В применении минеральных удобрений есть несколько ограничивающих обстоятельств: во–первых, их относительно высокая эффективность при исходных низких урожаях снижается при повышении урожайности; во–вторых, необходима специальная селекция новых сортов с высокой отзывчивостью на удобрения, а сорт, как известно, в один год не создается; в-третьих, растения не полностью используют вносимые удобрения; в-четвертых, удобрения выносятся в грунтовые воды или атмосферу. Все эти обстоятельства в совокупности резко снижают кпд применяемых минеральных удобрений, а значит, сводят к минимуму работу многих рудников и заводов.

В научно–исследовательской и опытной практике применения минеральных удобрений установилась тенденция вносить на поля неограниченные дозы удобрений. Это, к сожалению, опасная тенденция, ибо применение удобрений в супердозах создает новые, дотоле не виданные биогеохимические провинции, опасные для здоровья и, по–видимому, для генетики человека. К тому же сносимые с полей удобрения и пестициды неизбежно попадают в водоемы, нарушая нормальное функционирование “кровеносной системы” территории, каковой являются реки. Например, азот усваивается всего лишь на 15—25 процентов, все остальное уходит в почву на глубину до 3 метров и водоемы.

Такому безудержному применению удобрений должна быть противопоставлена научно обоснованная концепция, которая бы включала в себя не только компоненту “оптимальных доз”, но и компоненту “охраны окружающей среды”.

Специального внимания заслуживают генетикоселекционные аспекты биопродуктивности, особенно вопросы, связанные с управлением иммунитетом растений и животных. Здесь заключен огромный ресурс биопродуктивности, скрыты факторы, стабилизирующие ее во времени. Весь природный комплекс конкретных ландшафтов, обладающих высокой биопродуктивностью (большая биомасса организмов, многообразие их видов, сбалансированная во времени и пространстве работа разных биологических групп, оптимальный режим почв и др.) нуждается не в пассивной охране, а в поддержании и управлении ими со стороны человека.

В наши дни эмоционально–наблюдательное отношение к охране природы заменяется на активно планируемую и управляемую деятельность людей, заботящихся о высокой биопродуктивности ландшафтов с биосферно–биогеоценотических позиций.

Повышение биопродуктивности ландшафтов будет связано и с созданием специальной природоохранной системы земледелия, существенный момент которой — в кратковременном или долговременном введении на части территории заповедно–переложного режима. Не надо считать это изъятием или списанием земли, скорее, это ее ремонт для дальнейшей жизни и работы. Думается, к месту будет напомнить слова В. В. Докучаева:

Из всего сказанного следует, что сельскохозяйственная наука и практика не могут развиваться вне проблемы “Биосфера и человечество”. На пороге третьего тысячелетия с неизбежностью встанет вопрос о коренном пересмотре и переоценке всех исторически сложившихся тенденций в сельском хозяйстве планеты. Основной мотив такого пересмотра — поиски путей соответствия сельскохозяйственных процессов природным, биогеоценотическим. На биосферно–биогеоценотическом подходе к сельскому хозяйству будет базироваться стратегия сельского хозяйства будущего, основанного на повышении общей биопродуктивности без подрыва производительных сил Земли с обеспечением высокой стабильности сельского хозяйства вообще и кормовой базы в частности.

В самом деле, в почве есть все, что присутствует и в так называемых “факторах почвообразования”. Есть минералы и воздух, вода, корни и микроорганизмы. Однако и вода “не та”, и воздух “не тот”, и минералы “не те”. Например, в обычном воздухе содержание углекислого газа составляет 0,03 процента, а в почвенном воздухе — от 0,3 до 1 процента. Обычная вода замерзает при 0 °C, а почвенная гигроскопическая влага — при минус 70 °C.

В первичных кристаллических породах нет глинистых минералов, тогда как в почвах они присутствуют в значительных количествах, не говоря уже о типично почвенном веществе — гумусе. Окислительно–восстановительный потенциал почв варьирует в пределах 1 вольта, точнее, в пределах 300—400 милливольт в год на одном месте. Считают, например, что самовозгорание торфов связано именно с изменением окислительно–восстановительного потенциала при его высыхании. Подобно тому, как сплав двух металлов имеет свойства, отличающиеся от свойств слагающих его металлов, почва представляет собой уникальный “сплав” всего сущего на планете, причем “сплав”, образование которого происходит в течение весьма длительного времени. Естественно, возникает вопрос: с чего же начинаются почвы? Мы постараемся ответить на этот вопрос.

Анализ первичного почвообразовательного процесса как начального процесса всего почвообразования на планете связан с именами выдающихся советских ученых — академиков Василия Робертовича Вильямса и Бориса Борисовича Полынова. В последние годы имена этих замечательных людей незаслуженно замалчиваются, хотя их роль в становлении почвоведения огромна. Работы академика Вильямса имели и, что особенно важно, имеют сегодня большое значение для развития почвоведения и земледелия. Он стремился вывести из общей теории почвообразовательного процесса следствия и законы, пригодные для внедрения в земледельческую практику. Ему чужд был снобизм многих ученых, разделявших в начале нашего века науку на чистую и прикладную. Более тридцати лет этот уже очень больной человек не покидал своего рабочего места в Тимирязевской академии, проводя многочисленные опыты над гумусовыми веществами почв, работая над теоретическими проблемами почвоведения, луговедения и другими разделами биосферного земледелия. Кроме анализа первичного почвообразовательного процесса, В. Р. Вильяме разработал общую схему единого почвообразовательного процесса на Земле, выделив в нем периоды и стадии. Ему принадлежат идеи об абсолютном и относительном возрасте почв, о ведущей роли биологического фактора в почвообразовании, именно он ввел понятия о большом геологическом и малом биологическом круговоротах веществ и стал основоположником травопольной системы земледелия в нашей стране. Его труды — существенный вклад в познание гумусовых веществ почв, а также закономерностей пойменного почвообразования, луговедения и луговодства в поймах рек. Время делает свое дело. Многое в судьбе работ Вильямса жизнь изменила по–своему, но широта подхода к проблемам земледелия и оригинальность мышления позволяют считать его наряду с такими классиками, как Юстус Либих, А. В. Советов, И. А. Стебут, Д. Н. Прянишников, Н. И. Вавилов, крупнейшим ученым по проблеме “Биосфера и земледелие”.