→ → Наука о почвах — этапы развития почвоведения. Почвоведение как наука о почве, история развития, роль и место среди научных дисциплин

Наука о почвах — этапы развития почвоведения. Почвоведение как наука о почве, история развития, роль и место среди научных дисциплин


Введение
Почвоведение – наука о почве. Она входит в состав естествознания. Почвоведение изучает происхождение, развитие, строение, состав, свойства, географическое распространение и рациональное использование почв.

Современное почвоведение, основы которого были заложены В.В. Докучаевым, рассматривает почву как самостоятельное естественноисторическое биокосное природное тело, возникшее и развивающееся на поверхности Земли под действием биотических, абиотических и антропогенных факторов. Нижняя граница этого природного тела определяется глубиной, на которую произошло существенное изменение горной породы процессами почвообразования, что составляет до 1-3 метров, однако в экстремальных условиях тундры, пустыни или в горах мощность почвенной толщи может измеряться несколькими сантиметрами. Боковые границы почвенных образований определяются как границы раздела между элементарными почвенными ареалами.

Почва имеет многоуровневую структурную организацию:


  1. атомарный уровень

  2. кристалломолекулярный или молекулярно-ионный уровень

  3. уровень элементарных почвенных частиц – фракций, определяемых в гранулометрическом анализе

  4. почвенные микро- и макроагрегаты, а также новообразования

  5. генетический почвенный горизонт

  6. почвенный профиль

  7. уровни структуры почвенного покрова
Каждый из перечисленных уровней требует специфических методов исследования и способов воздействия.

Часто рассматривают четыре фазы почвы (под фазой в этом случае понимают несколько иное, нежели в классическом определении):


  • твёрдая фаза – полидисперсная органоминеральная система, наименее динамичная часть почвы, составляющая каркас для других фаз;

  • жидкая фаза – почвенный раствор;

  • газовая фаза – почвенный воздух, заполняющий вместе с почвенным раствором поровое пространство, его состав отличается от состава атмосферы;

  • живая фаза – почвенная биота, за исключением роющих млекопитающих и корней растений, принадлежность которых к живой фазе почв остаётся дискуссионной, хотя их роль в почвообразовании несомненна и велика.
При исследованиях на нижних уровнях организации в почвоведении применяются методы, разработанные ранее для других естественных наук: химии, физики, геологии, минералогии, биологии, биохимии, гидрологии и др. – обычно в модификациях, учитывающих почвенную специфику.

На более высоких уровнях используются и специфические методы, которые можно объединить в следующие группы:


  • ^ Профильные методы заключаются в изучении системы почвенных генетических горизонтов, включая почвообразующую породу с целью сравнения их свойств и состава с породой. Найденные различия позволяют судить о направленности процессов почвообразования, непосредственное наблюдение за которыми невозможно. При этом применяется ряд допущений:

    • исходная порода не была слоистой

    • образец эталонной породы существенно не менялся за период почвообразования

    • Процесс почвообразования всё время существования почвы протекал в одном направлении
Невозможность какого-либо из допущений приводит к усложнению интерпретации результатов профильного метода.

  • ^ Сравнительно-географические методы (а также сравнительно-геоморфологический и сравнительно-литологический) заключаются в выявлении закономерностей между строением, составом и свойствами почв с факторами почвообразования, определенным образом варьирующимися по земной поверхности.

  • ^ Сравнительно-исторические методы построены на основе принципа актуализма, который позволяет реконструировать по реликтовым (не выводящимся из современных факторов почвообразования) свойствам почв условия их существования в предыдущие эпохи.

  • ^ Стационарные методы дают возможность изучать почвенные режимы: водный, тепловой, газовый, окислительно-восстановительный и др. Метод лежит в основе биосферного мониторинга. Сюда относятся методы почвенных лизиметров и стоковых площадок.

  • ^ Картографические методы , применяемые для составления карт почвенного покрова. Для этого применяются методы других типов (сравнительно-географический) и даже наук (геодезии – в особенности аэрокосмические методы) в сочетании со специфическими (метод почвенных ключей – изучение закономерностей структуры почвенного покрова на небольшой территории и построение по ним карты большой территории). Закономерности распространения почв на поверхности Земли в целях почвенно-географического районирования изучает раздел почвоведения – география почв.

  • ^ Методы моделирования состоит в экспериментальном воспроизведении изучаемых явлений на основе контролируемых условий полевого или лабораторного опыта, а также использование математических моделей.

1. Полевые исследования почв

1.1. Ознакомление с объектом исследования

При полевом исследовании почв студент должен изучить все типы, подтипы и разновидности почв на обследуемой территории, изучить растительность, материнские и подстилающие породы, рельеф, гидрографические условия и установить их влияние на характер почвообразования, определить границы распространения всех типов, подтипов и разновидностей почв, составить полевую почвенную карту и собрать материал для камеральной обработки.

На месте исследования, прежде чем приступить к непосредственному изучению почв, выясняют общее направление хозяйства, знакомятся с характером имеющихся севооборотов, составом и урожайностью культур, выясняют состояние и направление животноводства, характер и состояние кормовой базы, знакомятся с уровнем агротехники и техническим оснащением исследуемого хозяйства. Получают сведения о наличии и использовании местных удобрений (навоза, торфокомпостов и др.). Затем проводят рекогносцировочное ознакомление с обследуемой территорией. Для этого обходят или объезжают исследуемую территорию, изучая основные формы рельефа, выходы почвообразующих и подстилающих пород на обнажениях, расположение отдельных сельскохозяйственных угодий и характер растительности на них. Во время рекогносцировочного обследования закладывают и изучают несколько почвенных разрезов для выявления основных типов и подтипов почв и их взаимосвязи с факторами почвообразования (материнскими породами, рельефом, растительностью и производственной деятельностью человека – влиянием осушительных или оросительных мелиорации, известкования, гипсования почв). На основании рекогносцировочного изучения территории составляют план ее детального обследования.

Изучение почв в поле проводится на почвенных разрезах. Прежде чем приступить к их закладке, намечают маршруты для полевого исследования почв с таким расчетом, чтобы охватить все типы и подтипы почв. Следует помнить, что изменение почвенного покрова в пространстве тесно связано с изменением рельефа и растительности. Поэтому, при наличии топографической основы с горизонталями, еще до выхода в поле можно наметить маршруты полевых исследований и ориентировочно места для разрезов. Почвенные разрезы должны быть заложены на всех элементах рельефа исследуемой территории, а в случае смены растительности, материнских пород и сельскохозяйственных угодий разрезы нужно заложить на каждой растительной ассоциации, каждой материнской породе и сельскохозяйственном угодье.

При неоднородном рельефе маршруты намечают с таким расчетом, чтобы пересечь все элементы рельефа в пределах исследуемой территории (речные террасы, склоны, водоразделы, увалы); при равнинном рельефе намечают ряд параллельных маршрутов через всю изучаемую территорию.

^ 1.2. Почвенные разрезы и выбор места для них

Почвенные разрезы в зависимости от назначения делятся на основные (глубокие), полуразрезы (полуямы) и прикопки. Основной разрез закладывается для выявления типа почвы и должен охватывать всю толщу почвы, включая верхнюю часть горизонта материнской породы. Его глубина определяется глубиной проникновения почвообразовательного процесса и колеблется обычно от 150 до 300 см. Основные разрезы закладывают на всех новых элементах рельефа, при смене растительности и материнских пород. Полуразрезы служат для установления подтипов и разновидностей почв на изучаемой территории и для определения границ распространения различных почв. Глубина полуразрезов 75-100 см. Если при изучении полуразреза выявится новый тип почвы или изменение материнской породы, полуразрез углубляют до полного разреза. Прикопки глубиной 25-75 см делают для установления границ распространения отдельных типов, подтипов и разновидностей почв. Среднее соотношение между основными разрезами, полуямами и прикопками составляет 1:4:5.

Ответственным моментом является выбор места разреза. Разрез должен быть заложен в типичных для исследуемого участка условиях. Нельзя закладывать разрез вблизи дорог, канав, в углах полей севооборотов, по краю сельскохозяйственного угодья (пастбища, выгона, луга), на бугре или в западине, нетипичных для всего участка. Прежде чем заложить разрез, тщательно изучают тот участок, для характеристики которого закладывается разрез. Если исследуемый участок представляет равнину, разрез закладывают в центре равнины. Если исследуется склон, делают полный разрез в средней части склона и полуямы в верхней и нижней частях. Нередко в пределах одного элемента рельефа получает яркое выражение микрорельеф, что особенно часто можно наблюдать на плоских равнинных территориях, причем микрорельеф здесь представлен комплексом едва заметных микроповышений (бугорков) и микропонижений (блюдцеобразных западинок). В этом случае закладывают два разреза: один на микроповышении, второй на микропонижении.

^ Техника копки разреза . Для разреза намечают прямоугольник длиной 120-150 см и шириной 60-80 см. Короткая сторона разреза служит лицевой стороной, по которой производят описание почвы. Эта сторона должна быть лучше освещена, т.е. должна быть обращена к солнцу. Эту стенку разреза, а также две его боковые стороны делают совершенно отвесными. С четвертой стороны делают ступени для спуска в разрез. Почву при копке выбрасывают налево и направо от лицевой стенки. На одну сторону выбрасывают массу верхнего гумусного горизонта, на другую – массу более глубоких горизонтов. Лицевую сторону разреза недопустимо забрасывать почвой или затаптывать. После окончания работы разрез закапывают, причем массу глубоких горизонтов укладывают вниз, а массу гумусового горизонта – сверху.

После выкопки разреза его местоположение возможно точнее наносят на топогрофическую основу. Основные разрезы обозначают крестиками в кружках, полуямы – кружками, прикопки – точками с обязательным указанием номера. В дневнике ведут порядковую нумерацию всех видов разрезов. Для привязки разреза, т.е. точного нанесения его местоположения на топографическую основу, прежде всего, ориентируются на местности по карте при помощи компаса. Карту ориентируют по компасу таким образом, чтобы северный конец стрелки компаса совпадал с «С» по стрелке на карте. Затем, взяв по компасу направление на разрез от какого-либо хорошо заметного ориентира (пересечение дорог, угол поля севооборота, постройки), определяют расстояние между ними и по измерительной линейке откладывают в соответствующем направлении это расстояние. Расстояние определяют глазомерно – шагами, установив предварительно цену шага (величину его в сантиметрах). Можно пользоваться методом засечек. На небольшом листе восковки ставят произвольную точку и от нее через визирную масштабную линейку проводят линии на два ориентира. Затем восковку накладывают на топографическую основу так, чтобы каждое из этих направлений прошло через соответствующий знак ориентира. Точка пересечения направлений является точкой местоположения разреза; ее перекалывают с восковки на карту.

На карте и в полевом дневнике ставят номер разреза и описывают его. В дневнике отмечают порядковый номер разреза и его местоположение; точно указывают элемент рельефа и микрорельефа, на котором заложен разрез (например, равнина, блюдцеобразная западина или средняя часть пологого склона); подробно описывают растительность (ее состав, густоту, высоту и состояние), а также тип сельскохозяйственного угодья; описывают материнскую и подстилающую породы с указанием механического состава, наличия валунов, карбонатной щебенки, легкорастворимых солей. Отмечают уровень почвенно-грунтовых вод, их качество и характер заболачивания (оглеения) – поверхностное или грунтовое. Отмечают также степень эродированности (смытости) почвы, а на пашне описывают характер ее поверхности (выровненность, глыбистость, трещиноватость, наличие корки) и степень каменистости. Если на поверхности пашни камни (валуны) составляют менее 10%, каменистость считается слабой, при 10-20% – средней, а больше 20% – сильной.

Вычерчивают профиль участка и крестиком показывают местоположение разреза. Если разрез заложен на склоне, нужно указать экспозицию и крутизну склона, измерив ее в градусах. Склон считается очень пологим при крутизне менее 1°, пологим – 1-3°, покатым – 3-5°, сильнопокатым – 5-10°, крутым – 10-20°, очень крутым – 20-45°, обрывистым – более 45°.

Лицевую сторону разреза препарируют ножом или небольшой лопаткой таким образом, чтобы получить ее естественный излом. По характеру окраски, новообразований, сложения и другим морфологическим признакам выделяют генетические горизонты, границы между ними прочерчивают ножом. Затем укрепляют матерчатый метр по стенке разреза так, чтобы нулевое деление его совпадало с верхним уровнем почвы, и измеряют мощность каждого горизонта и глубину всего профиля. В дневнике зарисовывают профиль цветными карандашами, показывают глубину проникновения и характер развития корневой системы, отмечают новообразования, после чего исследуют вскипание и оглеение.

Пробу на карбонаты проводят следующим образом. По всей глубине, через каждые 10-20 см, берут ножом небольшие кусочки почвы и смачивают каждый несколькими каплями 5%-го раствора НСl, наблюдая выделение пузырьков СО 2 . При отсутствии видимого глазом вскипания следует проверить наличие вскипания на слух, так как при небольшом содержании карбонатов почва под действием кислоты лишь потрескивает. Установив глубину вскипания образца с точностью до 10-20 см, ее уточняют, беря пробы через каждые 2-3 см вверх от первоначально найденной глубины. Для определения оглеения на вынутых из разреза кусочках почвы делают пробы с красной кровяной солью. Посинение свидетельствует о наличии закисных форм железа. Глубины вскипания и оглеения отмечают в полевом дневнике. Затем приступают к морфологическому описанию каждого горизонта, отмечая его цвет, влажность, механический состав, характер распространения корневой системы, структуру, сложение (плотность, порозность и трещиноватость), новообразования, включения, характер перехода одного горизонта в другой. Морфологическое описание необходимо делать очень тщательно и полно. Зарисовку профиля можно делать мазками влажной почвы из соответствующих генетических горизонтов. После морфологического описания определяют тип, подтип и разновидность почвы и отмечают в дневнике полное ее название.
^ 1.3. Отбор образцов для анализа

После морфологического описания во всех основных разрезах из каждого генетического горизонта берут образцы для камеральной обработки. Место взятия образца нужно выбирать тщательно с таким расчетом, чтобы оно было типичным для горизонта. Брать образцы на границе двух горизонтов нельзя. Перед взятием образцов стенку разреза зачищают, после чего ножом точно намечают место взятия каждого образца. Его толщина не должна превышать 10 см.

Прежде всего берут образец из горизонта А 0 . Затем переходят к выемке всех остальных образцов, начиная с нижней части профиля (с горизонта С). Из верхнего гумусного горизонта образец нужно взять с поверхности (или непосредственно из-под подстилки); если его мощность велика, берут еще из средней и нижней частей. В пахотных почвах обязательно берут с поверхности пахотный горизонт послойно
(0-10 и 10-20 см) и подпахотный (20-30 см). Если мощность какого-либо горизонта меньше 5 см (например, А 2), образец берут толщиной в 2-3 см.

В случае детального изучения почвы образцы берут послойно без перерыва, с учетом мощности генетических горизонтов (например, 0-2, 2-9, 9-19, 19-25, 25-35, 35-45, 45-55 см и т.д.). Образец должен быть не меньше 300-500 г. Образцы глубоких горизонтов профиля (глубже 120-150 см), а также болотных почв, разрезы которых быстро заполняются почвенно-грунтовой водой, можно брать буром. Взятые образцы нужно довести до воздушно-сухого состояния на месте работы или в лаборатории. Образцы почвенно-грунтовых вод берут в бутылки.

Для каждого образца пишут этикетку с указанием номера разреза, названия владельца земельного участка, генетического горизонта, точной глубины взятия образца, ставят дату и подпись лица, производящего исследование (номер академической группы и бригады). Этикетку пишут простым карандашом, складывают надписью внутрь и завертывают в уголок листа бумаги, в котором находится образец почвы. Завернутый образец перевязывают шпагатом и сверху делают химическим карандашом пометку с указанием номера разреза, объекта исследования, генетического горизонта, глубины взятия образца, даты и номера группы и бригады.

Параллельно делают запись в полевом дневнике о глубине взятия всех образцов.

Наряду с индивидуальными образцами из отдельных разрезов по указанию преподавателя на пахотных массивах берут смешанные образцы для составления агрохимических картограмм. В зависимости от сложности почвенного покрова один смешанный образец берут
на 5-10 га при масштабе исследований 1:10 000; при масштабе работы 1:25 000 один смешанный образец берут на 25 га. Смешанный образец составляют из пяти почвенных проб, взятых «конвертом» из пяти точек с площади 100-400 м (рис. 1). Первую пробу берут из стенки разреза, а остальные крест-накрест от первой точки на расстоянии 10-20 м.

Рис. 1. Схема отбора смешанных образцов
Пробу берут на всю мощность пахотного слоя (удобно брать пробы 0,5-литровой банкой) и помещают их на лист фанеры или в ведро. Всю почву хорошо перемешивают и отбирают средний образец весом
300-400 г.

^

1.4. Техника взятия монолитов

По указанию преподавателя, из одного разреза берут монолит почвы, т.е. извлекают из стенки разреза призму в 1 м глубиной без нарушения природного сложения. Брать монолит должны два студента. Монолиты берут в специальные ящики, крышка и дно которых привинчиваются к раме шурупами. Стандартный размер монолитных ящиков 100×200×5 см. При взятии монолита поступают следующим образом. Почвенный разрез углубляют до 150 см, расширяют до 80 см и тщательно зачищают переднюю стенку. Затем отвинчивают и снимают крышку и дно, прикладывают раму ящика к стенке разреза с таким расчетом, чтобы верхний внутренний край рамы находился на одном уровне с поверхностью почвы, и ножом резко очерчивают внутренние границы рамы с боков и по нижнему краю. Затем приступают к вырезке монолита. Для этого, отступив от черты на 2-3 см, большим ножом вырезают желобки, глубина которых соответствует глубине рамки, после чего по прочерченным границам выравнивают призму почвы, точно отвечающую размерам рамки.

Рис. 2. Взятие монолита

На колонку надевают рамку, сначала на нижний, а затем на верхний конец (рис. 2), и привинчивают дно. Если почва выступает из рамки, ее избыток срезают осторожно ножом. Необходимо помнить, что надевать рамку на колонку почвы нужно лишь тогда, когда колонка точно соответствует размеру рамки. Если рамка не находит без особого нажима на колонку, последнюю нужно подчистить. Надетую на часть колонки рамку снять очень трудно, так как колонка почвы разрушается и всю работу приходится начинать вновь. Закрепленный в рамке монолит подкапывают с боков и сверху лопатой и постепенно отваливают, придерживая коленом нижний конец ящика. Взятый монолит вынимают из разреза, очищают от излишка почвы, постепенно снимая последнюю ножом до уровня рамки, и завинчивают крышку. На боковой стенке ящика пишут название почвы, место и дату взятия монолита, а также указывают номер группы и бригады.

Наука о почвах развивалась поэтапно. Рассмотрим каждый из них более подробно.

Начало систематизации сведений о почвах и способах ее улучшения

Корни почвоведения берут свое начало в глубокой древности. Эта наука появилась одновременно с зарождением земледелия. В Китае, Древнем Риме и других очагах древней цивилизации уже в 3-ем тысячелетии до н.э. собирались первоначальные знания о почве, ее свойствах, способах ее обработки. Одновременно были предприняты попытки произвести следующие действия:

  • систематизировать эти знания;
  • сгруппировать почвы по их назначению;
  • улучшить качество почв.

Самыми известными учеными Древнего Рима и Древней Греции считаются: Катон, Старший Геродот, Колумелла, Вергилий и другие.

Время застоя и ошибочных теорий

Средние века, точнее VI–XVI века, характеризуются застоем практически во всех естественных науках. Не смотря на это, определенных успехов в области изучения почв удалось достичь в таких странах, как Китай, Византия, Италия, Германии. В это же время проводятся первые исследования такого рода и в России. Всплеск интереса к почвам возник в самом начале разложения феодального строя. В это время бытовало мнение, что почва является инертной средой и исполняет роль опоры для растений, а питаются они водой, синтезируя ряд химических соединений из воздуха и воды. Это заблуждение нашло отражение и в научных трудах того времени.

Первые агрономические трактаты о почвах.

В период Возрождения происходит расцвет науки о почвах. В это время:

  • разрабатывается теория, которая объясняет роль почв для питания растений;
  • тщательно изучается гумус, определяется его происхождение и примерный состав;
  • вносятся изменения в классификацию почв.

Специалисты считают, что именно в этот период произошло формирование почвоведения как науки.

Появление новых теорий и взглядов на плодородие почв

В XVIII произошел качественный скачок в развитии почвоведения России. На формирование современных взглядов оказали серьезное влияние работы М.В. Ломоносова, в которых раскрывались темы о питании растений, возникновении черноземов и многое другие. Он считал, что растения питаются водой и частицами земли. В 1770 году началось преподавание почвоведения в Московском университете.

К концу XVIII стало ясно, что теория о водном питании растений несостоятельна. Ей на смену пришла теория Альберта Тэера, согласно которой растения питаются водой и органическими веществами, содержащимися в почве. Тэер организовал первое высшее агрономическое учебное заведение.

В XVIII–XIX серьезный вклад в развитие почвоведения вложили ученые Западной Европы. Так, например, немец Либих практиковал применение минеральных удобрений, разработал теорию минерального питания растений. Однако в его учении был существенный недочет - он не правильно оценил роль азота. Исправить эту ошибку удалось французу Буссенго.

Создание теории почвоведения

В середине XIX века материалов изучения почв было собрано достаточно, но они были разрозненными. Так произошло, потому что специалисты, работающие в сельском хозяйстве, изучали в основном пахотный слой, а геологи считали, что почва является толщей продуктов, полученной в результате выветривания горных пород. Эти совершенно разные направления пытались соединить чисто механическим способом, в результате была получена абсолютно не жизнеспособная агрогеология. В 19 столетии наука о почвах дифференцируется, налаживает связь с другими науками. В это же время появляются учебные центры, которые готовят специалистов, разбирающихся в сельском хозяйстве.

Большой вклад в развитие почвоведения внесли такие ученые как А.В.Саветов, А.С. Стебут, Д.Н. Прянишников и др. Настоящего прорыва в почвоведении удалось достичь В.В Докучаеву. Он считал, что почва является самостоятельным природным телом, создал науку - генетическое почвоведение. Также он являлся автором учений о почвенных и природных зонах, классификации почв и т.д. В.В. Докучаев стал составителем первой почвенной карты северного полушария, в основу которой легли собственные исследования. Он имел много учеников и последователей - А.Н.Краснов, К.Д.Глинка и целая плеяда других ученых. Они не только продолжили исследования своего учителя, но и расширили область изучения и его глубину.

В тоже время работали в области почвоведения и другие ученые, каждый из которых внес свою лепту в развитие почвоведения. На работу школы картографии, которая стала колыбелью советского почвоведения, оказала влияние деятельность Л.И. Прасолова. Его работы в области картографии и оценки земельных фондов в зависимости от типа почв повлияла на дальнейшее развитие почв и всего сельского хозяйства. Этому ученому удалось обобщить почвенно-географические данные и на их основе составить представление о различных единицах почвенного районирования.

Именно в России была сформирована наука о почве, которая представляет собой самостоятельное природное явление. Идеи Докучаева оказали существенное влияние на развитие науки о почвах за рубежом. Многие термины, созданные русскими специалистами, используются в Международном научном лексиконе.

Современные достижения в области почвоведения

На конец прошлого и начало XXI века приходится открытие кафедр почвоведения в разных странах, создается международное общество почвоведов. Следует отметить, что русский почвовед К.Д. Глинка стал президентом Первого Международного конгресса, посвященного проблемам почвоведения. И в дальнейшем почвоведы России неоднократно были избраны на ответственные должности в Международной организации почвоведов и институтах системы ООН.

Как и любая другая наука, почвоведение - мировое достояние, которое создается и обогащается творчеством всех народов. Серьезные исследования в области изучения процессов почвообразования на различных территориях провели ученые из разных стран:

  • немецкий географ и геолог Ф. Рихтгофен;
  • американский почвовед Е.В. Гильград;
  • немецкий ученый В.Л. Кубиена и другие.

Важную роль в познании закономерностей, сложившихся в почвенном покрове всего мира, играют почвенные карты материков и крупных регионов. В первую очередь это относится к картам территории бывшего СССР, которые составляли в разные годы И.П. Герасимов, Л.И. Просолов и другие. Не менее важны карты почв Австралии, Восточной Африки, Северной и Южной Америки и т.д.

Российские почвоведы активно участвуют в следующих программах ФАО и ЮНЕСКО:

  • охрана ресурсов земли;
  • проблемы аридизации суши;
  • глобальные изменения и другие.

Русские почвоведы со второй половины XX века трудятся над следующими вопросами:

  • геохимическое изучение эволюции почв;
  • почвенно-географическое районирование;
  • изучение органических веществ, присутствующих в почве;
  • классификация и диагностика почв и многими другими.

В настоящее время почвоведы занимаются такими серьезными проблемами, как грамотное использование почв и их эффективная защита. Не меньшее значение имеет прогнозирование состояния почв в будущем.

СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

О ПОЧВЕ. СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ И

ЛЕКЦИЯ 1 ПОЧВОВЕДЕНИЕ КАК НАУКА

Новочеркасск 2009

Курс лекций

ПОЧВОВЕДЕНИЕ

Новочеркасск 2009

ПОЧВОВЕДЕНИЕ

Саратов, ул. Московская, д. 70

Издательство НВНИИГГ

Тираж 400 экз.

Гарнитура Times. Усл.печ.л. 11,7 п.л.

Подписано в печать 17.01.2012.

Научное издание

Алайкина Л.Н.

Налоги и налогообложение.

Учебное пособие для проведения

практических занятий и самостоятельной работы слушателей экономических специальностей

Формат 60х84 1 / 16 . Бумага офсетная. Печать офсетная.

Курс лекций

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НОВОЧЕРКАССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕЛИОРАТИВНАЯ АКАДЕМИЯ»

Е.В. ПОЛУЭКТОВ

для студентов, обучающихся по направлению

120300 – «Землеустройство»

1 Почвоведение как наука о почве, история развития, роль и место среди научных дисциплин

2 Происхождение, строение Земли и Солнечной системы

3 Образование и химический состав земной коры (литосферы)

Почвоведение - это наука о почвах, их образовании, составе и свойствах, о закономерностях их географического распространения, о процессах взаимосвязи с внешней средой, о путях рационального использования почв. Испокон веков поклонялся человек земле, а вернее - почве. Ей посвящал он легенды и былины, ее воспевал в поэмах и песнях. Почва- это особое естественно-историческое тело Природы, «кожа» планеты, память жизни, или, выражаясь языком кибернетики, управляющая система биосферы. От отдельных организмов (живых существ) и совокупности всего живого на Земле (живого вещества) через круговороты жизни и смерти к организованности всей биосферы - такова созидательная роль и функции почвы. В. В. Докучаев, в 19 веке, объявил человечеству, что почва- это особое тело природы, точно также, как растения, животные и минералы. Докучаевское генетическое почвоведение - гордость русской науки. Русские слова «чернозем», «подзол», «солодь», «солонец» знают профессионалы всего мира - называют свои почвы.

Среди природных факторов почва- источник жизни и изобилия- играет основную роль в окружающей среде. Без почвы невозможна жизнь на Земле. Почва – необходимый фактор как для поддержания экологического равновесия, так и для жизни человека, поскольку она представляет собой один из основных природных ресурсов, обуславливающих социальное и экономическое развитие общества.


Почва, или правильнее почвенный покров, есть не что иное, как специфическая среда между литосферой, атмосферой и биосферой, участвующая в многочисленных круговоротах, происходящих между компонентами экосистемы: энергией, водой, биогенными элементами.

Основным свойством почвы является ее плодородие. Именно это важнейшее качество почвы, отличающее ее от горной породы, подчеркивал академик В.Р. Вильямс, определяя почву как « поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений ».

Благодаря своим особым качествам почва играет огромную роль в жизни органического мира. Являясь продуктом и элементом ландшафта - особым природным телом, она выступает как важная среда в развитии природы земного шара. Вместе с тем, обладая свойством плодородия, почва выступает как основное средство производства в сельском и лесном хозяйстве. Почва является объектом осушительных и оросительных мелиораций. Используя почву как средство производства, человек существенно изменяет почвообразование, влияя как непосредственно на свойства почвы, ее роль и плодородие, так и на природные факторы, окружающие почвообразование (посадка, и вырубка лесов, возделывание сельскохозяйственных культур, обработка, удобрения, гербициды, химмелиорация, орошение и т.д.).

Следовательно, почва является не только предметом приложения человеческого труда, но в известной степени и продуктом его труда. Таким образом, почвоведение изучает почву, как особое природное тело, как средство производства, как предмет приложения и аккумуляции человеческого труда, а также в известной степени как продукт этого труда.

Как основное средство производства в сельском хозяйстве, почва характеризуется следующими важными особенностями: незаменимостью, ограниченностью, неперемещаемостью и требует постоянной заботы о повышении плодородия почв. Необходимо подчеркнуть, что из 51 млрд. га общей площади планеты суша занимает всего 13.1 млрд. га, а сельское хозяйство использует менее 1.5 млрд. га, что составляет примерно 0.3 га на 1 человека, а для нормальной жизнеобеспеченности необходимо 0,5-0,6 га (по данным ФАО).

В окружающем нас мире все находится в вечном движении, все живет, испытывая бесконечные, сложные и глубокие превращения, все несет историю возникновения и развития. В природе нет ничего застывшего и совершенно неподвижного, все непрерывно движется и меняется. В постоянном движении и изменении находится и наша Земля. От начала возникновения твердой коры на поверхности Земли до настоящего времени прошло не менее 5.5 млрд. лет.

Наука изучающая строение, состав и развитие Земли, называется геологией (от G- земля, logos- учение). Однако наиболее доступной для непосредственного изучения является только земная кора, или литосфера. Поэтому, более точно, геологией называется наука, изучающая, главным образом, твердую земную кору. Геология - обобщающая дисциплина естественно - исторического цикла.Она рассматривает сложнейшие вопросы естествознания - образование Земли и возникновение материков и океанов, гор и равнин, минералов и горных пород, различных природных ископаемых. Она показывает исключительную деятельность процессов, преобразующих лик Земли.

История развития почвоведения. За тысячелетия своей практики человечество накопило много наблюдений о жизни почвы и сообразовывало свою хозяйственную деятельность с подмеченными особенностями и закономерностями. Так возникали, сменяя друг друга, физические и химические теории структуры и свойств почв, теории, объясняющие произрастание на них растений - теории водного, гумусового, минерального питания. Эти теории жили обычной для науки жизнью- соперничая и выясняя отношения между собой. В каждой из них содержался момент истины. Но только момент. Ни одна из них « не дотягивала» до того, чтобы стать наукой о почве.

Причина, как понял В. Докучаев, заключалась в том, что эти теории создавались специалистами: геологами и минералогами, физиками и химиками, биологами и агрономами, подходившими к изучению почвы с меркой понятий, принципов и методов исследований сложившихся в их специальностях. Такой подход позволяет немало узнать о почве, но не выясняет главного: почему почва обладает целой совокупностью свойств которые делают ее столь устойчивой и плодородной.

С переходом к интенсивному земледелию (конец ХIХ в.) возникла потребность в науке о почве. Эта наука - генетическое почвоведение - была создана выдающимся русским естествоиспытателем, профессором Петербургского университета В. В. Докучаевым. (1846-1903).У этой науки есть свой «паспорт». Местом ее рождения можно считать Петербургский университет, датой рождения - 1883 г., год защиты Докучаевым докторской диссертации « Русский чернозем».

В чем же суть открытия В.В. Докучаева? Он отделил от неопределенного, обыденного (научно некорректного) представления о Земле, представление о почве как особом естественно - историческом теле природы, существующем самостоятельно по своим собственным внутренним закономерностям. Почва есть результат и в то же время процесс многовекового взаимодействия живой природы с неживой. Только в этом качестве почва и является самостоятельным телом природы, что и зафиксировал Докучаев в своем определении почвы. Это обусловило переход от аналитического к синтетическому способу мышления, от изучения отдельного свойства вне его связи с остальными - к влиянию интегральных природных объектов и изучению процесса их развития. Создание учения о почве вызвало цепную реакцию фундаментальных научных открытий философского и общенаучного характера.

Почва, говорил В. Докучаев, как любой растительный и животный организм, вечно живет и изменяется, то развиваясь, то разрушаясь, то прогрессируя, то регрессируя. В. Докучаев дал первое научное определение понятию « Почва»: «почвой следует называть «дневные» или наружные горизонты горных пород (все равно каких), естественно измененные совместным влиянием воды, воздуха и различного рода организмов, живых и мертвых».

Другими словами, почва представляет собой результат взаимодействия следующих факторов: климата, растительного и животного мира, рельефа, почвообразующих пород и времени (возраста страны). В. Докучаев, разработав учение о почве, как особом теле природы, выдвинул и развил идею о географическом расположении почв (закон горизонтальной и фронтальной зональности почв). Ему принадлежит и первая научная генетическая классификация почв. Он был пионером в развитии лесного почвоведения. Значение выдающихся исследований В. Докучаева (облесительные и гидротехнические работы в черноземной зоне) для лесной науки получило высокую оценку со стороны крупнейшего русского лесовода Г.Ф. Морозова.

Значительный вклад в развитие почвоведения как науки внесли ученики В. Докучаева - Н.М. Сибирцев (1-й учебник «Почвоведение, зональные и интразональные почвы»), П.А. Костычев («Агрономическое почвоведение»). Анализ первого почвообразовательного процесса как начального процесса всего почвообразования на планете связан с именами русских ученых - академиков В. Вильямса и Б. Полынова.

В. Вильямс разработал общую схему единого почвообразовательного процесса на Земле, выделив в нем периоды и стадии. Он указывал на ведущую роль биологического фактора в почвообразовании. Б. Б. Полынов создал учение о геохимии ландшафтов, которое легло в наши дни в основу охраны природы от различных загрязнений, а также поисков полезных ископаемых. Определенный вклад в развитие почвоведения внесли А. Роде, Д. Прянишников, М. Глазовская, Ф. Гаврилюк, К. Гедройц, В. Ковда, П. Садименко, Л. Прасолов и другие.

Роль и место почвоведения среди научных дисциплин . На науке о почве в значительной мере строится разработка систем ведения сельского хозяйства, систем удобрения, рациональных севооборотов, проектов организации территорий, путей поддержания и повышения плодородия почв, разработка мероприятий по борьбе с эрозией и охране почв. Почвоведы ведут большую работу по интенсификации земледелия в нечерноземной зоне Российской Федерации. Без почвоведения невозможно обойтись в лесоводстве, луговодстве, болотоведении, тундроведении, гигиене и санитарии, в геологии, при рекультивации земель и во многих других сферах жизни.

Почвоведение как наука о почве играет большую роль при выращивании не только полевых, но и лесных культур. Для повышения продуктивности лесов важны сведения о влиянии различных древесных пород, а также лесохозяйственных мероприятий на лесорастительные свойства почв. Практическое значение имеют в лесном хозяйстве региональные почвенные съемки лесных питомников, необходимые для составления планов севооборота и внесения удобрений, а также сельскохозяйственных угодий, расположенных в пределах лесного фонда.

Среди наук с которыми соприкасается почвоведение, с одной стороны, необходимо назвать науки фундаментальные (физика, химия, математика), и, с другой стороны, естественные, сельскохозяйственные и экономические науки, с которыми почвоведение находится в состоянии постоянного теоретического обмена (геология, география, гидрогеология, геоботаника, биология, агрохимия, земледелие, растениеводство, землеустройство, политэкономия и др.).

Комплексная борьба с водной и ветровой эрозией, засолением, рассолением и заболачиванием почв невозможна без знания основ геологии, геоморфологии, гидрогеологии. Знание геологии необходимо при почвенных и агрохимических исследованиях, при решении вопросов сооружения колодцев, скважин, прудов, плотин, при поисках агрохимических руд, при ирригационном строительстве, разведке строительных материалов и т. д.

Почвоведение - биологическая наука, предметом изучения которой является почва. Геология - это наука о Земле, ее возникновении, развитии и современном состоянии. Какова же связь между почвоведением и геологией?

Почва всегда располагается на поверхности Земли и является частью коры выветривания. Кора выветривания в свою очередь составляет неотъемлемую часть земной поверхности. Следовательно, имея единый объект для изучения, почвоведение и геология органически связаны. Почва образуется из рыхлой горной породы и представляет собой сложное тело, в котором более половины приходится на минеральную часть. Состав и свойства последней оказывают большое влияние на агропроизводственные качества почвы, поэтому знание входящих в ее состав минералов совершенно необходимо. Изучением вопросов образования и свойств минералов и пород занимается геология.

Почва обладает одним важным свойством - плодородием, т.е. способностью производить урожай растений. Элементами плодородия служат питательные вещества, вода и воздух, находящиеся в почве. Значительная часть питательных веществ появляется и накапливается в почве при разрушении ее минеральной части. Изучением процессов разрушения, или, как принято говорить, выветривания горных пород и минералов, занимается геология. Для повышения плодородия почв и получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур на поля ежегодно вносят много минеральных удобрений, которые получают при переработке так называемых агрономических руд. Изучить законы образования агрономических руд, изыскать их в природе - такие задачи ставит перед собой геология.

Почва является природным телом, на которое непрерывно воздействует ряд внешних факторов - атмосферные воды, ветер и т. д. При определенных условиях это воздействие может привести к значительному разрушению почвы и потере ею плодородия. Одна из задач земледелия заключается поэтому в охране почв от разрушения. Такую охрану можно успешно вести, лишь хорошо зная причины возникновения и проявления процессов разрушения. Эти вопросы тоже изучаются геологией. Все это определяет взаимосвязь почвоведения и геологии. Следовательно, будущим специалистам сельского и лесного хозяйства необходимо знать современное состояние и состав земной коры и процессы ее изменения.

Почвоведение - это наука об особенностях почвы, ее строении, свойствах, составе и географическом распространении, о закономерностях ее происхождения и развития, функционировании, значении в природе, способах и методах мелиорации, тонкостях охраны и рационального пользования в ходе хозяйственной деятельности. Сегодня почвоведение довольно быстро превращается из описательной науки в инструментальную, занимается не только инвентаризацией природы, но и ищет пути управления ею.

Предпосылки возникновения почвоведения

Одной из основных причин появления этой науки является проблема голода. Недостаточное количество продуктов питания, выращиваемых человечеством, связано с малоземельем, катастрофической эрозией почв, опустыниванием, падением плодородия. Не менее важной является необходимость получения большего урожая с меньшей площади. Именно в качестве решения проблемы роста населения и стихийно развивающегося земледелия сформировалась новая наука - почвоведение.

О почве, как о рыхлом слое земли, человек развил представление с началом земледелия. Но нередко почву отождествляли с участком поверхности, на котором обитает человек. Но земля - это более сложное понятие, имеющее исторические и социально-экономические аспекты. Хоть она и относится к природным ресурсам, но включает не только почву, а также определенную долю земной поверхности, некое положение в географическом пространстве, имеет социально-экономический потенциал.

Становление отечественной науки

Развитие почвоведения в России принято отсчитывать с момента открытия Академии наук в 1725 г. По мнению В. И. Вернадского, первым почвоведом следует называть М. В. Ломоносова. В своих трудах он отчетливо показал роль растений в превращении в почву различных горных пород. Также именно Ломоносов, как основатель почвоведения, заложил предпосылки для развития биологического взгляда на почву как на некое тело, образующееся в ходе превращения горных пород под действием растительности.

Важными вехами в развитии науки являются:

  • 1779 г. - предположение П. Палласа о черноземе как о морском иле, оставшемся после регрессии Черного и Каспийского морей.
  • 1851 г. - составление и издание В. С. Веселовским первой почвенной карты Европейской России.
  • 1866 г. - Ф. Рупрехом разработана теория наземно-растительного происхождения черноземов.

Труды В. В. Докучаева

В своей монографии "Русский чернозем" он писал о почве как о естественно-историческом самостоятельном природном теле. В ходе защиты своей диссертации Докучаев доказал, что чернозем формируется под действием множества факторов почвообразования. Случилось это 10 декабря 1883 г., и именно этот день принято считать официальной датой зарождения почвоведения в Санкт-Петербурге.

Делом жизни для Докучаева стало создание русской школы почвоведения, а вместе с тем и подготовка специалистов для нужд сельского хозяйства. В его разработки входили методы борьбы с засухой. Всеми силами стараясь поднять сельское хозяйство на высший уровень, он также увеличивал и экономическое благосостояние России в целом. За свои труды он заслужил звание основателя почвоведения. Работы Докучаева переведены на разные языки.

Другие достижения В. В. Докучаева:

  • За собранные коллекции почв и составленные почвенные карты получил на Международных выставках золотые медали в Чикаго и Париже.
  • Совместно со своим учеником Н. М. Сибирцевым разработал закон зонального и азонального распределения почв.
  • Разработал методику картографирования почв, получившую широкое распространение и за рубежом.
  • Начал многолетние стационарные исследования процессов, происходящих в почвах, которые закончил и углубил его ученик Г. Н. Высоцкий.

Другие ученые-почвоведы

  • П. А. Костычев (1845-1895). Внес немалый вклад в изучение агрономии почв, в частности черноземных. Именно он доказал, что выращивание кормовых трав позволяет поддерживать плодородие почв и достигать больших урожаев.
  • П. С. Коссович (1862-1915). Он предположил, что отдельные почвы являются лишь стадиями в почвенном процессе. Коссович старался увязывать химические, физические и агрономические данные изучения почв с основами генетического почвоведения. Это позволило ему положить в основу почвообразования процессы вымывания или элювиальный.
  • К. К. Гедройц (1872-1932). Он разработал руководство для лабораторий "Химический анализ почвы", а также подробно исследовал коллоидные процессы в почве, результатом чего стало учение о поглотительных способностях почв.
  • К. Д. Глинка (1867-1927). Работал в различных почвоведческих направлениях: изучение минерального состава почвы, исследования процессов выветривания минералов, изучение древних почв, проведение почвенно-географических исследований.
  • С. С. Неуструев (1874-1928). Является автором первого курса лекций по географии почв.
  • Б. Б.Полынова (1877-1952). Заложил базу для современного учения о выветривании почв, а также экспериментально доказал ведущую роль организмов в почвообразовании.

Благодаря работе этих и множества других ученых, почвоведение как наука сформировалась именно в России. Многие научные термины вошли в международный лексикон именно с подачи российских ученых (chernozem - чернозем, podzol - подзол и т. д.).

Направления развития

Как и любая другая наука, современное почвоведение дифференцировано на ряд разделов, которые можно объединить в два больших блока: фундаментальный и прикладной. Фундаментальное (общее) почвоведение направлено на изучение особенностей почвы как единого природного тела. Прикладное (частное) почвоведение ставит своей целью изучение различных аспектов пользования почвой человеком.

Фундаментальное почвоведение включает следующие дисциплины, рассматриваемые исключительно применительно к почвам:

  • морфология;
  • физика и химия почв;
  • история почвоведения;
  • биогеохимия почв;
  • биология и зоология почв;
  • микробиология почв;
  • минералогия почв;
  • география и картография почв;
  • экологические функции почвы;
  • гидрология почв;
  • энергетика почв;
  • плодородие почв;
  • экология почв;
  • палеопочвоведение;
  • деградация и охрана почв;
  • генезис и эволюция почв.

Морфология, физика, химия, минералогия и биология почв непосредственно изучают состав, строение и свойства почвы. Такие разделы фундаментального почвоведения, как география и систематика, экология почв, оценка почв и почвенная информатика, служат изучению распространения в пространстве и природного разнообразия почвы на поверхности Земли вкупе с общей географией. Историческое почвоведение связано с изучением развития и эволюции почвы, его дисциплинами являются генетика почв и палеопочвоведение. Динамическое почвоведение включает исследование процессов образования современных почвенных режимов. Региональное почвоведение является наиболее ценной основой рационального природопользования, поскольку непосредственно связано с изучением почв крупных регионов.

В рамках прикладного почвоведения изучаются направления:

  • сельскохозяйственное;
  • лесное;
  • мелиоративное;
  • санитарное;
  • инженерное;
  • геологическое (грунтоведение);
  • экологическое;
  • археологическое;
  • криминалистическое;
  • ландшафтное и садово-парковое;
  • землеустроительное;
  • бонитировка почв и земельный кадастр;
  • природоохранное почвоведение;
  • агрохимия почв;
  • агрофизика почв;
  • биономика;
  • преподавание почвоведения.

Прикладное почвоведение наиболее ценным считает агропочвоведение, которое включает рациональную организацию территорий, выбор севооборота, подбор способов обработки и путей повышений плодородия почв. Также немаловажно мелиоративное почвоведение. Это теоретическая основа комплексной мелиорации методами инженерии и техники, химии, биологии и агротехники. Санитарное почвоведение имеет немалый круг задач, связанных с проблемами обезвреживания различных отходов, географии болезней растений и животных.

Функции почвы

  1. Обеспечение возможности жизни на Земле. Почва считается одним из главных богатств любого государства, ведь на ее поверхности и в ее толще производится порядка 90 % всех продуктов питания. Деградация почв неразрывно связана с неурожаем и уменьшением продовольствия, ведет к бедности стран. Из почвы большинство растений, являющихся началом пищевой цепи, получают микроэлементы и минералы, воду для наращивания биомассы. Почва - это не только следствие жизни, но также и условие ее существования.
  2. Обеспечение связи геологического и биологического круговоротов веществ, осуществляемых на земной поверхности.
  3. Регулирование состава химических веществ в атмосфере и гидросфере. Под действием почвенных микроорганизмов, которые в огромных количествах продуцируют различные газы - азот и его оксиды, кислород, моно- и диоксид углерода, метан, сероводород и другие, почва оказывает огромное влияние на химический состав атмосферы.
  4. Регулирование биосферных процессов. Распределение живых организмов по суше, а также их плотность главным образом определяется географическими характеристиками почвы. Ее неоднородность, наряду с плодородием и климатическими факторами, сказывается на выборе мест обитания, в том числе и человека.
  5. Накопление органического вещества в активной форме и взаимосвязанной с ним химической энергии.

Факторы почвообразования

Основу почвоведения как науки составляют Под почвой сегодня понимают обладающую плодородием сложную полифункциональную и поликомпонентную открытую структурную систему в поверхностном слое земной коры, являющуюся комплексной функцией горных пород, организмов, климата, рельефов и времени. Эти пять факторов и являются базой почвообразования. Еще два фактора добавлены сравнительно недавно: грунтовые и почвенные воды, а также деятельность человека.

Обычно называют субстрат, на котором непосредственно происходит процесс формирования почвы. В них содержатся частицы, инертные к происходящим вокруг химическим процессам, однако играющие важнейшую роль в создании физико-механических свойств почвы. Прочие составные компоненты почвообразующих пород довольно легко разрушаются, что приводит к обогащению почвы теми или иными химическими элементами. Очевидно, что строение и состав почвообразующих пород чрезвычайно сильно влияют на почвообразование. Именно поэтому раздел "Основы геологии" в почвоведении является чрезвычайно важным.

Растения в ходе своей жизнедеятельности способны синтезировать органические вещества и особым образом распределять их в почве. У живых растений это корневая масса, а у погибших и надземная часть - растительный опад. Разложение этих растительных остатков ведет к переходу химических элементов в почву, что, в свою очередь, постепенно обогащает ее.

Благодаря жизнедеятельности микроорганизмов идет разложение биологических остатков и синтез соединений, поглощаемых растениями. Растения с микроорганизмами образуют некие комплексы, которые приводят к образованию разных типов почв. Так, в хвойных лесах никогда не будет сформирован чернозем, для которого необходимы растения луга и степи.

Не менее важны для почвообразования и животные организмы. Например, землерои постоянно перерывают почву, что способствует ее рыхлению и перемешиванию, а это, в свою очередь, обеспечивает хорошую аэрацию и быстрое развитие почвообразовательного процесса. Не стоит забывать и про обогащение органической части почвы продуктами их жизнедеятельности.

Периодические увлажнения и иссушения, замораживания и оттаивания вызывают образование глубоких трещин на поверхности почв. При этом нарушаются процессы воздухообмена почвы, а значит, и химические процессы. Таким образом, почвоведение - это наука, для которой важно понимание великого разнообразия процессов, происходящих в окружающей среде.

Кто и где изучает почвоведение?

Почвоведение как индивидуальный предмет или как раздел в рамках другого изучается при подготовке специалистов различных отраслей. Зачастую в учебных заведениях даже нет факультета почвоведения, а преподают его географы, биологи или экологи.

Обязательным является изучение почвоведения студентами, обучающимися по направлениям охраны окружающей среды и рациональному ее использованию. Особенно в тех отраслях экономики, которые способны нанести чрезвычайный вред почвам: нефтегазовые производства, металлургия, химические синтезы и многие другие.

Не менее важна эта дисциплина для будущих специалистов лесного и лесопаркового хозяйства, ландшафтного дизайна, землеустройства и кадастра, земледелия и агрохимии, земельного кадастра и многих других.

Факультет в МГУ

Несмотря на то что как такового института почвоведения в России нет, центром изучения этой науки по праву считается МГУ. Впервые вопрос преподавания почвоведения и открытие кафедр почвоведения в российских университетах был поставлен и обоснован В. В. Докучаевым в 1895 г. Но тогда это его предложение не воплотилось в жизнь. И лишь спустя десятилетие, в 1906 г., его сторонник, зав. кафедрой агрономии МГУ А. Н. Сабанин ввел преподавание почвоведения студентам физико-математического факультета, а точнее его естественного отделения. Кафедра же почвоведения появилась в 1922 г. на базе кафедры агрономии.

За многолетнюю историю университета кафедра почвоведения в разные годы относилась и к физико-математическому, и к почвенно-географическому, и геолого-почвенному, и биолого-почвенному факультетам. Сегодня факультет почвоведения является самостоятельной структурной единицей университета и включает 11 кафедр:

  1. Агрохимии.
  2. Географии почв.
  3. Эрозии почв.
  4. Земледелия.
  5. Химии почв.
  6. Почвоведения.
  7. Радиоэкологии.
  8. Биологии почв.
  9. Физики почв.
  10. Оценки почв.
  11. Агроинформатики.

Подготовка почвоведов происходит с разными уровнями высшего образования: "бакалавр почвоведения" (срок обучения 4 года), "специалист-почвовед" (срок обучения - 5 лет) и "магистр почвоведения" (длительность обучения - 6 лет).

Аспирантура

На почвоведческом факультете МГУ работает аспирантура, позволяющая обучаться одновременно около 90 будущим ученым. Для этого на факультете созданы советы по присуждению ученых степеней докторам биологических наук по специальности «Почвоведение», докторам и кандидатам биологических наук по специальности «Биогеохимия», кандидатам биологических наук по специальностям «Почвоведение», «Агрохимия», «Микробиология» и «Агропочвоведение и агрофизика».

Почва скрыта от наших глаз, она у нас под ногами. По ней мы передвигаемся, на ней строим города, прокладываем дороги.

Возделывая почву, мы получаем урожай сельскохозяйственной продукции: зерновых культур, овощей, ягод. На почве растут леса, плодовые деревья, цветет лен, хлопчатник.

С древних времен благополучие и жизнь людей были связаны с почвой. Не случайно, что мифический герой Геракл смог победить знаменитого великана Антея, лишь оторвав его от матери-земли. Почва - это среда обитания, уютный дом и убежище для многих животных и микроорганизмов.

Изучением почв занимается почвоведение . Хотя первые письменные сведения о свойствах почв встречаются еще в научных трактатах древних философов, написанных в античные времена, т. е. тысячи лет тому назад, почвоведение - наука относительно молодая. Ее возникновение связано с именем выдающегося естествоиспытателя профессора В. В. Докучаева: 1883 год, когда была опубликована его книга «Русский чернозем», считается годом рождения науки о почве.

Почвоведение - это естественно-историческая наука, предметом изучения которой является почва: ее происхождение, развитие, строение, состав, свойства, закономерности распространения на поверхности суши, роль в жизни человека и биосферы, методы ее мелиорации и охраны. Почвоведение можно определить как междисциплинарную науку в естествознании. Это наука о взаимодействиях между минеральными и органическими веществами, водой и газами с одной стороны, и живыми организмами и человеком - с другой.

Почва - это сложная развивающаяся открытая природная система в поверхностном слое коры выветривания, являющаяся функцией постоянного взаимодействия горной породы, организмов, климата, рельефа и времени и обладающая способностью к воспроизводству плодородия. Почвенная система - это совокупность взаимодействующих между собой и с окружающей средой элементов, составляющих целостное образование - педосферу , которое занимает огромное пространство и выполняет разнообразные функции, обеспечивающие устойчивое развитие биосферы. Она обладает следующими характеристиками: составом элементов (сочетанием однотипных ареалов и строгой последовательностью образующих ее генетических горизонтов); определенной пространственной и внутренней структурой, создающейся почвообразующим процессом; сохранением своей качественной целостности в пространстве и времени; динамическим равновесием с окружающей средой.

Почва - удивительное это образование на поверхности планеты Земля, на границе между атмосферой и земной твердью, безмолвное и в то же время насыщенное жизнью… Загадочное образование на Земле, даже пугающее по сложности и одновременно простое по своему предназначению: создавать живое из мертвого, кормить живое, связывать прошлое и будущее.

Почвы. Энциклопедия природы России. 1998

Среди других природных тел (горные породы, животные, растения) почва занимает особое пограничное положение. Она состоит из разнородных природных компонентов: минерального, живого и мертвого органического вещества, воды и газов, образующих единую систему. Почвы, по В. И. Вернадскому, - это биокосное природное тело, закономерные структуры которой состоят из косных (минеральных) и живых тел одновременно. Изучение почвы как многокомпонентной природной системы является предметом фундаментального почвоведения. Прикладное почвоведение состоит из разных направлений, в зависимости от области использования знаний о почве в других науках и народном хозяйстве.

Почвы выполняют базисную роль в устойчивом развитии экосистем, жизни человека и функционировании биосферы. Множественность функций почвы обусловлена разнообразием протекающих в ней процессов, ее многокомпонентным составом, открытостью как системы, принимающей и трансформирующей вещество и энергию. Количественные выражения экологических функций существенно отличаются в разных типах почв.

Раз начавшись миллиарды лет тому назад, почвообразование никогда уже не прекращалось.

Время почвообразования фактически соизмеримо со временем геологической истории Земли. Современный период почвообразования - лишь мгновение в этом бесконечном процессе.

Рассмотрены основные подходы к изучению почвы. Почва рассматривается в следующих качествах:

  • как сложная природная система (главный компонент экосистемы, зеркало ландшафта);
  • естественноисторическое тело (происхождение, развитие, эволюция);
  • часть пространства (география, законы распределения, «кожа планеты»);
  • масса (строение, состав и свойства);
  • процесс (межфазные взаимодействия) и режимы (химический, водный, биологический, тепловой, пищевой и др.);
  • средство производства (природный ресурс, плодородие, оценка);
  • экологическая система (биосферные, биогеоценотические, ноосферные функции).

 

 
Это интересно: