Почвознанието е науката за характеристиките на почвата, нейната структура, свойства, състав и географско разпространение, моделите на нейния произход и развитие, функциониране, значение в природата, методите и методите на рекултивация, тънкостите на опазване и рационално използване в хода на стопанската дейност. Днес почвознанието бързо се трансформира от описателна наука в инструментална; тя се занимава не само с инвентаризацията на природата, но също така търси начини да я управлява.
Предпоставки за възникване на почвознанието
Една от основните причини за появата на тази наука е проблемът с глада. Недостатъчното количество храна, отглеждана от човечеството, се свързва с липса на земя, катастрофална ерозия на почвата, опустиняване и спад на плодородието. Също толкова важна е необходимостта от получаване на повече добив от по-малка площ. Именно като решение на проблема с нарастването на населението и спонтанно развиващото се земеделие се формира нова наука -наука за почвата.
За почвата, като рохкав слой от земята, човек развива идея с началото на земеделието. Но често почвата се идентифицира с площта, върху която живее човек. Но земята е по-сложна концепция, която има исторически и социално-икономически аспекти. Въпреки че се отнася до природни ресурси, той включва не само почвата, но и определена част от земната повърхност, определено положение в географското пространство, има социално-икономически потенциал.
Формиране на домашната наука
Развитието на почвознанието в Русия обикновено се брои от момента на откриването на Академията на науките през 1725 г. Според В. И. Вернадски, М. В. Ломоносов трябва да бъде наречен първият почвовед. В своите писания той ясно показва ролята на растенията в превръщането на различни скали в почва. Също така Ломоносов, като основател на почвознанието, положи основата за развитието на биологичен възглед за почвата като вид тяло, образувано по време на трансформацията на скалите под влиянието на растителността.
Важни етапи в развитието на науката са:
- 1779 - Предположението на П. Палас за черната почва като морска тиня, останала след регресията на Черно и Каспийско море.
- 1851 - компилация и публикуване от В. С. Веселовски на първата почвена карта на Европейска Русия.
- 1866 - Ф. Рупрех развива теорията за земно-растителния произход на черноземите.
Сборник на В. В. Докучаев
В монографията си "Руски чернозем" той пише за почвата катоестествено-историческо независимо природно тяло. По време на защитата на дисертацията си Докучаев доказа, че черноземът се образува под влияние на много фактори на почвообразуването. Това се случи на 10 декември 1883 г. и този ден се счита за официалната дата на раждането на почвознанието в Санкт Петербург.
Създаването на руската школа по почвознание, а в същото време и подготовката на специалисти за нуждите на селското стопанство, става въпрос на живот за Докучаев. Неговите разработки включват методи за справяне със сушата. По всякакъв начин, опитвайки се да издигне селското стопанство на най-високо ниво, той също така увеличи икономическото благосъстояние на Русия като цяло. За работата си той печели званието основоположник на почвознанието. Творбите на Докучаев са преведени на различни езици.
Други постижения на В. В. Докучаев:
- За събрани колекции от почви и съставени почвени карти той получи златни медали на международните изложби в Чикаго и Париж.
- Заедно със своя ученик Н. М. Сибирцев той разработва закона за зоналното и азоналното разпределение на почвите.
- Разработи методология за картографиране на почвата, която се използва широко в чужбина.
- Започва дългосрочни стационарни изследвания на процесите, протичащи в почвите, които са завършени и задълбочени от неговия ученик Г. Н. Висоцки.
Други учени по почвата
- P. А. Костичев (1845-1895). Той направи значителен принос в изучаването на почвената агрономия, по-специално на чернозема. Именно той доказа, че отглеждането на фуражни треви позволява поддържане на плодородието на почвата и постигане наголеми реколти.
- P. С. Косович (1862-1915). Той предполага, че отделните почви са само етапи в почвения процес. Косович се опита да свърже химичните, физичните и агрономическите данни от почвените изследвания с основите на генетичната почвознание. Това му позволява да базира образуването на почвата на излугващи или елувиални процеси.
- K. К. Гедройц (1872-1932). Той разработи наръчник за лаборатории "Химичен анализ на почвата", а също така подробно изследва колоидните процеси в почвата, което доведе до доктрината за абсорбционната способност на почвите.
- K. Д. Глинка (1867-1927). Работил в различни области на почвознанието: изследване на минералния състав на почвата, изучаване на процесите на изветряне на минерали, изследване на древни почви и провеждане на почвено-географски проучвания.
- S. С. Неуструев (1874-1928). Той е автор на първия курс от лекции по почвена география.
- B. Б. Полинова (1877-1952). Той положи основата на съвременната теория за изветряването на почвата, а също така експериментално доказа водещата роля на организмите в образуването на почвата.
Благодарение на работата на тези и много други учени, почвознанието като наука се формира в Русия. Много научни термини влязоха в международния лексикон именно по предложение на руски учени (чернозем - чернозем, подзол - подзол и др.).
Упътвания за развитие
Както всяка друга наука, съвременната почвознание е обособено в редица раздели, които могат да бъдат комбинирани в два големи блока: фундаментален и приложен. Фундаментална (обща) почвознаниее насочена към изследване на характеристиките на почвата като единно естествено тяло. Приложната (частна) наука за почвата има за цел да изучава различни аспекти на човешкото използване на почвата.
Фундаменталната наука за почвите включва следните дисциплини, разглеждани изключително във връзка с почвите:
- морфология;
- физика и химия на почвите;
- история на почвознанието;
- биогеохимия на почвата;
- биология и зоология на почвите;
- микробиология на почвата;
- минералогия на почвата;
- география и картография на почвите;
- екологични функции на почвата;
- хидрология на почвата;
- енергия на почвата;
- плодородие на почвата;
- екология на почвата;
- палеопочвознание;
- разграждане и защита на почвата;
- генезис и еволюция на почвите.
Морфологията, физиката, химията, минералогията и биологията на почвите директно изучават състава, структурата и свойствата на почвата. Такива раздели на фундаменталната почвознание като география и систематика, почвена екология, оценка на почвите и почвена информатика служат за изследване на пространственото разпределение и естественото разнообразие на почвата на земната повърхност, заедно с общата география. Историческото почвознание е свързано с изучаването на развитието и еволюцията на почвата, нейните дисциплини са почвена генетика и палеосолология. Динамичното почвознание включва изучаването на процесите на формиране на съвременните почвени режими. Регионалното почвознание е най-ценната основа за рационално управление на природата, тъй като прякосвързан с изследването на почвите в големи региони.
Като част от приложното почвознание се изучават следните направления:
- селскостопански;
- гора;
- рекламация;
- санитарен;
- инженерство;
- геоложки (земни науки);
- екологичен;
- археологически;
- съдебномедицински;
- пейзаж и градинарство;
- управление на земята;
- оценка на почвата и поземлен кадастър;
- опазване на почвознание;
- агрохимия на почвата;
- агрофизика на почвата;
- биономика;
- преподаване на почвознание.
Приложното почвознание счита за най-ценно агропочвознанието, което включва рационалната организация на териториите, избора на сеитбообращение, избора на методи на отглеждане и начини за повишаване на почвеното плодородие. Мелиоративното почвознание също е важно. Това е теоретичната основа на комплексната мелиорация по методите на техниката и технологиите, химията, биологията и агротехниката. Санитарното почвознание има значителен спектър от задачи, свързани с проблемите на неутрализирането на различни отпадъци, географията на болестите по растенията и животните.
Почвени функции
- Осигуряване на възможността за живот на Земята. Почвата се счита за едно от основните богатства на всяка държава, тъй като около 90% от всички хранителни продукти се произвеждат на нейната повърхност и в нейната дебелина. Деградацията на почвата е неразривно свързана с пропадане на реколтата и недостиг на храна, което води до бедност в страните. От почвата повечето растения, които са началото на хранителната верига,получават микроелементи и минерали, вода за растеж на биомаса. Почвата е не само следствие от живота, но и условие за неговото съществуване.
- Осигуряване на връзката между геоложките и биологичните цикли на веществата, осъществявани на земната повърхност.
- Регулиране на състава на химикалите в атмосферата и хидросферата. Под действието на почвените микроорганизми, които произвеждат различни газове в големи количества - азот и неговите оксиди, кислород, въглероден моно- и въглероден диоксид, метан, сероводород и други, почвата оказва огромно влияние върху химичния състав на атмосферата.
- Регулиране на биосферните процеси. Разпределението на живите организми на сушата, както и тяхната плътност, се определят главно от географските характеристики на почвата. Неговата хетерогенност, заедно с плодородието и климатичните фактори, влияе върху избора на местообитания, включително хората.
- Натрупване на активна органична материя и свързаната с нея химическа енергия.
Почвообразуващи фактори
В основата на почвознанието като наука са почвообразуващите фактори. Почвата днес се разбира като сложна многофункционална и многокомпонентна отворена структурна система с плодородие в повърхностния слой на земната кора, което е сложна функция на скалите, организмите, климата, релефа и времето. Тези пет фактора са в основата на образуването на почвата. Сравнително наскоро бяха добавени още два фактора: почвена и почвена вода, както и човешката дейност.
Почвообразуващите скали обикновено се наричат субстрата, върху койтопроцесът на образуване на почвата протича директно. Те съдържат частици, които са инертни към химическите процеси, протичащи наоколо, но играят важна роля в създаването на физичните и механичните свойства на почвата. Други съставни компоненти на почвообразуващите скали се разрушават доста лесно, което води до обогатяване на почвата с определени химични елементи. Очевидно структурата и съставът на почвообразуващите скали оказват изключително силно влияние върху почвообразуването. Ето защо разделът "Основи на геологията" в почвознанието е изключително важен.
Растенията в хода на своята жизнена дейност са способни да синтезират органични вещества и да ги разпределят в почвата по специален начин. При живите растения това е кореновата маса, а при мъртвите растенията надземната част е растителна постеля. Разлагането на тези растителни остатъци води до пренасяне на химични елементи в почвата, което от своя страна постепенно я обогатява.
Благодарение на жизнената активност на микроорганизмите, биологичните остатъци се разлагат и се синтезират съединенията, усвоени от растенията. Растенията с микроорганизми образуват определени комплекси, които водят до образуването на различни видове почви. Така че в иглолистните гори никога няма да се образува чернозем, за който са необходими ливадни и степни растения.
Не по-малко важен за почвообразуването и животинските организми. Например, земекопачите непрекъснато пробиват почвата, което допринася за нейното разрохкване и смесване, а това от своя страна осигурява добра аерация и бързо развитие на почвообразуващия процес. Не забравяйте за обогатяването на органичната част на почвата с техните продукти.живот.
Периодичното овлажняване и изсушаване, замразяване и размразяване причиняват образуването на дълбоки пукнатини по повърхността на почвата. В същото време се нарушават процесите на въздушен обмен на почвата, а оттам и химичните процеси. По този начин науката за почвата е наука, за която е важно да се разбере голямото разнообразие от процеси, протичащи в околната среда.
Кой изучава почвознание и къде?
Почвознанието като самостоятелен предмет или като раздел в друг се изучава при обучението на специалисти в различни индустрии. Често образователните институции дори нямат факултет по почвознание, но го преподават географи, биолози или еколози.
Задължително е изучаването на почвознание от студенти, обучаващи се в областта на опазването на околната среда и нейното рационално използване. Особено в онези сектори на икономиката, които могат да причинят екстремни щети на почвите: добив на нефт и газ, металургия, химически синтез и много други.
Тази дисциплина е не по-малко важна за бъдещите специалисти по горско и горско стопанство, ландшафтен дизайн, управление на земята и кадастър, земеделие и агрохимия, поземлен кадастър и много други.
Факултет в Московския държавен университет
Въпреки факта, че в Русия няма институт по почвознание като такъв, Московският държавен университет с право се счита за център на изучаването на тази наука. За първи път въпросът за преподаването на почвознание и откриването на катедри по почвознание в руските университети беше повдигнат и обоснован от В. В. Докучаев през1895 г. Но тогава това негово предложение не се осъществи. И само десетилетие по-късно, през 1906 г., неговият поддръжник, гл. А. Н. Сабанин, катедрата по агрономия на Московския държавен университет, представи преподаването на почвознание на студентите от Физико-математическия факултет, или по-скоро, неговия естествен отдел. Катедрата по почвознание се появява през 1922 г. на базата на Катедрата по агрономия.
През дългата история на университета, катедрата по почвознание в различни години е принадлежала към физико-математически, и към почвено-географски, и геоложко-почвен, и биологично-почвен факултет. Днес Факултетът по почвознание е самостоятелно структурно звено на университета и включва 11 катедри:
- Агрохимия.
- География на почвите.
- Ерозия на почвата.
- Земеделие.
- Химия на почвата.
- Почвознание.
- Радиоекология.
- Биология на почвите.
- Физика на почвата.
- Оценки на почвата.
- Агроинформатика.
Обучението на почвоведи се извършва с различни нива на висше образование: "бакалавър по почвознание" (продължителност на обучението 4 години), "специалист почвовед" (продължителност на обучение - 5 години) и "магистър по почвознание наука" (продължителност на обучение - 6 години).
Следдипломно обучение
В Факултета по почвознание на Московския държавен университет работи следдипломен курс, което позволява на около 90 бъдещи учени да учат едновременно. За целта към факултета са създадени съвети за присъждане на научни степени на доктори на биологични науки от специалност „Почвознание“, доктори и кандидати на биологични науки по специалността"Биогеохимия", кандидати на биологични науки в специалностите "Почвознание", "Агрохимия", "Микробиология" и "Агропочвознание и агрофизика".
