Dirvožemio mokslas – tai mokslas apie dirvožemio savybes, jo struktūrą, savybes, sudėtį ir geografinį pasiskirstymą, jo atsiradimo ir vystymosi dėsningumus, funkcionavimą, reikšmę gamtoje, melioracijos būdus ir metodus, dirvožemio ypatybes. apsauga ir racionalus naudojimas vykdant ūkinę veiklą. Šiandien dirvožemio mokslas iš aprašomojo mokslo sparčiai virsta instrumentiniu, užsiima ne tik gamtos inventorizacija, bet ir ieško būdų ją valdyti.
Dirvotyros mokslo atsiradimo prielaidos
Viena iš pagrindinių šio mokslo atsiradimo priežasčių yra bado problema. Nepakankamas žmonijos užauginamo maisto kiekis siejamas su žemės trūkumu, katastrofiška dirvožemio erozija, dykumėjimu ir vaisingumo mažėjimu. Ne mažiau svarbu ir būtinybė gauti didesnį derlių iš mažesnio ploto. Kaip gyventojų skaičiaus augimo ir spontaniškai besivystančio žemės ūkio problemos sprendimas buvo suformuotas naujas mokslas -dirvožemio mokslas.
Apie dirvožemį, kaip purų žemės sluoksnį, idėją žmogus sukūrė prasidėjus žemdirbystei. Tačiau dažnai dirvožemis buvo tapatinamas su paviršiaus plotu, kuriame žmogus gyvena. Tačiau žemė yra sudėtingesnė sąvoka, turinti istorinių ir socialinių bei ekonominių aspektų. Nors kalbama apie gamtos išteklius, jis apima ne tik dirvožemį, bet ir tam tikrą žemės paviršiaus dalį, tam tikrą padėtį geografinėje erdvėje, turi socialinį ir ekonominį potencialą.
Bausinio mokslo formavimasis
Dirvožemio mokslo raida Rusijoje paprastai skaičiuojama nuo Mokslų akademijos atidarymo 1725 m. Pasak V. I. Vernadskio, M. V. Lomonosovą reikėtų vadinti pirmuoju dirvožemio mokslininku. Savo raštuose jis aiškiai parodė augalų vaidmenį paverčiant įvairias uolienas dirvožemiu. Be to, Lomonosovas, kaip dirvožemio mokslo pradininkas, padėjo pagrindą biologiniam požiūriui į dirvožemį, kaip į savotišką kūną, susiformavusį transformuojant uolienas, veikiant augmenijai, formuoti.
Svarbūs mokslo raidos etapai yra:
- 1779 – P. Pallaso prielaida apie juodąjį dirvožemį kaip jūros dumblą, išlikusį po Juodosios ir Kaspijos jūrų regresijos.
- 1851 – V. S. Veselovskio parengė ir išleido pirmąjį Europos Rusijos dirvožemio žemėlapį.
- 1866 – F. Ruprekhas sukūrė chernozemų sausumos ir vegetatyvinės kilmės teoriją.
V. V. Dokuchajevo byla
Savo monografijoje „Rusijos černozemas“jis rašė apie dirvožemį kaipgamtinis-istorinis nepriklausomas gamtos kūnas. Gindamas disertaciją, Dokučajevas įrodė, kad chernozemas susidaro veikiant daugeliui dirvožemio formavimosi veiksnių. Tai įvyko 1883 m. gruodžio 10 d. ir ši diena laikoma oficialia Sankt Peterburgo dirvožemio mokslo gimimo data.
Rusijos dirvožemio mokslo mokyklos sukūrimas, o kartu ir specialistų rengimas žemės ūkio reikmėms Dokučajevui tapo gyvenimo klausimu. Jo plėtra apėmė metodus, kaip kovoti su sausra. Visomis priemonėmis stengdamasis pakelti žemės ūkį į aukščiausią lygį, jis padidino ir visos Rusijos ekonominę gerovę. Už savo darbą jis pelnė dirvožemio mokslo pradininko vardą. Dokučajevo kūriniai buvo išversti į įvairias kalbas.
Kiti V. V. Dokučajevo pasiekimai:
- Už surinktas dirvožemių kolekcijas ir sudarytus dirvožemio žemėlapius jis gavo aukso medalius tarptautinėse parodose Čikagoje ir Paryžiuje.
- Kartu su savo mokiniu N. M. Sibircevu jis sukūrė zoninio ir azoninio dirvožemių pasiskirstymo dėsnį.
- Sukurta dirvožemio kartografavimo metodika, kuri plačiai naudojama užsienyje.
- Pradėjo ilgalaikius stacionarius dirvožemiuose vykstančių procesų tyrimus, kuriuos užbaigė ir pagilino jo mokinys G. N. Vysotskis.
Kiti dirvožemio mokslininkai
- P. A. Kostyčevas (1845-1895). Jis daug prisidėjo tiriant dirvožemio agronomiją, ypač chernozemą. Būtent jis įrodė, kad pašarinių žolių auginimas leidžia išlaikyti dirvožemio derlingumą ir pasiektididelis derlius.
- P. S. Kossovičius (1862-1915). Jis teigė, kad atskiri dirvožemiai yra tik dirvožemio proceso etapai. Kossovičius bandė susieti cheminius, fizinius ir agronominius dirvožemio tyrimų duomenis su genetinio dirvožemio mokslo pagrindais. Tai leido jam pagrįsti dirvožemio formavimąsi išplovimo arba išsiliejimo procesais.
- K. K. Gedroits (1872-1932). Jis parengė laboratorijoms skirtą vadovą „Dirvožemio cheminė analizė“, taip pat išsamiai ištyrė koloidinius procesus dirvožemyje, dėl kurio buvo sukurta dirvožemių sugeriamumo doktrina.
- K. D. Glinka (1867-1927). Dirbo įvairiose dirvožemio mokslo srityse: tyrinėjo dirvožemio mineralinę sudėtį, tyrinėjo mineralų dūlėjimo procesus, tyrinėjo senovinius dirvožemius ir atliko dirvožemio geografinius tyrimus.
- S. S. Neustruevas (1874-1928). Jis yra pirmojo dirvožemio geografijos paskaitų kurso autorius.
- B. B. Polynova (1877-1952). Jis padėjo pagrindą šiuolaikinei dirvožemio atmosferos poveikio teorijai, taip pat eksperimentiškai įrodė, kad organizmų vaidmuo formuojant dirvožemį yra pagrindinis.
Šių ir daugelio kitų mokslininkų darbo dėka Rusijoje susiformavo dirvožemio mokslas kaip mokslas. Daugelis mokslinių terminų į tarptautinę leksiką pateko būtent Rusijos mokslininkų pasiūlymu (chernozem – juoda žemė, podzol – podzolas ir kt.).
Plėtros kryptys
Kaip ir bet kuris kitas mokslas, šiuolaikinis dirvožemio mokslas yra suskirstytas į keletą skyrių, kuriuos galima sujungti į du didelius blokus: pagrindinį ir taikomąjį. Fundamentalus (bendrasis) dirvožemio mokslasskirta ištirti dirvožemio, kaip vieno natūralaus kūno, savybes. Taikomasis (privatus) dirvožemio mokslas siekia ištirti įvairius žmogaus naudojimo dirvožemio aspektus.
Fundamentalus dirvožemio mokslas apima šias disciplinas, susijusias tik su dirvožemiu:
- morfologija;
- dirvožemių fizika ir chemija;
- dirvožemio mokslo istorija;
- dirvožemio biogeochemija;
- dirvų biologija ir zoologija;
- dirvožemio mikrobiologija;
- dirvožemio mineralologija;
- dirvožemių geografija ir kartografija;
- ekologinės dirvožemio funkcijos;
- dirvožemio hidrologija;
- dirvožemio energija;
- dirvos derlingumas;
- dirvožemio ekologija;
- paleozolio mokslas;
- degradacija ir dirvožemio apsauga;
- dirvožemių genezė ir evoliucija.
Dirvožemio morfologija, fizika, chemija, mineralogija ir biologija tiesiogiai tiria dirvožemio sudėtį, struktūrą ir savybes. Tokios fundamentinio dirvožemio mokslo sritys kaip geografija ir sistematika, dirvožemio ekologija, dirvožemio vertinimas ir dirvožemio informatika, kartu su bendra geografija, padeda tirti dirvožemio erdvinį pasiskirstymą ir gamtinę įvairovę Žemės paviršiuje. Istorinis dirvožemio mokslas yra susijęs su dirvožemio vystymosi ir evoliucijos tyrimais, jo disciplinos yra dirvožemio genetika ir paleosolologija. Dinaminis dirvožemio mokslas apima šiuolaikinių dirvožemio režimų formavimosi procesų tyrimą. Regioninis dirvožemio mokslas yra vertingiausias racionalaus gamtos tvarkymo pagrindas, nes tiesiogiaisusiję su didelių regionų dirvožemių tyrimais.
Kaip taikomojo dirvožemio mokslo dalis, studijuojamos šios kryptys:
- žemės ūkio;
- miškas;
- melioracija;
- sanitarinė;
- inžinerija;
- geologija (pagrindinis mokslas);
- aplinkosauga;
- archeologinis;
- kriminalistika;
- kraštovaizdis ir sodininkystė;
- žemėtvarka;
- dirvožemio vertinimas ir žemės kadastras;
- dirvožemio išsaugojimo mokslas;
- dirvos agrochemija;
- dirvožemio agrofizika;
- bionomika;
- dėstyti dirvožemį.
Taikomasis dirvožemio mokslas vertingiausiu laiko agrodirvių mokslą, kuris apima racionalų teritorijų organizavimą, sėjomainos pasirinkimą, auginimo būdų ir dirvožemio derlingumo didinimo būdų parinkimą. Svarbus ir melioracinis dirvožemio mokslas. Tai teorinis kompleksinio melioracijos inžinerijos ir technologijos, chemijos, biologijos ir žemės ūkio technologijos metodais pagrindas. Dirvožemio sanitarinis mokslas turi daug užduočių, susijusių su įvairių atliekų neutralizavimo problemomis, augalų ir gyvūnų ligų geografija.
Dirvožemio funkcijos
- Gyvybės Žemėje galimybės užtikrinimas. Dirvožemis laikomas vienu iš pagrindinių bet kurios valstybės turtų, nes apie 90% visų maisto produktų pagaminama ant jo paviršiaus ir storio. Dirvožemio degradacija yra neatsiejamai susijusi su derliaus praradimu ir maisto trūkumu, dėl kurio šalyse kyla skurdas. Iš dirvožemio dauguma augalų, kurie yra mitybos grandinės pradžia,gauti mikroelementų ir mineralų, vandens biomasės augimui. Dirvožemis yra ne tik gyvybės pasekmė, bet ir jos egzistavimo sąlyga.
- Ryšio tarp geologinių ir biologinių medžiagų ciklų, vykstančių žemės paviršiuje, užtikrinimas.
- Cheminių medžiagų sudėties atmosferoje ir hidrosferoje reguliavimas. Dirvožemis, veikiamas dirvožemio mikroorganizmų, gaminančių įvairias dujas dideliais kiekiais – azotą ir jo oksidus, deguonį, anglies mono- ir anglies dioksidą, metaną, vandenilio sulfidą ir kt., Dirvožemis daro didžiulę įtaką cheminei atmosferos sudėčiai.
- Biosferos procesų reguliavimas. Gyvų organizmų pasiskirstymą sausumoje, taip pat jų tankumą daugiausia lemia geografinės dirvožemio ypatybės. Jo nevienalytiškumas, taip pat vaisingumas ir klimato veiksniai turi įtakos buveinių, įskaitant žmones, pasirinkimui.
- Aktyviosios organinės medžiagos ir susijusios cheminės energijos kaupimasis.
Dirvožemio formavimosi veiksniai
Dirvožemio mokslo, kaip mokslo, pagrindas yra dirvožemio formavimosi veiksniai. Dirvožemis šiandien suprantamas kaip sudėtinga daugiafunkcė ir daugiakomponentė atvira struktūrinė sistema, turinti derlingumą paviršiniame žemės plutos sluoksnyje, kuri yra sudėtinga uolienų, organizmų, klimato, reljefo ir laiko funkcija. Šie penki veiksniai yra dirvožemio formavimosi pagrindas. Palyginti neseniai buvo pridėti dar du veiksniai: gruntinis ir dirvožemio vanduo, taip pat žmogaus veikla.
Dirvožemį formuojančios uolienos paprastai vadinamos substratu, ant kuriodirvožemio formavimosi procesas vyksta tiesiogiai. Juose yra dalelių, kurios yra inertiškos aplink vykstantiems cheminiams procesams, tačiau atlieka svarbų vaidmenį kuriant fizines ir mechanines dirvožemio savybes. Kiti dirvožemį formuojančių uolienų komponentai gana lengvai sunaikinami, todėl dirvožemis praturtėja tam tikrais cheminiais elementais. Akivaizdu, kad dirvožemį formuojančių uolienų struktūra ir sudėtis labai stipriai veikia dirvožemio formavimąsi. Štai kodėl dirvožemio mokslo skyrius „Geologijos pagrindai“yra nepaprastai svarbus.
Augalai, vykdydami savo gyvenimo veiklą, geba sintetinti organines medžiagas ir ypatingu būdu jas paskirstyti dirvožemyje. Gyvuose augaluose tai yra šaknų masė, o negyvų augalų oro dalis yra augalų kraikas. Dėl šių augalų liekanų skilimo į dirvą patenka cheminių elementų, o tai, savo ruožtu, palaipsniui ją praturtina.
Mikroorganizmų gyvybinės veiklos dėka skaidomos biologinės liekanos ir sintetinami augalų absorbuojami junginiai. Augalai su mikroorganizmais sudaro tam tikrus kompleksus, dėl kurių susidaro įvairių tipų dirvožemiai. Taigi spygliuočių miškuose niekada nesusidarys chernozemas, kuriam reikia pievų ir stepių augalų.
Ne mažiau svarbus dirvožemio formavimuisi ir gyvūnų organizmams. Pavyzdžiui, žemės kasimo mašinos nuolat prasiskverbia pro dirvožemį, o tai prisideda prie jo purenimo ir maišymosi, o tai savo ruožtu užtikrina gerą aeraciją ir greitą dirvožemio formavimosi procesą. Nepamirškite apie organinės dirvožemio dalies praturtinimą jų produktais.gyvenimas.
Periodiškas drėkinimas ir džiovinimas, užšalimas ir atšildymas sukelia gilių įtrūkimų susidarymą dirvos paviršiuje. Tuo pačiu metu pažeidžiami dirvožemio oro mainų procesai, taigi ir cheminiai procesai. Taigi dirvožemio mokslas yra mokslas, kuriam svarbu suprasti didelę aplinkoje vykstančių procesų įvairovę.
Kas ir kur studijuoja dirvožemio mokslą?
Dirvomokslas kaip atskiras dalykas arba kaip sekcija kitoje studijuojama rengiant įvairių pramonės šakų specialistus. Dažnai mokymo įstaigose net nėra dirvožemio mokslų fakulteto, tačiau jo dėsto geografai, biologai ar ekologai.
Aplinkosaugos ir jos racionalaus panaudojimo kryptis studijuojantiems studentams dirvožemio mokslą privaloma studijuoti. Ypač tuose ekonomikos sektoriuose, kurie gali labai pakenkti dirvožemiui: naftos ir dujų gavyba, metalurgija, cheminė sintezė ir daugelis kitų.
Ši disciplina ne mažiau svarbi būsimiems miškininkystės ir miškininkystės, kraštovaizdžio projektavimo, žemėtvarkos ir kadastro, žemės ūkio ir agrochemijos, žemės kadastro ir daugelio kitų specialistams.
Maskvos valstybinio universiteto fakultetas
Nepaisant to, kad Rusijoje nėra dirvožemio mokslo instituto, Maskvos valstybinis universitetas pagrįstai laikomas šio mokslo studijų centru. Pirmą kartą dirvožemio mokslo mokymo ir dirvožemio mokslų katedrų atidarymo Rusijos universitetuose klausimą iškėlė ir pagrindė V. V. Dokučajevas m.1895 m. Tačiau tada šis jo pasiūlymas nepasitvirtino. Ir tik po dešimtmečio, 1906 m., jo rėmėjas vyr. Maskvos valstybinio universiteto Agronomijos katedra A. N. Sabaninas supažindino su dirvožemio mokslo dėstymu Fizikos-matematikos fakulteto, tiksliau, jo gamtinės katedros studentams. Dirvotyros katedra atsirado 1922 m. Agronomijos katedros pagrindu.
Per ilgą universiteto istoriją Dirvotyros katedra įvairiais metais priklausė fiziniam ir matematiniam, dirvožemio geografiniam, geologiniam ir biologiniam - dirvožemio fakultetams. Šiandien Dirvotyros fakultetas yra savarankiškas universiteto struktūrinis padalinys, kurį sudaro 11 katedrų:
- Agrochemija.
- Dirvožemių geografija.
- Dirvožemio erozija.
- Žemės ūkis.
- Dirvožemio chemija.
- Dirvožemio mokslas.
- Radioekologija.
- Dirvožemių biologija.
- Dirvožemio fizika.
- Dirvožemio įvertinimai.
- Agroinformatika.
Dirvotyrininkų rengimas vyksta turint skirtingus aukštojo išsilavinimo lygius: „Dirvotyros bakalauras“(studijų trukmė 4 metai), „Dirvotyrininkas specialistas“(studijų trukmė – 5 metai) ir „Dirvotyros magistras“mokslas“(studijų trukmė – 6 metai).
Podiplominės studijos
Maskvos valstybinio universiteto Dirvožemio mokslų fakultete veikia magistrantūros kursas, leidžiantis vienu metu studijuoti apie 90 būsimų mokslininkų. Tuo tikslu fakultete sukurtos tarybos akademiniams laipsniams teikti specialybės "Dirvotyros" biologijos mokslų daktarams, specialybės biologijos mokslų daktarams ir kandidatams.„Biogeochemija“, „Dirvotyros“, „Agrochemijos“, „Mikrobiologijos“ir „Agrodirvos mokslas ir agrofizika“specialybių biologijos mokslų kandidatai.
