Půdní věda

Půdověda (z ruského půda a věda ) - nauka o půdě , jejím složení, vlastnostech, původu, distribuci, využití, degradaci a obnově. Studuje půdu jako samostatné přírodní těleso . Jedná se o komplexní multidisciplinární oblast vědění s jediným předmětem studia (půda), je založena na datech z geologie , biologie , geografie , chemie , fyziky a dalších věd [1] .

Půdověda je součástí přírodních věd , odkazuje na vědy o Zemi a studuje původ, vývoj, strukturu, složení, vlastnosti, úrodnost a distribuci půd a také rozvíjí opatření pro jejich ochranu a racionální využití člověkem.

Termín

Díky doktorské disertaci a monografii V. V. Dokuchaeva „ Ruská Černozem “ [2] se půdy staly samostatným objektem výzkumu a obhajoba disertační práce ( 11. prosince  ( 23 ),  1883 [3] ) se stala „datem r. zrodu“ nové vědní disciplíny – pedologie [4] .

V roce 1899 začal v Rusku vycházet specializovaný časopis „ Pochvovedenie “ ( ruský doref . pedologie) .

Koncem 19. a začátkem 20. století se v odborné literatuře používal řecký termín pedologie ( řecky πέδον , pedon - půda a řecky λόγος , logos - poznání, věda) - nauka o studiu půd v přírodním prostředí. , jeden z geologických a fyzikálních úseků pedologie [5] . Pedologie, jako synonymum pro vědu o půdě, je nyní považována za zastaralou, protože se týká především geologie a fyziky půd a má několik významů. Zachovaly se odvozené termíny: pedogeneze , pedosféra atd.

Před nástupem vědecké pedologie na univerzitní katedry agronomie se půdní věda (zemědělství) nazývala kurzem přednášek o studiu nutričních vlastností horní vrstvy půdy (země) obsahující kořeny rostlin [6] .

Ve vědě o půdě a inženýrské geologii jsou půdy považovány za různé půdy .

Stručná historie

Hromadění empirických znalostí o půdě začalo na konci mezolitu , kdy kmeny natufijské kultury podnikly první pokusy o zemědělství . Systematizaci informací zahájili filozofové starověku: Columella , Theophrastus , Plinius starší , Lucretius Cara a další. Ve středověku byly popisy půdy vytvořeny za účelem zavedení feudálních povinností (například „ Scribal Books “ v Rusku).

V Rusku M. V. Lomonosov ve svém díle „Na vrstvách Země“ ( 1763 ) vyjádřil myšlenku významné role rostlin a jejich zbytků při tvorbě půdy. Svobodná ekonomická společnost (založená v roce 1765 ) organizovala expedice za účelem studia půd a jejich mapování.

F. P. Flarini (1750) jako první sestrojil diagram půdní struktury a indexové půdní horizonty (A, B, C, D, E, F).

V Německu se rozvinula geologická půda, ve které byla půda považována za horní část zvětrávací kůry . Vývoj klasifikace půd probíhal v několika směrech. Volney v roce 1878 zorganizoval první vědecký časopis v Německu o agronomické fyzice. Friedrich Albert Fallu , jeden z nejvýznamnějších pedologů 19. století, formuloval koncept půdy jako přirozeného tělesa; navrhl petrografickou klasifikaci zemin - podle původu zeminy z konkrétní horniny.

Probíhaly diskuse o původu černozemí (rostlinno-suchozemské, mořské, ledovcové, bažinaté a další teorie).

Od roku 1877 se na katedře agronomie Petrohradské univerzity začala vyučovat disciplína „Nauka o půdě“.

Vznik moderní genetické (tedy zaměřené na genezi nebo tvorbu půdy) pedologie je spojen se jménem profesora mineralogie Vasilije Vasiljeviče Dokučajeva , který jako první prokázal, že půdy mají jasné morfologické rysy, díky nimž je možné je rozlišit. geografické rozložení půd na zemském povrchu je stejně přirozené, jak je typické pro přírodní oblasti. Ve své monografii „ Ruská černozem “ (1883) poprvé uvažuje o půdě jako o samostatném přírodním tělese, vzniklém pod vlivem půdotvorných faktorů: „soubor příčin (půda, klima, topografie, stáří a vegetace) ". V. V. Dokučajev v jedné ze svých posledních prací shrnuje svou definici, že půda „je funkcí (výsledkem) mateřské horniny (půdy), klimatu a organismů, znásobenou časem“ [7] .

Rozvoj vědecké pedologie je spojen s prací studentů VV Dokuchaeva a jejich následovníků.

Velkou roli v rozvoji agronomické pedologie sehrál profesor P. A. Kostychev , svého času byl odpůrcem V. V. Dokučajeva.

Dokučajevův žák NM Sibircev vytvořil první učebnici genetické pedologie, publikovanou v roce 1899 [8] .

K mezinárodnímu uznání dokučajevské pedologické školy došlo díky vydání učebnice pedologie v němčině od akademika K. D. Glinky [9] a jeho účasti na prvních mezinárodních setkáních půdoznalců v Maďarsku a USA.

V roce 1909 se konal 1. mezinárodní kongres agrogeologů, v roce 1926 - 1. všesvazový kongres pedologů, v roce 1927 - 1. mezinárodní kongres pedologů [10] :

Vědecké směry

Hlavní vědecké směry ve vědě o půdě:

• Soil Chemistry  - studuje chemii půd
• Půdní fyzika  - studuje fyzikální vlastnosti půd
• Půdní biologie  - studuje živou populaci půd
• Mineralogie půdy  - studuje mineralogické složení a vlastnosti půd
• Půdní hydrologie  - studuje vodní režim půd
• Půdní geografie  - studuje vzorce rozložení půdy a vytváří půdní mapy
• Ochrana půdy  – studuje způsoby ochrany a obnovy půdy
• Paleosoil science  - studium fosilních půd
• Historie pedologie  - historie vědy

Kromě toho některé aplikované vědy a disciplíny studují půdy: agronomie , pedologie , inženýrská geologie , archeologie , stratigrafie půdy a další.

Základy

Moderní pedologie, jejíž základy položil V.V. Dokuchaev , považuje půdu za samostatné přírodně -historické bio-inertní přírodní těleso , které vzniklo a vyvíjí se na povrchu Země pod vlivem biotických, abiotických a antropogenních faktorů. Spodní hranice tohoto přírodního tělesa je určena hloubkou, do které došlo k významné změně horniny půdotvornými procesy , což je až 1–3 metry, avšak v extrémních podmínkách tundry, pouště nebo hor je tl. půdní vrstvy lze měřit několika centimetry. Boční hranice půdních útvarů jsou definovány jako hranice mezi elementárními půdními oblastmi .

Půda má víceúrovňovou strukturní organizaci:

1. atomová úroveň
2. krystalová molekulární nebo molekulární iontová úroveň
3. úroveň elementárních půdních částic (EPS) - frakce stanovené v granulometrické analýze
4. půdní mikro- a makroagregáty, stejně jako novotvary
5. genetický půdní horizont
6. půdního profilu
7. následují úrovně struktury půdního pokryvu

Každá z těchto úrovní vyžaduje specifické výzkumné metody a metody expozice.

Často se uvažují čtyři (dříve tři) půdní fáze (v tomto případě je fáze chápána jako poněkud odlišná od klasické definice ):

• pevná fáze  je polydisperzní organominerální systém, nejméně dynamická část půdy, která tvoří kostru pro další fáze
• kapalná fáze  - půdní roztok
• plynná fáze  - půdní vzduch vyplňující prostor pórů spolu s půdním roztokem, svým složením se liší od složení atmosféry
• živá fáze  - půdní biota , s výjimkou hrabavých savců a kořenů rostlin, jejichž příslušnost k životní fázi půd zůstává diskutabilní, i když jejich role při tvorbě půdy je nepopiratelná a velká

Metody výzkumu

Při studiu na nižších úrovních organizace v pedologii se používají metody dříve vyvinuté pro jiné přírodní vědy: chemie , fyzika , geologie , mineralogie , biologie , biochemie , hydrologie atd. - obvykle v modifikacích, které zohledňují půdní specifika.

Na vyšších úrovních se také používají specifické metody, které lze seskupit do následujících skupin:

• Profilové metody spočívají ve studiu systému půdních genetických horizontů včetně matečné horniny za účelem srovnání jejich vlastností a složení s horninou. Zjištěné rozdíly umožňují posoudit směr půdotvorných procesů, které nelze přímo pozorovat. Platí to několik předpokladů:
  • Původní hornina nebyla vrstvená
  • Vzorek referenční horniny se v období tvorby půdy výrazně nezměnil
  • Proces tvorby půdy po celou dobu existence půdy probíhal jedním směrem.

Nemožnost některého z předpokladů komplikuje interpretaci výsledků profilové metody.

• Srovnávací geografické metody (stejně jako srovnávací geomorfologické a srovnávací litologické metody) spočívají v identifikaci zákonitostí mezi strukturou, složením a vlastnostmi půd s půdotvornými faktory, které se na zemském povrchu určitým způsobem mění.
• Komparativně-historické metody jsou budovány na základě principu aktuality , který umožňuje rekonstruovat podmínky jejich existence v předchozích epochách na základě reliktních (neodvozených od moderních faktorů tvorby půdy) vlastností půd.
• Stacionární metody umožňují studovat půdní režimy: vodní , termální , plynný , redoxní atd. Metoda je základem biosférického monitorování. Patří sem metody půdního lyzimetru a odtokového polštáře.
• Kartografické metody používané k mapování krajinného pokryvu. K tomu se používají metody jiných typů (srovnávací geografické) a dokonce i vědy ( geodézie  - zejména letecké metody ) v kombinaci se specifickými (například metoda půdních klíčů - studium vzorů struktury půdního krytu v malém území a sestrojení mapy velkého území pomocí nich). Vzorce rozložení půd na povrchu Země pro účely půdně-geografického členění studuje sekce pedologie - geografie půdy .
• Metody modelování spočívají v experimentální reprodukci studovaných jevů na základě řízených podmínek polních nebo laboratorních experimentů a také využití matematických modelů.

Hlavní problémy

• Studium antropogenních půd a antropogenních přeměn půdního pokryvu, předpověď možného vývoje při přirozených a antropogenních změnách půdotvorných faktorů,
• Zajistit, aby pedosféra plnila své globální ekologické funkce,
• Mezinárodní klasifikace půd pro řešení problémů půdních zdrojů po celém světě.

Viz také

• Půdověda a inženýrská geologie
• Dokučajevova škola pedologie
• Půdověda (žurnál)

organizace:

• Soil Institute v Moskvě
• Ústřední muzeum pedologie pojmenované po V. V. Dokučajevovi v Petrohradě
• Společnost půdních vědců pojmenovaná po V. V. Dokučajevovi
• Fakulta pedologie Moskevské státní univerzity
• IUSS .

Poznámky

1. ↑ Shoba S. A. Soil science Archivováno 12. října 2019 na Wayback Machine v BDT .
2. ↑ Dokučajev V. V. Ruský Černozem: Zpráva Imperiální svobodné ekonomické společnosti. SPb. : Typ. Decleron a Evdokimov, 1883. III, IV, 376 s.
3. ↑ Obhajoba proběhla 11. prosince, schválena na schůzi 19. prosince 1883, Diplom byl podepsán v lednu 1884 (data jsou uvedena ve starém stylu). Diplom // V. V. Dokuchaev: Díla. T. 9. M.: Nakladatelství Akademie věd SSSR, 1961. S. 160.
4. ↑ Rozanov B. G. Historie pedologie // Půdověda. Část 1. M .: Vyšší škola, 1988. S. 26-34.
5. ↑ Yarilov A. A. Pedologie jako samostatná přírodovědná disciplína o Zemi: Zkušenosti historického a metodologického výzkumu. Kap. 1. , Kap. 2. Jurjev: typ. K. Mattisena, 1904-1905.
6. ↑ Kostychev P. A. Soil science Archivní kopie z 28. února 2018 na Wayback Machine . M.: Selchozgiz, 1940. 226 s.
7. ↑ Dokučajev V. V. Půdověda [Přednášky, cit. statistický personál provincie Poltava. zemstvos] // Farmář. 1900. č. 25. S. 363-366; č. 26, str. 383-385; č. 27, str. 396-399; č. 28, str. 407-409; č. 29, str. 423-426; č. 30, str. 441-445; Stejná // Zemsky sbírka provincií Černigov. 1900. č. 8. S. 101-165; To samé pod hlavou. O vědě o půdě. // Přednášky prof. V.V. Dokuchaev a A.V. Fortunatov. Poltava: Ekonomika. kancelář Poltava. rty. Zemstvo, 1901. S. 5-74.
8. ↑ Sibirtsev N. M. Půdověda: Přednášky, chit. studentské vesnice Ying-ta. hospodářství a lesnictví v Novo-Alexandrii. Petrohrad: ed. stud. A. Skvortsov, 1899. VIII, 360 s.
9. ↑ Glinka KD Die Typen der Bodenbildung, ihre Klassifikation und geographische Verbreitung. Berlín: Gebrüder Borntraeger, 1914. 365 S.
10. ↑ Hans van Baren, Hartemink AE, Tinker PB . 75 let Mezinárodní společnost pro pedologii // Geoderma. 2000 sv. 96. S. 1-18.

Literatura

• Gerasimov, I.P., Zrození pedologie jako samostatné přírodní vědy a role International Soil Science Society v jejím dalším rozvoji, Eurasian Soil Science. 1974. č. 7. S. 3-15.
• Krupenikov I. A. Historie pedologie. — M.: Nauka, 1981
• Rozanov BG Genetická morfologie půd. - M .: Nakladatelství Moskevské univerzity, 1975
• Dobrovolsky GV, Nikitin ED Ochrana půd jako nepostradatelná součást biosféry. — M.: Nauka, 2000. — 185 s.
• Ganzhara N. F. Půdověda.- M .: Agroconsult, 2001. - 392 s. — ISBN 5-94325-003-4
• Glazovskaya M. A. , Gennadiev A. N. Geografie půd se základy pedologie. - M. : MGU , 1995. - ISBN 5-211-03070-2 - 400 s.

Odkazy

• Informační a referenční systém pro klasifikaci půd v Rusku v1.0
• Archiv časopisu Archivováno 6. listopadu 2014 na Wayback Machine „ Soil Science “.
• Zprávy z ekologické pedologie  - elektronický časopis
• Katedra pedologie a půdní ekologie, St. Petersburg State University
• Ústav půdní vědy lesní MSUL
• Půdní institut pojmenovaný po V. V. Dokučajevovi z Ruské zemědělské akademie
• Institut ekologické pedologie Moskevské státní univerzity
• Půdy a pedologie  - fórum
• Ústřední muzeum pedologie. V. V. Dokuchaeva  — Oficiální stránky
• Interaktivní mapa půd Ruska na stránkách klasifikace přírodních a antropogenně transformovaných půd Ruska

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Velký Rus Pauly Wissowa Granátové jablko
V bibliografických katalozích	GND : 4007379-8