2.3 Арабские халифаты
Арабы издавна разделяли пустынные почвы на три вида: равнинные красные песчаные почвы, всхолмленные песчаные почвы — более бесплодные и каменистые или «железные» почвы. Кроме того, были известны долины временных потоков, обильно увлажняемые во время редких ливней.
На территории Йемена в V—VI в. сочетались богарное земледелие и искусственное орошение. В горах было построено гигантское водохранилище, огражденное плотиной, которая в VI в. была прорвана, что причинило огромный ущерб населению и почве. Существовало здесь и террасное земледелие китайского типа. В XIV в. на террасах появились насаждения кофейного дерева, завезенного из Эфиопии. У арабов замечается некоторое пренебрежение к почве, они чаще говорят о плодородных и неплодородных местностях, без дальнейшей детализации. Самый выдающийся мыслитель мусульманского мира Абу Ибн Сина, или Авиценна, говорит о строении земной коры и почвы: «В середине земного шара должна быть чистая земля, вполне соответствующая простой природе земли. Над этой землей должна быть земля в смеси с водой, то есть глина. Над этим либо вода, либо преобладает земля. Арабский ученый XIV в. Ибн Халдун, живший в Испании, а затем в Тунисе, в своем сочинении «Рихла» говорит о природе стран Магриба, об их климате и почве, которые оказывают большое влияние на человека. Ибн Халдун — единственный среди арабов — предвосхитил очень популярный в эпоху Возрождения и позднее взгляд об определяющем влиянии почвы и климата на социальную структуру человеческого общества.
2.4 Западная Европа
В XI—XIII вв. происходит массовый подъем сельского хозяйства: расширяются посевные площади, усиливается так называемая внутренняя колонизация, т. е. освоение новых почв — иногда плодородных, иногда требовавших солидных мелиорации (осушение болот). В отдельных местах начинают применять в качестве удобрения мергель, вырабатываются приемы дренажа избыточно увлажненных почв.
В Англии в XII—XIII вв. было освоено около миллиона с четвертью акров новых земель за счет пустошей и болот. Кроме мелиоративных приемов осушения, был разработан оригинальный способ борьбы с избыточным увлажнением почв путем создания на полях с помощью плуга выпуклых гряд, разделенных канавами для отвода воды.
Альберт Великий рассматривал взаимосвязь воды и почвы. В связи с этим совет, как распределять навоз на склоновой пашне — в верхней части надо класть больше навоза, в нижней — меньше, так как сверху он все равно частично будет смыт. Об орошении говорится, что надо учитывать при этом качество воды: больше всего надо бояться соленой воды — она «иссушает, опаляет почву и совершенно противна зарождению растений».
Главные достижения последних столетий средневековья в Европе сводятся к восстановлению античных источников, к признанию роли почвы в земельном кадастре, формированию некоторых новых взглядов на природу почвы и ее роль в жизни растений. Все это в наибольшей мере проявилось в труде Альберта Великого. [3]
2.5 Зарождение знаний о почве на Руси
Первые исторические сведения о почвах нашей страны относятся к ее окраинам, известным грекам и римлянам. В районах европейской части СССР, например в Приднестровье, земледельческие племена обитали еще в IV—III тысячелетиях до н.э. У древних славян начиная с VII—VIII вв. было развито пашенное земледелие и культура разнообразных сельскохозяйственных растений.
Земледелие в Киевской Руси стояло на достаточно высоком для своего времени уровне. Существовали уже разные системы земледелия—«наезжая пашня», перелог, подсек леса; зарождались паровая обработка почвы и трехполье. Это требовало некоторых знаний о почве — ее мощности, времени, нужного для ее восстановления.
Существовали количественные соотношения между различными типами земель по их плодородию: худые, средние и добрые почвы.
На Севере России — в Двинской и Архангельской земле — уровень сельского хозяйства и агрономических знаний был выше, чем в других частях государства. Пахотные земли здесь высоко ценились. Паровое поле давало отдых почве, в него же вносился навоз, хотя и нерегулярно. При внесении навоза учитывалось природное плодородие почв; там, где они были особенно бедными, его всегда не хватало.
Семен Ульянович Ремезов (1642—1720 гг.) составил «Чертежную книгу Сибири», завершенную в 1699—1701 гг. Это был первый русский географический атлас из 23 карт большого формата. На них показаны леса, степи, пески, соленые озера, т. е. косвенные элементы почвенной характеристики территории. Но еще раньше в процессе составления карт и сбора для них материала велся «Список с чертежа Сибирской земли».
К XVI—XVII вв. восторжествовали народные представления о необходимости отдыха (паровое поле) и удобрения (унавоживания) почвы для поддержания ее плодородия.[4]
3. Европейское возрождение
В 1504—1506 гг. Леонардо да Винчи (1452—1519 гг.) —гениальный художник, мыслитель, инженер, перечисляя «примеры и доказательства роста земли», делает такую запись: «Возьми сосуд и наполни его чистой землей и поставь на крышу: увидишь, что немедленно же начнут прорастать в нем густо зеленеющие травы и, возросши, производить различные семена; и когда дети опять упадут к ногам своих старых матерей, ты увидишь, что травы, произведя свои семена, засохли и, упав на землю, в короткий срок обратились в нее и дали ей приращение; затем увидишь ты, что рожденные семена совершат тот же круг, и всегда будешь видеть, как народившиеся, совершив естественный свой круг, дадут земле приращение, умирая и разлагаясь».
В XVI—XVIII вв. почвоведение еще не оформилось в самостоятельную науку, но знания в этой области существенно расширились, возникло большое число гипотез о роли почвы в жизни растений.
Бернар Палисси (1510—1589 гг.) — французский художник-керамист и ученый, поборник экспериментального метода в естествознании. В его опубликованных сочинениях масса самых разнообразных наблюдений «относительно строения гор и состава различных почв, происхождения минеральных веществ».
В сочинении, посвященном питанию растений солями, он высказал мнение, что растения питаются «солями почвы» и она важна для них именно потому, что содержит соли. По этой же причине навоз эффективен как удобрение; когда его вносят в почву, то возвращают ей «нечто взятое из нее раньше.
Ван-Гельмонт (1579—1644 гг.) поставил знаменитый эксперимент. Он взял 200 фунтов высушенной в печи почвы, поместил ее в глиняный сосуд и посадил в него ветвь ивы, весившую 5 фунтов. Почву в сосуде поливали дождевой или дистиллированной водой; через пять лет дерево ивы было выкопано, оно весило более 169 фунтов (листья не убирались осенью, они оставались в сосуде). По окончании опыта Ван-Гельмонт снова высушил почву, и «получил те же самые 200 фунтов, как и в начале опыта, за исключением примерно 2 унций. Следовательно, 169 фунтов древесины, коры и корней выросли из одной только воды».
В середине XVII в. И.Р. Глаубер (1604—1670 гг.), впервые получивший азотную кислоту, предположил, что «основу» растительности составляет селитра. Он установил также, что внесение селитры в почву вызывает увеличение урожаев. Отсюда Глаубер сделал категорический вывод, что плодородие почвы и эффективность таких удобрений, как навоз и кости, полностью зависят от селитры.
Внимание агрономов, химиков и других натуралистов фиксировалось на двух компонентах почвы «землистое начало» и гумус почвы.
Середина XVIII в. И.Г. Валлериус, автор капитального сочинения «О химических основах земледелия», пришел к выводу, что пищей растений служит перегной, или гумус, или «тучность» почвы. Остальные ее составные части играют роль фиксаторов или растворителей «тучности». Валлериусу принадлежит первое определение понятия «гумус». О его происхождении Валлериус говорит коротко: «гумус происходит путем разрушения растительности».
Крупную роль в становлении гумусовой теории питания растений, равно как и вообще в истории почвоведения и агрономии, сыграл немецкий ученый Альбрехт Даниель Тэер (1752 — 1828 гг.), профессор Берлинского университета. Основываясь на достижениях английского плодосеменного земледелия, важных практических опытах И.X. Шубарта (1734—1784 гг.) по введению травосеяния в Германии, сопровождающихся ростом и стабилизацией урожаев, Тэер придал гумусовой теории широкий характер и настойчиво ее пропагандировал в своих трудах, особенно в книге «Основы рационального земледелия», впервые изданной в 1809—1810 гг.
А. Тэер четко расчленяет понятия «перегной», или гумус, и «чернозем»: «перегной не является землей и назван землей только потому, что находится в порошистом состоянии». Он «есть произведение силы органической» и состоит из углерода, водорода, азота и кислорода с примесью фосфора, серы и некоторых других элементов. Важно открытие Соссюра, что перегной содержит меньше кислорода и больше углерода и азота, чем растения.
Мартин Листер предложил подробную классификацию песчаных и глинистых поверхностных пород почв Англии. Принцип этой классификации по отношению к пескам был такой: сначала они разделялись гранулометрически на тонкие, грубые и скелетные; далее шло разделение по окраске, с применением широкой цветовой гаммы: белые, серые, бурые, красновато-бурые и даже серебристые и золотистые. А. Тэер предложил классификацию почв самыми крупными таксонами в которой являлись шесть классов: песчаная почва, суглинок, глинистая, мергель, известковая, перегнойная (болотная). В первых четырех классах выделено 13 родов, например рыхлый песок, глинистый песок, средний суглинок, тяжелый суглинок и т.д. В XVIII в. Тюрго первым сформулировал закон убывающего плодородия почвы, согласно которому каждое последующее вложение в нее труда и капитала оплачивается все уменьшающейся прибавкой урожая.
Необходимо сделать вывод, что знания о почвах в XVI, XVII и особенно XVIII вв. продвинулись в Европе очень далеко. Почвоведение еще не стало наукой, но взгляд на почву стал более научным.[5]