Stiinta solului

Știința solului (din sol rusesc și cunoaștere ) - știința solului , compoziția sa, proprietățile, originea, distribuția, utilizarea, degradarea și restaurarea acestuia. El studiază solul ca un corp natural independent . Acesta este un domeniu complex de cunoaștere multidisciplinar cu un singur obiect de studiu (sol), se bazează pe date din geologie , biologie , geografie , chimie , fizică și alte științe [1] .

Solul face parte din știința naturii , se referă la științele pământului și studiază originea, dezvoltarea, structura, compoziția, proprietățile, fertilitatea și distribuția solurilor și, de asemenea, elaborează măsuri pentru protecția și utilizarea rațională a acestora de către om.

Termenul

Datorită tezei de doctorat și monografiei lui V. V. Dokuchaev „ Cernoziomul rusesc ” [2] , solurile au devenit un obiect independent de cercetare, iar susținerea tezei ( 11 decembrie  ( 23 ),  1883 [3] ) a devenit „data nașterea” unei noi discipline științifice – știința solului [4] .

În 1899, în Rusia a început să apară un jurnal de specialitate „ Pochvovedenie ” ( doref rus . știința solului) .

La sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea, termenul grecesc pedologie ( greacă πέδον , pedon - sol și greacă λόγος , logos - cunoaștere, știință) a fost folosit în literatura științifică - știința studierii solurilor din mediul natural. , una dintre secțiunile geologice și fizice ale științei solului [ 5] . Pedologia, ca sinonim pentru știința solului, este acum considerată învechită, deoarece se referă în principal la geologia și fizica solurilor și are mai multe semnificații. S-au păstrat termeni derivați: pedogeneză , pedosferă etc.

Înainte de apariția științei științifice a solului la departamentele universitare de agronomie, știința solului (agricultura) era numită un curs de prelegeri privind studiul proprietăților nutriționale ale stratului superior al solului (pământului) care conține rădăcini de plante [6] .

În știința solului și geologia ingineriei , solurile sunt considerate ca o varietate de soluri .

Scurt istoric

Acumularea de cunoștințe empirice despre sol a început la sfârșitul mezoliticului , când triburile culturii Natufian au făcut primele încercări de agricultură . Sistematizarea informațiilor a fost începută de către filozofii antichității: Columella , Teofrast , Pliniu cel Bătrân , Lucretius Cara ș.a. În Evul Mediu , descrierile pământului au fost făcute pentru a stabili îndatoririle feudale (de exemplu, " Cărțile Scribali " în Rusia).

În Rusia , M. V. Lomonosov , în lucrarea sa „Despre straturile pământului” ( 1763 ), a exprimat ideea rolului semnificativ al plantelor și al rămășițelor lor în formarea solului. Societatea Economică Liberă (fondată în 1765 ) a organizat expediții pentru a studia solurile și a le cartografi.

F. P. Flarini (1750) a fost primul care a construit o diagramă a structurii solului și a indicat orizonturile solului (A, B, C, D, E, F).

Știința geologică a solului s-a dezvoltat în Germania, în care solul era considerat partea superioară a scoarței meteorologice . În mai multe direcții, s-a realizat dezvoltarea clasificării solului. Volney a organizat în 1878 prima revistă științifică din Germania despre fizica agronomică. Friedrich Albert Fallu , unul dintre cei mai importanți cercetători ai solului ai secolului al XIX-lea, a formulat conceptul de sol ca corp natural; a propus o clasificare petrografică a solurilor – în funcție de originea solului dintr-o anumită rocă.

Au avut loc discuții cu privire la originea cernoziomurilor (planto-terestre, marine, glaciare, mlaștină și alte teorii).

Din 1877, disciplina „Știința solului” a început să fie predată la Departamentul de Agronomie a Universității din Sankt Petersburg.

Apariția geneticii moderne (adică, concentrându-se pe geneza sau formarea solului) științei solului este asociată cu numele profesorului de mineralogie Vasily Vasilyevich Dokuchaev , care a stabilit pentru prima dată că solurile au caracteristici morfologice clare care fac posibilă distingerea lor, iar distribuția geografică a solurilor de pe suprafața Pământului este la fel de naturală, pe atât de tipică zonelor naturale. În monografia sa „ Cernoziom rusesc ” (1883), el consideră pentru prima dată solul ca un corp natural independent, format sub influența factorilor de formare a solului: „un set de cauze (sol, climă, topografie, vârstă și vegetație) ". Într-una dintre cele mai recente lucrări ale sale, V. V. Dokuchaev își rezumă definiția potrivit căreia solul „este o funcție (rezultat) a rocii-mamă (sol), a climei și a organismelor, înmulțită cu timpul” [7] .

Dezvoltarea științei științifice a solului este legată de munca studenților lui VV Dokuchaev și a adepților acestora.

Un rol major în dezvoltarea științei agronomice a solului l- a jucat profesorul P. A. Kostychev , la un moment dat el a fost un oponent al lui V. V. Dokuchaev.

Studentul lui Dokuchaev NM Sibirtsev a creat primul manual despre știința genetică a solului, publicat în 1899 [8] .

Recunoașterea internațională a școlii de știință a solului Dokuchaev s-a datorat publicării unui manual de știință a solului în limba germană de către academicianul K. D. Glinka [9] și participării sale la primele întâlniri internaționale ale cercetătorilor solului din Ungaria și SUA.

În 1909, a avut loc Primul Congres Internațional al Agrogeologilor, în 1926 - Primul Congres al Pedolistilor din întreaga Uniune, în 1927 - Primul Congres Internațional al Solisturilor [10] :

Direcții științifice

Principalele direcții științifice în știința solului:

• Soil Chemistry  - studiază chimia solurilor
• Fizica solului  - studiază proprietățile fizice ale solurilor
• Biologia solului  - studiază populația vie a solurilor
• Mineralogia solului  - studiază compoziția mineralogică și proprietățile solurilor
• Hidrologia solului  - studiază regimul hidric al solurilor
• Geografia solului  - studiază modelele de distribuție a solului și realizează hărți ale solului
• Conservarea solului  – studiază modalități de conservare și restaurare a solurilor
• Știința paleosoilului  - studiul solurilor fosile
• Istoria științei solului  - istorie a științei

În plus, unele științe și discipline aplicate studiază solurile: agronomia , știința solului , geologia inginerească , arheologia , stratigrafia solului și altele.

Bazele

Știința modernă a solului, ale cărei baze au fost puse de V.V. Dokuchaev , consideră solul ca un corp natural natural -istoric bio-inert independent , care a apărut și se dezvoltă la suprafața Pământului sub influența factorilor biotici, abiotici și antropici. Limita inferioară a acestui corp natural este determinată de adâncimea la care a avut loc o schimbare semnificativă a rocii prin procesele de formare a solului , care este de până la 1-3 metri, totuși, în condiții extreme ale tundrei, deșertului sau munților, grosimea a stratului de sol poate fi măsurat cu câțiva centimetri. Limitele laterale ale formațiunilor de sol sunt definite ca limitele dintre zonele de sol elementare .

Solul are o organizare structurală pe mai multe niveluri:

1. nivel atomic
2. nivelul de ioni molecular sau molecular al cristalului
3. nivelul particulelor elementare de sol (EPS) - fracții determinate în analiza granulometrică
4. micro- și macroagregate din sol, precum și neoplasme
5. orizontul genetic al solului
6. profilul solului
7. urmate de nivelurile structurii acoperirii solului

Fiecare dintre aceste niveluri necesită metode specifice de cercetare și metode de expunere.

Adesea sunt luate în considerare patru (anterior trei) faze de sol (în acest caz, o fază este înțeleasă ca fiind oarecum diferită față de definiția clasică ):

• faza solidă  este un sistem organomineral polidispers, partea cea mai puțin dinamică a solului, care formează cadrul pentru alte faze.
• fază lichidă  - soluție de sol
• fază gazoasă  - sol care umple spațiul porilor împreună cu soluția de sol, compoziția sa diferă de compoziția atmosferei
• faza vie  - biota solului , cu excepția mamiferelor vizuitoare și a rădăcinilor plantelor, a căror apartenență la faza vie a solurilor rămâne discutabilă, deși rolul lor în formarea solului este incontestabil și mare.

Metode de cercetare

În studiile de la nivelurile inferioare de organizare în știința solului se folosesc metode dezvoltate anterior pentru alte științe ale naturii: chimie , fizică , geologie , mineralogie , biologie , biochimie , hidrologie etc. - de obicei în modificări care țin cont de specificul solului.

La niveluri superioare, sunt utilizate și metode specifice, care pot fi grupate în următoarele grupe:

• Metodele profilului constau în studierea sistemului de orizonturi genetice ale solului, inclusiv roca-mamă , pentru a compara proprietățile și compoziția acestora cu roca. Diferențele constatate fac posibilă aprecierea direcției proceselor de formare a solului, care nu pot fi observate direct. Acest lucru aplică o serie de ipoteze:
  • Roca originală nu a fost stratificată
  • Eșantionul de rocă de referință nu s-a modificat semnificativ în perioada de formare a solului
  • Procesul de formare a solului pe toată durata existenței solului a decurs într-o singură direcție.

Imposibilitatea oricăreia dintre ipoteze complică interpretarea rezultatelor metodei profilului.

• Metodele geografice comparative (precum și metodele geomorfologice comparative și litologice comparative) constau în identificarea regularităților între structura, compoziția și proprietățile solurilor cu factori de formare a solului care variază într-un anumit fel pe suprafața pământului.
• Metodele comparativ-istorice sunt construite pe baza principiului actualismului , care permite reconstituirea condițiilor de existență a acestora în epocile anterioare pe baza proprietăților relicte (nederivate din factorii moderni de formare a solului) ale solurilor.
• Metodele staţionare permit studierea regimurilor solului: apă , termică , gaz , redox, etc. Metoda stă la baza monitorizării biosferice. Acestea includ lizimetrul solului și metodele de scurgere.
• Metode cartografice utilizate pentru cartografierea acoperirii solului. Pentru aceasta, metode de alte tipuri (geografice comparative) și chiar științe ( geodezie  - în special metode aerospațiale ) sunt utilizate în combinație cu unele specifice (de exemplu, metoda cheilor de sol - studiul modelelor structurii acoperirii solului într-un mic zonă și construirea unei hărți a unei zone mari folosindu-le). Modelele de distribuție a solurilor pe suprafața Pământului în scopul zonării geo-geografice sunt studiate de secțiunea de știință a solului - geografia solului .
• Metodele de modelare constau in reproducerea experimentala a fenomenelor studiate pe baza conditiilor controlate ale experimentelor de teren sau de laborator, precum si utilizarea modelelor matematice.

Probleme principale

• Studiul solurilor antropice și al transformărilor antropice ale acoperirii solului, prognoza evoluției posibile sub modificări naturale și antropice ale factorilor de formare a solului,
• Asigurarea faptului că pedosfera își îndeplinește funcțiile ecologice globale,
• Clasificarea internațională a solurilor pentru a aborda problemele resurselor funciare din întreaga lume.

Vezi și

• Știința solului și geologia ingineriei
• Școala de științe a solului Dokuchaev
• Știința solului (jurnal)

Organizatii:

• Institutul Solului din Moscova
• Muzeul central al științei solului numit după V.V. Dokuchaev din Sankt Petersburg
• Societatea Oamenilor de Știință a Solului numită după V. V. Dokuchaev
• Facultatea de Știința Solului, Universitatea de Stat din Moscova
• IUSS .

Note

1. ↑ Shoba S. A. Soil science Arhivat 12 octombrie 2019 la Wayback Machine din BDT .
2. ↑ Dokuchaev V.V. Cernoziomul rusesc: Raport către Societatea Economică Liberă Imperială. SPb. : tip de. Decleron și Evdokimov, 1883. III, IV, 376 p.
3. ↑ Apărarea a avut loc la 11 decembrie, aprobată într-o ședință din 19 decembrie 1883, Diploma a fost semnată în ianuarie 1884 (datele sunt date în stil vechi). Diploma // V. V. Dokuchaev: Lucrări. T. 9. M.: Editura Academiei de Științe a URSS, 1961. S. 160.
4. ↑ Rozanov B. G. Istoria științei solului // Soil science. Partea 1. M .: Liceu, 1988. S. 26-34.
5. ↑ Yarilov A. A. Pedologia ca disciplină independentă de științe naturale despre pământ: experiența cercetării istorice și metodologice. Ch. 1. , Ch. 2. Yuryev: tip. K. Mattisena, 1904-1905.
6. ↑ Kostychev P. A. Soil science Arhiva copie din 28 februarie 2018 la Wayback Machine . M.: Selkhozgiz, 1940. 226 p.
7. ↑ Dokuchaev V.V. Știința solului [Prelegeri, cit. personalul statistic al provinciei Poltava. zemstvos] // Agricultor. 1900. Nr. 25. S. 363-366; Nr. 26, p. 383-385; nr. 27, p. 396-399; Nr. 28, pp. 407-409; Nr. 29, p. 423-426; Nr. 30, pp. 441-445; Aceeași // colecția Zemsky a provinciilor Cernigov. 1900. Nr. 8. S. 101-165; La fel sub cap. Despre știința solului. // Prelegeri ale prof. V.V. Dokuchaev și A.V. Fortunatov. Poltava: Economie. biroul Poltava. buze. Zemstvo, 1901. S. 5-74.
8. ↑ Sibirtsev N. M. Soil science: Lectures, chit. elevi Ying-ta sate. economie şi silvicultură în Novo-Alexandria. Sankt Petersburg: ed. stud. A. Skvortsov, 1899. VIII, 360 p.
9. ↑ Glinka KD Die Typen der Bodenbildung, ihre Klassifikation und geographische Verbreitung. Berlin: Gebrüder Borntraeger, 1914. 365 S.
10. ↑ Hans van Baren, Hartemink AE, Tinker PB . 75 de ani The International Society of Soil Science // Geoderma. 2000 Vol. 96. P. 1-18.

Literatură

• Gerasimov, I.P., Nașterea științei solului ca știință naturală independentă și rolul Societății Internaționale de Știința Solului în dezvoltarea sa ulterioară, Știința Solului Eurasian. 1974. Nr 7. S. 3-15.
• Krupenikov I. A. Istoria științei solului. — M.: Nauka, 1981
• Rozanov BG Morfologia genetică a solurilor. - M.: Editura Universității din Moscova, 1975
• Dobrovolsky GV, Nikitin ED Conservarea solurilor ca o componentă indispensabilă a biosferei. — M.: Nauka, 2000. — 185 p.
• Ganzhara N. F. Solul.- M .: Agroconsult, 2001. - 392 p. — ISBN 5-94325-003-4
• Glazovskaya M. A. , Gennadiev A. N. Geografia solurilor cu elementele de bază ale științei solului. - M. : MGU , 1995. - ISBN 5-211-03070-2 - 400 p.

Link -uri

• Sistem de informații și referințe pentru clasificarea solurilor din Rusia v1.0
• Arhiva jurnalului Arhivat 6 noiembrie 2014 la Wayback Machine „ Soil Science ”.
• Rapoarte despre știința ecologică a solului  - jurnal electronic
• Departamentul de știință a solului și ecologie a solului, Universitatea de Stat din Sankt Petersburg
• Departamentul de știință a solului al pădurii MSUL
• Institutul Solului numit după V. V. Dokuchaev al Academiei Agricole Ruse
• Institutul de Științe Ecologice a Solului, Universitatea de Stat din Moscova
• Solurile și știința solului  - Forum
• Muzeul Central de Știința Solului. V. V. Dokuchaeva  — Site oficial
• Harta interactivă a solurilor Rusiei pe site-ul web al clasificării solurilor naturale și transformate antropogenic din Rusia

Dicționare și enciclopedii	mare danez Rusă mare Pauly Wissowa Rodie
În cataloagele bibliografice	GND : 4007379-8