Казанский Приволжский федеральный университет Институт Управления Экономики и

Казанский (Приволжский) федеральный университет Институт Управления, Экономики и Финансов Кафедра природообустройства и водопользования Почвоведение Конспект-презентация лекционного курса Шигапов И. С.

I. Введение. 1. Почвоведение как наука. Методы почвенных исследований. 2. История развития почвоведения. 3. Общая схема почвообразовательного процесса.

Почвоведение – наука о почвах, их 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. Почвоведение как научная дисциплина оформилась в России в конце XIX столетия. В системе естественных наук почвоведение тесно связано с физикой, химией, геологией, географией и опирается на разработанные ими фундаментальные законы и методы исследования. Наиболее важными разделами почвоведения являются учение о формировании и развитии (генезис почв); учение о почвенном покрове как целостном пространственном образовании, взаимосвязанном с внешней средой (география почв); учение о плодородии почвенного покрова и о принципах его регулирования агротехническими и мелиоративными методами.

Почва – это верхний слой коры выветривания, обладающий плодородием. Почва – сложная открытая динамическая система, представляющая собой одновременно и результат взаимодействия факторов почвообразования, и ту среду, в которой этот процесс осуществляется в настоящее время. Почва является подсистемой в более сложной системе – биогеоценозе (по В. Н. Сукачеву) или элементарном ландшафте (по Б. Б. Полынову). Основным свойством почвы является плодородие - способность удовлетворять потребность растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла для нормальной деятельности и создания урожая.

Методы почвенных исследований Систему методов исследования в почвоведении составляют: -сравнительно-географический метод, в основе которого лежит сопряженное изучение почв в неразрывной связи с факторами почвообразования, выявление коррелятивных зависимостей между почвами, их свойствами и составом, с одной стороны, и совокупностью факторов почвообразования - с другой. Этот метод широко используют и в картографии почв; -сравнительно-аналитический метод, позволяющий путем применения системы химических, физико-химических, физических и других методов анализа почвенного образца судить о составе и свойствах почвы; -стационарный метод изучения процессов и режимов в полевой обстановке; -метод моделирования почвенных процессов и режимов.

Докуча ев Васи лий Васи льевич (1 марта 1846 - 8 ноября 1903) Создатель науки о почве В труде «Русский чернозем» (1883) обосновывает растительно-наземное происхождение черноземов под степной растительностью, впервые систематически описывает их морфологические профили и рассматривает их географическое распространение в связи с условиями почвообразования. В работе «Наши степи прежде и теперь» (1892) рассматривает мероприятия по преобразованию степей, улучшению водного режима почв и созданию устойчивого к засухам степного земледелия.

Николай Михайлович Сибирцев (1 [13] февраля 1860 - 20 июля (2 августа) 1900) Один из учеников В. В. Докучаева. Сыграл важную роль в становлении генетического почвоведения, географии почв, развитии классификации и картографии почв. С 1892 заведовал первой в мире кафедрой почвоведения в Новоалександрийском институте сельского хозяйства и лесоводства. Автор первого учебника по почвоведению, переиздававшегося 4 раза уже после его смерти.

Па вел Андре евич Ко стычев (12 [24] февраля 1845 - 21 ноября [3 декабря] 1895) Выдающийся российский почвовед, агроном, микробиолог и геоботаник, один из основателей современного почвоведения; Важной заслугой Костычева явилось открытие роли почвенных микроорганизмов в разложении растительных остатков и формировании гумуса.

Константи н Дми триевич Гли нка (23 июня (5 июля) 18672 ноября 1927 Им выполнен ряд оригинальных работ по выветриванию горных пород, генезису, географии и классификации почв. Предложенная Глинкой классификация и номенклатура почв позднее была принята в Западной Европе и в Америке и способствовала общей разработке проблемы почвоведения.

Коссович Петр Самсонович 16 (28) сентября 186213 (26) августа 1915 Один из основоположников изучения физических, химических и агрохимических свойств почв. В своих трудах он не только систематизировал сведения о почвах, но и развил оригинальные идеи по вопросам почвообразования, классификации и эволюции почв.

Наиболее важные достижения почвоведения после Великой Отечественной войны 1. Разработка общего почвенно-географического учения на биоклиматической основе о почвенно-биоклиматических поясах и областях мира, о почвенных зонах, фациях и провинциях (Л. И. Прасолов, И. П. Герасимов, Е. Н. Иванова. Н. Н. Розов и др. ). 2. Разработка общего учения о корах выветривания и о геохимии ландандшафтов на основе биогеохимических идей В. И. Вернадского (Б. Б. Полынов, В. А. Ковда, М. А. Глазовская и др. ); 3. Крупные теоретические разработки в области питания растений и применения удобрений, ознаменовавшиеся дальнейшим развитием отечественной школы агрохимии, основателем которой был академик Д. Н. Прянишников, создание агрохимической службы в стране.

4. Развитие генетических и почвенно-агрономических исследований на основе изучения органических веществ почв (И. В. Тюрин, М. М. Кононова, Л. Н. Александрова, В. В. Пономарева, Д. С. Орлов и др. ), почвенных процессов и режимов (А. А. Роде, И. Н. Скрынникова, И. С. Кауричев, Е. А. Афанасьева и др. ); агрофизических и мелиоративных исследований (Н. А. Качинскии, В. А. Ковда, Л. П. Розов, В. В. Егоров и др. ), изучения физико-химических и химических свойств почв (А. Н. Соколовский, И. Н. Антипов-Каратаев, Н. И. Горбунов, Н. Г. 3 ырин и др. ); 5. Совершенствование единой классификации и диагностики почв СССР (И. П. Герасимов, Е. Н. Иванова, Н. Н. Розов, В. М. Фридланд и др. ), методов почвенного картирования, изучение структуры почвенного покрова (В. М. Фридланд), разработка принципов и методов бонитировки почв и экономической оценки земель;

6. Развитие региональных исследований по изучению почв Сибири и Дальнего Востока, союзных республик и выход монографических обобщений по почвам этих территорий; 7. Широкое участие советских почвоведов в изучении почв субтропического и тропического поясов и публикация монографии по генезису, географии и характеристике почв этих территории. В современный период особенно возросла роль почвоведения в рациональном использовании почв, правильной их оценке для мелиорации, эффективного применения удобрений, разработки мероприятий по борьбе с эрозией и охране почв.

Почвообразовательный процесс относится к категории биофизико-химических процессов. По определению А. А. Роде, почвообразовательным процессом называется совокупность явлений превращения и передвижения веществ и энергии, протекающих в почвенной толще. Сущность почвообразовательного процесса определяют два противоположных и взаимосвязанных комплекса процессов: - поглощение живыми организмами минеральных веществ из окружающей среды; - воздействие на окружающую среду живых организмов, продуктов их жизнедеятельности и распада. В порядке усложнения почвообразовательные процессы объединяются в три группы: 1) простейшие микропроцессы; 2) элементарные почвенные процессы (ЭПП); 3) общие (тотальные) макропроцессы.

Простейшие микропроцессы - это различные противоположно направленные явления. Их главная черта - они не оставляют в почвах в данный момент заметных морфологически выраженных признаков. Пары процессов, свойственных генезису почв: Поглощение живыми организмами из почвы минеральных соединений и синтез органического вещества. Выделение живыми организмами в почвенный покров и почвенную атмосферу органических и минеральных соединений. Разложение и минерализация органических остатков. Синтез из органических и минеральных соединений гумусовых веществ почвы. Разрушение первичных минералов почвообразующей породы. Синтез вторичных минералов и органо‐минеральных комплексов. Коагуляция органических, органо‐минеральных и минеральных коллоидов образование устойчивых агрегатов. Пептизация почвенных коллоидов, разрушение агрегатов.

Подкисление почвенных растворов органическими кислотами, продуцируемыми организмами при жизни, освобождающимися после отмирания и образующимися при гумификации. Нейтрализация почвенных растворов при обменных реакциях водорода органических кислот с основаниями, освобождающимися при процессах минерализации органических остатков и разложении первичных минералов. Окислительные процессы, идущие при свободном доступе кислорода в почвенную толщу или при отсутствии дефицита кислорода в почвенных водах. Восстановительные процессы при постоянном пли периодическом застое влаги и недостатке кислорода. Движение растворов вверх и накопление подвижных соединений в верхней части профиля. Движение растворов вниз, растворение и вынос подвижных соединений. Поглощение элементов‐органогенов живыми организмами и биогенное их накопление в верхних горизонтах почв. Растворение и вынос элементов биогенной аккумуляции.

Элементарные почвообразовательные процессы (ЭПП) ‐ это сочетание взаимосвязанных биологических, химических и физических явлений, протекающих в почвах и являющихся главными составляющими почвообразования в целом. Это конкретные явления, механизмы и процессы, приводящие к образованию того или иного признака почвы (гумусового горизонта, солонцеватости почвы, горизонтов карбонатных новообразований и т. д. ). По своей сущности ЭПП является проявлением многолетнего суммирования веществ и энергии простейших микропроцессов. Общие (тотальные) макропроцессы формируют определенные почвенные индивидуумы (типы, подтипы и т. д. ). В почвоведении они рассматриваются как черноземообразование, подзолообразование, солонцеобразование и т. д Так чернозем, подзол или солонец образуются в результате определенног о совместного воздействия нескольких элементарных почвообразовательных процессов. Совокупность приводит к формированию соответствующих почв.

Генезис любой почвы состоит, как минимум, из трех последовательных стадий: 1. Начало почвообразования – протекают процессы, в результате которых осуществляются элементарные акты превращения и переноса вещества (микропроцессы или элементарные почвенные процессы первого порядка); 2. Стадия развития почвы – протекают процессы, формирующие специфические признаки почв: а) почвенные мезопроцессы, или элементарные почвенные процессы второго порядка, б) почвенные макропроцессы, или собственно почвообразовательные процессы; 3. Стадия зрелой почвы - реализуются все группы процессов (микро-, мезо- и макропроцессы, биологические и абиотические и т. д. ).