Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Введение
Мы больше знаем
о движении небесных тел,
чем о почве под нашими ногами.
Леонардо да Винчи, 1500 г.
Сама наука и ее название – наши соотечественники. Этимологически «почва» восходит к старославянскому слову «подошва» (Успенский, 1967). По В. И. Далю термин «почва» образован от слова «почивало» – место, для почивания и лежания.
В литературный и научный язык этот термин ввел А. С. Пуш-кин. Он в 1828 г. опубликовал стихотворение «Анчар», которое начинается с четверостишия:
В пустыне чахлой и скупой,
На почве, зноем раскаленной,
Анчар, как грозный часовой,
Стоит один во всей вселенной.
Обратите внимание, как наука называется по-русски. Не «почвология», не «почвография» или «почвономия», а почвоведение! Ведение – ведать, знать.
В топонимике одна из гипотез объясняет название Бразилии из-за красного цвета латеритной почвы, которую обнаружили португальские мореплаватели и колонисты. Ярко красная краска называлась «браза» (Успенский, 1967). На географической карте сохранились названия «Доры», «Дорони», есть и фамилии Доронины, Доркины. В старорусском языке слово «дор» означало недавно очищенную от леса пашню, росчисть. «Дорки» давным-давно означало деревню, построенную на отвоеванной у леса целине, на клочках врезанной в леса пашни… (Успенский, 1967).
Профессору Московского университета, Матвею Ивановичу Афонину (1771) принадлежат слова: «Почва – самое пре-изящнейшее существа творение» (Сеятели и хранители, 1992). В. И. Вернадский назвал ее «благородной ржавчиной земли» (Филоненко, 2000). Еще в 1938 году Л. Г. Раменский предложил ввести понятие «экология земель», имея в виду изучение природных факторов, определяющих условия землепользования.
В своем учебнике «Почвоведение» (2006) В. Ф. Вальков с соавторами ввели рубрики: «экологическое значение плотности, гранулометрического состава, органических веществ почвы, почвенных воды и воздуха, поглотительной способности почв, кислотности и щелочности. Эти известные ученые использовали термин «почвенная экология» применительно к различным видам выращиваемых культур в своей монографии «Почвенно-экологические аспекты растениеводства», вышедшей в 2007 г.
Существуют специальности в вузах и опубликованы учебники и учебные пособия с названиями «Агропочвоведение», «Урбо-почвоведение». Считаем, что само почвоведение не может не быть экологическим. Но раздел «Экологическое почвоведение» должен официально существовать. Ведь есть в химии аналитическая, физическая химии – самостоятельные науки и их больше десятка!
«Почва – наш самый драгоценный капитал. Жизнь и благо-получие всего комплекса наземных биоценозов, естественных и искусственных, зависит в конечном итоге от тонкого слоя, образующего самый верхний покров Земли» – писал Ж. Дорст (1968, с. 115).
Почва – это особое органо-минеральное естественно-истори-ческое образование, возникшее в результате воздействия живых организмов на минеральный субстрат и разложения мертвых организмов, влияния природных вод и атмосферного воздуха на поверхностные горизонты горных пород в различных условиях климата и рельефа.
Согласно ГОСТу 27593-88 «почва – самостоятельное естест-венно-историческое органо-минеральное природное тело, возник-шее на поверхности земли в результате длительного воздействия биотических, абиотических и антропогенных факторов, состоящее из твердых минеральных и органических частиц, воды и воздуха, и имеющиее специфические генетико-морфологические признаки, свойства, создающие условия для роста и развития растений соответствующие условия»
Почва – природная образование, уникальное по сложности своего состава. Горная порода может состоять из различного набора минеральных соединений, любая почва содержит обширный спектр биоорганических соединений, растений, микробной плазмы, продуктов их взаимной трансформации, взаимодействия минеральной и органической компонентов.
Почвоведение – наука о происхождении, свойствах, динамике почв как естественно-исторического образования, а также объектов труда и средств производства.
Родоначальник науки о почвоведении писал так: «уже недалеко то время, когда она, по праву и великому для судеб человечества значению, займет вполне самостоятельное и почетное место, со своими собственными, строго определенными задачами и методами…» (Докучаев, 1949, с. 311, цит. по Чибилеву, 1999).
А. Н. Сабанин считал, термины «почвоведение» и «педология» синонимами, а о науке писал так: «Почвоведение является как бы узлом, в который вплетаются явления живой и мертвой природы» (1909, С. 2)
Экологическое почвоведение, на наш взгляд, – это наука и раздел почвоведения одновременно, которые призваны учесть роль педосферы в сохранении и восстановлении биосферы.
Согласно теории А. Д. Фокина, почвы способны отражать в своих свойствах действие, как современных (почва-момент), так и прошедших (почва- память) условий формирования почв: моно- и полигенетические почвы. С этим же определением связаны понятия рефлекторности и сенсорности почв (1986).
Моногенетическая почва – почва, прошедшая одну стадию развития от нуль-момента до зрелого почвенного профиля, при этом развитие данной почвы происходило в соответствии с современными условиями почвообразования.
Полигенетическая почва – почва, прошедшая несколько стадий (этапов) развития, каждая из которых соответствовала иному, чем в настоящее время, сочетанию факторов почвообразования. Поэтому их профиль отражает в себе последовательную смену разных почвообразовательных процессов или стадий развития почвы. В большинстве своем почвы Земного шара полигенетичны (Соколов и др., 1977).
Рефлекторность почв – способность почв записывать (и кодировать) в своих свойствах информацию о факторах почвообразования.
Сенсорность почвы – способность почвы «изменяться при изменении факторов почвообразования», поскольку изменение хотя бы одного из них ведет к изменению свойств почвы (Соколов и др., 1977).
Почва как природное тело, образует почвенный профиль, то есть совокупность взаимосвязанных происхождением и взаимообусловленных процессами генетических горизонтов. Практически любую толщу отложений можно представить как серию разной степени «зрелости» почвенных профилей. Зрелый почвенный профиль – профиль почвы, который хорошо дифференцирован на генетические горизонты (Элементарные почвенные процессы…, 1992, Цыганенко, 1972).
Почва как почвенный покров – зональные, то есть соответствующие определенным биоклиматическим зонам (поясам, фациям, провинциям), это определенный набор генетических типов и подтипов и их сочетаний.
Зональность почв – одна из наиболее обширных закономерностей пространственного распределения естественно-исторического тела природы. Впервые закон географической зональности был сформулирован в 1899 г. В. В. Докучаевым: «Благодаря известному положению Земли, ее шарообразности, климат, растительность и животные распределяются на земной поверхности с севера на юг в строго определенном порядке, с правильностью, допускающей разделение земного шара на пояса…» (Добровольский, 1976).
Почва – сложная природная эволюционно сложившаяся термодинамически открытая саморазвивающаяся и саморегулируемая целостная, а так же многофазная гетерогенная полидисперсная система. Каждая почва состоит из взаимосвязанных и взаимоподчиненных четырех фаз: газообразной, жидкой, твердой и живой. При этом каждая фаза разнообразна по составу, происхождению и размеру компонентов. Это обуславливает существование определенного поведения почвы в каждой конкретной геохимической обстановке и позволяет предсказывать направленность изменений признаков в диапазоне, а так же устанавливать закономерности этих изменений (Цыганенко, 1972).
Почвы, как самоуправляемые (саморазвиваемые и саморегулируемые) системы, обладают свойствами эквифильности и эмерджентности. Именно системный признаки почв обуславливают их поведение во времени и пространстве.
Эквифильность – (от латинского aequus – равный + finalis –конечный, заключительный) – активный выбор поведения в любой обстановке для сохранения динамического равновесия или приспособления системы к изменениям внешней среды при помощи обратных связей, за счет присущей почвам буферности или способности служить геохимическим барьером при определенных условиях или других подобных свойствах. Эквифильность присуща всем самоуправляемым (саморазвиваемым и саморегулируемым) природным системам, независимо от степени их организованности. При этом самоуправляемая (саморазвиваемая и саморегулируемая) система, сопротивляясь изменяющимся условиям, стремится сохранить свою целостность, свою структуру, свой статус (Лактионов, 1988, Орлова и др., 1974).
Почва, с позиции термодинамики, многокомпонентная химическая система. Она содержит твердые, жидкие и газообразные соединения, непрерывно изменяющиеся под действием биологических, гидрологических, геологических факторов. В ее составе сочетания твердых, жидких и газообразных веществ, находящихся под действием электромагнитного и гравитационного полей.
Исходя из экспериментальных данных, почвенные термодинамические системы часто можно считать гомогенными. Например, небольшой образец почвы, исследуемый на мембранном прессе, можно считать гомогенным, если пренебречь влиянием гравитационного поля и если твердые и жидкие составляющие образца химически воспринимаются как целое. Любая почва состоит из компонентов, то есть вещества определенного химического состава, содержание каждого из которых в почве меняется независимо от содержания другого (Почвенная номенклатура…1999).
Почва, как продукт и компонент биогеоценоза – совокупность трофических отношений между живыми организмами в экосистемах, которые создают и саму почву, точнее минеральные и органические ее компоненты. Структурные и функциональные блоки органических макромолекул такие, как аминокислоты, алкилфенолы и прочие, могут многократно использоваться на разных трофических уровнях, пополняя, главным образом, биомассу растений и гуминовые вещества. В процессе обеспечения растений пищевыми веществами принимают участие все четыре фазы почвы (Словарь-справочник. 2006).
Из газообразной фазы почвы (состоящей в основном из продуктов метаболизма почвенной биоты и продуктов трансформации органических и неорганических соединений) в надпочвенный слой воздуха диффундирует углекислый газ, который в последствии фотосинтетически ассимилируется растениями (Фокин, 1974, 1986, Словарь-справочник, 2006).
Жидкая фаза почвы является своеобразной носительницей легко усваиваемых нутриентов (биологически значимые элементы, в которых нуждается живой организм, и которые способствуют нормальной жизнедеятельности, без них организм не сможет обойтись, поэтому можно сказать, что нутриенты незаменимые), необходимых растениям. Органическая, органо-минеральная и минеральная составляющие, входящее в твердую фазу почвы, являются свободным резервуаром питательных веществ, которые высвобождаются при воздействии на них почвенного раствора, а так же продуктов метаболизма почвенной биоты и корневых выделений (ризоэксудатов). «Живая» фаза почвы (комплекс почвенных организмов) осуществляет биологический круговорот углерода, азота, калия, фосфора и других биофильных элементов, инициируя разнообразные трансформационные процессы минеральной и органической составляющих почвы. Почва в биогеоценоза (или экосистеме) выполняет трансформационно - трофическую функцию, а не субстратную. С почвой (как продуктом и компактом биогеоценоза) связаны все биологические круговороты углерода, азота, калия, фосфора и других биосферных элементов (Фокин, 1974, 1986, Словарь-справочник, 2006).
В задачи экологического почвоведения должно входить изучение следующих свойств почв.
1. Почва-память – способность почвы сохранять свойства, характерные для периода ее формирования. Генетические признаки, минеральные и органические компоненты сами по себе являются «памятью», так как сохраняются в геологических масштабах времени. Это свойство изучают разделы биоэкологии – эволюционный, исторический, палеонтологический.
2. Почва-момент – способность почвы отражать в своих свойствах особенности современных процессов почвообразования.
3. Почва – природное тело, образующее почвенный профиль.
4. Почва – многокомпонентная гетерогенная термодинамичес-кая система, непрерывно изменяющаяся под действием комплекса природных и антропогенных условий.
«Природные почвы всегда гетерогенны, поскольку в макроско-пическом масштабе их свойства варьируют в пространстве как вследствие почвенно-химических процессов, так и благодаря непосредственному влиянию гравитационного поля Земли» (Апарин и др., 2006, с. 185).
5. Почва – продукт и компонент биогеоценоза. Совокупность трофических отношений между организмами в экосистеме создает саму почву, формируют ее плодородие.
Терминология в почвоведение также нуждается в уточнении, моносемантизации. Не вызывает сомнения необходимость терминологически различать и однозначно определить значения понятий «земля» и «почва».
По ГОСТам 26640-85, 26640-85 «земля – это важнейшая часть окружающей природной среды, характеризующаяся пространством, рельефом, недрами, водами, почвенным покровом, растительностью, являющимися главным средством производства в сельском и лесном хозяйстве, а также пространственным базисом для размещения предприятий и организации всех отраслей народного хозяйства».
По образному выражению Б. Ф. Апарина человек «преобразует основу своего бытия – почву». «Приложитесь грудью к земле, к живой почве, – пишет ученый. Вы почувствуете: она дышит, живет невидимой для нас жизнью. Все в ней непрерывно меняется: температура, влажность, элементы питания. По сосудам-капиллярам движутся почвенные растворы – кровь ландшафта. Корни пьют их, поднимают вверх, и в листьях, омываемых солнечными лучами, совершается великий процесс – фотосинтез» (2007, с. 29).
Еще в 1878 году А. П. Доброславин указывал на то, что в городах люди заболевают и причины тому разные. Но в большинстве случаев они зависят от земли, на которой они живут (цит. по Ж. Дорсту, 1968). Как сказала в одном интервью известный почвовед О. С. Безуглова – «Как мы к почвам относимся, так и они к нам» (2008).
Почва отвечает за процесс произрастания, но никак не может повлиять на то, что именно на ней выращивают. «Отказ» не возможен. Почва – своего рода исполнитель. Она принимает все, что ей дают, сама формирует соответствующий воздействию результат – хороший или плохой. Почва с позиции экономики одновременно и предмет и средство производства.
Почва, независимо от того, обитают в ней редкие виды фауны или нет, произрастают ли ценные представители флоры, достойна бережного отношения и сохранения в том виде, в каком существует веками.
17 сентября 2013 г. 68-я сессия Генеральной Ассамблее ООН, признавая ключевую роль почв в обеспечении продовольственной безопасности, выполнения важнейших экологических услуг в обеспечении устойчивого развития, постановила объявить 5 декабря ВСЕМИРНЫМ ДНЕМ ПОЧВ и провозгласила 2015 г. МЕЖДУНАРОДНЫМ ГОДОМ ПОЧВ (резолюция A/RES/68/ 232). Тема Всемирного дня почв в 2015 г. была «Почва – прочная основа для жизни».
Целью проведения международного года почв принято повышение осведомленности общественности о значимости почв для продовольственной безопасности и важнейших экосистемных функций, пропаганда рациональных методов использования почв в целях защиты этого драгоценного природного ресурса.
 |