Крупнейшим результатом научных исканий Докучаева за эти годы была фундаментальная работа - "Способы образования речных долин Европейской России". В этой работе, опубликованной в 1878 году, Докучаев не только разобрал и подверг критике существовавшие до него взгляды, объяснявшие происхождение русских долин одной размывающей деятельностью былых громадных и необычайно быстрых водных потоков, но и показал на тщательно подобранных и умело обобщенных фактах, что сами реки в теперешнем их виде расширяют свои долины, "странствуют" в них.
Наряду с развитием новой теории Докучаев сумел выделить и в старой теории рациональное зерно, - он подчеркнул известное значение деятельности больших масс воды в образовании долин и значение попеременных поднятий и опусканий суши. В свое время известный русский геолог академик А. П. Павлов бросил Докучаеву упрек за признание влияния этих явлений на формирование долин. Он утверждал, что даже самые широкие долины могли быть созданы медленной и долгой работой небольшого водного потока, такого, который и теперь течет по долине и продолжает свою прежнюю работу. Последующее развитие геологии и геоморфологии, то есть науки о строении земной поверхности, полностью подтвердило правильность взглядов Докучаева. На основании целого ряда новых фактов было доказано, что большие массы текучих вод таявшего ледника, многочисленные медленные поднятия и опускания суши, или, как говорят ученые, эпейрогенические движения, сыграли большую роль в возникновении многих речных долин, особенно таких крупных, как Волжская, Днепровская, Донская. Но и критики Докучаева понимали большое значение его работы; даже выступавший против взглядов Докучаева академик А. П. Павлов, говоря о строении речных долин, указывал, что "еще долго всякий новый работник, приступая к ознакомлению с ними, будет брать для себя исходным пунктом "Способы образования речных долин Европейской России" В. В. Докучаева".
В том же 1878 году, когда работа Докучаева вышла в свет, он защитил ее как магистерскую диссертацию и получил ученую степень магистра минералогии и геогнозии. Публичная защита диссертации Докучаева собрала огромную аудиторию и прошла с триумфом. При защите Докучаев проявил блестящий ораторский дар, который помог ему с особенной глубиной и ясностью изложить свою теорию.
Шесть лет работы в области геологии, законченные прекрасной защитой диссертации, обеспечивали Докучаеву, который уже был одним из крупнейших русских геологов, большую будущность геолога.
Но именно в 1878 году завершился "геологический период" жизни Докучаева. Это была, можно сказать, предистория ученого. История Докучаева, подлинного ученого-новатора, началась с 1878 года, когда он полностью отдался проблемам, давно уже его интересовавшим.
НАЧАЛО НАУКИ О ПОЧВЕ
"Почва - четвертое царство природы".
В. В. Докучаев.
В 1875 году, статистик В. Чаславский, работавший над созданием почвенной карты Европейской России, пригласил Докучаева в качестве помощника. В России и раньше были почвенные карты. Составляли их чиновники и статистики чаще всего на основании опросных сведений, причем в основу картирования обычно клали самый заметный для глаза признак почвы - ее окраску. Практическая ценность таких карт была невелика. Карта Чаславского должна была строиться по этим же принципам.
Чаславский, еще мало знакомый с Докучаевым, предполагал, что последний будет выполнять лишь обязанности по разбору многочисленных почвенных карт, поступавших с мест или сохранившихся с прошлых времен. Но Докучаев своими глубокими познаниями и умением быстро ориентироваться в сложном и запутанном материале очень скоро завоевал уважение своего начальника. Через несколько месяцев Докучаеву наряду с другими работами было поручено самое ответственное дело - составление почвенной классификации, без которой совершенно немыслимо было составить как самую карту, так и объяснительный текст к ней. Чаславский почувствовал в своем помощнике большую научную силу. Вскоре после начала совместной работы Чаславский писал Докучаеву: "На Вашу работу я по-прежнему вполне рассчитываю, если Вы сами не захотите отказаться, что привело бы меня в отчаяние".
В. В. Докучаев - доцент Петербургского университета.
Но Докучаев не собирался отказываться. События неожиданно приняли совсем иной оборот. Чаславский внезапно умер, и на плечи Докучаева легла вся работа по составлению почвенной карты Европейской России. В настоящее время эта карта представляет лишь исторический интерес, так как. содержит множество ошибок, на что впоследствии неоднократно указывал сам Докучаев. Но именно при работе над этой картой Докучаев почувствовал необходимость заняться вплотную проблемой почв, которые играют огромную роль в жизни всякой страны, а в особенности такой земледельческой, как Россия. В науке о почве для самого Докучаева было много неясного, непроверенного. Надо было собирать в различных местах образцы почв, классифицировать их, подвергать исследованиям и много раз проверять свои выводы. Докучаев знал, что одних общих идей и догадок мало, нужны факты, а в момент становления науки они нужны в огромном количестве.
В 1876 году Докучаев был уже признанным авторитетом в области почв, и Вольное экономическое общество пригласило его для работы в Черноземной комиссии, которая должна была серьезно заняться изучением основного богатства сельской России - чернозема. В состав Вольного экономического общества входило много крупных ученых, но именно Докучаеву было поручено составление программы исследований чернозема. В 1877 году ему поручили вести и cами исследования.
Участие Докучаева в работах Чаславского способствовало зарождению почвоведения; исследования Докучаева на просторах черноземной России привели к рождению этой науки. Считая свои познания в области почв недостаточными, Докучаев погрузился в изучение естествознания и прежде всего тех трудов, которые имели хотя бы косвенное отношение к исследованию почв. Не следует думать, что Докучаев строил свою науку совсем на пустом месте, не имея предшественников. Предшественники у него, конечно, были, но науки о почве они все-таки не создали.
Еще древние египтяне и жители Двуречья знали очень много о своих почвах и их плодородии. У древнеримских писателей Плиния и Колумеллы мы можем найти немало ценных наблюдений о распространении различных почв, о их пригодности для тех или иных культурных растений. В древне-эллинской легенде о некоем Алкмеоне, убившем свою мать, рассказывалось о том, что земля (почва), узнав о преступлении Алкмеона, перестала родить ему хлеб. Несчастный земледелец многократно менял участки своей пашни, но это не помогало: почва, в представлении греков отождествлявшаяся с матерью, не хотела родить ему хлеба, она мстила убийце. Но Алкмеон оказался наблюдательным человеком: он выбрал для посева молодую наносную (аллювиальную) почву в речной долине, которая образовалась после совершения убийства и, следовательно, не могла знать о его преступлении. Посев, сделанный на этой новой, неистощенной почве, принес Алкмеону прекрасный урожай. Эта легенда содержит элементы глубокой наблюдательности и говорит о том, что некоторые свойства почв были известны древним грекам.
В своих "Георгиках" римский поэт Вергилий (70–19 годы до нашей эры) много прочувствованных строк посвятил свойствам земли. Эти строки говорят о том, что древние народы собрали немало различных сведений о земле и ее свойствах. Разумеется, эти поэтические обобщения, отражавшие наблюдательность народов, далеки были от того, что мы можем называть наукой.
В знаменитых писцовых книгах времен последних Рюриковичей, в "Книге Большого чертежа" - пояснительном тексте к карте, которую начали составлять по указанию Ивана Грозного в 1552 году, Докучаев также мог найти много ценных замечаний о различных русских почвах и их свойствах. Но все это были случайные наблюдения, иногда ценные, но иногда наивные и противоречивые.
В XVIII и XIX веках сельскими хозяевами и агрономами Европы, а также многими учеными различных специальностей, такими, например, как известные химики и агрохимики Я. Берцелиус, Ю. Либих и Ж. Буссенго, был собран большой материал о различных свойствах почв, об их химическом составе и плодородии. Но это были опять-таки разрозненные сведения и наблюдения, хотя количество их возросло. Даже обращение к вопросам изучения почвы гения М. Ломоносова, высказавшего ряд интереснейших соображений о происхождении чернозема, или Ч. Дарвина, показавшего в специальной работе влияние дождевых червей на почву, не могло создать науку о почве. Нехватало самого главного - глубоких теоретических, в первую очередь географических, обобщений, системы, генетической классификации почв, то есть такой классификации, где почвы рассматриваются на основе их генезиса - происхождения. Никто не сумел показать, что почва, подобно минералу, растению или животному, является самостоятельным, самобытным, ни на что другое не похожим телом природы. Чаще всего почву путали с горными породами. Естественно, что наука о почвах могла возникнуть лишь после того, как была доказана самобытность их существования и особые законы их развития.
Агрикультурхимия, главным образом после работ Буссенго и Либиха, достигла в Западной Европе к середине прошлого столетия значительных успехов, но это не привело к рождению науки о почве. Ограниченность концепций этих западноевропейских ученых заключалась в том, что они видели в почве только вместилище для корней растений, только резервуар, снабжающий растения влагой и пищей. Сама почва интересовала агрикультурхимиков лишь в этих ограниченных пределах; по существу, они ее не знали. Не зная законов, управляющих развитием почв, эти ученые действовали зачастую вслепую, делали односторонние выводы и нередко приходили к глубоко ошибочным заключениям, как, например, к пресловутому "закону" убывающего плодородия почвы.
К. Маркс и Ф. Энгельс доказали несостоятельность этого закона. К. Маркс писал: "…хотя плодородие и является объективным свойством почвы, экономически оно все же постоянно подразумевает известное отношение - отношение к данному уровню развития земледельческой химии и механики, а потому и изменяется вместе с этим уровнем развития… Одинаковые результаты могут быть достигнуты также посредством искусственно произведенных улучшений в составе почвы или просто благодаря изменениям в методах земледелия".
Следовательно, при высоком уровне науки и техники и умелом воздействии на почву плодородие ее может возрастать беспредельно. Об этом Ф. Энгельс говорил так: "Производительные силы, находящиеся в распоряжении человечества, неизмеримы. Производительность земли может быть бесконечно повышена приложением капитала, труда и знания. "Перенаселенная" Англия […] может быть в течение десяти лет приведена в такое состояние, чтобы производить достаточно хлеба для населения, в шесть раз больше нынешнего. Капитал ежедневно увеличивается; рабочая сила растет вместе с ростом населения, а наука с каждым днем все больше покоряет человеку силы природы. Эта неизмеримая производительность, урегулированная сознательно и в интересах всех, вскоре свела бы к минимуму выпадающую на долю человечества работу…".
Страны Западной Европы - небольшие, часто расположенные в пределах одной природной зоны, с сильно измененными почвами в результате длительного воздействия человека - не могли быть родиной науки о почве. Для создания ее нужны были русские просторы, огромное разнообразие природных условий.
Решающую роль в развитии науки о почве сыграли социально-экономические условия, существовавшие в то время в России. Страна с резко преобладающим сельским хозяйством, отсталость которого явилась результатом пережитков крепостничества, настоятельно требовала разрешения многих проблем, в числе которых не последней была и проблема интенсификации сельского хозяйства. Весь круг вопросов, связанных с нуждами земледелия, в первую очередь привлекал внимание ученых.
Русские ученые всегда считали служение науке служением народу. Подобное отношение к науке было характерной особенностью и той выдающейся плеяды русских ученых, которая начала свою деятельность в шестидесятые годы под влиянием революционно-демократических идей Н. Чернышевского и Н. Добролюбова.
"Если спросят, - писал К. Тимирязев, - какая была самая выдающаяся черта этого движения? Можно, не задумываясь, ответить одним словом - энтузиазм. Тот увлекающий человека и возвышающий его энтузиазм, то убеждение, что делается дело, способное поглотить все умственные влечения и нравственные силы, - дело, не только лучше всякого другого могущее скрасить личное существование, но по глубокому сознанию и такое, которое входит необходимо составною частью в более широкое общее дело, как залог подъема целого народа, подъема умственного и материального. Этот энтузиазм был отмечен чертою полного бескорыстия, доходившего порою до почти полного забвения личных потребностей".
С подобным энтузиазмом приступил и Докучаев к своей работе по изучению почв. Оставаясь хранителем геологического кабинета, он, кроме 24 рублей 50 копеек в месяц, не располагал никакими доходами. В это время он прекратил давать частные уроки, чтобы иметь возможность уделять все время научной работе.
Интерес к почвам возник у Докучаева, повидимому, еще в самом начале его научной карьеры. Уже в первой его работе "О наносных образованиях по речке Качне" есть специальные описания почвенных разрезов. В последующих работах Докучаев все чаще обращается к почвам. Особенно много различных сведений о почвах приводится в его полемически острой статье, написанной в 1874 году по поводу возможностей осушения болот Полесья. Но это не были систематические занятия проблемами почв. К разработке подлинной науки о почве Докучаев приступил только теперь, во время работы в Черноземной комиссии.
В это же время в жизни Докучаева произошло событие, важное для него не только как для человека, но и как для ученого. Он встретился с Анной Егоровной Синклер, ставшей его женой и другом.
A. E. Докучаева.
Анна Егоровна Докучаева принадлежала к числу тех передовых женщин, которые начали появляться в России в шестидесятые годы прошлого века, - женщины-ученые, женщины - товарищи и соратницы своих мужей. Они стремились к равноправию, самостоятельной общественной и научной деятельности, направленной на благо народа. Анна Егоровна девушкой начала трудовую жизнь. Она вела занятия в небольшом женском пансионе, которым впоследствии стала руководить. Эта хрупкая на вид молодая женщина с обаятельной внешностью обладала редкой выдержкой и самоотверженностью.
Глубокая взаимная любовь, общность духовных интересов помогали Докучаевым на протяжении двух десятилетий одолевать все встречавшиеся на их пути преграды, оставаясь бодрыми, уверенными в своих силах, готовыми к новой борьбе. Анна Егоровна помогала мужу во всех его работах и начинаниях.
Научное содружество, которое сложилось вокруг Докучаева, привело к образованию докучаевской школы русских ученых.
"РУССКИЙ ЧЕРНОЗЕМ"
"…царь почвы - русский чернозем".
В. В. Докучаев.
"Чернозем в истории почвоведения сыграл такую же выдающуюся роль, какую имела лягушка в истории, физиологии, кальцит в кристаллографии, бензол в органической химии".
В. И. Вернадский.
К югу от лесной таежной зоны и полосы лесостепи лежит бескрайная черноземная степь, где раньше было много целины и ковыльные просторы, как море, волновались на десятки и сотни верст. В степи обитали сурки да суслики, бродили большие стада дудаков, а из-под ног лошади редкого всадника через каждый десяток шагов с оглушительным шумом вспархивал стрепет - самая красивая степная птица, олицетворение степной воли.
В XVII, XVIII, а особенно XIX столетии картина русской степи стала меняться. Тысячи, а потом десятки и сотни тысяч десятин жирной черноземной целины начали распахиваться. Обрабатывали землю в то время плохо, не удобряли ее, а урожаи были огромные, поражавшие пришельцев из лесной полосы, где на супесчаных и суглинистых подзолистых почвах с трудом надо было отвоевывать каждый пуд ржи. А в степях полным колосом наливалась золотая пшеница. Почве степей народ дал образное название - чернозем.
Хлеб издавна составлял одно из основных богатств России. Со времен Петра I большую заморскую торговлю Россия вела главным образом продуктами сельского хозяйства, среди которых первое место занимала пшеница. К этому времени относятся и первые попытки изучения чернозема - почвы, на которой лучше всего растет пшеница.
В 1765 году в Петербурге было основано Вольное экономическое общество - первое в России сельскохозяйственное общество.
С первых же шагов своей деятельности Вольное экономическое общество занялось изучением чернозема. Общество составляло особые вопросники, которые рассылались по местам, там заполнялись, а по возвращении обрабатывались и публиковались в "Трудах" общества. Во втором таком вопроснике, относящемся к 1790 году, было предложено составить "показания обрабатываемой в каждом уезде земли. Состояние почвы, чернозем ли, глинистая, песчаная и неплодородная, или как по доброте ее во всяком уезде различается". Из этого видно, что руководители общества понимали, насколько важно для правильной организации хозяйства иметь инвентаризацию почвенных богатств, то есть знать, где и какие почвы располагаются и как они отличаются друг от друга по плодородию.
Вольное экономическое общество очень интересовалось почвами, и первая книжка его "Трудов", изданная в 1765 году, открывалась статьей "О различии земли в рассуждении экономического ее употребления". Автором статьи был один из главных организаторов общества, академик, профессор химии И. Г. Леман. В работе Лемана содержится много ценных в практическом отношение сведений о почвах. Но неизмеримо глубже высказался о почвах и, в частности, о черноземе на два года раньше Лемана М. В. Ломоносов.