Sains tanah ialah Nama sains, pengasas, bidang pengajian, ciri, matlamat dan peringkat pembangunan, teknologi dan aplikasi moden

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 05:36

Sains tanah ialah sains tentang ciri-ciri tanah, struktur, sifat, komposisi dan taburan geografi, corak asal usul dan perkembangannya, berfungsi, kepentingan dalam alam semula jadi, kaedah dan kaedah penambakan, selok-belok perlindungan dan penggunaan rasional dalam perjalanan aktiviti ekonomi. Hari ini, sains tanah sedang cepat berubah daripada sains deskriptif kepada sains instrumental; ia terlibat bukan sahaja dalam inventori alam semula jadi, tetapi juga mencari cara untuk mengurusnya.

Prasyarat untuk kemunculan sains tanah

Salah satu sebab utama kemunculan ilmu ini ialah masalah kelaparan. Jumlah makanan yang tidak mencukupi yang ditanam oleh manusia dikaitkan dengan kekurangan tanah, hakisan tanah yang membawa bencana, penggurunan, dan penurunan kesuburan. Sama pentingnya ialah keperluan untuk mendapatkan lebih banyak hasil dari kawasan yang lebih kecil. Ia adalah sebagai penyelesaian kepada masalah pertumbuhan penduduk dan secara spontan membangunkan pertanian bahawa sains baru telah dibentuk -sains tanah.

Mengenai tanah, sebagai lapisan bumi yang longgar, seseorang mengembangkan idea dengan permulaan pertanian. Tetapi selalunya tanah itu dikenal pasti dengan kawasan permukaan tempat tinggal seseorang. Tetapi tanah adalah konsep yang lebih kompleks yang mempunyai aspek sejarah dan sosio-ekonomi. Walaupun ia merujuk kepada sumber semula jadi, ia termasuk bukan sahaja tanah, tetapi juga bahagian tertentu permukaan bumi, kedudukan tertentu dalam ruang geografi, mempunyai potensi sosio-ekonomi.

Pembentukan sains domestik

Perkembangan sains tanah di Rusia biasanya dikira dari saat Akademi Sains dibuka pada tahun 1725. Menurut V. I. Vernadsky, M. V. Lomonosov harus dipanggil saintis tanah pertama. Dalam tulisannya, beliau jelas menunjukkan peranan tumbuhan dalam perubahan pelbagai batuan menjadi tanah. Selain itu, Lomonosov, sebagai pengasas sains tanah, yang meletakkan asas untuk pembangunan pandangan biologi tanah sebagai sejenis badan yang terbentuk semasa transformasi batu di bawah pengaruh tumbuh-tumbuhan.

Pencapaian penting dalam perkembangan sains ialah:

• 1779 - Andaian P. Pallas tentang tanah hitam sebagai kelodak laut yang ditinggalkan selepas regresi Laut Hitam dan Laut Kaspia.
• 1851 - kompilasi dan penerbitan oleh V. S. Veselovsky peta tanah pertama Rusia Eropah.
• 1866 - F. Ruprekh mengembangkan teori asal usul chernozems-vegetatif darat.

Prosiding V. V. Dokuchaev

Dalam monografnya "Russian Chernozem" dia menulis tentang tanah sebagaibadan semula jadi bebas sejarah semula jadi. Semasa mempertahankan disertasinya, Dokuchaev membuktikan bahawa chernozem terbentuk di bawah pengaruh banyak faktor pembentukan tanah. Ia berlaku pada 10 Disember 1883, dan hari ini dianggap sebagai tarikh rasmi kelahiran sains tanah di St. Petersburg.

Penciptaan sekolah sains tanah Rusia, dan pada masa yang sama latihan pakar untuk keperluan pertanian, menjadi masalah kehidupan bagi Dokuchaev. Perkembangannya termasuk kaedah untuk menangani kemarau. Dengan segala cara cuba meningkatkan pertanian ke tahap tertinggi, dia juga meningkatkan kesejahteraan ekonomi Rusia secara keseluruhan. Untuk kerjanya, dia mendapat gelaran pengasas sains tanah. Karya Dokuchaev telah diterjemahkan ke dalam pelbagai bahasa.

Pencapaian lain V. V. Dokuchaev:

• Untuk koleksi tanah dan peta tanah yang dikumpul, dia menerima pingat emas di Pameran Antarabangsa di Chicago dan Paris.
• Bersama pelajarnya N. M. Sibirtsev, dia membangunkan undang-undang taburan zon dan azonal bagi tanah.
• Membangunkan metodologi untuk pemetaan tanah, yang digunakan secara meluas di luar negara.
• Memulakan kajian pegun jangka panjang tentang proses yang berlaku dalam tanah, yang telah disiapkan dan mendalami oleh pelajarnya G. N. Vysotsky.

Saintis tanah lain

• P. A. Kostychev (1845-1895). Beliau memberi sumbangan besar kepada kajian agronomi tanah, khususnya, chernozem. Dialah yang membuktikan bahawa penanaman rumput ternakan membolehkan mengekalkan kesuburan tanah dan mencapaituaian besar.
• P. S. Kossovich (1862-1915). Beliau mencadangkan bahawa tanah individu hanya berperingkat dalam proses tanah. Kossovich cuba mengaitkan data kimia, fizikal, dan agronomik kajian tanah dengan asas sains tanah genetik. Ini membolehkannya mengasaskan pembentukan tanah pada proses larut lesap atau eluvial.
• K. K. Gedroits (1872-1932). Beliau membangunkan manual untuk makmal "Analisis kimia tanah", dan juga mengkaji secara terperinci proses koloid dalam tanah, yang menghasilkan doktrin kapasiti penyerapan tanah.
• K. D. Glinka (1867-1927). Bekerja dalam pelbagai bidang sains tanah: kajian komposisi mineral tanah, kajian proses luluhawa mineral, kajian tanah purba dan pengendalian kajian geografi tanah.
• S. S. Neustruev (1874-1928). Beliau ialah pengarang kursus pertama kuliah tentang geografi tanah.
• B. B. Polynova (1877-1952). Beliau meletakkan asas bagi teori moden luluhawa tanah, dan juga secara eksperimen membuktikan peranan utama organisma dalam pembentukan tanah.

Terima kasih kepada kerja mereka dan ramai saintis lain, sains tanah sebagai sains telah dibentuk di Rusia. Banyak istilah saintifik memasuki leksikon antarabangsa dengan tepat atas cadangan saintis Rusia (chernozem - bumi hitam, podzol - podzol, dll.).

Arahan pembangunan

Seperti mana-mana sains lain, sains tanah moden dibezakan kepada beberapa bahagian yang boleh digabungkan menjadi dua blok besar: asas dan gunaan. Sains tanah asas (umum).adalah bertujuan untuk mengkaji ciri-ciri tanah sebagai satu badan semula jadi. Sains tanah gunaan (swasta) bertujuan untuk mengkaji pelbagai aspek penggunaan tanah oleh manusia.

Sains tanah asas merangkumi disiplin berikut yang dipertimbangkan secara eksklusif berkaitan dengan tanah:

• morfologi;
• fizik dan kimia tanah;
• sejarah sains tanah;
• biogeokimia tanah;
• biologi dan zoologi tanah;
• mikrobiologi tanah;
• mineralogi tanah;
• geografi dan kartografi tanah;
• fungsi ekologi tanah;
• hidrologi tanah;
• tenaga tanah;
• kesuburan tanah;
• ekologi tanah;
• sains paleoil;
• degradasi dan perlindungan tanah;
• genesis dan evolusi tanah.

Morfologi, fizik, kimia, mineralogi dan biologi tanah mengkaji secara langsung komposisi, struktur dan sifat tanah. Bahagian sains tanah asas seperti geografi dan sistematik, ekologi tanah, penilaian tanah dan informatika tanah berfungsi untuk mengkaji taburan spatial dan kepelbagaian semula jadi tanah di permukaan Bumi, bersama-sama dengan geografi umum. Sains tanah sejarah dikaitkan dengan kajian perkembangan dan evolusi tanah, disiplinnya adalah genetik tanah dan paleosolologi. Sains tanah dinamik termasuk kajian tentang proses pembentukan rejim tanah moden. Sains tanah serantau adalah asas yang paling berharga untuk pengurusan alam semula jadi yang rasional, kerana secara langsungdikaitkan dengan kajian tanah di kawasan yang besar.

Sebagai sebahagian daripada sains tanah gunaan, arahan berikut dikaji:

• pertanian;
• hutan;
• penambakan;
• sanitari;
• kejuruteraan;
• geologi (sains tanah);
• persekitaran;
• arkeologi;
• forensik;
• landskap dan berkebun;
• pengurusan tanah;
• penilaian tanah dan kadaster tanah;
• sains tanah pemuliharaan;
• agrokimia tanah;
• agrofizik tanah;
• bionomik;
• mengajar sains tanah.

Sains tanah gunaan menganggap sains agrosoil sebagai yang paling berharga, yang merangkumi organisasi wilayah yang rasional, pilihan penggiliran tanaman, pemilihan kaedah penanaman dan cara meningkatkan kesuburan tanah. Sains tanah amelioratif juga penting. Ini adalah asas teori meliorasi kompleks dengan kaedah kejuruteraan dan teknologi, kimia, biologi dan teknologi pertanian. Sains tanah sanitari mempunyai pelbagai tugas yang berkaitan dengan masalah meneutralkan pelbagai bahan buangan, geografi penyakit tumbuhan dan haiwan.

Fungsi tanah

1. Memastikan kemungkinan hidup di Bumi. Tanah dianggap sebagai salah satu kekayaan utama mana-mana negeri, kerana kira-kira 90% daripada semua produk makanan dihasilkan di permukaan dan dalam ketebalannya. Degradasi tanah berkait rapat dengan kegagalan tanaman dan kekurangan makanan, yang membawa kepada kemiskinan di negara-negara. Dari tanah, kebanyakan tumbuhan, yang merupakan permulaan rantai makanan,menerima unsur surih dan mineral, air untuk pertumbuhan biojisim. Tanah bukan sahaja akibat kehidupan, tetapi juga syarat untuk kewujudannya.
2. Memastikan perkaitan antara kitaran geologi dan biologi bahan yang dijalankan di permukaan bumi.
3. Kawal selia komposisi bahan kimia dalam atmosfera dan hidrosfera. Di bawah tindakan mikroorganisma tanah, yang menghasilkan pelbagai gas dalam kuantiti yang banyak - nitrogen dan oksidanya, oksigen, karbon mono- dan karbon dioksida, metana, hidrogen sulfida dan lain-lain, tanah mempunyai kesan yang besar terhadap komposisi kimia atmosfera.
4. Kawal selia proses biosfera. Taburan organisma hidup di darat, serta kepadatannya, terutamanya ditentukan oleh ciri geografi tanah. Kepelbagaiannya, bersama dengan faktor kesuburan dan iklim, mempengaruhi pilihan habitat, termasuk manusia.
5. Pengumpulan bahan organik aktif dan tenaga kimia yang berkaitan.

Faktor pembentukan tanah

Asas sains tanah sebagai sains ialah faktor pembentukan tanah. Tanah pada hari ini difahamkan sebagai sistem struktur terbuka berbilang fungsi dan berbilang komponen yang kompleks dengan kesuburan pada lapisan permukaan kerak bumi, yang merupakan fungsi kompleks batuan, organisma, iklim, pelepasan dan masa. Lima faktor ini merupakan asas pembentukan tanah. Dua lagi faktor telah ditambah secara relatif baru-baru ini: air tanah dan tanah, serta aktiviti manusia.

Batuan pembentuk tanah biasanya dipanggil substrat di manaproses pembentukan tanah berlaku secara langsung. Ia mengandungi zarah yang tidak aktif kepada proses kimia yang berlaku di sekeliling, tetapi memainkan peranan penting dalam mencipta sifat fizikal dan mekanikal tanah. Komponen konstituen lain batuan pembentuk tanah agak mudah dimusnahkan, yang membawa kepada pengayaan tanah dengan unsur kimia tertentu. Jelas sekali, struktur dan komposisi batuan pembentuk tanah mempunyai kesan yang sangat kuat terhadap pembentukan tanah. Itulah sebabnya bahagian "Asas Geologi" dalam sains tanah adalah sangat penting.

Tumbuhan dalam perjalanan aktiviti kehidupan mereka dapat mensintesis bahan organik dan mengedarkannya di dalam tanah dengan cara yang istimewa. Dalam tumbuhan hidup, ini adalah jisim akar, dan dalam tumbuhan mati, bahagian udara adalah sampah tumbuhan. Penguraian sisa tumbuhan ini membawa kepada pemindahan unsur kimia ke dalam tanah, yang seterusnya memperkayakannya secara beransur-ansur.

Berkat aktiviti penting mikroorganisma, sisa biologi terurai dan sebatian yang diserap oleh tumbuhan disintesis. Tumbuhan dengan mikroorganisma membentuk kompleks tertentu yang membawa kepada pembentukan pelbagai jenis tanah. Jadi, dalam hutan konifer, chernozem tidak akan terbentuk, yang mana tumbuhan padang rumput dan padang rumput diperlukan.

Tidak kurang pentingnya untuk pembentukan tanah dan organisma haiwan. Sebagai contoh, pengangkut tanah sentiasa menembusi tanah, yang menyumbang kepada kelonggaran dan pencampurannya, dan ini, seterusnya, memberikan pengudaraan yang baik dan perkembangan pesat proses pembentukan tanah. Jangan lupa tentang pengayaan bahagian organik tanah dengan produk mereka.kehidupan.

Pelembab dan pengeringan berkala, pembekuan dan pencairan menyebabkan pembentukan retakan dalam pada permukaan tanah. Pada masa yang sama, proses pertukaran udara tanah dilanggar, dan oleh itu proses kimia. Oleh itu, sains tanah ialah sains yang penting untuk memahami kepelbagaian proses yang banyak berlaku di alam sekitar.

Siapa yang belajar sains tanah dan di mana?

Sains tanah sebagai subjek individu atau sebagai satu bahagian dalam yang lain dipelajari dalam latihan pakar dalam pelbagai industri. Selalunya, institusi pendidikan tidak mempunyai fakulti sains tanah, tetapi ahli geografi, ahli biologi atau ahli ekologi mengajarnya.

Adalah wajib mempelajari sains tanah oleh pelajar yang belajar dalam bidang perlindungan alam sekitar dan penggunaan rasionalnya. Terutamanya dalam sektor ekonomi yang boleh menyebabkan kerosakan teruk kepada tanah: pengeluaran minyak dan gas, metalurgi, sintesis kimia dan banyak lagi.

Disiplin ini tidak kurang pentingnya untuk pakar masa depan dalam perhutanan dan perhutanan, reka bentuk landskap, pengurusan tanah dan kadaster, pertanian dan agrokimia, kadaster tanah dan banyak lagi.

Fakulti di Universiti Negeri Moscow

Walaupun hakikatnya tiada institut sains tanah di Rusia seperti itu, Universiti Negeri Moscow berhak dianggap sebagai pusat pengajian sains ini. Buat pertama kalinya, isu pengajaran sains tanah dan pembukaan jabatan sains tanah di universiti-universiti Rusia telah dibangkitkan dan dibuktikan oleh V. V. Dokuchaev dalam1895 Tetapi cadangan beliau ini tidak menjadi kenyataan. Dan hanya sedekad kemudian, pada tahun 1906, penyokongnya, ketua. A. N. Sabanin, Jabatan Agronomi Universiti Negeri Moscow, memperkenalkan pengajaran sains tanah kepada pelajar Fakulti Fizik dan Matematik, atau sebaliknya, jabatan semula jadinya. Jabatan Sains Tanah muncul pada tahun 1922 berdasarkan Jabatan Agronomi.

Selama sejarah panjang universiti, jabatan sains tanah pada tahun-tahun yang berbeza tergolong dalam fakulti fizikal dan matematik, dan fakulti geografi-tanah, dan geologi-tanah, dan biologi-tanah. Hari ini, Fakulti Sains Tanah ialah unit struktur bebas universiti dan merangkumi 11 jabatan:

1. Agrokimia.
2. Geografi tanah.
3. Hakisan tanah.
4. Pertanian.
5. Kimia Tanah.
6. Sains tanah.
7. Radioecology.
8. Biologi tanah.
9. fizik tanah.
10. Penilaian tanah.
11. Agroinformatik.

Latihan saintis tanah berlaku dengan tahap pendidikan tinggi yang berbeza: "sarjana sains tanah" (tempoh pengajian 4 tahun), "saintis tanah pakar" (tempoh pengajian - 5 tahun) dan "sarjana tanah sains" (tempoh pengajian - 6 tahun).

Pengajian lepasan ijazah

Kursus lepasan ijazah berfungsi di Fakulti Sains Tanah Universiti Negeri Moscow, membenarkan kira-kira 90 saintis masa depan belajar pada masa yang sama. Untuk tujuan ini, majlis telah diwujudkan di fakulti untuk menganugerahkan ijazah akademik kepada doktor sains biologi dalam kepakaran "Sains Tanah", doktor dan calon sains biologi dalam kepakaran."Biogeokimia", calon sains biologi dalam pengkhususan "Sains Tanah", "Agrokimia", "Mikrobiologi" dan "Sains Agrosoil dan Agrofizik".