Вклад Докучаева в почвоведение

Морскую гипотезу Докучаев отверг легко и самым решительным  образом, опираясь на принципы актуализма, применяя в новой области взгляды  Ляйеля и Кропоткина. Зачем образование чернозема — живой почвы — приписывать каким-то, ныне не существующим силам? Не правильнее ли искать объяснение причин географического размещения чернозема и его замечательного плодородия в силах, действующих и поныне? Живо интересовавшийся достижениями четвертичной геологии, Докучаев хорошо знал, что во многих местах черноземной России в четвертичный период не было моря.

Опровержение болотной гипотезы потребовало большой дополнительной работы. Сторонники этой гипотезы утверждали, что раньше болот и озер в степи  было несравненно больше, чем теперь. Используя все литературные источники, вплоть до сведений, приводимых древнегреческим  историком Геродотом, обобщая свои полевые наблюдения, Докучаев установил, что сплошных болот и озер в степи не было, а следовательно, болота и озера не могли «породить» чернозема. Обе эти гипотезы - морская и болотная — были метафизичны, они рассматривали чернозем как нечто однажды возникшее и в дальнейшем не менявшееся.

Большой интерес для Докучаева  представляла теория Рупрехта. Докучаев видел в ней много правильных положений, но изучение черноземной степи и анализ многочисленных образцов почв из разных районов дали ему неопровержимые доказательства изменения чернозема в пространстве, в первую очередь, в связи с изменениями климата. Таким образом, гипотеза Рупрехта, несмотря на ряд ее достоинств, оказалась научно не состоятельной, так как Рупрехт отрицал изменение чернозема в зависимости от изменения климата.

Докучаев установил единицу  измерения качественных и количественных изменений чернозема в пространстве и критерий для его оценки. Это  была необходимая основа для классификации  чернозема. Различия черноземов были хорошо видны из их морфологических описаний (описаний внешних признаков), но Докучаев справедливо считал, что эти описания сами по себе не могут считаться  убедительными, так как содержат, как и все описания, подчас слишком  много субъективного. Надо было найти  какой-то более объективный критерий классификации. И Докучаев его нашел. В качестве такого критерия он взял количество содержания в почве органического  вещества — гумуса. Было сделано  очень много анализов гумуса. Внимание Докучаева к этим анализам совершенно понятно: чернозем прежде всего ценен высоким содержанием гумуса, который в известной мере обусловливает исключительное плодородие черноземных почв.

У Докучаева родилась мысль  провести «изогумусовые полосы», то есть разделить черноземную зону на ряд подзон с различным, закономерно меняющимся содержанием гумуса в почве. Эта идея захватила Докучаева, и «изогумусовые полосы» были установлены и изображены на карте. Явно нащупывалась, как он полагал, связь этих полос с определенными климатическими поясами. Таким строго научным и остроумным способом была безоговорочно опровергнута гипотеза Рупрехта, отрицавшая влияние климата на характер и свойства черноземов и почвы вообще.

Когда обработка материалов уже близилась к концу и, казалось, скоро можно будет пожинать плоды  тяжких трудов, Докучаев в своих  построениях увидел ряд противоречий. Обнаружилось, что на Украине, в районе Днепровских порогов, где на поверхность  выходят граниты и другие массивно-кристаллические  породы, а также различные продукты их выветривания, в черноземах, образовавшихся на этих породах, содержание гумуса на несколько процентов ниже, чем  в других районах черноземной  зоны той же широты. Кроме того, многие ученые и в их числе знаменитый русский геолог академик А. П. Карпинский высказали предположение, что черноземы вообще могут образовываться только на лессах, то есть на таких пылевато-глинистых материнских породах, в которых содержится много углекислой извести. Такое мнение шло в разрез с теорией Докучаева о влиянии климата на характер почвы.

Несмотря на то, что работа была близка к завершению, Докучаев, не колеблясь, отложил окончательное  оформление своего труда и летом 1881 года решил «еще раз посетить юго-западную Россию и заглянуть  в ее наиболее глухие уголки». Снова  началась полевая работа, неустанные походы, сбор новых образцов, или, как  любил говорить Докучаев, «образчиков». Нелегко было организовать эту поездку: своих денег у Докучаева не было, а ученые общества были бедны. Но интерес к работам Докучаева  был так велик, что Петербургское  общество естествоиспытателей нашло возможным выделить для этой экспедиции из своих, как признавал Докучаев, «крайне скудных денежных ресурсов необходимые средства для окончательного решения упомянутых выводов». На этот раз Докучаеву помогал агроном А. И. Кытманов. Оба исследователя в течение лета 1881 года совершили много экскурсий. Помощь Кытманова позволила Докучаеву значительно расширить район, который первоначально намечалось обследовать. Результаты поездки оказались очень удачными, и, вернувшись осенью 1881 года в Петербург, Докучаев почувствовал в себе достаточно сил, чтобы окончательно решить проблему чернозема. Он доказал, что черноземы могут образоваться на всех породах, а не только на лессах или других породах, богатых углекислой известью. Характер материнской породы, разумеется, оказывает влияние на свойства почвы и на содержание в ней гумуса, но возникновение определенного почвенного типа, например чернозема, вызывается совместным влиянием всех природных факторов или, как называл их Докучаев, факторов почвообразования, а именно: климата, растительных и животных организмов, материнской породы, рельефа местности и возраста страны. Докучаев твердо устанавливает такие свойства почвы, которые позволяют считать ее особым природным телом и выводят ее за пределы царства минералов. Мысль о том, что «почва — четвертое царство природы», высказанная Докучаевым в этот период, становится одним из краеугольных камней почвоведения — новой самостоятельной науки, созданной в России.

С осени 1881 года ученый начинает окончательно оформлять весь огромный, накопленный им полевой, лабораторный и литературный материал, создавая первую в истории мировой науки  подлинно почвоведческую работу «Русский чернозем». Однако и в это время  он не прекращал полевых экспедиционных работ и в том же 1881 году принял предложение Нижегородского губернского  земства о проведении сплошного  обследования почв всей Нижегородской  губернии. Эта новая большая работа не затормозила окончания «Русского  чернозема». Напротив, ряд материалов нижегородской экспедиции, собранных  летом 1882 года, был широко использован Докучаевым в «Русском черноземе». Над «Русским черноземом» Докучаев работал семь лет, не оставляя в это время других занятий, из которых многие, например чтение лекций в университете, отнимали немало времени. Он не считал себя вправе держать под спудом готовый материал и охотно делал свои открытия достоянием научной общественности. 

Ученый-новатор страстно любил полемику, диспуты и умел их вести, умел и любил прислушиваться к мыслям других ученых, использовать их возражения.

Еще в 1877 году, то есть в самом  начале своих исследований, он опубликовал  две статьи о черноземе: «Обзор имеющихся  сведений о русском черноземе» и  «Итоги о русском черноземе». В  этих статьях Докучаев подводил итоги  всего проделанного в области  изучения черноземов и давал критический  разбор теорий их происхождения. Уже  эти две статьи заставили ученых говорить о Докучаеве как о  крупном исследователе, не только геологе, но и почвоведе. В период с 1878 по 1881 год Докучаев опубликовал еще  ряд работ о черноземе и  в том числе большую интересную статью на французском языке, которая  вывела Докучаева, а вместе с ним  и все русское почвоведение на международную арену.

Особенно крупное событие  в истории русского почвоведения и в жизни Докучаева произошло  в 1882 году, когда он выпустил в свет «Схематическую почвенную карту  черноземной полосы Европейской  России». Это была первая почвенная  карта нового типа во всей международной  почвенно-картографической практике. Почвенная картография и в  наши дни ведется, строго говоря, по тем же принципам, которые были положены в основу первой карты Докучаева. Почва рассматривалась Докучаевым как самостоятельное природное  тело, возникшее в результате совокупной деятельности всех природных факторов. Такой принцип был огромным шагом  вперед в науке о почве, и все  предыдущие почвенные карты России — карты Шторха, Веселовского, Вильсона, Чаславского — с этого момента навсегда стали документами, имеющими только исторический интерес. В 1882 году Докучаев на страницах печати поднимает вопрос о сибирском черноземе. Ежегодно публикуемыми статьями Докучаев все время держал научные круги в известном напряжении, привлекал все новых и новых исследователей к решению проблемы чернозема.

Среди ученых, интересовавшихся проблемами почв, были не только последователи  теории Докучаева, но и многочисленные ее противники. Особенно большое значение имела жесткая, но в конечном итоге  полезная критика со стороны Костычева, который толкал Докучаева на постоянное углубленное изучение сельского хозяйства России вообще и ее черноземной полосы в особенности. В известной мере благодаря этому Докучаев сумел стать не только почвоведом и геологом, но и крупнейшим знатоком сельского хозяйства. Недаром в наши дни Докучаев наравне с Костычевым и Вильямсом всенародно признан «виднейшим русским агрономом». 
Утверждение почвоведения проходило в непрерывном преодолении бесчисленных препятствий. Помехи возникали на каждом шагу. Докучаеву было отпущено мало средств на проведение полевых работ, не было лабораторий для анализов, почти всю работу приходилось выполнять самому; при пересечении необъятных пространств русской земли нужно было преодолевать бездорожье, распутицу.

Осенью 1883 года работа Докучаева  «Русский чернозем» вышла в свет. Это была фундаментальная книга, содержащая более тридцати печатных листов текста, много иллюстраций  и огромное количество аналитических  данных. В истории почвоведения это  была первая законченная, насыщенная фактическим  материалом и в то же время глубоко  теоретически работа. В ней было доказано, что почва — своеобразное тело природы, которое должно стать  объектом самостоятельной науки. В  ней был дан метод полевого описания почв — тот классический метод, которым мы пользуемся поныне. Значение книги Докучаева можно  вполне сравнить со значением «Основных  начал геологии» Ч. Ляйеля или с «Происхождением видов» Ч. Дарвина. 
Высокую оценку «Русскому чернозему» дал выдающийся продолжатель Докучаева академик Василий Робертович Вильямс: «В. В. Докучаев впервые в истории почвоведения произвел обстоятельное систематическое, по определенному плану, обследование целой обширной области; он имел дело не со случайными образцами почв, не с отдельными факторами развития почв, а со всей совокупностью факторов, и не только не растерялся в обилии фактов, которые он имел перед собой, а чем больше он добывал их, тем полнее, шире и увереннее становились его мысли, тем обоснованнее становились те закономерности, которые он устанавливал. Могло случиться так потому, что он умел видеть закономерную связь явлений, что почву он стал рассматривать как природное развивающееся тело...» 
В книге Докучаева был разрешен вековой вопрос о происхождении чернозема и дано систематическое описание почв всей черноземной полосы России. В первой части своего труда Докучаев дал описание всех своих маршрутов по степям и лесам, почвенных разрезов и геологических профилей: от своего родного села Милюкова до южного берега Крыма и предгорий Кавказа и от Бессарабии до заволжских степей. Это был полный почвенный справочник и путеводитель по черноземной полосе Европейской России. Чисто географические достоинства этой части работы настолько велики, что если бы Докучаев остановился на ней, то и тогда его заслуга была бы бессмертной. Но он пошел дальше.

Основное содержание его  работы заключено в последних  трех главах: «Происхождение растительно-наземных почв», «Строение чернозема, его  мощность и отношение к рельефу  местности», «Возраст чернозема и  причины его отсутствия в северной и юго-восточной России». В этих главах Докучаев решал многие спорные  вопросы черноземной проблемы. Прежде всего, он неопровержимо установил, что чернозем не может образовываться под лесной растительностью, как полагали сторонники теории лесного чернозема; что по природе своей это почва степная, в лесах же образуются почвы иного строения, со значительно меньшим содержанием гумуса. Далее Докучаев показал, что чернозем может образовываться на всякой породе, а не только на лессовых отложениях. И, наконец, доказал, вопреки воззрениям Рупрехта, что климат оказывает огромное влияние на характер почвы. В связи с этим Докучаев писал: «Представим себе три местности с одинаковыми (приблизительно, конечно) условиями грунта, рельефа и возраста, пусть они одновременно сделаются жилищем одних и тех же растений. Но предположим затем, что одна из них находится в той полосе России, где чувствуется сильный недостаток метеорных осадков и сравнительный избыток теплоты и света, где лето длинное, а зима короткая, где растительный период хотя и носит на себе характер энергичный, но он весьма непродолжителен, где суховей в течение двух-трех суток высушивает колодцы и спаляет растительность, где нет льду, мало рек и сильное испарение; другая местность пусть залегает в том районе России, где существует (относительно) избыток влаги, много лесов и болот, где чувствуется недостаток теплоты, где зима продолжается 6 — 7 месяцев, а теплое время 3 — 4, где испарение очень слабое, где почва всегда более или менее сыра; наконец, третий участок помещается в такой полосе России, где климатические условия занимают как раз середину между двумя упомянутыми крайними случаями. Как известно, такие примерные предположенные нами климатические особенности довольно близко соответствуют: а) северной, б) крайней южной и крайней юго-восточной России и в) лучшим (средним) частям нашей черноземной полосы, причем, конечно, между ними существует целый ряд переходов. Спрашивается, мыслимо ли, чтобы при таких существенно различных условиях образовались бы одинаковые растительные почвы? Конечно, нет». 
Осенью 1883 года Докучаев защищал свою работу о русском черноземе в качестве докторской диссертации. Этот, как тогда говорили, докторский диспут привлек исключительное внимание ученых кругов Петербурга. Торжественный большой актовый зал университета едва вмещал всех желающих присутствовать на диспуте. По словам ученика Докучаева А. Р. Ферхмина, «противники готовились «зарезать» автора «Русского чернозема»... Мы, ближайшие сотрудники учителя, ждали грядущих событий и с любопытством, и с некоторым невольным замиранием сердца, и все-таки с уверенностью, что Василий Васильевич себя в обиду не даст». Официальными оппонентами Докучаева были: его учитель, геолог, профессор А. А. Иностранцев и великий русский ученый      Д. И. Менделеев. Последний среди петербургских ученых того времени считался особенно серьезным оппонентом, на диспутах он был грозой магистрантов и докторантов, которых часто ставил в тупик неожиданностью и оригинальностью своих возражений. Но на этом диспуте Иностранцев и Менделеев были полностью на стороне соискателя и чрезвычайно высоко оценивали его работу. После Менделеева взял слово профессор-агроном П. А. Костычев, обладавший блестящей эрудицией в вопросах плодородия почвы. Он подверг разбору и критике высказанную в труде Докучаева идею о влиянии климата на образование почвы. Один из участников докторского диспута вспоминал впоследствии: «Докучаеву было нелегко отражать эти нападения, но его выручали уверенность в своей правоте и подробное знакомство со свойствами и распределением почв, приобретенное во время многочисленных экскурсий во всех концах России».