Ilmu tanah adalah ilmu tentang sifat-sifat tanah, strukturnya, sifat-sifatnya, komposisi dan distribusi geografisnya, pola asal usul dan perkembangannya, fungsi, makna di alam, metode dan metode reklamasi, seluk-beluk perlindungan dan penggunaan rasional dalam kegiatan ekonomi. Saat ini, ilmu tanah dengan cepat berubah dari ilmu deskriptif menjadi ilmu instrumental, tidak hanya terlibat dalam inventarisasi alam, tetapi juga mencari cara untuk mengelolanya.
Prasyarat munculnya ilmu tanah
Salah satu penyebab utama munculnya ilmu ini adalah masalah kelaparan. Kurangnya jumlah makanan yang ditanam oleh umat manusia dikaitkan dengan kurangnya lahan, bencana erosi tanah, penggurunan, dan penurunan kesuburan. Sama pentingnya adalah kebutuhan untuk mendapatkan lebih banyak hasil dari area yang lebih kecil. Sebagai solusi dari masalah pertumbuhan penduduk dan pertanian yang berkembang secara spontan, maka terbentuklah ilmu baru -ilmu tanah.
Tentang tanah, sebagai lapisan bumi yang longgar, seseorang mengembangkan ide dengan awal pertanian. Tetapi seringkali tanah diidentikkan dengan luas permukaan tempat seseorang tinggal. Namun tanah merupakan konsep yang lebih kompleks yang memiliki aspek sejarah dan sosial ekonomi. Meskipun mengacu pada sumber daya alam, tetapi tidak hanya mencakup tanah, tetapi juga bagian tertentu dari permukaan bumi, posisi tertentu dalam ruang geografis, memiliki potensi sosial ekonomi.
Pembentukan ilmu dalam negeri
Perkembangan ilmu tanah di Rusia biasanya dihitung sejak Akademi Ilmu Pengetahuan dibuka pada tahun 1725. Menurut V. I. Vernadsky, M. V. Lomonosov harus disebut sebagai ilmuwan tanah pertama. Dalam tulisannya, ia dengan jelas menunjukkan peran tumbuhan dalam transformasi berbagai batuan menjadi tanah. Juga, Lomonosov, sebagai pendiri ilmu tanah, yang meletakkan dasar untuk pengembangan pandangan biologis tanah sebagai semacam tubuh yang terbentuk selama transformasi batuan di bawah pengaruh vegetasi.
Tonggak penting dalam perkembangan ilmu pengetahuan adalah:
- 1779 - Asumsi P. Pallas tentang tanah hitam sebagai lanau laut yang tersisa setelah regresi Laut Hitam dan Laut Kaspia.
- 1851 - kompilasi dan publikasi oleh V. S. Veselovsky dari peta tanah pertama Rusia Eropa.
- 1866 - F. Ruprekh mengembangkan teori asal mula chernozem-vegetatif terestrial.
Prosiding V. V. Dokuchaev
Dalam monografinya "Chernozem Rusia" ia menulis tentang tanah sebagaialam-historis independen tubuh alam. Selama mempertahankan disertasinya, Dokuchaev membuktikan bahwa chernozem terbentuk di bawah pengaruh banyak faktor pembentukan tanah. Itu terjadi pada 10 Desember 1883, dan hari ini dianggap sebagai tanggal resmi lahirnya ilmu tanah di St. Petersburg.
Penciptaan sekolah ilmu tanah Rusia, dan pada saat yang sama pelatihan spesialis untuk kebutuhan pertanian, menjadi masalah hidup bagi Dokuchaev. Perkembangannya termasuk metode untuk mengatasi kekeringan. Dengan segala cara mencoba meningkatkan pertanian ke tingkat tertinggi, ia juga meningkatkan kesejahteraan ekonomi Rusia secara keseluruhan. Untuk karyanya, ia mendapatkan gelar pendiri ilmu tanah. Karya Dokuchaev telah diterjemahkan ke berbagai bahasa.
Prestasi lain dari V. V. Dokuchaev:
- Untuk koleksi tanah dan peta tanah yang dikumpulkan, ia menerima medali emas di Pameran Internasional di Chicago dan Paris.
- Bersama dengan muridnya N. M. Sibirtsev, ia mengembangkan hukum distribusi tanah zonal dan azonal.
- Mengembangkan metodologi untuk pemetaan tanah, yang banyak digunakan di luar negeri.
- Memulai studi stasioner jangka panjang tentang proses yang terjadi di tanah, yang diselesaikan dan diperdalam oleh muridnya G. N. Vysotsky.
Ilmuwan tanah lainnya
- P. A. Kostychev (1845-1895). Dia membuat kontribusi yang signifikan untuk studi agronomi tanah, khususnya, chernozem. Dialah yang membuktikan bahwa budidaya rumput hijauan memungkinkan menjaga kesuburan tanah dan mencapaipanen besar.
- P. S. Kossovich (1862-1915). Dia menyarankan bahwa tanah individu hanya tahapan dalam proses tanah. Kossovich mencoba menghubungkan data kimia, fisik, dan agronomi dari studi tanah dengan dasar-dasar ilmu tanah genetik. Ini memungkinkan dia untuk mendasarkan pembentukan tanah pada proses pencucian atau eluvial.
- K. K. Gedroits (1872-1932). Dia mengembangkan manual untuk laboratorium "Analisis kimia tanah", dan juga mempelajari secara rinci proses koloid dalam tanah, yang menghasilkan doktrin kapasitas penyerapan tanah.
- K. D. Glinka (1867-1927). Bekerja di berbagai bidang ilmu tanah: studi tentang komposisi mineral tanah, studi tentang proses pelapukan mineral, studi tentang tanah purba, dan melakukan studi tanah-geografis.
- S. S. Neustruev (1874-1928). Dia adalah penulis dari kuliah pertama tentang geografi tanah.
- B. B. Polynova (1877-1952). Dia meletakkan dasar bagi teori modern pelapukan tanah, dan juga secara eksperimental membuktikan peran utama organisme dalam pembentukan tanah.
Berkat karya para ilmuwan ini dan banyak ilmuwan lainnya, ilmu tanah sebagai ilmu terbentuk di Rusia. Banyak istilah ilmiah memasuki leksikon internasional tepat atas saran ilmuwan Rusia (chernozem - black earth, podzol - podzol, dll.).
Petunjuk pengembangan
Seperti ilmu lainnya, ilmu tanah modern dibedakan menjadi beberapa bagian yang dapat digabungkan menjadi dua blok besar: fundamental dan terapan. Ilmu tanah dasar (umum)bertujuan untuk mempelajari karakteristik tanah sebagai satu kesatuan alam. Ilmu tanah terapan (pribadi) bertujuan untuk mempelajari berbagai aspek penggunaan tanah oleh manusia.
Ilmu tanah dasar mencakup disiplin ilmu berikut yang dipertimbangkan secara eksklusif dalam kaitannya dengan tanah:
- morfologi;
- fisika dan kimia tanah;
- sejarah ilmu tanah;
- biogeokimia tanah;
- biologi dan zoologi tanah;
- mikrobiologi tanah;
- mineralogi tanah;
- geografi dan kartografi tanah;
- fungsi ekologi tanah;
- hidrologi tanah;
- energi tanah;
- kesuburan tanah;
- ekologi tanah;
- ilmu tanah palem;
- degradasi dan perlindungan tanah;
- genesis dan evolusi tanah.
Morfologi, fisika, kimia, mineralogi dan biologi tanah mempelajari secara langsung komposisi, struktur dan sifat-sifat tanah. Bagian dari ilmu tanah dasar seperti geografi dan sistematika, ekologi tanah, penilaian tanah dan informatika tanah berfungsi untuk mempelajari distribusi spasial dan keanekaragaman alami tanah di permukaan bumi, bersama dengan geografi umum. Ilmu tanah sejarah dikaitkan dengan studi tentang perkembangan dan evolusi tanah, disiplin ilmunya adalah genetika tanah dan paleosolologi. Ilmu tanah dinamis mencakup studi tentang proses pembentukan rezim tanah modern. Ilmu tanah regional adalah dasar yang paling berharga untuk pengelolaan alam yang rasional, karena secara langsungterkait dengan studi tanah di wilayah yang luas.
Sebagai bagian dari ilmu tanah terapan, arah berikut dipelajari:
- pertanian;
- hutan;
- reklamasi;
- sanitasi;
- teknik;
- geologi (ilmu tanah);
- lingkungan;
- arkeologi;
- forensik;
- lanskap dan berkebun;
- pengelolaan lahan;
- penilaian tanah dan kadaster tanah;
- ilmu konservasi tanah;
- agrokimia tanah;
- agrofisika tanah;
- bionomi;
- mengajar ilmu tanah.
Ilmu tanah terapan menganggap ilmu agrosoil sebagai yang paling berharga, yang mencakup pengaturan wilayah yang rasional, pilihan rotasi tanaman, pemilihan metode budidaya dan cara meningkatkan kesuburan tanah. Ilmu tanah amelioratif juga penting. Ini adalah dasar teoritis dari meliorasi kompleks dengan metode rekayasa dan teknologi, kimia, biologi dan teknologi pertanian. Ilmu tanah sanitasi memiliki berbagai tugas yang berkaitan dengan masalah penetralan berbagai limbah, geografi penyakit tanaman dan hewan.
Fungsi tanah
- Memastikan kemungkinan adanya kehidupan di Bumi. Tanah dianggap sebagai salah satu kekayaan utama negara bagian mana pun, karena sekitar 90% dari semua produk makanan diproduksi di permukaan dan ketebalannya. Degradasi tanah terkait erat dengan gagal panen dan kekurangan pangan, yang menyebabkan kemiskinan di negara-negara. Dari dalam tanah, sebagian besar tumbuhan yang merupakan awal dari rantai makanan,menerima elemen jejak dan mineral, air untuk pertumbuhan biomassa. Tanah bukan hanya konsekuensi kehidupan, tetapi juga kondisi keberadaannya.
- Memastikan hubungan antara siklus geologis dan biologis zat yang terjadi di permukaan bumi.
- Pengaturan komposisi bahan kimia di atmosfer dan hidrosfer. Di bawah aksi mikroorganisme tanah, yang menghasilkan berbagai gas dalam jumlah besar - nitrogen dan oksidanya, oksigen, karbon mono- dan karbon dioksida, metana, hidrogen sulfida, dan lainnya, tanah memiliki dampak besar pada komposisi kimia atmosfer.
- Peraturan proses biosfer. Distribusi organisme hidup di darat, serta kepadatannya, terutama ditentukan oleh karakteristik geografis tanah. Heterogenitasnya, bersama dengan faktor kesuburan dan iklim, mempengaruhi pilihan habitat, termasuk manusia.
- Akumulasi bahan organik aktif dan energi kimia terkait.
Faktor pembentukan tanah
Dasar ilmu tanah sebagai ilmu adalah faktor pembentukan tanah. Tanah saat ini dipahami sebagai sistem struktural terbuka multifungsi dan multikomponen yang kompleks dengan kesuburan di lapisan permukaan kerak bumi, yang merupakan fungsi kompleks dari batuan, organisme, iklim, relief, dan waktu. Kelima faktor tersebut merupakan dasar pembentukan tanah. Baru-baru ini ditambahkan dua faktor lagi: air tanah dan air, serta aktivitas manusia.
Batu pembentuk tanah biasanya disebut substrat tempatproses pembentukan tanah berlangsung secara langsung. Mereka mengandung partikel yang lembam terhadap proses kimia yang terjadi di sekitarnya, tetapi memainkan peran penting dalam menciptakan sifat fisik dan mekanik tanah. Komponen penyusun lain dari batuan pembentuk tanah cukup mudah hancur, yang menyebabkan pengayaan tanah dengan unsur-unsur kimia tertentu. Jelas, struktur dan komposisi batuan pembentuk tanah memiliki efek yang sangat kuat pada pembentukan tanah. Itulah mengapa bagian "Dasar-Dasar Geologi" dalam ilmu tanah sangat penting.
Tanaman dalam aktivitas hidupnya mampu mensintesis zat organik dan mendistribusikannya di dalam tanah dengan cara yang khusus. Pada tanaman hidup, ini adalah massa akar, dan pada tanaman mati, bagian udara adalah serasah tanaman. Penguraian sisa-sisa tanaman ini mengarah pada transfer unsur-unsur kimia ke dalam tanah, yang, pada gilirannya, secara bertahap memperkayanya.
Berkat aktivitas vital mikroorganisme, residu biologis terurai dan senyawa yang diserap oleh tanaman disintesis. Tumbuhan dengan mikroorganisme membentuk kompleks tertentu yang mengarah pada pembentukan berbagai jenis tanah. Jadi, di hutan jenis konifera, chernozem tidak akan pernah terbentuk, yang membutuhkan tanaman padang rumput dan stepa.
Tidak kalah pentingnya untuk pembentukan tanah dan organisme hewan. Misalnya, penggerak tanah terus-menerus menerobos tanah, yang berkontribusi pada pelonggaran dan pencampurannya, dan ini, pada gilirannya, memberikan aerasi yang baik dan perkembangan yang cepat dari proses pembentukan tanah. Jangan lupa tentang pengayaan bagian organik tanah dengan produk mereka.hidup.
Pelembaban dan pengeringan secara berkala, pembekuan dan pencairan menyebabkan terbentuknya retakan yang dalam pada permukaan tanah. Pada saat yang sama, proses pertukaran udara tanah dilanggar, dan karenanya proses kimia. Dengan demikian, ilmu tanah adalah ilmu yang penting untuk memahami berbagai macam proses yang terjadi di lingkungan.
Siapa yang belajar ilmu tanah dan dimana?
Ilmu tanah sebagai subjek individu atau sebagai bagian dalam yang lain dipelajari dalam pelatihan spesialis di berbagai industri. Seringkali, lembaga pendidikan bahkan tidak memiliki fakultas ilmu tanah, tetapi ahli geografi, biologi, atau ekologi mengajarkannya.
Ilmu tanah wajib dipelajari oleh mahasiswa yang belajar di bidang perlindungan lingkungan dan pemanfaatannya secara rasional. Terutama di sektor-sektor ekonomi yang dapat menyebabkan kerusakan ekstrim pada tanah: produksi minyak dan gas, metalurgi, sintesis kimia dan banyak lainnya.
Disiplin ini tidak kalah pentingnya bagi spesialis masa depan di bidang kehutanan dan kehutanan, desain lansekap, pengelolaan lahan dan kadaster, pertanian dan agrokimia, kadaster lahan dan banyak lainnya.
Fakultas di Universitas Negeri Moskow
Meskipun tidak ada institut ilmu tanah di Rusia, Universitas Negeri Moskow dianggap sebagai pusat studi ilmu ini. Untuk pertama kalinya, masalah pengajaran ilmu tanah dan pembukaan departemen ilmu tanah di universitas-universitas Rusia diangkat dan didukung oleh V. V. Dokuchaev di1895 Tapi kemudian proposal ini tidak terwujud. Dan hanya satu dekade kemudian, pada tahun 1906, pendukungnya, kepala. A. N. Sabanin, Departemen Agronomi Universitas Negeri Moskow, memperkenalkan pengajaran ilmu tanah kepada mahasiswa Fakultas Fisika dan Matematika, atau lebih tepatnya, departemen alaminya. Departemen Ilmu Tanah muncul pada tahun 1922 atas dasar Departemen Agronomi.
Selama sejarah panjang universitas, departemen ilmu tanah di tahun-tahun yang berbeda milik fakultas fisika dan matematika, dan fakultas tanah-geografis, dan geologi-tanah, dan biologi-tanah. Saat ini, Fakultas Ilmu Tanah adalah unit struktural independen dari universitas dan mencakup 11 departemen:
- Agrokimia.
- Geografi tanah.
- Erosi tanah.
- Pertanian.
- Kimia Tanah.
- Ilmu tanah.
- Radioekologi.
- Biologi tanah.
- Fisika tanah.
- Penilaian tanah.
- Agroinformatika.
Pelatihan ilmuwan tanah berlangsung dengan berbagai tingkat pendidikan tinggi: "sarjana ilmu tanah" (durasi studi 4 tahun), "ilmuwan spesialis tanah" (durasi studi - 5 tahun) dan "master of soil sains" (durasi studi - 6 tahun).
Studi Pascasarjana
Kursus pascasarjana bekerja di Fakultas Ilmu Tanah Universitas Negeri Moskow, memungkinkan sekitar 90 ilmuwan masa depan untuk belajar pada waktu yang sama. Untuk tujuan ini, dewan telah dibuat di fakultas untuk memberikan gelar akademik kepada doktor ilmu biologi dalam spesialisasi "Ilmu Tanah", dokter dan kandidat ilmu biologi dalam spesialisasi tersebut."Biogeokimia", kandidat ilmu biologi dalam spesialisasi "Ilmu Tanah", "Agrokimia", "Mikrobiologi" dan "Ilmu Agrosoil dan Agrofisika".
