Bodemwetenschap is de wetenschap van de kenmerken van de bodem, zijn structuur, eigenschappen, samenstelling en geografische verspreiding, de patronen van zijn oorsprong en ontwikkeling, functioneren, betekenis in de natuur, methoden en methoden van terugwinning, de fijne kneepjes van bescherming en rationeel gebruik in het kader van economische activiteit. Tegenwoordig verandert de bodemwetenschap snel van een beschrijvende wetenschap in een instrumentele wetenschap: ze houdt zich niet alleen bezig met het inventariseren van de natuur, maar zoekt ook naar manieren om deze te beheren.
Voorwaarden voor de opkomst van bodemkunde
Een van de belangrijkste redenen voor de opkomst van deze wetenschap is het hongerprobleem. De onvoldoende hoeveelheid voedsel die door de mensheid wordt verbouwd, wordt geassocieerd met een gebrek aan land, catastrofale bodemerosie, woestijnvorming en een afname van de vruchtbaarheid. Even belangrijk is de noodzaak om meer opbrengst te halen uit een kleiner areaal. Het was als een oplossing voor het probleem van bevolkingsgroei en spontaan ontwikkelende landbouw dat een nieuwe wetenschap werd gevormd -bodemkunde.
Over de bodem, als een losse laag van de aarde, ontwikkelde iemand een idee met het begin van de landbouw. Maar vaak werd de grond geïdentificeerd met de oppervlakte waarop een persoon leeft. Maar land is een complexer begrip dat historische en sociaaleconomische aspecten heeft. Hoewel het verwijst naar natuurlijke hulpbronnen, omvat het niet alleen de bodem, maar ook een bepaald deel van het aardoppervlak, een bepaalde positie in de geografische ruimte, heeft sociaal-economisch potentieel.
Vorming van huishoudkunde
De ontwikkeling van bodemkunde in Rusland wordt gewoonlijk geteld vanaf het moment dat de Academie van Wetenschappen werd geopend in 1725. Volgens V. I. Vernadsky zou M. V. Lomonosov de eerste bodemwetenschapper moeten worden genoemd. In zijn geschriften toonde hij duidelijk de rol van planten bij de transformatie van verschillende rotsen in aarde. Het was ook Lomonosov, als grondlegger van de bodemwetenschap, die de basis legde voor de ontwikkeling van een biologische kijk op de bodem als een soort lichaam gevormd tijdens de transformatie van rotsen onder invloed van vegetatie.
Belangrijke mijlpalen in de ontwikkeling van de wetenschap zijn:
- 1779 - De veronderstelling van P. Pallas over de zwarte grond als zeeslib dat is achtergebleven na de regressie van de Zwarte en de Kaspische Zee.
- 1851 - compilatie en publicatie door V. S. Veselovsky van de eerste bodemkaart van Europees Rusland.
- 1866 - F. Ruprekh ontwikkelde de theorie van de terrestrische-vegetatieve oorsprong van chernozems.
Procedures van V. V. Dokuchaev
In zijn monografie "Russian Chernozem" schreef hij over bodem asnatuurhistorisch onafhankelijk natuurlijk lichaam. Tijdens de verdediging van zijn proefschrift bewees Dokuchaev dat chernozem wordt gevormd onder invloed van vele factoren van bodemvorming. Het gebeurde op 10 december 1883 en deze dag wordt beschouwd als de officiële geboortedatum van de bodemkunde in St. Petersburg.
De oprichting van de Russische school voor bodemkunde, en tegelijkertijd de opleiding van specialisten voor de behoeften van de landbouw, werd een kwestie van leven voor Dokuchaev. Zijn ontwikkelingen omvatten methoden om met droogte om te gaan. Met alle middelen die hij probeerde de landbouw op het hoogste niveau te brengen, verhoogde hij ook het economische welzijn van Rusland als geheel. Voor zijn werk verdiende hij de titel van grondlegger van de bodemkunde. De werken van Dokuchaev zijn in verschillende talen vertaald.
Andere prestaties van V. V. Dokuchaev:
- Voor verzamelde bodemcollecties en samengestelde bodemkaarten ontving hij gouden medailles op de internationale tentoonstellingen in Chicago en Parijs.
- Samen met zijn student N. M. Sibirtsev ontwikkelde hij de wet van de zonale en azonale verdeling van bodems.
- Een methodiek ontwikkeld voor bodemkartering, die in het buitenland veel wordt toegepast.
- Begon met langdurige stationaire studies van processen die plaatsvinden in de bodem, die werden voltooid en verdiept door zijn leerling G. N. Vysotsky.
Andere bodemkundigen
- P. A. Kostychev (1845-1895). Hij leverde een belangrijke bijdrage aan de studie van bodemagronomie, in het bijzonder chernozem. Hij was het die bewees dat de teelt van voedergrassen het mogelijk maakt de bodemvruchtbaarheid te behouden en te bereikengrote oogsten.
- P. S. Kossovich (1862-1915). Hij suggereerde dat individuele bodems slechts fasen in het bodemproces zijn. Kossovich probeerde de chemische, fysische en agronomische gegevens van bodemonderzoek te koppelen aan de fundamenten van genetische bodemwetenschap. Hierdoor kon hij de bodemvorming baseren op uitloging of uitspoelingsprocessen.
- K. K. Gedroits (1872-1932). Hij ontwikkelde een handleiding voor laboratoria "Chemische analyse van de bodem", en bestudeerde ook in detail de colloïdale processen in de bodem, wat resulteerde in de doctrine van het absorptievermogen van bodems.
- K. D. Glinka (1867-1927). Werkte op verschillende gebieden van de bodemkunde: de studie van de minerale samenstelling van de bodem, de studie van de processen van verwering van mineralen, de studie van oude bodems en het uitvoeren van bodemgeografische studies.
- S. S. Neustruev (1874-1928). Hij is de auteur van de eerste collegereeks over bodemgeografie.
- B. B. Polynova (1877-1952). Hij legde de basis voor de moderne theorie van bodemverwering en bewees ook experimenteel de leidende rol van organismen bij bodemvorming.
Dankzij het werk van deze en vele andere wetenschappers werd bodemkunde als wetenschap in Rusland gevormd. Veel wetenschappelijke termen zijn juist op aanraden van Russische wetenschappers in het internationale lexicon opgenomen (chernozem - zwarte aarde, podzol - podzol, enz.).
Ontwikkelingsrichtingen
Net als elke andere wetenschap is de moderne bodemkunde onderverdeeld in een aantal secties die kunnen worden gecombineerd in twee grote blokken: fundamenteel en toegepast. Fundamentele (algemene) bodemkundeis gericht op het bestuderen van de eigenschappen van de bodem als één natuurlijk lichaam. Toegepaste (particuliere) bodemkunde heeft tot doel verschillende aspecten van het menselijk gebruik van de bodem te bestuderen.
Fundamentele bodemkunde omvat de volgende disciplines die uitsluitend in relatie tot bodems worden beschouwd:
- morfologie;
- fysica en chemie van bodems;
- geschiedenis van de bodemkunde;
- bodembiogeochemie;
- biologie en zoölogie van bodems;
- bodemmicrobiologie;
- bodemminerologie;
- geografie en cartografie van bodems;
- ecologische functies van de bodem;
- bodemhydrologie;
- bodemenergie;
- bodemvruchtbaarheid;
- bodemecologie;
- paleosoil wetenschap;
- degradatie en bodembescherming;
- genese en evolutie van bodems.
Morfologie, natuurkunde, scheikunde, mineralogie en biologie van bodems bestuderen rechtstreeks de samenstelling, structuur en eigenschappen van de bodem. Dergelijke secties van fundamentele bodemwetenschap als geografie en systematiek, bodemecologie, bodembeoordeling en bodeminformatica dienen om de ruimtelijke verspreiding en natuurlijke diversiteit van de bodem op het aardoppervlak te bestuderen, samen met de algemene geografie. Historische bodemkunde wordt geassocieerd met de studie van de ontwikkeling en evolutie van de bodem, de disciplines zijn bodemgenetica en paleosolologie. Dynamische bodemwetenschap omvat de studie van de vormingsprocessen van moderne bodemregimes. Regionale bodemkunde is de meest waardevolle basis voor rationeel natuurbeheer, omdat directgeassocieerd met de studie van bodems van grote regio's.
Als onderdeel van de toegepaste bodemkunde worden de volgende richtingen bestudeerd:
- landbouw;
- bos;
- terugwinning;
- sanitair;
- engineering;
- geologisch (grondwetenschap);
- milieu;
- archeologisch;
- forensisch;
- landschap en tuinieren;
- landbeheer;
- bodemtaxatie en landkadaster;
- conservering bodemkunde;
- bodemagrochemie;
- agrofysica van de bodem;
- bionomics;
- onderwijs in bodemkunde.
Toegepaste bodemkunde beschouwt agrobodemwetenschap als de meest waardevolle, waaronder de rationele organisatie van territoria, de keuze van vruchtwisseling, de selectie van teeltmethoden en manieren om de bodemvruchtbaarheid te vergroten. Verbeterende bodemkunde is ook belangrijk. Dit is de theoretische basis van complexe verbetering door de methoden van engineering en technologie, chemie, biologie en landbouwtechnologie. Sanitaire bodemkunde heeft een aanzienlijk scala aan taken met betrekking tot de problemen van het neutraliseren van verschillende afvalstoffen, de geografie van planten- en dierziekten.
Bodemfuncties
- Zorgen voor de mogelijkheid van leven op aarde. De bodem wordt beschouwd als een van de belangrijkste rijkdommen van elke staat, omdat ongeveer 90% van alle voedselproducten op het oppervlak en in de dikte ervan wordt geproduceerd. Bodemdegradatie is onlosmakelijk verbonden met misoogsten en voedseltekorten, wat leidt tot armoede in landen. Uit de grond komen de meeste planten, die het begin van de voedselketen vormen,ontvang sporenelementen en mineralen, water voor biomassagroei. Bodem is niet alleen een gevolg van het leven, maar ook een voorwaarde voor het bestaan ervan.
- Zorgen voor de verbinding tussen de geologische en biologische cycli van stoffen die op het aardoppervlak worden uitgevoerd.
- Regulering van de samenstelling van chemicaliën in de atmosfeer en de hydrosfeer. Onder invloed van bodemmicro-organismen, die verschillende gassen in grote hoeveelheden produceren - stikstof en zijn oxiden, zuurstof, koolstofmono- en kooldioxide, methaan, waterstofsulfide en andere, heeft de bodem een enorme impact op de chemische samenstelling van de atmosfeer.
- Regulering van biosferische processen. De verspreiding van levende organismen op het land, evenals hun dichtheid, wordt voornamelijk bepaald door de geografische kenmerken van de bodem. De heterogeniteit ervan, samen met vruchtbaarheid en klimatologische factoren, beïnvloedt de keuze van habitats, inclusief de mens.
- Ophoping van actief organisch materiaal en bijbehorende chemische energie.
Bloemvormingsfactoren
De basis van bodemkunde als wetenschap zijn bodemvormingsfactoren. Bodem wordt tegenwoordig gezien als een complex multifunctioneel en uit meerdere componenten bestaand open structureel systeem met vruchtbaarheid in de oppervlaktelaag van de aardkorst, die een complexe functie is van rotsen, organismen, klimaat, reliëf en tijd. Deze vijf factoren zijn de basis van bodemvorming. Er zijn relatief recent nog twee factoren bijgekomen: grond- en bodemwater en menselijke activiteiten.
Bloemvormende rotsen worden meestal het substraat genoemd waarophet proces van bodemvorming vindt direct plaats. Ze bevatten deeltjes die inert zijn voor de chemische processen die eromheen plaatsvinden, maar spelen een belangrijke rol bij het creëren van de fysieke en mechanische eigenschappen van de bodem. Andere samenstellende componenten van bodemvormend gesteente worden vrij gemakkelijk vernietigd, wat leidt tot de verrijking van de bodem met bepaalde chemische elementen. Het is duidelijk dat de structuur en samenstelling van bodemvormende gesteenten een extreem sterk effect hebben op de bodemvorming. Daarom is de sectie "Fundamentals of Geology" in de bodemkunde uiterst belangrijk.
Planten zijn in de loop van hun levensactiviteit in staat om organische stoffen te synthetiseren en op een speciale manier in de bodem te verdelen. Bij levende planten is dit de wortelmassa en bij dode planten is het bovengrondse plantenstrooisel. De afbraak van deze plantenresten leidt tot de overdracht van chemische elementen naar de bodem, die deze op zijn beurt geleidelijk verrijkt.
Dankzij de vitale activiteit van micro-organismen worden biologische residuen afgebroken en worden door planten opgenomen verbindingen gesynthetiseerd. Planten met micro-organismen vormen bepaalde complexen die leiden tot de vorming van verschillende bodemsoorten. In naaldbossen zal dus nooit chernozem worden gevormd, waarvoor weide- en steppeplanten nodig zijn.
Niet minder belangrijk voor bodemvorming en dierlijke organismen. Zo breken grondverzetmachines voortdurend door de grond, wat bijdraagt aan het losmaken en mengen, wat weer zorgt voor een goede beluchting en een snelle ontwikkeling van het bodemvormingsproces. Vergeet de verrijking van het organische deel van de bodem met hun producten niet.leven.
Periodiek bevochtigen en drogen, bevriezen en ontdooien veroorzaken de vorming van diepe scheuren in het bodemoppervlak. Tegelijkertijd worden de processen van luchtuitwisseling van de bodem geschonden, en daarmee de chemische processen. Bodemkunde is dus een wetenschap waarvoor het belangrijk is om de grote verscheidenheid aan processen die in het milieu plaatsvinden te begrijpen.
Wie studeert bodemkunde en waar?
Bodemkunde als een afzonderlijk onderwerp of als een sectie binnen een ander wordt bestudeerd in de opleiding van specialisten in verschillende industrieën. Vaak hebben onderwijsinstellingen niet eens een faculteit bodemkunde, maar leren geografen, biologen of ecologen het wel.
Het is verplicht om bodemkunde te studeren door studenten die studeren op het gebied van milieubescherming en het rationele gebruik ervan. Vooral in die sectoren van de economie die extreme schade aan de bodem kunnen veroorzaken: olie- en gasproductie, metallurgie, chemische synthese en vele andere.
Deze discipline is niet minder belangrijk voor toekomstige specialisten in bosbouw en bosbouw, landschapsontwerp, landbeheer en kadaster, landbouw en agrochemie, landkadaster en vele anderen.
Faculteit aan de Staatsuniversiteit van Moskou
Ondanks het feit dat er in Rusland als zodanig geen instituut voor bodemkunde is, wordt de Staatsuniversiteit van Moskou terecht beschouwd als het centrum van de studie van deze wetenschap. Voor de eerste keer werd de kwestie van het onderwijzen van bodemkunde en de opening van bodemkunde-afdelingen aan Russische universiteiten aan de orde gesteld en onderbouwd door V. V. Dokuchaev in1895 Maar toen kwam dit voorstel van hem niet uit. En slechts tien jaar later, in 1906, leidde zijn aanhanger. A. N. Sabanin, de afdeling Agronomie van de Staatsuniversiteit van Moskou, introduceerde het onderwijzen van bodemkunde aan studenten van de Faculteit der Natuurkunde en Wiskunde, of liever, de natuurlijke afdeling ervan. De afdeling Bodemkunde verscheen in 1922 op basis van de afdeling Agronomie.
Tijdens de lange geschiedenis van de universiteit behoorde de afdeling bodemkunde in verschillende jaren tot de fysische en wiskundige, en tot de bodemgeografische, en geologische bodem- en biologische bodemfaculteiten. Tegenwoordig is de Faculteit Bodemkunde een zelfstandige structurele eenheid van de universiteit en omvat 11 afdelingen:
- Agrochemie.
- Geografie van de bodem.
- Bodemerosie.
- Landbouw.
- Bodemchemie.
- Bodemkunde.
- Radio-ecologie.
- Biologie van de bodem.
- Bodemfysica.
- Bodemanalyses.
- Agro-informatica.
Opleiding van bodemwetenschappers vindt plaats met verschillende niveaus van hoger onderwijs: "bachelor of bodemkunde" (studieduur 4 jaar), "specialist bodemwetenschapper" (studieduur - 5 jaar) en "master of bodem" wetenschap" (studieduur - 6 jaar).
Postdoctorale studies
Een postdoctorale opleiding werkt aan de Faculteit Bodemkunde van de Staatsuniversiteit van Moskou, waardoor ongeveer 90 toekomstige wetenschappers tegelijkertijd kunnen studeren. Hiertoe zijn aan de faculteit raden opgericht voor het verlenen van academische graden aan artsen in de biologische wetenschappen in de specialiteit "Bodemkunde", artsen en kandidaten voor biologische wetenschappen in de specialiteit"Biogeochemistry", kandidaten voor biologische wetenschappen in de specialisaties "Soil Science", "Agrochemistry", "Microbiology" en "Agrosoil Science and Agrophysics".
