Предмет, задачи, методы изучения почвоведения

Лекция 1 ВВЕДЕНИЕ В П О Ч В О В Е Д Е Н И Е. Предмет, задачи, методы изучения почвоведения. Этапы развития почвоведения. Благодаря научным трудам В.В. Докучаева и П.А. Костычева, учение о почве положило начало развития новой науки – ПОЧВОВЕДЕНИЕ. Почвоведение – это наука о почвах, их образовании (генезисе), их строении, составе и свойствах, о закономерностях их географического распространения, о процессах взаимосвязи с внешней средой и ее роли в природе, о путях и методах рационального использования почв и развитие ее главного свойства – плодородия. В условиях роста антропогенной нагрузки на природные экосистемы почвоведение занимает ведущее место в решение вопросов устойчивости биосферы. Почвоведение на современном этапе играет значительную роль как фундаментальная естественно – историческая научная дисциплина, обеспечивающая нужды сельского, лесного хозяйства и многих других отраслей экономики. ЧТО ТАКОЕ ПОЧВА? – это тонкий слой земной поверхности, мощностью от нескольких сантиметров, до 2 – 3 метров, в котором мир растений и животных встречаясь с минеральным миром, создает динамичную систему. В истории почвоведения со времен его формирования, как науки развивается 2 направления: 1. Василия Васильевича Докучаева (1846 – 1903). 2. Павла Андреевича Костычева (18451895) и Василия Робертовича Вильямса (1863-1939). В.В. Докучаев • Почва - это самостоятельное естественно – историческое тело природы • Почва - явление историческое, имеющее свой возраст и историю образования • Почва связана со всеми другими природными телами и явлениями • Формирование почвы это процесс взаимодействия пяти природных факторов почвообразования: • климата, • рельефа, • растительного и животного мира, • почвообразующих пород • возраста страны Павел Андреевич Костычев П.А. Костычев и В.Р. Вильямс Они обращали внимание не на «входящие» функции почвы, а на «выходящие», на отношения к почве произрастающих на ней растений. Поэтому определение почвы в их трудах подчеркивало совершенно другую ее сторону. Академик В.Р.Вильямс в своем учебнике почвоведения дал такое определение почвы «Когда мы говорим о почве, мы разумеем рыхлый поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений. Понятие о почве и ее плодородие неразделимо. Плодородие – существенное свойство, качественный признак почвы, независимо от степени его количественного проявления. Понятие о плодородной почве мы противопоставляем понятию о бесплодном камне или другими словами, понятию о массивной горной породе.» Почва – это обладающая плодородием сложная, полифункциональная и поликомпонентная, открытая многофазная структурная система в поверхностном слое коры выветривания горных пород, являющаяся комплексной функцией горной породы, организмов, климата, рельефа и времени. В.И. Вернадский (1863 – 1945) ПОЧВА является БИОКОСНЫМ ТЕЛОМ ПРИРОДЫ. Располагаясь между планетарных оболочек (литосферы, атмосферы и гидросферы) почвы развиваются в результате их взаимодействия при активном участии живых и мертвых организмов, создавая особую четвертую сферу Земли – ПЕДОСФЕРУ, или почвенный покров Земли. Одновременно, по определению В.И.Вернадского, почва является компонентом биосферы – области распространения жизни на Земле. Функции почвы • обеспечение постоянного взаимодействия большого геологического и малого биологического круговоротов • регулирование химического состава атмосферы и гидросферы, биосферных процессов • аккумуляция активного органического вещества и связанной с ним химической энергии • главной, глобальной, функцией почвы – является обеспечение жизни на Земле. Методы исследования почв. 1) Профильный метод почва изучается не с поверхности, на всю глубину почвенного профиля, по всем генетическим горизонтам, включая материнскую горную породу. 2) Морфологический метод изучение свойств почв по внешним признакам (цвет, структура, сложение и др.). В настоящее время используются три вида морфологического метода анализа почв: ▪ макроморфологический – изучение почв невооруженным глазом; ▪ мезоморфологический – изучение почвы при помощи лупы и бинокуляра; ▪ микроморфологический – изучение почв с помощью микроскопа; 3)Картографический метод способ изображения в пространстве размещения почв и их сочетание на бумаге( карты разного масштаба и назначения) 4)Стационарный метод исследование почв в динамике, то есть на протяжении какого-то времени (месяц, вегетационный период ,год и т. д.) в основном в полевых условиях. Стационарный метод как правило сочетается с профильным методом. 5) Лабораторно - экспериментальный метод позволяет охарактеризовать все основные свойства почв на основе проведенных анализов в лабораторных условиях, используя достижения технического вооружения почвенных лабораторий. СВЯЗЬ ПОЧВОВЕДЕНИЯ С ДРУГИМИ НАУКАМИ В ЕЕ ИСТОРИЧЕСКОМ РАЗВИТИИ. Геология Петрография Минералогия Кристаллография Гидрология Геоморфология Геодезия и картография В вопросах изучения плодородия почв почвоведении связано с рядом наук микробиология, биохимия, физиология растений, ботаника, зоология, аналитическая и органическая химия, а также физика и математика. В своем историческом развитии почвоведение дифференцировалось на ряд самостоятельных научных разделов: 1. 2. Фундаментальное ( общее почвоведение ) – изучение всех аспектов особенностей почвы. Прикладное (частное почвоведение) – изучение аспектов использования почв. Краткая история почвоведения. Знания о почвах уходят в глубокую древность с зарождением и развитием земледелия (Китай, Индия, ХII – Х вв.до н.э.). Уже в то время наши предки пытались как – то выбирать хорошие земли. Первые попытки обобщить знания о почвах (о земледелии) относятся к античному периоду Греции (V-IVвв. до н.э.). Феофраст (ок.372 – ок.287 гг.до н.э.) делает попытку систематизировать почвы с точки зрения возможности их обработки (почвы глинистые, песчаные, каменистые, сухие, влажные, легкие, соленые и болотные) В России изучение почвы началось в ХV веке с описания всех земель и велось в течении 200 лет. В так называемых «Писцовых книгах». Много ценных мыслей о развитии почв было высказано Михаилом Васильевичем Ломоносовым. В сочинении «О слое земли» (1762 – 1763гг.) В ХIХ веке, в век бурного развития естествознания, развивалось и почвоведение. Первое направление - На рубеже ХVIII – ХIХ столетия появляется теория гумусового питания растений, разработанная германским ученым Л.Д.Тэером. Он писал: «Перегной есть большая или меньшая составная часть почвы, и плодородие ее в сущности, совершенно зависит от перегноя, ибо после воды, он единственное, что доставляет пищу растениям». Второе направление – агрогеологическое. Сторонники этого направления немецкие агрогеологи К.Шпренгель, Ф.А.Фаллу рассматривали почву как рыхлую горную породу, образующуюся из плотных горных пород под влиянием выветривания. Оба направления сыграли положительную роль в становлении науки о почвах, но не смогли подняться до создания новой науки, оставаясь на позициях представлений о почве как о косной среде. В России почвоведение развивалось другим путем. Начиная с Ломоносова русские естествознатели пытались разобраться в сложных вопросах почвообразования. В 1876 году по почину А.И.Ходнева и А.А. Советова создается комиссия по изучению русских черноземов, в связи с резким падением урожаев на них (засуха). Сюда входит и молодой, по специальности геолог, Василий Васильевич Докучаев (1846 – 1903). В 1882 году В.В.Докучаева приглашают исследовать почвы Нижегородской губернии. В виду большого объема работ он приглашает молодых ученых, в основном своих учеников Н.М.Сибирцева. Ф.Ю.Левинсон – Лесинга и др. Работы закончились в 1886 году отчетом в 14 томов. Докучаев излагает основы почвоведения как науки, а именно: 1. дает названия почв (черноземы, подзолистые). 2. определяет факторы почвообразования (пять факторов – материнская горная порода, климат, рельеф ,живой и растительный мир и возраст страны). 3. рассматривает почву не как неподвижные застывшие образования, а как природное тело находящееся в постоянном развитии, как самостоятельное тело природы. 4. выдвигает закон прогресса и регресса почв или вечной их изменяемости в пространстве и времени. 5. создает первую в мире научную классификацию почв. 6. разрабатывает горизонтальную и вертикальную зональность почв. В.В.Докучаев воспитал целую плеяду учеников, среди них: Николай Михайлович Сибирцев (1860 – 1900). Участвовал в экспедиции, заведовал кафедрой почвоведения Новоалександровского (Харьковского) с-х. и-та. Разработал учение о почвенных зонах, генетическую классификацию почв. Возглавил работы по составлению почвенной карты Европы. Написал, практически первый, учебник по почвоведению. Павел Андреевич Костычев (1845 – 1895). По выражению Сибирцева, Костычев является вторым основателем почвоведения. Он особенно подчеркивал изучать почву в связи с произрастающей на ней растительностью .Он заложил основы агрономического почвоведения. Николай Михайлович Сибирцев (1860 – 1900) Дальше идет целая плеяда ученых почвоведов уже практически в Советское время, которые внесли свой вклад в дальнейшее развитие докучаевского учения о почвах. Петр Самсонович Косович (1862 – 1915). Один из основоположников изучения физических, химических и агрономических свойств почвы. В трудах «Основы учения о почве», «Курс почвоведения», он систематизировал сведения о почве, развил оригинальные идеи по вопросам почвообразования, классификации и эволюции почв. Константин Дмитриевич Глинка (1867 – 1927) Ученик Докучаева, первый почвовед – академик. Написал фундаментальный учебник почвоведения (1908г.). Опубликовал ряд работ по выветриванию, превращению первичных минералов во вторичные, пропагандист докучаевских идей. Петр Самсонович Косович (1862 – 1915). Константин Дмитриевич Глинка (1867 – 1927) Сергей Семенович Неустроев (1872 – 1928) Леонид Иванович Прасолов (1875–1954) С.С.Неустроев (1872 – 1928) Развитие учения Докучаева о почвообразовательных факторах. Л.И.Прасолов (1875–1954) Разработка географии почв, научных основ современной картографии. В.Р.Вильямс (1863 – 1939) Дальнейшее развитие учения П.А. Костычева о биологии почв. Наиболее важные концепции о большом геологическом и малом биологическом круговоротах, о гумусе и структуре почвы, о факторах почвообразовании (антропогенный фактор). Константин Каэтанович Гедройц (1872 – 1932) Развитие химии и физико - химии почв. Он обогатил почвоведение в области изучения почвенных коллоидов и поглотительной способности почв, разработал методы химического анализа почв, известкования, фосфоритования, и гипсования почв, промывки засоленных почв. Иван Владимирович Тюрин (1892 – 1962) Академик, разработал учение о строении и образовании гумуса, методы определения гумуса. С 1930-1951 являлся сотрудником Лесотехнической Академии и работал на нашей кафедре. Следующий период советского почвоведения совпадает с периодом коллективизации и по настоящее время. Наши ученые почвоведы выходят на международную арену. В 1927г.участвуют в международном конгрессе в Вашигтоне , а в 1932г.организуют конгресс почвоведов в Москве и Ленинграде. Здесь стоит назвать такую плеяду ученых как: Розов Л.П., В.А.Ковда, Н.П.Карпинский, И.Н Антипов – Каратаев, и многие другие. Позднее проявили себя своими трудами Л.Н.Александрова, В.В.Понаморева, А.А.Роде, Н.А.Качинский, И.П.Герасимов, И.С Кауричев. Широкое участие приняли наши ученые почвоведы в изучении почв других стран. Например, М.А. Глазовская по субтропическим почвам. Отечественное почвоведение, основы которого заложил В.В.Докучаев, оказало огромное влияние на развитие учения о почвах за рубежом. Русские названия почв «чернозем», «серые лесные», «подзол», «солонец» и другие приобрели международное использование. ЛИТЕРАТУРА 1.Кауричев И.С .Почвоведение. Из.» Колос», М., 1982г. 2.Ковда В.А. Основы учения о почвах. 1,11.тома, из. «Наука» М., 1973г. 3.Роде А.А., Смирнов В.Н. Почвоведение. Из. «Высшая школа». М.,1972г. 4.Савицкая С.Н., Субота М.Б., Тимофеев А.И. Основы геологии. Учебное пособие. СПб. 2007. 207с. 5. Курбанов С.А., Магомедова Д.С. «Почвоведение с основами геологии», 2012г. Доступна на e.lanbook. com. 6.Почвы СССР, из. «Мысль» М., 1978г. 7.Почвоведение (в двух частях),группа авторов, Изд. «Высшая школа» , М.,1988г.