботаники, метеорологии, климатологии, физической географии и ряда других естественных наук считают Высоцкого классиком своей отрасли – настолько многогранна была его научная деятельность. Докучаев называл Высоцкого «замечательным исследователем», а Вильямс числил его в списке «богатырей степной науки».
Г.Н. Высоцкий родился 7 февраля 1865 г. (ст. стиль) в с. Никитовка Глуховского уезда Черниговской губернии, в семье обедневшего дворянина. Учился в Глуховской, затем Московской гимназиях, далее в Московском реальном училище, которое окончил в 1886 г.. В этом же году поступил в Петровскую сельскохозяйственную академию. Окончил ее в 1890 г. и сразу уехал в Бердянское (ныне Мариупольское) степное лесничество на практику. По окончании ее, он в 1892 г. приезжает в Петербург и приглашается Докучаевым в «Особую экспедицию». По собственному выбору он был назначен заведующим Велико-Анадольским участком экспедиции, где проработал 12 лет до 1904 г. В 1904-1913 гг. Высоцкий – сотрудник комиссии по лесному опытному делу в Лесном департаменте в С.-Петербурге, где работал вместе с Г.Ф. Морозовым, создателем учения о лесе. В дальнейшем Высоцкий работал в Киевском и Крымском университетах (1913-1923 гг.), Минском и Харьковском СХИ (1924-1930), в 1930-1940 гг. был зам. директора по науке и консультантом Украинского института лесного хозяйства и агролесомелиорации, который носит его имя.
Научные труды Г.Н. Высоцкого в количестве 233 посвящены вопросам ботаники, почвоведения, метеорологии, гидрологии, физической географии, лесоводства и агрономии приведены в I томе «Избранных сочинений» (1962, с 33-44). Г.Н. Высоцкий получил высокое признание благодаря глубине своих научных знаний и идей. В 1917 г. он стал профессором, в 1934 г.- академиком ВАСХНИЛ, в 1939 – академиком АН УССР.
Еще на рубеже веков Высоцкий пришел к выводу, что в почве важнейшим является биологический режим, который в свою очередь зависит от водного режима: «Вода в почве и грунте вместе с содержащимися в ней растворами есть настоящая кровь живого организма. Без воды почвы нет. Поэтому в почвообразовании режиму воды следует отводить первое место» (Высоцкий, 1962. Т. 2, с.314). Высоцкий вслед за Измаильским исследовал водный режим черноземов и установил, что в них на некоторой глубине находится «мертвый» или импермацидный, горизонт. Водный режим почв и его типы (промывной, непромывной, выпотной) он ставил в зависимость от климата и рельефа и выдвигал вопрос об «оро-климатических основах» классификации почв. Он изучил морфологию черноземов в очень глубоких разрезах, выяснил особенности их карбонатного профиля (карбонатные максимумы), роль гипса, значение корневых систем, кротовин и дождевых червей, выявил причины трудностей лесоразведения на черноземах, особенно южных и предложил полосный способ лесоразведения и древесно-кустарниковый тип посадок. Высоцкий предложил проводить оценку увлажненности (водообеспеченности) территории как величинуотношения количества годовых осадков к испаряемости.
Высоцким введены различные термины в научный обиход: плакор, иллювий, псевдофибры, денудация, десукция, микрорельеф, глей, пертиненция (исследование пространственного влияния растений на поля и луга) и др.
13.4.2. Вклад А.Ф. Лебедева в изучение водных свойств почв
Классическими работами по физике почв в части изучения водных свойств и режимов почв являются исследования Александра Федоровича Лебедева (1882-1936). Он родился в г. Красный ныне Смоленской области. Окончил Ново-Александрийский институт сельского хозяйства и лесоводства в 1907 г. До 1930 г. Лебедев профессор кафедры агрохимии Донского университета в Ростове. С 1930 по 1936 гг. – заведующий отделом физики почв Института агропочвоведения ВАСХНИЛ и одновременно руководитель сектора физики почв Почвенного института им. В.В. Докучаква АН СССР.
А.Ф. Лебедев теоретически и экспериментально обосновал классификацию форм почвенной воды, выделив следующие ее формы: 1) гигроскопическая; 2) максимальная гигроскопическая; 3) пленочная; 4) гравитационная, в том числе капиллярная, подвешенная, свободная, твердая, кристаллизационная, химически связанная – они различались по степени подвижности и тесноте связи с почвой. До настоящего времени это основная классификация, так как все последующие ничего нового в нее не вносят, а являются лишь дополнением и детализацией классификации Лебедева.
А.Ф. Лебедев выдвинул новую теорию образования грунтовых вод путем: 1) перегонки воды в виде пара из одних слоев земной коры в другие и 2) фильтрации жидкой воды. Эта теория позволяла объяснить ряд вопросов гидрологии и гидрогеологии, в том числе существование в степных районах грунтовых вод, несмотря на присутствие в грунтах «мертвого» горизонта, установленного Г.Н. Высоцким. Лебедев уделил большое внимание фильтрационным экранам и установил факт дополнительного накопления влаги над ними; он изучал также явления тиксотропии (способность дисперсных систем восстанавливать исходную структуру, разрушенную механическим воздействием)
Лебедев исследовал физические свойства основных типов почв СССР, а также изучал почвенно-агрономические вопросы, связанные с обработкой почв. Он отмечал важное значение параметра объемного веса почвы как для оценки порозности, так и для балансовых расчетов при определении миграции соединений в почвах /Иванов, 2003/. Его классический труд «Почвенные и грунтовые воды» (1936) выдержал 4 издания (1919, 1930, 1931 и 1936 гг.).
13.4.3. Вклад А.Г. Дояренко в агрофизику почв
Крупные исследования по физике почв в связи с их обработкой провел известный агроном Алексей Григорьевич Дояренко (1871-1958). Он и его сотрудники в динамическом разрезе комплексно изучили физические свойства и режимы почв – водный, воздушный, тепловой, структурное состояние. При этом для полевых и лабораторных исследований были сконструированы специиальные приборы, например, прибор для определения испаряющей способности почвы, для определения водопроницаемости почвы и др.. В 1924 г. применил метод изучения дифференциальной порозности, подразделяя поры в отношении передвижения воды на активные, внутри которых возможно передвижение свободной воды под действием менисковых сил и силы тяжести и неактивные (заполняются связанной водой, удерживаемой молекулярными силами). Разработал систему методов от отбора проб почв с ненарушенным сложением и анализа явлений и компонентов до получения конкретных результатов об их динамике.
А.Г. Дояренко долгое время работал в Саратове в научно-исследовательском институте сельского хозяйства Юго-Востока. В 30-е годы был репрессирован, однако впоследствии реабилитирован. Похоронен в Саратове, рядом с Н.И. Вавиловым и Н.Г. Чернышевским.
13.4.4. Вклад Н.А. Качинского в физику и мелиорацию почв
Яркий след в исследованиях по физике почв оставил Никодим Антонович Качинский (1894-1976). Он по праву считается корифеем физики почв не только в нашей стране, но и далеко за ее пределами. Более 50 лет физика и мелиорация почв в нашей стране развивалась при активном участии и под руководством Н.А. Качинского. Круг его научных интересов необычайно широк. Он организатор и вдохновитель новых научных направлений в физике и мелиорации почв, а именно: 1) электромелиорации почв; 2) искусственного оструктуривания пахотного слоя почвы полимерами в целях охраны почв от эрозии; 3) теории и методов изучения тепловых и воздушных свойств почв.
Большое внимание Качинский уделял разработке теории структурообразования и роли агрономически ценной структуры в плодородии почв. Предложенные им методы механического и микроагрегатного анализов почв. Классификация механических элементов и классификация почв по механическому составу широко используются в почвенных исследованиях, не только в нашей стране, но и за рубежом. Он разработал и внедрил в практику почвенных и почвенно мелиоративных исследований полевое изучение в динамике физических, водно-физических и мелиоративных свойств почв.
Н.А. Качинским опубликовано более 250 научных работ, из них 20 монографий и два учебника по физике почв. В 1943 г. он организовал первую в СССР кафедру физики и мелиорации почв, которую возглавлял до последнего дня жизни
13.4.5. Развитие физики почв за рубежом после Вольни
Обособление физики почв как самостоятельной дисциплины произошло еще под влиянием М.Э. Вольни. После него не наступило охлаждения к этим вопросам, но направление их изменилось. Помимо продолжающегося интереса к гранулометрическому составу, структуре почвы, изучались и другие физические свойства.
Шведский ученый А. Аттерберг обнаружил определенную связь между глинистостью и коллоидностью почв и их физическими свойствами. Он установил для почв ряд «констант» («границы» текучести, липкости) их увлажнения, при которых выявляются механические характеристики почв. В своей работе «Механические анализы почв и классификация минеральных почв Швеции» (1912) он детально изучил водные и другие свойства механических элементов. Оценивая капиллярные свойства механических элементов, он пришел к выводу, что «капиллярность» фракций возрастает по мере уменьшения диаметра зерен при движении от песка к коллоидам, но быстрота передвижения воды по капиллярам в том же направлении резко замедляется.
По решению Второй Международной агрогеологической конференции, состоявшейся в 1910 г. в Стокгольме, А. Аттерберг был избран председателем по методике механического анализа почв – одной из трех постоянных комиссий.
В Чехословакии исследования по физике почв проводились И. Копецки. Известна его работа «Физические свойства почв, опубликованная в Международном сборнике по почвоведению в 1914 г. Он сконструировал бур в 1914 г. по отбору образцов почв с ненарушенным строением для изучения структуры почв, а также для определения водопроницаемости почв. Им изучалась водоудерживающая способность и влагоемкость почв. Его терминология (например, понятие о наибольшей, относительной и наименьшей влагоемкости) была воспринята другими исследователями.
Помимо этих ученых, среди зарубежных работ известны монографические обобщения Е.А. Митчерлиха, Г.Д. Буйякоса, П. Фагелера, Б.А. Кина, Л.А Ричардса и др. /Качинский, 1970/.
Контрольные вопросы
1.Почему представители многих наук (почвоведы, географы, лесоводы, геоботаники, климатологи и др.) считают Г.Н. Высоцкого классиком в своей области знаний?
2. Приведите афоризм Г.Н. Высоцкого о роли воды в почве.
3. Назовите типы водного режима почв, установленные Г.Н. Высоцким.
4. Как Г.Н. Высоцкий предложил оценивать увлажнение территории?
5. Какие термины были введены в научный обиход Г.Н. Высоцким?
6. Где проходила научно-исследовательская, педагогическая и производственная деятельность Г.Н. Высоцкого?
7. Как был оценен вклад Г.Н. Высоцкого в науку?
8. Где проходила научно-исследовательская и педагогическая деятельность А.Ф. Лебедева?
9. Какие формы почвенной влаги были теоретически и экспериментально обосованы А.Ф. Лебедевым?
10. В чем сущность его теории образования грунтовых вод?
11. Приведите название классического труда А.Ф. Лебедева.
12. Какой вклад в физику почв внес А.Г. Дояренко?
13. Какие свойства почв изучал А.Г. Дояренко?
14. Организатором каких новых научных направлений в физике и мелиорации почв являлся Н.А. Качинский?
15. В чем сущность предложенных им методов механического и микроагрегатного анализов почв?
16. Приведите классификацию поч Н.А. Качинского для степного типа почвообразования.
17. Каким вопросам физики почв посвящены исследования шведского ученого А. Аттерберга?
18. Какую закономерность установил Аттерберг между размером почвенных частиц и скоростью передвижения воды?
19. Для каких целей был сконструирован почвенный бур чешским ученым И. Копецки?
13.5. Развитие биологического, направления в почвоведении
13.5.1. В.Р. Вильямс и его роль в отечественном почвоведении
Биологическое направление в почвоведении связано с именем академика Василия Робертовича Вильямса (1863-1939). Он начал работать в почвоведении как раз в те годы, когда Докучаев, Сибирцев, Костычев закончили свой жизненный путь. Ему суждено было сделать в развитии почвоведения следующий шаг.
В учении о почве, которое развивал Вильямс, органично слились идеи генетического почвоведения Докучаева и агрономического почвоведения Костычева. В результате им было создано биологическое направление в почвоведении. Он показал ведущую роль растительных формаций как природных сообществ высших зеленых растений и микроорганизмов в формировании генетического профиля почв и их плодородия.
В.Р. Вильямс 1) выдвинул гипотезу единого почвообразовательного процесса;
2) подчеркнул значение абсолютного и относительного возраста почв;
3) ввел в почвоведение понятие о большом геологическом и малом биологическом круговороте веществ;
4) разработал теорию дернового процесса;
5) рассмотрел вопросы поемного почвообразования;
6) показал роль человека в почвообразовательном процессе.
Как теоретик Вильямс работал в двух основных направлениях. В области почвоведения он разрабатывал теорию единого почвообразовательного процесса, в области агрономии – травопольную систему земледелия. Эти теории и в те времена и позже неоднозначно оценивались наукой и производством. Дело в том, что сам Вильямс и его ученики с определенным догматизмом и агрессивностью отстаивали теорию единого почвообразовательного процесса и отрицали почти все идеи и положения представителей других направлений в почвоведении. Следует сказать, что противники Вильямса (их было много) недооценивали положительные стороны в его учении.
Ядром учения Вильямса является мысль о едином почвообразовательном процессе, который управляет всеми сторонами развития почв. Сущность этого единства состоит прежде всего в том, что основой образования любой почвы служит синтез и разложение органического вещества, в результате чего у почвы формируется «новое существенное свойство – плодородие». Вторая сторона единства состояла (по Вильямсу) в том, что все почвы проходят обязательно общий путь эволюционного развития от тундровых через подзолистые, черноземные и до сероземов. После этого, по прошествии 50 тысяч лет, якобы в силу особенностей смещения полюсов Земли, наступает новый цикл оледенения, после него вновь начинают формироваться тундровые почвы и установленная их смена повторяется. Конечно, это все пока в стадии гипотезы и проблематично. Но отдельные звенья единого почвообразовательного процесса вскрыты верно: такова, например, реградация подзолистых почв под влиянием дернового процесса при смене леса лугом, образование черноземов в результате осушения и остепнения лугово-болотных почв. Интересны его мысли о значении типов растительности и их смены для эволюции почв.
Что касается травопольной системы земледелия, то следует отметить, что в шаблонном и повсеместном ее насаждении больше виноват не сам Вильямс (он, кстати, говорил, что травопольный севооборот должен разрабатываться в конкретном хозяйстве отдельно «самими колхозниками, колхозным активом с помощью агрономов»), а слишком догматически настроенные ретивые последователи.
В его чисто агрономических идеях правильные и ценные предложения ( борьба за сохранение и улучшение структуры, вспашка с оборотом пласта) сочетались с весьма рискованными (отрицание ценности озимых посевов, признание только совместного выращивания бобовых и злаковых кормовых трав, недооценка дренажа при борьбе с засолением почв – он признавал лишь методы бездренажного освоения засоленных земель с помощью травосеяния).
Вильямс совершенно не признавал учения К.К. Гедройца.
Большое внимание им было уделено изучению состава гумуса, образованию специфических гумусовых веществ и их роли в формировании почв. Эти исследования дали мощный толчек последующим работам И.В. Тюрина и его школы по изучению органического вещества почв.
В заключение следует подчеркнуть – все, что сделал Вильямс в области теории почвоведения и земледелия, так или иначе поставило его в ряд выдающихся деятелей отечественной науки.
13.5.2. Вклад С.Н. Виноградского, В.Л. Омелянского, С.П. Костычева в развите биологии почв
В конце XIX в. были начаты и в первой половине XX в. продолжались исследования по биологии почв. Выдающаяся роль в этом принадлежит русскому ученому Сергею Николаевичу Виноградскому (1856-1953), который в 1887 г открыл процесс хемосинтеза органического вещества, осуществляемого бактериями. В 1893 г. он выделил из почвы анаэробную бактерию клостридиум (Clostridium pasteurianum), усваивающую молекулярный азот. Позднее он изучил целлюлозоразрушающие бактерии, серобактерии и железобактерии. Открыв автотрофный тип питания у ряда бактерий Виноградский доказал, что к автотрофам относятся и нитрифицирующие бактерии /Мишустин, 1972/.
Следует отметить, что одновременно с Виноградским, исследования по биологии почв проводил нидерландский микробиолог М. Бейеринк (1851-1931), который открыл в 1888 г. клубеньковую бактерию Bacterium radiciola, фиксирующую азот воздуха на корнях бобовых растений, а в 1901 г. – азотобактер – свободно живущую в почве аэробную бактерию, фиксирующую азот.
В 20-е годы ХХ в. Виноградский эмигрировал во Францию, работал в Пастеровском институте, где создал отдел сельскохозяйственной микробиологии. Здесь он разработал метод прямого подсчета микроорганизмов в почве. В 1952 г. АН СССР опубликовала на русском языке его монографию «Микробиология почвы. Проблемы и методы». Все открытия Виноградского важны для почвоведения.
Вопросы почвенной микробиологии в этот же период изучал ученик С.Н. Виноградского академик Василий Леонидович Омелянский (1867-1928). Его основные труды посвящены выяснению роли бактерий в круговороте азота и углерода, анаэробному разложению клетчатки. Он первым указал на возможность применения бактерий в качестве химических индикаторов. Его монография «Основы микробиологии» (1909) выдержала 9 изданий. В 1922 г. им издано «Практическое руководство по микробиологии».
Вопросам физиологии и биохимии микроорганизмов посвятил свою недолгую жизнь сын П.А. Костычева Сергей Павлович Костычев (1977-1931). Он заложил биологические основы микробиологической промышленности. Академик АН СССР с 1928 г.
13.6. Развитие агрохимического направления в почвоведении
13.6.1. Д.Н. Прянишников – основоположник агрохимического направления в почвоведении
Основоположником агрохимического направления в почвоведении был Дмитрий Николаевич Прянишников (1865-1948). Его научные интересы отличались широтой изучаемых вопросов. Он разработал теорию питания растений и методов повышения плодородия почв, особенно путем широкого применения минеральных удобрений.
Д.Н. Прянишников родился в сибирском городе Кяхта 25 октября (ст. стиль) 1865 г. в семье бухгалтера чаеторговой фирмы. Отец умер, когда ему было 2,5 года и забота о детях легла на плечи матери Александры Федоровны. Он окончил в Иркутске классическую гимназию и семья переезжает в Москву. Здесь он поступает на естественное отделение МГУ и заканчивает его в 1887 г. Сразу же Прянишников поступает на 3-ий курс Петровской земледельческой и лесной академии и с тех пор его судьба навсегда была связана с академией.
Д.Н. Прянишников, так же как и его университетский товарищ П.С. Коссович, был учеником К.А. Тимирязева. Идея последнего о приложении физиологии к земледелию стала для Прянишникова научным кредо, которое он перенес через все свое творчество. Прекрасная химическая подготовка, полученная в университете, способствовала тому, что в научных интересах Прянишникова всегда переплетались физиология растений и агрономическая химия.
Следует отметить, что при окончании МГУ им было написано и представлено кандидатское сочинение о проблеме происхождения чернозема. Магистерская («О распадении белковых веществ при прорастании», 1896) и докторская («Белковые вещества и их распадение в связи с дыханием и ассимиляцией», 1899) диссертации были посвящены общебиологическим вопросам и высоко оценены К.А. Тимирязевым /Петербурбургский, 1962/.
Его деятельность отличалась исключительной многогранностью, но проблема азотного питания растений была главной научной темой. Это привело к созданию фундаментального труда «Азот в жизни растений и в земледелии СССР» (1945).
Прянишниковым было доказано, что аммонийные соли являются равноценным источником азотного питания для растений, как и соли азотной кислоты. Этим было подготовлено решение вопроса о применении аммонийных солей в качестве азотных удобрений.
Важное значение имели его работы и выводы о роли биологического азота.
Второе место после азота в работах Прянишникова принадлежит исследованиям фосфатной проблемы, в частности усвоения растениями фосфора из фосфоритов и применения фосфоритной муки в качестве удобрения. В лаборатории Прянишникова создавалась не только теория фосфорного питания растений – там разрабатывалась и технология производства суперфосфата. Он и его ученики выполнили также ряд работ по использованию растениями калийных солей.
Центральной линией его агрономической деятельности стала химизация земледелия. Пропагандируя идею химического воздействия на плодородие почвы, Прянишников придавал значение и ее физическим свойствам. Мысль, которую он проводил в своих очерках, статьях, выступлениях сводилась к следующему: применение минеральных удобрений, кроме повышения урожая, способствует получению большого количества навоза, которым постепенно можно улучшить физические свойства почвы, что, в свою очередь, поведет к дальнейшему повышению урожая.
Прянишников всегда подчеркивал, что агрохимики не должны прявлять односторонность и ограниченность в своих исследованиях «узкими рамками техники применения удобрений», но обязательно следует изучать и жизнь почвы. Он писал: «… изучение взаимоотношений между растением, почвой и удобрениями всегда являлось главной задачей агрохимиков».
Под редакцией Прянишникова вышло в свет 17 томов сборников «Из результатов вегетационных опытов и лабораторных работ». При его активном участии были организованы ВИУАА, Центральный НИИ сахарной промышленности. Перу Прянишникова принадлежит свыше 550 работ, в том числе такие капитальные труды, как «Агрохимия» (1940), ««Азот в жизни растений и в земледелии СССР» (1945), «Частное земледелие (растения полевой культуры)» (1931) и др. В 1913 г. он был избран чл.-корр. АН, а в 1928 – академиком АН СССР.
13.6.2. ПОЧВЕННО-АГРОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В НАЧАЛЕ ХХ в. ЗА РУБЕЖОМ (Дж. Рассел, А. Демолон, Э.А. Митчерлих)
Большой вклад в развитие почвоведения внес английский ученый Дж. Рассел. Его книга «Почвенные условия и рост растений» была опубликована в 1912 г, она выдержала восемь изданий на английском языке, четыре – на русском. В ней обобщался материал исследований Ротамстедской опытной станции (Англия), организованной еще в 1836 г. Д.Б. Лоозом. В предисловии к книге Рассел, бывший тогда директором станции, отмечал, что представление о почве «как о среде для жизни растений» разработано слабо и находится «в беспорядочном состоянии». В «последние годы» положение начало меняться, что вызвано признанием плодородия почвы «в качестве основы национального богатства», что придало ей «высокую производственную важность». Это Рассел связывал с агрономическими достижениями последних лет «на Европейском континенте, в Америке и здесь, в Англии».
Рассел рассматривал влияние на рост и урожай растений: 1) физических свойств почвы (особенно ее структурного состояния, режима влажности и температуры); 2) химических свойств и подвижности питательных элементов; 3) микроорганизмов и почвенных животных. Все это увязывалось со способами обработки и удобрения почвы, севооборотом, посевом трав, бессменными культурами и т.д. По Расселу, «данная область науки обычно рассматривалась как часть несколько неопределенного сочетания, известного как агрономическая химия». Он же считал, что изучение почвы имеет более широкий, «необычайный научный интерес». Рассел всегда признавал, что «Россия – мать почвоведения.
Во Франции почвоведение долго не выходило из русла собственно агрономии и возглавлялось крупным агрохимиком А. Демолон. Он интересовался работами Докучаева и его школы, но сам вопросами генезиса почв не занимался. Присутствуя на Третьем Международном конгрессе в 1935 г. в Оксфорде, он составил представление, что за 5 лет после Второго конгресса развитие почвоведения было регрессивным. Эта его статья была напечатана в 1936 г. в журнале «Почвоведение» под названием «Размышления об эволюции почвоведения в Оксфорде».
Крупный вклад в теорию и практику агрономического почвоведения, агрохимии и агрофизики внес немецкий ученый Эйльхард Альфред Митчерлих (1874-1956). После Второй Мировой войны жил и работал в ГДР, где явился одним из главных организаторов Академии наук ГДР и Берлинского университета им. Гумбольда. В МОП он долгое время возглавлял комиссию по плодородию почв. Почва интересовала Митчерлиха в основном с агрономической и лесохозяйственной точек зрения. Им были предложены количественные методы определения потребности почв в удобрениях, способы оптимизации физических свойств почв посредством их дифференцированной обработки, разработана математическая интерпретация опытных данных.
Следуя Вольни, Митчерлих провел ряд новых исследований физических свойств почвы – ее сложения и структуры, скважности, влагоемкости, водопроницаемости – и влияния на них удобрений и возделываемых растений. Из русских исследователей он цитировал В.Р. Вильямса, Д.Г. Виленского, К.К. Гедройца, А.Г. Дояренко, С.С. Кравкова, А.Н. Лебедянцева, Д.Н. Прянишникова, Н.М. Тулайкова и др. В 1954 г. он публикует «Почвоведение для сельского хозяйства, лесного хозяйства и садоводства», 1928 г. – «Питание растений, удобрения, почвоведение».
13.7. РАЗВИТИЕ ГЕОХИМИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ
В ПОЧВОВЕДЕНИИ
13.7.1. В.И. Вернадский – создатель учения о живом веществе, биосфере, ноосфере и роли почв в биосфере
С именем Владимира Ивановича Вернадского (1863-1945) связано основание новых наук: геохимии и биогеохимии, гидрогеологии, радиогеологии. Он являлся основателем учения о живом веществе, биосфере и ноосфере. В.И. Вернадский был одним из выдающихся учеников В.В.Докучаева и всегда хранил память о своем учителе, дав самую объективную, точную и глубокую оценку его деятельности /Вернадский, 1904/. Он участник Нижегородской (1882-1884) и Полтавской (1888-1894) земельно-оценочных экспедиций, обследовал имение А.Н. Энгельгарда (1887) в связи с применением фосфоритов. В 1899 г. он представлял в Париже на Всемирной выставке коллекцию почв В.В. Докучаева, которая была удостоена Золотой медали. Хотя в дальнейшем он формально отошел от почвоведения (из 700 работ лишь 20 по почвоведению), фактически всегда поддерживал с почвоведением самую тесную связь, примыкая к биологическому почвоведению.
Почвы, по Вернадскому, не простой продукт выветривания горных пород, а представляет собой «естественные тела», отличные от горных пород и аналогичные по геохимическому значению минералам и организмам. Он отмечал, что «отношение между составом организмов и составом почвы самое тесное и, вероятно, большая часть химических элементов почвы находится в ней в виде живых организмов. Преобладающая часть органического вещества почвы должна рассматриваться как живая, так как она наполнена микроорганизмами и непрерывно изменяется и перерабатывается ими. Организмы не только обусловливают химические процессы в почве, но и сами входят в ее состав. В этом большое биогеохимическое значение почвы».
Еще в 1904 г. Вернадский обратил внимание на своеобразие минералогического состава почвы. Он считал, что это результат биогеохимической природы образования почвенных минералов, которых практически нет или очень мало в горных породах. Почвенные минералы – кристаллические алюмосиликаты (монтмориллонит, галлуазит, каолинит и др.) – являются результатом бактериальных и, может быть, грибных процессов, обусловленных питанием микробного населения почвы калием, извлекаемым из первичных алюмосиликатов (полевых шпатов, слюд и т.д.).
Исходя из биологических представлений о почвообразовании он считал, что существующие методы исследования химического состава почв недостаточны и несовершенны. Особенно крупным недостатком их является отсутствие данных о содержании в почве редких и рассеянных элементов. Говоря о химическом составе почв, Вернадский большое значение придавал исследованию газового состава почвы. Он указывал, что почва, взятая без газов, не есть почва. Роль почвы не выражается тонким слоем, какой она образует на земной поверхности, а определяется той активной энергией, которая собрана в ее живом веществе и которая способна к переносу, благодаря проникающим в почву газам.
В.И. Вернадский, создавший учение о биосфере, обосновал еще в 1913 г. значение почвы в биосфере: «… все яснее становится нам значение почвы в биосфере – не только как субстрата, на котором живет растительный и животный мир, но как область биосферы, где наиболее интенсивно идут разнообразные химические реакции, связанные с живым веществом. Роль почвы в истории земной коры отнюдь не соответствует тонкому слою, какой она образует на ее поверхности. Но она вполне отвечает той огромной активной энергии, которая собрана в живом веществе почвы» /Избр. соч., 1960/.
Во все периоды своей жизни В.И. Вернадский занимался активной общественной деятельностью в государстве и в Академии наук. Он был членом Государственного Совета в царской России, мировым судьей, работал во Временном правительстве (тов. (зам) министра народного просвещения с августа по октябрь 1917 г.), являлся первым Президентом Академии наук Украины, членом Президиума АН СССР. Академик Петербургской АН (1912), РАН (1917), АН СССР (1925). Организатор и руководитель многих научных учреждений Академии наук, в частности, Радиевого института (1922-1939) /БЭС, 2005; Иванов, 2003/. Способствовал благоприятной научной деятельности многих ученых: К.Д. Глинки, Ф.Ю. Левинсон-Лессинга, П.А. Земятченского, К.К. Гедройца.
13.7.2. Вклад Б.Б. Полынова в почвоведение
Крупнейшим ученым отечественного почвоведения является Борис Борисович Полынов (1877-1952). «В развитии науки ему принадлежала важнейшая роль генератора научных идей» /Иванов, 2003/.
Б.Б. Полынов родился 4 августа (нов. стиль) 1877 г. в г. Ставрополь Кавказский. Гимназию он окончил в станице Каменской на Северском Донце, затем реальное училище в 1894 г. в Новочеркасске. В этом же году Полынов поступил в Петербургский Лесной институт, который окончил в 1900 г., получив звание ученого лесовода. Под влиянием П.С. Коссовича Полынов становится почвоведом. С 1901 по 1907 г. он работал почвоведом Черниговского земства. В 1906-1907 гг. Полынов изучал минералогию и петрографию в Мюнхенском университете и в 1908-1913 гг. преподавал минералогию и почвоведение в Донском политехническом институте в Новочеркасске. В этот период он в летние месяцы 1908-1909 гг. участвует в экспедициях Переселенческого управления в Амурском крае. В 1913 г. стажировался по минералогии в Венском университете. Таким образом, получив прекрасную подготовку по биологии и химии в Лесном институте, Полынов самосовершенствовался в геологии и минералогии.
Следует отметить, что Б.Б. Полынов участвовал в русско-японской войне (1904-1905 гг. в качестве младшего офицера) и в первой мировой войне на юго-западном фронте (1915-1916 гг.).
В 1918-1922 гг. Полынов работает профессором в Политехническом институте в Новочеркасске, исследует почвы Ростовской области, особенно ее песчаные массивы. В 1923 г. защищает магистерскую диссертацию на тему: «Пески Донской области, их почвы и ландшафты» при Петроградском университете. В этом году он приглашается на работу в Почвенный отдел Комиссии по изучению естественных производительных сил (КЕПС) научным и старшим научным сотрудником, а с 1928 г. заведующим отделом экспериментального почвоведения, руководителем лабораторий засоленных почв, минералогии почв, обмена минеральных веществ между почвой и растением в Почвенном институте им. В.В. Докучаева. В 1933 г. Полынов избирается членом-корреспондентом АН СССР, а в 1934 г. ему без защиты диссертации присваивается ученая степень доктора геолого-минералогических наук. В 1934 г. в связи с переводом Почвенного института в Москву, Б.Б. Полынов начинает жить и работать в столице до своей кончины (похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище) /Иванов, 2003/. Его, как и некоторых ученых, не миновала волна репрессий и он необоснованно был заключен в тюрьму, в которой провел около 2-х лет (1937-1939). Полынов выдержал все испытания, не признал себя виновным, и власти вынуждены были его освободить и восстановить во всех правах.
Дальнейшая деятельность Полынова по-прежнему была связана с Почвенным институтом. В 1946 г. он был избран академиком АН СССР, награжден высокими государственными орденами.
Наряду с научно-исследовательской, Полынов вел преподавательскую работу. Выше было уже отмечено, что он работал профессором в Политехническом институте в Новочеркасске (1908-1913 и 1918-1922). Затем в 1923-1928 гг. был профессором Ленинградского политехнического института. В 1928 г. после смерти С.С. Неуструева, Полынов становится заведующим кафедрой географии почв Ленинградского университета, на которой работал до 1935 г., а в 1935-1937 гг. был профессором Московского университета.
Полыновым были проведены многочисленные экспедиционные исследования почв и ландшафтов, как в СССР, так и за рубежом. Он исследовал почвы Сибири, Монголии, бассейна Дона, Черноморского побережья Кавказа, Северной Украины, Нижнего Поволжья. Его внимание привлекали процессы выветривания в связи с почвообразованием. Придавая организмам большое значение в обоих этих процессах, он полагал, что в целом почвоведение относится к категории геологических наук.
Учение Полынова о коре выветривания в наиболее полном виде изложено в книге «Кора выветривания» (1934 г.). В ней были глубоко и всесторонне охарактеризованы основные фазы и главные типы кор выветривания. Полынов различал две основные формы коры выветривания: элювиальную (остаточную) и аккумулятивную, в которой накапливаются продукты выветривания. В зависимости от физико-географических условий местности и продолжительности процессов выветривания остаточный элювиальный ряд выветривания может дать последовательные стадии типов коры выветривания, начиная от обломочной, обызвесткованной, сиаллитной насыщенной, сиаллитной кислой и кончая в предельном случае аллитной кислой корой выветривания. В аккумулятивном ряде он установил формирование карбонатного и сульфатно-хлоридного типов коры выветривания /Ковда, 1973, ч I, с. 71/.
Изучая засоленные почвы, Полынов экспериментально показал опережающую миграцию Сl- над SO42- в восходящих токах растворов. Он ввел понятие о критическом уровне залегания грунтовых в засоленных почвах.
Им было положено начало развитию новой науки, получившей название «геохимия ландшафта». Под ним Полынов понимал генетическую сопряженность остаточных, транзитных и аккумулятивных типов почвенно-геохимических ландшафтов между которыми происходит обмен подвижными продуктами выветривания и почвообразования, транспортируемых в виде водных наземных, почвенных и подземных растворов /Ковда, 1973/.
Полынов известен также как автор ряда работ по истории почвоведения. В «Очерке развития учения о почве как отрасли естествознания» (1948) содержится глубокий анализ развития научных идей в почвоведении с 1870 по 1920 гг. Совместно с И.А. и Л.А. Крупениковыми написана книга «В.В. Докучаев. Очерк жизни и творчества» (1956). Им опубликована серия статей о К.Д. Глинке, Л.И. Прасолове, К.К. Гедройце, Н.А. Димо и др.
13.7.3. Вклад А.П. Виноградова, А.Е. Ферсмана, В.А. Ковды в развитие геохимического направления в почвоведении
Крупный вклад в развитие геохимического направления в почвоведение внес академик Александр Павлович Виноградов (1895-1975). Его труды по различным проблемам гео, - биогео – и космохимии приобрели широкую, в том числе и мировую известность. Он разрабатывал вопросы формирования земных оболочек (зонное плавление), химической эволюции Земли, геохимии изотопов и др. Крупным обобщением явилась его книга «Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах», изданная в 1957 г. Академик АН СССР (1953), дважды Герой Социалистического Труда (1949, 1975), отмечен Государственными (1949, 1951) и Ленинскими (1934, 1962) премиями.
К плеяде отечественных геохимиков относится Александр Евгеньевич Ферсман (1883-1945).- один из основоположников этого направления, ученик В. И. Вернадского. В своих работах 20-30-х годов он дал геохимическую характеристику пустынь, полярных областей, геохимическое объяснение окраски ландшафта. Им введен термин «зона гипергенеза», под которым он понимал почвенную оболочку и кору выветривания в целом, где протекают процессы миграции, дифференциации и аккумуляции подвижных продуктов выветривания и почвообразования.
Организатор ряда научных учреждений и многочисленных экспедиций на Кольский полуостров, в Среднюю Азию, на Урал по исследованию минеральных ресурсов. Являлся автором фундаментальных трудов «Геохимия» (т. I-IV, 1933-1939 гг.), «Пегматиты» (1931). Знаток драгоценных и поделочных камней.
Академик РАН (1919), АН СССР (1925). Отмечен премией им. В.И. Ленина (1929) и Государственной премией СССР (1942).
Биогеохимические идеи В.И. Вернадского, Б.Б. Полынова, А.П. Виноградова были талантливо продолжены Виктором Абрамовичем Ковдой (1904-1991). В.А. Ковда родился во Владикавказе, в 1927 г. окончил Кубанский СХИ, в 1931-1959 гг. являлся заведующим лабораторией засоленных почв в Почвенном институте им. В.В. Докучаева, одновременно с 1953 г. до 1970 г. - заведующий кафедрой почвоведения МГУ. С 1970 до 1980 г. В.А. Ковда - организатор и директор Института агрохимии и почвоведения в Пущинском научном центре АН СССР. В 1958-1965 гг. работал в ЮНЕСКО (Париж) директором Департамента точных и естественных наук. В 1953 г. избран чл.- корр. АН СССР. С 1971 по 1989 г. был президентом Всесоюзного, а в 1968-1974 гг. Международного общества почвоведов.
В 1968 г. на межправительственной конференции экспертов по научным основам рационального использования ресурсов биосферы ЮНЕСКО В.А. Ковда выступил с докладом «Современное учение о биосфере». Многие положения доклада были приняты в качестве теоретических основ в практической деятельности международной программы «Человек и биосфера».
В. А. Ковда был широко образованным и многоплановым ученым. Он автор более 450 научных работ, в числе которых более 20 монографий. Наиболее известными из них являются: 1) «Солончаки и солонцы», 1937; 2) «Происхождение и режим засоленных почв», 1946-1947, в 2-х томах; 3) «Почвы Прикаспийской низменности», 1950; 5) «Биосфера и человечество», 5) «Мелиорация засоленных почв», 6) «Проблемы борьбы с опустыниванием и засолением орошаемых почв», 1984 ; 7) «Проблема классификации почв мира», 1967; 8) «Щелочные почвы содового засолений», 9) «Биогеохимические циклы в природе и их нарушение человеком», 1976; 10) «Аридизация суши и борьба с засухой», 1977; 11) «Почвенный покров, его улучшение, использование и охрана», 1981; 12) Проблемы защиты почвенного покрова и биосферы планеты»,1989 и др. Многие работы В.А. Ковды переведены на иностранные языки.
Из всех научных трудов В. А. Ковды особо выделяется 2-х-томная капитальная монография «Основы учения о почвах» (1973). В предисловии Г. В. Добровольский написал: «Она представляет собой опыт фундаментально - энциклопедического обобщения современных знаний в области теоретического почвоведения… В этой монографии… изложены новые взгляды, новые оригинальные гипотезы, обогащающие теорию почвообразовательного процесса и развивающие учение о почве как важнейшей части биосферы нашей планеты». В монографии проблема происхождения и эволюции почв рассматривается на основе творческого развития современных идей биогеохимии и биогеоценологии.
Придавая почвенному гумусу огромную планетарную роль В. А. Ковда и И. В. Якушевская (1971) предложили ввести в науку понятие об особой земной сфере – гумусосфере, которая является могучим аккумулятором энергии солнца. Творческие проблемы, сформулированные В. А. Ковдой в последние годы по вопросу связи почвенного покрова как главного условия и следствия существования биосферы, явились теоретической основой современного подхода к проблемам рационального использования и охраны почв и окружающей среды.