La scienza del suolo è la scienza delle caratteristiche del suolo, della sua struttura, proprietà, composizione e distribuzione geografica, dei modelli della sua origine e sviluppo, del funzionamento, del significato in natura, dei metodi e dei metodi di bonifica, della complessità della protezione e uso razionale nello svolgimento dell'attività economica. Oggi, la scienza del suolo si sta rapidamente trasformando da scienza descrittiva in scienza strumentale, non solo è impegnata nell'inventario della natura, ma è anche alla ricerca di modi per gestirla.
Prerequisiti per l'emergere della scienza del suolo
Uno dei motivi principali per l'emergere di questa scienza è il problema della fame. La quantità insufficiente di cibo coltivato dall'umanità è associata alla mancanza di terra, alla catastrofica erosione del suolo, alla desertificazione e al calo della fertilità. Altrettanto importante è la necessità di ottenere più resa da un'area più piccola. Fu come soluzione al problema della crescita demografica e dello sviluppo spontaneo dell'agricoltura che si formò una nuova scienza -scienze del suolo.
Riguardo al suolo, come uno strato sciolto della terra, una persona ha sviluppato un'idea con l'inizio dell'agricoltura. Ma spesso il suolo veniva identificato con la superficie su cui una persona vive. Ma la terra è un concetto più complesso che ha aspetti storici e socio-economici. Sebbene si riferisca alle risorse naturali, include non solo il suolo, ma anche una certa parte della superficie terrestre, una certa posizione nello spazio geografico, ha un potenziale socio-economico.
Formazione delle scienze domestiche
Lo sviluppo della scienza del suolo in Russia viene solitamente contato dal momento in cui l'Accademia delle scienze fu aperta nel 1725. Secondo V. I. Vernadsky, M. V. Lomonosov dovrebbe essere definito il primo scienziato del suolo. Nei suoi scritti ha mostrato chiaramente il ruolo delle piante nella trasformazione di varie rocce in terreno. Inoltre, fu Lomonosov, in quanto fondatore della scienza del suolo, a gettare le basi per lo sviluppo di una visione biologica del suolo come una specie di corpo formato durante la trasformazione delle rocce sotto l'influenza della vegetazione.
Traguardi importanti nello sviluppo della scienza sono:
- 1779 - L'ipotesi di P. Pallas sul suolo nero come limo marino lasciato dopo la regressione del Mar Nero e del Mar Caspio.
- 1851 - compilazione e pubblicazione da parte di V. S. Veselovsky della prima mappa del suolo della Russia europea.
- 1866 - F. Ruprekh sviluppò la teoria dell'origine vegetale-terrestre dei chernozem.
Atti di V. V. Dokuchaev
Nella sua monografia "Russian Chernozem" ha scritto del suolo comecorpo naturale storico-naturale indipendente. Durante la difesa della sua tesi, Dokuchaev ha dimostrato che il chernozem si forma sotto l'influenza di molti fattori di formazione del suolo. È successo il 10 dicembre 1883 e questo giorno è considerato la data ufficiale della nascita della scienza del suolo a San Pietroburgo.
La creazione della scuola russa di scienze del suolo, e allo stesso tempo la formazione di specialisti per le esigenze dell'agricoltura, è diventata una questione di vita per Dokuchaev. I suoi sviluppi includevano metodi per affrontare la siccità. Cercando con tutti i mezzi di portare l'agricoltura ai massimi livelli, ha anche aumentato il benessere economico della Russia nel suo insieme. Per il suo lavoro si è guadagnato il titolo di fondatore della scienza del suolo. Le opere di Dokuchaev sono state tradotte in varie lingue.
Altri risultati di V. V. Dokuchaev:
- Per raccolte di suoli raccolte e mappe del suolo compilate, ha ricevuto medaglie d'oro alle mostre internazionali di Chicago e Parigi.
- Insieme al suo studente N. M. Sibirtsev, ha sviluppato la legge della distribuzione zonale e azonale dei suoli.
- Sviluppato una metodologia per la mappatura del suolo, ampiamente utilizzata all'estero.
- Ha iniziato studi stazionari a lungo termine sui processi che si verificano nel suolo, che sono stati completati e approfonditi dal suo studente G. N. Vysotsky.
Altri scienziati del suolo
- P. A. Kostychev (1845-1895). Ha dato un contributo significativo allo studio dell'agronomia del suolo, in particolare, chernozem. Fu lui a dimostrare che la coltivazione delle erbe foraggere consente di mantenere la fertilità e il raggiungimento del suolograndi raccolti.
- P. S. Kossovich (1862-1915). Ha suggerito che i singoli suoli sono solo fasi del processo del suolo. Kossovich ha cercato di collegare i dati chimici, fisici e agronomici degli studi sul suolo con i fondamenti della scienza genetica del suolo. Questo gli ha permesso di basare la formazione del suolo su processi di lisciviazione o eluvi.
- K. K. Gedroits (1872-1932). Ha sviluppato un manuale per i laboratori "Analisi chimica del suolo", e ha anche studiato in dettaglio i processi colloidali nel suolo, che hanno portato alla dottrina della capacità di assorbimento dei suoli.
- K. D. Glinka (1867-1927). Ha lavorato in vari campi della scienza del suolo: lo studio della composizione minerale del suolo, lo studio dei processi di alterazione degli agenti atmosferici dei minerali, lo studio dei suoli antichi e la conduzione di studi geografici del suolo.
- S. S. Neustruev (1874-1928). È autore del primo corso di lezioni sulla geografia del suolo.
- B. B. Polynova (1877-1952). Ha gettato le basi per la moderna teoria dell'erosione del suolo e ha anche dimostrato sperimentalmente il ruolo principale degli organismi nella formazione del suolo.
Grazie al lavoro di questi e di molti altri scienziati, in Russia si è formata la scienza del suolo come scienza. Molti termini scientifici sono entrati nel lessico internazionale proprio su suggerimento di scienziati russi (chernozem - terra nera, podzol - podzol, ecc.).
Direzioni di sviluppo
Come ogni altra scienza, la moderna scienza del suolo è differenziata in una serie di sezioni che possono essere combinate in due grandi blocchi: fondamentale e applicata. Scienze fondamentali (generali) del suoloè finalizzato allo studio delle caratteristiche del suolo come corpo naturale unico. La scienza del suolo applicata (privata) mira a studiare vari aspetti dell'uso umano del suolo.
Le scienze fondamentali del suolo comprendono le seguenti discipline considerate esclusivamente in relazione ai suoli:
- morfologia;
- fisica e chimica dei suoli;
- storia della scienza del suolo;
- biogeochimica del suolo;
- biologia e zoologia dei suoli;
- microbiologia del suolo;
- mineralogia del suolo;
- geografia e cartografia dei suoli;
- funzioni ecologiche del suolo;
- idrologia del suolo;
- energia del suolo;
- fertilità del suolo;
- ecologia del suolo;
- scienza del suolo paleo;
- degrado e protezione del suolo;
- genesi ed evoluzione dei suoli.
Morfologia, fisica, chimica, mineralogia e biologia dei suoli studiano direttamente la composizione, la struttura e le proprietà del suolo. Tali sezioni delle scienze fondamentali del suolo come geografia e sistematica, ecologia del suolo, valutazione del suolo e informatica del suolo servono a studiare la distribuzione spaziale e la diversità naturale del suolo sulla superficie terrestre, insieme alla geografia generale. La scienza storica del suolo è associata allo studio dello sviluppo e dell'evoluzione del suolo, le sue discipline sono la genetica del suolo e la paleosolologia. La scienza dinamica del suolo comprende lo studio dei processi di formazione dei moderni regimi del suolo. La scienza del suolo regionale è la base più preziosa per una gestione razionale della natura, poiché direttamenteassociato allo studio dei suoli di grandi regioni.
Nell'ambito della scienza applicata del suolo, vengono studiate le seguenti direzioni:
- agricolo;
- foresta;
- bonifica;
- sanitari;
- ingegneria;
- geologico (scienza di base);
- ambientale;
- archeologico;
- forense;
- paesaggio e giardinaggio;
- gestione del territorio;
- stima del suolo e catasto dei terreni;
- scienza del suolo di conservazione;
- agrochimica del suolo;
- agrofisica del suolo;
- bionomica;
- insegnamento delle scienze del suolo.
La scienza applicata del suolo considera la scienza dell'agrosuolo la più preziosa, che include l'organizzazione razionale dei territori, la scelta della rotazione delle colture, la selezione dei metodi di coltivazione e delle modalità per aumentare la fertilità del suolo. Anche la scienza del suolo migliorativa è importante. Questa è la base teorica del complesso miglioramento dei metodi dell'ingegneria e della tecnologia, della chimica, della biologia e della tecnologia agricola. La scienza del suolo sanitario ha una vasta gamma di compiti legati ai problemi di neutralizzazione dei vari rifiuti, alla geografia delle malattie delle piante e degli animali.
Funzioni del suolo
- Garantire la possibilità della vita sulla Terra. Il suolo è considerato una delle principali ricchezze di qualsiasi stato, perché circa il 90% di tutti i prodotti alimentari viene prodotto sulla sua superficie e nel suo spessore. Il degrado del suolo è indissolubilmente legato al fallimento dei raccolti e alla scarsità di cibo, portando alla povertà nei paesi. Dal suolo, la maggior parte delle piante, che sono l'inizio della catena alimentare,ricevere oligoelementi e minerali, acqua per la crescita della biomassa. Il suolo non è solo una conseguenza della vita, ma anche una condizione per la sua esistenza.
- Garantire la connessione tra i cicli geologici e biologici delle sostanze che si svolgono sulla superficie terrestre.
- Regolazione della composizione delle sostanze chimiche nell'atmosfera e nell'idrosfera. Sotto l'azione dei microrganismi del suolo, che producono vari gas in grandi quantità - azoto e suoi ossidi, ossigeno, monocarbonio e anidride carbonica, metano, idrogeno solforato e altri, il suolo ha un enorme impatto sulla composizione chimica dell'atmosfera.
- Regolazione dei processi biosferici. La distribuzione degli organismi viventi sulla terra, così come la loro densità, è determinata principalmente dalle caratteristiche geografiche del suolo. La sua eterogeneità, insieme alla fertilità e ai fattori climatici, influisce sulla scelta degli habitat, compreso l'uomo.
- Accumulo di materia organica attiva ed energia chimica associata.
Fattori di formazione del suolo
La base della scienza del suolo come scienza sono i fattori di formazione del suolo. Il suolo oggi è inteso come un complesso sistema strutturale aperto multifunzionale e multicomponente con fertilità nello strato superficiale della crosta terrestre, che è una funzione complessa di rocce, organismi, clima, rilievo e tempo. Questi cinque fattori sono alla base della formazione del suolo. Altri due fattori sono stati aggiunti relativamente di recente: l'acqua della falda e del suolo, nonché le attività umane.
Le rocce che formano il suolo sono solitamente chiamate il substrato su cuiil processo di formazione del suolo avviene direttamente. Contengono particelle inerti ai processi chimici che avvengono intorno, ma svolgono un ruolo importante nella creazione delle proprietà fisiche e meccaniche del suolo. Altri componenti costitutivi delle rocce che formano il suolo vengono distrutti abbastanza facilmente, il che porta all'arricchimento del suolo con determinati elementi chimici. Ovviamente, la struttura e la composizione delle rocce che formano il suolo hanno un effetto estremamente forte sulla formazione del suolo. Ecco perché la sezione "Fondamenti di geologia" in scienze del suolo è estremamente importante.
Le piante nel corso della loro attività vitale sono in grado di sintetizzare le sostanze organiche e distribuirle nel terreno in modo speciale. Nelle piante viventi, questa è la massa della radice e nelle piante morte la parte aerea è la lettiera delle piante. La decomposizione di questi residui vegetali porta al trasferimento di elementi chimici nel terreno, che, a sua volta, lo arricchisce progressivamente.
Grazie all'attività vitale dei microrganismi, i residui biologici vengono decomposti e vengono sintetizzati i composti assorbiti dalle piante. Le piante con microrganismi formano determinati complessi che portano alla formazione di diversi tipi di terreno. Quindi, nelle foreste di conifere, il chernozem non si formerà mai, per il quale sono necessarie piante da prato e steppa.
Non meno importante per la formazione del suolo e gli organismi animali. Ad esempio, i movimento terra sfondano costantemente il terreno, il che contribuisce al suo allentamento e mescolamento, e questo, a sua volta, fornisce una buona aerazione e il rapido sviluppo del processo di formazione del suolo. Non dimenticare l'arricchimento della parte organica del terreno con i loro prodotti.vita.
L'umidificazione e l'essiccazione periodica, il congelamento e lo scongelamento provocano la formazione di profonde fessure sulla superficie del terreno. Allo stesso tempo, vengono violati i processi di ricambio d'aria del suolo e quindi i processi chimici. Pertanto, la scienza del suolo è una scienza per la quale è importante comprendere la grande varietà di processi che si verificano nell'ambiente.
Chi studia scienze del suolo e dove?
La scienza del suolo come materia individuale o come sezione all'interno di un' altra viene studiata nella formazione di specialisti in vari settori. Spesso le istituzioni educative non hanno nemmeno una facoltà di scienze del suolo, ma la insegnano geografi, biologi o ecologisti.
È obbligatorio studiare scienze del suolo per gli studenti che studiano nelle aree della protezione ambientale e del suo uso razionale. Soprattutto in quei settori dell'economia che possono causare danni estremi al suolo: produzione di petrolio e gas, metallurgia, sintesi chimica e molti altri.
Questa disciplina non è meno importante per i futuri specialisti in silvicoltura e silvicoltura, progettazione del paesaggio, gestione del territorio e catasto, agricoltura e agrochimica, catasto fondiario e molti altri.
Facoltà presso la Moscow State University
Nonostante il fatto che non esista un istituto di scienze del suolo in Russia in quanto tale, l'Università statale di Mosca è giustamente considerata il centro di studio di questa scienza. Per la prima volta, la questione dell'insegnamento delle scienze del suolo e dell'apertura di dipartimenti di scienze del suolo nelle università russe è stata sollevata e motivata da V. V. Dokuchaev in1895 Ma poi questa sua proposta non si concretizzò. E solo un decennio dopo, nel 1906, il suo sostenitore, capo. A. N. Sabanin, il Dipartimento di Agraria dell'Università statale di Mosca, ha introdotto l'insegnamento delle scienze del suolo agli studenti della Facoltà di Fisica e Matematica, o meglio, al suo dipartimento naturale. Il Dipartimento di Scienze del Suolo è apparso nel 1922 sulla base del Dipartimento di Agraria.
Nel corso della lunga storia dell'università, il dipartimento di scienze del suolo in diversi anni è appartenuto alle facoltà di fisica e matematica, e di suolo-geografica, geologico-del suolo e biologico-del suolo. Oggi, la Facoltà di scienze del suolo è un'unità strutturale indipendente dell'università e comprende 11 dipartimenti:
- Agrochimica.
- Geografia dei suoli.
- Erosione del suolo.
- Agricoltura.
- Chimica del suolo.
- Scienza del suolo.
- Radioecologia.
- Biologia dei suoli.
- Fisica del suolo.
- Valutazioni del suolo.
- Agroinformatica.
La formazione degli scienziati del suolo si svolge con diversi livelli di istruzione superiore: "laurea in scienze del suolo" (durata dello studio 4 anni), "scienziato del suolo specializzato" (durata dello studio - 5 anni) e "maestro del suolo scienza" (durata dello studio - 6 anni).
Studi post-laurea
Un corso post-laurea funziona presso la Facoltà di scienze del suolo dell'Università statale di Mosca, consentendo a circa 90 futuri scienziati di studiare contemporaneamente. A tale scopo sono stati creati consigli presso la facoltà per il rilascio di titoli accademici a dottori in scienze biologiche nella specialità "Scienze del suolo", dottori e candidati di scienze biologiche nella specialità"Biogeochimica", candidati di scienze biologiche nelle specialità "Scienza del suolo", "Agrochimica", "Microbiologia" e "Scienza del suolo e agrofisica".
