ВВЕДЕНИЕ. Что такое почва — определение Докучаева. Подходы Докучаева, Коетычева, Вильямса
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.
Учение о почве как о самостоятельном естественно-историческом теле природы было создано в конце XIX столетия великим русским естествоиспытателем Василием Васильевичем Докучаевым (1846—1903) и развито блестящей плеядой его учеников и последователей. Оно сформировалось в начале нашего века в новую отрасль естествознания — современное генетическое почвоведение (генетическое потому, что в его основе лежит учение о генезисе — происхождении, развитии и эволюции — почв).
Что такое почва?
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; бытовавшее до этого понятие отождествляло почву с землей — участком поверхности, на которой обитает человек.
Простое представление о почве вполне удовлетворяло человечество в течение нескольких тысячелетий исторического развития, так как человек еще не сталкивался вплотную с теми проблемами земледелия, перед которыми он был поставлен в последние столетия, — проблемами голода, малоземелья, катастрофической эрозии, опустынивания, падения плодородия, необходимости получения все большей продукции со все меньшей площади. Решение этих общих задач привело к зарождению новой науки на рубеже XX в. — почвоведения. Важно, что эта наука развивалась не как чисто описательная и умозрительная дисциплина, а сформировалась в ответ на практические запросы бурно развивающегося земледелия индустриальной эры.
Существовавшие ранее определения стали непригодны, поскольку не характеризовали всю специфику почвы как природного тела и не отражали ее наиболее характерные особенности. Тройственное отношение человека к почве — как к природному телу, предмету труда и продукту труда — усложнило выбор наиболее точного научного определения почвы.
К середине прошлого века в трудах агрономов, агрогеологов, агрохимиков сложилось определение почвы, отождествляющее ее с пахотным слоем, который служит непосредственным предметом обработки и в котором сосредоточена главная масса корней растений, причем основное внимание обращалось на вещественный состав этого верхнего слоя земной коры (смесь минеральных и органических элементов). Такое субстанционное определение почвы было распространено вплоть до появления работ В. В. Докучаева, показавшего его научную несостоятельность и давшего новое определение почвы, совершившее переворот в науке.
Первую формулировку нового определения почвы В. В. Докучаев дал в докладе о принципах естественной классификации почв на заседании Отделения геологии и минералогии Санкт-Петербургского общества естествоиспытателей 14 апреля 1879 г., где он сказал: «Если изучать почву по ее наиболее типичным, наиболее распространенным и наиболее естественным представителям (чернозем и северные сухопутно- растительные почвы), тогда неизбежно придется сделать такое определение ее: это суть поверхностно лежащие минерально-ор- ганические образования, которые всегда более или менее сильно окрашены гумусом и постоянно являются результатом взаимной деятельности следующих агентов: живых и отживающих организмов (как растений, так и животных), материнской горной породы, климата и рельефа местности». На протяжении двадцати лет он оттачивал это определение, стремясь сделать его наиболее научно точным. В своей последней крупной работе «Лекции о почвоведении» (1901) В.В.Докучаев написал, что почва «есть функция (результат) от материнской породы (грунта), климата и организмов, помноженная на время».
Самое главное в докучаевском определении почвы, сыгравшем столь выдающуюся роль в развитии новой науки, — это то, что оно, во-первых, ставит почву в ряд самостоятельных природных тел, качественно отличающихся от всех иных тел природы. Во-вторых, согласно докучаевскому определению, почва — это явление историческое, имеющее свой возраст и историю образования. Наконец, третье — это подчеркнутое в самом определении наличие функциональных связей между почвой и всеми другими природными телами и явлениями.
Одновременно с докучаевским направлением, в котором почва рассматривалась прежде всего как самостоятельное природное тело в его функциональной зависимости от других природных тел и явлений, в русской науке развивалось и другое направление, связанное с именами П. А. Коетычева (1845—1895) и В. Р. Вильямса (1863-1939). Эти ученые обращали внимание в первую очередь не на «входящие» функции почвы, а на «выходящие», на отношение к почве произрастающих на ней растений. Соответственно и даваемое ими определение почвы подчеркивало совершенно другую ее сторону.
Развивая идеи П. А. Коетычева о почве как среде произрастания растений, академик В. Р. Вильяме дал такое определение почвы в своем учебнике почвоведения: «Когда мы говорим о почве, мы разумеем рыхлый поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений. Понятие о почве и ее плодородии 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».
Подходы В. В. Докучаева и П. А. Коетычева — В. Р. Вильямса взаимно дополняют и обогащают друг друга, характеризуя в целом русскую почвенно-генетическую школу. Поэтому вполне оправданным служит объединение этих двух направлений генетического почвоведения в едином определении почвы. Соответственно, в современном почвоведении принято такое определение: 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.
Необходимо подчеркнуть, что данное определение почвы является субстанционно-функционально-атрибутивным. В нем имеются указания на вещественное содержание объекта, на его функциональные связи с другими объектами природы и, наконец, на его главные качества. В тех или иных конкретных формулировках оно сейчас является общепринятым в науке и надежно определяет почву как предмет почвоведения, с одной стороны, и как самостоятельное природное тело, с другой.
Источник
4. 7. 052 Почвоведение Докучаева
4.7 Биология, ботаника, агрономия
4.7.052 Почвоведение Докучаева
Геолог, географ, минералог, почвовед, профессор Петербургского университета, основатель русской школы почвоведения и географии почв, первой в России кафедры почвоведения и Почвенного музея при Императорском Вольном экономическом обществе, организатор и руководитель экспедиций по комплексному изучению природы, разработчик плана борьбы с засухой в степных районах страны — Василий Васильевич Докучаев (1846—1903) прославил свое имя созданием современного научного почвоведения, учения о географических зонах и научной классификации почв.
Сельское хозяйство начинается с почвы. От почвы в первую очередь зависит урожайность сельскохозяйственных культур. Почва (если говорить по-простому) — это тонюсенький верхний слой земной коры, дающий жизнь растениям, животным и людям.
Почву изучает естественноисторическая наука — почвоведение. Она же занимается исследованием состава почвы, ее свойств, происхождения, развития, географического распространения, рационального использования.
Эта наука обязана своим возникновением русскому геологу — Василию Васильевичу Докучаеву.
Знания о почвах накапливались веками. Научное освоение почв началось в Германии в конце XVIII в. Почти целый век ученые, не затрагивая биологических процессов в почве, изучали частные вопросы питания растений, минералогического, химического и гранулометрического состава почв, их выветривания.
Генетическим почвоведением, движимый благородной целью — поднять народное хозяйство и избавить людей от неурожаев, засух и голода, и занялся в 1870-е гг. Докучаев.
В связи с неурожаями 1873—1875 гг. Вольное экономическое общество (ВЭО), в которое входили виднейшие ученые России — А.В. Советов, Д.И. Менделеев, А.М. Бутлеров, А.А. Иностранцев и др., поручило геологу произвести исследования чернозема, собрать на местах образцы для химического анализа и выполнить разработанную самим Докучаевым программу геолого-географических исследований.
Особое внимание Василий Васильевич уделял изучению чернозема. За два лета (1877, 1878) ученый вместе со своими учениками проехал свыше 10 000 км через всю черноземную полосу Европейской России.
В этих экспедициях сложилась школа докучаевского почвоведения — почвоведы, географы, геологи, ботаники, многие из которых стали позднее родоначальниками собственных научных школ и учеными мировой величины — В.И. Вернадский, Н.М. Сибирцев, Л.С. Берг и др.
Представив ВЭО доклад «Итоги о русском черноземе», ученый подверг критике существовавшие теории происхождения чернозема — морскую, болотную, растительно-наземную, а также практикуемые тогда способы изучения почв, заключавшиеся в применении химических удобрений и в нахождении зависимостей свойств почв от характера почвообразующих горных пород. Тогда же им была опубликована «Картография русских почв».
Рассматривая почвы как самостоятельное природное тело, сформировавшееся под воздействием целого комплекса факторов окружающей природной среды, а также составляя по поручению Департамента земледелия и сельской промышленности почвенную карту России, Докучаев пришел к почвоведению, как самостоятельной науке.
Итогом экспедиций стал фундаментальный труд Докучаева — «Русский чернозем» (1883), ставший докторской диссертацией ученого. В диссертации были детально рассмотрены область распространения, способ происхождения, химический состав чернозема, принципы классификации и методы исследования этой почвы.
«Русский чернозем» прославил ученого на весь мир. За свой труд Докучаев получил от ВЭО особую благодарность, а от АН наук — полную Макарьевскую премию.
Эта работа и последующие статьи почвоведа сформулировали основные законы новой науки и выделили главные факторы почвообразования и их тесную взаимосвязь: климат, почвообразующие (материнские горные) породы, растительный и животный мир, возраст и рельеф местности.
Позднее к ним была добавлена еще и хозяйственная деятельность человека. Самим ученым, а также его коллегами и учениками позднее было развито также географическое направление, изучающее почвы с точки зрения их происхождения и в тесной связи с окружающими условиями (П.А. Костычев), и агрономическое, исследующее вопросы взаимоотношения почвы и растительности и почвенное плодородие (В.Р. Вильямс).
В 1886 году Докучаев дал первую в мире научную классификацию почв и составил первую мировую почвенную карту.
Главным в классификации почв ученый считал ее происхождение (генезис). Докучаев обращал специальное внимание на способы обработки почв и севооборот, на меры по сохранению влаги, на распыление зернистой структуры черноземов и ухудшение водного и воздушного режимов, на эрозию.
Первое научное определение почвы также принадлежит Докучаеву: «Почва — это те дневные или близкие к ним горизонты горных пород (все равно каких), которые были более или менее естественно изменены взаимным влиянием воды, воздуха и различного рода организмов — живых и мертвых, что и сказывается известным образом на составе, структуре и цвете таких образований».
Докучаев — поэт почвы. Вот, например, какими словами он начал свою последнюю в жизни лекцию о главном герое его сочинений — черноземе:
«Я буду беседовать с вами о царе почв, о главном богатстве России, стоящем неизмеримо выше богатств Урала, Кавказа, богатств Сибири, — все это ничто в сравнении с ним; нет тех цифр, какими можно было бы оценить силу и мощь царя почв, нашего русского чернозема. Он был, есть и будет кормильцем России. Есть чернозем и в Венгрии, но там он не тот: это солонцеватый чернозем-«окост», а наш, русский чернозем «сладок». Есть он и в Североамериканских Соединенных Штатах, но там он или того же типа, что и в Венгрии, или же значительно беднее органическими и другими питательными веществами, чем в России.
Он, чернозем, напоминает нам арабскую чистокровную лошадь, загнанную, забитую. Дайте ей отдохнуть, восстановите ее силы, и она опять будет никем не обогнанным скакуном. То же и с черноземом: восстановите его зернистую структуру, и он опять будет давать несравнимые урожаи».
Открытый Докучаевым закон мировой зональности почв («К учению о зонах природы») утверждал, что распространение почв на Земле подчиняется закону природной широтной зональности, и каждой природной зоне соответствует свой «зональный» тип почвы — преобладающий, но не единственный.
Зональное распределение Европейской России ученый затем распространил и на весь земной шар, выделив семь мировых зон: бореальную, северную лесную, лесостепную, степную, сухих степей, аэральную зону пустынь и субтропическую. Это был совершенно новый взгляд на географию, как на науку о зонах-ландшафтах. «Зональность» в неизменном виде вошла в русскую и ряд зарубежных школ физической географии.
Теория почвоведения указывает способы борьбы с т.н. «черными» (пыльными) бурями, наносящими непоправимый ущерб сельскому хозяйству.
Так, например, пыльная буря 1928 г. высотой до 750 м унесла с полей Украины (с площади 1 млн км;) более 15 млн т чернозема, осевших в Прикарпатье, Румынии и Польше. Мощность черноземного слоя тогда уменьшилась на 10-15 см и стала одной из причин голодомора 1932—1933 гг.
По Докучаеву («Наши степи прежде и теперь», 1892) эти способы чрезвычайно просты (хотя и трудоемки) и эффективны — и не только в борьбе с пыльными бурями. Чтобы сохранить черноземы, успешно бороться с засухой, защищать почвы от смыва и т.п. — достаточно создавать лесополосы, регулировать образование оврагов и балок, искусственно орошать, поддерживать определенное соотношение между пашней, лугом и лесом…
Идеи Докучаева оказали влияние на развитие физической географии, лесоведения, мелиорации и др. Почвоведение включено в реестр фундаментальных наук под номером 07.
P.S. Что же сегодня являют собою российские почвы? С каждым годом они становятся все хуже. Статистика неумолима. Из 186 млн га сельхозугодий 60 млн га эродированы, 26 млн га переувлажнены и заболочены, 5 млн га загрязнены радионуклидами, 40 млн га — это солончаки и солонцы, в Калмыкии и других южных районах России идет опустынивание…
Похоже, родина почвоведения скоро останется вовсе без почв, этой «благородной ржавчины Земли» (В.В. Докучаев), а основной вопрос, который всю жизнь решал главный почвовед России — поднятие земледелия — остается открытым.
Источник
Учение В.В.Докучаева о факторах почвообразования
В.В. Докучаев отмечал, что почва- это поверхностно лежащие минерально-органические образования, которые всегда более или менее сильно окрашены гумусом и постоянно являются результатом взаимной деятельности следующих агентов: живых и отживающих организмов (как растений, так и животных), материнской горной породы, климата и рельефа местности».
Самое главное в докучаевском определении почвы, сыгравшем столь выдающуюся роль в развитии новой науки, — это то, что оно:
во-первых, ставит почву в ряд самостоятельных природных тел, качественно отличающихся от всех иных тел природы.
во-вторых, согласно докучаевскому определению, почва — это явление историческое, имеющее свой возраст и историю образования.
третье — это подчеркнутое в самом определении наличие функциональных связей между почвой и всеми другими природными телами и явлениями.
Почва — это верхний плодородный слой земли, который видоизменен и изменяется под действием факторов почвообразования. Факторы почвообразования: почвообразующая порода, климат, растительность, рельеф, хозяйственная деятятельность человека. Докучаев развил учение о происхождении почвы, определяющая взаимосвязь факторов почвообразования.
Факторы почвообразования — внешние по отношению к почве компоненты природной среды, под воздействием и при участии которых образуется почва. Основатель генетического почвоведения В.В. Докучаев положил начало учению о факторах почвообразования, выразив функциональную зависимость почвы от климата, горной породы, организмов, рельефа и времени формулой П= f(К.Г.О.Р).Т.
Очень важной формой участия в процессе почвообразования является усвоение корнями зеленых растений зольных элементов и азота из почвы и синтез в процессе фотосинтеза органического вещества, которое через опад и отпад попадает на почву и в почву и под воздействием живых организмов, населяющих почву (огромное количество видов беспозвоночных животных и микроорганизмов) подвергается процессам трансформации и либо минерализуется до некоторых простых соединений — углекислоты, воды, газов и простых солей или преобразуется в новые сложные соединения — почвенный гумус. Роль древесной, травянистой, лесной или луговой растительности в процессах почвообразования существенно различна. Лесная растительность участвует в почвообразовании преимущественно в виде опада хвои и листьев, а также опада на поверхность почвы и при промывном водном режиме.
Исключительно важную и специфическую роль в почвообразовании играют микроорганизмы, которым принадлежит главная роль в процессах гумификации и минерализации растительных остатков, в новообразовании и разрушении почвенных минералов. При их участии в анаэробных условиях протекают процессы оглеения и торфонакопления. Актиномицеты (лучистые грибы) разлагают клетчатку, лигнин, гумусовые вещества, углерод которых они используют в процессе образования гумуса.
Наряду с высшей растительностью большое влияние на процессы почвообразования оказывают многочисленные представители почвенной фауны – беспозвоночные и позвоночные, населяющие различные горизонты почвы и живущие на ее поверхности. Почвенных животных можно разделить на четыре группы:- микрофауна; мезофауна; макрофауна;- мегафауна.
Почвообразующая, или материнская, порода определяет гранулометрический, химический, минералогический состав почв, их химические, физические, физико-механические и другие свойства и режимы, формирование почвенного профиля. От нее зависят интенсивность и направленность почвообразования. Главными почвообразующими породами являются рыхлые осадочные. Именно на них почти повсеместно развиваются почвы. Почвообразующие породы на территории Беларуси представлены в основном сложным комплексом отложений антропогенного периода. Преобладающими почвообразующими породами являются ледниковые и водно-ледниковые образования. Макрорельеф – равнины, плато, горные системы, определяющие общий облик обширной территории. Мезорельеф – средние формы рельефа на элементах макрорельефа: долины, лощины, холмы, овраги, балки, склоны разной крутизны. Именно под воздействием элементов мезорельефа формируется местный климат и происходит перераспределение тепла и влаги, он определяет структуру почвенного покрова в пределах конкретного ландшафта. Микрорельеф – формы рельефа от нескольких квадратных дециметров до нескольких сотен квадратных метров с колебаниями высот в пределах 1 м.
В современную эпоху становится решающим фактором почвообразования и повышения плодородия почвы на значительных пространствах земного шара. Человек воздействует как непосредственно на почву (обработка, удобрения, мелиорация), так и на весь комплекс окружающих условий развития почвообразовательного процесса. Деятельность человека вызывает развитие эрозии (ветровая).
Источник