Поняття про грунт і її родючості

Перше наукове визначення поняття «грунт»Дав В. В. Докучаєв. Він вперше встановив, що грунт - самостійне природне тіло, що утворилося в результаті сукупної діяльності п`яти чинників грунтоутворення: материнської породи, рослинних і тваринних організмів, клімату, рельєфу місцевості, віку країни.

П. А. Костичев підкреслив провідну роль рослинності як факторагрунтоутворення і визначив грунт як «верхній шар землі до тієї глибини, до якої доходить головна маса рослинних коренів».

Нове визначення грунту дав В. Р. Вільямс. За Вільямсу, грунтом називається пухкий шар земної кори, здатний виробляти врожай рослин. Істотною властивістю грунту є родючість, яке відрізняє грунт від безплідної гірської породи. Під родючістю розуміють здатність грунту задовольняти потреби рослин в елементах живлення і воді. На відміну від космічних факторів (світла і тепла), одержуваних від сонця, вода і поживні речовини - це земні чинники, на які можна впливати з метою забезпечення ними культурних рослин протягом усього вегетаційного періоду. Цим і визначається значення грунту як основного засобу сільськогосподарського виробництва.

Наукові підходи П. А. Костичева і В. Р. Вільямса до питання визначення понять грунту і її родючості, враховували в першу чергу ставлення до грунту рослин, органічно доповнює вчення В. В. Докучаєва про грунтах, їх властивості та походження. Тому в сучасному ґрунтознавстві прийнято визначення грунту, що об`єднує в собі підходи генетичного і агрономічного ґрунтознавства: грунт - складна поліфункціональна і полікомпонентних система в поверхневому шарі кори вивітрювання гірських порід, є комплексною функцією гірської породи, організмів, клімату, рельєфу і часу і володіє родючістю.

Роль грунту в природі. За вченням В. І. Вернадського, грунт входить до складу біосфери - області поширення життя на Землі. Розташовуючись на кордоні дотику і взаємодії літосфери, атмосфери і гідросфери, грунт відіграє специфічну роль в цій складній системі планетарних оболонок, формуючи особливу геосферу - педосферу, або ґрунтовий покрив Землі. При цьому роль ґрунту в природі зводиться до виконання кількох глобальних функцій.

Найголовніша з усіх функцій - забезпечення існування життя на Землі. З ґрунту рослини отримують елементи живлення і воду, створюють свою біомасу, яка є умовою життя тварин і людини. Грунт - це місце існування численних тварин, а також мікроорганізмів.

Наступна глобальна функція грунту полягає в регулюванні хімічного складу атмосфери і гідросфери. Фотосинтез рослин разом з грунтовим «диханням» і диханням організмів відіграють головну роль в підтримці складу приземного шару атмосферного повітря, а через нього і атмосфери в цілому.

Ґрунтовий покрив визначає також склад речовин, що надходять в річки, моря і океани.

Крім перерахованих глобальних функцій грунт відіграє роль загальнопланетарного акумулятора енергії, які трансформувалися в процесі фотосинтезу рослин, і служить екраном, який утримує в біосфері найважливіші елементи від геохімічного стоку в Світовий океан. Ґрунтовий покрив разом з його мікросвітом виконує функції універсального біологічного поглинача і нейтралізатора різних забруднюючих речовин.

Роль грунту в житті людини. Завдяки родючості грунту людина отримує необхідні для життя продукти харчування.

Грунт є основним засобом сільськогосподарського виробництва і характеризується незамінністю, обмеженістю в просторі і неперемещаемость. Стосовно до людського суспільства грунт має двоїсту природу: з одного боку, це фізичне середовище, життєвий простір існування людей, а з іншого - економічна основа, засіб виробництва.

Великі міжнародні декларації та угоди з проблем природокористування (Всесвітня стратегія охорони природи. Основи світової грунтової політики) підкреслюють значення грунту як загального надбання людства, раціонально використовувати і охороняти яке повинні все люди Землі для сучасного і майбутніх поколінь.

Проблеми землекористування пов`язані з комплексом соціально-економічних питань, зокрема з питаннями земельної власності, земельного законодавства, земельного права, економічної оцінки землі та ін.

Грунт людина використовує універсально: будує житло, зводить господарські та промислові споруди, прокладає дороги і, нарешті, вирощує культурні рослини.

Наука про грунті дає можливість раціонально освоювати земельні ресурси, розробляти технології обробітку сільськогосподарських культур, збільшувати їх урожай з одиниці площі і виробляти екологічно чисті продукти.

Грунтознавство - це наука про грунти, їх походження, склад, властивості, про закономірності їх географічного поширення та шляхи сільськогосподарського використання.

Грунтознавство є широкої природничо-наукової дисципліною, яка вивчає грунт як особливе природне тіло, як засіб виробництва, як предмет прикладання праці і, певною мірою, як продукт цієї праці.

Відео: Грунт 101

Історія розвитку ґрунтознавства. Коріння наукових знань про грунт сягають глибокої давнини і пов`язані з розвитком землеробства. Однак багато тисячоліть розвитку сільськогосподарського виробництва були лише періодом накопичення окремих спостережень і розрізнених знань, що передавалися з покоління в покоління.

Людина мав уявлення про грунт як пухкому шарі Землі, який є предметом землеробської обробки, до тих пір, поки не виникли проблеми малоземелля, голоду і зниження родючості, що викликали необхідність отримання більшої продукції з меншої площі. Для вирішення цих практичних завдань потрібно розвиток науки про грунті.

У тривалому історичному процесі накопичення знань про ґрунти виділяють кілька періодів, пов`язаних із загальним розвитком природознавства.

1. Період накопичення розрізнених фактів про властивості ґрунтів і способи їх обробки відноситься до перших слідах землеробської культури (10 ... 11 тис. Років до н.е.), коли людина почала порівнювати грунту по їх родючості і винаходити прийоми обробки з урахуванням властивостей ґрунтів.

2. Період відокремлення знань про грунти і введення первинного земельного кадастру збігається з розвитком рабовласницького суспільства і характеризується диференційованим підходом до використання різних грунтів. Одним з писемних пам`яток цього періоду є «Кодекс Хаммурапі» - перше відоме земельно-водне законодавство вавілонського царя, яке регламентує землекористування та водокористування. Плани землеустрою та схеми зрошувальних систем, зроблені давніми вавилонянами на глиняних табличках, також представляють великий інтерес.

3. Період первинної систематизації відомостей про грунти відноситься до періоду греко-римської цивілізації (VIII ст. До н. Е. - III ст. Н. Е.). Перші теоретичні узагальнення емпіричних відомостей про грунти були зроблені в античних Греції та Римі. У творах Арістотеля і його учня Теофраста (IV ст. До н. Е.), А також письменників античного Риму - Катона, Варрона, Колумелли і Вергілія (I ст. До н. Е.) Були розроблені деякі прийоми підвищення ґрунтової родючості.

4. Період вивчення ґрунтів і проведення земельно-кадастрових робіт (VI-XVII ст.) Пов`язаний з розвитком грунтово-оціночних робіт з метою оподаткування. У різні періоди цього часу в більшості країн був введений офіційний земельний кадастр. У Росії для обліку земельних фондів заснували Помісний наказ і склали опису земель - Писцовойкниги. У них вказували угіддя - ліси, луки, болота і особливо докладно ріллі, які ділили за якістю на землю добру, середню, худу і добро-худу. На початку XVII ст. цінним джерелом інформації була також «Книга Великому кресленню", яка представляла собою пояснення до карти Московської держави. Після петровських реформ, коли замість поземельної була введена подушна подати, а військова повинність поширювалася і на неслужілие класи, облік земель припинили, так як в ньому не було безпосередньої державної потреби.

5. Період зародження експериментального і географічного вивчення ґрунтів відноситься до XVIII в. і пов`язаний з розвитком екстенсивного землеробства. У цей період значний вплив на розвиток ґрунтових знань зробила «Книга про родючість грунту», в якій німецький вчений А. Кульбель (Німеччина, 1770) показав значення води в харчуванні рослин. У Росії з`явилися нові ідеї про походження грунтів, які були відображені в працях академіків - М. В. Ломоносова (+1763), П. С. Палласа (1773), І. А. Гюльденштедта (1791). У цей період були опубліковані грунтово-агрономічні роботи, у тому числі найбільше значення мали «Примітки про хліборобстві взагалі» А. Т. Болотова (1768), «Про землеробство» І. М. Комова (1789) і особливо «Опис мого володіння» А .Н.Радіщева (1801). Видатний письменник А. Н. Радищев у своїй роботі, метою якої було довести шляхом економічних розрахунків необхідність знищення кріпосного права, багато уваги приділив грунтів і способам підвищення їх родючості. Він писав: «Якщо хто мистецтвом покаже шлях легкий і малоіздержанний до втілення будь-якої землі в чорнозем, то буде благодійник роду людського ».

6. Період розвитку агрікультурхіміі і агрогеологіі в XIX в. передував виникненню сучасного генетичного грунтознавстві як самостійної науки, він збігався з бурхливим розвитком капіталізму. У цей період вийшли в світ роботи засновників агрохімії М. Е. вільним, А. Теера, М. Г. Павлова, Ю. Лібіха, які сформулювали основні принципи агрікультурхіміі. На початку XIX ст. німецький вчений А. Теер висунув теорію гумусового живлення рослин. Він вважав, що рослини безпосередньо харчуються органічною речовиною. На підтвердження цієї теорії наводилися аргументи про те, що Темна грунту, удобрювати гноєм, володіють високим родючістю. Теорія гумусового харчування наполегливо трималася до 1840 року, коли вийшла у світ книга Ю. Лібіха «Хімія в додатку до землеробства і фізіології». У ній було показано, що зелені рослини засвоюють з грунту мінеральні поживні речовини. Ю. Лібіх на підставі теорії мінерального живлення рослин запропонував застосування мінеральних добрив. У цьому безсмертна заслуга Ю. Лібіха, так як з введенням в практику сільського господарства мінеральних добрив значно підвищилися врожаї культур. З`явилася нова наука - агрікультурхімія, яка займалася розробкою способів застосування добрив. Однак Лібіх дивився на грунт як на мертвий субстрат, суміш мінеральних і органічних сполук. Агрікультурхімікі потужність грунту обмежували тільки орним шаром.

У цей період незалежно від агрікультурхіміческого напрямки розвивалося агрогеологіческое напрямок в грунтознавстві (Ф. Фаллу, Г. Берендт, Ф. Ріхтгофен і ін.). Агрогеологі розглядали ґрунт як землисту масу, не визнавали її розвитку і можливості зміни під впливом виробництва.

Таким чином, ні агрікультурхіміческіе, ні агрогеологіческіе напрямку не створили наукового ґрунтознавства.

7. Період створення сучасного генетичного грунтознавства пов`язаний з ім`ям видатного російського вченого В. В. Докучаєва (1846-1903). Докучаєв розвинув ґрунтознавство широку галузь природознавства. Офіційно роком народження ґрунтознавства вважається 1883 року, коли був опублікований фундаментальну працю В. В. Докучаєва «Російський чорнозем». В. В. Докучаєв став основоположником наукового ґрунтознавства. Він показав, що грунт - це самостійне природно-історичне тіло, що утворилося в результаті сукупної діяльності п`яти чинників грунтоутворення: материнської породи, живих організмів, клімату, рельєфу місцевості і віку країни. Комплексні наукові дослідження природи привели Докучаєва до висновку про необхідність вивчення не тільки окремих тіл і явищ природи, а й існуючих між ними закономірних зв`язків і взаємодій. Докучаєв сформулював закон зональності грунтів і показав, що з грунтовими зонами тісно пов`язані сільськогосподарські області і що в кожній зоні сільське господарство має свої особливості. Наукова робота Докучаєва була спрямована на вирішення виробничих завдань. Вивчаючи причини періодичного повторення посухи і способи боротьби з нею, Докучаєв показав прогресуюче висушування степів під впливом вирубки лісів на вододілах і в річкових долинах. Для попередження згубної дії посухи Докучаєв розробив систему заходів, в яку входили пристрій водосховищ з метою зрошення земель, боротьба з ерозією грунтів, закріплення і залісення ярів, залісення пісків, накопичення взимку і навесні вологи на вододілах шляхом влаштування ставків і водойм, насадження лісосмуг, а також шляхом обробки грунту, спрямованої на накопичення і раціональне використання вологи.

Другим основоположником російського ґрунтознавства був П. А. Костичев (1845-1895). Він вказував, що грунт є джерелом живлення рослин і її слід вивчати в тісному зв`язку з життям і потребами рослин. П. А. Костичев встановив залежність змісту перегною від розкладання рослинних залишків мікроорганізмами. Таким чином, були закладені основи біологічного напрямку в грунтознавстві.

Особливе значення мають спостереження Костичева за зміною структури грунту при оранці чорноземів. Головну причину зниження родючості чорноземних ґрунтів при тривалому їх обробітку Костичев бачив в руйнуванні структури чорнозему внаслідок обробки. Дослідження Костичева показали, що при залишенні ріллі під поклад однорічні бур`яни поступаються місцем кореневищні злаків, які потім змінюються степовими плотнокустові - тіпчаком і ковилою, сприяючи відновленню структури грунту, і років через 20 ... 25 грунт мало відрізняється від цілини. З метою прискорення відновлення структури грунту Костичев рекомендував переходити від короткочасної поклади до польового травосіяння. Він довів, що обробіток кормових трав дає можливість підтримати родючість грунту і досягти більшого сталості врожаїв.

Н. М. Сибірцев (1860-1900) був найбільш близьким учнем і послідовником Докучаєва. Він уточнив то визначення грунту як природно-історичного тіла, яке було дано Докучаєвим. За Сибірцева, грунт поєднує в собі геологічні процеси (вивітрювання) З біологічними. Н. М. Сибірцев систематизував ДОКУЧАЄВСЬКЕ вчення про грунти, встановив поділ ґрунтів на зональні, інтразональні і азональні.

8. Період розвитку докучаєвського ґрунтознавства, його диференціації і формування спеціалізованих напрямків охоплює час між двома світовими війнами (приблизно 1916-1941 рр.).

У цей період в грунтознавстві виділилися самостійні розділи і напрямки: хімія, фізика, географія та біологія грунтів. Інтенсивно розвивалося сільськогосподарське грунтознавство. Завдяки класичним роботам вітчизняних вчених К. Д. Глінки, К. К. Гедройца, В. Р. Вільямса, Д. Г. Віленського, В. А. Ковда і інших позиції генетичного грунтознавства не тільки зміцнилися, але і розвинулися нові «дочірні» дисципліни та напрямки ґрунтознавства.

К. Д. Глінка (1867-1927) був провідним почвоведом докучаєвського грунтового комітету. Він написав ряд робіт по генезису, географії та класифікації грунтів, а також підручник з ґрунтознавства, який публікувався в шести виданнях.

К. К. Гедройц (1872-1932) створив вчення про поглинальної здатності грунтів і обгрунтував заходи з вапнування і Фосфоритування кислих грунтів, по гіпсуванню солонців. Методи лабораторних аналізів грунтів, розроблені Гедройцем, використовуються і в даний час.

В. Р. Вільямс (1863-1939) творчо розвинув вчення Докучаєва та Костичева і підняв на вищий щабель, нерозривно пов`язав його з сільським господарством. Вільямс створив біологічний напрям ґрунтознавства, що дає теоретичні основи управління родючістю ґрунту. Вільямс вважав основною властивістю грунту її родючість і показав, що істотним і загальною ознакою всіх грунтів, що відрізняє їх від материнських порід, служить концентрація в грунтах біологічно важливих елементів живлення, яка відбувається в результаті впливу рослинності на материнську породу. Особливе значення для підтримки і підвищення родючості грунтів Вільямс надавав створенню міцної грудкуватої структури шляхом введення в культуру багаторічних кормових трав.

Після Великої Вітчизняної війни тривала розробка вчення про процеси вивітрювання земної кори і геохімії ландшафтів з метою вивчення еволюції грунтового покриву і меліоративної оцінки земель.

Роботи Л. І. Прасолова, І. П. Герасимова, Н. Н. Розова та ін. По вивченню грунтово-біокліматичних поясів лягли в основу «Грунтово-географічного районування СРСР». Значна увага приділялася вдосконаленню єдиної класифікації і діагностики грунтів, методам грунтового картування, розробці методів бонітування грунтів і економічної оцінки земель.

Відео: Родючий ґрунт - характеристики родючості грунту, аналіз ґрунтових зразків

У післявоєнний період були проведені великі дослідження в області живлення рослин і застосування добрив, які послужили відправною точкою для розвитку вітчизняної школи агрохімії і створення агрохімічної служби в країні. У цей період відбувалося активне вивчення органічних речовин грунтів (І. В. Тюрін, М. М. Кононова, Л. Н. Александрова, Д. С. Орлов і ін.), грунтових процесів і режимів (А. А. Роде, І. С. Каурічев, Н. Н. Болишев), фізико-хімічних і хімічних властивостей ґрунтів (А. Н. Соколовський, Н. І. Горбунов, Н . Г. Зирін і ін.), а також проводилися агрофізичні та меліоративні дослідження (Н. А. Качинський, В. А. Ковда).

У сучасний період робота ґрунтознавців пов`язана з розробкою теоретичних основ підвищення ґрунтової родючості, раціональним використанням та охороною грунтів і іншими проблемами сільськогосподарського виробництва.

Грунтознавство тісно пов`язане з вирішенням практичних завдань. Розвиваються такі напрямки в грунтознавстві, як фізика, хімія, біологія і мікробіологія ґрунтів, мінералогія і микроморфология, динаміка ґрунтових режимів, географія та картографія грунтів. При складанні ґрунтових карт застосовуються методи дешифрування аерознімків, а також спектрозональних знімків з космічних супутників. грунтові карти служать для обліку земельних фондів. Вони використовуються в землеустрій, районних плануваннях, при організації іригаційних систем, плануванні інженерних споруд, транспортної мережі та ін.

Найважливіші практичні завдання ґрунтознавства - це ефективне і раціональне використання земельного фонду країни, мінімальне відчуження цінних високородючих грунтів під містобудування та інші несільськогосподарські цілі, охорона грунтів від ерозії, засолення, псування і забруднення. Вирішення цих завдань вимагає глибокого вивчення динаміки грунтів і знання законів ґрунтоутворення з метою науково обґрунтованого управління грунтовими процесами.