Znanost tal je znanost o značilnostih tal, njihovi zgradbi, lastnostih, sestavi in geografski razporeditvi, vzorcih njenega nastanka in razvoja, delovanju, pomenu v naravi, metodah in metodah predelave, zapletenosti varovanje in racionalna raba pri opravljanju gospodarske dejavnosti. Danes se znanost o tleh hitro preoblikuje iz deskriptivne znanosti v instrumentalno, ne ukvarja se le s popisovanjem narave, ampak išče tudi načine za upravljanje.
Predpogoji za nastanek znanosti o tleh
Eden od glavnih razlogov za nastanek te znanosti je problem lakote. Nezadostna količina hrane, ki jo prideluje človeštvo, je povezana s pomanjkanjem zemlje, katastrofalno erozijo tal, dezertifikacijo in upadom rodovitnosti. Enako pomembna je potreba po večjem donosu z manjše površine. Kot rešitev problema rasti prebivalstva in spontanega razvoja kmetijstva je nastala nova znanost -znanost o tleh.
O zemlji, kot ohlapni plasti zemlje, je človek razvil idejo z začetkom kmetijstva. Toda pogosto so tla identificirali s površino, na kateri človek živi. Toda zemlja je bolj zapleten koncept, ki ima zgodovinske in družbeno-ekonomske vidike. Čeprav se nanaša na naravne vire, ne vključuje le tal, temveč tudi določen delež zemeljske površine, določen položaj v geografskem prostoru, ima družbeno-ekonomski potencial.
Formiranje domače znanosti
Razvoj znanosti o tleh v Rusiji običajno štejemo od trenutka, ko je bila leta 1725 odprta Akademija znanosti. Po mnenju V. I. Vernadskega bi morali M. V. Lomonosova imenovati prvi znanstvenik za tla. V svojih spisih je nazorno pokazal vlogo rastlin pri preoblikovanju različnih kamnin v tla. Prav tako je bil Lomonosov kot utemeljitelj znanosti o tleh tisti, ki je postavil temelje za razvoj biološkega pogleda na tla kot nekakšno telo, ki nastane pri preoblikovanju kamnin pod vplivom vegetacije.
Pomembni mejniki v razvoju znanosti so:
- 1779 - P. Pallasova domneva o črni prsti kot morskem mulju, ki je ostala po nazadovanju Črnega in Kaspijskega morja.
- 1851 - kompilacija in objava prvega zemljevida tal evropske Rusije V. S. Veselovskega.
- 1866 - F. Ruprekh je razvil teorijo o kopensko-vegetativnem izvoru černozemov.
Zbornik V. V. Dokuchaeva
V svoji monografiji "Ruski černozem" je pisal o tleh kotnaravno-zgodovinsko neodvisno naravno telo. Dokuchaev je med zagovorom svoje disertacije dokazal, da černozem nastane pod vplivom številnih dejavnikov nastajanja tal. Zgodilo se je 10. decembra 1883 in ta dan velja za uradni datum rojstva znanosti o tleh v Sankt Peterburgu.
Ustvarjanje ruske šole znanosti o tleh in hkrati usposabljanje strokovnjakov za potrebe kmetijstva je postalo za Dokučajeva stvar življenja. Njegov razvoj je vključeval metode za boj proti suši. Vsekakor je poskušal dvigniti kmetijstvo na najvišjo raven, povečal je tudi gospodarsko blaginjo Rusije kot celote. Za svoje delo si je prislužil naziv utemeljitelja znanosti o tleh. Dokučajeva dela so prevedena v različne jezike.
Drugi dosežki V. V. Dokuchaeva:
- Za zbrane zbirke tal in sestavljene zemljevide tal je prejel zlati medalji na mednarodnih razstavah v Chicagu in Parizu.
- Skupaj s svojim študentom N. M. Sibirtsevim je razvil zakon o conski in azonski porazdelitvi tal.
- Razvil metodologijo za kartiranje tal, ki se pogosto uporablja v tujini.
- Začel je dolgotrajne stacionarne študije procesov, ki se dogajajo v tleh, ki jih je dokončal in poglobil njegov študent G. N. Vysotsky.
Drugi znanstveniki tal
- P. A. Kostychev (1845-1895). Pomemben je prispeval k študiju agronomije tal, zlasti černozema. Prav on je dokazal, da gojenje krmnih trav omogoča ohranjanje rodovitnosti tal in doseganjevelike letine.
- P. S. Kossovich (1862-1915). Predlagal je, da so posamezna tla le stopnje v procesu tal. Kossovich je skušal povezati kemijske, fizikalne in agronomske podatke študij tal z osnovami genetske znanosti o tleh. To mu je omogočilo, da tvorbo tal temelji na izpiranju ali eluvialnih procesih.
- K. K. Gedroits (1872-1932). Razvil je priročnik za laboratorije "Kemijska analiza tal", podrobno pa je preučil koloidne procese v tleh, kar je privedlo do doktrine vpojne sposobnosti tal.
- K. D. Glinka (1867-1927). Delal na različnih področjih znanosti o tleh: proučeval mineralno sestavo tal, preučeval procese preperevanja mineralov, proučeval starodavna tla in izvajal talno-geografske študije.
- S. S. Neustruev (1874-1928). Je avtor prvega tečaja predavanj o geografiji tal.
- B. B. Polynova (1877-1952). Postavil je temelje sodobne teorije preperevanja tal in tudi eksperimentalno dokazal vodilno vlogo organizmov pri nastajanju tal.
Zahvaljujoč delu teh in mnogih drugih znanstvenikov se je v Rusiji oblikovala znanost o tleh kot znanost. Številni znanstveni izrazi so vstopili v mednarodni leksikon ravno na predlog ruskih znanstvenikov (černozem - črna zemlja, podzol - podzol itd.).
Navodila za razvoj
Kot vsaka druga znanost je tudi sodobna znanost o tleh razdeljena na številne odseke, ki jih je mogoče združiti v dva velika bloka: temeljni in uporabni. Temeljna (splošna) znanost o tlehje namenjen preučevanju značilnosti tal kot enotnega naravnega telesa. Uporabna (zasebna) znanost o tleh je namenjena preučevanju različnih vidikov človeške uporabe tal.
Temeljna znanost o tleh vključuje naslednje discipline, ki se obravnavajo izključno v zvezi s tlemi:
- morfologija;
- fizika in kemija tal;
- zgodovina znanosti o tleh;
- biogeokemija tal;
- biologija in zoologija tal;
- mikrobiologija tal;
- mineralogija tal;
- geografija in kartografija tal;
- ekološke funkcije tal;
- hidrologija tal;
- energija tal;
- rodovitnost tal;
- ekologija tal;
- znanost o paleotalih;
- degradacija in zaščita tal;
- geneza in evolucija tal.
Morfologija, fizika, kemija, mineralogija in biologija tal neposredno preučujejo sestavo, strukturo in lastnosti tal. Razdelki temeljne znanosti o tleh, kot so geografija in sistematika, ekologija tal, ocena tal in informatika tal, služijo za preučevanje prostorske porazdelitve in naravne raznolikosti tal na zemeljskem površju, skupaj s splošno geografijo. Zgodovinska znanost o tleh je povezana s preučevanjem razvoja in evolucije tal, njeni disciplini sta genetika tal in paleosolologija. Dinamična znanost tal vključuje preučevanje procesov nastajanja sodobnih režimov tal. Regionalna znanost o tleh je najbolj dragocena osnova za racionalno upravljanje narave, saj neposrednopovezana s preučevanjem tal velikih regij.
V okviru uporabne znanosti o tleh se preučujejo naslednje smeri:
- kmetijsko;
- gozd;
- reklamacija;
- sanitarni;
- inženiring;
- geološka (zemeljska znanost);
- okoljsko;
- arheološki;
- forenzična;
- krajina in vrtnarjenje;
- upravljanje zemljišč;
- cena tal in zemljiški kataster;
- ohranjevalna znanost tal;
- agrokemija tal;
- agrofizika tal;
- bionomija;
- poučevanje znanosti o tleh.
Aplikativna talna znanost šteje za najbolj dragoceno agrozemljoslovje, ki vključuje racionalno organizacijo ozemelj, izbiro kolobarja, izbiro metod gojenja in načinov za povečanje rodovitnosti tal. Pomembna je tudi meliorativno znanost o tleh. To je teoretična osnova kompleksne melioracije z tehnikami in tehnikami, kemijo, biologijo in kmetijsko tehnologijo. Sanitarna talna znanost ima precejšen nabor nalog, povezanih s problemi nevtralizacije različnih odpadkov, geografijo rastlinskih in živalskih bolezni.
Funkcije tal
- Zagotavljanje možnosti življenja na Zemlji. Tla veljajo za eno od glavnega bogastva katere koli države, saj se približno 90% vseh živilskih izdelkov proizvede na njeni površini in v njeni debelini. Degradacija tal je neločljivo povezana z izpadanjem pridelka in pomanjkanjem hrane, kar vodi v revščino v državah. Iz zemlje večina rastlin, ki so začetek prehranjevalne verige,prejemajo elemente v sledovih in minerale, vodo za rast biomase. Tla niso le posledica življenja, ampak tudi pogoj za njegov obstoj.
- Zagotavljanje povezave med geološkimi in biološkimi cikli snovi, ki se izvajajo na zemeljskem površju.
- Urejanje sestave kemikalij v atmosferi in hidrosferi. Pod delovanjem talnih mikroorganizmov, ki v velikih količinah proizvajajo različne pline – dušik in njegove okside, kisik, ogljikov mono- in ogljikov dioksid, metan, vodikov sulfid in druge, ima tla velik vpliv na kemično sestavo ozračja.
- Uravnavanje biosferskih procesov. Razporeditev živih organizmov na kopnem, pa tudi njihova gostota, je v glavnem določena z geografskimi značilnostmi tal. Njegova heterogenost, skupaj z rodovitnostjo in podnebnimi dejavniki, vpliva na izbiro habitatov, vključno z ljudmi.
- Akumulacija aktivne organske snovi in s tem povezane kemične energije.
Faktorji tvorbe tal
Osnova znanosti o tleh kot znanosti so dejavniki tvorbe tal. Tla danes razumemo kot kompleksen večnamenski in večkomponentni odprt strukturni sistem z rodovitnostjo v površinskem sloju zemeljske skorje, ki je kompleksna funkcija kamnin, organizmov, podnebja, reliefa in časa. Teh pet dejavnikov je osnova za nastanek tal. Relativno nedavno sta bila dodana še dva dejavnika: talna in talna voda ter človeške dejavnosti.
Kamnine, ki tvorijo prst, običajno imenujemo substrat, na kateremproces nastajanja tal poteka neposredno. Vsebujejo delce, ki so inertni na kemične procese, ki potekajo okoli, vendar igrajo pomembno vlogo pri ustvarjanju fizikalnih in mehanskih lastnosti tal. Druge sestavne sestavine kamnin, ki tvorijo tla, se precej zlahka uničijo, kar vodi do obogatitve tal z nekaterimi kemičnimi elementi. Očitno je, da struktura in sestava talnih kamnin izjemno močno vplivata na tvorbo tal. Zato je rubrika "Osnove geologije" v znanosti o tleh izjemno pomembna.
Rastline so v času svojega življenjskega delovanja sposobne sintetizirati organske snovi in jih na poseben način razporediti po tleh. Pri živih rastlinah je to koreninska masa, pri odmrlih rastlinah pa je nadzemni del rastlinska stelja. Razgradnja teh rastlinskih ostankov vodi do prenosa kemičnih elementov v zemljo, ki jo postopoma bogati.
Zahvaljujoč vitalni aktivnosti mikroorganizmov se biološki ostanki razgradijo in sintetizirajo spojine, ki jih absorbirajo rastline. Rastline z mikroorganizmi tvorijo določene komplekse, ki vodijo v nastanek različnih vrst tal. Torej v iglastih gozdovih nikoli ne bo nastal černozem, za katerega so potrebne travniške in stepske rastline.
Nič manj pomemben za tvorbo tal in živalske organizme. Na primer, zemeljski kosilci nenehno prebijajo zemljo, kar prispeva k njenemu rahljanju in mešanju, kar pa zagotavlja dobro prezračevanje in hiter razvoj procesa tvorbe tal. Ne pozabite na obogatitev organskega dela tal z njihovimi izdelki.življenje.
Občasno vlaženje in sušenje, zmrzovanje in odmrzovanje povzročajo nastanek globokih razpok na površini tal. Hkrati se kršijo procesi izmenjave zraka v tleh in s tem kemični procesi. Tako je znanost o tleh znanost, za katero je pomembno razumeti veliko različnih procesov, ki se dogajajo v okolju.
Kdo študira znanost tal in kje?
Znanost tal kot posamezen predmet ali kot odsek znotraj drugega se preučuje pri usposabljanju strokovnjakov v različnih panogah. Pogosto izobraževalne ustanove nimajo niti fakultete za znanost tal, ampak jo poučujejo geografi, biologi ali ekologi.
Študentje, ki študirajo na področju varstva okolja in njegove racionalne rabe, morajo obvezno študirati tla. Še posebej v tistih sektorjih gospodarstva, ki lahko povzročijo izjemno škodo na tleh: proizvodnja nafte in plina, metalurgija, kemična sinteza in mnogi drugi.
Ta disciplina ni nič manj pomembna za bodoče strokovnjake na področju gozdarstva in gozdarstva, krajinskega oblikovanja, urejanja zemljišč in katastra, kmetijstva in agrokemije, zemljiškega katastra in mnogih drugih.
Fakulteta na Moskovski državni univerzi
Kljub dejstvu, da v Rusiji ni inštituta za znanost o tleh kot takega, se Moskovska državna univerza upravičeno šteje za središče preučevanja te znanosti. V. V. Dokuchaev je prvič izpostavil in utemeljil vprašanje poučevanja znanosti o tleh in odpiranja katedrov tal na ruskih univerzah.1895 Potem pa se ta njegov predlog ni uresničil. In šele desetletje pozneje, leta 1906, je njegov podpornik, vodja. A. N. Sabanin, oddelek za agronomijo Moskovske državne univerze, je študentom Fakultete za fiziko in matematiko, oziroma njenega naravnega oddelka, predstavil poučevanje znanosti o tleh. Oddelek za tla se je pojavil leta 1922 na podlagi Oddelka za agronomijo.
V dolgi zgodovini univerze je oddelek za tlačno znanost v različnih letih pripadal fizikalni in matematični ter talno-geografski, geološko-talni in biološko-talni fakulteti. Danes je Fakulteta za tla samostojna strukturna enota univerze in vključuje 11 oddelkov:
- Agrokemija.
- Geografija tal.
- Erozija tal.
- Kmetijstvo.
- Kemija tal.
- Znanost o tleh.
- Radioekologija.
- Biologija tal.
- Fizika tal.
- Ocene tal.
- Agroinformatika.
Izobraževanje znanstvenikov tal poteka z različnimi stopnjami visokošolske izobrazbe: "bachelor of soil science" (trajanje študija 4 leta), "specialist soil science" (trajanje študija - 5 let) in "master of soil" znanost" (trajanje študija - 6 let).
Podiplomski študij
Podiplomski tečaj deluje na Fakulteti za znanost o tleh Moskovske državne univerze, ki omogoča študiju približno 90 bodočim znanstvenikom hkrati. V ta namen so bili na fakulteti ustanovljeni sveti za podeljevanje akademskih stopenj doktorjem bioloških znanosti na specialnosti »Znanost tal«, doktorjem in kandidatom bioloških znanosti na specialnosti"Biogeokemija", kandidati bioloških znanosti na specialnostih "Znanost tal", "Agrokemija", "Mikrobiologija" in "Agrozemljoslovje in agrofizika".
