Вполне обоснованно Докучаев решил, что разделение черноземов на группы, то есть классификации черноземов, лучше всего и правильнее всего построить именно на определении количества содержащегося в них гумуса. Такой подход к оценкe почв был для науки того времени большим шагом вперед. Не отрывая почву от природы, учитывая, что «природа не математика», Докучаев в то же время стремился подойти к почве «с весами в руках» и использовать новейшие достижения других наук и, в частности, органической химии для более прочного обоснования своей теории.
У Докучаева родилась мысль провести «изогумусовые полосы», то есть разделить черноземную зону на ряд подзон с различным, закономерно меняющимся содержанием гумуса в почве. Эга идея захватила Докучаева, и «изогумусовые полосы» были установлены и изображены на карте. Явно нащупывалась, как он полагал, связь этих полос с определенными климатическими поясами. Таким строго научным и остроумным способом была безоговорочно опровергнута гипотеза Рупрехта, отрицавшая влияние климата на характер и свойства черноземов и почвы вообще.
Через сорок лет после опубликования работ Докучаева академик К. Д. Глинка писал об «изогумусовых полосах»: «Дальнейшие, более детальные исследования показали, что столь правильных соотношений в количестве гумуса в черноземах Европейской части СССР не существует, но в общем схема Докучаева все же близка к действительности». Но если в правильности идеи Докучаева не сомневались через сорок лет после того, как она была высказана, то с современниками Докучаеву пришлось по поводу нее выдержать ожесточенные бои.
Когда обработка материалов уже близилась к концу и, казалось, скоро можно будет пожинать плоды тяжких трудов, Докучаев в своих построениях увидел ряд противоречий. Обнаружилось, что на Украине, в районе Днепровских порогов, где на поверхность выходят граниты и другие массивно-кристаллические породы, а также различные продукты их выветривания, в черноземах, образовавшихся на этих породах, содержание гумуса на несколько процентов ниже, чем в других районах черноземной зоны той же широты. Кроме того, многие ученые и в их числе знаменитый русский геолог академик А. П. Карпинский высказали предположение, что черноземы вообще могут образовываться только на лессах, то есть на таких пылевато-глинистых материнских породах, в которых содержится много углекислой извести. Такое мнение шло в разрез с теорией Докучаева о влиянии климата на характер почвы.
Несмотря на то, что работа была близка к завершению, Докучаев, не колеблясь, отложил окончательное оформление своего труда и летом 1881 года решил «еще раз посетить юго-западную Россию и заглянуть в ее наиболее глухие уголки». Снова началась полевая работа, неустанные походы, сбор новых образцов, или, как любил говорить Докучаев, «образчиков». Нелегко было организовать эту поездку: своих денег у Докучаева не было, а ученые общества были бедны. Но интерес к работам Докучаева был так велик, что Петербургское общество естествоиспытателей нашло возможным выделить для этой экспедиции из своих, как признавал Докучаев, «крайне скудных денежных ресурсов необходимые средства для окончательного решения упомянутых выводов».
На этот раз Докучаеву помотал агроном А. И. Кытманов. Оба исследователя в течение лета 1881 года совершили много экскурсий. Помощь Кытманова позволила Докучаеву значительно расширить район, который первоначально намечалось обследовать. Результаты поездки оказались очень удачными, и, вернувшись осенью 1881 года в Петербург, Докучаев почувствовал в себе достаточно сил, чтобы окончательно решить проблему чернозема. Он доказал, что черноземы могут образоваться на всех породах, а не только на лессах или других породах, богатых углекислой известью. Характер материнской породы, разумеется, оказывает влияние на свойства почвы и на содержание в ней гумуса, но возникновение определенного почвенного типа, например чернозема, вызывается совместным влиянием всех природных факторов или, как называл их Докучаев, факторов почвообразования, а именно: климата, растительных и животных организмов, материнской пароды, рельефа местности и возраста страны.
Докучаев твердо устанавливает такие свойства почвы, которые позволяют считать ее особым природным телом и выводят ее за пределы царства минералов. Мысль о том, что «почва — четвертое царство природы», высказанная Докучаевым в этот период, становится одним из краеугольных камней почвоведения — новой самостоятельной науки, созданной в России.
С осени 1881 года ученый начинает окончательно оформлять весь огромный, накопленный им полевой, лабораторный и литературный материал, создавая первую в истории мировой науки подлинно почвоведческую работу «Русский чернозем». Однако и в это время он не прекращал полевых экспедиционных работ и в том же 1881 году принял предложение Нижегородского губернского земства о проведении сплошного обследования почв всей Нижегородской губернии. Эта новая большая работа не затормозила окончания «Русского чернозема». Напротив, ряд материалов нижегородской экспедиции, собранных летом 1882 года, был широко использован Докучаевым в «Русском черноземе».
***
Над «Русским черноземом» Докучаев работал семь лет, не оставляя в это время других занятий, из которых многие, например чтение лекций в университете, отнимали немало времени. Он не считал себя вправе держать под спудом готовый материал и охотно делал свои открытия достоянием научной общественности. Ученый-новатор страстно любил полемику, диспуты и умел их вести, умел и любил прислушиваться к мыслям других ученых, использовать их возражения.
Еще в 1877 году, то есть в самом начале своих исследований, он опубликовал две статьи о черноземе: «Обзор имеющихся сведений о русском черноземе» и «Итоги о русском черноземе». В этих статьях Докучаев подводил итоги всего проделанного в области изучения черноземов и давал критический разбор теорий их происхождения. Уже эти две статьи заставили ученых говорить о Докучаеве как о крупном исследователе, не только геологе, но и почвоведе. В период с 1878 по 1881 год Докучаев опубликовал еще ряд работ о черноземе и в том числе большую интересную статью на французском языке, которая вывела Докучаева, а вместе с ним и все русское почвоведение на международную арену.
Особенно крупное событие в истории русского почвоведения и в жизни Докучаева произошло в 1882 году, когда он выпустил в свет «Схематическую почвенную карту черноземной полосы Европейской России». Это была первая почвенная карта нового типа во всей международной почвенно-картографической практике. Почвенная картография и в наши дни ведется, строго говоря, по тем же принципам, которые были положены в основу первой карты Докучаева. Почва рассматривалась Докучаевым как самостоятельное природное тело, возникшее в результате совокупной деятельности всех природных факторов. Такой принцип был огромным шагом вперед в науке о почве, и все предыдущие почвенные карты России — карты Шторха, Веселовского, Вильсона, Чаславского — с этого момента навсегда стали документами, имеющими только исторический интерес. В 1882 году Докучаев на страницах печати поднимает вопрос о сибирском черноземе. Ежегодно публикуемыми статьями Докучаев все время держал научные круги в известном напряжении, привлекал все новых и новых исследователей к решению проблемы чернозема.
Среди ученых, интересовавшихся проблемами почв, были не только последователи теории Докучаева, но и многочисленные ее противники. В Вольном экономическом обществе сложилась даже целая «антидокучаевская» группировка, в которую входили ученые и агрономы. Одни, стоя на позиции узкого утилитаризма, вообще считали излишним тратить время и средства на решение таких вопросов, как происхождение чернозема. Другие были против докучаевского направления на том основании, что за границей ничего подобного не делается. Эти бездарные царские чиновники, гонители передовой русской науки, раболепствовали перед иностранщиной, преклонялись перед немецкой агрономией и не допускали возможности создания своей, русской науки о почве. Третьи были против прогресса науки, считая, как, например, агроном Заломанов, что ничего принципиально нового в изучении чернозема и почв вообще Докучаев не только не дал, но и не мог дать, так как его предшественники сказали уже в этой области последнее слово. Но Докучаева поддерживали его молодые ученики, а также многие крупнейшие русские ученые, представители разных отраслей науки: Д. И. Менделеев, А. П. Карпинский, А. Н. Бекетов, А: В. Советов, А. И. Воейков.
