Зеркало ландшафта

Следует также отметить, что А. Г. Дояренко обращал внимание и на другие сугубо почвенные проблемы, связанные с подъемом урожая. Чтобы эти проблемы были понятнее, нам придется вернуться в XIX век. Как уже говорилось, в середине XIX века усилиями Буссенго и Либиха была создана агрохимия, и земледелие получило в свои руки действенное средство для повышения урожая. В 1832 году был пущен первый завод по производству суперфосфата. Но уже П. А. Костычев обнаружил, что часто в почве содержится еще очень много питательных веществ, а урожаи на этой почве падают. И одна из причин этого падения — резкое ухудшение физических свойств почвы.

Одновременно в Германии М. Вольни начал детальное изучение физических свойств почвы: их плотности, порозности, влагопроводности, теплопроводности и т. д. Правда, исследования М. Вольни вел на почвах с нарушенным сложением, что вызвало ироническую реплику В. Р. Вильямса о «порошковедении». Но во-первых, ряд физических свойств почв, например плотность твердой фазы ее, поглощение воды из воздуха при относительной его влажности не свыше девяноста шести — девяноста восьми процентов и ряд других, не зависят от сложения почвы. И во-вторых, сам В. Р. Вильяме большое внимание уделял именно физическим свойствам почвы, справедливо считая, что структура — одно из самых важных свойств почвы, определяющее ее плодородие, урожай растений на ней.

Идея П. А. Костычева — В. Р. Вильямса о важности физического состояния почв для урожая нашла поддержку и у А. Г. Дояренко. Он одним из первых показал, что структура почвы воплощается в структуре ее перового пространства, в структуре ее пор. А следовательно, структура влияет на движение воды в почве, доступность ее растениям, на саму возможность контакта корня растения и почвы.

Влияние структуры почвы на растения хорошо демонстрировал опыт А. И. Ахромейки, проведенный еще в 30-х годах. А. И. Ахромейко взял почву, целиком состоящую из агрегатов — комочков размером один — три миллиметра. Часть образца растер и посеял в оба варианта растения. В растертой почве появилось меньше всходов, чем в комковатой. Оставив одинаковое количество растений в каждом варианте, А. И. Ахромейко получил урожай и убедился, что на распыленной почве он оказался выше. Этот опыт заставил академика В. Р. Вильямса отметить, что комковатая почва в первую очередь способствует лучшему прорастанию растений. Очень часто оказывается достаточным сделать комковатым самый верхний, сантиметровый, слой почвы, чтобы заметно повысить урожай растений.

Не менее важны и другие физические свойства почвы; например, механический состав. Песок, супесь, суглинок, глина обладают разным плодородием в одинаковых условиях. В них по-разному корень контактирует с почвой, неодинакова доступность воды при прочих равных условиях, в природе на них образуются разные биогеоценозы и т. д. Механический состав определяет многие другие свойства почвы, такие, как водопроницаемость, плотность, твердость. Недаром Н. А. Качинский, посвятивший всю жизнь изучению механического состава почв, говорил, что почвенное плодородие — это в первую очередь благоприятный водный и тепловой режимы, которые, естественно, в значительной степени зависят от физических свойств почвы, в частности от механического состава.

Водонепроницаемые горизонты почвы могут резко ухудшить состояние растений, привести к застою влаги, отравлению корней без доступа кислорода. Не менее опасна для растений провальная водопроницаемость, когда вода уходит в глубокие слои почвы, теряясь для растений.

Высокая плотность почвы затрудняет проникновение корней в нее. Это явление особенно четко проявляется на слитых почвах, развитых у нас в Предкавказье и Молдавии, в Индии, африканских странах. В слитых почвах корни осваивают лишь небольшой объем, поэтому они не могут использовать весь запас питательных веществ. Удобрения на этих почвах очень эффективны.

Растениям вредна и низкая плотность, так как в этом случае почва в летний период уплотняется, что может привести к разрыву корней.

Важность физических свойств почвы для получения высоких урожаев послужила толчком к возникновению агрофизики. Само название первым применил М. Вольни. А в 30-е годы нашего века по предложению академика А. Ф. Иоффе был создан Агрофизический институт в Ленинграде. Многие важные исследования современной агрофизики связаны с этим институтом, в частности работы по влиянию полимеров на создание комковатой структуры почв, изучение доступности воды растениям и др.

Одновременно была создана другая школа физиков почв — в Московском университете. Эта школа связана с именем Н. А. Качинского. Он разработал систему анализов физических свойств почв, дал им агрономическую оценку.