Почва как обладающая плодородием, поликомпонентная, многофазная структурная система в поверхностном слое коры выветривания горных пород. Применение метода почвенных лизиметров для анализа процессов вертикальной миграции веществ в природных почвах.
Аннотация к работе
. История почвоведения как наукиС появлением земледелия человек ввел в свой обиход представление о почве как об относительно рыхлом землистом слое, в котором укореняются наземные растения и который служит предметом земледельческой обработки; бытовавшее до этого понятие отождествляло почву с землей - участком поверхности, на которой обитает человек. Накопление научных знаний о почве началось в глубокой древности, и многие тысячелетия практические знания о почве передавались из поколения в поколение. Тройственное отношение человека к почве - как к природному телу, предмету труда и продукту труда - усложнило выбор наиболее точного научного определения почвы. Вернадским, так как почва - тот узел, в котором сплелись сложные взаимоотношения человека с природой, и учение о биосфере становится «точкой роста» науки о почве. Эти элементы захватываются из почвы растениями и через ряд промежуточных трофических циклов (растения - животные - микроорганизмы) возвращаются назад в почву, что и составляет малый биологический круговорот веществ.Современное генетическое почвоведение исходит из понятия о почве как об очень сложной системе, т. е. о системе с бесконечно большим разнообразием внутренних и внешних функциональных связей, имеющих очень сложную многоуровневую структурную организацию. Долгое время в науке о почве и особенно в практике земледелия господствовало представление о том, что, воздействуя на какой-то единичный фактор, можно управлять процессами почвенного плодородия. 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. плодородие почвенный природный лизиметр Почвоведение - фундаментальная естественная историческая наука о почвах, их происхождении (генезисе), строении, распространении, роли и функции в биосфере Земли, формировании свойств и режимов, определяющих главное свойство почв - плодородие. В фундаментальном почвоведении обособилось несколько научных направлений в зависимости от различных аспектов рассмотрения почвы и методов ее изучения.
Вывод
Современное генетическое почвоведение исходит из понятия о почве как об очень сложной системе, т. е. о системе с бесконечно большим разнообразием внутренних и внешних функциональных связей, имеющих очень сложную многоуровневую структурную организацию.
Долгое время в науке о почве и особенно в практике земледелия господствовало представление о том, что, воздействуя на какой-то единичный фактор, можно управлять процессами почвенного плодородия. Сейчас такой подход признается принципиально недопустимым, так как он не применим к очень сложным системам, «которые не допускают изменения только одного фактора за один раз, ибо эти системы столь динамичны и внутренне связаны, что изменение одного фактора служит непосредственной причиной изменения других, иногда очень многих факторов.
На этой базе было сформулировано представление об иерархических уровнях структурной организации почвы, каждый из которых требует специфических методов и подходов исследования, контроля и управления.
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. плодородие почвенный природный лизиметр
П = f (К* Г* О* Р)* Т, Функции почвы: - обеспечение существования жизни на Земле;
- обеспечение постоянного взаимодействия большого геологического и малого биологического круговоротов веществ на земной поверхности;
- регулирование химического состава атмосферы и гидросферы;
- регулирование биосферных процессов;
- аккумуляция активного органического вещества и связанной с ним химической энергии на земной поверхности.
Стадии развития науки о почве
1.Накопление разрозненных фактов о свойствах почв, их плодородии и способах обработки (неолит, бронзовый век).
2. Обособление первичной системы использования почв для орошения, появление способов борьбы с засолением почвы, примитивный кадастр земель (Египет, Месопотамия, Индостан, Мезоамерика).
3. Первичная систематизация сведений о почвах (греко-римская цивилизация IV в. до н.э.-IV в. н.э.), попытка их классификации (12 книг «О сельском хозяйстве» Колумеллы), первые примеры удобрения почв (Варрон), география почв (Геродот, Страбон).
4. Описание почв как земельных угодий для установления феодальных повинностей и привилегий; китайские кадастры, Геопоника» в Византии, землеоценочные акты в Германии, Англии, Франции, «Писцовые книги» в России, оценка почв в Литве, Беларуси и Украине (IV-XVI вв.).
Новые идеи о почвах в трудах Авиценны; о формировании почв под воздействием растений (Леонардо да Винчи); роль самой почвы в питании растений (XV-XVII вв).
Зарождение современных воззрений на плодородие почв и их связь с горными породами 1761-1773 гг
Расширение и углубление исследований почв и теоретических обобщений (XIX в.) гумусовая теория, начало агрономической химии в трудах Ю. Либиха, Ж.Б. Буссенго.
Создание генетического почвоведения, доказательство его важнейших концепций В.В. Докучаевым в его основных трудах.
Период развития докучаевского почвоведения между 1914 и 1941 г. характеризуется завоеванием докучаевского учения лидирующего положения в мире.
Интенсификация изучения и охраны почвенного покрова мира под эгидой ООН, ЮНЕСКО, ФАО и др. в современный период.
Почвоведение - наука о почве, ее строении, составе, свойствах и географическом распространении, закономерностях ее происхождения, развития, функционирования и роли в природе, путях и методах ее мелиорации, охраны и рационального использования в хозяйственной деятельности человека.
Почвоведение - фундаментальная естественная историческая наука о почвах, их происхождении (генезисе), строении, распространении, роли и функции в биосфере Земли, формировании свойств и режимов, определяющих главное свойство почв - плодородие.
В процессе исторического развития в почвоведении выделились общее и прикладное почвоведение.
Общее, почвоведение направлено на изучение всех особенностей почвы как природного тела.
В фундаментальном почвоведении обособилось несколько научных направлений в зависимости от различных аспектов рассмотрения почвы и методов ее изучения.
Первое из них, которое можно назвать педогностика, связано с изучением вещественного состава, строения и свойств почвы. В этом направлении выделились такие разделы почвоведения, как морфология почв, химия почв, физика почв, минералогия почв, биология почв.
Вторым важнейшим направлением, которое условно можно назвать педографией, служит изучение пространственного распространения и природного разнообразия почв на земной поверхности в связи с общей географией природной среды. В этом направлении обособились такие разделы почвоведения, как география почв, картография почв, систематика почв, экология почв, оценка почв, почвенная информатика.
Третье направление общего почвоведения - это историческое почвоведение, связанное с изучением генезиса (происхождения, развития) и эволюции почв в контексте общей истории развития земной поверхности. Свои особые подходы и методы имеют здесь генетика почв и палеопочвоведение.
Четвертое направление можно определить как динамическое почвоведение, включающее исследования процессов почвообразования и современных почвенных режимов.
Пятое научное направление-это региональное почвоведение связанное с изучением особенностей почв и почвенного покрова крупных регионов (природных или административных) Земли.
Шестое научное направление в общем почвоведении это история и методология науки как часть общего науковедения.
Прикладное, или частное, почвоведение состоит в изучении различных аспектов использования почвы человеком.
Сельскохозяйственное почвоведение, или агропочвоведение,-это наиболее обширная прикладная отрасль науки о почве. Сельскохозяйственные аспекты почвоведения включают в себя очень широкий круг вопросов агротехники возделывания с/х культур. Мелиоративное почвоведение служит теоретической основой комплексной мелиорации почв инженерно-техническими, химическими, биологическими и агротехническими методами.
Лесное почвоведение вместе с лесоведением является научной основой повышения продуктивности лесов, создания наиболее продуктивных искусственных насаждений, лесомелиоративных мероприятий, в том числе агролесомелиорации.
Санитарное почвоведение также имеет большой круг задач в связи с проблемой обезвреживания различных промышленных, бытовых и сельскохозяйственных отходов; с проблемой географии болезней растений, животных и человека.
Инженерное почвоведение смыкается по своим задачам и методам с грунтоведением и инженерной геологией, рассматривая почву как основание для сооружений и коммуникаций или как строительный материал.
Методы почвоведения.
Профильный метод требует обязательного изучения почвы с поверхности на всю глубину ее толщи последовательно по генетическим горизонтам вплоть до материнской породы и сопоставления изучаемых свойств или параметров почвенного профиля.
Морфологический метод изучения строения почвенного профиля, является базисным при проведении полевых почвенных исследований и составляет основу полевой диагностики почв.
Сравнительно-географический метод, основанный на сопоставлении почв и соответствующих факторов почвообразования в их историческом развитии и пространственном распространении, позволяет делать обоснованные заключения о генезисе почв и закономерностях их географии.
Сравнительно-исторический метод, базирующийся на принципе актуализма, дает возможность исследовать прошлое почв и почвенного покрова на основании изучения современной ситуации. Детальное изучение погребенных почв и почвенных горизонтов, реликтовых признаков почв и их сопоставление с современными процессами лежат в основе палеопочвоведения - науки о прошлых почвах и о признаках прошлых эпох в современном почвенном покрове.
Метод почвенных ключей, основанный на детальном генетико -морфологическом анализе небольших репрезентативных участков и интерполяции полученных таким путем заключений на иные территории с однотипной структурой почвенного покрова позволяет познать большие территориальные единицы с экономией средств и ресурсов.
Метод почвенных монолитов базируется на принципе физического моделирования почвенных процессов (передвижения влаги, солей, обмена ионов и т. д.) на почвенных колонках (монолитах) ненарушенного строения, взятых особым образом из почвенного разреза.
Метод почвенных лизиметров широко используется для изучения процессов вертикальной миграции веществ в природных почвах. При этом почвенный монолит того или иного объема, в зависимости от целей исследования, погруженный в водонепроницаемую оболочку, помещается на свое место в природную почву, а исследованию подвергаются вытекающие из его нижней части растворы.
Метод почвенно-режимных наблюдений применяется для исследования кинетики современного почвообразования на основе измерения тех или иных параметров (влажность, температура, содержание солей, гумуса, азота, других элементов минерального питания и т. п.) в одной и той же почве в течение длительного времени (вегетационный сезон, год, несколько лет) через заданные временные промежутки. Этот метод лежит в основе биосферного мониторинга.
Балансовый метод служит также для изучения кинетики почвообразования. В его основе лежит тот факт, что наблюдаемый в данный момент времени в почве запас какого-то вещества (воды, солей, азота и т. п.) или энергии является результатом изменения его исходного запаса за счет прихода и расхода в единице объема почвы за определенный промежуток времени.
Метод почвенных вытяжек основан на гипотезе о том, что каждый растворитель (вода, растворы разных кислот, щелочей или солей разной концентрации, органические растворители - спирт, ацетон, бензол и т. п.) экстрагирует из почвы при контролируемых условиях взаимодействия какую-то определенную группу соединений интересующего исследователя элемента.
Аэрокосмические методы представляют инструментальное или визуальное изучение фотографий земной поверхности, полученных в разных диапазонах спектра и с разной высоты, а с другой стороны - прямое исследование с самолетов и космических аппаратов спектральной отражательной или поглотительной способности почвы также в разных областях спектра.
Радиоизотопные методы в почвоведении применяются для изучения процессов миграции тех или иных элементов и их соединений в почвах и в экосистемах на основе меченых атомов (радиоактивных изотопов). Соотношение различных изотопов в почвах, например |2С:"4С, используется для определения возраста почв.
Для анализа гранулометрического, минералогического, химического состава почв в почвоведении используются физические, физико-химические, химические,биологические аналитические методы.
Биогеоценотический метод, при котором проводится сопряженное одновременное изучение всех компонентов биогеоценоза: почвы, растений, животных, микроорганизмов, атмосферы, природных вод в определенных условиях географической среды.
Список литературы
1. ПОЧВОВЕДЕНИЕ. Под ред. проф., д-ра с.-х. наук / с.-х. наук С. П. Тайчинова. М., «Колос», 1972. 480 с. с илл.
2. Почвы Белорусской ССР. Под ред. чл.-корр. АН БССР П 65 Т. Н. Кулаковской, акад. АН БССР П. П. Рогового и канд. с.-х. наук Н. И. Смеяна. Мн., «Ураджай», 1974, 328 с.
4. Почвоведение / Под ред. Кауричева И.С. - М.: Просвещение. 1980
5. Почвоведени е/ И.С. Кауричев, Л.Н. Александрова, Н.П. Панов и др.; Под ред. И. С. Кауричева. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1982. - 496 с, ил.
6. Голубев И.Ф. Почвоведение с основами геоботаники. - М.: Колос, 1982
7. Александрова Л.Н., Найденова О.А. Лабораторно-практические занятия по почвоведению: 4-е изд., перераб. и доп.-Л.: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1986.-295 с, ил.
8. Почвоведение. Учеб. для унтов. В 2 ч./Под ред. В.А. Ковды, Б.Г. Розанова. Ч. 1. Почва и почвообразование / Г.Д. Белицина, В.Д. Васильевская, Л.А. Гришина и др. - М.: Высш. шк., 1988. - 400 с: ил.
9. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. - М.: Колос, 1997.
10. Почвоведение с основами геологии: Учеб. пособие / А.И. Горбылева, Д.М. Андреева, В.Б. Воробьев, Е.И. Петровский; Под ред. А.И. Горбьшевой. - Мн.: Новое знание, 2002. - 480 с, [4] л. ил.: ил.
11. Фирсов И.П., Соловьев А.М., Трифонова М.Ф. Технология растениеводства. - М.: Колос, 2004. - 472 с: ил.