Лекция 1. Введение Почвоведение: цели, задачи и методы исследования. История развития науки.

Почвоведение – это наука о почве, ее строении, составе, свойствах и географическом распространении, закономерностях ее происхождения, функционирования и роли в природе, методах ее мелиорации, охраны и рационального использования в хозяйственной деятельности человека.

Что же такое почва?

В древности, на ранних этапах развития земледелия, люди отождествляли понятия «почва» и «земля», и понимали почву как рыхлый поверхностный слой, в котором укореняются растения и который обрабатывается земледельческими орудиями. Эти представления существовали очень долгое время, поскольку удовлетворяли потребности человека. С ростом населения, человек столкнулся с такими проблемами, как нехватка продовольствия, голод, эрозия земель, падения их плодородия и т.д., для решения которых требовались более глубокие знания о почве. И в начале 20 в. появилась и начала развиваться новая наука – почвоведение. Это произошло в России, основы учении заложил В.В. Докучаев.

Современное определение понятия: почва – это обладающая плодородием сложная полифункциональная и поликомпонентная открытая многофазная структурная система в поверхностном слое коры выветривания гонных пород, являющаяся комплексной функцией горной породы, организмов, климата, рельефа и времени.

Почва – природное тело, имеющее определенную протяженность в трех измерениях пространства. Как всякое природное тело, она имеет свое положение в пространстве, объем и границы.

Нижняя граница почвы определяется глубиной, на которую произошло изменение исходной горной породы в ходе почвообразования. Однако, для решения этого вопроса в почвоведении используются разные критерии:

1. глубина прокрашивания почвы гумусом,

2. глубина проникновения основной массы корней растений,

3. граница коры выветривания,

4. или глубина ежегодного промачивания атмосферными осадками.

Верхняя граница почвы – это поверхность раздела между почвой и атмосферой, т.е. поверхность суши Земли, либо между почвой и гидросферой для подводных почв (затопленные рисовые почвы, мангровые, маршевые и т.п.)

Что касается боковых границ почвенного тела, то т.к. почвенный покров Земли является сплошным и почвы переходят одна в другую без резко выраженных границ раздела, граница между двумя почвами становится диффузной и трудно выделяемой в природе. Однако, это не значит, что такой границы нет: диффузная граница – это тоже граница, но имеющая некоторые границы неопределенности.

Место и роль почвы в природе

Почва расположена на границе взаимодействия трех оболочек планеты – литосферы, атмосферы и гидросферы. В результате их взаимодействия между собой, а также с живыми организмами (или биосферой), формируется особая геосфера, которая называется почвенный покров Земли или педосфера.

Одновременно почва является компонентом биосферы, т.е. сферы распространения жизни на Земле.

Функции почвы в природе:

1. Основной функцией является обеспечение существования жизни на Земле.

Из почвы растения, а через них животные и человек, получают питательные вещества, минеральные элементы и воду для создания своей биомассы. В почве эти элементы накапливаются в доступных для растений формах химических элементов. Кроме того, в почве укореняются наземные растения. Таким образом, с одной стороны растения участвуют в создании почвы, а с другой – сами нуждаются в ней. Т.е. почва – это следствие жизни и одновременно условие ее существования. В настоящее время в почвоведении существуют гипотезы, согласно которым почва рассматривается как приспособление растений к жизни на Земле.

2. Обеспечение постоянного взаимодействия большого геологического и малого биологического круговоротов веществ на земной поверхности.

Первичные горные породы, попавшие на земную поверхность в результате извержений, вулканизме, излияния в разломах, выветриваются, происходит формирование почвы и аккумуляция в ней элементов питания живых организмов. Эти элементы растения при жизни захватывают из почвы, а после отмирания – возвращают в нее. Т.е. происходит т.н. малый круговорот – это использование питательных элементов растениями, а затем – животными и человеком, т.е. участие в пищевых цепях, а затем – возвращение обратно в почву. Из почвы элементы частично выносятся атмосферными осадками в реки, в зоны аккумуляции веществ и в конечном итоге – в Мировой океан, где дают начало образованию осадочных горных пород. Это большой геологический круговорот веществ. Почва является связующим звеном и регулятором взаимодействия двух этих круговоротов вещества на земной поверхности.

3. Регулирование химического состава атмосферы и гидросферы. Почва обладает своим «дыханием», которое вместе с процессом фотосинтеза и дыханием живых организмов создает и поддерживает состав приземного слоя атмосферного воздуха, а через него – и атмосферы в целом. В течение геологической истории Земли почва сыграла важную роль в создании современной атмосферы. Кроме того, почвенный покров определяет состав тех веществ, которые поступают в гидросферу.

4. Регулирование биосферных процессов. В частности, почва регулирует плотность жизни на Земле, путем создании и поддержания почвенного плодородия. Распределение живых организмов по поверхности Земли во многом определяется неоднородностью почвы и ее плодородием, наряду с климатическими факторами.

5. Аккумуляция органического вещества и связанной с ним химической энергии на земной поверхности. Т.е. в почве накапливается и сохраняется органическое вещество, созданное растениями при фотосинтезе в виде комплекса особых почвенных веществ – гумуса.