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

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.