Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Предмет і зміст науки ґрунтознавства

Стр 1 из 8Следующая ⇒

Лекція 1.

План засвоєння і викладу матеріалу:

1. Ґрунт – основний засіб виробництва, предмет і продукт праці в сільському господарстві.

2. Родючість як істотна ознака ґрунту.

3. Короткий огляд основних етапів розвитку ґрунтознавства.

1. Ґрунт – основний засіб виробництва, предмет і продукт праці в сільському господарстві

Ґрунт – це складне природне тіло, що характеризується рядом властивостей. Перше наукове визначення ґрунту дав російський вчений В.В.Докучаєв. Він сказав, що “ґрунтом варто називати «денні» чи зовнішні горизонти гірських порід, природно змінених спільним впливом води, повітря і різного роду організмів як живих, так і мертвих”.

Ґрунт є місцем проживання живих організмів. Процес ґрунтоутворення почався з зародження життя на Землі (300-400 млн років тому) і продовжується зараз як природним способом, так і під впливом антропогенного фактора. Утворення ґрунтів проходить шляхом складної взаємодії місцевого клімату, рослинних і тваринних організмів, складу материнських ґрунтотворних порід, рельєфу місцевості і віку території.

Велика розмаїтість кліматичних умов, рослинності, гірських порід і рельєфу спричиняють формування різних типів ґрунтів, що поширюються за вертикальною і горизонтальною зональністю.

Ґрунт у сільському господарстві є основним і незамінним засобом виробництва. Людина, обробляючи ґрунт, змінює процес природного ґрунтоутворення та властивості ґрунту і тому ґрунт є не тільки предметом праці (людина обробляє його), але й продуктом праці (перетворення під впливом праці людини). Таким чином, ґрунт у відмінності від всіх інших основних засобів виробництва (машини, знаряддя, верстати, люди), при правильному використанні не тільки не погіршується чи залишається без змін, але й поліпшується, а отже, підвищується його родючість.

2. Родючість як істотна ознака ґрунту

Родючість – це особлива властивість, яка характеризує будь-який ґрунт. Під родючістю розуміють здатність ґрунту задовольняти потреби живих організмів у факторах і умовах, що необхідні для їхньої життєдіяльності і забезпечення формування врожаю. Ця властивість ґрунту і відрізняє його від материнської породи, якій непритаманна родючість.

Рослинам і живим істотам необхідні для життєдіяльності

5 факторів:

1) поживні речовини;

2) вода;

3) повітря;

4) тепло;

5) світло.

З цих п’яти факторів рослини засвоюють з ґрунту поживні елементи й воду, кількість яких можна регулювати, інші фактори – космічні.

Усі фактори життя рівнозначні та незамінні, а це означає, що надлишок чи нестача одного з факторів життя не може бути поповненим надлишком чи нестачею іншого. На ріст і розвиток рослин впливає той фактор, що знаходиться в мінімумі.

На кожен фактор життя рослини реагують по різному:

· фототропізм – реакція рослин на світло;

· гідротропізм – реакція рослин на воду (реагує коренева система);

· хемотропізм – позитивна реакція на поживні речовини, негативна – на токсичні;

· геотропізм – реакція рослин на силу земного тяжіння.

У природі ґрунти відрізняються за своєю родючістю. Одним ґрунтам характерна висока родючість, іншим – низька, що залежить від факторів родючості та природно-кліматичної зони.

Розрізняють наступні види родючості:

- природна – це та родючість, яку ґрунт набув у природних умовах під впливом тільки природних процесів без втручання людини. Вона розвивалася тільки до появи людини. Людина своєю працею, використовуючи природну родючість ґрунту, змінює його та створює новий вид родючості – ефективну;

- ефективна - обумовлена соціально-економічними умовами, історичним ступенем розвитку людського суспільства та залежить від рівня розвитку продуктивних сил і виробничих відносин. В умовах інтенсивного землеробства рівень родючості ґрунту знижується, наприклад, у США падіння родючості особливої сили досягло після масового винищування лісів, що спричинило небачене руйнування ґрунтового покриву, а розмив, змив і видування ґрунту стали національним лихом. Україна цей гіркий досвід ще, на жаль, не усвідомила;

- штучна – формується під впливом антропогенного фактору;

- потенційна або прихована визначається загальним (валовим) запасом поживних речовин у ґрунті, вона називається багатством ґрунту, адже родючість висока, але проявитися може лише при корінному поліпшенні, притаманна для болотних і засолених грунтів;

- економічна – це сума природної і штучної родючості. Вона є відносною відносно конкретних культур, що дають продукцію різної цінності (наприклад, вартість продукції чайного листа з 1 га незрівнянно вища вартості продукції зернових культур з 1 га).

Основні фактори родючості можна представити у вигляді шестикутника:

поживні речовини 1 2 вода

відсутність 6

токсичних речовин 3 повітря

об'єм ґрунту 5 4 тепло

1. Поживні речовини – це 9 елементів таблиці Менделєєва, які є обов'язковими: нітроген, фосфор, калій, кальцій, магнум, ферум, алюміній, сульфур і купрум. Усі вони доступні рослинам в окисленій формі, за виключенням нітрогену.

2. Вода – ніщо живе не може існувати без води. Для регулювання водного режиму необхідні комплексні меліорації (гідротехнічні, сільськогосподарські, хімічні, структурні, колоїдні, теплові) та агромеліоративні заходи. Оптимальна волога ґрунту повинна знаходитися в межах 60-80% від повної вологоємності (ПВ).

3. Повітря, на долю якого повинно припадати 20-40%.

4. Тепло – для оптимального забезпечення рослин температура ґрунту повинна становити 10° - 35°С.

5. Об'єм ґрунту має бути достатнім для поширення кореневої системи.

6. Відсутність токсичних речовин.

Одним із найважливіших заходів щодо підвищення родючості є раціональне використання земельних ресурсів, а також комплексні меліорації, а саме:

1. Гідротехнічні меліорації – забезпечують регулювання водного режиму ґрунту та його оптимізацію.

2. Хімічні меліорації – сприяють формуванню поживного режиму ґрунту за рахунок внесення добрив і поліпшенню властивостей завдяки вапнуванню та гіпсуванню.

3. Теплові меліорації – формують тепловий режим за рахунок мульчування, закриття ґрунту плівкою, нарізки гребенів, піскування торфовищ. В основному сільськогосподарське виробництво розташоване в зоні помірного клімату.

4. Структурні, колоїдні

За час діяльності людини родючість ґрунту і продуктивність сільськогосподарських культур значно зросли. Наприклад, в XV-XVIII ст. урожаю зернових збирали 6-7 ц/га; у XIX ст. – 16 ц/га; на початку XX ст. - 20-30 ц/га, а в кінці XX ст. - 40-50 ц/га. У ХХІ ст. передбачається підвищити їх урожайність до 50-70 ц/га.

Неспроможність закону «спадної родючості ґрунту».

Західні вчені висунули закон «спадної родючості ґрунту». Уперше він був сформульований французьким економістом Тюрго. Зміст його зводиться до наступного: будь-яке додаткове вкладення праці й капіталу в ґрунт супроводжується зменшенням урожаю.

Уперше закон критикував Чернишевський. Неспроможність цього метафізичного закону сьогодні очевидна, адже інтенсивні, мінімальні та нульові технології сільськогосподарського виробництва зберігають родючість ґрунту й підвищують продуктивність культур.

Лжезакон «спадної родючості ґрунту» співзвучний з вченням попа Мальтуса про обмеженість засобів існування. Основна ідея реакційного вчення Мальтуса полягає в тому, що чисельність народонаселення зростає швидше, ніж кількість засобів існування. Це було вигідно тому світу, бо звідси випливає визнання бідності, убогості і пороку.

На конкретних прикладах академіком Прянишниковим було встановлено, що темпи росту сільськогосподарської продукції в Західній Європі за 150 років характеризуються пропорцією 1²; 2²; 3², тобто наростають із прискоренням, а не за законом арифметичної прогресії.

3. Короткий огляд основних етапів розвитку ґрунтознавства

Наука, що займається вивченням ґрунтів називається ґрунтознавством.

Ґрунтознавство – наука про генезис (розвиток) ґрунтів, їх утворення, будову, склад і властивості, закономірності поширення, а також про шляхи раціонального їх використання та охорони.

Структурологічні зв’язки ґрунтознавства наведені у схемі 1:

Схема 1. Взаємозв’язок курсу „Ґрунтознавство” з іншими навчальними дисциплінами

Як наукова дисципліна ґрунтознавство сформувалося наприкінці XIX ст. завдяки працям В.В.Докучаєва, П.А.Костичева, М.М.Сібірцева, потім Д.М.Прянішникова, К.К.Гедройца, К.Д.Глінки, П.С.Коссовича, В.Р.Вільямса.

Основоположником наукового ґрунтознавства є В.В.Докучаєв. Він розробив і обґрунтував наукові основи ґрунтотворних процесів і формування різних типів ґрунтів за зонами.

Нагромадження знань про ґрунт почалося відтоді, коли людина припинила збір диких рослин і перейшла до обробітку ґрунту, хоча й примітивного.

Давньогрецькими філософами Арістотелем і Теофрастом Ерезійським були зроблені перші спроби узагальнення знань про ґрунт. Вони давали своєрідну класифікацію ґрунтам: прекрасні, гарні, родючі, виснажені, бідні, безплідні. Але розвиток ґрунтознавства як науки розпочався значно пізніше.

Великий внесок у розвиток ґрунтознавства вніс М.В.Ломоносов (після відкриття в 1725 р. Академії наук), він дав цінні обґрунтування походження і властивостей чорноземів.

М.В.Ломоносов уперше вказав на причетність живих організмів до процесу утворення ґрунтів.

П.А.Костичев вивчав фізичні властивості ґрунту, довів роль живих організмів у процесі ґрунтоутворення, розширив поняття про родючість ґрунту.

Г.М.Висоцький – дослідив водні властивості та водний режим ґрунтів, роль води в процесі ґрунтоутворення.

К.К.Гедройц – фізико-хімічні властивості ґрунту, поглинальну здатність і колоїдні властивості.

В.Р.Вільямс – структуру ґрунту, роль рослин у структурі ґрунтоутворення, фактори життя рослин.

Л.І. Прасолов – вивчив географічне поширення окремих типів ґрунтів і їх картування.

М.М.Сібірцев – послідовник В.В. Докучаєва. Видав перший підручник з ґрунтознавства, також продовжив дослідження з походження ґрунтів.

Першим академіком-ґрунтознавцем був К.Д. Глінка, який завідував кафедрами ґрунтознавства в Ленінграді, Воронежі.

Велике поширення ґрунтознавство набуло у період розвитку капіталізму в Росії. До ґрунтів стали висувати вимоги, з метою підвищення врожаю сільськогосподарських культур, виявляти інтерес з погляду наукового обґрунтування.

Розрізняють такі розділи загального або фундаментального ґрунтознавства, яке називають педологією (від грец. pedon – ґрунт):

1. Морфологія ґрунту.

2. Фізика ґрунту.

3. Хімія ґрунту.

4. Біологія ґрунту.

5. Мінералогія ґрунту.

6. Енергетика ґрунту.

7. Географія.

8. Картографія.

9. Систематика ґрунту.

10. Екологія ґрунту.

Фундаментальне ґрунтознавство направлене на вивчення всіх особливостей ґрунту, як природного біокосного тіла, зокрема:

§ Вивченням речовинного складу, будовою і властивостями ґрунту займається педогностика. Вона включає такі розділи ґрунтознавства як морфологія, фізика, хімія, мінералогія, біологія ґрунту.

§ Вивчення просторового поширення ґрунтів і природної різноманітності ґрунтів на земній поверхні належить педографії, яка уособлює географію, картографію, систематику, екологію ґрунтів як розділи загального ґрунтознавства.

Значного розвитку досягли прикладні розділи ґрунтознавства, які поділяються в залежності від напряму використання ґрунту в господарській діяльності людини:

§ Агрономічне ґрунтознавство – це найобширніша прикладна галузь науки про ґрунт.

§ Меліоративне ґрунтознавство є теоретичною основою комплексних меліорацій ґрунту.

§ Лісове – це наукова основа підвищення продуктивності лісів, лісо- та агролісомеліоративних заходів.

§ Санітарне ґрунтознавство - пов’язане з проблемами знезараження ґрунту.

§ Інженерне ґрунтознавство - вивчає ґрунт як фундаментальну основу для інженерних споруд і комунікацій, та як будівельний матеріал.

§ Екологічне ґрунтознавство.

Природно, що ґрунтознавство найбільш тісно пов’язане з сільським господарством і, насамперед із землеробством. Таким чином, агрономічне або сільськогосподарське ґрунтознавство є найобширнішою прикладною галуззю науки про ґрунт. Вона включає вивчення питань раціонального використання ґрунту (де поєднуються раціональна організація території, найпродуктивніша й економічна сівозміна), вибір способів механічного обробітку ґрунту; вибір засобів підвищення родючості ґрунту для забезпечення оптимальної біологічної продуктивності; вибір шляхів і засобів захисту ґрунту від деградаційних процесів і забруднення; постійне управління ґрунтовими режимами та процесами з метою їх оптимізації.

Нині розорано 10 – 11% суші, разом з лісами, пасовищами й луками людина використовує 50 – 55% суші.

У холодному і посушливому кліматі, на крутих схилах, під пасовищами, косовицями і луками зайнято відповідно по 20% території світу, по 10% у культурі, тобто такі, які розорані та мають незначну потужність.

Щорічно у світі втрачається 6 – 7 млн га земель. Розораність земель сягає: Європа – 31%, Африка – 9%, Індія – 30%, США – 14% (разом з Аляскою), Китай – 8%, Канада – 2,4%, Бразилія – 1,1%, Південна Америка – 4%. На душу населення припадає 1/10га.

Лісове ґрунтознавство, разом з лісівництвом, є науковою основою для підвищення продуктивності лісів, створення найпродуктивніших, екологічно і економічно доцільних лісових насаджень, проведення лісомеліоративних заходів, у тому числі агролісомеліорації.

Меліоративне ґрунтознавство вивчає ґрунт як об'єкт гідротехнічних меліорацій - осушувальних і зрошувальних. Предметом є болотні ґрунти, посушливі райони (каштанові та ін.).

Меліоративне ґрунтознавство пов'язане з землеробством, агрохімією, гідрологією, гідрогеологією, меліорацією, експлуатацією меліоративних систем. Фундаментальною основою є фізика, хімія, геологія.

У завдання меліоративного ґрунтознавства входить вивчення властивостей ґрунтів як об'єктів меліорації, їхнього складу й будови, з метою необхідності поліпшення рівня родючості.

Санітарне ґрунтознавство вивчає питання, що пов’язані з проблемами знезараження різних промислових, побутових і сільськогосподарських відходів; географії хвороб рослин, тварин і людини; боротьби з патогенними і векторними організмами (переносники інфекції), значна кількість яких населяє ґрунт; захисту рослин, тварин і людини від радіаційного зараження та ураження.

Інженерне ґрунтознавство розглядає ґрунт як основу для споруд, комунікацій або як будівельний матеріал.

Екологічне ґрунтознавство сформувалося в другій половині ХХ століття, коли людство усвідомило глобальну масштабність екологічних проблем. Серед цих проблем стан ґрунтового покриву планети, що уражений деградаційними процесами й постійно зменшується через руйнацію і відчуження.

Основне завдання ґрунтознавства – це забезпечити збереження ґрунтового покриву планети для наступних поколінь, адже ґрунт є незамінним природним ресурсом.

Упродовж всієї історії свого становлення теоретичне ґрунтознавство було тісно пов'язане з фізико-математичними, хімічними, біологічними, геологічними і географічними науками.

На основі наукових розробок вчених ґрунтознавців, біологів, фізиків і хіміків виникли такі розділи ґрунтознавства: мінералогія ґрунтів, геохімія ґрунтів, геохімія ландшафтів, фізика ґрунтів, хімія ґрунтів, біохімія ґрунтів, мікробіологія ґрунтів, зоологія ґрунтів, фізична і колоїдна хімія ґрунтів. Вивчення закономірностей просторового поширення ґрунтів зумовило виникнення самостійної наукової дисципліни — географії ґрунтів.

Ґрунтознавство успішно розвивалось ще й тому, що воно з початку свого становлення вирішувало конкретні завдання для потреб ряду галузей народного господарства. Внаслідок цього сформувались прикладні галузі ґрунтознавства: агроґрунтознавство, агрохімія, агрофізика, меліоративне, лісове, медичне, військове, будівельне ґрунтознавство

Лекція 2.

12 3 4 5 6 7 8 Следующая ⇒