Почвоведение

Благодаря докторской диссертации и монографии В. В. Докучаева «Русский чернозём»[2] почвы стали самостоятельным объектом исследования, а защита диссертации (11 (23) декабря 1883[3]) стала «датой рождения» новой научной дисциплины — почвоведение[4].

В 1899 году в России начал выходить специализированный журнал «Почвоведение» (рус. дореф. почвовѣдѣніе).

Похожие значения и термины

В конце XIX и начале XX веков в научной литературе использовался греческий термин педология (греч. πέδον, педон — почва и греч. λόγος, логос — знание, наука) — наука об изучении почв в природной среде, один из геологических и физических разделов почвоведения[5]. Педология, как синоним почвоведения, сейчас считается устаревшим, так как главным образом относится к геологии и физике почв, и имеет несколько значений. Сохранились производные термины: педогенез, педосфера и пр.

До появления научного почвоведения на университетских кафедрах агрономии почвоведением (земледелием) называли курс лекций по изучению питательных свойств верхнего слоя почвы (земли) содержащего корни растений[6].

В грунтоведении и инженерной геологии почвы рассматриваются как разновидность грунтов.

В. В. Докучаев

Учебник К. Д. Глинки. 6 изданий 1908—1935

Накопление эмпирических знаний о почве началось в конце мезолита, когда племена натуфийской культуры произвели первые попытки занятий земледелием. Систематизация сведений была начата философами античности: Колумелла, Феофраста, Плиния Старшего, Лукреция Кара и других. В Средние века производились описания земельных угодий с целью установления феодальных повинностей (например, «Писцовые книги» в России).

В России М. В. Ломоносов в работе «О слоях земных» (1763) высказал идею значительной роли растений и их остатков в образовании почвы. Вольное экономическое общество (образовано с 1765) организовывало экспедиции по изучению почв и их картографированию.

Ф. П. Фларини (1750) впервые построил схему строения почвы и сделал индексацию почвенных горизонтов (А, В, С, D, Е, F).

В Германии развивалось геологическое почвоведение, по которому почва считалась верхней частью коры выветривания. В нескольких направлениях велась разработка классификации почв. Вольни в 1878 году организовал первый в Германии научный журнал по агрономической физике. Фридрих Альберт Фаллу, один из наиболее крупных почвоведов XIX века, сформулировал представление о почве, как природном теле; он предложил петрографическую классификацию почв — по происхождению почвы из той или иной горной породы.

Дискуссии происходили по вопросам происхождения чернозёмов (растительно-наземное, морское, ледниковое, болотное и другие теории).

С 1877 году на кафедре агрономии Петербургского университета начали преподавать дисциплину «Почвоведение».

Возникновение современного генетического (то есть уделяющего основное внимание генезису или почвообразованию) почвоведения связано с именем профессора минералогии Василия Васильевича Докучаева, который впервые установил, что почвы имеют чёткие морфологические признаки, позволяющие различать их, а географическое распространение почв на поверхности Земли так же закономерно, как это свойственно природным зонам. В своей монографии «Русский чернозём» (1883) он впервые рассматривает почву как самостоятельное природное тело, формирующееся под воздействием факторов почвообразования: «совокупностью причин (грунт, климат, рельеф, возраст и растительность)». В одной из последних работ В. В. Докучаев подытоживает разработанное им определение того, что почва «есть функция (результат) от материнской породы (грунта), климата и организмов, помноженная на время»[7].

Развитие научного почвоведения связано с работами учеников В. В. Докучаева и их последователями.

Большую роль в развитии агрономического почвоведения сыграл профессор П. А. Костычев, одно время он был оппонентом В. В. Докучаева.

Ученик Докучаева Н. М. Сибирцев создал первый учебник по генетическому почвоведению, Опубликованный в 1899 году[8].

Международное признание докучаевской школы почвоведения пришло благодаря изданию учебника почвоведения на немецком языке академика К. Д. Глинки[9] и его участию на первых международных встречах почвоведов в Венгрии и США.

В 1909 году состоялся 1 Международный съезд агрогеологов, в 1926 году — 1 Всесоюзный съезд почвоведов, в 1927 году — 1 Международный съезд почвоведов[10]:

Основные научные направления в почвоведении:

• Химия почв — изучает химизм почв
• Физика почв — изучает физические свойства почв
• Почвенная биология — изучает живое население почв
• Почвенная минералогия — изучает минералогический состав и свойства почв
• Гидрология почв — изучает водный режим почв
• География почв — изучает закономерности распределения почв и составляет почвенные карты
• Охрана почв — изучает способы сохранения и восстановления почв
• Палеопочвоведение — изучает ископаемые почвы
• История почвоведения — история науки

Кроме того, почвы изучают некоторые прикладные науки и дисциплины: агрономия, грунтоведение, инженерная геология, археология, почвенная стратиграфия и прочие.

Почвоведение изучает весь почвенный профиль

Дискуссия у почвенного разреза. Всесоюзный съезд почвоведов, Эстонская ССР, город Тарту, 1966 год.

Современное почвоведение, основы которого были заложены В. В. Докучаевым, рассматривает почву как самостоятельное естественноисторическое биокосное природное тело, возникшее и развивающееся на поверхности Земли под действием биотических, абиотических и антропогенных факторов. Нижняя граница этого природного тела определяется глубиной, на которую произошло существенное изменение горной породы процессами почвообразования, что составляет до 1—3 метров, однако в экстремальных условиях тундры, пустыни или в горах мощность почвенной толщи может измеряться несколькими сантиметрами. Боковые границы почвенных образований определяются как границы раздела между элементарными почвенными ареалами.

Почва имеет многоуровневую структурную организацию:

1. атомарный уровень
2. кристалломолекулярный или молекулярно-ионный уровень
3. уровень элементарных почвенных частиц (ЭПЧ) — фракций, определяемых в гранулометрическом анализе
4. почвенные микро- и макроагрегаты, а также новообразования
5. генетический почвенный горизонт
6. почвенный профиль
7. далее следуют уровни структуры почвенного покрова

Каждый из перечисленных уровней требует специфических методов исследования и способов воздействия.

Часто рассматривают четыре (ранее три) фазы почвы (под фазой в этом случае понимают несколько иное, нежели в классическом определении):

• твёрдая фаза — полидисперсная органоминеральная система, наименее динамичная часть почвы, составляющая каркас для других фаз
• жидкая фаза — почвенный раствор
• газовая фаза — почвенный воздух, заполняющий вместе с почвенным раствором поровое пространство, его состав отличается от состава атмосферы
• живая фаза — почвенная биота, за исключением роющих млекопитающих и корней растений, принадлежность которых к живой фазе почв остаётся дискуссионной, хотя их роль в почвообразовании несомненна и велика

Изучение почв

При исследованиях на нижних уровнях организации в почвоведении применяются методы разработанные ранее для других естественных наук: химии, физики, геологии, минералогии, биологии, биохимии, гидрологии и др. — обычно в модификациях, учитывающих почвенную специфику.

На более высоких уровнях используются и специфические методы, которые можно объединить в следующие группы:

• Профильные методы заключаются в изучении системы почвенных генетических горизонтов, включая почвообразующую породу с целью сравнения их свойств и состава с породой. Найденные различия позволяют судить о направленности процессов почвообразования, непосредственное наблюдение за которыми невозможно. При этом применяется ряд допущений:
  • Исходная порода не была слоистой
  • Образец эталонной породы существенно не менялся за период почвообразования
  • Процесс почвообразования всё время существования почвы протекал в одном направлении

Невозможность какого-либо из допущений приводит к усложнению интерпретации результатов профильного метода.

• Сравнительно-географические методы (а также сравнительно-геоморфологический и сравнительно-литологический) заключаются в выявлении закономерностей между строением, составом и свойствами почв с факторами почвообразования, определенным образом варьирующимися по земной поверхности.
• Сравнительно-исторические методы построены на основе принципа актуализма, который позволяет реконструировать по реликтовым (не выводящимся из современных факторов почвообразования) свойствам почв условия их существования в предыдущие эпохи.
• Стационарные методы дают возможность изучать почвенные режимы: водный, тепловой, газовый, окислительно-восстановительный и др. Метод лежит в основе биосферного мониторинга. Сюда относятся методы почвенных лизиметров и стоковых площадок.
• Картографические методы, применяемые для составления карт почвенного покрова. Для этого применяются методы других типов (сравнительно-географический) и даже наук (геодезии — в особенности аэрокосмические методы) в сочетании со специфическими (например, метод почвенных ключей — изучение закономерностей структуры почвенного покрова на небольшой территории и построение по ним карты большой территории). Закономерности распространения почв на поверхности Земли в целях почвенно-географического районирования изучает раздел почвоведения — география почв.
• Методы моделирования состоят в экспериментальном воспроизведении изучаемых явлений на основе контролируемых условий полевого или лабораторного опыта, а также использование математических моделей.

• Изучение антропогенных почв и антропогенных трансформаций почвенного покрова, прогноз возможной эволюции при естественных и антропогенных изменениях факторов почвообразования,
• Обеспечение выполнения педосферой своих глобальных экологических функций,
• Международная классификация почв для решения вопросов земельных ресурсов всего мира.

• Грунтоведение и инженерная геология
• Докучаевская школа почвоведения
• Почвоведение (журнал)

Организации:

• Почвенный институт в Москве
• Центральный музей почвоведения имени В. В. Докучаева в Санкт-Петербурге
• Общество почвоведов имени В. В. Докучаева
• Факультет почвоведения МГУ
• IUSS.

• Герасимов И. П. Рождение почвоведения как самостоятельной естественной науки и роль Международного общества почвоведов в его дальнейшем развитии // Почвоведение. 1974. № 7. С. 3-15.
• Крупеников И. А. История почвоведения. — М.: Наука, 1981
• Розанов Б. Г. Генетическая морфология почв. — М.: Изд-во Московского университета, 1975
• Добровольский Г. В., Никитин Е. Д. Сохранение почв как незаменимого компонента биосферы. — М.: Наука, 2000. — 185 с.
• Ганжара Н. Ф. Почвоведение.— М.: Агроконсалт, 2001. — 392 с. — ISBN 5-94325-003-4
• Глазовская М. А., Геннадиев А. Н. География почв с основами почвоведения. — М.: МГУ, 1995. - ISBN 5-211-03070-2 — 400 с.

• Информационно-справочная система по классификации почв России v1.0
• Архив журнала Архивная копия от 6 ноября 2014 на Wayback Machine «Почвоведение».
• Доклады по экологическому почвоведению — электронный журнал
• Кафедра почвоведения и экологии почв СПбГУ
• Кафедра почвоведения леса МГУЛ
• Почвенный институт имени В. В. Докучаева Россельхозакадемии
• Институт экологического почвоведения МГУ
• Почвы и почвоведение — Форум
• Центральный музей почвоведения им. В. В. Докучаева — Официальный сайт
• Интерактивная карта почв России на сайте классификации природных и антропогенно-преобразованных почв России