ocherki_po_istorii_agronomii

«Земледелие есть первый и главный труд, к которому поощрять должно. Не может быть там ни искусное рукоделие, ни твердо основанная торговля,

где земледелие в унижении и нерачительно производится» Екатерина II, Из наказа Сенату, 1767

ВВЕДЕНИЕ

В России до XIX века под агрономией понимали науку о возделывании растений, разведении и содержании животных, об экономических основах организации хозяйства, переработке сельскохозяйственных продуктов. С развитием естественных наук из агрономии выделился ряд самостоятель­ ных дисциплин, в частности, зоотехния, экономика и организация хозяйства, технология переработки сельскохозяйственных продуктов и другие.

В развитии агрономии можно отметить несколько периодов, правда, группировка такая достаточно условна. И все же, ab incunabilis* первым мож­ но считать период - древней истории, одомашнивание животных и переход от собирательства к земледелию. Происходит становление и формирование земледельческой культуры, его часто называют «неолитической революци­ ей». Человек стал не только использовать дары, но и, частично, преобразовы­ вать живую природу. Агрономические знания передавались от поколения к поколению в виде сведений и правил, почерпнутых из практического опыта, календарей. С этим периодом связано возникновение центров земледелия.

В последствии развитие агрономии связано с античным земледелием, которое ab antique** накопило большой материал, обобщенный в виде правил и рецептов по ведению сельского хозяйства, стали создаваться труды по аг­ рономии.

Период средневековья, по общему мнению, характеризовался очень медленным развитием естественных наук и застоем в агрономии. Научная мысль была подавлена и в лучшем случае встречается компиляция старых ре­ цептов. Уровень агрономии времен античности не был превзойден.

Далее, в период ренессанса и позднее происходило становление науч­ ных представлений о почвенном, минеральном и воздушном питании расте­ ний, с зачатками, напоминающими современные физиологию и агрохимию. При этом произошла условно - первая научно-техническая революция. Были сделаны выдающиеся открытия в области естествознания, которые потребо­ вали новых подходов в ведении земледелия. Произошло формирование уче-

* С колыбели, с самого начала " С древних времен

ния о почвах, научных основ агрономии, селекции, дифференциация агроно­ мии на отдельные научные дисциплины.

В совсем недавнем прошлом мы были свидетелями чрезвычайной экс­ пансии земледелия, без учета экологических ограничений, что привело к де­ градации природной среды, не позволило в полной мере использовать разно­ образие почвенно-климатических и погодных условий, создало предпосылки стратегии адаптивной интенсификации, устойчивого развития производства.

Наконец, современный период связан с резким и неуклонным ростом влияния науки на все прочие сферы общественной жизни. Научнотехнический потенциал уже к середине прошлого века стал главным факто­ ром развития, как в рамках отдельных стран или регионов, так и в общечело­ веческом масштабе. На этом фоне во второй половине XX в. сформировалась особая категория технологий, которые получили название «наукоемких» или «высокотехнологичных» (high technology), как их обычно называют в зару­ бежной литературе. В агрономии это связано и с использованием информа­ ционных технологий.

Теоретической основой агрономии являются биологические науки, почвоведение. В то же время естественные науки развиваются семимильны­ ми шагами. При этом все сильнее становится взаимозависимость наук, изу­ чающих живой мир, с науками, изучающими мир неживой.

В основе сельского хозяйства лежит агрономия. Часто говорят, что цель сельского хозяйства и характерная его особенность - снабжение челове­ ка растительными и животными продуктами, необходимыми для питания. Такое определение не является достаточно правильным, потому что снабже­ ние растительными и животными продуктами существовало и тогда, когда земледелия еще не было. Первобытные народы жили охотой, рыбной ловлей, собиранием плодов с дикорастущих деревьев, земледелия как такового еще не знали, но снабжение пищевыми продуктами было. При редком населении, можно было питаться, не занимаясь земледелием. Но это в далеком и, наде­ емся, в невозвратном прошлом.

Агрономия начинается когда от сбора даров природы, человечество переходит к их производству, культивирование растений становится жизнен­ но необходимым, безальтернативным. Понятно поэтому, что не только сфера жизнеобеспечения (почва, климат, биоразнообразие и т.д.), но и труд - явля­ ется необходимыми условиями возникновения земледелия.

Археологические сведения, полученные собирателями растений в па­ леолите и неолите, весьма богаты: роговые и костяные землекопалки, моты­ ги, каменные плиты и пестики для растирания зерен, орехов и плодов, отпе­ чатки растений, зерен диких злаков на стенках глиняных сосудов и в куль­ турном слое. Будучи неотъемлемой и существенной частью жизни людей, аг­ рономия претерпела заметную эволюцию. И определяла на протяжении раз­ ных эпох развитие других сфер деятельности.

В настоящее время под агрономией понимается комплекс агрономиче­ ских наук по возделыванию растений, рациональному использованию сель-

скохозяйственных угодий, повышению плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур.

В этот комплекс входят общее земледелие, изучающее основные прие­ мы наиболее целесообразного использования земли в сельскохозяйственном производстве и способы повышения эффективного плодородия почвы, при­ ложением этих приемов к требованиям того или иного растения и разработ­ кой технологий их возделывания. Самостоятельное значение получили гене­ тика и селекция - науки о методах создания новых сортов и даже видов сель­ скохозяйственных растений, семеноводство - учение о приемах выращива­ ния высококачественных семян. Выделились агрохимия, которая изучает пи­ тание растений и разрабатывает способы применения удобрений и других химических средств, фитопатология и сельскохозяйственная энтомология, изучающие биологию болезнетворных и вредоносных организмов и практи­ ческие приемы по защите растений от болезней и вредителей. Самостоятель­ ное значение приобрели агрофизика, микробиология и агроэкология.

Агрономия основывается еще на целом ряде естественных наук, изу­ чающих жизненные процессы в растениях, окружающую среду. К таким от­ носятся ботаника, физиология растений, биохимия, неорганическая и орга­ ническая химия, ландшафтоведение, землеустройство, природопользование, прикладная математика, физика и др.

Таким образом, агрономия отличается широтой охвата основных наук

иобластей их приложения - в этом трудность агрономического образования

ив этом его привлекательность. Главная задача - как совместить ширину ох­ вата с глубиной понимания.

«Агроном» происходит от греческого: agronomos, (agros - поле, nomos - закон). До Великой Октябрьской революции и в первые годы Советской вла­ сти сельскохозяйственные высшие учебные заведения готовили агрономов - универсальных специалистов. С 30-х годов из агрономической специально­ сти выделились зоотехническая, инженерная специальности. Вместо агроно­ мов широкого профиля вузы стали готовить агрономов полеводов, агроно­ мов-овощеводов, агрономов-садоводов, агрономов-луговодов и др.

В дореволюционной России (в 1913 г.) насчитывалось чуть более 4,5 тысяч специалистов агрономов с законченным высшим образованием. В на­ стоящее время - это один из многочисленных отрядов специалистов сельско­ го хозяйства.

К.А.Тимирязев, обращаясь к молодому поколению, призывал студен­ тов, воспитать в себе чувство правдивости в изучении природы, где мысль на каждом шагу контролируется фактом, где человек надежнейшим способом обучается высшему из искусств, равно необходимому и в науке и в жизни - искусству искать и находить истину.

Тенденции мирового агропроизводства в последнее время развиваются весьма и весьма стремительно. На смену антропоцентрическому пришел при­ родоохранный принцип природопользования. В обществе созрело понимание нобходимости коренной технологической модернизации сельскохозяйствен-

ного производства, формирование единой земельной и технологической по­ литики. Чрезвычайно выросла роль уровня подготовки агронома новой фор­ мации - специалиста технолога, владеющего мастерством, а точнее искусст­ вом, создания агротехнологий на новой экологической основе.

Именно им, молодым и пытливым, в первую очередь, предназначена эта книга. Им предстоит преодолеть все противоречия и соблюсти все ком­ промиссы между необходимостью интенсификации агропроизводства, с це­ лью обеспечения растущих потребностей человечества в продовольствии, и сохранении экологических функций биосферы.

В этой связи, завершая вступление, напомним, что еще наши античные предки предсказывали: «leges humanae nascuntur, vivunt et monuntur»*, но «jura naturae sunt immutabilita».**

Авторы выражают глубокую благодарность Татьяне Михайловне Беликовой за большую и кропотливую работу по подготовке книги к изда­ нию.

Авторы книги

Мы должны рассматривать современное состояние Вселенной, как последствие его предшествовавшего и как причину последующего его состояния

Пьер Симон Лаплас

«И прошлое, как будущее, в настоящем»

Д.Байрон

«Благодаря возникновению 1,5 - 2 млрд. лет назад деятельности автотрофной системы почва-растение начала формироваться биосфера планеты»

Б. А. Ягодин

1. ВЛИЯНИЕ ДРЕВНИХ ОЛЕДЕНЕНИЙ НА ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

В течение геологической истории Земли происходило множество ката­ строфических явлений, которые оказывали глобальное влияние на природ­ ные и антропогенные ландшафты, возникновение очагов земледелия. Они играли роль катализатора и гигантской «мешалки», сдвигая флору и фауну, племена и народы.

Возникновение и развитие земледелия, эволюция современных почв, во многом определяется древними оледенениями. Особенно широко развиты ледниковые отложения четвертичного возраста в пределах современного умеренного климатического пояса Северного полушария. Здесь в четвертич­ ный период существовали грандиозные материковые ледники. В Северной Америке материковые льды продвигались далеко на юг, за область Великих озер и истоков р. Миссисипи. В центре европейского материкового оледене­ ния, на Скандинавском полуострове, мощность льда была не менее 3 км. В течение четвертичного периода в Альпах было установлено четыре оледене­ ния. На территории Русской равнины зарегистрировано три оледенения: лихвинское (окское), днепровское и валдайское.

Самым мощным было днепровское оледенение. Ледниковые языки покрова^днепровского века, растекаясь по древним долинам и обходя возвы­ шенности, достигли Днепровских порогов, низовьев Дона, Средней Волги (Западнее Саратова, Казани, Камы, над местом сближения Волги с Доном). В период максимального оледенения ледники доходили до берегов Черного моря и охватывали большую часть территории Сибири (В. Р. Вильяме, 1949). Граница днепровского оледенения шла по долине реки Медведицы, далее не­ сколько западнее города Петровска к Пензе, по левому берегу реки Суры до

станции Лунино, затем западнее линии Лунино - села Воеводское, Большое Маресьеве, Русские Дубровки - станция Басовка к пониженному левобере­ жью Суры, ниже устья реки Барыш. К северу от этой реки она тянется по правобережью Суры, несколько западнее станции Буинск, восточнее городов Шумерля, к Козьмодемьянску на Волге. Одна из южных лопастей леднико­ вого щита днепровской эпохи опускалась далеко вниз по Днепру, а другая почти полностью заполняла междуречье Дона и Волги («Геология СССР»,

1967).

Эпохи накопления больших масс льда на суше, или эпохи оледенений на Земле, не являются спецификой одного только четвертичного периода. Ископаемые уплотненные морены, получившие название тиллитов, а также другие характерные породы ледникового происхождения (ленточные глины, зандровые пески и др.) известны в отложениях самого различного возраста, что указывает на неоднократное повторение в истории Земли ледниковых периодов.

Верхний протерозой был, по-видимому, эпохой одного из очень круп­ ных оледенений на Земле. С той или иной степенью достоверности тиллиты в верхнепротерозойских отложениях отмечены во многих местах земного ша­ ра, в том числе и в России - в Енисейском кряже, на Алтае, в Кузнецком Алатау, на Южном Урале, на Кольском полуострове. Они известны также в Норвегии, Гренландии, на Шпицбергене, в Северной и Южной Америке, в Австралии, Китае, Индии, Африке, Южной Америке. В подтверждение су­ ществования древнего оледенения можно привести наличие моренных амфитетров с центральной впадиной, волунной глины, курчавых скал, отшлифо­ ванные поверхности склонов долин до известной высоты и др. (Панников, 1961).

В южном полушарии процессы древнего оледенения происходили в более ранние геологические эпохи и поэтому воздействию биологических факторов они подвергались более продолжительное время и северное, где оледенения происходили в четвертичный период, поэтому воздействие атмо­ сферы, гидросферы, биосферы на литосферу отличалось меньшей продолжи­ тельностью.

Влияние оледенения на ход почвообразования в северном полушарии рассмотрено В.Р. Вильямсом (1950). Образование ледяной коры шло в тече­ ние многих веков. Затем огромные толщи материкового льда надвинулись из области своего питания, лежавшей вокруг северного полюса, и покрыли со­ бой, по-видимому, в виде сплошной коры огромную площадь северного по­ лушария как на европейско-азиатском материке, так и на американском. Оче­ видно, они должны были стереть всякие следы наземной деятельности и влияния биологических элементов предшествовавшей геологической эпохи. Достигнув апогея своего нарастания, ледник стал медленно отступать. Се­ верное полушарие освобождалось от своего ледяного панциря, начиная с наиболее южной границы оледенения. Таяние ледникового покрова должно было происходить одновременно с противоположных поверхностей его. Во-первых, с дневной его поверхности под влиянием изменений, которые

можно характеризовать как изменения общих климатических условий. Вовторых, - с нижней донной его поверхности под влиянием давления колос­ сальной толщи льда. Достаточно представить себе, что всё количество не­ сортированной массы валунных и безвалунных глин и суглинков, валунных и без валунных песков, покрывающих коренные породы толщиною часто в сот­ ни метров, были во время ледникового периода распределены в толще льда в виде равномерно рассеянного распыления.

В районах, подвергшихся наступлению ледников, влияние, предшест­ вовавших эпохе великого оледенения биологических факторов было незна­ чительным. На части северного полушария, бывшей в течение ледниковой эпохи под покровом ледника, все следы биологических влияний прежних геологических эпох были уничтожены ледником, перемыты, унесены подледниковыми потоками или были погребены мощными отложениями основ­ ной морены растаявшего ледника.

Вся поверхность суши северного полушария, в свою очередь, по В.Р.Вильямсуделится на две области:

-первую, освободившуюся из-под ледника, в которой все следы преж­ ней органической жизни оказались погребенными мощными наносами све­ жей, незатронутой воздействием биологических элементов;

-вторую, не подвергавшуюся воздействию сплошного оледенения. На этой части территории, биологические процессы, начавшиеся еще в геологи­ ческие эпохи, предшествовавшие эпохе великого оледенения, не прерыва­ лись и продолжали развиваться совместно и одновременно с поверхностны­ ми геологическими процессами абиотического характера.

Вболее северной геологической зоне, охватывающей Финляндию, Ка­

релию, Мурманскую губернию, северо-западную часть Олонецкой и запад­ ную часть Архангельской губерний, северо-восточную часть области Коми республики ледник встретил сопротивление твердых пород Среднерусской возвышенности. В этой зоне ледник проходил по кристаллическим алюмосиликатным породам - гранитам, гнейсам, кристаллическим сланцам, сиени­ там, диоритам, с оставлением массы следов оледенения - бараньи лбы, поли­ рованные, выпаханные и штрихованные скалы. На этой территории возник ряд одноцветных «островков», расположенных цепочкой, вытянутой с югозапада на северо-восток через территорию нынешних Брянской, Калужской, Владимирской, Смоленской, других областей Европейского Северо-Востока. Эти «островки» представляют собой возвышенные участки Среднерусской равнины, преимущественно безлесные, отчего давно и справедливо носят на­ звание ополий. Почвы этих островков непохожи на смежные территории своими почвами. На карте они названы как «серые лесные», но цвет этих почв скорее черный, чем серый, он зависит от погоды и времени года. По­ этому с прошлого века в простонародье называют - «чернозем».

На территории Средне-русской возвышенности какие-то участки, есте­ ственно остались не тронуты льдом, они стали называться впоследствии «ос­ танцами». При таянии льда останцы получили наибольшее количество нано­ сов в виде лёссовидных (т.е. безвалунных) суглинков. Эти наносы и стали