Лекции по "Почвоведению"

Лекции по почвоведению

Вводная

Почвоведение

План

1. Предмет почвоведение. Цели и задачи
2. История возникновения науки о почве. Докучаев В.В. – основатель науки о почве
3. Почва – самостоятельное естественноисторическое тело природы
4. Плодородие – основное свойство почвы. Виды плодородия. Мероприятия по повышению плодородия почвы
5. Экологические функции почвы

Рекомендуемая литература

1. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. – М. – 1989.
2. Ковда В.В. 100 лет генетического почвоведения. – М. 1981.
3. Глазовская М.А. Почвы мира. – М., 1978.
4. Глазовская М.А. Общее почвоведение и география почв. М., 1981.
5. Никольский  Н.Н. Почвоведение. М., 1963.
6. Ливеровский Ю.А. Почвы СССР. М., 1974.
7. Монин С.А. География почв. М., 1957.
8. Афанасьева Т.Ф. и др. Почвы СССР. М., 1979.
9. Лобова Е.В., Хабаров А.В. и др.  Почвы. Природа мира. М., 1983.
10. Биологические основы сельского хозяйства. М. 2004.

    1. Почвоведение – наука о почве как о природном теле, средстве производства и предмете труда. География почв – это область почвоведения, изучающая общие закономерности распределения почв и почвенного покрова отдельных регионов. Почва – это особое природное образование, представляющее собой продукт перекрещивающихся сложных взаимодействий – растительности, климата, материнской породы, рельефа и т.п. Почва самый чуткий показатель малейших изменений рельефа, степени увлажнения, прогревания и т.д. Огромное влияние на почву оказывает и деятельность человека.

Почва – основное и незаменимое  средство сельскохозяйственного производства. Она снабжает растения водой, элементами минерального питания, от ее качества зависят рост, развитие и урожай растений. С другой стороны, сами растения служат пищей для животных и человека. Следовательно, почва играет исключительную роль в природе и является условием дальнейшего развития жизни на Земле. Почва – главное средство производства в сельском хозяйстве и пространственный базис размещения и развития всех отраслей народного хозяйства.

2. Сейчас трудно представить, что почва, на которой, собственно, и растет хлеб, «открыта» всего 100 лет назад.

     Знания  о почве накапливались с того времени, как человек начал сеять хлеб. Еще Аристотель и Теофаст в Древней Греции пытались классифицировать почву по плодородию. В Древнем Риме существовали рекомендации о том, что и на какой земле сеять. Крестьяне России, например, знали, что чернозем плодороднее супесчаной почвы. Но что такое почва, откуда она взялась, по каким законам живет – было неизвестно. Не случайно, что почвоведение как наука появилась в такой крестьянской, хлебной стране, как Россия. Создателем ее явился Василий Васильевич Докучаев. До Докучаева было много споров, теорий – что такое почва и чем питаются растений. Одни считали, что органическим веществом – гумусом (немецкий ученый Тэер), другие (немецкий агрохимик Юстус Либих), что растения питаются минеральными солями. Этот исторический научный спор сыграл важную роль в дальнейшем развитии науки о почве.

   3. Однако почва западноевропейскими учеными рассматривалась как горная порода, образовавшаяся в результате выветривания и в дальнейшем неизменяющаяся. Она изучалась в полном отрыве от природной обстановки. Ученых интересовал лишь химический состав почв, а физические свойства изучались лишь на растертых образцах, порошках. Докучаев дал такое определение почвы: «Почва есть самостоятельное естественно-географическое тело природы и образуется оно в результате взаимодействия климата, растительности, материнской породы и возраста страны, т.е. это тело непрерывно развивается и изменяется. Иначе говоря, его подход был, хотя и неосознанно, диалектическим.

    В.В.Докучаев  создал учение о зонах природы.  Им написана классическая монография  о черноземе: «Наши степи прежде  и теперь» и ряд других работ. Он умело сочетал теорию и практику. Сам лично, изучая и описывая почвы, он пешком прошел 10 тыс. км (четверть экватора). Его ученик и последователь Н.М.Сибирцев разработал классическую  классификацию почв, основанную на географическом принципе. Ему принадлежит классическая формулировка основного закона географии почв – о горизонтальной зональности.

    В.В. Докучаев  и Н.М. Сибирцев были основоположниками генетического направления в почвоведении. Представителями агробиологического направления были П.А. Костычев и В.Р. Вильямс. П.А. Костычев занимался изучением черноземных почв и вопросами повышения их плодородия (процессы восстановления почвенного плодородия, агротехника чернозема) В.Р. Вильямс изучал почву как природное тело и как средство производства в их единстве, считая, что почва и ее плодородие неразделимы. Для восстановления почвенного плодородия он разработал травопольную систему земледелия.

    Почвоведение  на современном этапе играет  особенно значительную роль как  фундаментальная естественно-географическая  наука, обеспечивающая нужды сельского  хозяйства, лесного, водного, коммунального хозяйства и других отраслей экономики. Важнейшее место занимает почвоведение в решении вопросов устойчивости биосферы в эпоху прогрессивного роста антропогенной нагрузки на природные экосистемы, поскольку стабильное развитие биосферы планеты непосредственно связано с устойчивостью ее почвенного покрова.

    Почвоведение  – наука о почве, ее строении, составе, свойствах и географическом  распространении, закономерностях  ее происхождения, развития, функционирования и роли в природе, путях и методах мелиорации, охраны и рационального исследования  в хозяйственной деятельности человека. С 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. Это понятие отождествляло почву с землей- участком поверхности, на котором обитает человек. Это представление до поры до времени устраивало человека, но возникновение проблемы голода, малоземелья, катастрофической эрозии, опустынивания, падения плодородия привело к зарождению новой науки – почвоведения. Человек имеет тройственное отношение к почве: как к предмету труда; к природному телу и продукту труда и это усложняет точное научное определение почвы. Владимир Иванович Вернадский назвал почву биокосным телом. Современное почвоведение – генетическое, потому, что в его основе лежит учение о генезисе – происхождении, развитии и эволюции почв.

    Оригинальное  определение понятия почвы дал  профессор МГУ Б.Г. Розанов (1975): «Почва – это сложная полифункциональная открытая четырехфазная структурная система в поверхностной части коры выветривания горных пород, являющаяся комплексной функцией горной породы, организмов, климата, рельефа и времени и обладающая плодородием».

    4.  Плодородие  – основное свойство почвы.  Главный источник пищи для  человечества – обрабатываемые  земли. Занимая всего 10,5% суши, они поставляют около 90% пищевой  энергии. Еще одно определение  понятия почва: «Почвой называется  самый поверхностный слой суши Земного шара, возникший в результате изменения горных пород под воздействием живых и мертвых организмов (растительных, животных, микроорганизмов), солнечного тепла и атмосферных осадков».

    Важнейшим  свойством почвы является ее  плодородие, т.е способность обеспечивать рост и развитие всех растений. Плодородие определяется ее важностью как основного средства сельскохозяйственного производства. Почва как природное образование является носительницей особого свойства, качественно отличающего ее от горной породы, именно свойства плодородия.

    Основные виды  плодородия: естественное и плодородие искусственное, потенциальное и эффективное. Естественное плодородие обуславливается природными свойствами почвы и бывает различным у разных типов. Искусственное плодородие создается человеком путем мобилизации внутренних ресурсов почвы, внесения удобрений, рациональной обработки и др. мероприятий. Оно выражается в прибавке урожая и является в известном отношении частью потенциального плодородия.

Мероприятия по повышению плодородия почвы:

1. Система правильной агротехники;
2. Система удобрений
3. Система правильных севооборотов;
4. Известкование, гипсование;
5. орошение, осушение;
6. Система земледелия.

Факторы плодородия

1. Биологические (содержание и состав органических веществ, почвенная биота, чистота посевов от сорняков, вредителей, возбудителей болезней).
2. Агрофизические (механический состав, структура, строение пахотного слоя, мощность почвенного слоя, водопрочность, тепловые, воздушные свойства).
3. Агрохимические (содержание и режим питательных веществ, поглотительные свойства, кислотность и т.п.).

Всякая плодородная  почва должна отвечать следующим требованиям:

1. Содержать достаточное количество питательных веществ и воды, максимально эффективно воспринимать, аккумулировать и представлять растениям воду и питательные вещества, вносимые извне, а также обеспечивать условия оптимального воздушного и теплового режимов.
2. Быть пригодной для применения новейших технологий обработки и выращивания полевых культур, быть устойчивой к различным факторам разрушения.
3. Характеризоваться сильно выраженными фитосанитарными эффектами, т.е. способностью устранять в минимальные сроки явления «почвоутомления» при возделывании культур в севообороте. Быть чистой от сорняков, вегетативных зачатков и семян, от вредителей и болезней.

    В интенсивном  земледелии под плодородием следует понимать способность почвы на основе ее органических, химических, биологических свойств служить культурным растениям средой обитания, источником и посредником в обеспечении земными факторами жизни при строгом соответствии почвы современным технологическим, экологическим и экономическим требованиям.

    В последнее  время научно неточному понятию  «плодородие почвы» противопоставляется  строго определенное понятие  «биопродуктивность». Обычно под плодородием почв понимается способность производить урожай растений или даже частей растений (например, зерно или корнеплоды). Это крайне сужает представление о почве как компоненте биосферы. Из поля зрения выпадают такие важные аспекты жизни почв и биогеоценозов, как деятельность почвенных животных и микроорганизмов, поддержание и регулирование кислородно-углекислого равновесия, «санитарная» роль почвы в биосфере, биомасса всех живых организмов, а не только хозяйственно полезных. Все эти и другие аспекты, не оцениваемые при узкоутилитарном подходе к почвам, объединяются понятием «биопродуктивность», которое рассматривается как функция круговорота веществ и трансформации энергии в биогеоценозе в целом (В.А.Ковда и др.).

    5. Однако ценность почвы определяется не только хозяйственной значимостью для сельского, лесного и др. отраслей народного хозяйства.

Она  определяется также  незаменимой экологической ролью  почвы как важнейшего комплекса  всех наземных биоценозов и биосферы Земли в целом. Через почвенный покров Земли идут многочисленные экологические связи всех живущих на  земле и в земле организмов (в том числе и человека) с литосферой, гидросферой и атмосферой.

    Из всего  сказанного ясно, как велики и  разнообразны роль и значение  почвы в народном хозяйстве и вообще в человеческой жизни. Почва также является элементом ландшафта.

Экологические функции  почвы:

1. Обеспечение жизни на земле (создание гумуса, биомассы растений, численности животных). Человек научился управлять этими процессами.
2. Поддержание постоянного взаимодействия большого и малого круговорота веществ на земной поверхности.
3. Почва регулирует химический состав атмосферы и гидросферы. Она как губка вся пронизана порами и благодаря этому постоянно обменивается различными газами с приземной атмосферой и зависит в некоторой степени от нас.
4. Почва регулирует биосферные процессы. В частности плотность живых организмов на Земле. Она обладает свойствами не только плодородия, но и имеет свойство неблагоприятное для тех или иных организмов.
5. Почва является средой обитания организмов. Видовое разнообразие растительных и животных организмов несравненно выше, чем обитателей водной среды, а биомасса наземных биоценозов в 750 раз превышает биомассу морей и океанов, хотя их площадь в три раза больше площади суши.
6. Почва обладает способностью к саморегулированию и поддержанию гомеостаза (приспособление, стояние).