МГУ имени М.В. Ломоносова
ВНИИ «Агроэкоинформ»
Почва в биосфере и в современном российском праве. Развитие научных взглядов на почву
Хомяков Д.М., Гогмачадзе Г.Д.
Аннотация
Показана ретроспектива взглядов на почву, выделен ряд этапов развития почвоведения и появления обобщенной информации по рассматриваемой теме с момента работ В.В. Докучаева. Приведены и проанализированы статьи, помещенные в энциклопедиях и энциклопедических словарях, изданных в прошедший 120-летний период. К ним даются комментарии, отражающие особенности развития и формирования научных идей, концепций, представлений и исследований этого уникального тела природы.
Понятие «почва» неразрывно связано с понятием «плодородие». Почва является незаменимым природным ресурсом, выделяется почвенная оболочка Земли (педосфера).
Ключевые слова: ПОЧВА, ПОЧВОВЕДЕНИЕ, ПЛОДОРОДИЕ, БИОСФЕРА ЗЕМЛИ, ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЧВ, ПЕДОСФЕРА
Введение
Мы должны испытывать особую гордость, сознавая факт, что наш соотечественник В.В. Докучаев (1846-1903) является основателем российской и мировой науки о почвах (Pedology, Soil Science). ФАО ООН объявила 2015 год Международным годом почв. По всему миру проводились серии мероприятий, где, используя современные средства коммуникации, повышали уровень осведомленности людей о роли и месте почвы в развитии цивилизации и поддержании устойчивого функционирования планетарных экосистем. Деградация почв и утрата плодородия не позволяют рассчитывать на обеспечение продовольственной безопасности, повышение благосостояния людей, стабильное экономическое будущее любой страны.
ООН назвала дату 5 декабря Всемирным днем почв, в 2012 году совет ФАО учредил Глобальное почвенное партнерство (ГПП), созданное для реализации устойчивого управления почвенными ресурсами. Почвы - это депозитарий биоразнообразия и информации об эволюционном развитии и трансформации окружающей среды. Их можно рассматривать не только как природное, но и одновременно культурное наследие.
Прошло 115 лет со дня смерти В.В. Докучаева. Возникает вопрос: «Как же сейчас мы в России относимся к нашей почве, что знаем о ней, как определяем и как учитываем это национальное богатство?». Ответы на эти вопросы не так очевидны, как кажутся на первый взгляд.
Методика
Для анализа ситуации мы привели статьи (полные или с некоторыми сокращениями), помещенные в энциклопедиях и энциклопедических словарях, изданных в прошедший 120-летний период. В этих источниках дается наиболее авторитетный, полноценный и взвешенный взгляд на проблемы, отражающий сложившуюся на текущий момент времени парадигму, и, говоря современным языком, некий консенсус мнений и различных точек зрения, присутствующих в научном сообществе. Готовятся эти материалы всегда авторитетными и известными учеными, признанными специалистами в данной отрасли знания (слово «почва», как и в источниках, далее будет, в основном, заменено на символ - «П.», орфография изданий сохранена). Все издания имеют различных главных редакторов и авторов приведенных статей.
Понятие почвы с точки зрения науки
Существует не один десяток определений, сделанных за почти 150-летнюю историю науки о почвах в современном ее понимании. Расположенные в хронологическом порядке, они дают представления о развитии взглядов, накоплении информации о роли и месте почвы в биосфере, ее экологических функциях и педосфере как почвенной оболочке земли. Фундаментальные взгляды дополняются прикладными аспектами, поскольку почва является и будет долго оставаться основным ресурсом для земледелия, растениеводства и сельского хозяйства в целом.
1898 год (120 лет назад).
Почва. П. называется поверхностный горизонт земной коры, измененный совокупной деятельностью агентов выветривания при одновременном процессе накопления органических веществ. П. есть самостоятельное естественно-историческое тело -- продукт окружающей природы, живущий и закономерно изменяющийся под влиянием внешних условий, в своем распределении на земном шаре подчиняющийся общему физико-географическому закону зональности. Таково естественно-историческое понятие П., введенное в науку, главным образом, школой проф. Докучаева. По другому воззрению, принятому, преимущественно, западно-европейскими учеными, под П. разумеется вообще среда, служащая для питания растений, независимо от ее генезиса, географии и большинства морфологических признаков; в частных случаях П. называется слой горной породы, в котором распространяются корни растений. Наконец, существуют определения П. менее научные: П. -- поверхностные горные породы (одна или несколько), пахотный слой, часть горной породы, населенная организмами, и т. п. Были даже попытки введения понятий натурфилософских: П. определяли, как поверхность соприкосновения геосферы с биосферой (Ризположенский).
Настоящая статья содержит в себе следующие части: I) происхождение П.; II) морфологические признаки П.; III) химический состав; IV) механический состав и физические свойства; V) классификация П.; VI) методы исследования П.; VII) литература [1].
Комментарий. Системный взгляд на почву как на особое природное тело, изменяющееся и развивающиеся во времени, незаменимое и оригинальное, требующее всестороннего и детального изучения, был сформирован еще при жизни В.В. Докучаева. Мы также видим различные взгляды на почву российской и западноевропейской школ исследователей.
Уже 120 лет назад стало ясно, что почва не может определяться исключительно как среда, служащая для обеспечения условий роста и питания растений. Ее значение и функции намного шире, глобальней и важней.
1933 год (85 лет назад)
ПОЧВА - поверхностный слой земной коры, изменившийся под влиянием внешних условий: тепла, воды, воздуха, а также растительности и животных организмов. Горные породы, выходя на земную поверхность, неизбежно вступают во взаимодействие с водой, воздухом, претерпевают большие или малые глубокие изменения как в своей химической природе, так и в механическом составе и физических свойствах, т.е. происходит т.н. вываривание горных пород. Животные и растения принимают также большое участие в выветривании горных пород, но главным образом своими отмершими частями и экскрементами: производят гумификацию П., образование гумуса…
Классификация П. имеет в виду расположить по известным признакам различные П. в определенные группы или типы. Она может преследовать различные цели: чисто теоретические (научные), прикладные технические (в интересах земледелия, лесоводства, санитарии и пр.) и прикладные экономические…
Плодородие П.--сочетание сложных и многообразных процессов, в которых принимают участие явления физического, химического и биологического порядка. Главные элементы его: водный, воздушный и питательный режим, строение и прочность, биологическая деятельность П., разложение органических веществ, сорные растения и болезни. Нарушение правильного соотношения этих факторов вызывает утрату плодородия П. Восстановление плодородия может быть достигнуто правильной обработкой П., культурой многолетних трав, пропашными растениями, внесением органических и минеральных удобрений, гипсованием и известкованием. Последнее имеет целью уничтожить кислотность П. и обогатить ее основаниями, способствующими накоплению органических веществ….
ПОЧВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ - производятся с целью выяснения происхождения (генезиса) почв или плодородия почвы, что важно в интересах хозяйственных! Почвенные исследования (П. и.), ведущиеся для суждения о плодородии почвы, ограничиваются обычно исследованиями, главным образом, пахотного слоя, захватывая отчасти и подпахотный.
Характеристика почв в отношении ее генезиса необходима и для суждения о плодородии почвы. П. и. с агрономическими целями разделяются на: 1) исследования физических свойств почв, таких как вес, влагоемкость, аэрация (воздухоемкость), скважность и капиллярная скважность, испарение полем, температура, связность, прилипание, влагопроницаемость, воздухопроницаемость, теплоемкость, теплопроводность и др.; 2) химический анализ П., дающий количественную характеристику содержания в почве фосфора, азота, калия и других необходимых для растений питательных веществ; 3) ботаническую характеристику почвы, включающуюся в изучение растительных сообществ; наконец, 4) оценку плодородия почвы, включающую вегетационный опыт и полевой, когда заключение о плодородии делается на основании наблюдения над растениями [2].
Комментарий. Для целей ведения сельскохозяйственного производства может производиться классификация и группировка именно почв, а не земель. Плодородие - свойство, присущее только почвам. Для его определения нужны комплексные многофакторные исследования, включающие определения генезиса (происхождения) почв. Они не должны ограничиваться только пахотным слоем почв, хотя часто происходит именно так. Уже тогда стало очевидным, что попытка оптимизация средств и времени на проведение работ, ограничение их только пахотным слоем несет в себе большую методологическую ошибку.
На основании лишь одного, пусть даже углубленного и подробного, химического анализа почв объективно оценить плодородие неправомерно, для восстановления плодородия недостаточно только агрохимических средств. Очевидно, что присутствие тех или иных количеств элементов минерального питания в корнеобитаемом слое почвы - еще не показатель их обязательного продуктивного использования в процессе роста и развития растений и формирования урожая.
1955 год (63 года назад)
ПОЧВА - поверхностный слой земной коры, несущий на себе растительный покров суши земного шара и обладающий плодородием. Образование П. и развитие растительного покрова неразрывно связаны между собой и взаимно обусловлены. С естественно-исторической точки зрения, выдвинутой В.В.Докучаевым, П. - самостоятельное природное тело, образующееся из поверхностных («дневных») слоев разнообразных горных пород под совместным влиянием воды, воздуха и различных организмов (живых и мертвых) … естественными или природными почвообразователями (или факторами и условиями почвообразования), которыми являются материнские (или почвообразующие) горные породы, климат (вода, воздух, тепло), биологические факторы (главным образом, растительность и микроорганизмы), а также рельеф местности и возраст страны (территории), т.е. продолжительность процесса почвообразования.
Благодаря неодинаковому сочетанию природных условий почвообразования на различных участках земной поверхности П. весьма разнообразны, и разные виды и типы почв сменяют друг друга часто на небольших расстояниях. Совокупность почв той или иной территории суши называют почвенным покровом. Любая П., как и весь почвенный покров суши в целом, живет и изменяется вместе с изменениями (эволюцией) растительности и других факторов и условий почвообразования.
Характерным свойством П. является ее плодородие, т.е. способность производить урожай … В зависимости от разнообразия природных условий почвообразования и от стадия развития П. природное плодородие П. может достигать весьма различного уровня. Благодаря плодородию П. служат основным средством сельскохозяйственного производства и всеобщим предметом человеческого труда.
Значительная часть почв подверглась изменениям под влиянием такой хозяйственной деятельности человека, как эксплуатация лесов, использование естественных лугов и пастбищ, обработка П. и внесение удобрений, возделывание культурных растений, осушение и орошение и т.д.
П., сделавшаяся средством производства, обладает эффективным плодородием, которое возникает в процессе хозяйственного воздействия на почву (выделено нами). Эффективное плодородие зависит от уровня развития науки и техники, а также от системы общественных отношений [3].
Комментарий. Далее в статье отмечено, что эффективное плодородие повышается путем улучшения водного режима почвы, условий минерального питания растений, улучшения физических и биологических ее свойств и т.д.
Констатируется непрерывность почвенного покрова, его неоднородность, пестрота даже на небольших участках. Утверждается тесная связь динамики почв с изменениями окружающей среды. Плодородие, присущее исключительно почвам, проявляется (или реализуется) в естественных или измененных человеком условиях.
1975 год (43 года назад)
Почва - особое природное образование, обладающее рядом свойств, присущих живой и неживой природе; состоит из генетически связанных горизонтов (образуют почвенный профиль), возникающих в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под совместным воздействием воды, воздуха и организмов; характеризуется плодородием. Представление о П. как о самостоятельном природном теле с особыми свойствами, отличающими его от материнской (почвообразующей) породы, развивающемся в результате взаимодействия факторов почвообразования, было создано в последней четверти 19 в. основателем современного почвоведения В.В. Докучаевым. До этого П. обычно рассматривали в качестве одного из геологических образований.
Плодородие почвы, т. е. способность обеспечивать растения водой и пищей, позволяет ей участвовать в воспроизведении биомассы. Природное плодородие имеет различный уровень, зависящий от состава и свойств П. и факторов почвообразования. Под влиянием агротехнических, агрохимических и мелиоративных воздействий П., являющаяся в сельском хозяйстве основным средством производства, приобретает эффективное, или экономическое, плодородие, показателем которого служит урожайность сельскохозяйственных культур.
Основные факторы почвообразования - климат, материнская порода, растительный и животный мир, рельеф и геологический возраст территории, а также хозяйственная деятельность человека. Климат влияет на характер выветривания горных пород, воздействует на тепловой и водный режимы П., обусловливая проходящие в ней процессы и их интенсивность, и в значительной степени определяет растительный покров и животный мир. Материнская порода в процессе почвообразования превращается в П. От её гранулометрического (механического) состава и структурных особенностей зависят физические свойства П.: водо- и воздухопроницаемость, водоудерживающая способность и пр., а, следовательно, водный, тепловой и воздушный режимы почвы, скорость передвижения веществ в П. и др.