История создания и эволюция развития влагосбережения и структурирования почв хорошо описаны профессорами Н.А. Качинским, А.М. Смагиным и Е.Н. Кузиным (см. разделы «Из трудов Н.А. Качинского», «Из трудов А.М. Смагина», «Из трудов Е.Н. Кузина»)

 

 О СТРУКТУРЕ ПОЧВЫ В СВЯЗИ С ЕЕ ПЛОДОРОДИЕМ

(от Комова до Докучаева и Костычева)

 

(Из книги «Структура почвы», Н.А. Качинский, Изд-во МГУ, 1963 г.)

 

Качинский Никодим Антонович (1894-1976) 

советский учёный-почвовед, доктор геолого-минералогических наук, профессор  

 

Наиболее замечательным трудом из прошлого, в котором широко представлена агрофизика и учение о структуре почвы, является работа выдающегося русского агронома конца XVIII в. И. М. Комова «О земледелии», изданная в Петербурге в 1789 г. В этом классическом произведении с изумительной широтой и глубиной для своего времени, как в энциклопедии, поставлены все вопросы сельского хозяйства, в том числе почвоведения и земледелия. Автор различает почвы от природы бедные и богатые, плодородные и неплодородные и намечает пути наиболее эффективного использования их под культурные растения. «Хлеб, — пишет Комов (1789),— не может терпеть ни горячей земли, ни студеной, ни мокрой, ни сухой. Трещины зной солнца в землю пропускают. Хорошо, когда в почве воды — одна четверть ее веса, а питательные вещества в растворе составляют по весу одну четырехсотую долю».

Лучшей почвой он считает чернозем. Он богат питательными веществами и структурен. «Древние чернозем гнилою землею называли. Он произошел от согнития животных и растений. Частицы, его составляющие, ни излишне крепко, ни чрезмерно слабко дружка со дружкой сцепляются. Вода и воздух свободно в него проходят. Земля эта хлеба родит много, а навозу и работы мало требует».

По Комову, поднять плодородие почв призвана наука земледелия, в которой агрофизика играет первейшую роль. «Земледелие,— пишет он,— с высокими науками тесный союз имеет, каковы суть: история естествознания, наука лечебная, химия, механика и почти вся физика; и само оно ничто иное есть, как часть физики опытной, только всех полезнейшая».

В труде Комова обстоятельно описываются почти все физические свойства почвы: водные, воздушные и тепловые, механический и структурный ее состав и зависимость свойств почвы от ее структуры. Огромное значение автор придает обработке полей, так как «от пахоты земля пушнее и сочнее становится и вредных растениям вещей избавляется. Нижние слои, выпаханные наверх, пока воздухом не будут сдобрены, неплодородны бывают». Вспашка рекомендуется зяблевая, в том числе и под «парянину» (пар).

Значительно позже трудов Комова мы находим аналогичную с его учением постановку вопросов о значимости в плодородии почвы физических свойств и ее структуры в работах Тейера (Thaer, 1806), Г. Деви (1832), Шюблера (Schubler, 1938), Шумахера (Schumacher, 1864), Вольни (Wollny, 1878— 1898).

Однако наибольшее приближение к современному учению о структуре почвы как главнейшем факторе ее плодородия дается в трудах русских ученых — М. Г. Павлова (1837), Я. А. Линовского (1846), А. В. Советова (1859, 1867), А. А. Измаильского (1893, 1894) и особенно в трудах творцов научного почвоведения — В. В. Докучаева (1892, 1899 а, б, 1901) и П. А. Костычева (1886—1887).

Автор классических работ о черноземе Докучаев не мог не заметить первенствующей роли в плодородии почвы ее структуры и зависимости от структуры всех свойств почвы. Так, в 1892 г. он указывал, что «коренным образом измененные водные и физические свойства должны служить основой агротехнических мер борьбы с засухой». Позже он неоднократно возвращается к этому вопросу. Он пишет: «В черноземной полосе России прежде всего нужно заботиться о восстановлении первоначальной физики почв вообще и зернистой структуры их в особенности...» (Докучаев, 1899 а).

«Разумнее сберегать ту воду, которую дают нам атмосферные осадки, а для этого нужно реставрировать, возобновить природу почв, коль она испорчена неумелыми руками, и теперь хлеба страдают от засухи» (Докучаев, 1901).

Вместе с Костычевым Докучаев ратовал за необходимость плановой организации территории, за всестороннее воздействие на климат и почву в целях повышения ее плодородия.

«Необходимо разбить Россию на строгоопределенные сельскохозяйственные районы...» и «выработать свои агрономические приемы и методы, строжайшим образом приспособленные к местным условиям, как почвенным и климатическим, так и бытовым и экономическим...» (Докучаев, 1892, 1899 б).

Второй корифей русской агрономии и почвоведения Костычев еще ближе подходит к современным научным концепциям о структуре почвы. Несмотря на то, что в период деятельности Костычева еще не существовало развитого учения о поглощающем комплексе почвы и имелись лишь весьма скромные сведения о почвенных коллоидах, он, используя работы современников (Шлезинга, Вольни и др.) и собственные исследования, сумел создать столь научное и стройное учение о структуре почв, что по праву может считаться ближайшим предшественником Вильямса и Гедройца в этом вопросе.

Костычев различал в почве пассивную часть (песок и пыль) и активную, клеющую (гумус и глину). Эти последние он также разграничивал по их качеству, особо подчеркивая роль темных гумусовых веществ типа гуминового комплекса. Он описывает два возможных процесса образования структуры почвы: а) как следствие взаимного осаждения коллоидов и б) свертывание коллоидальной части почвы с помощью электролитов. Не располагая современным учением о катионах в почвенном растворе и строении коллоидов, Костычев силой научного предвидения оценил роль извести и кальция и был горячим сторонником известкования и фосфоритования кислых почв.

Он первый в 1886 г. предложил классифицировать структуру почвы на водопрочную — агрономически ценную и неводопрочную. Позже на это свойство особое внимание обращали Вильямс и Гедройц. Главную роль при создании водопрочной структуры Костычев справедливо приписывал органическим веществам. «В почвах, частицы которых связаны перегнойными солями, комки не разрушаются и от действия чистой воды» (Костычев, 1940). Он указывал, что гумус может только раз активно цементировать структуру почвы: «...гумусовые соли после высыхания и распыления в значительной степени теряют способность цементации» (Костычев, 1940).

Из всех форм структуры как агрономически ценную Костычев выделяет комковато - зернистую структуру, каковую и следует создавать в пахотном слое, ибо «в комковатую почву с большой легкостью проходит воздух и вода, а для жизни растений не безразлична легкость обмена почвенного воздуха на новый и легкость промокания почвы до большой глубины» (Костычев, 1940).

Среди методов воссоздания структуры известкованием и фосфоритованием кислых особую роль отводит многолетним травам.

Им разработана система культурной обработки почв: лущение в целях сохранения влаги и борьбы с сорняками, глубокая зяблевая пахота, чистые пары для засушливых местностей (особенно черный пар) и другие приемы.

Костычев оставил нам глубоко научные, а потому правильные указания по основным вопросам агротехники и учения о структуре почвы. Его положения нашли дальнейшее развитие в работах  В. Р. Вильямса и К. К. Гедроица.