Меркурий Гиляров - Жизнь в почве

Ученик В. В. Докучаева В. И. Вернадский, основатель биогеохимии и представлений о биосфере и ноосфере (сфере разума на планете), анализируя различие между живыми и косными (то есть неорганизованными) телами, ввел понятие "биокосных естественных тел". Так он обозначил "закономерные структуры, состоящие из косных и живых тел одновременно" (например, почвы).

Своеобразие почвы, позволяющее рассматривать ее как особое естественноисторическое тело, свойства которого зависят и от населяющих его различных организмов, должно было бы, казалось, привлечь внимание биологов всех специальностей, в том числе и зоологов. Но этого долго не происходило. Земля - та, что у нас под ногами, - оставалась поистине терра инкогнита - "землей неведомой".

Отец современной систематики шведский натуралист XVIII века К. Линней различал лишь три категории природных тел: минерал, растение, животное. Докучаев определял почву как "четвертое тело природы" и превратил почвоведение в самостоятельную естественную науку, имеющую свой объект изучения и требующую специфических методов исследования. У Докучаева еще не было достаточных данных, чтобы оценить роль животных в почвообразовании, но мысль об этом уже приходила в голову - не случайно в его экспедициях принимали участие зоологи. А в своем классическом труде "Русский чернозем" ученый приводит данные о численности и массе разных групп вредных почвенных насекомых.

В 1839 году по возвращении из кругосветного плавания на "Бигле" Ч. Дарвин опубликовал первый набросок работы о роли дождевых червей в формировании органического слоя почвы. В 1881 году вышла его книга "Образование растительного слоя деятельностью дождевых червей", над которой он работал почти всю свою жизнь. Примечательно, однако, что слово "почва" Дарвин еще не употреблял.

В. В. Докучаев был знаком с трудом Ч. Дарвина и даже высказывался о нем в работе "Русский чернозем", но считал, что данные английского натуралиста завышены или имеют лишь локальное значение.

Некоторая недооценка роли животных Докучаевым объясняется, во-первых, тем, что он работал летом в степях, где, как известно, климат сухой, а в летнее время деятельность почвенных беспозвоночных, и особенно дождевых червей, в этих условиях не слишком многочисленных, вообще прекращается. Во-вторых, 100 лет назад после блестящих открытий Л. Пастера и бурного расцвета микробиологии разложение остатков растений и животных в почве стали связывать именно с деятельностью микроорганизмов. Успехи молодой науки затмили еще не сформировавшиеся представления о роли животных в эюм процессе. И в-третьих, надо учитывать, что точных данных о том, какова численность и масса почвенных животных, во времена В. В. Докучаева, в сущности, не было. Отрывочные же сведения обобщить и экологически осмыслить не представлялось возможным. Да и экология еще не сформировалась как наука.

У истоков науки

Изучая биологию почвы, ученые опирались на громадный практический опыт земледельцев, накопленный за многие тысячелетия.

Люди издавна знали о многих почвенных животных (дождевых червях, кротах, насекомых - вредителях корней) и, не ведая ни о каких микробиологических процессах, на практике заботились о земле, чтобы сна была плодородной. Хорошо освоил земледелец и ге растения, у которых в пищу шли корневые части (например, свеклу, картофель, маниоку). И таким путем постепенно накапливались знания, которые во второй половине прошлого века положили начало новой отрасли науки - биологии почвы.

Здесь необходимо одно отступление. Середина прошлого века была временем, когда начали понимать, какие же реальные биологические процессы происходят в почве, когда осознали, что почва - живая, постоянно меняющаяся среда и что человек способен регулировать ее плодородие. Такому повороту во взглядах естествоиспытателей в огромной степени способствовали работы выдающегося немецкого химика Ю. Либиха. Именно он, как теперь бы сказали, "чистый" химик, а не биолог, заставил самых разных специалистов обратить пристальное внимание на то, что происходит в почве, заглянуть в эту темную, "грязную", на взгляд обывателя, среду.

Да что там начало девятнадцатого века, время декабристов и разгула крепостного права! Еще и сейчас многие люди с высшим образованием никак не свыкнутся с мыслью, что основа всех экосистем суши, начало всех трофических цепей, основная часть животной и почти вся микробиальная масса, половина продуцируемого экссистемой белка, 2/з генетического фонда живых организмов приурочены к почве.

А что же конкретно сделал Ю. Лпбих? В первые месяцы 1840 года одновременно на французском, немецком и английском языках появилась его книга "Органическая химия в применении к сельскому хозяйству и физиологии" (или просто "Сельскохозяйственная химия"), которая принесла Либиху огромную популярность при жизни и благодарную память потомков. Его работу высоко оценил К. Маркс: "Выяснение отрицательной стороны современного земледелия, с точки зрения естествознания, представляет собой одну из бессмертных заслуг Либиха".

К. Маркс использовал выводы Ю. Либиха в "Капитале", где сказано: "Капиталистическое производство, постоянно увеличивая перевес городского населения, которое это производство скопляет в крупных центрах, накопляет тем самым, с одной стороны, историческую силу движения общества вперед, а с другой стороны, препятствует обмену веществ между человеком и землей, то есть возвращению почве ее составных частей, использованных человеком в форме средств питания и одежды, то есть нарушает вечное естественное условно постоянного плодородия почвы".

Точными химическими опытами Либих доказал, что в состав всех растений входят десять основных элементов:

"углерод, кислород, водород, сера, железо, кальций, магний, азот, калий и фосфор. Первыми тремя элементами в достатке снабжают атмосфера и вода: углекислота обеспечивает растения углеродом, а вода - кислородом и водородом. Остальные элементы, минеральные, поставляет земля. Анализы почвы убедили Либиха, что она может в достатке дать растениям все нужные элементы, кроме азота, фосфора, калия. И был сделан правильный вывод, который вроде бы напрашивался сам собой, но никем ранее не был ни четко осознан, ни методически "чисто" доказан, ни недвусмысленно высказан: для поддержания плодородия почвы надо постоянно вносить в нее эти элементы причем столько, сколько она теряет, "выдавая" сельскохозяйственную продукцию.

Доказательство необходимости возвращения полям утраченных ими минеральных веществ, а следовательно, производства и применения минеральных удобрений - главная заслуга Либиха. Существовавшую в его время систему земледелия он называл "системой грабежа" и приводил яркие примеры: "Действия земледелия, основанного на грабеже, нигде не были так очевидны, как в Америке, где первые колонисты в Канаде, в штате Нью-Йорк, в Пенсильвании, Виргинии, Мэриленде и т. д. находили пространства земли, доставлявшие вследствие одной вспашки и после того много лет подряд постоянные урожаи пшеницы и табака, причем земледельцу вовсе не нужно было думать о возвращении полям того, что он у них отнимал в составе хлеба и табачных листьев.