Костычев

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.

Костычев часто упоминал и в своих лекциях и в статьях о целинах и залежах «в губерниях Уфимской и Оренбургской и в областях Тургайской и Уральской». Он призывал к широкому вовлечению этих прекрасных земель в сельскохозяйственную культуру, говорил, что на поднятой целине и залежах посевы пшеницы «не страдают от сорных трав, почва получает при распашке мелкокомковатое строение, и вследствие происшедшего накопления органических веществ зерно получается, твердое, стекловидное, богатое азотом». На некоторых целинных землях «феноменально хорошо растет просо».

Одним из самых интересных выводов Костычева относительно образования чернозема были твердые доказательства ведущей роли корней растений в накоплении перегноя в почве. И эти доказательства он добыл очень быстро, еще во время самых первых своих путешествий. Из своего открытия ученый сделал много важных выводов.

«Только исключительным участием растительных корней, — писал он, — можно объяснить:

а) почему лес не образует чернозема;

б) почему в северной России и вообще на влажных почвах чернозема не образуется;

в) почему в почвах, содержащих большие количества песка, окрашивание органическими веществами доходит до большой глубины;

г) почему окрашивание прекращается как раз на границе распространения корней;

д) почему органические вещества распределены в различных слоях чернозема так, как теперь, а не иначе;

е) почему на местах с лучшей растительностью… накопляется больше перегноя даже на расстоянии одно-го-двух аршин.

Ничем другим нельзя объяснить этих фактов».

Так был решен один из важнейших вопросов, связанных с происхождением черноземов и распределением в них перегноя. Но не остались в забвении и их физические свойства. Раскапывая черноземные почвы, Костычев заметил, что они не представляют собой сплошной слитной массы, но и не распадаются на отдельные составляющие их частички песка, пыли и глины. Черноземы состоят из округлых, довольно прочных, комочков почвы диаметром от нескольких миллиметров до одного сантиметра. Такое строение степной почвы очень благоприятно — благодаря ее комковатости в нее легко проникают и воздух и вода.

К счастью для Костычева, первая весна и первое лето, когда он колесил по русским степям, были богаты дождями, и дождями разными — обложными и грозовыми. Наблюдая не раз грозу в начале мая, ученый видел, какие неукротимые потоки дождя низвергаются на землю. Но сама земля относилась к этой воде по-разному в разных местах. На целине вода впитывалась в почву; еще лучше, как губка, поглощала дождевую влагу молодая новь. Но на старых пашнях и на бурьянистых залогах наблюдалась совсем иная картина: вода здесь «не хотела» проникать в почву, застаивалась на ее поверхности, образовывала лужи, а через пять минут после начала ливня на этих местах, особенно если они располагались на склонах, уже текли бурные потоки мутной воды. А когда ливень оканчивался, страшное зрелище открывалось наблюдателю. Поверхность почвы была разъедена промоинами; овраги, которые были здесь и раньше, расширились и удлинились, огромные массы самой лучшей перегнойной почвы смылись с полей и нагромоздились в оврагах и соседних долинах.

Костычева эти грозные явления заинтересовали до чрезвычайности. К размывам почвы и оврагам он внимательно присматривался еще в детстве на карнауховских полях. «Иногда такое размывание, — вспоминал он впоследствии, — происходит с замечательной быстротой. На моих глазах в Тамбовской губернии верховье оврага шириной до 4 сажен в одну весну продвинулось дальше сажен на 6; глубина оврага во вновь образовавшейся его части была около 4½–5 сажен… Несколько лет до того и после того овраг оставался в одном положении, нисколько не увеличиваясь». Вокруг этого оврага были старые пашни. Почему же они так плохо впитывают в себя влагу? Костычев не сразу смог ответить на этот вопрос, но он решил его, наблюдая пашни разного «возраста».