НОВАТОРЫ АГРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ


Русская агрономическая наука и земледельческая практика накопили множество ценных знаний в области земледелия, лесоводства, агрохимии, техники сельскохозяйственных машин. Развивая эти знания, талантливый ученый Василий Васильевич Докучаев (1846—1903) заложил основы науки о почве.

В почве непрерывно идут биологические и химические процессы. От характера этих процессов во многом зависит жизнь растений. Управлять этими процессами, а, следовательно, влиять и на повышение урожайности стало возможным лишь после того, как появилась наука о почве.

Что же такое почва? На этот вопрос по-разному отвечали ученые.

Геологи причисляли почву к горным породам.

Химики рассматривали почву как «склад» пищи и влаги для растений. Агрономы видели в ней слой земли, в котором располагаются корни растений.

Односторонние представления о почве не могли привести к открытию законов ее образования. А без знания этих законов невозможно было управлять плодородием почвы.

Великий русский ученый М. В. Ломоносов в своем труде «О слоях земных» дал научное объяснение происхождения чернозема. «Его происхождение, — писал он, — не минеральное, но из двух прочих царств натуры, из животного и растительного». И дальше Ломоносов поясняет, что «чернозем, не первообразная и не первозданная материя, но произошел от согни-тия животных и растущих тел со временем».

Словами Ломоносова была выражена народная крестьянская гипотеза, научно подтвердившаяся в последующие времена.

Докучаев был первым, кто показал почву как сложное живое тело.

В течение сотен миллионов лет, писал он, развивался покров земли, на котором жизнь порождала почву, оставляя на каждом участке свои «следы» в виде перегноя. Но и теперь, одевая земную поверхность сплошной пеленой, почва является переменной величиной, зависящей от воздействия следующих почвообразователей: грунта, климата, растительных и животных организмов, возраста страны, а отчасти и рельефа местности. Она все время изменяется. Поэтому, указывает Докучаев, изучать почву нужно прежде всего и главным образом с естественно-исторической точки зрения, как изучают минералы, растения и животных. Создавая науку о почве, Докучаев разработал целый комплекс мероприятий, обеспечивающий урожай даже в засушливые годы.

Засуха была частой гостьей в экономически отсталой царской России. И когда в 1891 году она вновь посетила русские поля, многие наши передовые ученые отдали свои силы и свой талант на разработку методов борьбы с ней.

Ту же цель преследовал и Докучаев, опубликовав в 1892 году книгу «Наши степи прежде и теперь». В этой книге изложен план реконструкции степей России, план борьбы с засухой и неурожаями. Программа работ, намечавшаяся Докучаевым, была грандиозной. Он предлагал на линии естественного стока весенних и дождевых вод создать в степных ложбинах и «блюдцах» пруды и водоемы.

Берега прудов, пишет Докучаев, должны быть обсажены деревьями. Пески и бугры, неудобные для пашни, нужно засадить сплошным лесом. Защитные лесонасаждения помогут спасти урожай от засухи.

Лес — хороший регулятор влажности почвы.

Зимой деревья задерживают снег и предохраняют посевы от вымерзания. Весной они замедляют его таяние и способствуют увеличению в почве воды.

Летом и осенью во время ливней насаждения ослабляют поверхностный сток, превращая его в подземный, и тем самым предупреждают раз-

Титульный лист книги В. Ломиковского.

Л Ъ С А,

ШЪСЕЛЬЦ*

ТРУДОЛЮБ!

САККТПЕТЕРБУГГ'Ь.

•1 Тигт*т*т Дмдтшпт* ■мъшяга Таггмм.

1137

мыв почвы, сохраняя дополнительное количество влаги для растений.

Предложив свой план лесопосадок, Докучаев опирался на богатейший опыт, накопленный в этой области его многочисленными предшественниками, русскими лесоводами и агрономами.

Впервые в нашей земледельческой практике привлек лес на защиту урожая Василий Яковлевич Ломиковский (1778—1848). В 1809 году он начал насаждение леса вокруг пашен на своем хуторе Трудолюбе в Миргородском уезде Полтавской губернии.

Когда нагрянула засуха, посевы всюду погибли, а у Ломиковского урожай был хороший. Лес защитил хлеба от горячих степных ветров и помог земле сохранить влагу.

В 1837 году Ломиковский по заданию Общества поощрения лесного хозяйства рассказал о своих опытах и о «древопольной» системе, как он ее называл, в книге «Разведение леса в сельце Трудолюбе».

«Что древопольное хозяйство отлично полезно для хлебопашества, в том свидетельствуюсь действительными урожаями, ежегодно бывающими на древопольном месте сем, — писал Ломиковский. — В уезде нашем довольно известно, что при общих и крайних неурожаях, бывших в 1834 и 1835 годах, я имел счастие получить такой изобильный урожай, какой бывает в самые добрые годы».

«Посевы, производимые мною на открытых полях, — продолжает Ломиковский, — всегда значительно отстают от урожаев на древопольных местах».

О трудах Ломиковского много говорили в то время. Н. В. Гоголь, живший недалеко от Ломиковского, описывая во втором томе «Мертвых душ» передовое хозяйство помещика Костанжогло, взял за образец опыт Ломиковского.

Работа Ломиковского, излагающая «древопольную» систему земледелия, заставила многих подумать о применении нового метода. Под давлением общественного мнения царские чиновники даже отпустили небольшие средства на организацию в Великом Анадоле, близ Мариуполя, лесозащитных насаждений. Поручено это было Виктору Егоровичу Граффу.

Панорама лесозащитных полос в Каменной степи.

Здесь на степь наступала пустыня. Нещадно жгло южное солнце. Горячий ветер выпивал последнюю влагу из почвы, сжигал посевы. Земля трескалась от зноя. Лес должен был защитить степь от губительного действия ветра и солнца.

В 1843 году Графф начал свою работу в Великом Анадоле и за 23 года, которые он провел там, насадил более 157 гектаров леса. А когда, спустя много лет, Великий Анадол посетил другой известный лесовод, Митрофан Кузьмич Турский, там возвышался могучий лес. «Надо быть там на месте, надо видеть собственными глазами Велико-Анадоль-ский лес, чтобы понять все величие дела степного лесоразведения, составляющего нашу гордость, — делился своими впечатлениями Турский. — Никакими словами нельзя описать того удовлетворяющего чувства, какое вызывает этот лесной оазис среди необъятной степи у посетителя. Это действительно наша гордость, потому что в Западной Европе ничего подобного вы не встретите».

$ $ $

Экспедиция, организованная Докучаевым, прежде всего и расширила полезащитные насаждения в Анадоле. Были заложены новые лесные полосы на водоразделе Волга — Дон.

Но как провести лесные полосы через «лоскуты» земли бедных крестьян? Ведь это означало лишить их полностью земельного надела.

По тем же причинам невозможно было сделать на полях пруды и водоемы. Частная собственность на землю создавала непреодолимые препятствия для внедрения комплекса агротехнических мероприятий.

Докучаев решил добиться от правительства выделения опытного участка, чтобы на нем проверить свои выводы.

А когда ученому был выделен небольшой клочок земли, то и на нем нелегко было осуществить намеченные мероприятия: царское правительство не отпускало необходимых средств.

Но, несмотря на все, патриот-ученый верил в светлое будущее русского народа и творил ради этого будущего. Свой комплекс агротехнических мероприятий он как бы оставил в наследство потомкам.

Докучаев имел последователей в России и за рубежом.

В России о работах Докучаева высоко отзывался Д. И. Менделеев. «С огромным интересом, — писал он в январе 1895 года, — прочел я Ваш ряд статей о почвоведении и бактериологии. Это... вклад, за который Вам скажут спасибо в настоящем и будущем практические люди земли и государственники».

Известный немецкий почвовед Эмиль Раманн, высказываясь о трудах Докучаева, писал: «Придется учиться русскому языку тем почвоведам, которые хотели бы стоять на современном научном уровне... Только благодаря русским ученым почвоведение превратилось в обнимающую весь земной шар науку».

Знаменитый американский почвовед Куртис-Флетчер Марбут, инициатор перевода всего американского почвоведения на путь школы Докучаева, так отозвался о его трудах: «Докучаев и его сотрудники заняли ту же позицию в почвоведении, какую имеет Чарльз-Ляйель и его соратники в геологии».

Последователем Докучаева был известный румынский ученый Г. Мургочи.

•ж о#*.

Вверху — схема бесструктурной почвы. Внизу — схема структурной почвы.

Весьма оценил вклад Докучаева в науку крупный венгерский геолог и почвовед Петер Трейтц «Первые фундаментальные исследования об образовании почв, — писал он, — связаны с именем великого русского исследователя Докучаева и его учеников и сотрудников».

В России идеи Докучаева плодотворно* развивал Павел Андреевич Костычев (1845—1895).

Агрономы всего мира долго бились над выявлением причин падения урожайности при посевах на одном и том же месте. Проще всего это объяснялось уменьшением питательных веществ в почве, выносом их с урожаем.

По-новому ответил на этот вопрос П. А. Костычев.

Он стал производить анализы почвы свежераспаханной целины и выпаханного участка, в результате чего установил совершенно неожиданный факт. Питательных веществ в доступной для растений форме в только что распаханной целине оказалось меньше, чем в почве, на которой уже в течение четырех-пяти лет собирали урожай.

Результат получился прямо противоположный тому, что утверждала до этого наука. Питательных веществ в доступной для растений форме в выпаханной почве больше, а урожай падает. В целине их меньше, а урожай хороший. Значит, делает вывод ученый, причина разницы в урожаях кроется не в одних питательных веществах, а еще в чем-то.

Своими работами Костычев установил, что разница между вновь распаханной целиной и почвой, уже несколько лет обрабатываемой под сельскохозяйственные культуры, заключается в физическом строении почвы.

Почвы вновь распаханной целины, указывает он, «состоят только из одних мелких комочков, величиной по большей части от чечевицы до крупной горошины; все эти комочки связаны между собой по всевозможным направлениям — вроде бус — нитями корней бывших степных злаков».

Через несколько лет структура почвы резко меняется: она теряет зернистость — становится пылевидной, расплывается при дожде и растрескивается после высыхания.

Почему же растение развивается в структурной, то есть в зернистой, почве хорошо, а в бесструктурной, пылевидной, плохо?

В почве найдены два вида микроорганизмов — аэробные, живущие при свободном доступе кислорода воздуха, и анаэробные, не требующие для своей жизнедеятельности свободного притока кислорода воздуха. Первые разрушают органическое вещество почвы до полной его минерализации, вторые — только частично.

Продуктами разложения органического вещества, то есть минеральными солями, питаются культурные растения. Анаэробные же бактерии не полностью разлагают корневые остатки трав и тем способствуют накоплению в почве перегноя.

Умелое сочетание в почве наилучших условий для развития аэробных и анаэробных бактерий, делает вывод Костычев, — залог обильного и беспрерывного питания возделываемых культур минеральной, легко усвояемой пищей. А эти наилучшие условия как раз и создаются в структурной почве, где в промежутках между комочками много воздуха, где, следовательно, есть условия для жизни аэробных бактерий. Они и развиваются на поверхности почвенных комочков.

Внутри комочка воздух отсутствует, так как все промежутки между мельчайшими частичками комка заполнены влагой. Здесь создана благоприятная среда для других — анаэробных бактерий. Там они развиваются и работают на земледельца, превращая органические остатки в полезный перегной.

В структурной почве имеются идеальные условия для роста и развития возделываемого растения. Этим-то, заключает Костычев, и объясняются высокие и устойчивые урожаи на вновь распаханной целине.

Совершенно другие условия в распыленной, бесструктурной почве. Когда идут длительные, затяжные дожди, вся почва пропитывается влагой, в ней не остается воздуха, а следовательно, прекращают свою жизнедеятельность и полезную работу аэробные бактерии. Растение «голодает» и гибнет.

Но вот выглянуло солнце. Вода из пылевидной почвы быстро испаряется. К снова беда для растения. Теперь много воздуха, бактерии усиленно минерализуют органические остатки — значит, много и «пищи», а воды нет. Среди изобилия «пищи» растение обречено на голодание.

В бесструктурной почве, когда есть воздух, нет влаги. И наоборот, когда много влаги, нет воздуха. Поэтому совершенно невозможно на такой почве одновременное развитие аэробных и анаэробных бактерий, а следовательно, нельзя получить на ней и хороший урожай. Таковы выводы из открытия Костычева.

Костычев связал химические процессы, происходящие в почве, с процессами жизнедеятельности микроорганизмов и растений.

Но как можно восстановить структуру почвы? Как можно добиться высоких и устойчивых урожаев?

% ф >к

Советская агрономическая наука открывает все новые и новые возможности для повышения урожайности полей.

Василий Робертович Вильямс (1863— 1939) разработал учение о травопольной системе земледелия.

Изучая вопросы плодородия почвы, Вильямс придавал исключительно большое значение структурности почвы, так как только структурная почва нормально обеспечивает растения водой и пищей.

На основании исследований, проведенных преимущественно в средней полосе Европейской части СССР, Вильямс пришел к выводу, что ведущую роль в структурообразовании почвы играют смеси многолетних бобовых и злаковых трав. Свои выводы он обобщил в виде травопольной

системы земледелия, которую можно применять в практике земледелия при строгом учете условий конкретных районов и хозяйств.

Эта система позволяет выгодно сочетать растениеводство и животноводство; она включает в себя систему чередования культур (севооборот), систему машинной обработки почвы, систему удобрений, посадку полезащитных лесных полос.

В. Р. Вильямс научно объяснил, почему на полях русских землепашцев в засушливые годы был неурожай. В результате неправильного ведения земледелия почва теряла свою структуру, а бесструктурная почва даже при временном отсутствии дождей приводит к неурожаю.

В структурной почве каждый комочек пронизан отжившими корневыми волоконцами, и процесс разложения органического вещества в ней протекает медленно, только на поверхности этих комочков, так как комочки такой почвы обладают определенной прочностью, поскольку они пропитаны склеивающим и цементирующим веществом. Это обеспечивает равномерный расход питательных веществ.

Склеивание почвенной массы в зерна, как указывает Вильямс, происходит с помощью гуминовой и ульминовой кислот, образующихся при разложении органических веществ. Но склеенные этими кислотами комочки почвы непрочны, они быстро размокают в воде. Чтобы склеенные комочки не размокали, нужно цементирующее вещество. Таким веществом является кальций, который из глубоких слоев почвы выносят бобовые растения своими длинными корнями. После разложения корневых остатков бобовых растений заключающийся в них кальций выделяется и вместе с органическими кислотами пропитывает комочки почвы, делая их прочными, не размокающими в воде.

В. Р. Вильямс определил и наивыгоднейшую величину комочка: он должен иметь диаметр от одного до десяти миллиметров. Такие комочки в течение нескольких лет обеспечивают прекрасное питание растениям и урожаи в пять-шесть раз большие, чем на бесструктурной почве.

Вильямс указал также, как можно регулировать жизнедеятельность микроскопических организмов в почве, а следовательно, и управлять химическими и физико-химическими почвенными процессами, связанными с этими микроорганизмами.

Чтобы оживить деятельность полезных микро- и микроорганизмов, мы вносим навоз в почву или увеличиваем количество перегноя в ней.

В каждом грамме почвы живет несколько миллиардов живых организмов. Одни из них — бактерии и грибки — полезны; другие — амебы, инфузории и жгутиковые (микроскопические животные) — вредны: они пожирают и минеральные вещества и бактерии.

Если условия в почве будут способствовать развитию простейших животных, то почва не будет накоплять ни перегноя, ни питательных веществ для растений. И наоборот, когда будут созданы благоприятные условия для развития бактерий, то биохимические процессы в почве приведут к обогащению ее перегноем и к обеспечению растений необходимыми минеральными солями.

«Без всякого преувеличения можно утверждать,—писал Вильямс,— что мы становимся настоящими «господами природы», потому что наша передовая агрономическая наука во многом научилась объективно понимать законы природы и пользоваться ими в интересах современных и грядущих поколений нашей социалистической Родины».

Интересное открытие сделал колхозный ученый Т. С. Мальцев.

Он предложил глубоко пахать почву, не переворачивая пласта и, кроме того, не ежегодно, как это делается, а один раз в 4—6 лет, в остальные же годы производить лишь поверхностную обработку почвы дисковыми лущильниками. При такой обработке верхние горизонты почвы, как более плодородные, остаются наверху, а нижние — внизу. Корни однолетних и многолетних растений остаются в уплотненной почве, разлагаются бактериями при недостатке воздуха и превращаются в перегной, следовательно, улучшаются и структура почвы и условия питания растений.

Обработка по.чвы и посевы по методу Т. С. Мальцева способствуют получению высоких и устойчивых урожаев. Опыт колхозного ученого внедряется сейчас в практику .сельскохозяйственного производства.

* # ❖

В неразрывной связи с комплексом агрохимических мероприятий решается и вопрос о системе удобрений.

Наша страна по наличию агрономических руд, то есть веществ, идущих на производство минеральных удобрений, занимает первое место в мире.

Труды академика Дмитрия Николаевича Прянишникова (1865 — 1948) способствовали тому, что эти богатства были поставлены на службу плодородию. Раньше было неизвестно, почему одни фосфориты — минеральные вещества, содержащие фосфор, — давали прибавку урожая, а другие пользы не приносили. Еще в -прошлом веке Прянишников начал исследовать этот вопрос. Он изучил действие размолотых фосфоритов на растения и пришел к выводу, что нужно отличать две группы растений по их отношению к фосфорной кислоте данного фосфорита: одни растения могут использовать ее при содействии почвы, другие же без этого содействия. Точно так же и среди почв следует различать такие, которые способны растворять фосфориты, и такие, которые лишены этой способности. Были разработаны методы предсказания отзывчивости почв к фосфорному удобрению.

Фосфорное удобрение можно добавлять в почзу в измельченном виде. Но в фосфорите, апатите или в костях животных фосфор содержится в виде солей, и растение может усвоить его только на почвах, богатых кислотами. Обрабатывая фосфорит серной кислотой, получают хорошо растворимые в воде соли. Их назвали суперфосфатом.

Советские люди поставили на службу социалистическому земледелию богатейшие залежи фосфорных солей, найденных и на севере — на

36 Рассказы

Дмитрий Николаевич Прянишников.

Кольском полуострове, и на юге —в Казахстане, и на западе — в Белоруссии, и на Дальнем Востоке — в Приморье, а также в центральных областях Советского Союза. Оказалось, что больше половины мировых запасов фосфоритов находится в СССР.

Химизация сельского хозяйства России, о которой мечтали Менделеев и Тимирязев, стала возможной лишь при советской власти, когда была осуществлена коллективизация.

Советские ученые исследовали действие различных видов минеральных удобрений. Выявлена была потребность в них отдельных растений и почв. Было определено, какие запасы минеральных веществ имеют почвы разных районов и где таких веществ не хватает, а также каковы запасы сырья для удобрений в разных областях страны. Все это помогло выяснить, где нужно строить заводы, производящие удобрения.

В сжатые сроки в нашей стране была создана мощная промышленность искусственных удобрений.



Истории, рассказы о русской науке и технике, Болховитинов В. 1957