Место и роль почвы в природе

Пятое научное направление — это региональное почвоведение, связанное с изучением особенностей почв и почвенного покрова крупных регионов (природных или административных) Земли. В рамках общего природоведения региональные монографии о почвах всегда имеют огромную научную ценность, являясь основой рационального природопользования, которое всегда регионально. Человек использует природные ресурсы именно там, где он живет, и он должен знать детально ресурсы именно своего региона. Поэтому в истории почвоведения региональным работам и обзорам всегда уделялось и уделяется очень большое внимание.

Наконец, шестое научное направление в общем почвоведении — это история и методология науки как часть общего науковедения, получившего особенно интенсивное развитие в последнее время в связи с возросшей ролью науки в производственной деятельности человека, когда она стала непосредственной производительной силой общества. В ряде стран это научное направление развивается как особый раздел почвоведения — эпистемология почвоведения, что в нашей терминологии соответствует методологии науки.

Прикладное почвоведение также дифференцируется в зависимости от области использования почвы в хозяйственной деятельности человека.

Естественно, в наибольшей степени почвоведение связано с сельским хозяйством и прежде всего земледелием. Отсюда сельскохозяйственное почвоведение, или агропочвоведение, — это наиболее обширная прикладная отрасль науки о почве. Сельскохозяйственные аспекты почвоведения включают в себя очень широкий круг вопросов: наиболее рациональный способ использования тех или иных почв, в том числе рациональную организацию территории и наиболее продуктивный и экономически целесообразный севооборот; выбор почв, наиболее пригодных для тех или иных культур и севооборотов; определение способов механической обработки каждого вида почвы и в каждом севообороте; выбор путей и методов повышения плодородия почв и поддержания его на достаточно высоком уровне для обеспечения оптимальной биологической продуктивности; выбор путей и методов защиты почв от загрязнений и деградационных процессов; постоянное управление почвенными процессами и режимами для поддержания оптимального состояния почв; определение приложимости технологий, разработанных в одних почвенных условиях, к другим территориям и т. д.

Мелиоративное почвоведение служит теоретической основой комплексной мелиорации почв инженерно-техническими, химическими, биологическими и агротехническими методами. Лесное почвоведение вместе с лесоведением является научной основой повышения продуктивности лесов, создания наиболее продуктивных и экологически и экономически целесообразных лесных искусственных насаждений, лесомелиоративных мероприятий, в том числе агролесомелиорации. Санитарное почвоведение также имеет большой круг задач в связи с проблемой обезвреживания различных промышленных, бытовых и сельскохозяйственных отходов; с проблемой географии болезней растений, животных и человека, включая эндемические болезни и патологии; с проблемой борьбы с патогенными и векторными организмами (переносчики инфекций), значительное число которых является почвообитающими; с проблемой защиты растений, животных и человека от радиационного заражения и поражения. Инженерное почвоведение смыкается по своим задачам и методам с грунтоведением и инженерной геологией, рассматривая почву как основание для сооружений и коммуникаций или как строительный материал.

Есть и другие отрасли человеческой деятельности, в которых использование почвы имеет свои особенности и где требуются особые подходы и методы исследования, например в криминалистике, военном деле и т. д. Однако важно подчеркнуть, что в любом случае все прикладные аспекты науки опираются на фундаментальное почвоведение, и почвоведы исходят из его теоретических научных положений при решении любых вопросов прикладного характера.[10]

 

3. Специальные приборы для почвенных исследований.

 

При проведении почвенных изысканий применяют приборы и инструменты из смежных областей науки, а так же обычные бытовые приспособления и орудия.

К этому типу можно отнести: лопаты штыковые и совковые, рулетки, ведра(Рис. 3.) ;различные предметы характерные для химических лабораторий : реактивы, пробирки, бюксы, весы.

Рис. 3.1. Лопата штыковая

Рис. 3.2. Лопата совковая

 

Рис. 3.3. Ведро

В данном контексте мы не будем рассматривать данное оборудование, а обратимся к специальным приборам для почвенных исследований.

К таким приборам можно отнести:

• Датчики влажности почвы

Рис. 3.4. Датчик влажности почвы

• Прибор для измерения гидравлической проводимости почвы (инфильтрометр)

Рис. 3.5. Инфильтрометр

• Датчики температуры почвы
• Датчики мониторинга грунтовых вод
• Датчики водного потенциала
• Приборы для дренажа.

 

4. Учебная полевая практика по почвоведению.

Основой полевых почвенных исследований на учебной практике является метод почвенного профилирования. В широком смысле –цель почвенного профилирования достигается путём выполнения следующих видов работ: выбор места для почвенного разреза; выполнение разреза; описание морфологических признаков почвы; описание факторов почвообразования; отбор почвенных проб и выполнение масштабного монолита; межпунктные описания; вычерчивание гипсометрического профиля и написание отчёта.

 

Рис.4.1.

 

Рис.4.2.

 

Выбор места для заложения почвенного разреза – это ответственный момент исследований, так как ошибочный выбор может привести к неправильным определениям почвы и неверным выводам. Поэтому, выбирая место расположения разреза на местности важно учитывать следующие требования: 1. Типичность – расположение разреза на ровном месте, характерном для данного природного комплекса. Необходимо избегать небольшие бугры, низины, стремиться к тому, чтобы мощность почв, их выраженность не отклонялись от типичной для данной территории картины в зависимости от случайного влияния микрорельефа. Следует избегать расположения ключевых разрезов на границах природных комплексов, так как это смажет типичные их показатели. При характеристике склонов в горных условиях важно разрезы заложить в средней их части. Нельзя выполнять разрезы в оврагах, местах выполнения земляных или строительных работ, вблизи животноводческих построек, хранилищ нефтепродуктов, удобрений и т.п., то есть там, где почва может быть нарушена или изменены её свойства в силу тех или иных причин. 2. Безвредность – выполнение разреза не должно наносить вреда окружающей среде, не мешать выполнению народно-хозяйственных работ, не портить посевов сельскохозяйственных, технических и других культур, не вредить охраняемым представителям флоры и т.п. Направление профиля выбирается с учётом особенностей рельефа территории: профиль должен пересекать все типичные формы и элементы рельефа изучаемого района. При этом он не обязательно должен быть прямолинейным. Оптимальный размер участка для заложения профиля может быть шириной около 250 м и длиной 1,5 км. Этой территории будет достаточно для заложения комплексного профиля и проведения схематической почвенной съемки. Почвенные разрезы бывают трёх типов: основные (полные), поверочные (полуямы) и поверхностные (прикопки). Разрезы закладывают в наиболее типичном месте территории, почвенный покров которого надо охарактеризовать. Если в пределах природного комплекса встречаются участки, отличающиеся факторами почвообразования (с разной растительной ассоциацией, различными почвообразующими породами и уровнями грунтовых вод), то разрезы следует заложить в пределах наиболее типичной части, большей по площади в данном комплексе. На остальной части закладываются прикопки. Характеризуя пойму таежно-лесной зоны, разрез надо заложить в центральной пойме, а прикопки - в притеррасной и прирусловой частях поймы. Если на водоразделе встречается и лес, и луг, то разрез следует заложить под лесом, а на лугу сделать прикопку, так как для таежно-лесной зоны наиболее типичной растительной ассоциацией является древесная. Необходимо правильно заложить почвенный разрез (шурф), от этого зависит удачное взятие требуемых почвенных образцов. Почвенный шурф в плане имеет прямоугольные очертания размером 0,8 х 1,8 м или 1 х 2 м. Глубина шурфа обычно около 2 м, но может быть и меньшей в зависимости от мощности профиля конкретной почвы. Шурф следует располагать таким образом, чтобы его короткая передняя стенка, по которой должны описывать почву, была наиболее освещенной. Перед началом работ намечают очертания шурфа. Затем аккуратно срезают дерн и складывают на расстоянии 2-3 м от шурфа. Шурф роют с отвесными стенками до глубины около 0,8-1,0 м. При этом почвенную массу выбрасывают лишь вдоль одной из продольных стенок шурфа. Ни в коем случае нельзя выбрасывать землю перед передней короткой стенкой шурфа, так как здесь должна быть площадка для определения биомассы травянистой растительности. После достижения указанной глубины делают ступеньку - уступ около 40 см, далее шурф углубляют еще на 50-60 см и делают следующую ступеньку. Обычно в шурфе бывает две-три ступеньки. Почвенную массу выбрасывают вдоль противоположной, длинной стороны шурфа. Учитывая, что бригада состоит из четырех-пяти студентов, каждому следует копать не дольше 5-10 мин, а затем меняться. При работе надо следить за тем, чтобы на ладонях не появились водяные мозоли По окончания заложения разреза необходимо лицевую стенку зачистить ножом, для того, что бы были хорошо видны почвенно-генетические горизонты. К верхней бровке зачищенной стенки булавкой прикрепляют измерительную ленту, которую растягивают вниз для определения мощности отдельных горизонтов. Свежий разрез тщательно рассматривают, выделяют генетические горизонты и ножом намечают их границы и каждый горизонт описывают. Описание почвенного профиля и его зарисовку, заносят в полевой дневник.

При выкопке разреза почвенная масса размещается над боковыми

сторонами разреза, по одну сторону верхние, наиболее плодородные слои, по

другую – нижние, менее плодородные.

В процессе полевой практики рекомендуются следующие аналитические

определения:

1) гранулометрического (механического) состава почвы без приборов  по

методу Ф.Я. Гаврилюка;

2) окраски почвы (цвет);

3) структурности почвы, сложения, корневой системы и ходов землероев,

новообразований и включений;

4) полевой влажности почвы; (Рис. 8.)