Игорь Крупеников - Костычев

• Название: Костычев
• Автор: Игорь Крупеников
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1955

В книге рассказывается об удивительно плодотворной научной и педагогической деятельности Павла Александровича Костычева. Сын «крепостного дворового человека майорши Петровой», окончив курс уездного училища с отличными успехами и получив «вольную» в 1861 году, поступил в Московскую земледельческую школу. Вся дальнейшая деятельность П. А. Костычева была посвящена изучению различных аспектов сельскохозяйственной деятельности. Ученый изучает почвы России, их химический состав, впервые говорит о восстановлении почв; изучает вопросы лесоразведения; прослеживает «Связь между почвами и некоторыми растительными формациями» (доклад на VIII съезде русских естествоиспытателей и врачей); изучает причины засухи и говорит о мерах борьбы с ней; разрабатывает проект агрономического образования в России.

---

Во время своих путешествий по степям Костычев наибольшее внимание уделял исследованию чернозема. О происхождении этой почвы было высказано множество гипотез: одни уверяли, что это отложение морского ила; другие рассматривали чернозем как остатки бывших некогда болот. Предлагались и другие, совсем уж невероятные гипотезы.

Известный ботаник академик Ф. И. Рупрехт (1814–1870), а особенно В. В. Докучаев твердо установили, что чернозем — это «растительно-наземная почва»; образовался он на суше в степных условиях под воздействием растущих в степи трав. К этому взгляду примкнул и Костычев, который был уверен, что «чернозем образовался на месте его нахождения при посредстве таких же растений, которые на нем растут и до сих пор, и притом при всех условиях, сходных с теми, какие господствуют и в настоящее время». Иначе говоря, процесс образования чернозема идет и сейчас. Но это все же представляло собой лишь общее решение вопроса о происхождении чернозема, многое в этой важнейшей проблеме представлялось неясным.

Выполняя анализы для Докучаева, Костычев увидел, что русские черноземы содержат очень много перегноя: в самом верхнем слое до 10, а иногда и до 15 процентов. Перегной проникал и в более глубокие слои почвы, и на глубине аршина (71 см) в черноземе нередко бывало еще 2–3 процента перегноя. Получалось, что на одной десятине в метровом слое чернозема скапливалось более 40 тысяч пудов перегноя. Откуда взялось — такое огромное количество перегноя, а главное, как он попал в глубокие слои почвы?

Ф. И. Рупрехт полагал вначале, что чернозем образовался исключительно в результате просачивания в почву мелких твердых частиц перегноя. Потом Рупрехт, а вслед за ним и Докучаев пришли к мысли, что наряду с просачиванием перегноя его накопление в нижних слоях почвы происходит и от перегнивания растительных корней.

Костычев сначала сам, а потом с помощью студента Лесного института Николаева поставил лабораторные опыты по просачиванию мелких твердых частиц перегноя в почву. Опыты дали отрицательные результаты. Еще при проверке теории Грандо Костычев высказал предположение, что в некоторых количествах органические вещества в почвах «могут просачиваться вниз в виде раствора при посредстве солей аммиака, растворяющих перегнойные вещества».

В скором времени Костычев убедился в ошибочности этого взгляда, особенно по отношению к черноземам, в которых обычно в глубоких слоях содержится много известковых солей. Соли эти, реагируя с аммиаком, будут препятствовать растворению перегноя. Кроме того, в» нижних слоях черноземных почв аммиака содержится очень мало.

Он начинает внимательно присматриваться к строению черноземных почв: «… при своих поездках в восточной и южной России, — писал он, — я во многих местах по возможности детально рассматривал глубокие разрезы чернозема в ямах, нарочно для этого или для других целей выкопанных, или же на обрывах оврага и в канавах…» «Я отказался от прежнего своего мнения о просачивании в почву органических веществ», — откровенно признал Костычев. Особенно много дало ему совместное изучение строения черноземов и корневой системы степных злаков. Он всегда старался точно проследить, до какой глубины идут корни ковыля, тонконога, типчака и других растений, одновременно он наблюдал, как изменяется с глубиной окраска черноземов. Между этими двумя явлениями был замечен поразительный параллелизм. И наблюдался он не в одном каком-нибудь месте, а положительно повсюду — «в губерниях Воронежской, Харьковской, Екатеринославской, Уфимской, Оренбургской и в киргизских степях за Уралом».

— Во всех этих местностях, — говорил Костычев, — я с особым вниманием старался определить, какое соотношение существует между глубиной окраски почв перегноем и глубиной распространения корней, и повсюду находил, что растительные корни доходят только до той глубины, где оканчивается окраска почвы; ниже слоя, в котором окрашивание заметно еще на глаз, я почти никогда не находил ни одного мельчайшего корешка; но затем, по мере приближения к поверхности, с увеличением густоты окраски увеличивается и число растительных корней, доходя до наибольшего количества в верхнем слое, где и органических перегнойных веществ содержится больше, чем в других слоях.

В черноземной полосе Костычеву встречались почвы разного механического состава, то-есть с неодинаковым содержанием грубых песчаных и тонких глинистых частиц. Оказалось, что в песчаных почвах корни растений проникают на большую глубину, одновременно здесь наблюдается и более глубокая перегнойная окраска. Цвет почвы точно определить совсем не так просто: он зависит не только от того, сколько в ней перегноя, но и от других причин: от освещения, влажности, окраски материнской породы. Костычев заметил, что почва более влажная всегда кажется и более темной, чем почва сухая, даже если в ней содержится одинаковое количество перегноя. Поэтому полевые наблюдения пришлось подкрепить химическими анализами. Они вполне подтвердили предположение Костычева; между количеством перегноя и характером распространения растительных корней в почве было установлено во всех случаях замечательное совпадение. Значит, корни растений являются главным источником образования почвенного перегноя, или гумуса. Это открытие Костычева имело большое научное значение.

Но его сейчас же заинтересовал и другой вопрос: все ли растения принимают равное участие в образовании перегноя? Оказалось, что роль разных растений в этом важнейшем процессе неодинакова. Однолетние растения с их мелкой и не очень разветвленной корневой системой накапливали перегноя меньше, чем многолетние. Здесь получалось так, что разложение перегноя, особенно при практиковавшейся тогда обработке почвы, обгоняло его накопление, поэтому на старых пашнях в почве всегда содержалось меньше гумуса, чем на целинных степных участках.

Можно было думать, что особенно хорошие черноземы встретятся на пойменных лугах с их роскошной растительностью. Наблюдения — сначала в пойме Дона, а потом в долинах других рек — показали Костычеву, что это не так. На лугах всегда достаточно влаги в почве, и поэтому корни растений не идут там на большую глубину. Луговые почвы были темными, но маломощными и этим сильно отличались от настоящих степных черноземов.

В. В. Докучаев и Ф. И. Рупрехт говорили, что в лесах черноземы не образуются. Костычев разделял это мнение: действительно, в лесах, особенно в густых, растет очень мало трав, а корни деревьев имеют такое строение, что едва ли могут накопить много перегноя. Костычеву хотелось проверить это положение, и потому он стремился во время своих путешествий заглядывать и в леса. Еще во время первой поездки он увидел, что в лесах почвы почти всегда и менее темные и менее мощные, чем в степи. Особенно ярко все это подтвердилось, когда Костычев попал на Урал. За Волгой он нашел прекрасные черноземы, очень богатые перегноем. Когда в лаборатории Лесного института были проанализированы черноземы, привезенные из окрестностей Уфы, в них оказалось 11, 12, 13 и даже больше процентов перегноя. Но дальше за Уфой, при приближении к Уральским горам, Костычев увидел совсем другие почвы.

«По направлению от Уфы к востоку, — отмечал он з своем путевом журнале, — чернозем исчезает на расстоянии 40–45 верст; здесь начинается лес, под которым… почва нисколько не окрашена перегноем. Но внутри Уральских гор, между несколькими отдельными хребтами их, есть обширное и возвышенное плато, большей частью ровное… На этом плато нет леса и, вероятно, никогда не было, потому что почва здесь черноземная». За этим плато вновь пошли густые уральские леса: почвы здесь оказались светлые и неглубокие.

За Уральским хребтом у города Троицка снова потянулись степи. И сколько здесь было целины! Вот простор необычайный для научных исследований! Едет Костычев по этой степи и все останавливает ямщика: путешественник видит такую богатую растительность, какой на Украине ему никогда не встречалось. Быстро выкапывается яма. Ну и чернозем! Невольно вспомнилось любимое выражение Докучаева: «Царь почвы — русский чернозем». В десяти верстах южнее города Верхнеуральска Костычев взял особенно большие образцы почв: для анализов и для музея при кафедре, — такой чернозем будет не вредно показать студентам{Образцы этих почв, собранные Костычевым, до сих пор сохраняются в музее кафедры почвоведения Ленинградской лесотехнической академии имени С. М. Кирова.}.

Об этой местности Костычев любил рассказывать своим ученикам:

— Растительность так роскошна, что ни прежде, ни после я ничего подобного не встречал. Сплошной ковыль был более аршина ростом, и каждый куст его заставлял невольно удивляться замечательному развитию его листьев и стеблей.

В почве, взятой оттуда, оказалось более 16 процентов перегноя! И Костычев имел основание сказать: «рост травы на этом месте, таким образом, вполне соответствовал содержанию перегноя». При своих исследованиях непосредственно в природе он заметил еще такое очень важное явление: чем лучше и пышнее развита надземная часть травянистых растений, тем более густой и глубокой является их корневая система. Отсюда получалось, что забота о лучшем развитии надземной части растений, о большем их урожае одновременно приводит и к большему накоплению перегноя в почве. А это был удар по «закону убывающего плодородия»: большой урожай не истощает почву, а, напротив, повышает ее плодородие.