Maatiede on tiedettä maaperän ominaisuuksista, sen rakenteesta, ominaisuuksista, koostumuksesta ja maantieteellisestä levinneisyydestä, sen synty- ja kehitysmalleista, toiminnasta, merkityksestä luonnossa, t alteenottomenetelmistä ja -menetelmistä, maaperän monimutkaisuudesta. suojelu ja järkevä käyttö taloudellisen toiminnan yhteydessä. Nykyään maaperätiede on nopeasti muuttumassa kuvailevasta tieteestä instrumentaaliksi: se ei harjoita vain luonnon inventointia, vaan etsii myös tapoja hallita sitä.
Edellytykset maaperätieteen syntymiselle
Yksi tärkeimmistä syistä tämän tieteen syntymiseen on nälkäongelma. Ihmiskunnan kasvattama riittämätön ruokamäärä liittyy maan puutteeseen, katastrofaaliseen maaperän eroosioon, aavikoitumiseen ja hedelmällisyyden laskuun. Yhtä tärkeää on tarve saada enemmän satoa pienemmältä alueelta. Ratkaisuna väestönkasvun ja spontaanisti kehittyvän maatalouden ongelmaan syntyi uusi tiede -maaperätiede.
Maaperustasta, maaperän löysäksi kerrokseksi ihmisellä syntyi käsitys maatalouden alussa. Mutta usein maaperä tunnistettiin pinta-alaan, jolla ihminen asuu. Mutta maa on monimutkaisempi käsite, jolla on historiallisia ja sosioekonomisia näkökohtia. Vaikka se viittaa luonnonvaroihin, se ei sisällä vain maaperää, vaan myös tietyllä osuudella maan pinnasta, tietyllä sijainnilla maantieteellisessä tilassa on sosioekonomista potentiaalia.
Kotimaisen tieteen muodostuminen
Maaperätieteen kehitystä Venäjällä lasketaan yleensä siitä hetkestä lähtien, kun Tiedeakatemia avattiin vuonna 1725. V. I. Vernadskin mukaan M. V. Lomonosovia pitäisi kutsua ensimmäiseksi maaperätieteilijäksi. Kirjoituksissaan hän osoitti selvästi kasvien roolin erilaisten kivien muuttamisessa maaperäksi. Myös Lomonosov, maaperätieteen perustaja, loi perustan biologisen näkemyksen kehittymiselle maaperästä eräänlaisena kappaleena, joka muodostui kivien muuttuessa kasvillisuuden vaikutuksesta.
Tärkeitä virstanpylväitä tieteen kehityksessä ovat:
- 1779 - P. Pallasin oletus mustasta maaperästä merilietteenä, joka jäi Mustan ja Kaspianmeren taantumisen jälkeen.
- 1851 - V. S. Veselovskin ensimmäisen Venäjän maaperäkartan kokoaminen ja julkaisu.
- 1866 - F. Ruprekh kehitti teorian tsernozemien maanpäällisestä kasvillisesta alkuperästä.
V. V. Dokuchaevin julkaisut
Monografiassa "Russian Chernozem" hän kirjoitti maaperästä nimelläluonnonhistoriallinen itsenäinen luonnonkappale. Väitöskirjansa puolustamisen aikana Dokuchaev osoitti, että chernozem muodostuu monien maaperän muodostustekijöiden vaikutuksesta. Se tapahtui 10. joulukuuta 1883, ja tätä päivää pidetään maaperätieteen virallisena syntymäpäivänä Pietarissa.
Venäläisen maaperätieteen koulun luomisesta ja samalla maatalouden tarpeisiin asiantuntijoiden kouluttamisesta tuli Dokuchaeville elämän kysymys. Hänen kehityksensä sisälsi menetelmiä kuivuuden käsittelemiseksi. Yrittäessään kaikin keinoin nostaa maatalouden korkeimmalle tasolle hän lisäsi myös koko Venäjän taloudellista hyvinvointia. Työstään hän ansaitsi maaperätieteen perustajan arvonimen. Dokutšajevin teoksia on käännetty useille kielille.
V. V. Dokuchaevin muut saavutukset:
- Kokoitetuista maaperäkokoelmista ja laadituista maaperäkartoista hän sai kultamitaleita kansainvälisissä näyttelyissä Chicagossa ja Pariisissa.
- Hän kehitti yhdessä opiskelijansa N. M. Sibirtsevin kanssa maaperän vyöhyke- ja atsonaalisen jakautumisen lain.
- Kehitti maaperän kartoitukseen menetelmän, jota käytetään laaj alti ulkomailla.
- Aloitti pitkäaikaiset kiinteät tutkimukset maaperässä tapahtuvista prosesseista, joita hänen oppilaansa G. N. Vysotsky viimeisteli ja syvensi.
Muut maaperätutkijat
- P. A. Kostychev (1845-1895). Hän antoi merkittävän panoksen maaperän agronomian, erityisesti chernozemin, tutkimukseen. Hän osoitti, että rehuheinien viljely mahdollistaa maaperän hedelmällisyyden ylläpitämisen jasuuret sadot.
- P. S. Kossovich (1862-1915). Hän ehdotti, että yksittäiset maaperät ovat vain vaiheita maaperän prosessissa. Kossovich yritti yhdistää maaperätutkimuksen kemialliset, fysikaaliset ja agronomiset tiedot geneettisen maaperätieteen perusteisiin. Tämän ansiosta hän pystyi perustamaan maanmuodostuksen huuhtoutumis- tai eluviaaliprosesseihin.
- K. K. Gedroits (1872-1932). Hän kehitti laboratorioille käsikirjan "Maaperän kemiallinen analyysi" ja tutki myös yksityiskohtaisesti kolloidisia prosesseja maaperässä, mikä johti oppiin maaperän imukyvystä.
- K. D. Glinka (1867-1927). Työskennellyt eri maaperätieteen aloilla: maaperän mineraalikoostumuksen tutkimuksessa, mineraalien rapautumisprosessien tutkimuksessa, muinaisten maaperän tutkimisessa ja maaperän maantieteellisten tutkimusten tekemisessä.
- S. S. Neustruev (1874-1928). Hän on kirjoittanut ensimmäisen maaperän maantieteen luentokurssin.
- B. B. Polynova (1877-1952). Hän loi perustan nykyaikaiselle maaperän rapautumisteorialle ja osoitti myös kokeellisesti organismien johtavan roolin maaperän muodostumisessa.
Näiden ja monien muiden tutkijoiden työn ansiosta maaperätiede tieteenä syntyi Venäjällä. Monet tieteelliset termit tulivat kansainväliseen sanakirjaan juuri venäläisten tiedemiesten ehdotuksesta (chernozem - musta maa, podzol - podzol jne.).
Kehitysohjeet
Kuten mikä tahansa muu tiede, nykyaikainen maaperätiede on jaettu useisiin osiin, jotka voidaan yhdistää kahteen suureen lohkoon: perus- ja soveltavaan lohkoon. Fundamentaalinen (yleinen) maaperätiedeTarkoituksena on tutkia maaperän ominaisuuksia yhtenä luonnonkappaleena. Soveltava (yksityinen) maaperätiede pyrkii tutkimaan ihmisen maaperän käytön eri näkökohtia.
Fundamentaalinen maaperätiede sisältää seuraavat tieteenalat, joita tarkastellaan yksinomaan maaperän suhteen:
- morfologia;
- maaperän fysiikka ja kemia;
- maatieteen historia;
- maaperän biogeokemia;
- maaperän biologia ja eläintiede;
- maaperän mikrobiologia;
- maaperän mineralogia;
- maaperän maantiede ja kartografia;
- maaperän ekologiset toiminnot;
- maahydrologia;
- maaenergia;
- maaperän hedelmällisyys;
- maaekologia;
- paleosoil science;
- tilan heikkeneminen ja maaperän suojelu;
- maaperän synty ja evoluutio.
Maan morfologia, fysiikka, kemia, mineralogia ja biologia tutkivat suoraan maaperän koostumusta, rakennetta ja ominaisuuksia. Sellaiset maaperätieteen perusteet kuin maantiede ja systematiikka, maaekologia, maaperän arviointi ja maaperäinformatiikka tutkivat maaperän alueellista jakautumista ja luonnon monimuotoisuutta maan pinnalla yhdessä yleisen maantieteen kanssa. Historiallinen maaperätiede liittyy maaperän kehityksen ja evoluution tutkimukseen, sen tieteenaloja ovat maaperän genetiikka ja paleosolologia. Dynaaminen maaperätiede sisältää nykyaikaisten maaperän järjestelmien muodostumisprosessien tutkimuksen. Alueellinen maaperätiede on arvokkain perusta järkevälle luonnonhoidolle, koska suoraanliittyy suurten alueiden maaperän tutkimukseen.
Osa soveltavaa maaperätiedettä tutkitaan seuraavia suuntaviivoja:
- maatalous;
- metsä;
- takaisinhoito;
- saniteetti;
- tekniikka;
- geologinen (perustiede);
- ympäristö;
- arkeologinen;
- rikostekninen;
- maisema ja puutarhanhoito;
- maanhoito;
- maaperän arviointi ja maarekisteri;
- suojelumaatiede;
- maaperän agrokemia;
- maaperän agrofysiikka;
- bionomiikka;
- maaperätieteen opettaminen.
Soveltava maaperätiede pitää arvokkaimpana peltomaatiedettä, joka sisältää järkevän alueiden järjestämisen, viljelykierron valinnan, viljelymenetelmien valinnan ja maaperän hedelmällisyyden lisäämisen. Myös parantava maaperätiede on tärkeää. Tämä on teoreettinen perusta monimutkaiselle melioraatiolle tekniikan ja tekniikan, kemian, biologian ja maataloustekniikan menetelmin. Terveysmaatieteellä on runsaasti tehtäviä, jotka liittyvät erilaisten jätteiden neutralointiongelmiin, kasvi- ja eläintautien maantieteeseen.
Maaperän toiminnot
- Varmistetaan elämän mahdollisuus maan päällä. Maaperää pidetään yhtenä minkä tahansa v altion tärkeimmistä rikkauksista, koska noin 90% kaikista elintarvikkeista tuotetaan sen pinnalla ja paksuudella. Maaperän huonontuminen liittyy erottamattomasti sadon epäonnistumiseen ja elintarvikepulaan, mikä johtaa köyhyyteen maissa. Maaperästä useimmat kasvit, jotka ovat ravintoketjun alku,saavat hivenaineita ja kivennäisaineita, vettä biomassan kasvuun. Maaperä ei ole vain seuraus elämästä, vaan myös sen olemassaolon edellytys.
- Maan pinnalla tapahtuvien aineiden geologisten ja biologisten kiertokulkujen välisen yhteyden varmistaminen.
- Kemikaalien koostumuksen säätely ilmakehässä ja hydrosfäärissä. Maaperän mikro-organismien vaikutuksesta, jotka tuottavat suuria määriä erilaisia kaasuja - typpeä ja sen oksideja, happea, hiilimono- ja hiilidioksidia, metaania, rikkivetyä ja muita, maaperällä on v altava vaikutus ilmakehän kemialliseen koostumukseen.
- Biosfääriprosessien säätely. Elävien organismien jakautuminen maalla ja niiden tiheys määräytyvät pääasiassa maaperän maantieteellisten ominaisuuksien mukaan. Sen heterogeenisuus sekä hedelmällisyys ja ilmastotekijät vaikuttavat elinympäristön valintaan, mukaan lukien ihmiset.
- Aktiivisen orgaanisen aineen kertyminen ja siihen liittyvä kemiallinen energia.
Maanmuodostustekijät
Maaperätieteen perusta tieteenä ovat maanmuodostustekijät. Maaperä ymmärretään nykyään monimutkaiseksi monitoimi- ja monikomponenttiseksi avoimeksi rakennejärjestelmäksi, jonka hedelmällisyys maankuoren pintakerroksessa on monimutkainen funktio kivistä, eliöistä, ilmastosta, kohokuviosta ja ajasta. Nämä viisi tekijää ovat maaperän muodostumisen perusta. Kaksi muuta tekijää on lisätty suhteellisen äskettäin: pohja- ja maavesi sekä ihmisen toiminta.
Maaa muodostavia kiviä kutsutaan yleensä alustaksi, jollamaaperän muodostumisprosessi tapahtuu suoraan. Ne sisältävät hiukkasia, jotka ovat inerttejä ympärillä tapahtuville kemiallisille prosesseille, mutta joilla on tärkeä rooli maaperän fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien luomisessa. Muut maaperän muodostavien kivien ainesosat tuhoutuvat melko helposti, mikä johtaa maaperän rikastumiseen tietyillä kemiallisilla alkuaineilla. On selvää, että maaperän muodostavien kivien rakenteella ja koostumuksella on erittäin vahva vaikutus maanmuodostukseen. Siksi maaperätieteen osio "Geologian perusteet" on erittäin tärkeä.
Kasvit pystyvät elämänsä aikana syntetisoimaan orgaanisia aineita ja jakamaan niitä maaperään erityisellä tavalla. Elävissä kasveissa tämä on juurimassa, ja kuolleissa kasveissa ilmaosa on kasvien kuiviketta. Näiden kasvitähteiden hajoaminen johtaa kemiallisten alkuaineiden siirtymiseen maaperään, mikä puolestaan vähitellen rikastaa sitä.
Mikro-organismien elintärkeän toiminnan ansiosta biologiset jäämät hajoavat ja kasvien absorboimat yhdisteet syntetisoituvat. Kasvit mikro-organismien kanssa muodostavat tiettyjä komplekseja, jotka johtavat erityyppisten maaperän muodostumiseen. Joten havumetsissä ei koskaan muodostu chernozemia, jota varten tarvitaan niitty- ja arokasveja.
Yhtä tärkeää maaperän muodostumiselle ja eläinorganismeille. Esimerkiksi maansiirtokoneet murtautuvat jatkuvasti maaperän läpi, mikä edistää sen löystymistä ja sekoittumista, mikä puolestaan tarjoaa hyvän ilmastuksen ja maanmuodostusprosessin nopean kehityksen. Älä unohda maaperän orgaanisen osan rikastamista tuotteillaan.elämä.
Ajoittainen kostutus ja kuivaus, jäätyminen ja sulattaminen aiheuttavat syvien halkeamien muodostumista maan pinnalle. Samanaikaisesti maaperän ilmanvaihtoprosesseja ja siten kemiallisia prosesseja rikotaan. Maaperätiede on siis tiedettä, jolle on tärkeää ymmärtää ympäristössä tapahtuvien prosessien monimuotoisuus.
Kuka opiskelee maaperätiedettä ja missä?
Maantiedettä yksittäisenä aineena tai osana toisessa opiskellaan eri toimialojen asiantuntijakoulutuksessa. Usein oppilaitoksissa ei ole edes maaperätieteen tiedekuntaa, mutta maantieteilijät, biologit tai ekologit opettavat sitä.
Ympäristönsuojelun ja sen järkevän käytön aloilla opiskelevien opiskelijoiden on opiskella maaperätieteitä. Erityisesti niillä talouden aloilla, jotka voivat aiheuttaa äärimmäisiä vahinkoja maaperälle: öljyn ja kaasun tuotanto, metallurgia, kemiallinen synteesi ja monet muut.
Tämä tieteenala on yhtä tärkeä tuleville metsä- ja metsätalouden, maisemasuunnittelun, maanhoidon ja maarekisterin, maatalouden ja maatalouskemian, maakatasterin ja monien muiden asiantuntijoille.
Moskovan v altionyliopiston tiedekunta
Huolimatta siitä, että Venäjällä ei sellaisenaan ole maaperätieteen instituuttia, Moskovan v altionyliopistoa pidetään oikeutetusti tämän tieteen tutkimuksen keskuksena. V. V. Dokuchaev otti ensimmäistä kertaa esille ja perusteli kysymyksen maaperätieteen opettamisesta ja maaperätieteen laitosten avaamisesta Venäjän yliopistoissa1895 Mutta sitten tämä hänen ehdotuksensa ei toteutunut. Ja vain vuosikymmen myöhemmin, vuonna 1906, hänen kannattajansa, pää. A. N. Sabanin, Moskovan v altionyliopiston agronomian laitos, esitteli maaperätieteen opetuksen fysiikan ja matematiikan tiedekunnan tai pikemminkin sen luonnollisen osaston opiskelijoille. Maaperätieteen laitos perustettiin vuonna 1922 agronomian laitoksen pohj alta.
Yliopiston pitkän historian aikana maaperätieteen laitos kuului eri vuosina fysikaaliseen ja matemaattiseen sekä maaperän maantieteelliseen ja geologiseen maaperän ja biologiseen maaperän tiedekuntaan. Nykyään maaperätieteellinen tiedekunta on yliopiston itsenäinen rakenneyksikkö ja sisältää 11 laitosta:
- Agrokemia.
- Maan maantiede.
- Maaperän eroosio.
- Maatalous.
- Maaperäkemia.
- Maaperätiede.
- Radioekologia.
- Maaperän biologia.
- Maaperäfysiikka.
- Maaperäarvioinnit.
- Agroinformatiikka.
Maantieteellisten tutkijoiden koulutusta järjestetään eri korkeakoulutasoilla: "maaperätieteen kandidaatti" (opintojakson kesto 4 vuotta), "maatieteen erikoistutkija" (opintojen kesto - 5 vuotta) ja "maaperän maisteri" tiede" (opintojen kesto - 6 vuotta).
Jatko-opinnot
Moskovan v altionyliopiston maaperätieteen tiedekunnassa toimii jatkokurssi, jossa noin 90 tulevaa tiedemiestä voi opiskella samanaikaisesti. Tätä tarkoitusta varten tiedekuntaan on perustettu neuvostoja akateemisten tutkintojen myöntämiseksi biologisten tieteiden tohtoreille "Soil Science" erikoisalalla, tohtoreille ja biologisten tieteiden kandidaateille erikoistumisalalla."Biogeokemia", biologisten tieteiden kandidaatit erikoisaloilla "Soil Science", "Agrokemia", "Mikrobiologia" ja "Agromaaperätiede ja agrofysiikka".
