Предмет, задачи и цели почвоведения

  Одновременно  почва является компонентом биосферы—области распространения жизни на Земле, по определению академика В. И. Вернадского.

  Глобальные  функции почвы многогранны, их несколько. Первая и главная из них — это обеспечение существования жизни на Земле. Именно из почвы растения, а через них й животные, и человек получают элементы минерального питания и воду для создания своей биомассы. В почве аккумулируются необходимые организмам биофильные элементы в доступных для них формах химических соединений. В почве укореняются наземные растения, в ней обитает огромная масса почвообитающих животных, она плотно населена микроорганизмами. Без почвы существование природных ассоциаций живых организмов на Земле невозможно. Важно при этом подчеркнуть диалектическое единство биосферных процессов: почва — это следствие жизни и одновременно условие ее существования.

  Вторая  важнейшая глобальная функция почвы  — это обеспечение постоянного взаимодействия большого геологического и малого биологического круговоротов (циклов) веществ на земной поверхности.

  Попадая на поверхность земли (при формировании земной коры, вулканизме, излияниях в разломах), первичные горные породы подвергаются выветриванию. В верхней части коры выветривания формируется почва, аккумулирующая элементы питания живых организмов. Эти элементы захватываются из почвы растениями и через ряд промежуточных трофических циклов (растения — животные — микроорганизмы) возвращаются назад в почву, что и составляет малый биологический круговорот веществ. Из почвы элементы частично выносятся атмосферными осадками в гидрографическую сеть, в зоны аккумуляции и в конечном итоге в Мировой океан, где дают начало образованию осадочных горных пород, которые в геологической истории Земли могут либо выйти опять на поверхность, либо вначале подвергнуться глубинному метаморфизму. Это большой геологический круговорот веществ. Почва является связующим звеном и регулятором взаимодействия двух этих циклов вещества на земной поверхности.

/ Третья глобальная функция почвы — регулирование химического состава атмосферы и гидросферы. Почвенное «дыхание» вместе с фотосинтезом и дыханием живых организмов играет определяющую роль в создании и поддержании состава приземного слоя атмосферного воздуха, а через него и атмосферы в целом. В геологической истории Земли, вероятно, почва сыграла   немаловажную   роль   в   создании   современной   атмосферы. С другой стороны, именно почвенный покров определяет состав тех веществ, которые поступают в гидросферу на континентальной ветви глобального круговорота   воды.

Четвертая глобальная функция почвы — регулирование биосферных процессов, в частности плотности жизни на Земле, путем динамичного воспроизводства почвенного плодородия, в чем опять-таки рельефно проявляется диалектика природы, поскольку почва имеет свойства, обеспечивающие жизнь растений, и лимитирующие ее факторы. Распределение живых организмов на суше Земли и их плотность в значительной степени определяются географической неоднородностью почвы и ее плодородием наряду с климатическими факторами.

  Наконец, пятая глобальная функция почвы — это аккумуляция активного органического вещества и связанной с ним химической энергии на земной поверхности. В конкретном проявлении биосферы на Земле почва является неотъемлемым компонентом природных экосистем или биогеоценозов по терминологии академика В. Н. Сукачева (1880— 1968), из которых состоит биосфера, входя в них в качестве особой подсистемы, связанной с другими подсистемами данной экосистемы и окружающих экосистем многочисленными прямыми и обратными функциональными связями (схема 1). 

Место и роль почвы в жизни и деятельности человека

  В экосфере, т. е. природной среде обитания человека, почве принадлежит существенная роль, поскольку именно благодаря почве обеспечивается главная масса получаемой им пищи. Почва — это   основное   средство   сельскохозяйственного   произвОдства, относящееся  к  категории  невозобновимых  природных ресурсов.

 *' Характеризуя  роль почвы в человеческом  обществе, К- Маркс говорил о ней «...как общей вечной собственности, неотчуждаемого условия существования и воспроизводства постоянно сменяющих друг друга человеческих поколений...»*

  Почва по отношению к человеческому  обществу имеет двойственную природу: с одной стороны, это физическая среда, жизненное пространство существования людей, а с другой — это экономическая основа, средство производства.

  Все крупные международные декларации и соглашения последнего времени по проблемам природопользования (Всемирная стратегия охраны природы, Всемирная почвенная хартия, Основы мировой почвенной политики) подчеркивают значение почвы как всеобщего достояния человечества, рационально использовать и охранять которое должны все люди Земли для современного и грядущих поколений.

  Почва согласно данному выше определению — это понятие естественно-историческое, относящееся к природному телу. Земля — это сложное естественно-историческое и одновременно социально-экономическое понятие, относящееся к природному ресурсу и включающее не только почву как таковую, но определенную часть земной поверхности, ее положение в географическом пространстве, ее социально-экономический потенциал. Есть и еще одно понимание термина «земля» — это природный материал «землистой» консистенции. Ну и, конечно, Земля — это название одной из планет солнечной системы, на которой мы живем.

Методология почвоведения

Становлению почвоведения как науки в значительной мере способствовала общая прогрессивная научная атмосфера середины; XlX — начала XX в. Этот период в истории науки вообще, и естествознания в особенности, характеризовался как период бурного и прогрессивного развития. Естествознание было пронизано эволюционными идеями Ч. Лайеля в геологии и Ч. Дарвина в биологии. С другой стороны, достижения естествознайия способствовали    разработке    материалистической    диалектики, основы которой были заложены К. Марксом и Ф. Энгельсом. Классики русского почвоведения В. В. Докучаев, Н. М. Сибирцев, П. А. Костычев, П. С. Крссович, К. Д. Глинка, а также, их зарубежные коллеги — Е. Гильгард в США, Э. Раманн в Гер.-мании, А. Зигмонд и П. Трейц в Венгрии, Г. Мургочи в Румынии, И. Копецкий в Чехословакии — на протяжении «золотого тридцатилетия» (1880—1910) разработали ряд главных положений генетического почвоведения, составляющих теоретический фундамент современных методологических подходов.

  Главные методологические принципы генетического почвоведения включают следующие концепции:

  —почвы как самостоятельного естественно-исторического тела природы, формирующегося во времени на поверхности Земли из горных пород под воздействием факторов почвообразования, среди    которых    ведущую    роль    играют    живые    организмы;

  — единства природного почвенного тела и связанную с ней концепцию почвенного профиля и профильного метода почвенных исследований, которые исходят из понятия о почве как неразрывной совокупности генетических почвенных горизонтов;

• факторов почвообразования как взаимосвязанного и взаимозависимого комплекса природных и антропогенных явлений, под одновременным и интегрированным воздействием которых формируются, развиваются, эволюционируют и преобразуются почвы;
• почвообразовательного процесса как сложного комплекса «элементарных» почвенных процессов, являющихся результатом взаимодействия трансформации  (синтеза и разложения)   и миграции (вертикальной и горизонтальной) органических и минеральных веществ;
• историзма почвообразования и сукцессии (последовательных смен) стадий почвообразования и эволюции почв;
• типов почв и типов почвообразования как стадий на длительном пути развития почвообразовательного процесса;
• современного почвенного покрова как стадии в истории развития земной поверхности;
• типа почвы как главной формы существования почвенных тел;

  —' почвенных режимов как главной формы динамики почвообразовательного  процесса  и  функционирования  почвы;

  — почвенных зон и зональных типов почв ассоциаций типов почв)   как  основной   формы   организации   почвенного   покрова Земли, отражающей структуру и историю эволюции земной поверхности при постоянном взаимодействии геосфер  (литосферы, гидросфер^, атмосферы и биосферы);

\ — систематики и классификации почв как отражения реально существующих в природе генетических и географических связей и различий между различными почвами; \ — непрерывности почвенного покрова, в котором нет резких границ между отдельными почвенными образованиями и характерны постепенные переходы и диффузные границы между разными почвами;

  — почвенного индивидуума как реально существующего природного тела в трехмерном пространстве;

  —плодородия почвы как ее исторически формирующейся главной функции, обеспечивающей жизнь на Земле и являющейся результатом жизни;

  — педосферы  как  специфической   геосферы,  через   которую осуществляется взаимодействие других геосфер планеты.

Концептуальные  подходы в почвоведении

Конкретизацией  диалектико-материалистическои методологии  явилась разработка системного подхода и его применения в почвоведении. Современное генетическое почвоведение исходит из понятия о почве как об очень сложной системе, т. е. о системе с бесконечно большим разнообразием внутренних и внешних функциональных связей, имеющих очень сложную многоуровневую структурную организацию. Долгое время >в науке о почве и особенно в практике земледелия господствовало представление о том, что, воздействуя на какой-то единичный фактор, можно управлять процессами почвенного плодородия. Сейчас такой подход признается принципиально недопустимым, так как он не применим к очень сложным системам, «которые не допускают изменения только одного фактора за один раз, ибо эти системы столь динамичны и внутренне связаны, что изменение одного фактора служит непосредственной причиной изменения других, иногда очень многих факторов» (У. Р. Эшби, 1959).

На базе  нового системного подхода  было сформулировано ■представление об иерархических уровнях структурной организации почвы, имеющее важное методологическое и методическое значение. Было показано, что при исследовании почвы как природного тела необходимо различать, иерархическую серию после-

довательных уровней ее структурной организации, каждый из которых требует специфических методов и подходов исследования, контроля и управления. / 
Наиболее низким, имеющим значение для почвы как целого, структурно-организационным уровнем является атомарный, с которым имеет дело исследователь при изучении естественной и искусственной радиоактивности почв. Материальными элементами  этого  уровня  служат  радиоактивные  изотопы,   присутствующие в почве или внесенные в нее.

В качестве следующего уровня структурной организации  почвы выделяется кристалломолекулярный, или молекулярно-ионный, в качестве элементов которого выступают молекулы и ионы в почвенном растворе и воздухе, а также на поверхности твердых почвенных частиц.

Третий  уровень  структурной  организации   почвы — уровень элементарных почвенных частиц. Элементами этого уровня служат так называемые  «элементарные  почвенные частицы»,  выделяемые  из   почвы  при   гранулометрическом   анализе  в   виде фракций разного размера. Группа этих частиц весьма неоднородна  и включает как чистые мономинеральные зерна, так и полиминеральные  образования,  органоминеральные  комплексы, органические глобулы разного состава и происхождения.

Агрегатное  состояние почв, почвенные  агрегаты — четвертый структурный уровень организа'ции почвы, включающий микро- и макроагрегаты, ее структурные отдельности. В понятие почвенных агрегатов включаются и специфические почвенные новообразования: конкреции, стяжения, натеки, пленки, ортштейны, новообразования солей, гипса, извести, не образующие сплош-' ных горизонтов, плит, панцирей, а встречающиеся изолированно в почвенной массе.

Следующий,   пятый   структурный   уровень   в   почве   обнаруживается   при  переходе  от  почвенного  агрегата   к   горизонту. Благодаря трудам В. В. Докучаева понятие о почвенном горизонте прочно вошло в  науку и является  фундаментальным  в почвоведении, поскольку все свойства и параметры почвы приурочены в своих различных количественных проявлениях именно к определенным генетическим горизонтам в пределах почвенного профиля. Закономерные сочетания отдельных почвенных горизонтов   дают   почвенный   профиль   (почвенный   индивидуум)   или собственно   почву   как   особое   природное   тело.   Но   поскольку это  именно сочетание,  живое  и  неразрывное, только  в таком сочетании и проявляющее свою специфику единого целого, а не просто   арифметическая   сумма   горизонтов,   это   и   составляет новый структурный уровень почвенной организации.