Развитие почвоведения до Докучаева

Содержание

1.История почвоведения

2. Развитие почвоведения до Докучаева

3. Докучаевский период.

4. Развитие почвоведения в 1917-1936 гг.

5. Почвоведение в СССР в 1936-1941 гг.

6. Почвоведение в СССР в 1936-1941 гг.

7. Развитие почвоведения в 1967-1980 гг. 

История почвоведения

Наука о почвах — почвоведение — возникла только во второй половине прошлого века, позже других естественных наук — геологии, ботаники, зоологии и др.

Важнейший вклад в развитие почвоведения как самостоятельной  науки внесли выдающиеся русские  ученые В. В. Докучаев (1846—1903), Н. М. Сибирцев (1860—1900), П. А. Костычев (1845—1895). До них почву рассматривали как верхний слой разрыхленной горной породы, интересовались только ее механическим и петрографическим составом и изучали в пределах лишь поверхностного (пахотного) слоя, или горизонта.

В. В. Докучаев первый обратил  внимание на более глубокие горизонты  почвы, которые одновременно с поверхностным, перегнойным горизонтом возникают  в процессе развития почвы из горной породы. Он рассматривал почву как  самостоятельное природное тело, которое состоит из твердых минеральных  и органических веществ, почвенного раствора и почвенного воздуха. Докучаев установил, что почвы образуются из материнской горной породы под  воздействием климата, рельефа, растительности, животного населения. Свойства почвы  зависят от всех этих факторов, под  влиянием которых она образовалась, а также «возраста», т. е. времени  развития.

Н. М. Сибирцев дал самое  краткое определение почвы. Почва  — это природное тело, возникающее  при взаимодействии растительности и горных пород в различных  условиях климата и рельефа и  обязательно содержащее отмершее органическое вещество. П. А. Костычев был основателем учения о плодородии почв.

В последующие десятилетия  почвоведение обогатилось целым  рядом новых исследований, углубивших и развивших взгляды Докучаева  на почвообразование. Было разработано  учение о взаимосвязи твердой, жидкой и газообразной частей почвы. Советский  ученый К. К. Гедроиц показал выдающуюся роль почвенных коллоидов — мельчайших частиц почвы, наиболее активно вступающих в физико-химическое взаимодействие с водными растворами, циркулирующими в толще почвы. И. В. Тюрин внес большой вклад в изучение процессов накопления почвенного гумуса, состоящего из особых органических и органо-минеральных веществ — продуктов почвообразования. Одновременно создавалось учение о почвенном плодородии и закономерностях круговорота веществ между почвой и растительностью, в разработке которого важную роль сыграли Д. Н. Прянишников, В. Р. Вильяме, Б. Б. Полынов и другие ученые.

С точки зрения современной  науки почва — это относительно обособленная природная система, которая  непрерывно обменивается веществом  и энергией с окружающей средой. В наши дни ведется количественное изучение этого обмена по сезонам  года. Изучаются водно-тепловой, физико-химический, биологический и пищевой режимы почв. Эти исследования очень важны  для понимания процессов формирования почвы, глубокого познания факторов почвенного плодородия. На основе этих знаний разрабатываются методы повышения  и регулирования плодородия почв с помощью агротехники и мелиорации.

В настоящее время почвы  делятся на многие типы, подтипы, роды и виды, в зависимости от строения их генетического профиля, состава  почвенных горизонтов, водно-теплового  режима почвообразования, условий и  характера разложения минерального состава материнской горной породы, образования и передвижения новообразующихся органических и органо-минеральных веществ. 

Развитие почвоведения до Докучаева

Первые сведения об эрозии почв на территории нашей страны можно найти  у Геродота, а также в многочисленных русских летописях и писцовых книгах (Соболев, 1948). Научный подход к проблеме эрозии почв в нашей  стране впервые применил М.В. Ломоносов, который в своих работах 1751-1763 гг. отмечал разрушающую и сортирующую  деятельность водных потоков, а также  выдувание земли в местах, не защищенных растительностью. Его работы, а также  многочисленные, хотя и попутные наблюдения естествоиспытателей екатерининской эпохи дали интересный материал к  познанию процессов эрозии и ее распространения в XVIII в.

Во второй половине XVIII и в первой половине XIX в. трудами многих ученых и практиков (М.И. Афонин, С. Друковцев, С. Лесли, Н.Н. Шишка, А.Т. Болотов, В.Я. Ломиковский) был разработан ряд приемов по регулированию и задержанию талых и ливневых вод на полях, предложены меры борьбы с овражной эрозией, заложены основы агролесомелиорации.

В середине XIX в. В.А.Киприяновым установлен механизм зарождения и роста оврагов, выделены стадии их развития; примерно в это же время А.Гроссул-Толстым положено начало изучению географии эрозионных процессов.

Во второй половине XIX в. главная  роль в разработке методов зашиты почв от эрозии и связанной с ней  засухи принадлежит А.Н. Шишкину, разработавшему комплекс мероприятий по задержанию зимних осадков и талых вод  на полях, а также по борьбе с коркообразованием на поверхности почвы. Последующий период развития исследований по эрозии почв и борьбе с ней в России тесно связан с работами В.В. Докучаева, его учеников и современников. Вопросы почвенной эрозии рассматривались В.В. Докучаевым уже в первых его работах, таких как "Овраги и их значение" (1877), "Способы образования речных долин Европейской России" (1878), а в наиболее обобщенном и систематизированном виде излагаются в его классической работе "Русский чернозем" (1883), в отчетах Нижегородской и Полтавской экспедиций (1882-1884 гг.) и в знаменитой книге "Наши степи прежде и теперь" (1892).

Большое значение для познания закономерностей  эрозии почв имеют исследования В.В. Докучаева по влиянию рельефа  на смыв и аккумуляцию. Он установил, что на крутых склонах под действием  стекающих атмосферных осадков  происходит обеднение почв гумусом, наиболее тонкими глинистыми частицами, элементами минерального питания и  обогащение грубым, скелетным материалом. Перегной и мелкозем, вымытые из почв повышенных участков, откладываются в нижних частях склонов к у их основания, что приводит к образованию в этих местах почв с более мощным профилем, обогащенных мелкоземом, гумусом, нередко слоистых. Эти наблюдения послужили В.В. Докучаеву основанием для выделения в составленных им классификациях почв (1886 и 1888 гг.) двух классов: "почвы перемытые" и "почвы наземнонаносные", что в современной терминологии соответствует смытым и намытым почвам.

Летом 1891 г. степной край России поразила сильная засуха, охватившая более  трети черноземной полосы и вызвавшая  небывалый неурожай. Лучшие представители  русской интеллигенции сразу  оталикнулись на народное горе. В числе первых был В.В. Докучаев. В 1892 г. он издал в пользу пострадавших от неурожаев свою книгу "Наши стени прежде и теперь", в которой изложил план реконструкции сельскою хозяйства черноземной полосы России с целью борьбы с засухой, охраны иочв и "оздоровления" всего стенного сельского хозяйства. В основу этого плана положены следующие необходимые мероприятия:

• регулирование рек, больших и малых;
• регулирование оврагов и балок с целью предотвращения дальнейшего размывания их дна и берегов;
• регулирование водного хозяйства степей посредством создания на водораздельных пространствах системы прудов по замкнутым понижениям и путям естественного стока дождевых и снеговых вод; использование накопленных вод для орошения; облесение берегов прудов, песчаных массивов и не удобных для папши участков;
• выработка оптимальных соотношений площадей пашви, луга, леса, вод, сообразуясь с местными климатическими, грунтовыми, почвенными условиями и главной возделываемой культурой;
• определение оптимальных систем обработки почвы для наилучшего использования влаги, оптимальных сортов возделываемых культур применительно к местным природным условиям.

Докучаевский период

В 1894 г. начала работать правительственная  экспедиция по исследованию источников главнейших рек Европейской России под руководством А.А. Тилло. Работами этой экспедиции было внесено много нового в изучение процессов почвенной эрозии. Большая часть этих исследований связана с именем С.Н. Никитина, руководившего работами гидрогеологического отдела экспедиции. С.Н. Никитиным были выделены три основных типа оврагов по их расположению относительно материнской формы (долины или балки): вершинные, склоновые и донные (по современной терминологии). Им было показано, что овражность тесно связана с распространением лёсса и лёссовидных суглинков. Для борьбы с оврагами С.Н. Никитин особенно рекомендовал фитомелиоративные приемы, считая их более эффективными, чем дорогостоящие инженерные сооружения.

Много сделал для разработки мероприятий  по борьбе с засухой и эрозией  почв П.В. Янковскнй, опубликовавший с 1891 по 1914 г. серию статей и брошюр. В своих исследованиях П.В. Янковский основное внимание сосредоточил на вопросах накопления и сохранения влаги в почве. Работы П.В. Янковского, наряду с исследованиями А.Н. Шишкина и П.А. Костычева, послужили базой для выработки основных агротехнических приемов по накоплению и сохранению в почве влаги и борьбе с эрозией почв.

Одновременно с разработкой  проблем борьбы с засухой и  водной эрозией почв в этот период много внимания уделялось вопросам ветровой эрозии. В 1884 г. появилась работа Н.А. Соколова "Дюны, их образование, развитие и внутреннее строение", в которой автор сформулировал основные закономерности развития процессов ветровой эрозии, проверив свои положения тщательными наблюдениями в природе и экспериментами в лаборатории. В частности, он установил три способа перемещения песчинок ветром: перекатыванием и волочением, прыжками, во взвешенном состоянии; изучал действие различных преград на аккумуляцию продуктов дефляции.

Вопросам ветровой эрозии почв посвящена  также работа А.А. Колесова "Природа  песков и их облесение" (1900), в которой  рассматриваются методы борьбы с  выдуванием почв применительно к  засушливым условиям юга России.

Интересные наблюдения над процессами ветровой эрозии почв были сделаны  учеником В.В. Докучаева П.Ф. Бараковым (1913). Им было показано, что от ветра особенно страдают поля. занятые посевами сахарной свёклы, что связано с ее биологическими особенностями и технологией возделывания, а также низкой противодефляционной стойкостью черноземов в сухие годы.

Огромный вред сельскому хозяйству  России наносили овраги. Исследованием  причин оврагообразования, а также разработкой методов борьбы с овражной эрозией занимались И. Леваковский (1870-1890), В. Масальский (1897), А.А. Гельфер (1901).

Большое значение для познания процессов  овражной эрозии и борьбы с ней  имела Тульская земская гидрологическая  экспедиция, возглавляемая А.С. Козменко и проводившая в 1909-1913 гг. исследования в центральной части Среднерусской  возвышенности. В результате работы экспедиции была составлена "Карта  размыва водосбора рек Зуши, Пдавы и Труды в пределах Тульской губернии" (1912). на которой показаны различные овраги, подмывы берегов, смыв почвы. Материалы экспедиции позволили по-новому оценить важнейший фактор оврагообразоваиия - глубину местных базисов эрозии (Козменко, 1937).

Для борьбы с оврагами важное значение имеет метод, разработанный В.М. Борткевичем (1915). Сущность метода заключается в том, что для задержания воды выше оврага устраивается система канав и валов, расположенных по горизонталям. Широкое развитие в России водной и ветровой эрозии поставило правительство перед необходимостью усилить работу по охране почв. С этой целью в конце XIX в. были созданы постоянно действующие песчано-овражные партии, в задачу которых входило укрепление и облесение песков и оврагов. Однако работы по борьбе с оврагами не охватывали всей овражно-балочной системы, укреплялись лишь отдельные овраги, расположенные преимущественно у дорог и населенных пунктов. Основное внимание было сосредоточено на закреплении самих оврагов. в то время как работа по охране почв от эрозии на водоразделе совершенно игнорировалась.

В целом песчано-овражные партии, несмотря на недостатки, сыграли положительную  роль в деле борьбы с эрозией почв. Они являлись хорошей школой для  воспитания высококвалифицированных  кадров лесомелиораторов и накопили богатый практический опыт борьбы с  дефляцией и овражной эрозией.

Подводя итог исследованиям по эрозии почв за 40 лет, которые охватывают период деятельности В.В. Докучаева и его  современников, необходимо прежде всего отметить, что это было время очень быстрого развития как теоретических, так и практических работ по изучению эрозионных процессов и методов борьбы с ними. За этот период было выполнено огромное количество работ по борьбе с оврагами, подвижными песками, смывом почв. Усилиями отдельных ученых, научных обществ. земских и правительственных экспедиций ко времени Октябрьской революции в России фактически был создан фундамент учения о природе водной и ветровой эрозии почв и разработаны основные методы борьбы с ними.

Развитие почвоведения в 1917-1936 гг.

Октябрьская революция открыла  новый этап в развитии проблемы охраны почв от эрозии. Во исполнение декрета "Об охране природы" создавалась  сеть противоэрозионных станций  и опорных пунктов. В 1923 г. под  руководством А.С.Козменко в Орловской обл. была организована Новосильская опытная овражная станция, сыгравшая важную роль в разработке научных основ противоэрозионной мелиорации. А.С.Козменко совместно со своамн сотрудниками разработал комплекс противоэрозионных мероприятий для лесостепной зоны европейской части СССР, дифференцировав их по трем эрозионным фондам земельных угодий (гидрографическому, присетевому, приводораздельному).

Оригинальные взгляды на эрозию почв и меры борьбы с ней высказал В.Р.Вильямс. Эрозию почв и меры борьбы с ней он рассматривал сквозь призму травопольной системы земледелия. По Вильямсу главной причиной эрозии является бес структурность пахотных почв склонов. С помощью системы мероприятий, центральным звеном которых является культура многолетних трав в полевых и кормовых севооборотах, происходит окультурив аиие почв, придание им комковатой водопрочной структуры.

В 1932 г. в Почвенном институте  имени В.В. Докучаева усилиями видного  почвоведа А.М.Панкова был создан отдел но изучению эрозии почв. На первом этапе существования отдела проводился сбор материалов по изучению эрозии почв, методам ее исследования и эффективности противоэрозионных мероприятий, применявшихся в нашей стране и за рубежом, особенно в США.

В проведении этих работ А.М. Панков проявил много энергии. Он выезжал  на опытные овражные станции и  опорные пункты знакомиться с  работами по борьбе с эрозией, с их тематикой, методами проведения, обсудить полученные результаты. Таким образом, отдел эрозии Почвенного института  им. В.В. Докучаева стал общесоюзным  центром координации противоэрозионных  исследований. В этот же период были созданы еще два научных центра по изучению эрозии почв. В 1931 г. в Москве был организован (а затем переведён  в 1958 г. в Волгоград) Всесоюзный научно-исследовательский  институт агролесомелиорации (ВНИАЛМИ) с отделом борьбы с эрозией почв, который с 1938 г. возглавил А.С.Козменко. В Тбилиси в Закавказском институте водного хозяйства в 1932 г. начала работать 1рупла эрозии почв, которую возглавил В.Б.Гуссак. Произошло достаточно четкое разделение функций между эттами научными коллективами.

В Почвенном институте им. В.В. Докучаева  на первый план выступили вопросы  картографирования эрознн почв, оценки степени ее выраженности, районирования территорий, подверженных эрозии. Во ВНИАЛМИ занимались преимущественно вопросами борьбы с эрозией с помощью лесонасаждений и задержания стока на эродируемых склонах. Институт располагал стационарами, где изучались применительно к условиям лесостепной, степной и полупустынной зон наиболее подходящие древесные и кустарниковые порохы, способы их посадки, плотность насаждений в полосах, их оптимальная ширина и расстояние между ними, лесорастительные свойства почв.

В Закавказском научно-исследовательском  институте водного хозяйства  основное внимание уделялось вопросам изучения рациональных методов борьбы с эрозией почв на горных склонах  черноморских субтропиков, где развивалось  и приобретало все большее  хозяйственное значение возделывание чая, цитрусовых и других ценных культур. Особенно большое внимание уделялось  изучению природы противоэрозионной  стойкости почв, для чего проводились  полевые и лабораторные исследования с использованием метода моделирования  и определением физических, физико-механических и химических свойств исследуемых  почв.

Почвоведение в СССР в 1936-1941 гг.

4-7 марта 1936 г. в Москве состоялось  Первое Всесоюзное совещание  по борьбе с эрозией почв, организованное  по инициативе Советской секции  Международной ассоциации почвоведов. Работой совещаяия руководили Д.Г. Виленский и А.М. Панков. Материалы совещания были опубликованы в виде сборника "Борьба с эрозией почв", изданного в 1938 г. В статье А.М. Панкова "Проблема почвенных эрозий" акцентировалось внимание на вопросах количественного учета площадей смытых и смываемых почв; на проблеме сохранения в почве влаги для культурных растений и на необходимости рационального использования удобрений на эродируемых почвах. Эти три проблемы стали лейтмотивом совещания и определили содержание сборника.

После смерти А.М. Панкова его преемником в Почвенном институте стал С.С. Соболев, сохранивший прежнюю тематику эрозионных исследований. Первоочередными  задачами были учет и картографирование  эродированных почв, а также исследование специфики и степени выраженности различных процессов эрозии. К этому времени на почвенной карте, составленной сотрудниками Почвенного института под руководством Л.И. Прасолова и опубликованной в 1930 г., уже были выделены районы, наиболее пострадавшие от эрозии, где поверхность обогащена хрящом, щебнем, галькой, валунами и наблюдаются выходы материнских и коренных пород (Соболев. 1948).

Кроме того, в 1925 г. А.Н. Костиковым по статистическим данным бьша составлена картограмма распространения оврагов в европейской части СССР, а Н.А. Розовым - аналогичная картограмма для Украины. С.С. Собояевым и его сотрудниками на основании маршрутных исследований, проводимых с 1935 г., а также детальных почкенио-эрозионкых исследований на "ключах", проведенных в 1939-1940 гг. в разных географических районах европейской части СССР, к 1940 г. бьла составлена (в первом варианте) почвенно-эрозионная карта европейской части СССР в масштабе 1:5 000 000. Кроме того, под руководством С.С. Соболева были составлены карты распространения и густоты овражно-балочной сети, глубины влавнейших местных базисов эрозии, средних уклонов поверхности и типов эрозионного расчленения.

Таким образом, менее чем за 10 лет, предшествовавших началу Великой Отечественной  войны, бьм сделан гигантский скачок в познании различных проявлений эрозии почв и разработке мероприятий по борьбе с ней. Произошла дифференциация отдельных направлений в этой области. Среди почвоведов помимо географов и картографов, фиксирующих процессы эрозии в природных условиях и на почвенноэрозионных картах, появились специалисты, изучающие фюикомсхацические, физические, химические и физико-химические свойства эродированных почв в поисках критериев выраженности процессов эрозии; почвоведы-агрохимики, занимающиеся вопросами удобрения эродированных почв; агрономы, изучающие способы их обработки и разрабатывающие соответствующие севообороты.

Было установлено, что любой  конкретный вопрос должен решаться с  учетом экологических условий, на фоне которых развиваются процессы эрозии и проводятся противоэрозионные  мероприятия. Однако достигнутые успехи в области изучения эрозии не были в достаточной мере реализованы  в производстве. Лишь частично удавалось задержать развитие эрозионных процессов в тех немногих случаях, когда против оэрознонные мероприятия проводились последовательно и систематически.

Почвоведение в СССР с 1948 по 1967 годы

Отечественная война нанесла колоссальный урон стране, ее народному хозяйству  и природным богатствам, особенно почве. Из строя были выведены огромные площади пашни, луга и леса, раны на теле земли превращались в очаги  развития эрозии. Работы но восстановлению земельного фонда в первые послевоенные годы имели преимущественно культуртехнический, агролесомелиоративный и одновременно противоэрозионный характер.

С 1948 г. разворачиваются работы по реализации Постановления Совета Министров  СССР и ЦК ВКП(б) "О плане полезащитных лесонасаждений, внедрения травопольных севооборотов, строительства прудов и водоемов для обеспечения высоких и устойчивых урожаев в стенных и лесостепных районах европейской части СССР". Замышлялась грандиозная программа наступления на засуху и одновременно на эрозию почв. Важнейшим звеном программы являлись государственные защитные лесные полосы. Общая их протяженность составила около 12 тыс. км. Многие из них достигли 20 - 25-летнего возраста и продолжают выполнять природоохранные функции, способствуют улучшению микроклимата и водного режима прилегающих территорий (Павловский, 1986). Помимо выполнения мелиоративной и почвозащитной роли. созданные лесополосы являются своеобразной природной лабораторией по изучению способов создания лесных насаждений в тяжелых лесорастительных условиях юго-востока и Западной Сибири.

Особенностью послевоенных исследований является попытка дифференцировать противоэрозйонные мероприятия в зависимости от климатических, почвенных, геологических, гидрологических и геоморфологических условий и создать региональные системы противоэрозионных мероприятий в качестве составной части региональных систем ведения хозяйства. В Почвенном институте им. В.В.Докучаева продолжал энергично работать отдел эрозии почв, возглавляемый на протяжении 30 лет С.С. Соболевым. По его инициативе институт организовывал всесоюзные и региональные конференции и совещания по охране почв от эрозии. Их итоги публиковались в сборниках "Эрозия почв и борьба с нею" (1957), "Защита почв от эрозии" (1964) и др. С.С.Соболеву принадлежат многочисленные публикации по актуальным вопросам охраны почв. Особое значение имеет его двухтомная монография "Развитие эрозионных процессов на территории европейской часта СССР" (1948, 1960). Работы сотрудников отдела в этот период внесли большой вклад в разработку проблемы классификации и картографирования эродированных почв, эффективности противоэрозионных мероприятий в различных природных условиях.

Сильный коллектив специалистов по эрозии почв сложился в Институте  географии АН СССР. Д.Д. Арманд, возглавлявший  отдел эрозии почв, издал в 1961 г. монографию "Физико-географические основы проектирования сети полез ащитных лесных полос", а также редактировал ряд сборников по вопросам борьбы с эрозией почв, в том числе "Районирование территории СССР по основным факторам эрозни" (1965) и "Региональные системы противоэрозионных мероприятий" (1972), подготовленных С.И. Сильвестровым и его сотрудниками.