Интерес к почвам возник у Докучаева, повидимому, еще в самом начале его научной карьеры. Уже в первой его работе «О наносных образованиях по речке Качне» есть специальные описания почвенных разрезов. В последующих работах Докучаев все чаще обращается к почвам. Особенно много различных сведений о почвах приводится в его полемически острой статье, написанной в 1874 году по поводу возможностей осушения болот Полесья. Но это не были систематические занятия проблемами почв. К разработке подлинной науки о почве Докучаев приступил только теперь, во время работы в Черноземной комиссии.

В это же время в жизни Докучаева произошло событие, важное для него не только как для человека, но и как для ученого. Он встретился с Анной Егоровной Синклер, ставшей его женой и другом.

A. E. Докучаева.

Анна Егоровна Докучаева принадлежала к числу тех передовых женщин, которые начали появляться в России в шестидесятые годы прошлого века, — женщины-ученые, женщины — товарищи и соратницы своих мужей. Они стремились к равноправию, самостоятельной общественной и научной деятельности, направленной на благо народа. Анна Егоровна девушкой начала трудовую жизнь. Она вела занятия в небольшом женском пансионе, которым впоследствии стала руководить. Эта хрупкая на вид молодая женщина с обаятельной внешностью обладала редкой выдержкой и самоотверженностью.

Глубокая взаимная любовь, общность духовных интересов помогали Докучаевым на протяжении двух десятилетий одолевать все встречавшиеся на их пути преграды, оставаясь бодрыми, уверенными в своих силах, готовыми к новой борьбе. Анна Егоровна помогала мужу во всех его работах и начинаниях.

Научное содружество, которое сложилось вокруг Докучаева, привело к образованию докучаевской школы русских ученых.

К югу от лесной таежной зоны и полосы лесостепи лежит бескрайная черноземная степь, где раньше было много целины и ковыльные просторы, как море, волновались на десятки и сотни верст. В степи обитали сурки да суслики, бродили большие стада дудаков[9], а из-под ног лошади редкого всадника через каждый десяток шагов с оглушительным шумом вспархивал стрепет — самая красивая степная птица, олицетворение степной воли.

В XVII, XVIII, а особенно XIX столетии картина русской степи стала меняться. Тысячи, а потом десятки и сотни тысяч десятин жирной черноземной целины начали распахиваться. Обрабатывали землю в то время плохо, не удобряли ее, а урожаи были огромные, поражавшие пришельцев из лесной полосы, где на супесчаных и суглинистых подзолистых почвах с трудом надо было отвоевывать каждый пуд ржи. А в степях полным колосом наливалась золотая пшеница. Почве степей народ дал образное название — чернозем.

Хлеб издавна составлял одно из основных богатств России. Со времен Петра I большую заморскую торговлю Россия вела главным образом продуктами сельского хозяйства, среди которых первое место занимала пшеница. К этому времени относятся и первые попытки изучения чернозема — почвы, на которой лучше всего растет пшеница.

В 1765 году в Петербурге было основано Вольное экономическое общество — первое в России сельскохозяйственное общество.

С первых же шагов своей деятельности Вольное экономическое общество занялось изучением чернозема. Общество составляло особые вопросники, которые рассылались по местам, там заполнялись, а по возвращении обрабатывались и публиковались в «Трудах» общества. Во втором таком вопроснике, относящемся к 1790 году, было предложено составить «показания обрабатываемой в каждом уезде земли. Состояние почвы, чернозем ли, глинистая, песчаная и неплодородная, или как по доброте ее во всяком уезде различается». Из этого видно, что руководители общества понимали, насколько важно для правильной организации хозяйства иметь инвентаризацию почвенных богатств, то есть знать, где и какие почвы располагаются и как они отличаются друг от друга по плодородию.

Вольное экономическое общество очень интересовалось почвами, и первая книжка его «Трудов», изданная в 1765 году, открывалась статьей «О различии земли в рассуждении экономического ее употребления». Автором статьи был один из главных организаторов общества, академик, профессор химии И. Г. Леман. В работе Лемана содержится много ценных в практическом отношение сведений о почвах. Но неизмеримо глубже высказался о почвах и, в частности, о черноземе на два года раньше Лемана М. В. Ломоносов.

Своими мыслями о черноземе Ломоносов опередил ученых всей первой половины XIX века. Но правильные взгляды Ломоносова не были использованы в свое время западной наукой. И лишь в 1900 году В. И. Вернадский в речи «О значении трудов М. В. Ломоносова в минералогии и геологии справедливо напомнил, что в книге Ломоносова «О слоях земных» дается первое научное объяснение происхождения чернозема. Как будто возражая ученым первой половины XIX века, видевшим в черноземе своеобразную горную породу, Ломоносов писал: «Его происхождение не минеральное, но из двух прочих царств натуры, из животного и растительного, всяк признает». Свою гипотезу о происхождении чернозема Ломоносов заканчивает такими замечательными словами: «И так нет сомнения, что чернозем не первообразная и не первозданная материя, но произошел от согнития животных и растущих тел современем». Это было написано Ломоносовым в 1763 году.

Первый русский академик-почвовед К. Д. Глинка, говоря о взглядах Ломоносова на происхождение чернозема, замечает: «Этот простой и, можно сказать, наиболее естественный вывод с давних времен был сделан русским народом, но к нему не сочли возможным присоединиться многие из исследователей чернозема».

В конце XVIII столетия Академия наук организовала ряд так называемых академических экспедиций для всестороннего физико-географического изучения обширной территории «государства Российского». К участию в экспедициях были привлечены крупнейшие ученые того времени — русские и иностранные. Среди последних был известный натуралист и путешественник П. С. Паллас. Путешествуя по разным областям России, он обратил внимание на огромные массивы первоклассной черноземной почвы, совершенно незнакомой Западной Европе. Паллас пытался объяснить происхождение черноземов южной окраины Европейской России при помощи морской гипотезы. Других, более северных районов черноземной области он не затрагивал. Морская гипотеза Палласа зародилась во время его путешествия в Ставропольских степях. На месте этих степей, как считал Паллас, в давние времена было огромное приморское тростниковое болото; возможно, что время от времени эта местность затоплялась морем. Море, по мнению Палласа, оставляло здесь большие осадки плодородного ила, богатого органическим веществом — гумусом. Высказав такую смелую мысль, Паллас, однако, не обосновал ее научно и не сделал сколько-нибудь серьезной попытки превратить эту гипотезу в теорию.

В сороковых годах прошлого столетия известный геолог Мурчисон высказал мысль, что покрывающий огромную площадь русский, чернозем представляет собой осадок, образовавшийся на дне когда-то существовавшего здесь северного ледникового моря. Эта гипотеза отражала господствовавшее в те времена среди геологов воззрение, что все ледниковые наносы являются не отложениями гигантских материковых ледников, а осадками ледникового моря.

Черноземная почва залегает более или менее равномерно везде, в том числе и на склонах балок и в образовавшихся недавно речных долинах, где осадки былых морей давно должны были быть смыты. Если мы выроем в черноземной почве яму глубиной 1,5–2 метра, возьмем послойно образцы почвы и определим количество содержащегося в них органического вещества — гумуса (перегноя), то окажется, что это количество с глубиной равномерно уменьшается. Наблюдая за постепенным посветлением окраски горизонтов, или слоев, черноземной почвы, такой вывод можно сделать даже без анализов. В случае же морского происхождения чернозема количество гумуса в разных слоях почвы должно было быть более или менее одинаковым или даже увеличиваться с глубиной, так как разложение органического вещества идет быстрее в верхних слоях почвы. Все эти простые выводы не приходили в голову авторам морской гипотезы.