Итак, почва в биогеоценозе, определяющая жизнь многих растений и животных, но и сама зависящая от них, — причина и следствие биогеоценотических процессов.

Почва прямо и косвенно усваивает энергию солнца. Прямо — при прямом нагревании, поступлении осадков, косвенно — через деятельность растений и животных. Эта энергия частично снова передается растениям, которые снова пополняют запасы ее в результате фотосинтеза. По пищевой цепи энергия (конечно, и вещество) поступает от растений к другим организмам, постепенно преобразуясь, пока снова не попадет в почву. И в этом одна из важнейших функций почвы в биогеоценозе. Обмен веществ, энергии — основное свойство биогеоценоза, такое же характерное, как обмен веществ для живых организмов.

В нарисованной схематической картине жизни биогеоценоза опущено много деталей, так как важно было проследить роль почвы в этой жизни. Следует сказать, что многообразие и важность функций почвы в биогеоценозе давно установлены почвоведами. Вскрыто много интересных фактов, и в частности роль почвы в предотвращении самопроизвольной гибели биогеоценозов. Во многих случаях почва явно способствует поселению и восстановлению определенных биогеоценозов со свойственным им набором растений и животных. Поэтому и уделяется сейчас так много внимания роли почвы в биогеоценозе. Поэтому так тесно связаны между собой почвоведение и биогеоценология.

В последнее время все большее значение придается биогеохимии почв. Всевозможные органические и минеральные соединения мигрируют в почве. Часть их перераспределяется в пределах катены, часть вымывается за пределы данного ландшафта (например, кальций из водораздельных почв, как об этом уже говорилось). Роль почвы в качестве планетарного фильтра и перераспределителя веществ все более привлекает внимание исследователей, поэтому и биогеохимия также тесно увязывает свои исследования с почвоведением. Такая многообразная роль почвы требует и разработки самых разных приемов ее изучения.

Можно сказать еще об одной очень важной функции биогеоценоза - его роли в эволюции растений, животных и микроорганизмов. Их эволюция идет только в биогеоценозе. Только в этой природной системе происходит естественный отбор видов и особей. В то же время не исключено, что почва - естественный хранитель разных мутагенов - химических веществ, способствующих мутациям в живых организмах. К сожалению, эта роль почвы как компонента биогеоценоза еще недостаточно изучена.

Зреет рожь под жаркой нивой,

И от нивы и до нивы

Гонит ветер прихотливый

Золотые переливы

А. А. Фет

Зреет рожь под жаркой нивой

Младший редактор статистического отдела Министерства государственных имуществ В. И. Чаславский в 1875 году принял одно важное решение, обеспечившее ему известность. Он пригласил принять участие в работе над картой русского чернозема В. В. Докучаева, тогда еще магистра геологии и минералогии, а затем приват-доцента Санкт-Петербургского университета.

В. И. Чаславский составлял, как велось еще со времен Ивана Грозного и Бориса Годунова, почвенную карту европейской части России опросным методом. Он разослал по губерниям Российской империи вопросники и на основании полученных ответов собирался составить карту русского чернозема. В 1878 году Чаславский скоропостижно умер, и окончательный вариант карты был составлен уже В. В. Докучаевым, который свел воедино все материалы. Карта была выпущена в свет и получила название карты Чаславского. Это была последняя карта распространения чернозема, сделанная опросным методом. В. В. Докучаев, работая с материалами, увидел всю неполноту ответов губернских чиновников. Выявились разночтения. Часто под одним названием объединяли самые разные почвы. Так, к черноземам некоторые относили болотно-перегнойные почвы Архангельской губернии. Поэтому уже после окончания работы над картой В. В. Докучаев организовал экспедицию для изучения черноземов, итоги которой были опубликованы в монографии «Русский чернозем». Во время своих экспедиций, или, как называл сам В. В. Докучаев, экскурсий, он убедился, что «в одних уголках России под словом чернозем разумеют всякую растительную почву, особенно если она навозная, в других — вообще почвы, окрашенные в темный цвет», в третьих — это название «дают таким почвам, независимо от цвета, которые приносят вообще хорошие урожаи». На разных почвенных картах к чернозему относили все черное с поверхности — от луговых и болотных почв Архангельской губернии до «черных земель» Астраханской губернии. Эта вековая путаница была наконец разгадана В. В. Докучаевым.

Чернозем, гумус и плодородие почвы

В течение летних месяцев 1877 и 1878 годов Докучаев проделал на телеге более десяти тысяч верст. Он собрал огромный фактический материал, выявил границу распространения черноземов в пределах европейской части России. Коллекция образцов почв была проанализирована в лучших химических лабораториях России (у Д. И. Менделеева, К. Шмидта — профессора Дерптского университета). Результаты экспедиции Докучаева заставили многих естествоиспытателей пересмотреть свои взгляды на природные процессы, так как была сформулирована общая связь явлений в природе. Было показано, что результат этой связи — чернозем — создание степных растений в условиях степного климата. Книга Докучаева «Русский чернозем» дала в руки исследователей новые методы изучения и картирования почв, оценки их в целях сельскохозяйственного использования.

Собранные Докучаевым образцы почв, дополненные образцами из других, нечерноземных губерний, были показаны на Всероссийской промышленно-художественной выставке в Москве в 1882 году и на Всемирной выставке в Париже в 1889 году. На обеих выставках образцы были отмечены золотыми медалями. Докучаев так подробно описал чернозем (его строение, распространение, плодородие, образование), что даже спустя сто лет после его работы мало что можно прибавить к его описанию.

Чернозем — это почва, которая образуется в степной и лесостепной зонах в основном под травяной растительностью. Но, как показали исследования в Молдавии, в Курской области и других районах, эта почва может находиться под лесами.

В черноземе можно выделить несколько слоев: верхний, перегнойный, мощностью от 30 до 200 см, содержащий от четырех до двадцати процентов перегноя. Ниже переходный слой серо-бурого цвета, частично прокрашенный гумусом. Еще ниже — слой, сохранивший черты материнской геологической породы, из которой и на которой образовалась почва.

Следует сказать, что интерес к чернозему в России, да и не только в России, возник в XVIII веке. Например, курс сельскохозяйственного домоводства в Московском университете был в 1770 году открыт лекцией М. И. Афонина «О пользе чернозема». Первое же научное обоснование происхождения чернозема было дано М. В. Ломоносовым. Он писал, что чернозем происходит от «согнития растительных остатков» (что, правда, скорее относится к гумусовому горизонту всех почв). Но до исследований Докучаева вопрос о происхождении чернозема оставался спорным.

Чернозем издавна был главной «хлебной» почвой России. Еще до революции ста-двухсотпудовые урожаи (двадцать — тридцать центнеров) пшеницы с одного гектара без внесения удобрений с затратами только на вспашку делали чернозем действительно «царем почв» (такое определение дал чернозему Докучаев). На богатых гумусом черноземах земледельцы тогда вели хозяйство по-особому, и даже помещики сдавали земли арендаторам с условием, что те не будут вносить в почву навоз — так плодородны были черноземы.

В те же годы, когда начиналось интенсивное освоение черноземов, было основано Вольное экономическое общество, сделавшее очень много для изучения и развития производительных сил России. Это общество финансировало исследования Докучаева и образовало специальную, так называемую Черноземную, комиссию для изучения плодородия черноземов и разработки научных основ их использования.