Pământul acoperit cu iarbă, Ce minune este! Și miros de mentă de luncă Nimeni nu știe unde.
A. Zhigulin
S-a întâmplat că știința a început cu rezolvarea unei probleme practice puse în fața unei persoane. Mai întâi s-au găsit soluții private, apoi s-a creat un sistem de „rețete”. Și abia după aceea a făcut creația disciplina stiintifica. De exemplu, geometria logică a lui Euclid, care este încă izbitoare în armonia sa, a apărut mai întâi ca metodă, o modalitate de rezolvare a unor astfel de probleme practice precum topografia terenului, construcția structurilor, inclusiv piramidele. Același lucru se poate spune despre metalurgie. La început (de la primul cuțit de bronz) metalurgia a fost mai mult o artă decât o știință. Lame de bronz și oțel de diferiți maeștri și din tari diferite evaluat departe de a fi egal pe piaţa internaţională. Dar abia în secolul al XIX-lea, metalurgia și știința ei aferentă - metalurgia - au devenit discipline științifice independente, care acum sunt studiate în universitățile din întreaga lume.
Se pot da exemple de apariția științei, o disciplină științifică într-un mod diferit - pe baza unui descoperire științifică. De exemplu, în anii optzeci ai secolului trecut, omul de știință german G. Hertz a descoperit undele radio, în același timp savantul englez Crookes a descoperit raze catodice, care apar atunci când curentul este trecut printr-un fir în vid sau gaz rarefiat. În 1895, A. S. Popov a inventat radioul, iar în 1907, inventatorul american Lee de Forest a creat o lampă cu electrod care folosea principiul razelor catodice Crookes pentru a amplifica semnalul primit de la undele radio. Și această descoperire a dus la dezvoltarea electronicii și apoi a ciberneticii.
Știința solului a parcurs un drum similar. La început, timp de câteva milenii, au existat doar sisteme diferite retete pentru cultivarea solului si obtinerea unor randamente mari asupra acestora.
Solul a apărut ca știință abia în secolul al XIX-lea. S-a născut în măruntaiele geologiei. În universități, știința solului a existat de mult ca o disciplină științifică ca parte a geologiei, studiind schimbarea rocilor de suprafață ale Pământului. În urmă cu treizeci și cinci de ani, știința solului a fost studiată la Facultatea de Geologie și Sol de la Universitatea din Moscova. Geneza „geologică” a științei solului a permis imediat lui V. V. Dokuchaev să distingă solul de totalitatea altor corpuri naturale. Abordarea geologică a făcut posibilă perceperea solului ca o formațiune naturală deosebită.
În același timp, solul a fost de interes și pentru oamenii de știință direct implicați în agricultură. Dar în acest caz, solul a fost studiat ca habitat pentru plante. Nu este o coincidență că primul curs de știința solului a fost creat de P. A. Kostychev pe baza prelegerilor susținute de acesta.
la Institutul Agricol (redenumit ulterior Silvic). Primul curs în știința solului limbă străină a fost scris de E. Ramann pentru pădurari și s-a numit „Forest Soil Science”. În ambele cursuri a prevalat aspectul aplicat al științei solului - a fost examinat rolul solului ca habitat pentru plante. Aceasta este o ramură foarte importantă a științei solului, dar este departe de a epuiza întreaga semnificație a solului în viața naturii.
Primul departament de știință a solului a apărut și la institutul de agricultură - în Novoaleksandriysky, acum academia din Pulawy (Polonia). Acolo a fost organizat un departament de știință a solului sub conducerea studentului lui Dokuchaev, N. M. Sibirtsev. Profesorul Sibirtsev a creat primul curs științific în știința solului, unde rolul solului a fost luat în considerare în mod cuprinzător și solurile au fost studiate și prezentate ca un corp natural. Multă vreme, alături de departamentele de știință a solului de la facultățile de geologie ale universităților, au existat departamente de știința solului la institutele de silvicultură și agricultură. S-a dovedit că știința solului era în același timp o ramură a geologiei, agriculturii și silviculturii.
În același timp, desigur, ca orice altă știință a naturii, știința solului a folosit realizările altor științe, legile fundamentale stabilite de fizică și chimie, realizările geologiei, biologiei, climatologiei etc.
Apariția și dezvoltarea științei solului ca știință, potrivit lui B. B. Polynov, a avut loc la Universitatea din Sankt Petersburg. Dar, duși de studiile acestei noi formațiuni naturale, cercetătorii solului nu au observat imediat că solul aparține a două grupe de corpuri naturale care nu au fost studiate anterior în știință: în primul rând, corpurilor bioinerte și, în al doilea rând, unui astfel de categorie de corpuri naturale, pentru care este caracteristică o modificare „de profil” a structurii și compoziției lor. Această schimbare este în mod necesar sub influența mediului. Pornind de la granița cu mediul și până la o oarecare adâncime, se conturează modificări ale proprietăților asemănătoare acestor corpuri: apar câteva semne noi și dispar semnele caracteristice corpului inițial. De exemplu, pentru sol, acest lucru poate fi explicat astfel: humusul se acumulează în orizontul de suprafață și în același timp dispar și unii compuși solubili și minerale. Prin urmare, solul este împărțit în orizonturi care diferă prin compoziția și proprietățile lor. În plus, există o schimbare în structura și compoziția lor. Acest grup de corpuri include cruste meteorologice, regolitul lunar și multe alte corpuri.
Modelele de modificare a solului sub influența condițiilor de mediu ajută la o mai bună înțelegere a tuturor acelor procese care sunt determinate de impactul mediului.
Din cele spuse rezultă o posibilă legătură între știința solului și o serie de alte științe care studiază schimbarea corpurilor sub influența condițiilor de mediu. Multe realizări în știința solului vor fi utile pentru cei care studiază coroziunea, sunt angajați în protecția monumentelor etc.
Dar nu numai originea științei solului ca știință și caracteristicile solului ca grup special de formațiuni determină locul științei solului printre alte științe ale naturii. Apariția științei solului a întărit conceptul de integritate sisteme naturale, despre conectarea diferitelor componente naturale într-un întreg. Dokuchaev a observat că știința vremii sale a studiat în principal corpurile individuale: minerale, roci, plante, animale, dar nu relațiile lor, nu acea legătură genetică, eternă și întotdeauna naturală care există între forțe, corpuri și fenomene, între natura moartă și cea vie. . Știința solului creată de el a fost plasată de Dokuchaev „în centrul acestei noi cunoștințe despre natură”. Acum am spune că studiul solurilor se află în domeniul studiului biosferei în ansamblu, care este realizat de ramuri ale științei precum biogeocenologia, geobotanica, știința peisajului, biogeografia etc.
În capitolele precedente a fost discutat rolul biogeocenologiei în studiul biosferei (amintim că biogeocenologia studiază acele comunități de organisme vii și conexiunile dintre acestea și mediul lor care se formează în diferite zone climatice ale biosferei). Geobotanica studiază structura stratului de vegetație și relația acesteia cu condițiile de habitat. Știința peisajului are un domeniu mai larg de activitate. Acest domeniu al științei studiază modelele de distribuție a biogeocenozelor pe suprafața Pământului, relația dintre toate componentele peisajului.
De obicei, un peisaj este un teritoriu care se distinge prin caracteristicile sale exterioare. Chiar și una dintre definițiile peisajului sună așa: un peisaj este o imagine a unui spațiu, așa cum este văzut în perspectivă. Uneori, peisajul include suprafața vizibilă a Pământului, alteori - teritoriul cu interrelațiile caracteristice ale formelor naturale și culturale.
Pe lângă Dokuchaev, unul dintre fondatorii științei peisajului a fost un alt cunoscut solist, un student al lui Dokuchaev, academicianul B. B. Polynov. B. B. Polynov a evidențiat conceptul de „peisaj elementar”, căruia i-a atribuit spațiul format dintr-un sol omogen cu o comunitate vegetală specifică caracteristică acestuia, o compoziție și stare omogenă a stratului de suprafață al atmosferei și un climat și microclimat. Această definiție este foarte asemănătoare cu definiția biogeocenozei dată de academicianul V.N. Sukachev: biogeocenoza este un set într-un spațiu cunoscut suprafața pământului omogen fenomene naturale(atmosfera, stânci, flora, fauna și lumea microorganismelor, condițiile solului și hidrologice). Indiferent de asemănarea acestor concepte, altceva este important: în ambele cazuri, solul servește drept unul dintre semnele importante ale integrității acestor sisteme naturale.
O astfel de legătură între sol și peisaj a făcut posibilă definirea acestuia ca un element fără de care peisajul este de neconceput. Solul determină învelișul de vegetație și el însuși depinde de stratul de vegetație, iar interacțiunea acestor două elemente în condițiile unui relief dat creează fața peisajului.
Dar solul nu este doar un element al peisajului. Ea, așa cum a spus unul dintre oamenii de știință, este nucleul peisajului. Evident, această definiție evaluează poziția reală a solului printre alte elemente ale peisajului. Și acestea ar trebui să includă roca geologică pe care se formează solurile și apele subterane.
A. A. Rode numește apele subterane unul dintre factorii formării solului. Ele reflectă toate trăsăturile reliefului, dar nu întotdeauna. Adesea apar oarecum indiferent de relief. Solul care se află între pânza freatică, precum și roca-mamă, pe de o parte, și acoperirea de vegetație, pe de altă parte, este într-adevăr miezul peisajului. În acest „miez” găsesc refugiu o varietate de animale, acolo sunt comune rădăcinile plantelor, iar nutrienții necesari plantelor sunt depozitați acolo. Solul reglează peisajul, îl protejează de dispariție, ajută la refacerea după diverse efecte adverse.
Și în sfârșit, solul este oglinda peisajului. Această expresie provine din Dokuchaev. El a fost primul care a spus că solul este o oglindă a mediului (de aici oglinda peisajului). Dar, desigur, acest aforism nu poate fi luat la propriu. În primul rând, solul este o oglindă nu numai a peisajului modern, ci și a acelor peisaje care au fost aici înainte. În al doilea rând, solul, desigur, nu reflectă peisajul ca o oglindă. Aceasta este o metaforă. LA timpuri recente există multe dezbateri dacă această reflecție este adecvată sau nu. De obicei, adecvarea este înțeleasă ca două proprietăți ale fenomenelor. Într-un sens restrâns, adecvarea este identitatea a două fenomene din aceeași clasă: identitatea a doi copaci, a două obiecte. De exemplu, reflectarea într-o oglindă este adecvată, identică cu prototipul acesteia. În acest sens, nu se poate vorbi despre sol ca pe o reflectare adecvată a condițiilor din jur. Mai degrabă, poate fi adecvat, identic cu alt sol care se dezvoltă în astfel de condiții.
Dar mai este altul, mai mult în sens largîn acest cuvânt: conformitate. Solul îndeplinește aceste condiții. Studiul solurilor din natură se bazează pe această corespondență și, trebuie spus, ajută foarte bine la studiul solurilor în cartografierea lor etc.
Capacitatea solului de a reflecta impactul condițiilor de mediu - factorii de formare a solului pot fi comparate cu abilitatea faimosului portret al lui Dorian Gray din romanul lui Oscar Wilde: portretul reflecta tot ce i s-a întâmplat lui Dorian, în timp ce Dorian Gray însuși nu s-a schimbat, a ramas tanar. Ni se pare că condițiile din jur nu se schimbă, clima, relieful rămân aceleași, iar solul reflectă în sine, „înregistrează” toate evenimentele din viața peisajului și biogeocenoza și se modifică în concordanță cu aceste evenimente. Dar descifrarea acestor conexiuni este foarte dificilă.
Desigur, aceeași proprietate a solului poate fi asociată cu diferiți factori și o probă, și cu atât mai mult o proprietate, nu poate fi folosită pentru a judeca solul. De exemplu, o probă a căzut în mâinile unui cercetător prin aspectul său - din orizontul superior al solului, care conține cinci procente de humus. Judecând numai după această proprietate, eșantionul se poate referi la soluri soddy, pajiști și soddy-podzolice, precum și la pădure cenușie, castan (castan închis), cernoziom. Dar deja analiza acidității solului va ajuta la excluderea unui număr de Opțiuni. Prin urmare, conformitatea solurilor și a condițiilor de mediu poate fi evaluată doar printr-un set de proprietăți. Și în acest sens, solul este un indicator foarte bun al condițiilor de mediu.
Dar, după cum a remarcat Dokuchaev, solul este o oglindă a climei locale prezente și trecute și, bineînțeles, a peisajelor prezente și anterioare de aici. Prin urmare, solul are proprietăți asociate cu istoria dezvoltării peisajului. De exemplu, fâșia noastră centrală din Rusia, unde, așa cum a spus A.P. Cehov, toate peisajele sunt „Levitan”, a fost cândva o taiga. Rămășițele acestei taiga sunt încă păstrate în rezervații, de exemplu, în Pădurea Centrală, care a împlinit cincizeci de ani în 1981.
De mai bine de o mie și jumătate de ani, fermierii au schimbat intens peisajele taiga. Au ars păduri, au amenajat teren arabil, fânețe. O parte din pământ a fost din nou aruncată sub păduri, o parte a fost folosită în agricultură de mai bine de o mie de ani. Este clar că istoria fiecărui câmp poate afecta proprietățile solurilor sale. Prin urmare, chiar dacă solurile de astăzi există în aceleași condiții, asta nu înseamnă că ar trebui să fie complet identice între ele. O istorie diferită poate lăsa o amprentă diferită pe aceste soluri.
Lucrările Expediției Biogeocenologice a Universității din Moscova din zona Rusiei Centrale au arătat complexitatea evaluării solului în ceea ce privește reflectarea condițiilor peisajului. În ariile protejate în care pădurile și-au păstrat aspectul de taiga, cercetătorul este frapat de diversitatea solurilor, de bogăția de culori în orizonturile solului, de prezența într-un singur profil a unor zone de diferite culori, compoziție și structură. Culoarea orizontului podzolic în aceste soluri variază de la maro la căpriu, cenușiu sau albicios (albit). În același timp, solurile de pe terenurile arabile au păstrat o nuanță mai deschisă a părții inferioare a stratului arabil și au pierdut întreaga paletă de culori a solurilor naturale. Pădurile seculare cultivate pe terenuri arabile sporesc diversitatea orizontului solului. Dar chiar și după o sută de ani, un orizont arabil este încă vizibil (vizibil în culoare) în ele. Ce s-a întâmplat? Clima a fost constantă timp de câteva secole, plantele nu s-au schimbat, dar solul a reflectat toate acele evenimente diverse și mărunte care s-au întâmplat cu acest peisaj. Sarcina științei solului este să învețe cum să descifreze fenomenele care au avut loc.
Desigur, o persoană trebuie să cunoască trăsăturile vieții și dezvoltării solului și a peisajului în ansamblu, nu numai să înțeleagă legile acestei vieți și căile evoluției. Deși cunoașterea acestor legi este necesară dacă o persoană dorește să folosească rațional biosfera. Dar problemele utilizării peisajelor, problemele creării de peisaje optime în fiecare zonă naturală sunt acum cheie. Iar soluția Programului Alimentar și a Programului pentru Protecția Mediului necesită, în primul rând, cunoașterea tiparelor de viață peisajului.
Optimal este adesea înțeles ca un peisaj cu productivitate maximă. Și pentru foarte mult timp, toată energia omului s-a repezit în această direcție. Trei factori determină productivitatea unui peisaj: fertilitatea solului, tipurile de biogeocenoze și vreme. O persoană a reușit destul de repede să reconstruiască tipurile de biogeocenoze și a învățat să creeze biogeocenoze artificiale în loc de cele naturale, cu productivitatea necesară și cu randamentul produselor de care are nevoie. Astfel, biogeocenozele de pădure și stepă au fost înlocuite cu lanuri de grâu, sfeclă și alte terenuri - livezi și livezi. Peisajele multor țări cu economie dezvoltată (dacă nu toate țările în general, unde Agricultură- una dintre verigile principale ale economiei naționale) - rezultatul schimbării artificiale peisaje naturale. Și chiar și acele păduri și crânci care ni se par rămășițe de păduri care au crescut aici sunt de fapt biogeocenoze modificate de activitatea umană, dar uneori dezvoltându-se conform legilor inerente pădurilor naturale.
O persoană a învățat să înlocuiască un tip de biogeocenoză cu altul. El știe să păstreze și să crească fertilitatea solului. Fertilizarea vă permite să furnizați plantei cu toți nutrienții de care are nevoie. Sistemele de îngrășăminte au fost acum dezvoltate pentru toate culturile majore într-o mare varietate de soluri și clime. Mai rea este vremea. Se remarcă următorul paradox. O persoană este mai capabilă să facă față consecințelor unui climat nefavorabil decât vreme rea. Într-adevăr, dacă agricultura se desfășoară într-o zonă aridă, fermierul nu se mai concentrează asupra faptului că va ploua sau nu: organizează irigarea solului, construiește sisteme de irigare și atâta timp cât există o sursă de apă - râuri, apă subterană proaspătă. , desalinizat apa de mare- Nu se teme de un climat arid. Exact același lucru este și în cazul umidității excesive: prin drenarea solului, o persoană învinge și acest rău. Situația este mult mai gravă acolo unde, în ani normali, fără nicio ameliorare, se pot obține recolte bune, dar în unii ani pot fi fie secete catastrofale precum cea care a stat în zona centrală a Rusiei în 1972, fie ani de umiditate excesivă, când toate culturile au fost înmuiate în aceeași zonă ca în 1973. Prin urmare, una dintre sarcinile principale stiinta moderna, sau mai degrabă, un complex de științe ale Pământului - pentru a învăța cum să controlezi vremea.
Un fapt istoric interesant. Prima încercare tehnică de schimbare a vremii a fost făcută, conform memoriilor celebrului aurar și sculptor al secolului al XVI-lea, Benvenuto Cellini, tocmai de această figură a Renașterii italiene.
La 3 noiembrie 1538, când ducesa Ottavio intra în Roma, a început să plouă. Cellini a îndreptat câteva piese mari de artilerie în direcția în care „norii erau cei mai groși și începuseră deja să ude. ploaie torentiala". Cellini a tras câteva salve și ploaia a încetat, iar după a patra salvă a ieșit soarele, iar sărbătoarea intrării ducesei a mers bine.
Trebuie spus că pentru combaterea grindinii se folosește acum metoda de decorticare a norilor cu scoici speciale care conțin săruri de argint. Dar acest mijloc este eficient dacă norul care poartă grindină este recunoscut cu exactitate. Prin împrăștierea sărurilor de argint în aer dintr-un avion, uneori a fost posibil să provoace condensarea vaporilor de apă și să creeze mai întâi nori, apoi să-i facă să plouă. Dar toate aceste încercări de a controla vremea sunt încă într-un stadiu foarte incipient. De aceea este atât de important pentru obținerea unor producții mari stabile construirea unor sisteme ameliorative de acțiune bilaterală: atunci când este necesar, solul este udat prin acest sistem, când este necesar să se scurgă, acesta este drenat. Și în rezolvarea tuturor problemelor asociate obținerii unei culturi, în căutarea tuturor științelor legate de studiul biosferei: reabilitarea terenurilor, agronomie, știința pădurilor, climatologie, meteorologie, cunoașterea științei solului este necesară.
Solul este încă folosit în multe domenii ale economiei naționale; pe ea se bazează și alte științe și discipline științifice. Cunoașterea științei solului este necesară în construcția de drumuri, lacuri de acumulare, amenajări industriale și economice, în arheologie și criminalistică, în proiectarea parcurilor și rezervațiilor. Stațiile sanitare și epidemiologice în activitatea lor se bazează pe realizările științei solului, pe informații despre astfel de proprietăți ale solului care au capacitatea de a ucide anumite microorganisme și alte animale patogene, contribuie la fixarea sau neutralizarea substanțelor toxice etc.
Sisteme de tratare a apelor reziduale și industriale, lucrări de recuperare a terenurilor perturbate de căutarea și dezvoltarea minereurilor - acesta este un alt domeniu de aplicare al științei solului.
Nu întâmplător o asemenea varietate de științifice și aplicație practică s-a reflectat în apariția unor cursuri speciale de pregătire: știința solului forestier, știința solului ameliorativă, știința solului pentru universitățile agricole, știința solului pentru universități etc. știința solului, iar apoi geologia inginerească. Odată cu separarea geologiei și științei solului, știința solului a rămas la Facultatea de Geologie, dar legăturile sale de familie cu știința solului și originea comună sunt vizibile cu ochiul liber: multe probleme cardinale ale științei solului sunt rezolvate de ambele ramuri ale acestei științe. .
Sarcinile domeniilor speciale menționate mai sus ale științei solului, de exemplu, reabilitarea terenurilor și silvicultură, sunt atât de diferite încât nu mai este posibil să fii la fel de expert în ambele domenii. Prin urmare, pregătirea solistilor cu una sau alta părtinire (solist-ameliorator, solist forestier, solist agricol) este chemarea vremurilor. Și, în același timp, toate secțiunile științifice aplicate se bazează pe prevederile fundamentale ale științei generale a solului, care este unificată în esența sa.
Există o altă caracteristică în împărțirea științei solului în discipline separate. Alături de împărțirea „după ramuri”, există o împărțire în funcție de proprietățile solurilor studiate de specialiştii în știință ai solului, după metodele de studiu. Deci, se disting departamente și secțiuni independente ale științei solului: chimia solului, fizica solului, mineralogia solului, geografia solului, geneza solului, clasificarea solului, tehnologia solului, biologia solului.
Tocmai din aceste motive comisiile din cadrul Internațional și Societăți întregi sindicale cercetătorii solului. Această specializare se dovedește adesea convenabilă pentru pregătirea specialiștilor, pentru studiul detaliat al solurilor și pentru organizarea cercetării solului.
Cu alte cuvinte, ca și în multe alte științe, specializarea s-a conturat de mult în știința solului atât în domeniul de aplicare a rezultatelor cercetării solului, cât și în specificul studiului solului ca corp natural.
Și din moment ce solul este inclus în alte sisteme naturale, mai complexe, toate științele care studiază aceste sisteme naturale includ știința solului ca element integral al acestei noi discipline științifice, fie că este vorba despre biogeocenologie sau știința peisajului. Știința solului nu își pierde fața acolo, doar metodele și realizările sale fac posibilă evaluarea mai precisă a stării și a căilor de dezvoltare a unei biogeocenoze sau a peisajului. Așa cum fizica și chimia ajută știința solului să studieze solul, tot așa știința solului ajută alte științe să studieze biosfera.
Problema direcţiilor de cercetare, aplicată şi cercetare fundamentalăîn vremea noastră, când fondurile colosale sunt cheltuite pentru știință, are mare importanță. Uneori este necesar să se concentreze toată atenția pe rezolvarea problemelor fundamentale, de multe ori este necesar să se acorde atenție celor aplicate.
Academicianul L. I. Prasolov credea că știința solului este o știință fundamentală, ale cărei realizări sunt de mare importanță practică. Și practica de astăzi confirmă corectitudinea opiniilor lui Prasolov. Știința solului devine într-adevăr fundația, așa cum am spus în repetate rânduri, a științei biosferei.
Instrumentele științifice sunt îmbunătățite, se descoperă noi metode de cercetare, iar științe care anterior păreau să nu aibă legătură între ele sunt din ce în ce mai împletite. Astfel, oceanologii nu au studiat realizările pedolistilor pentru o lungă perioadă de timp, la fel cum, apropo, pedolistii nu au abordat problemele oceanologiei. Și brusc s-a dovedit că sedimentele de la fund sunt în multe privințe similare cu solurile și se potrivesc destul de bine cu conceptul de „soluri subapoase”. Multe procese care au loc pe fundul oceanului seamănă cu procesele solului și sunt chiar identice cu acestea. Migrarea substanțelor în sol este în cele din urmă asociată cu acumularea de sedimente în ocean etc.
Pe vremuri, medicul german M. Pettenkofer a prezentat teoria conform căreia răspândirea epidemilor de diferite boli este asociată cu condițiile solului și climatice. El a respins chiar bacteriologia, dezvoltată cu atât de mult succes de L. Pasteur, și a încercat să infirme teoria lui L. Pasteur și R. Koch despre natura microbiană a multor boli. Dar progresele microbiologiei au dat deoparte ideile lui Pettenkofer despre importanța solului pentru o perioadă de timp. mediu ecologic pentru agenți patogeni. Un nou contact între știința solului și bacteriologie este acum planificat pentru a identifica condițiile de dezvoltare a diferitelor organisme patogene în sol.
Lista unor astfel de legături între știința solului și diverse științe poate fi extinsă. Principalul lucru este că în toate aceste conexiuni știința solului acționează ca una dintre științele fundamentale ale naturii.
Și studiul solului ca una dintre cele mai interesante formațiuni naturale este necesar pentru o persoană pentru a dezvolta cu succes producția de produse agricole, pentru a crea un peisaj optim - frumos, confortabil pentru viață, pentru a încetini. apariția deserturilor și pentru a rezolva multe alte probleme. .
Solul merită să fie studiat cu atenție și în detaliu. După cum a spus Lucretius:
„... În mod evident, pământul merită numele de Mamă, pentru că ea însăși a creat întreaga rasă umană și, la timpul stabilit, a vărsat tot felul de animale, pe înălțimile zburătoare muntoase și, în același timp, tot felul de păsări care zboară în el. cerul ..."
Teren acoperit cu iarbă
Ce miracol!
Și miros de mentă de luncă
Nu se știe unde.
A. Zhigulin
Pământ acoperit cu iarbă, ce minune!
S-a întâmplat că știința a început cu rezolvarea unei probleme practice puse în fața unei persoane. Mai întâi s-au găsit soluții private, apoi s-a creat un sistem de „rețete”. Și numai după aceea a avut loc crearea unei discipline științifice. De exemplu, geometria logică a lui Euclid, care este încă izbitoare în armonia sa, a apărut mai întâi ca metodă, o modalitate de rezolvare a unor astfel de probleme practice precum topografia terenului, construcția structurilor, inclusiv piramidele. Același lucru se poate spune despre metalurgie. La început (de la primul cuțit de bronz) metalurgia a fost mai mult o artă decât o știință. Lamele de bronz și oțel de la diferiți meșteri și din diferite țări nu erau la fel de apreciate pe piața internațională. Dar abia în secolul al XIX-lea, metalurgia și știința ei aferentă - metalurgia - au devenit discipline științifice independente, care acum sunt studiate în universitățile din întreaga lume.
Se pot da exemple de apariția științei, o disciplină științifică într-un mod diferit - pe baza unei descoperiri științifice fundamentale. De exemplu, în anii optzeci ai secolului trecut, omul de știință german G. Hertz a descoperit undele radio, în același timp savantul englez Crookes a descoperit raze catodice, care apar atunci când curentul este trecut printr-un fir în vid sau gaz rarefiat. În 1895, A. S. Popov a inventat radioul, iar în 1907, inventatorul american Lee de Forest a creat o lampă cu electrod care folosea principiul razelor catodice Crookes pentru a amplifica semnalul primit de la undele radio. Și această descoperire a dus la dezvoltarea electronicii și apoi a ciberneticii.
Știința solului a parcurs un drum similar. La început, timp de câteva milenii, au existat doar diferite sisteme de rețete pentru cultivarea solului și obținerea unor randamente mari asupra acestora.
Solul a apărut ca știință abia în secolul al XIX-lea. S-a născut în măruntaiele geologiei. În universități, știința solului a existat de mult ca o disciplină științifică ca parte a geologiei, studiind schimbarea rocilor de suprafață ale Pământului. În urmă cu treizeci și cinci de ani, știința solului a fost studiată la Facultatea de Geologie și Sol de la Universitatea din Moscova. Geneza „geologică” a științei solului a permis imediat lui V. V. Dokuchaev să distingă solul de totalitatea altor corpuri naturale. Abordarea geologică a făcut posibilă perceperea solului ca o formațiune naturală deosebită.
În același timp, solul a fost de interes și pentru oamenii de știință direct implicați în agricultură. Dar în acest caz, solul a fost studiat ca habitat pentru plante. Nu este o coincidență că primul curs de știința solului a fost creat de P. A. Kostychev pe baza prelegerilor susținute de acesta.
la Institutul Agricol (redenumit ulterior Silvic). Primul curs de știință a solului într-o limbă străină a fost scris de E. Ramann pentru pădurari și s-a numit „Forest Soil Science”. În ambele cursuri a prevalat aspectul aplicat al științei solului - a fost examinat rolul solului ca habitat pentru plante. Aceasta este o ramură foarte importantă a științei solului, dar este departe de a epuiza întreaga semnificație a solului în viața naturii.
Primul departament de știință a solului a apărut și la institutul de agricultură - în Novoaleksandriysky, acum academia din Pulawy (Polonia). Acolo a fost organizat un departament de știință a solului sub conducerea studentului lui Dokuchaev, N. M. Sibirtsev. Profesorul Sibirtsev a creat primul curs științific în știința solului, unde rolul solului a fost luat în considerare în mod cuprinzător și solurile au fost studiate și prezentate ca un corp natural. Multă vreme, alături de departamentele de știință a solului de la facultățile de geologie ale universităților, au existat departamente de știința solului la institutele de silvicultură și agricultură. S-a dovedit că știința solului era în același timp o ramură a geologiei, agriculturii și silviculturii.
În același timp, desigur, ca orice altă știință a naturii, știința solului a folosit realizările altor științe, legile fundamentale stabilite de fizică și chimie, realizările geologiei, biologiei, climatologiei etc.
Apariția și dezvoltarea științei solului ca știință, potrivit lui B. B. Polynov, a avut loc la Universitatea din Sankt Petersburg. Dar, duși de studiile acestei noi formațiuni naturale, cercetătorii solului nu au observat imediat că solul aparține a două grupe de corpuri naturale care nu au fost studiate anterior în știință: în primul rând, corpurilor bioinerte și, în al doilea rând, unui astfel de categorie de corpuri naturale, pentru care este caracteristică o modificare „de profil” a structurii și compoziției lor. Această schimbare este în mod necesar sub influența mediului. Pornind de la granița cu mediul și până la o oarecare adâncime, se conturează modificări ale proprietăților asemănătoare acestor corpuri: apar câteva semne noi și dispar semnele caracteristice corpului inițial. De exemplu, pentru sol, acest lucru poate fi explicat astfel: humusul se acumulează în orizontul de suprafață și în același timp dispar și unii compuși solubili și minerale. Prin urmare, solul este împărțit în orizonturi care diferă prin compoziția și proprietățile lor. În plus, există o schimbare în structura și compoziția lor. Acest grup de corpuri include cruste meteorologice, regolitul lunar și multe alte corpuri.
Modelele de modificare a solului sub influența condițiilor de mediu ajută la o mai bună înțelegere a tuturor acelor procese care sunt determinate de impactul mediului.
Din cele spuse rezultă o posibilă legătură între știința solului și o serie de alte științe care studiază schimbarea corpurilor sub influența condițiilor de mediu. Multe realizări în știința solului vor fi utile pentru cei care studiază coroziunea, sunt angajați în protecția monumentelor etc.
Dar nu numai originea științei solului ca știință și caracteristicile solului ca grup special de formațiuni determină locul științei solului printre alte științe ale naturii. Apariția științei solului a întărit ideea integrității sistemelor naturale, a relației dintre diferitele componente naturale într-un singur întreg. Dokuchaev a observat că știința vremii sale a studiat în principal corpurile individuale: minerale, roci, plante, animale, dar nu relațiile lor, nu acea legătură genetică, eternă și întotdeauna naturală care există între forțe, corpuri și fenomene, între natura moartă și cea vie. . Știința solului creată de el a fost plasată de Dokuchaev „în centrul acestei noi cunoștințe despre natură”. Acum am spune că studiul solurilor se află în domeniul studiului biosferei în ansamblu, care este realizat de ramuri ale științei precum biogeocenologia, geobotanica, știința peisajului, biogeografia etc.
În capitolele precedente a fost discutat rolul biogeocenologiei în studiul biosferei (amintim că biogeocenologia studiază acele comunități de organisme vii și conexiunile dintre acestea și mediul lor care se formează în diferite zone climatice ale biosferei). Geobotanica studiază structura stratului de vegetație și relația acesteia cu condițiile de habitat. Știința peisajului are un domeniu mai larg de activitate. Acest domeniu al științei studiază modelele de distribuție a biogeocenozelor pe suprafața Pământului, relația dintre toate componentele peisajului.
De obicei, un peisaj este un teritoriu care se distinge prin caracteristicile sale exterioare. Chiar și una dintre definițiile peisajului sună așa: un peisaj este o imagine a unui spațiu, așa cum este văzut în perspectivă. Uneori, peisajul include suprafața vizibilă a Pământului, alteori - teritoriul cu interrelațiile caracteristice ale formelor naturale și culturale.
Pe lângă Dokuchaev, unul dintre fondatorii științei peisajului a fost un alt cunoscut solist, un student al lui Dokuchaev, academicianul B. B. Polynov. B. B. Polynov a evidențiat conceptul de „peisaj elementar”, căruia i-a atribuit spațiul format dintr-un sol omogen cu o comunitate vegetală specifică caracteristică acestuia, o compoziție și stare omogenă a stratului de suprafață al atmosferei și un climat și microclimat. Această definiție amintește foarte mult de definiția biogeocenozei dată de academicianul V.N. Sukachev: biogeocenoza este un ansamblu de fenomene naturale omogene (atmosferă, roci, vegetație, fauna și lumea microorganismelor, solului și condițiilor hidrologice) pe un spațiu cunoscut al pământului. suprafaţă. Indiferent de asemănarea acestor concepte, altceva este important: în ambele cazuri, solul servește drept unul dintre semnele importante ale integrității acestor sisteme naturale.
O astfel de legătură între sol și peisaj a făcut posibilă definirea acestuia ca un element fără de care peisajul este de neconceput. Solul determină învelișul de vegetație și el însuși depinde de stratul de vegetație, iar interacțiunea acestor două elemente în condițiile unui relief dat creează fața peisajului.
Dar solul nu este doar un element al peisajului. Ea, așa cum a spus unul dintre oamenii de știință, este nucleul peisajului. Evident, această definiție evaluează poziția reală a solului printre alte elemente ale peisajului. Și acestea ar trebui să includă roca geologică pe care se formează solurile și apele subterane.
A. A. Rode numește apele subterane unul dintre factorii formării solului. Ele reflectă toate trăsăturile reliefului, dar nu întotdeauna. Adesea apar oarecum indiferent de relief. Solul care se află între pânza freatică, precum și roca-mamă, pe de o parte, și acoperirea de vegetație, pe de altă parte, este într-adevăr miezul peisajului. În acest „miez” găsesc refugiu o varietate de animale, acolo sunt comune rădăcinile plantelor, iar nutrienții necesari plantelor sunt depozitați acolo. Solul reglează peisajul, îl protejează de dispariție, ajută la refacerea după diverse efecte adverse.
Și în sfârșit, solul este oglinda peisajului. Această expresie provine din Dokuchaev. El a fost primul care a spus că solul este o oglindă a mediului (de aici oglinda peisajului). Dar, desigur, acest aforism nu poate fi luat la propriu. În primul rând, solul este o oglindă nu numai a peisajului modern, ci și a acelor peisaje care au fost aici înainte. În al doilea rând, solul, desigur, nu reflectă peisajul ca o oglindă. Aceasta este o metaforă. Recent, au existat multe dezbateri despre dacă această reflecție este adecvată sau nu. De obicei, adecvarea este înțeleasă ca două proprietăți ale fenomenelor. Într-un sens restrâns, adecvarea este identitatea a două fenomene din aceeași clasă: identitatea a doi copaci, a două obiecte. De exemplu, reflectarea într-o oglindă este adecvată, identică cu prototipul acesteia. În acest sens, nu se poate vorbi despre sol ca pe o reflectare adecvată a condițiilor din jur. Mai degrabă, poate fi adecvat, identic cu alt sol care se dezvoltă în astfel de condiții.
Dar există un alt sens, mai larg, în acest cuvânt: conformitate. Solul îndeplinește aceste condiții. Studiul solurilor din natură se bazează pe această corespondență și, trebuie spus, ajută foarte bine la studiul solurilor în cartografierea lor etc.
Capacitatea solului de a reflecta impactul condițiilor de mediu - factorii de formare a solului pot fi comparate cu abilitatea faimosului portret al lui Dorian Gray din romanul lui Oscar Wilde: portretul reflecta tot ce i s-a întâmplat lui Dorian, în timp ce Dorian Gray însuși nu s-a schimbat, a ramas tanar. Ni se pare că condițiile din jur nu se schimbă, clima, relieful rămân aceleași, iar solul reflectă în sine, „înregistrează” toate evenimentele din viața peisajului și biogeocenoza și se modifică în concordanță cu aceste evenimente. Dar descifrarea acestor conexiuni este foarte dificilă.
Desigur, aceeași proprietate a solului poate fi asociată cu diferiți factori și o probă, și cu atât mai mult o proprietate, nu poate fi folosită pentru a judeca solul. De exemplu, o probă a căzut în mâinile unui cercetător prin aspectul său - din orizontul superior al solului, care conține cinci procente de humus. Judecând numai după această proprietate, eșantionul se poate referi la soluri soddy, pajiști și soddy-podzolice, precum și la pădure cenușie, castan (castan închis), cernoziom. Dar deja analiza acidității solului va ajuta la excluderea unui număr de opțiuni posibile. Prin urmare, conformitatea solurilor și a condițiilor de mediu poate fi evaluată doar printr-un set de proprietăți. Și în acest sens, solul este un indicator foarte bun al condițiilor de mediu.
Dar, după cum a remarcat Dokuchaev, solul este o oglindă a climei locale prezente și trecute și, bineînțeles, a peisajelor prezente și anterioare de aici. Prin urmare, solul are proprietăți asociate cu istoria dezvoltării peisajului. De exemplu, fâșia noastră centrală din Rusia, unde, așa cum a spus A.P. Cehov, toate peisajele sunt „Levitan”, a fost cândva o taiga. Rămășițele acestei taiga sunt încă păstrate în rezervații, de exemplu, în Pădurea Centrală, care a împlinit cincizeci de ani în 1981.
De mai bine de o mie și jumătate de ani, fermierii au schimbat intens peisajele taiga. Au ars păduri, au amenajat teren arabil, fânețe. O parte din pământ a fost din nou aruncată sub păduri, o parte a fost folosită în agricultură de mai bine de o mie de ani. Este clar că istoria fiecărui câmp poate afecta proprietățile solurilor sale. Prin urmare, chiar dacă solurile de astăzi există în aceleași condiții, asta nu înseamnă că ar trebui să fie complet identice între ele. O istorie diferită poate lăsa o amprentă diferită pe aceste soluri.
Lucrările Expediției Biogeocenologice a Universității din Moscova din zona Rusiei Centrale au arătat complexitatea evaluării solului în ceea ce privește reflectarea condițiilor peisajului. În ariile protejate în care pădurile și-au păstrat aspectul de taiga, cercetătorul este frapat de diversitatea solurilor, de bogăția de culori în orizonturile solului, de prezența într-un singur profil a unor zone de diferite culori, compoziție și structură. Culoarea orizontului podzolic în aceste soluri variază de la maro la căpriu, cenușiu sau albicios (albit). În același timp, solurile de pe terenurile arabile au păstrat o nuanță mai deschisă a părții inferioare a stratului arabil și au pierdut întreaga paletă de culori a solurilor naturale. Pădurile seculare cultivate pe terenuri arabile sporesc diversitatea orizontului solului. Dar chiar și după o sută de ani, un orizont arabil este încă vizibil (vizibil în culoare) în ele. Ce s-a întâmplat? Clima a fost constantă timp de câteva secole, plantele nu s-au schimbat, dar solul a reflectat toate acele evenimente diverse și mărunte care s-au întâmplat cu acest peisaj. Sarcina științei solului este să învețe cum să descifreze fenomenele care au avut loc.
Desigur, o persoană trebuie să cunoască trăsăturile vieții și dezvoltării solului și a peisajului în ansamblu, nu numai să înțeleagă legile acestei vieți și căile evoluției. Deși cunoașterea acestor legi este necesară dacă o persoană dorește să folosească rațional biosfera. Dar problemele utilizării peisajelor, problemele creării de peisaje optime în fiecare zonă naturală sunt acum cheie. Iar soluția Programului Alimentar și a Programului pentru Protecția Mediului necesită, în primul rând, cunoașterea tiparelor de viață peisajului.
Optimal este adesea înțeles ca un peisaj cu productivitate maximă. Și pentru foarte mult timp, toată energia omului s-a repezit în această direcție. Trei factori determină productivitatea unui peisaj: fertilitatea solului, tipurile de biogeocenoze și condițiile meteorologice. O persoană a reușit destul de repede să reconstruiască tipurile de biogeocenoze și a învățat să creeze biogeocenoze artificiale în loc de cele naturale, cu productivitatea necesară și cu randamentul produselor de care are nevoie. Astfel, biogeocenozele de pădure și stepă au fost înlocuite cu lanuri de grâu, sfeclă și alte terenuri - livezi și livezi. Peisajele multor țări cu economie dezvoltată (dacă nu toate țările în general, unde agricultura este una dintre verigile principale ale economiei naționale) sunt rezultatul modificărilor artificiale ale peisajelor naturale. Și chiar și acele păduri și crânci care ni se par rămășițe de păduri care au crescut aici sunt de fapt biogeocenoze modificate de activitatea umană, dar uneori dezvoltându-se conform legilor inerente pădurilor naturale.
O persoană a învățat să înlocuiască un tip de biogeocenoză cu altul. El știe să păstreze și să crească fertilitatea solului. Fertilizarea vă permite să furnizați plantei cu toți nutrienții de care are nevoie. Sistemele de îngrășăminte au fost acum dezvoltate pentru toate culturile majore într-o mare varietate de soluri și clime. Mai rea este vremea. Se remarcă următorul paradox. O persoană depășește consecințele unui climat nefavorabil mai bine decât vremea nefavorabilă. Într-adevăr, dacă agricultura se desfășoară într-o zonă aridă, atunci fermierul nu se mai concentrează asupra faptului că va ploua sau nu: el organizează irigarea solului, construiește sisteme de irigare și, atâta timp cât există o sursă de apă - râurile, apă subterană proaspătă, apă de mare desalinizată, - nu se teme de un climat uscat. Exact același lucru este și în cazul umidității excesive: prin drenarea solului, o persoană învinge și acest rău. Situația este mult mai gravă acolo unde, în ani normali, fără nicio ameliorare, se pot obține recolte bune, dar în unii ani pot fi fie secete catastrofale precum cea care a stat în zona centrală a Rusiei în 1972, fie ani de umiditate excesivă, când toate culturile au fost înmuiate în aceeași zonă ca în 1973. Prin urmare, una dintre principalele sarcini ale științei moderne, sau mai degrabă, complexul științelor Pământului, este să învețe cum să controlezi vremea.
Un fapt istoric interesant. Prima încercare tehnică de schimbare a vremii a fost făcută, conform memoriilor celebrului aurar și sculptor al secolului al XVI-lea, Benvenuto Cellini, tocmai de această figură a Renașterii italiene.
La 3 noiembrie 1538, când ducesa Ottavio intra în Roma, a început să plouă. Cellini a îndreptat câteva piese mari de artilerie în direcția în care „norii erau cei mai groși și deja începuse să se reverse o ploaie puternică”. Cellini a tras câteva salve și ploaia a încetat, iar după a patra salvă a ieșit soarele, iar sărbătoarea intrării ducesei a mers bine.
Trebuie spus că pentru combaterea grindinii se folosește acum metoda de decorticare a norilor cu scoici speciale care conțin săruri de argint. Dar acest mijloc este eficient dacă norul care poartă grindină este recunoscut cu exactitate. Prin împrăștierea sărurilor de argint în aer dintr-un avion, uneori a fost posibil să provoace condensarea vaporilor de apă și să creeze mai întâi nori, apoi să-i facă să plouă. Dar toate aceste încercări de a controla vremea sunt încă într-un stadiu foarte incipient. De aceea este atât de important pentru obținerea unor producții mari stabile construirea unor sisteme ameliorative de acțiune bilaterală: atunci când este necesar, solul este udat prin acest sistem, când este necesar să se scurgă, acesta este drenat. Și în rezolvarea tuturor problemelor asociate obținerii unei culturi, în căutarea tuturor științelor legate de studiul biosferei: reabilitarea terenurilor, agronomie, știința pădurilor, climatologie, meteorologie, cunoașterea științei solului este necesară.
Solul este încă folosit în multe domenii ale economiei naționale; pe ea se bazează și alte științe și discipline științifice. Cunoașterea științei solului este necesară în construcția de drumuri, lacuri de acumulare, amenajări industriale și economice, în arheologie și criminalistică, în proiectarea parcurilor și rezervațiilor. Stațiile sanitare și epidemiologice în activitatea lor se bazează pe realizările științei solului, pe informații despre astfel de proprietăți ale solului care au capacitatea de a ucide anumite microorganisme și alte animale patogene, contribuie la fixarea sau neutralizarea substanțelor toxice etc.
Sisteme de tratare a apelor reziduale și industriale, lucrări de recuperare a terenurilor perturbate de căutarea și dezvoltarea minereurilor - acesta este un alt domeniu de aplicare al științei solului.
Nu întâmplător o asemenea varietate de aplicații științifice și practice s-a reflectat în apariția unor cursuri speciale de pregătire: știința solului forestier, știința solului ameliorativă, știința solului pentru universitățile agricole, știința solului pentru universități etc. statutul de disciplină independentă. și un nou nume: mai întâi știința solului și apoi geologia inginerească. Odată cu separarea geologiei și științei solului, știința solului a rămas la Facultatea de Geologie, dar legăturile sale de familie cu știința solului și originea comună sunt vizibile cu ochiul liber: multe probleme cardinale ale științei solului sunt rezolvate de ambele ramuri ale acestei științe. .
Sarcinile domeniilor speciale menționate mai sus ale științei solului, de exemplu, reabilitarea terenurilor și silvicultură, sunt atât de diferite încât nu mai este posibil să fii la fel de expert în ambele domenii. Prin urmare, pregătirea solistilor cu una sau alta părtinire (solist-ameliorator, solist forestier, solist agricol) este chemarea vremurilor. Și, în același timp, toate secțiunile științifice aplicate se bazează pe prevederile fundamentale ale științei generale a solului, care este unificată în esența sa.
Există o altă caracteristică în împărțirea științei solului în discipline separate. Alături de împărțirea „după ramuri”, există o împărțire în funcție de proprietățile solurilor studiate de specialiştii în știință ai solului, după metodele de studiu. Deci, se disting departamente și secțiuni independente ale științei solului: chimia solului, fizica solului, mineralogia solului, geografia solului, geneza solului, clasificarea solului, tehnologia solului, biologia solului.
Tocmai din acest motiv s-au format comisii la Societățile Internaționale și Întreaga Uniune a Solisturilor. Această specializare se dovedește adesea convenabilă pentru pregătirea specialiștilor, pentru studiul detaliat al solurilor și pentru organizarea cercetării solului.
Cu alte cuvinte, ca și în multe alte științe, specializarea s-a conturat de mult în știința solului atât în domeniul de aplicare a rezultatelor cercetării solului, cât și în specificul studiului solului ca corp natural.
Și din moment ce solul este inclus în alte sisteme naturale, mai complexe, toate științele care studiază aceste sisteme naturale includ știința solului ca element integral al acestei noi discipline științifice, fie că este vorba despre biogeocenologie sau știința peisajului. Știința solului nu își pierde fața acolo, doar metodele și realizările sale fac posibilă evaluarea mai precisă a stării și a căilor de dezvoltare a unei biogeocenoze sau a peisajului. Așa cum fizica și chimia ajută știința solului să studieze solul, tot așa știința solului ajută alte științe să studieze biosfera.
Problema direcțiilor de cercetare, cercetarea aplicată și fundamentală în timpul nostru, când fondurile colosale sunt cheltuite pentru știință, este de mare importanță. Uneori este necesar să se concentreze toată atenția pe rezolvarea problemelor fundamentale, de multe ori este necesar să se acorde atenție celor aplicate.
Academicianul L. I. Prasolov credea că știința solului este o știință fundamentală, ale cărei realizări sunt de mare importanță practică. Și practica de astăzi confirmă corectitudinea opiniilor lui Prasolov. Știința solului devine într-adevăr fundația, așa cum am spus în repetate rânduri, a științei biosferei.
Instrumentele științifice sunt îmbunătățite, se descoperă noi metode de cercetare, iar științe care anterior păreau să nu aibă legătură între ele sunt din ce în ce mai împletite. Astfel, oceanologii nu au studiat realizările pedolistilor pentru o lungă perioadă de timp, la fel cum, apropo, pedolistii nu au abordat problemele oceanologiei. Și brusc s-a dovedit că sedimentele de la fund sunt în multe privințe similare cu solurile și se potrivesc destul de bine cu conceptul de „soluri subapoase”. Multe procese care au loc pe fundul oceanului seamănă cu procesele solului și sunt chiar identice cu acestea. Migrarea substanțelor în sol este în cele din urmă asociată cu acumularea de sedimente în ocean etc.
Pe vremuri, medicul german M. Pettenkofer a prezentat teoria conform căreia răspândirea epidemilor de diferite boli este asociată cu condițiile solului și climatice. El a respins chiar bacteriologia, dezvoltată cu atât de mult succes de L. Pasteur, și a încercat să infirme teoria lui L. Pasteur și R. Koch despre natura microbiană a multor boli. Dar progresele microbiologiei au împins de ceva vreme ideile lui Pettenkofer despre importanța solului ca mediu ecologic pentru agenți patogeni. Un nou contact între știința solului și bacteriologie este acum planificat pentru a identifica condițiile de dezvoltare a diferitelor organisme patogene în sol.
Lista unor astfel de legături între știința solului și diverse științe poate fi extinsă. Principalul lucru este că în toate aceste conexiuni știința solului acționează ca una dintre științele fundamentale ale naturii.
Și studiul solului ca una dintre cele mai interesante formațiuni naturale este necesar pentru o persoană pentru a dezvolta cu succes producția de produse agricole, pentru a crea un peisaj optim - frumos, confortabil pentru viață, pentru a încetini. apariția deserturilor și pentru a rezolva multe alte probleme. .
Solul merită să fie studiat cu atenție și în detaliu. După cum a spus Lucretius:
„... Evident, poartă meritat
Numele mamei este pământ, pentru că ea însăși a creat
Întreaga rasă umană și la timpul stabilit a vărsat
Orice fel de fiară, pe înălțimile muntoase zburătoare,
Și, în același timp, tot felul de păsări care zboară pe cer ... "
oglindă peisaj
Cartea într-o formă populară vorbește despre sol - viața lui, procesele care au loc în el, diferitele proprietăți ale solurilor și cea principală - fertilitatea, locul și importanța solului în biosfera Pământului. Este, de asemenea, despre distribuția geografică a diferitelor tipuri de sol, rolul apei și al animalelor, activitățile umane și alți factori care afectează solul. Autorul evidențiază câteva probleme reale stiinta solului.
Unul dintre elementele universului
Solurile și biogeocenoza
Cernoziom, humus și fertilitatea solului
Învelișul de sol al pământului
Praf de secole pe suprafața solului
Vârsta solului
Apă în sol
Animalele și solul
Procesele solului, evoluția solului și activitățile umane
Resursele terestre ale lumii
Discuție pe știința solului
Sensul acestei expresii figurative constă în varietatea factorilor de formare a solului și în dependența clară a formării și distribuției. tipuri variate soluri din, ape interioare, roci, vegetatie, microorganisme, activitati umane etc.
Distribuția principalelor tipuri de soluri este supusă legii zonării geografice.
Solurile din deșerturile arctice sunt situate pe insule: subțiri, înghețate și absolut infertile.
În zona de tundra din regiunile din nordul îndepărtat, sunt situate soluri tundra-gley - subțiri, mlăștinoase, înghețate și infertile.
În zona taiga din partea europeană a Rusiei și în Vestul Siberiei Predomină solurile podzolice, a căror grosime este ceva mai mare, orizonturile solului sunt clar definite, orizontul humusului este slab, ceea ce se explică prin spălarea mare a solului cu apă, adesea mlăștinoasă și infertilă.
În zona taiga din Siberia Centrală, se formează soluri permafrost-taiga - subțiri, puternic înghețate, infertile.
Zona pădurilor mixte se caracterizează prin soluri sodio-podzolice - de grosime medie, cu un strat superior limpede - gazon, unde sunt pronunțate alte orizonturi de sol principale. Orizontul humusului este mic, astfel că solurile soddy-podzolice sunt de fertilitate medie.
În zonă păduri de foioase sunt amplasate pădure brună și solurile cenușii de pădure - de grosime medie, cu orizonturi de sol pronunțate, spălarea solului slăbită contribuie la acumularea de humus, prin urmare aceste soluri au o fertilitate bună.
Cele mai fertile soluri se formează în stepe - cernoziomuri, în care grosimea orizontului humus poate ajunge la 1 m. Cernoziomurile Voronezh sunt standardul mondial de fertilitate.
În stepele uscate predomină solurile de castan care, spre deosebire de cernoziom, au un conținut mai scăzut de humus, iar în zona semidesertică se formează soluri brune semidesertice în condiții de umiditate insuficientă și vegetație rară. Aceste soluri sunt adesea saline și, cu o locație apropiată a apei subterane, aici se formează solonchaks.
Tipuri speciale de sol se formează la munte (tipuri de sol de munte) și în văile râurilor (soluri aluviale).
Agricultura poate afecta grav modificările fertilității solului. Folosirea necorespunzătoare a terenurilor (inclusiv suprapășunatul) duce la epuizarea fertilității solului, degradarea solului, spălarea și deteriorarea stratului fertil, procesele de deșertificare au loc în regiunile sudice, iar înfundarea sau salinizarea solurilor are loc în cazul irigațiilor excesive. Cu utilizarea rațională a terenului (aratul adecvat, rotația culturilor, recuperarea rezonabilă a substanțelor chimice și a apei, crearea de centuri de protecție din impact
Solurile sunt oglinda peisajului. Să ne amintim! Ce se numește pământ? De ce solul este considerat un „corp natural deosebit”? Numiți principalii factori de formare a solului. Care este structura solurilor? De ce a numit V.V. Dokuchaev solurile „oglinda peisajului”? Solul este considerat o oglindă a peisajului deoarece fiecărui sol cu un set propriu de orizonturi de sol corespunde anumitor condiții de formare, formarea solului are loc în condiții locale specifice, într-un anumit climat, sub o anumită vegetație. Glob de relief al solului în Muzeul Central de Știința Solului. V.V. Dokuchaev la Sankt Petersburg.
slide 3 din prezentare „Principalele tipuri de sol din Rusia”. Dimensiunea arhivei cu prezentarea este de 1211 KB.Geografie clasa a VIII-a
rezumat alte prezentări„Arhitectura Sankt Petersburgului” - Coloana Alexandru. Giacomo Quarenghi. Palatul Mihailovski. În Catedrala Sf. Isaac. Teatrul Alexandru. Poarta Narvei. Un monument istoric și arhitectural unic. Palatul Alexandru din Tsarskoye Selo. Palatul Ecaterinei. Rastrelli, Zaharov. Piața Palatului. Catedrala Sfântul Isaac. Zaharov. Scuipat al insulei Vasilyevsky. Catedrala Schimbarea la Față. Clădirea liceului din Tsarskoye Selo. Rastrelli.
„Influența condițiilor naturale asupra unei persoane” - Tayozhniki. Climă caldă, iarnă moderat caldă. Cum afectează condițiile naturale viața stepelor. Vara este, de asemenea, necesar să se pregătească lemne de foc pentru iarnă și să cosiți și să uscați fânul. Numiți condițiile naturale ale Pomors. Oameni de stepă. Mijloc de transport de marfă sau persoane. Mediu inconjurator. Principalele meșteșuguri ale stepelor. Influență conditii naturale asupra vieții și sănătății umane. Există multe ciuperci și fructe de pădure în taiga. Montanii. Cel mai bine este să călărești un cal în munți.
„Tipuri de păduri din Rusia” - Animale din pădurile mixte și cu frunze late. Taiga. Valoarea pădurii în natură. Păduri mixte și de foioase. Animale din zona taiga. Animale. Plante de taiga. Plante din păduri mixte și foioase. Dictarea geografică. Zone forestiere. Este timpul să-i oferi laudele pe care le merită acest bunic drag. Zona de păduri mixte și foioase. Zona forestieră. Munca practica. Dictarea digitală.
„Zone naturale și climatice ale Rusiei” - Un copac de conifere care aruncă ace pentru iarnă. Încălzire. Cobra. Tumbleweed. macii. Pasăre de pădure. Zona Tundra. Cufundar. Kedrovka. Mușchiul de până la 30-40 cm înălțime este hrana principală a renilor. Animal prădător din familia nevăstuiilor. Pește comercial găsit în Oceanul Arctic. Cloudberry. Guillemot. Una dintre cele mai zgomotoase păsări din „piețele de păsări” arctice. Arborele deșerților și semi-deșerților asiatici.
„Poziția Rusiei pe harta lumii” - Locul. Poziție geografică Rusia. puncte extreme Rusia. Rusia. Rusia pe harta lumii. Produsul intern brut. Poziție geografică. Locul Rusiei. Lungimea chenarului. granițele rusești. Cele mai lungi granițe Este spălat de apele a 3 oceane.
„Zone naturale de pe teritoriul Rusiei” - Schimbare regulată zone naturaleşi condiţiile naturale din munţi. Zona Taiga. Zona Tundra. Zonele naturale ale Rusiei. Resurse naturale. Iarnă aspră. Zona de stepă. Zona naturala fara copaci cu vegetatie de muschi, licheni. Găsiți suplimentar. Schimbarea regulată a zonelor naturale de pe câmpie. Semi-deșerturi și deșerturi. legume şi lumea animală zonele naturale ale Rusiei. Ghiciți animalul. Stepă. materie organică incluse în sol.
Modelele de modificare a solului sub influența condițiilor de mediu ajută la o mai bună înțelegere a tuturor acelor procese care sunt determinate de impactul mediului.
Din cele spuse rezultă o posibilă legătură între știința solului și o serie de alte științe care studiază schimbarea corpurilor sub influența condițiilor de mediu. Multe realizări în știința solului vor fi utile pentru cei care studiază coroziunea, sunt angajați în protecția monumentelor etc.
Dar nu numai originea științei solului ca știință și caracteristicile solului ca grup special de formațiuni determină locul științei solului printre alte științe ale naturii. Apariția științei solului a întărit ideea integrității sistemelor naturale, a relației dintre diferitele componente naturale într-un singur întreg. Dokuchaev a observat că știința vremii sale a studiat în principal corpurile individuale: minerale, roci, plante, animale, dar nu relațiile lor, nu acea legătură genetică, eternă și întotdeauna naturală care există între forțe, corpuri și fenomene, între natura moartă și cea vie. . Știința solului creată de el a fost plasată de Dokuchaev „în centrul acestei noi cunoștințe despre natură”. Acum am spune că studiul solurilor se află în domeniul studiului biosferei în ansamblu, care este realizat de ramuri ale științei precum biogeocenologia, geobotanica, știința peisajului, biogeografia etc.
În capitolele precedente a fost discutat rolul biogeocenologiei în studiul biosferei (amintim că biogeocenologia studiază acele comunități de organisme vii și conexiunile dintre acestea și mediul lor care se formează în diferite zone climatice ale biosferei). Geobotanica studiază structura stratului de vegetație și relația acesteia cu condițiile de habitat. Știința peisajului are un domeniu mai larg de activitate. Acest domeniu al științei studiază modelele de distribuție a biogeocenozelor pe suprafața Pământului, relația dintre toate componentele peisajului.
De obicei, un peisaj este un teritoriu care se distinge prin caracteristicile sale exterioare. Chiar și una dintre definițiile peisajului sună așa: un peisaj este o imagine a unui spațiu, așa cum este văzut în perspectivă. Uneori, peisajul include suprafața vizibilă a Pământului, alteori - teritoriul cu interrelațiile caracteristice ale formelor naturale și culturale.
Pe lângă Dokuchaev, unul dintre fondatorii științei peisajului a fost un alt cunoscut solist, un student al lui Dokuchaev, academicianul B. B. Polynov. B. B. Polynov a evidențiat conceptul de „peisaj elementar”, căruia i-a atribuit spațiul format dintr-un sol omogen cu o comunitate vegetală specifică caracteristică acestuia, o compoziție și stare omogenă a stratului de suprafață al atmosferei și un climat și microclimat. Această definiție amintește foarte mult de definiția biogeocenozei dată de academicianul V.N. Sukachev: biogeocenoza este un ansamblu de fenomene naturale omogene (atmosferă, roci, vegetație, fauna și lumea microorganismelor, solului și condițiilor hidrologice) pe un spațiu cunoscut al pământului. suprafaţă. Indiferent de asemănarea acestor concepte, altceva este important: în ambele cazuri, solul servește drept unul dintre semnele importante ale integrității acestor sisteme naturale.
O astfel de legătură între sol și peisaj a făcut posibilă definirea acestuia ca un element fără de care peisajul este de neconceput. Solul determină învelișul de vegetație și el însuși depinde de stratul de vegetație, iar interacțiunea acestor două elemente în condițiile unui relief dat creează fața peisajului.
Dar solul nu este doar un element al peisajului. Ea, așa cum a spus unul dintre oamenii de știință, este nucleul peisajului. Evident, această definiție evaluează poziția reală a solului printre alte elemente ale peisajului. Și acestea ar trebui să includă roca geologică pe care se formează solurile și apele subterane.
A. A. Rode numește apele subterane unul dintre factorii formării solului. Ele reflectă toate trăsăturile reliefului, dar nu întotdeauna. Adesea apar oarecum indiferent de relief. Solul care se află între pânza freatică, precum și roca-mamă, pe de o parte, și acoperirea de vegetație, pe de altă parte, este într-adevăr miezul peisajului. În acest „miez” găsesc refugiu o varietate de animale, acolo sunt comune rădăcinile plantelor, iar nutrienții necesari plantelor sunt depozitați acolo. Solul reglează peisajul, îl protejează de dispariție, ajută la refacerea după diverse efecte adverse.
Și în sfârșit, solul este oglinda peisajului. Această expresie provine din Dokuchaev. El a fost primul care a spus că solul este o oglindă a mediului (de aici oglinda peisajului). Dar, desigur, acest aforism nu poate fi luat la propriu. În primul rând, solul este o oglindă nu numai a peisajului modern, ci și a acelor peisaje care au fost aici înainte. În al doilea rând, solul, desigur, nu reflectă peisajul ca o oglindă. Aceasta este o metaforă. Recent, au existat multe dezbateri despre dacă această reflecție este adecvată sau nu. De obicei, adecvarea este înțeleasă ca două proprietăți ale fenomenelor. Într-un sens restrâns, adecvarea este identitatea a două fenomene din aceeași clasă: identitatea a doi copaci, a două obiecte. De exemplu, reflectarea într-o oglindă este adecvată, identică cu prototipul acesteia. În acest sens, nu se poate vorbi despre sol ca pe o reflectare adecvată a condițiilor din jur. Mai degrabă, poate fi adecvat, identic cu alt sol care se dezvoltă în astfel de condiții.
Dar există un alt sens, mai larg, în acest cuvânt: conformitate. Solul îndeplinește aceste condiții. Studiul solurilor din natură se bazează pe această corespondență și, trebuie spus, ajută foarte bine la studiul solurilor în cartografierea lor etc.
Capacitatea solului de a reflecta impactul condițiilor de mediu - factorii de formare a solului pot fi comparate cu abilitatea faimosului portret al lui Dorian Gray din romanul lui Oscar Wilde: portretul reflecta tot ce i s-a întâmplat lui Dorian, în timp ce Dorian Gray însuși nu s-a schimbat, a ramas tanar. Ni se pare că condițiile din jur nu se schimbă, clima, relieful rămân aceleași, iar solul reflectă în sine, „înregistrează” toate evenimentele din viața peisajului și biogeocenoza și se modifică în concordanță cu aceste evenimente. Dar descifrarea acestor conexiuni este foarte dificilă.
Desigur, aceeași proprietate a solului poate fi asociată cu diferiți factori și o probă, și cu atât mai mult o proprietate, nu poate fi folosită pentru a judeca solul. De exemplu, o probă a căzut în mâinile unui cercetător prin aspectul său - din orizontul superior al solului, care conține cinci procente de humus. Judecând numai după această proprietate, eșantionul se poate referi la soluri soddy, pajiști și soddy-podzolice, precum și la pădure cenușie, castan (castan închis), cernoziom. Dar deja analiza acidității solului va ajuta la excluderea unui număr de opțiuni posibile. Prin urmare, conformitatea solurilor și a condițiilor de mediu poate fi evaluată doar printr-un set de proprietăți. Și în acest sens, solul este un indicator foarte bun al condițiilor de mediu.
Dar, după cum a remarcat Dokuchaev, solul este o oglindă a climei locale prezente și trecute și, bineînțeles, a peisajelor prezente și anterioare de aici. Prin urmare, solul are proprietăți asociate cu istoria dezvoltării peisajului. De exemplu, fâșia noastră centrală din Rusia, unde, așa cum a spus A.P. Cehov, toate peisajele sunt „Levitan”, a fost cândva o taiga. Rămășițele acestei taiga sunt încă păstrate în rezervații, de exemplu, în Pădurea Centrală, care a împlinit cincizeci de ani în 1981.
De mai bine de o mie și jumătate de ani, fermierii au schimbat intens peisajele taiga. Au ars păduri, au amenajat teren arabil, fânețe. O parte din pământ a fost din nou aruncată sub păduri, o parte a fost folosită în agricultură de mai bine de o mie de ani. Este clar că istoria fiecărui câmp poate afecta proprietățile solurilor sale. Prin urmare, chiar dacă solurile de astăzi există în aceleași condiții, asta nu înseamnă că ar trebui să fie complet identice între ele. O istorie diferită poate lăsa o amprentă diferită pe aceste soluri.
Lucrările Expediției Biogeocenologice a Universității din Moscova din zona Rusiei Centrale au arătat complexitatea evaluării solului în ceea ce privește reflectarea condițiilor peisajului. În ariile protejate în care pădurile și-au păstrat aspectul de taiga, cercetătorul este frapat de diversitatea solurilor, de bogăția de culori în orizonturile solului, de prezența într-un singur profil a unor zone de diferite culori, compoziție și structură. Culoarea orizontului podzolic în aceste soluri variază de la maro la căpriu, cenușiu sau albicios (albit). În același timp, solurile de pe terenurile arabile au păstrat o nuanță mai deschisă a părții inferioare a stratului arabil și au pierdut întreaga paletă de culori a solurilor naturale. Pădurile seculare cultivate pe terenuri arabile sporesc diversitatea orizontului solului. Dar chiar și după o sută de ani, un orizont arabil este încă vizibil (vizibil în culoare) în ele. Ce s-a întâmplat? Clima a fost constantă timp de câteva secole, plantele nu s-au schimbat, dar solul a reflectat toate acele evenimente diverse și mărunte care s-au întâmplat cu acest peisaj. Sarcina științei solului este să învețe cum să descifreze fenomenele care au avut loc.
