علم التربة هو علم خصائص التربة وهيكلها وخصائصها وتكوينها وتوزيعها الجغرافي ، وأنماط أصلها وتطورها ، وعملها ، وأهميتها في الطبيعة ، وطرق وأساليب الاستصلاح ، وتعقيداتها. الحماية والاستخدام الرشيد في سياق النشاط الاقتصادي. اليوم ، يتحول علم التربة بسرعة من علم وصفي إلى علم فعال ؛ فهو لا يشارك فقط في جرد الطبيعة ، ولكنه يبحث أيضًا عن طرق لإدارتها.
المتطلبات الأساسية لظهور علم التربة
من الأسباب الرئيسية لظهور هذا العلم مشكلة الجوع. يرتبط عدم كفاية كمية الغذاء التي تزرعها البشرية بنقص الأراضي وتآكل التربة بشكل كارثي والتصحر وتدهور الخصوبة. نفس القدر من الأهمية هو الحاجة إلى الحصول على عائد أكبر من منطقة أصغر. كحل لمشكلة النمو السكاني وتطوير الزراعة تلقائيًا ، تم تشكيل علم جديد -علم التربة.
حول التربة ، كطبقة فضفاضة من الأرض ، طور الإنسان فكرة مع بداية الزراعة. ولكن غالبًا ما تم تحديد التربة بمساحة السطح التي يعيش عليها الشخص. لكن الأرض مفهوم أكثر تعقيدًا وله جوانب تاريخية واجتماعية واقتصادية. على الرغم من أنه يشير إلى الموارد الطبيعية ، فإنه لا يشمل فقط التربة ، ولكن أيضًا نسبة معينة من سطح الأرض ، موقع معين في الفضاء الجغرافي ، لديه إمكانات اجتماعية واقتصادية.
تشكيل العلوم المحلية
عادة ما يتم احتساب تطور علم التربة في روسيا منذ لحظة افتتاح أكاديمية العلوم في عام 1725. وفقًا لـ V. I. Vernadsky ، يجب تسمية M. V. Lomonosov بأول عالم تربة. أظهر في كتاباته بوضوح دور النباتات في تحويل الصخور المختلفة إلى تربة. أيضًا ، كان لومونوسوف ، كمؤسس لعلوم التربة ، هو الذي وضع الأساس لتطوير رؤية بيولوجية للتربة كنوع من الجسم تشكل أثناء تحول الصخور تحت تأثير الغطاء النباتي.
معالم مهمة في تطور العلم هي:
- 1779 - افتراض بي بالاس عن التربة السوداء كطمي بحري ترك بعد انحدار البحر الأسود وبحر قزوين.
- 1851 - جمع ونشر V. S. Veselovsky لأول خريطة تربة لروسيا الأوروبية.
- 1866 - طور F. Ruprekh نظرية الأصل الأرضي الخضري لـ chernozems.
وقائع V. V. Dokuchaev
في دراسته "تشيرنوزم الروسية" كتب عن التربة مثلالجسم الطبيعي الطبيعي والتاريخي المستقل. أثناء الدفاع عن أطروحته ، أثبت Dokuchaev أن chernozem يتكون تحت تأثير العديد من عوامل تكوين التربة. حدث ذلك في 10 ديسمبر 1883 ، ويعتبر هذا اليوم هو التاريخ الرسمي لميلاد علم التربة في سانت بطرسبرغ.
أصبح إنشاء المدرسة الروسية لعلوم التربة ، وفي نفس الوقت تدريب المتخصصين لاحتياجات الزراعة ، مسألة حياة لـ Dokuchaev. تضمنت تطوراته أساليب التعامل مع الجفاف. بكل الوسائل ، حاول رفع الزراعة إلى أعلى مستوى ، فقد زاد أيضًا من الرفاهية الاقتصادية لروسيا ككل. حصل على لقب مؤسس علم التربة عن عمله. تمت ترجمة أعمال Dokuchaev إلى لغات مختلفة.
إنجازات أخرى لـ V. V. Dokuchaev:
- لمجموعات التربة المجمعة وخرائط التربة المجمعة ، حصل على الميداليات الذهبية في المعارض الدولية في شيكاغو وباريس.
- بالتعاون مع تلميذه N. M. Sibirtsev ، طور قانون التوزيع الجغرافي والأزمي للتربة.
- وضع منهجية لرسم خرائط التربة ، والتي تستخدم على نطاق واسع في الخارج.
- بدأ دراسات ثابتة طويلة الأجل للعمليات التي تحدث في التربة ، والتي تم إكمالها وتعميقها من قبل تلميذه G. N. Vysotsky.
علماء التربة الآخرين
- ص. أ.كوستيتشيف (1845-1895). لقد قدم مساهمة كبيرة في دراسة الهندسة الزراعية للتربة ، على وجه الخصوص ، chernozem. هو الذي أثبت أن زراعة الأعشاب العلفية تسمح بالحفاظ على خصوبة التربة وتحقيقهاحصاد كبير.
- ص. S. Kossovich (1862-1915). واقترح أن التربة الفردية ليست سوى مراحل في عملية التربة. حاول كوسوفيتش ربط البيانات الكيميائية والفيزيائية والزراعية لدراسات التربة بأساسيات علم التربة الوراثي. هذا سمح له بتأسيس تكوين التربة على عمليات الترشيح أو الطراوة.
- ك. ك. جيدرويتس (1872-1932). قام بتطوير دليل للمختبرات "التحليل الكيميائي للتربة" ، كما قام بدراسة العمليات الغروية في التربة بالتفصيل والتي نتج عنها عقيدة قدرة امتصاص التربة.
- ك. جلينكا (1867-1927). عملت في مختلف مجالات علوم التربة: دراسة التركيب المعدني للتربة ، ودراسة عمليات التجوية للمعادن ، ودراسة التربة القديمة ، وإجراء الدراسات الجغرافية للتربة.
- S. S. Neustruev (1874-1928). وهو مؤلف أول دورة محاضرات عن جغرافيا التربة
- ب. بولينوفا (1877-1952). لقد وضع الأساس للنظرية الحديثة لتجوية التربة ، وأثبت أيضًا بشكل تجريبي الدور الرائد للكائنات الحية في تكوين التربة.
بفضل عمل هؤلاء والعديد من العلماء الآخرين ، تشكل علم التربة كعلم في روسيا. دخلت العديد من المصطلحات العلمية إلى المعجم الدولي على وجه التحديد بناءً على اقتراح العلماء الروس (chernozem - الأرض السوداء ، podzol - podzol ، إلخ).
اتجاهات التنمية
مثل أي علم آخر ، يتم تمييز علم التربة الحديث إلى عدد من الأقسام التي يمكن دمجها في كتلتين كبيرتين: أساسية وتطبيقية. علوم التربة الأساسية (العامة)يهدف إلى دراسة خصائص التربة كجسم طبيعي واحد. يهدف علم التربة التطبيقي (الخاص) إلى دراسة مختلف جوانب الاستخدام البشري للتربة.
يشمل علم التربة الأساسي التخصصات التالية التي تُعتبر حصريًا فيما يتعلق بالتربة:
- مورفولوجيا ؛
- فيزياء وكيمياء التربة
- تاريخ علم التربة ؛
- الكيمياء الحيوية للتربة ؛
- علم الأحياء وعلم الحيوان من التربة ؛
- علم الأحياء الدقيقة التربة ؛
- معادن التربة ؛
- جغرافية التربة ورسم خرائطها ؛
- الوظائف البيئية للتربة ؛
- هيدرولوجيا التربة ؛
- طاقة التربة
- خصوبة التربة
- بيئة التربة ؛
- علم التربة القديمة ؛
- التدهور وحماية التربة
- نشأة التربة وتطورها.
علم التشكل والفيزياء والكيمياء وعلم المعادن وعلم الأحياء للتربة يدرس مباشرة تكوين وتركيب وخصائص التربة. تعمل أقسام علوم التربة الأساسية مثل الجغرافيا والنظاميات ، وبيئة التربة ، وتقييم التربة ومعلومات التربة على دراسة التوزيع المكاني والتنوع الطبيعي للتربة على سطح الأرض ، جنبًا إلى جنب مع الجغرافيا العامة. يرتبط علم التربة التاريخي بدراسة تطور التربة وتطورها ، وتخصصاته هي وراثيات التربة وعلم الحفريات القديمة. يشمل علم التربة الديناميكي دراسة عمليات تكوين أنظمة التربة الحديثة. علم التربة الإقليمي هو الأساس الأكثر قيمة للإدارة العقلانية للطبيعة ، منذ ذلك الحين مباشرةالمرتبطة بدراسة تربة المناطق الكبيرة.
كجزء من علم التربة التطبيقي ، تمت دراسة الاتجاهات التالية:
- زراعي
- غابة ؛
- استصلاح ؛
- صحي ؛
- هندسة ؛
- جيولوجي (علم الأرض) ؛
- بيئي ؛
- أثري ؛
- الطب الشرعي ؛
- المناظر الطبيعية والبستنة ؛
- إدارة الأراضي ؛
- تقييم التربة و مسح الأراضي ؛
- حفظ علوم التربة ؛
- الكيمياء الزراعية للتربة
- التربة الزراعية ؛
- علم الأحياء ؛
- تدريس علوم التربة.
يعتبر علم التربة التطبيقي أن علم التربة الزراعية هو الأكثر قيمة ، والذي يتضمن التنظيم العقلاني للمناطق ، واختيار تناوب المحاصيل ، واختيار طرق الزراعة وطرق زيادة خصوبة التربة. علم التربة التحسيني مهم أيضًا. هذا هو الأساس النظري للتحليل المعقد من خلال أساليب الهندسة والتكنولوجيا والكيمياء والبيولوجيا والتكنولوجيا الزراعية. يحتوي علم التربة الصحي على مجموعة كبيرة من المهام المتعلقة بمشاكل تحييد النفايات المختلفة ، وجغرافيا أمراض النبات والحيوان.
وظائف التربة
- ضمان إمكانية الحياة على الأرض. تعتبر التربة من الثروات الرئيسية لأي دولة ، حيث يتم إنتاج حوالي 90٪ من جميع المنتجات الغذائية على سطحها وبسمكها. يرتبط تدهور التربة ارتباطًا وثيقًا بفشل المحاصيل ونقص الغذاء ، مما يؤدي إلى الفقر في البلدان. من التربة معظم النباتات التي هي بداية السلسلة الغذائية ،تلقي العناصر النزرة والمعادن والمياه لنمو الكتلة الحيوية. التربة ليست نتيجة الحياة فحسب ، بل هي أيضًا شرط لوجودها.
- التأكد من الارتباط بين الدورات الجيولوجية والبيولوجية للمواد التي تتم على سطح الأرض.
- تنظيم تكوين المواد الكيميائية في الغلاف الجوي والغلاف المائي. تحت تأثير الكائنات الحية الدقيقة في التربة ، والتي تنتج غازات مختلفة بكميات كبيرة - النيتروجين وأكاسيده والأكسجين وأحادي الكربون وثاني أكسيد الكربون والميثان وكبريتيد الهيدروجين وغيرها ، فإن للتربة تأثير كبير على التركيب الكيميائي للغلاف الجوي.
- تنظيم عمليات الغلاف الحيوي. يتم تحديد توزيع الكائنات الحية على الأرض ، وكذلك كثافتها ، بشكل أساسي من خلال الخصائص الجغرافية للتربة. يؤثر عدم تجانسه ، إلى جانب الخصوبة والعوامل المناخية ، على اختيار الموائل ، بما في ذلك البشر.
- تراكم المواد العضوية النشطة والطاقة الكيميائية المرتبطة بها.
عوامل تكوين التربة
أساس علم التربة كعلم هو عوامل تكوين التربة. تُفهم التربة اليوم على أنها نظام هيكلي معقد متعدد الوظائف ومتعدد المكونات مع خصوبة في الطبقة السطحية من قشرة الأرض ، وهي وظيفة معقدة من الصخور والكائنات الحية والمناخ والإغاثة والوقت. هذه العوامل الخمسة هي أساس تكوين التربة. تمت إضافة عاملين آخرين مؤخرًا نسبيًا: المياه الجوفية والتربة ، وكذلك الأنشطة البشرية.
عادة ما تسمى الصخور المكونة للتربة بالركيزة التي عليهاتتم عملية تكوين التربة مباشرة. تحتوي على جزيئات خاملة في العمليات الكيميائية التي تحدث حولها ، ولكنها تلعب دورًا مهمًا في تكوين الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للتربة. يتم تدمير المكونات الأخرى للصخور المكونة للتربة بسهولة تامة ، مما يؤدي إلى إثراء التربة بعناصر كيميائية معينة. من الواضح أن هيكل وتركيب الصخور المكونة للتربة لهما تأثير قوي للغاية على تكوين التربة. هذا هو سبب أهمية قسم "أساسيات الجيولوجيا" في علوم التربة.
النباتات في مسار حياتها قادرة على تصنيع المواد العضوية وتوزيعها في التربة بطريقة خاصة. في النباتات الحية ، هذه هي الكتلة الجذرية ، وفي النباتات الميتة ، الجزء الجوي هو فضلات النبات. يؤدي تحلل المخلفات النباتية إلى انتقال العناصر الكيميائية إلى التربة والتي بدورها تثريها تدريجياً.
بفضل النشاط الحيوي للكائنات الدقيقة ، تتحلل المخلفات البيولوجية ويتم تصنيع المركبات التي تمتصها النباتات. تشكل النباتات ذات الكائنات الحية الدقيقة مجمعات معينة تؤدي إلى تكوين أنواع مختلفة من التربة. لذلك ، في الغابات الصنوبرية ، لن تتشكل chernozem أبدًا ، والتي تحتاج إلى نباتات المروج والسهوب.
لا تقل أهمية عن تكوين التربة والكائنات الحية. على سبيل المثال ، تقوم آلات إزالة التربة باستمرار باختراق التربة ، مما يساهم في فكها وخلطها ، وهذا بدوره يوفر تهوية جيدة وتطورًا سريعًا لعملية تكوين التربة. لا تنسى إثراء الجزء العضوي من التربة بمنتجاتها.الحياة.
يتسبب الترطيب والتجفيف الدوري والتجميد والذوبان في تكوين شقوق عميقة على سطح التربة. في الوقت نفسه ، يتم انتهاك عمليات التبادل الجوي للتربة ، وبالتالي العمليات الكيميائية. وبالتالي ، فإن علم التربة هو علم من المهم فهم التنوع الكبير للعمليات التي تحدث في البيئة.
من يدرس علوم التربة وأين؟
يدرس علم التربة كموضوع فردي أو كقسم داخل آخر في تدريب المتخصصين في مختلف الصناعات. في كثير من الأحيان ، لا يوجد في المؤسسات التعليمية كلية لعلوم التربة ، لكن الجغرافيين أو علماء الأحياء أو علماء البيئة يقومون بتدريسها.
إلزامية دراسة علوم التربة من قبل الطلاب الذين يدرسون في مجالات حماية البيئة وترشيد استخدامها. خاصة في قطاعات الاقتصاد التي يمكن أن تسبب أضرارًا بالغة للتربة: إنتاج النفط والغاز ، والتعدين ، والتركيب الكيميائي ، وغيرها الكثير.
هذا التخصص لا يقل أهمية بالنسبة للمتخصصين في المستقبل في مجال الغابات والغابات ، وتصميم المناظر الطبيعية ، وإدارة الأراضي وكتابة المساحة ، والزراعة والكيمياء الزراعية ، وكادستر الأراضي وغيرها الكثير.
كلية في جامعة موسكو الحكومية
على الرغم من حقيقة أنه لا يوجد معهد لعلوم التربة في روسيا على هذا النحو ، تعتبر جامعة موسكو الحكومية بحق مركز دراسة هذا العلم. للمرة الأولى ، أثيرت قضية تدريس علوم التربة وفتح أقسام علوم التربة في الجامعات الروسية وأثبتها ف.1895 ولكن بعد ذلك اقتراحه هذا لم يتحقق. وبعد عقد من الزمان فقط ، في عام 1906 ، كان مؤيده رأسه. قدم A. N. Sabanin ، قسم الهندسة الزراعية بجامعة موسكو الحكومية ، تدريس علوم التربة لطلاب كلية الفيزياء والرياضيات ، أو بالأحرى قسم الطبيعة. ظهر قسم علوم التربة في عام 1922 على أساس قسم الهندسة الزراعية.
خلال تاريخ الجامعة الطويل ، كان قسم علوم التربة في سنوات مختلفة ينتمي إلى كليات الفيزياء والرياضيات ، والتربة والجغرافية والجيولوجية والتربة والبيولوجية والتربة. تعد كلية علوم التربة اليوم وحدة هيكلية مستقلة بالجامعة وتضم 11 قسمًا:
- الكيمياء الزراعية.
- جغرافيا التربة
- تآكل التربة.
- الزراعة.
- كيمياء التربة.
- علم التربة.
- علم البيئة الإشعاعية.
- بيولوجيا التربة.
- فيزياء التربة.
- تقييمات التربة.
- المعلوماتية الزراعية.
يتم تدريب علماء التربة بمستويات مختلفة من التعليم العالي: "بكالوريوس علوم التربة" (مدة الدراسة 4 سنوات) ، "عالم التربة المتخصص" (مدة الدراسة - 5 سنوات) و "ماجستير التربة علمي (مدة الدراسة - 6 سنوات).
دراسات عليا
تعمل دورة الدراسات العليا في كلية علوم التربة بجامعة موسكو الحكومية ، مما يسمح لحوالي 90 من علماء المستقبل بالدراسة في نفس الوقت. لهذا الغرض ، تم إنشاء مجالس بالكلية لمنح الدرجات الأكاديمية لأطباء العلوم البيولوجية في تخصص "علوم التربة" والأطباء والمرشحين للعلوم البيولوجية في التخصص."الكيمياء الحيوية" ، المرشحين للعلوم البيولوجية في تخصصات "علوم التربة" ، "الكيمياء الزراعية" ، "علم الأحياء الدقيقة" و "علم الزراعة والفيزياء الزراعية".
