Становление и дифференциация агрономической науки в 19-начале 20 в.

5.1. Капиталистические отношения как фактор развития агрономической науки.

Агрономия как наука могла возникнуть лишь в процессе практической деятельности людей на определенном этапе развития производительных сил, производственных отношений и естествознания. В Западной Европе эти три фактора развития научных представлений о земледелии и животноводстве начали интенсивно взаимодействовать лишь в ходе промышленной революции и ее завершении в основных ее проявлениях. Именно она стала материальной базой для победы буржуазных (капиталистических) отношений, сосредоточения основных масс населения в городах и как следствие повышения спроса на продукцию сельского хозяйства. При феодализме все эти условия возникновения научной агрономии отсутствовали. Господствовавшая тогда паро-зерновая система земледелия с трехпольным севооборотом не требовала научно-агрономического обеспечения. Поэтому она и просуществовала более тысячи лет. Но как только во второй половине 18 в. началось распространение в промышленно развитых европейских странах норфольского севооборота, вследствие везко возросшего спроса на продукты питания в индустриальных центрах возникла настоятельная потребность и в глубоких теоретических знаниях об агрономических, метеорологических и иных процессах, протекавших в почве, растениях и в атмосфере. На смену эмпирическим представлениям о свойствах тех или иных растений должна была прийти научная теория питания сельскохозяйственных культур. На ее разработку ушло по крайней мере сто лет, т.е. в течение всего 19 века происходила институализация агрономической науки и ее дифференциация в зависимости от местных почвенно-климатических и хозяйственных условий, биологических особенностей возделываемых культур. Причем в различных зонах ведущую роль играет недостающий в данных условиях фактор жизни растений. Поэтому агрономия представляет собой комплекс различных наук:

23

почвоведение, физиологию и биохимию растений, метеорологию, геодезию, сельскохозяйственную микробиологию, агрохимию, бактериологию, наконец, собственно земледелие с его системами полевого хозяйства.

Но для того, чтобы соединить науку с земледелием, нужны были люди, профессионально подготовленные к этому. В Западной Европе сельскохозяйственное образование было сосредоточено в основном в академиях, первая из которых была учреждена А.Тэером в 1807 г. в пригороде Берлина (Меглинская сельскохозяйственная академия). Агрономические кафедры и факультеты существовали также и при университетах. В России первый сельскохозяйственный вуз был учрежден в 1837 г. (Горыгорецкий сельскохозяйственный институт). Но фактически он начал работать в 1848 г., ныне это- Белорусская сельскохозяйственная академия. Затем в 1865 г. была образована Петровско- Разумовская земледельческая и лесная академия. Однако в 1863 г. Горыгорецкий сельскохозяйственный институт по политическим соображениям был закрыт, а студенты переведены в Лесной институт в С-Петербурге, а вскоре и его сельскохозяйственное отделение оказалось ликвидировано, как тогда говорилось, за ненадобностью. Кроме того, в 1816 г. был образован Ново-Александрийский сельскохозяйственный институт, но как высшее учебное заведение он стал функционировать только в пореформенный период. Для огромной земледельческой страны такого количества специальных высших учебных заведений было явно недостаточно, что неизбежно оказывало негативное воздействие на становление и развитие отечественной агрономической науки. Таким образом, если в Западной Европе процесс капитализации сельского хозяйства неизбежно вел к научным агрономическим открытиям и развитию высшего агрономического образования, то в России чрезвычайно слабая связь науки с практическим земледелием являлась следствием неудавшейся очередной, третьей по счету после Петра 1, раннеиндустриальной модернизации сельского хозяйства. В России так и не совершился промышленный переворот, а следовательно, отсутствовала необходимая социально- экономическая среда, которая бы стимулировала развитие агрономической науки и сельскохозяйственного образования.

5.2. Формирование научных основ агрономии.

В течение 40 лет, т. е. с 1756 г., когда Хом довел свои исследования до пределов, связанные с двумя его методами, не было сделано никакого движения вперед. Нужны были новые методы. В 1804 г. Теодор де- Соссюр открыл количественный метод изучения питания растений. Это открытие больше, чем какое- либо другое сделало возможным существование современной агрохимии. Этот метод положил основание всем работам Буссенго, Либиха, Лооза и Гильберта и до сих пор остается надежным методом исследований. Де- Соссюр выращивал растения в воздухе или в известных смес

24

Ях воздуха и углекислоты и измерял изменения в газах с помощью эвдиометрического анализа, а изменения, происходящие в растениях, методом карбонизации. Таким путем ему удалось доказать основные факты дыхания растений: поглащение кислорода при свету. Углекислота в малых количествах оказалась совершенно необходимой для жизни растений, которые погибали, если она искусственно удалялась из воздуха. Она доставляла им не только углерод, но отчасти и кислород. Вода также разлагается и фиксируется растениями. Сравнивая количество сухого вещества, получаемого из этих источников, с количеством веществ, которые могут проникать через корни, он заключал, что почва доставляет лишь осень малую часть пищи растениям. Однако какой бы незначительной эта часть не была, она совершенно необходима: она дает азот ( существенная часть растения ), который, как им было доказано, не поглощается прямо из воздуха, а так же составные части золы, способствовавшие, как и в животном мире, образованию их твердых веществ. Однако, несмотря на всю доказательность учения Сосюра, оно еще в течение многих лет не будет признано. Никто не следовал его методам. Очевидно, на сей раз уже практика не была готова к тому, чтобы передовая теория оказалась востребована.

Более популярным тогда был труд немецкого ученого Альберхта Тэера, «Основы рационального сельского хозяйства», опубликованный в 1809- 1812 гг. К сожалению, он не усвоил новых принципов, выведенных де- Сосюром.

Агрономическая наука еще не преодолела расстояния, отделявшего ее от естественных наук, прежде всего химии. Как хорошая практическая книга, она была переведена на многие европейские языки, в том числе русский, в первой половине 1830-х гг. Тэер был убежден что рост растений происходил преимущественно за счет органических веществ почвы ( гумуса ). Чем больше в ней гумуса, тем больше пищи для растения, считал он. Сформулированная им гумусовая теория питания растений длительное время имела широкую поддержку. А. Тэер разделял растения на две группы: обогащающие почву гумусом ( клевер и другие многолетники ) и обедняющие почву гумусом ( корнеплоды, картофель ) На этой основе Тэер предложил севооборот, чередование культур в котором либо повышало содержание гумуса в почве, либо снижало ее плодородие. А. Тэер и его сторонники пока не могли понять, что на урожайность растений оказывают влияние не просто органические вещества, а азотистые вещества в качестве основного элемента питания. Тэер не был ученым- экспериментатором в вопросах физиологии растении. Он не принимал во внимание то обстоятельство, что не все питательные вещества, взятые из земли с урожаем, возвращаются в нее вместе с навозом. Поэтому его теория, имевшая вполне положительное промежуточное значение, тем не менее, заранее устанавливала предел повышению плодородия почвы. Работая наиболее плодотворно в 1800- х гг., он все же оставался еще в 18 в.

25

Наконец, в 1834 г. французскому физиологу Ж. Буссенго, учеником которого впоследствии стал К. А. Тимирязев, удалось на основе количественного метода де- Сосюра, положить начало подлинно научному земледелию. Благодаря достижениям своих предшественников и обладая более совершенными способами количественного измерения, он взвешивал и анализировал применяемые на полях своей фермы в Бехельбронне ( Эльзас ) удобрения и полученные урожаи, а в конце севооборота подводил баланс, показывая, насколько удобрение удовлетворяло потребностям злаков и какое влияние оказывали другие источники питания - воздух, осадки, почва. Изучая химический состав культур в разные периоды их произрастания в разных севооборотах, Буссенго разработал целый ряд вопросов физиологии и агрохимии- корневое питание растений, вопросы удобрений, круговорота веществ в природе, азотистый обмен веществ, накопление азота в почве. Но все же классическая опытная ферма Буссенго не сохранила за собой значения центральной лаборатории по агрономической химию

Количественный метод де- Сосюра и вегетационный метод Буссенго позволили уже Ю. Либиху осуществить подлинную революцию в теории питания растений. В 1840 г. он опубликовал свое сочинение «Химия в применении к земледелию и физиологии растении». В ней в противовес гумусовой концепции содержалось учение о минеральном питании растений. Суть его состояла в доказательстве, что не все питательные вещества возвращаются в поле с органикой, что навозное удобрение и плодосмен лишь отсрочивают его истощение и поэтому необходима дополнительная подкормка растений неорганическими или минеральными соединениями. Либих первый сформулировал закон возврата питательных веществ, с которым тесно соприкасается и закон минимума, по которому решающее влияние на высоту урожая оказывалось наиболее дефицитным для растения элементом питания. Он пришел к выводу, что для возвращения почве взятых у нее веществ достаточно провести анализ и составить точную таблицу, которая покажет, какие вещества необходимо вносить в почву в каждом отдельном случае. Борясь с гумусовой теорией, он недооценивал бактериологические процессы, происходящие в почве. Впрочем, для того времени успехи почвенной бактериологии были еще более, чем скромные. Примечательно также, что и Буссенго, работая в лабораторных условиях, исключал в своих исследованиях бактериальную среду- главную причину обогащения почвы вследствие заражения и гниения корней растений. Только через 100 лет в результате работы ботаников- физиологов восторжествовало мнение о том, что большое значение для растений имеют нитраты, как продукт разложения животного и растительного вещества. В течение 1860- 1870 гг. были сделаны большие успехи в бактериологии и было окончательно установлено, что бактерии вызывают гниение, разложение и прочие изменения. Большое значение

26

Тогда имели работы французского микробиолога и химика, основоположника современной микробиологии и иммунологии. Л. Пастера. Вопреки господствовавшей «химической» теории Либиха он доказал, что брожение вызывается деятельностью различных видов микроорганизмов. В 1886 г. это дало возможность немецкому ученому Гельригеру отыскать недостающее звено между атмосферным азотом и действием бобовых растений на повышение плодородия почвы. До него никто не знал, каким образом клевер становился азотоносителем. Выяснилось, что передаточным механизмом при этом являлись клубеньки на корнях растения, образовавшиеся под действием микроорганизмов и усваивавшие атмосферный азот. На примере азотистых клубеньков клевера Гельригель показал, что рост небобовых растений- ячменя, овса и др., был прямо пропорционален количеству вносимого азота, если они высевались после клевера.

Значение открытий Буссенго, Либиха и других западноевропейских ученых было чрезвычайно велико для России прежде всего в общественно- политическом смысле. Как тогда писали, агрономия, ставшая наукой, «пошатнула крепостное право на почве экономического интереса». В своем приветственном послании по случаю открытия в 1865 г. Петровско- Разумовской земледельческой академии Ю. Либих пророчески предупреждал русское дворянство, что «ему необходимо запастись сельскохозяйственными знаниями, если оно не хочет идти навстречу своей гибели ».

Благоприятная перспектива открывалась и перед русскими учеными , для которых по выражению К. А. Тимирязева, 1860- е гг. «начинались с половины пятидесятых», когда появилось новое поколение, в лице Д. И. Менделеева, А. Н. Энгельгардта, А. В. Советова, И. А . Стебута и др. Уже сам этот перечень имен свидетельствовал, что агрономия и в России обретала свои фундаментальные основы.

Первым доктором агрономии в нашей стране стал А. В. Советов, который не являлся экспериментатором в прямом смысле этого слова. Энциклопедически образованный в своей области, он защитил диссертацию, связанную с историей систем земледелия и лучше, чем кто- либо на диспуте понимал, как трудно было на деле применить теорию минерального питания из- за все еще недостаточной разработанности в начале 1860- х гг. методики реализации закона «возврата» питательных веществ с учетом недостающего их элемента. Основным оппонентом на защите у Советова был Д. И. Менделеев, ознакомившись с его работой, пришел к мысли о неоьходимости начинать работать в этом направлении. В 1856 г. в своем докладе собранию Вольного экономического общества он говорил о назревшей потребности проведения серии опытов с минеральными удобрениями, главным образом, фосфатными для определения их влияния на урожаи овса и ржи в различных почвенно- климатических условиях. Такие работы по агрохимии им велись в течение неск

27

Ольких лет, вместе с начинающим еще заниматься наукой К. А. Тимерязевым. Менделеев понимал, что для полноты всей картины действия минеральных удобрений, необходима разработка более совершенной программы опытов с участием физиологов и почвоведов. По этой причине в 1869 г., еще до окончания работ, на учебу к Жану Батисту Буссенго был направлен молодой Тимирязев. По возвращении из- за границы, наряду со своей основной работой по фотосинтезу растений, он продолжал выяснять проблемы общего питания культур. При этом Тимирязев хорошо помнил наставления своего учителя о важности «задавать вопрос самому растению», чтобы «непосредственно получать от него ответ». С этой целью он широко использовал вегетационный опыт исследования, также заимствованный у Буссенго. Причем особое внимание Тимирязев уделял вопросу об источниках азота для растений, подчеркивая важное значение бобовых как азотособирателей. Однако, как говорилось выше, механизм действия азотной функции бобовых удалось выяснить только в 1886 г. Гельригелю. Любопытно, что еще в 1865 г. ботаником М.С. Ворониным говорилось, что » причиной образования клубеньков на корнях растений были микроорганизмы».Но этот факт не был поставлен им в связь с азотом. Представляется, что одним из обстоятельств, помешавших и Тимирязеву установить ее, являлось некоторое преувеличенное отношение к вегетационному методу исследования в сравнении с полевым и стремление поставить более чистый опыт с растением в сосудах с водными растворами. Здесь, безусловно, сказалось и влияние на него Буссенго, который также работал в лабораторных условиях, исключая бактериальную среду.

То, что для реализации идей Ю. Либиха потребовалось полвека, не было случайным, так как подлинное решение проблемы питания растений находилось на стыках нескольких наук: агрохимии, физиологии растений, почвоведения и собственно агрономии, еще только формировавшихся в то время. Причем развитие их во времени происходило постепенно и равномерно, когда одна дисциплина с необходимостью вызывала появление другой и только к 1880-м гг. последняя из трех естественнонаучных основ агрономии- почвоведение, так же накопило свой научный потенциал, достаточный, как оказалось, чтобы Гельригель, учитывая и открытия Пастера о бактериальном брожении, справился со стоящей перед ним задачей. Лишь после этого стало нарастать то тесное взаимодействие между учеными, которое позволяло значительно ускорить процесс развития сельскохозяйственной науки. Когда кому- либо недоставало данных для продвижения вперед, то русло исследований смещалось в плоскость смежных интересов, где, как и ожидалось, находился искомый ответ. Только учитывая потребности растений и особенности среды, можно было найти правильное решение той или иной агрономической задачи. И в таких ситуациях отчетливо

28

Было видно, что «разделение труда между исследователями не укладывается в рамки какой- то формальной классификации наук».

Эти слова Д. Н. Прянишникова отражали нередко случавшиеся формальные отношения между представителями различных академических школ, что было видно на примере взаимоотношений физиологов и почвоведов в России, находившихся тогда под весьма сильным влиянием западного ученого мира, в котором господствовало так называемое агрокультурнохимическое направление. Появление почвоведения как науки в России ведет начало с того момента, когда в 1876 г., по предложению секретаря Вольного экономического общества А. И. Ходнева, была образована комиссия по изучению русского чернозема. Выполнение намеченной ею программы было поручено профессору В. В. Докучаеву, что послужило толчком для последующего быстрого развития как фундаментальных геолого-морфографических, так и прикладных, агрономических знаний по почвоведению. Нкмалая заслуга в разработке методов молодой науки принадлежала также П. А. Костычеву, П. С. Коссовичу, Н. М. Сибирцеву. Уже в 1890-х гг. В. В. Докучаев, подводя первые итоги деятельности своих коллег, писал, что «существующие почвенные исследования и материалы дают науке почвоведения в России самостоятельное и почетное место». Однако, касаясь методов почвоведения в сравнении с другими способами улучшения питания растений, Докучаев не избежал методологической неточности, утверждая, что «только верно поставив почвенный, климатический диагноз, мы в силах будем столь же верно определять , какие именно средства употребить в борьбе с нашей хронической болезнью, которая в России известна под именем недородов».В свою очередь, К. А. Тимирязев исходил из необходимости прежде всего учитывать потребности развития растений. «Питательная почва,- говорилось им в лекции «физиология растений как основа рационального земледелия», -должна содержать те вещества и в том отношении, в каком они находятся в растениях».

Различные акценты в подходе к оценке двух научных дисциплин было чревато для агрономов тем, что они могли отдавать предпочтение преимущественно методам того или иного направления. Однако к этому времени уже существовала агрохимия, призванная добиваться согласования качественных характеристик среды с растительными свойствами культур. Приемы эти могли быть самые разные, как общехимические, так и специальные, но всегда с запросами почвоведения и физиологии растений в их неразрывном целом. «Таким образом ,-писал Д.Н.Прянишников,- агрономическая химия не есть нечто параллельное с физиологией растений, почвоведением, земледелием, но она идет как бы в поперечном направлении, проникая внутрь этих дисциплин и охватывая в каждой из них все то, что подлежит исследованию химическими методами». Конечным же

29

результатом такой научной деятельности должен был стать ответ на коренной вопрос рационального земледелия, связанный с питанием растений.

О том, каков он был в отношении практического сельского хозяйства можно видеть на примере творчества И.А.Стебута, А.Н.Энгельгардта, А.С.Ермолова, Д.Н.Прянишникова. Первому из них принадлежала особая роль в разработке основ русской агрономической науки. Окончив вскоре после А.В.Советова Горыгорецкий институт, Стебут являлся типичным шестидесятником не только по времени, но главным образом по убеждениям, оставаясь им в течение всей своей многолетней работы в Петровско - Разумовской земледельческой академии. Своим главным трудом «Основы полевой культуры и меры ее улучшения в России», вобравшим лучший западноевропейский сельскохозяйственный опыт, но являвшимся русским по духу, Стебут внес такой значительный вклад в агрономию, который по праву делал его одним из основоположников этой науки в России. Он первый ввел порайонное применение приемов возделывания сельскохозяйственных культур и для каждой климатической зоны разработал научные рекомендации. Даже в условиях безраздельного господства общинного коллективного землевладения он видел реальную возможность разработки достаточно оптимальных севооборотов. Общий его замысел здесь заключался в том, чтобы пищевые и кормовые потребности крестьянского двора сбалансировать за счет посевов трав или корнеплодов при сокращении зерновых культур и уменьшении размеров пара. Достигнутый бы при этом разумный компромисс с землей, благодаря лишь точному выбору культур и нахождению их места в пашню позволял существенно уменьшить затраты для получения возможно высокой урожайности.

Аналогичного взгляда на проблему сельскохозяйственных улучшений придерживался и А.С.Ермолов, автор многократно переиздававшегося труда «Организация полевого хозяйства». Уже будучи министром земледелия, он ввел в употребление понятие «улучшенное трехполье», правда, весьма схожее с тем, что писал А.Тэер «о сложном типе севооборота трехпольной системы». Но важным было то, что Ермолов ссылался на непосредственный крестьянский опыт, в частности на многопольные севообороты Дементьевской общины Череповецкого уезда. В качестве переходной меры к многополью он советовал добиваться «большего разнообразия культур» в яровом поле, сеять так называемые паровые растения, скоро зреющие и оставляющие почву в состоянии более или менее подготовленном для последующего озимого растения.

Об улучшенном трехполье или «уплотненном севообороте» писал и Д.Н.Прянишников в своем учебнике «Частное земледелие». Занять кафедру частного земледелия он был вынужден по той причине, что не сразу смог найти

30

применения своим основным занятиям в области физиологии растений и агрохимии. В то время консервативными кругами на пути продвижения агрономических знаний к крестьянскому хозяйству возводились искусственные препоны, чаще всего связанные с отсутствием достаточного финансирования научных исследований. К.А.Тимирязев, который был наставником Прянишникова, писал, что «эти две научные основы исчезли как самостоятельные предметы преподавания». «Будущий историк научного земледелия затруднился объяснить себе эту аномалию»-, добавлял он. В свое время жертвой политического насилия стал и сам Тимирязев, отстраненный от преподавания за свои убеждения. Обычный ответ чиновников на вопрос о том, где взять деньги на развитие агрономической науки, сводился к тому, что найти необходимые средства не было никакой возможности. С большим трудом Тимирязеву удалось организовать научную лабораторию. Приходилось работать в необорудованных помещениях, на дому, закупая необходимые реактивы для проведения опытов на собственное жалованье. Только к середине 1900-х гг. Прянишникову удалось убедить Департамент земледелия выделить ему необходимое помещение и оборудование для занятия агрохимией. В штате лаборатории уже европейски известного ученого находилось всего три ассистента. В своей брошюре «Наука и демократия» К.А.Тимирязев особо указывал на то, что сельскохозяйственной науке в России, в отличие от западноевропейских стран, угрожает социальная избирательность, т.е. ограничение е потребностями помещичьих хозяйств. Однако нормальное развитие научных исследований было возможно лишь при условии сделать их результаты «возможно доступными»для всех нуждавшихся в агрономических знаниях.

6.Сельскохозяйственная наука в СССР.

6.1. Социалистические предпосылки развития сельскохозяйственной науки в СССР.

Сельскохозяйственная наука и практика наибольшее развитие получили в СССР. Для этого в ходе революционных преобразований 1917-1920 гг. были созданы необходимые социально-экономические и политические предпосылки. Были ликвидированы самодержавная монархия и помещичье землевладение как основные препятствия на пути внедрения в сельское хозяйство новейших достижений отечественной и зарубежной агрономии. По Декрету о земле и Закону о социализации земли абсолютная (природная) рента была возвращена народу. Устанавливалась общенародная собственность на землю. Крестьяне получили в свое землепользование более 150 млн. га земли сверх того, что им принадлежало ранее. Кроме того, крестьяне были освобождены от арендных платежей помещикам, а также расходов на покупку земли- всего в сумме 700 млн.рублей золотом ежегодно. Однако в силе

31

оставались еще организационно-производственные и агротехнические условия мелкого чересполосного и уравнительного землепользования крестьянских хозяйств, число которых в результате аграрной революции возросло с 15-16 млн. до 24-25 млн., объединенных традиционной сельской общиной. В земледелии по-прежнему господствовало средневековое трехполье. Поэтому разгораживание крестьянских земельных наделов и производственное укрупнение парцеллярных хозяйств становилось исторической необходимостью. Советская раннеиндустриальная модернизация традиционного земледелия в 1930-1940-х гг., а затем позднеиндустриальная модернизация сельского хозяйства в 1950-1960-х гг. способствовали гигантскому взлету агрономической науки и сельскохозяйственного образования в нашей стране.