История развития почвоведения

Первые попытки обобщения знаний о почве, накопленных земледельцами, относятся к античному периоду. Так, в сочинениях древнегреческих философов Аристотеля и Теофраста встречается разделение почв на прекрасные, хорошие, плодородные, приемлемые, истощенные, бедные, бесплодные. Однако развитие почвоведения как науки началось значительно позднее.

Почвоведение как наука зародилось в России, где были разработаны его научные основы и главные методы исследовании. В 1725 г. в России была открыта Академия наук, затем начались первые исследования почв русскими учеными. М. В. Ломоносов впервые высказал мысль о том, что развитие почвы протекает во времени в результате взаимодействия растений и горных пород. Во второй половине ХIX в. в губерниях европейской части России получают широкое распространение работы по оценке земель, которые проводились агрономами и экономистами на основе опросно-статистического метода в связи с налогообложением и развитием хлебной торговли. Были составлены первые обзорные почвенные карты европейской части России (Веселовский, Вильсон, Чаславский), на которых наметились некоторые границы почвенных зон.

В.В. Докучаев (1846-1903) был создателем науки о почве, новой научной дисциплины - естественноисторического, или генетического, почвоведения. В капитальном труде «Русский чернозем» (1883) он окончательно обосновывает растительно-наземное происхождение черноземов под степной растительностью, впервые систематически описывает их морфологические профили и рассматривает их географическое распространение в связи с условиями почвообразования. Он показал, что почва беспрерывно изменяется во времени и пространстве. В работе «Наши степи прежде и теперь» (1892) рассматривает мероприятия по преобразованию степей, улучшению водного режима почв и созданию устойчивого к засухам степного земледелия. В. В. Докучаев разработал схему классификации почв Северного полушария, разработал методы исследования почвы, создал основы почвоведения, установил многие закономерности почвообразования и предложил ряд практических мероприятий по повышению эффективного плодородия почв. Среди трудов многочисленных учеников и последователей В. В. Докучаева выделяются работы Н. М. Сибирцева (1860-1900), который написал первый учебник почвоведения, систематизировал и развил основы учения В. В. Докучаева о почве. Одновременно с развитием школы В. В. Докучаева изучение почв проводилось П. А. Костычевым (1845--1895), который заложил научные основы агрономического почвоведения и сделал ряд важных теоретических обобщений, связавших почвоведение и земледелие. Он провел большую работу по изучению разложения растительных остатков в почве и роли микроорганизмов в этом процессе, оказавшую значительное влияние на последующее изучение органического вещества почв. Он тесно связывал все приемы агротехники со свойствами почв и с особенностями климатических условий. Период, связанный с деятельностью В. В. Докучаева, П. А. Костычева и Н. М. Сибирцева, определивший создание научного генетического почвоведения, вошел в его историю как докучаевскuй этап.

Новый этап в развитии русского почвоведения наступает в первые годы ХХ в. в связи с ростом капиталистических отношений в деревне, с ее классовым расслоением и с переселенческим движением крестьян на востоке. В широких масштабах проводятся почвенные исследования с использованием докучаевского метода, во многих губерниях европейской части России на средства губернских земств. В этих работах участвуют К. Д. Глинка, Л. И. Прасалав, С. С. Неуструев, Б. Б. Полынов, Н. А. Димо и др. Выдающаяся роль в этот период принадлежит К. Д. Глинке (1867-1927). Он был руководителем почвенных исследований Главного переселенческого управления, ведущим почвоведом докучаевского почвенного комитета. Им выполнен ряд оригинальных работ по выветриванию горных пород, генезису, географии и классификации почв. К. Д. Глинкой написан фундаментальный учебник почвоведения, опубликованный в 1908 г. и вышедший в шести изданиях. К. Д. Он был одним из организаторов Почвенного института имени В. В. Докучаева. П.С. Коссович (1862-1915) - один из основоположников изучения физических, химических и агрохимических свойств почв. В своих трудах «Основы учения о почве» (1911), «Курс почвоведения» (1903), «Почвообразовательные процессы как основа генетической почвенной классификации» (1910) он не только систематизировал сведения о почвах, но и развил оригинальные идеи по вопросам почвообразования, классификации и эволюции почв. В 1914 г. было опубликовано первое издание «Почвоведения» В. Р. Вильямса, существенно отличавшееся от других курсов биологической и агрономической направленностью.

Великая Октябрьская социалистическая революция ознаменовала начало советского периода в развитии почвоведения. Национализация земли, последующая социалистическая реконструкция сельского хозяйства коренным образом изменили условия развития почвенной науки и использование ее достижений в народном хозяйстве. В 1927-1930 гг. широко развертываются почвенные исследования в Средней Азии, Казахстане, на Кавказе, Украине, в Белоруссии. Под редакцией К. Д. Глинки составляются почвенные карты азиатской части СССР (1927) и европейской части СССР (1930), развиваются физика, химия, биология почв, учение о генезисе, география и картография почв. К.К. Гедройц (1872-1932) дал глубокий анализ коллоидных свойств почв и показал их значение для развития сельскохозяйственных растений, а также разработал теоретическое обоснование мероприятий по известкованию и фосфоритованию кислых почв, гипсованию солонцов и т. д. Важное значение в развитии географии, экологии и эволюции почв имели работы С. С. Неуструева (1874-1928) «Элементы географии почв» и «Почвы и циклы эрозий».

Следующий период советского почвоведения совпадает с реконструктивным периодом в жизни нашей страны. В связи с коллективизацией сельского хозяйства и организацией колхозов и совхозов встал вопрос о взаимосвязи почвоведения с земледелием и с проблемами сельскохозяйственного производства. В это время в стране широко проводятся крупномасштабные съемки почвенного покрова для целей землеустройства, совершенствуются принципы и методы этих съемок (Л. И. Прасолов, К. П. Горшенин, А. А. Красюк и др.). На значительных площадях осуществляются агрохимические исследования (Д. Н. Прянишников, А. Н. Соколовский, Н. П. Карпинский, В. А. Францессон и др.). Издается первый обобщающий труд «Почвы СССР». Наши почвоведы участвуют в первом международном конгрессе почвоведов в Вашингтоне (1927 г.) и организуют в 1932 г. второй Международный конгресс почвоведов в Москве и Ленинграде.

После Великой Отечественной войны развитие советского почвоведения характеризуется дальнейшим развитием теоретических исследований, новым циклом крупномасштабных почвенных съемок для территории укрупненных колхозов и совхозов, развитием биологических идей в почвоведении, активным участием в решении задач по дальнейшему развитию сельскохозяйственного производства. Наиболее важными достижениями этого периода являются следующие:

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 ночвенно-агрономических исследований па 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, Во В. Егоров и др.), изучения физико-химических и химических свойств почв (А. Н. Соколовский, И. Н. Антипов-Каратаев, Н. И. Горбунов, Н. Г. 3ырин 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.

3. Общая схема почвообразовательного процесса.

Основы общих теоретических представлений о почвообразовательном процессе сформировались в результате научного творчества выдающихся отечественных и зарубежных почвоведов - В. В. Докучаева, П.А. Костычева, Н.М. Сибирцева, В.Р. Вильямса, П.С. Коссовича, К. Д. Глинки, Г. Иенни, Ф. Дюшофура и др. В развитии современных представлений о теории почвообразовательного процесс а важную роль сыграли работы И. П. Герасимова, В. А. Ковды, Б. Б. Полынова, И. В. Тюрина, А. А. Роде, С. П. Яркова и других исследователей.

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.Генезис любой почвы состоит, как минимум, из трех последовательных стадий.

Начало почвообразования(первичный почвообразовательный процесс) совпадает с началом функционирования пионерных наземных экосистем (биогеоценозов) в условиях одновременного и взаимосвязанного действия пяти факторов почвообразования.Уже на начальной стадии функционирования экосистем в них складывается биологический круговорот, характеризующийся низкой биологической продуктивностью. На начальных стадиях почвообразования имеют место и процессы небиологической природы: физические, физико-химические, химические, осуществляющиеся преимущественно на атомно-ионном, молекулярном и коллоидном уровнях, например процессы растворения - осаждения, испарения - конденсации и т. д. Их нельзя отнести к специфическим почвенным, поскольку каждый из них, взятый в отдельности, за редким исключением, не формирует специфических почвенных признаков, хотя во всех почвах и на всех стадиях почвообразования они представлены очень широко. Эту группу процессов, в результате которых осуществляются элементарные акты превращения и переноса вещества, будем называть микропроцессами или элементарными почвенными процессами первого порядка. На начальной стадии почвообразования эти процессы протекают независимо друг от друга. На заключительном этапе данной стадии осуществляется постепенная взаимосвязь между биологическим круговоротом и абиотическими элементарными микропроцессами. Складывается характерный для почв биогеохимический круговорот веществ.

Стадия развития почвы. Возрастает биологическая продуктивность наземных экосистем и объем биологического круговорота в результате расширения масштабов деятельности высших растений. В результате поглощения и трансформации веществ в организмах элемент возвращается в почву в составе других соединений, которых раньше не было в породе. Они отличаются большей растворимостью, более доступны для других организмов и растений, в результате чего увеличивается объем биологического круговорота, изменяется вещественный состав почв. На данной стадии протекают процессы, формирующие специфические признаки почв, это:

1) почвенные мезопроцессы, или элементарные почвенные процессы второго порядка. К этой группе относятся такие процессы, как оподзоливание, гумусовая аккумуляция, лессиваж, торфообразование, агрегатообразование и др. В результатедействия почвенных мезопроцессов формируются специфический вещественный состав и физические свойства почвы, а также возникает пространственная дифференциация свойств и процессов на агрегатном (микроагрегатном) и горизонтном уровнях.

2) почвенные макропроцессы, или собственно почвообразовательные процессы, приводят к формированию не отдельных специфических признаков и отдельных генетических горизонтов почв, а определенных почвенных типов со свойственной им системой генетических горизонтов: черноземов, подзолистых почв и т. д. Почвенные макропроцессы формируются в результате определенного сочетания почвенных мезопроцессов в условиях специфического проявления биогеохимического круговорота. Стадия формирования почвы может продолжаться сотни, тысячи лет и более.

Стадия зрелой почвы. На данной стадии вовлечение новых элементов из минералов почвообразующей породы происходит в более ограниченных масштабах. Состав почвы и ее основные свойства относительно стабильны во времени. Реализуются все группы процессов (микро-, мезо- и макропроцессы, биологические и абиотические и т.д.). Почвы достигают данной стадии при стабильных длительных внешних условиях.

ЛЕКЦИЯ 2