Gleboznawstwo to nauka o charakterystyce gleby, jej strukturze, właściwościach, składzie i rozmieszczeniu geograficznym, wzorcach jej powstawania i rozwoju, funkcjonowaniu, znaczeniu w przyrodzie, metodach i metodach rekultywacji, zawiłościach ochrona i racjonalne użytkowanie w toku działalności gospodarczej. Dzisiaj gleboznawstwo szybko przekształca się z nauki opisowej w instrumentalną; zajmuje się nie tylko inwentaryzacją przyrody, ale także szuka sposobów zarządzania nią.
Warunki powstania gleboznawstwa
Jednym z głównych powodów pojawienia się tej nauki jest problem głodu. Niewystarczająca ilość żywności uprawianej przez ludzkość wiąże się z brakiem ziemi, katastrofalną erozją gleby, pustynnieniem i spadkiem płodności. Równie ważna jest potrzeba uzyskania większych plonów z mniejszej powierzchni. To właśnie jako rozwiązanie problemu wzrostu populacji i spontanicznie rozwijającego się rolnictwa powstała nowa nauka -gleboznawstwo.
O glebie, jako luźnej warstwie ziemi, człowiek wpadł na pomysł z początkiem rolnictwa. Ale często gleba była utożsamiana z powierzchnią, na której żyje człowiek. Ale ziemia to bardziej złożona koncepcja, która ma aspekty historyczne i społeczno-gospodarcze. Chociaż odnosi się do zasobów naturalnych, obejmuje nie tylko glebę, ale także pewną część powierzchni ziemi, pewne położenie w przestrzeni geograficznej, ma potencjał społeczno-gospodarczy.
Tworzenie nauki krajowej
Rozwój gleboznawstwa w Rosji jest zwykle liczony od momentu otwarcia Akademii Nauk w 1725 roku. Według V. I. Vernadsky'ego, M. V. Lomonosov powinien być nazywany pierwszym naukowcem zajmującym się glebą. W swoich pismach wyraźnie pokazał rolę roślin w przemianie różnych skał w glebę. Również Łomonosow, jako twórca gleboznawstwa, położył podwaliny pod rozwój biologicznego spojrzenia na glebę jako rodzaj ciała powstałego podczas przekształcania skał pod wpływem roślinności.
Ważnymi kamieniami milowymi w rozwoju nauki są:
- 1779 - Założenie P. Pallasa o czarnej glebie jako mułu morskim pozostawionym po regresji Morza Czarnego i Kaspijskiego.
- 1851 - kompilacja i publikacja przez V. S. Veselovsky'ego pierwszej mapy glebowej europejskiej Rosji.
- 1866 - F. Ruprekh opracował teorię ziemskiego pochodzenia czarnoziemów.
Postępowanie W. W. Dokuczajewa
W swojej monografii „Rosyjski Czarnoziem” pisał o glebie jakoprzyrodniczo-historyczny niezależny naturalny organizm. W obronie swojej pracy doktorskiej Dokuczajew udowodnił, że czarnoziem powstaje pod wpływem wielu czynników glebotwórczych. Stało się to 10 grudnia 1883 r. i ten dzień uważa się za oficjalną datę narodzin gleboznawstwa w Petersburgu.
Stworzenie rosyjskiej szkoły gleboznawstwa, a jednocześnie kształcenie specjalistów na potrzeby rolnictwa, stało się dla Dokuczajewa sprawą życia. Jego rozwój obejmował metody radzenia sobie z suszą. Za wszelką cenę starając się podnieść rolnictwo na najwyższy poziom, zwiększył także dobrobyt gospodarczy całej Rosji. Za swoją pracę zdobył tytuł założyciela gleboznawstwa. Prace Dokuczajewa zostały przetłumaczone na różne języki.
Inne osiągnięcia W. W. Dokuczajewa:
- Za zebrane kolekcje gleb i opracowane mapy gleb otrzymał złote medale na Międzynarodowych Wystawach w Chicago i Paryżu.
- Wraz ze swoim uczniem N. M. Sibirtsevem opracował prawo strefowego i azonalnego rozkładu gleb.
- Opracowaliśmy metodologię mapowania gleby, która jest szeroko stosowana za granicą.
- Rozpoczął długoterminowe stacjonarne badania procesów zachodzących w glebach, które ukończył i pogłębił jego uczeń G. N. Wysocki.
Inni naukowcy zajmujący się glebą
- P. A. Kostychev (1845-1895). Wniósł znaczący wkład w badania agronomii gleby, w szczególności czarnoziemu. To on udowodnił, że uprawa traw pastewnych pozwala na utrzymanie żyzności gleby i osiągnięcieduże zbiory.
- P. S. Kossowicza (1862-1915). Zasugerował, że poszczególne gleby są tylko etapami procesu glebowego. Kossovich próbował powiązać chemiczne, fizyczne i agronomiczne dane z badań gleby z podstawami genetycznej nauki o glebie. To pozwoliło mu oprzeć tworzenie się gleby na procesach wymywania lub eluwialnych.
- K. K. Gedroits (1872-1932). Opracował podręcznik dla laboratoriów „Analiza chemiczna gleby”, a także szczegółowo zbadał procesy koloidalne w glebie, co zaowocowało doktryną chłonności gleb.
- K. D. Glinki (1867-1927). Zajmował się różnymi dziedzinami gleboznawstwa: badaniem składu mineralnego gleb, badaniem procesów wietrzenia minerałów, badaniem dawnych gleb oraz prowadzeniem badań glebowo-geograficznych.
- S. S. Niestrujewa (1874-1928). Jest autorem pierwszego kursu wykładów z geografii gleb.
- B. B. Połynowa (1877-1952). Położył podwaliny pod nowoczesną teorię wietrzenia gleby, a także eksperymentalnie udowodnił wiodącą rolę organizmów w formowaniu gleby.
Dzięki pracy tych i wielu innych naukowców w Rosji ukształtowała się nauka o glebie. Wiele terminów naukowych weszło do międzynarodowego leksykonu właśnie za sugestią rosyjskich naukowców (czarnoziem – czarnoziem, bielic – bielic itp.).
Kierunki rozwoju
Podobnie jak każda inna nauka, współczesna nauka o glebie jest podzielona na kilka sekcji, które można połączyć w dwa duże bloki: podstawowy i stosowany. Podstawowe (ogólne) gleboznawstwoma na celu zbadanie właściwości gleby jako jednego naturalnego ciała. Stosowana (prywatna) gleboznawstwo ma na celu badanie różnych aspektów użytkowania gleby przez ludzi.
Podstawowa gleboznawstwo obejmuje następujące dyscypliny rozważane wyłącznie w odniesieniu do gleb:
- morfologia;
- fizyka i chemia gleb;
- historia gleboznawstwa;
- biogeochemia gleby;
- biologia i zoologia gleb;
- mikrobiologia gleby;
- minerologia gleby;
- geografia i kartografia gleb;
- ekologiczne funkcje gleby;
- hydrologia gleby;
- energia gleby;
- żyzność gleby;
- ekologia gleby;
- nauka o paleoglebie;
- degradacja i ochrona gleby;
- geneza i ewolucja gleb.
Morfologia, fizyka, chemia, mineralogia i biologia gleb bezpośrednio badają skład, strukturę i właściwości gleby. Takie działy podstaw gleboznawstwa jak geografia i systematyka, ekologia gleb, ocena gleb i informatyka gleb służą do badania rozmieszczenia przestrzennego i naturalnego zróżnicowania gleb na powierzchni Ziemi wraz z geografią ogólną. Historyczna gleboznawstwo związana jest z badaniem rozwoju i ewolucji gleby, jej dyscyplinami są genetyka gleb i paleosolologia. Dynamiczna gleboznawstwo obejmuje badanie procesów kształtowania się współczesnych ustrojów glebowych. Regionalna gleboznawstwo jest najcenniejszą podstawą racjonalnego gospodarowania przyrodą, gdyż bezpośredniozwiązane z badaniem gleb dużych regionów.
W ramach stosowanej nauki o glebie badane są następujące kierunki:
- rolniczy;
- las;
- odzyskiwanie;
- sanitarne;
- inżynieria;
- geologiczne (nauka o ziemi);
- środowiskowy;
- archeologiczne;
- kryminalistyka;
- krajobraz i ogrodnictwo;
- zarządzanie gruntami;
- wycena gruntów i kataster gruntów;
- ochrona gleboznawstwa;
- agrochemia gleby;
- agrofizyka gleby;
- bionomia;
- nauczanie gleboznawstwa.
Gleboznawstwo stosowane za najcenniejsze uważa gleboznawstwo rolnicze, które obejmuje racjonalną organizację terytoriów, wybór płodozmianu, dobór metod uprawy i sposobów zwiększania żyzności gleby. Ważna jest również melioracyjna gleboznawstwo. Stanowi to teoretyczne podstawy kompleksowej melioracji metodami inżynierii i technologii, chemii, biologii i techniki rolniczej. Gleboznawstwo sanitarne ma spory zakres zadań związanych z problematyką unieszkodliwiania różnych odpadów, geografią chorób roślin i zwierząt.
Funkcje gleby
- Zapewnienie możliwości życia na Ziemi. Gleba jest uważana za jedno z głównych bogactw każdego państwa, ponieważ około 90% wszystkich produktów spożywczych powstaje na jej powierzchni i w jej grubości. Degradacja gleby jest nierozerwalnie związana z nieurodzajem i niedoborami żywności, co prowadzi do ubóstwa w krajach. Z gleby większość roślin, które są początkiem łańcucha pokarmowego,otrzymywać pierwiastki śladowe i minerały, wodę do wzrostu biomasy. Gleba jest nie tylko konsekwencją życia, ale także warunkiem jej istnienia.
- Zapewnienie powiązania między cyklami geologicznymi i biologicznymi substancji zachodzącymi na powierzchni Ziemi.
- Regulacja składu chemikaliów w atmosferze i hydrosferze. Pod wpływem mikroorganizmów glebowych, które w dużych ilościach wytwarzają różne gazy – azot i jego tlenki, tlen, mono- i dwutlenek węgla, metan, siarkowodór i inne, gleba ma ogromny wpływ na skład chemiczny atmosfery.
- Regulacja procesów biosferycznych. Rozmieszczenie organizmów żywych na lądzie, a także ich zagęszczenie, zależy głównie od cech geograficznych gleby. Jego heterogeniczność, żyzność i czynniki klimatyczne wpływają na wybór siedlisk, w tym człowieka.
- Akumulacja aktywnej materii organicznej i związanej z nią energii chemicznej.
Czynniki glebotwórcze
Podstawą gleboznawstwa jako nauki są czynniki glebotwórcze. Gleba jest dziś rozumiana jako złożony wielofunkcyjny i wieloskładnikowy otwarty system strukturalny z żyznością w powierzchniowej warstwie skorupy ziemskiej, która jest złożoną funkcją skał, organizmów, klimatu, rzeźby i czasu. Te pięć czynników jest podstawą formowania gleby. Stosunkowo niedawno dodano jeszcze dwa czynniki: wodę gruntową i glebową, a także działalność człowieka.
Skały glebotwórcze są zwykle nazywane podłożem, na którymproces powstawania gleby odbywa się bezpośrednio. Zawierają cząstki, które są obojętne na zachodzące wokół procesy chemiczne, ale odgrywają ważną rolę w tworzeniu fizycznych i mechanicznych właściwości gleby. Inne składniki skał tworzących glebę są dość łatwo niszczone, co prowadzi do wzbogacenia gleby w pewne pierwiastki chemiczne. Oczywiście struktura i skład skał glebotwórczych ma niezwykle silny wpływ na formowanie gleby. Dlatego dział „Podstawy geologii” w naukach o glebie jest niezwykle ważny.
Rośliny w trakcie swojej aktywności życiowej potrafią syntetyzować substancje organiczne i rozprowadzać je w glebie w szczególny sposób. W żywych roślinach jest to masa korzeniowa, aw martwych roślinach część nadziemna to ściółka. Rozkład tych resztek roślinnych prowadzi do przenoszenia pierwiastków chemicznych do gleby, która z kolei stopniowo ją wzbogaca.
Dzięki żywotnej aktywności mikroorganizmów pozostałości biologiczne ulegają rozkładowi i syntezie związków wchłanianych przez rośliny. Rośliny z mikroorganizmami tworzą pewne kompleksy, które prowadzą do powstania różnego rodzaju gleb. Tak więc w lasach iglastych nigdy nie powstanie czarnoziem, do czego potrzebne są rośliny łąkowe i stepowe.
Nie mniej ważne dla formowania gleby i organizmów zwierzęcych. Na przykład koparki stale przebijają się przez glebę, co przyczynia się do jej spulchniania i mieszania, a to z kolei zapewnia dobre napowietrzanie i szybki rozwój procesu glebotwórczego. Nie zapomnij o wzbogaceniu organicznej części gleby swoimi produktami.życie.
Okresowe nawilżanie i suszenie, zamrażanie i rozmrażanie powodują powstawanie głębokich pęknięć na powierzchni gleby. Jednocześnie naruszane są procesy wymiany powietrza w glebie, a co za tym idzie procesy chemiczne. Zatem gleboznawstwo jest nauką, dla której ważne jest zrozumienie wielkiej różnorodności procesów zachodzących w środowisku.
Kto i gdzie studiuje gleboznawstwo?
Gleboznawstwo jako samodzielny przedmiot lub jako sekcja w innym jest studiowana w ramach szkolenia specjalistów z różnych branż. Często instytucje edukacyjne nie mają nawet wydziału gleboznawstwa, ale uczą go geografowie, biolodzy czy ekolodzy.
Obowiązkowe jest studiowanie gleboznawstwa przez studentów kształcących się w zakresie ochrony środowiska i jego racjonalnego użytkowania. Szczególnie w tych sektorach gospodarki, które mogą powodować ekstremalne szkody dla gleb: wydobycie ropy i gazu, metalurgia, synteza chemiczna i wiele innych.
Ta dyscyplina jest nie mniej ważna dla przyszłych specjalistów w dziedzinie leśnictwa i leśnictwa, projektowania krajobrazu, gospodarki gruntami i katastru, rolnictwa i agrochemii, katastru gruntów i wielu innych.
Wydział Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego
Pomimo faktu, że w Rosji nie ma instytutu gleboznawstwa, Moskiewski Uniwersytet Państwowy jest słusznie uważany za centrum badań tej nauki. Po raz pierwszy kwestię nauczania gleboznawstwa i otwarcia wydziałów gleboznawstwa na rosyjskich uniwersytetach podniósł i uzasadnił V. V. Dokuchaev w1895 Ale wtedy ta jego propozycja nie doszła do skutku. A dopiero dekadę później, w 1906 roku, jego zwolennik, głowa. A. N. Sabanin, Wydział Agronomii Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, wprowadził nauczanie gleboznawstwa studentom Wydziału Fizyki i Matematyki, a raczej jego wydziału przyrodniczego. Zakład Gleboznawstwa powstał w 1922 roku na podstawie Zakładu Agronomii.
W ciągu długiej historii uniwersytetu wydział gleboznawstwa w różnych latach należał do wydziałów fizyko-matematycznych, glebowo-geograficznych, geologiczno-glebowych i biologiczno-glebowych. Dziś Wydział Gleboznawstwa jest samodzielną jednostką strukturalną uczelni i obejmuje 11 wydziałów:
- Agrochemia.
- Geografia gleb.
- Erozja gleby.
- Rolnictwo.
- Chemia gleby.
- Nauka o glebie.
- Radioekologia.
- Biologia gleb.
- Fizyka gleby.
- Oceny gleby.
- Agroinformatyka.
Szkolenie gleboznawców odbywa się na różnych poziomach wykształcenia wyższego: "licencjat gleboznawstwa" (czas trwania studiów 4 lata), "specjalista gleboznawca" (czas trwania studiów - 5 lat) i "magister gleboznawstwa" nauka” (czas trwania studiów – 6 lat).
Studia podyplomowe
Kurs podyplomowy działa na Wydziale Gleboznawstwa Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, umożliwiając jednocześnie studiowanie około 90 przyszłym naukowcom. W tym celu na wydziale utworzono rady ds. nadawania stopni naukowych doktorom nauk biologicznych w specjalności „Gleboznawstwo”, doktorom i kandydatom nauk biologicznych w specjalności„Biogeochemia”, kandydaci nauk biologicznych w specjalnościach „Gleboznawstwo”, „Agrochemia”, „Mikrobiologia” oraz „Agroglenoznawstwo i Agrofizyka”.
