Почвообразовательный процесс по Вильямсу

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОУ ВПО  «ТЫВИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА АГРОНОМИИ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Курсовая  работа

по предмету: «Почвоведение с основами геологии»

на тему: «Почвообразовательный процесс по Вильямсу»

студентки 2 курса группы А-21 Сарыглар Саяны  Эдуардовны 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Кызыл 2010 г.

  Содержание

  Введение            3

  Глава 1. Жизнь и научная деятельность

               Вильямса Василия Робертовича     6

Глава 2. Почвообразовательный процесс по Вильямсу   13

  Заключение          39

  Список  использованной литературы      40 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Введение 

     В введении к курсовой работе хочется показать всю важность такой науки, как почвоведение. И начать необходимо с того, что изучает почвоведение, как оно зародилось и развивалось. Почвоведение - наука о генезисе, строении, составе и свойствах почв, закономерностях их географического распространения, о путях разумного использования и повышения плодородия почв с целью получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур и охраны земельных ресурсов. Это одна из основных естественных и агрономических дисциплин. Почвы - это важнейший компонент экологической среды, их образование в природе происходит на протяжении десятков и сотен тысяч лет. В настоящее время накоплено очень много о почвах, и в этом заслуга ученых - почвоведов. Вообще, почвоведение, как наука зародилась в России в конце XIX века. Основоположниками явились В.В.Докучаев, П.А.Костычев, Н.М.Сибирцев.

     Первое  научное определение почвы дал В.В. Докучаев. Он считал, что почвой следует назвать наружные горизонты горных пород, естественно измененные совместным воздействием воды, воздуха, и различного рода организмов.

     Отсюда  видно, что основой почв является рыхлые осадочные породы, которые, превращаясь в почвы, претерпели большие изменения под воздействием, прежде всего, растений и микроорганизмов. При этом возросли доступность, и концентрация элементов зольной пищи растений в верхних горизонтах породы, в них появились соединения азота, со временем их содержание стало удовлетворять потребность высших растений в азотном питании.

     Образовалось  сложное органическое вещество в  почвах, которое получило название - гумус. Получила развитие поглотительная способность почв, способность почв обеспечивать растение водой. Разнообразие растительности и сопутствующих ей живых организмов, климата, рельефа и почвообразующих пород привело к формированию различных почв в природе. Сформировались горизонтальные и вертикальные почвенные зоны с преобладанием в них определенных типов почв с характерными внешними признаками и агрономическими свойствами. Почва, по определению П.А.Костычева, - это верхний слой земли до той глубины, до которой доходит главная масса корней растений. Именно на эту глубину поверхностные, осадочные обломочные горные породы претерпели наиболее существенные химические, физические и физико-химические изменения, в результате которых этот слой обеспечивает растения элементами питания и водой. Почва является сложной системой, состоящей из 4 фаз: твердой, жидкой, газовой, живой. Твердая фаза почв (песчаная, супесчаная, суглинистая, глинистая) представляет собой комплекс первичных и вторичных минералов и органического вещества - гумуса. Жидкая фаза почв - это почвенный раствор. Чистой воды в почвах нет. В почвенном растворе находятся элементы питания растений в ионной форме, анионы органических и неорганических кислот, и другие компоненты. Газовая фаза почв близка по составу к атмосферному по содержанию азота и кислорода, но отличается от него постоянным, более высоким содержанием диоксида углерода, наличием в некоторых почвах сероводорода, метана и других газов. Почвенный воздух играет огромную роль в питании растений и в окислительно-восстановительных процессах. Живая фаза почв представлена корневыми системами растений, микроорганизмами, насекомыми и животными. В почве протекает активная жизнь. Число микроорганизмов на 1 г почвы измеряется несколькими миллионами. Около 95% насекомых проводит свою жизнь в почвах.

     В определении выдающегося почвоведа В.Р.Вильямса указывается, что почва - это поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений. Порода бесплодна, а почва обладает качественным признаком - плодородием, в связи с этим обеспечивается получение урожая.

     Почвоведение, как наука, использует знания многих дисциплин: химии, физики, ботаники, физиологии растений, микробиологии, геологии, агрометеорологии и других фундаментальных наук. Кроме того, в рассмотрении свойств почв, протекающих в них абиотических и биологических процессов, имеется своя специфика.

     Почвоведение  является научной основой, фундаментом, для важнейших агрономических дисциплин - агрохимии, земледелия, сельскохозяйственной мелиорации, растениеводства, овощеводства и плодоводства. Знания по почвоведению необходимы для решения экологических проблем, которые в данный период стоят перед человечеством очень остро.

     Цель  работы: Сравнить теории о процессах почвообразования основоположников науки почвоведения В.В.Докучаева, В.Р.Вильямса (процесс накопления органического вещества, признаки аэробного процесса, свойства грибного процесса разложения, процессы, совершавшиеся в почве и др.).

     Задача  исследования: Роль органических веществ в почвообразовательном процессе по данным исследований В.Р.Вильямса и его значении  в современной науке почвоведения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Вильямс Василий Робертович 

     Вильямс В.Р. (1863-1939) родился в Москве, в семье инженера. В 1887 году окончил Петровскую земледельческую и лесную академию (ныне Московская сельскохозяйственная академия имени К. А. Тимирязева). Еще, будучи студентом, особенно интересовался химией и почвоведением. В 1885 году профессор А. А. Фадеев, читавший в академии курс почвоведения и земледелия, предложил Вильямсу (в то время студенту 3-го курса) организовать научно-исследовательскую лабораторию и заведовать опытным полем, с этого года началась его научная деятельность. В 1888 году Вильямс опубликовал свою первую работу "Исследование восьми почв Мамадышского уезда Казанской губернии", в которой наметил направление научных исследований почвы. Его интересовали основные свойства почвы и среди них самое существенное — ее плодородие. Он с первых же шагов поставил перед собой задачу: развивать почвоведение в тесной связи с решением практических задач повышения урожайности с.-х. растений. С целью познания взаимодействия условий плодородия почвы Вильямс в первое время изучал физические свойства почвы и убедился, что они зависят от перегнойных веществ. В. интересовали не статические физические свойства почвы, а причины, управляющие ими; стремился рассматривать почву в развитии и этим принципиально отличался от всех предшественников и современников, занимавшихся почвоведением.

     В 1888 году поехал в научную командировку за границу, посетил Францию, Германию. В Париже работал в лаборатории Л. Пастера, в Мюнхене — в лаборатории Э. Вольни. В 1891 возвратился из заграничной командировки и начал читать в Петровской академии курс общего земледелия. Параллельно вел большую исследовательскую работу: подвел итог первых лет своих исследований, подверг критике состояние науки о почве за рубежом и наметил пути дальнейших исследований. Эта работа завершилась магистерской диссертацией "Опыт исследования в области механического анализа почв" (1893). В. показал, что нельзя изучать почвы либо со стороны геологической, либо физической, либо химической. Такое одностороннее изучение не объясняет процессы, совершающиеся в почве, и Вильямсу, поставившему задачу развития науки о почве как естественно-исторические дисциплины, во многом приходилось начинать с критического анализа, сделанного до него, и с переисследования многих вопросов науки о почве.

     Вильямс вскрыл сложнейшие взаимосвязи, действующие в почве. Установил, что изменение физических свойств почвы влечет за собой изменение и химических свойств, а также условий снабжения растений водой. Изменения могут совершаться и в обратном порядке. Однако главным звеном в раскрытии взаимосвязей сложнейшей цепи зависимостей в свойствах почвы могут служить только основные причины, определяющие развитие почвы, изменчивость всех ее свойств и, прежде всего плодородия. Эти основные причины Вильямс подробно осветил во вступительной речи перед защитой диссертации (произнесенной 31 янв. 1894г.). Он поставил вопрос о соотношении анализа и синтеза в научном исследовании и пришел к выводу, что при всей необходимости анализа исследование нельзя считать законченным, если оно не завершается синтетическим обобщением. Одновременно Вильямс ясно определил и свой общий взгляд на почву. Необходимы физические и химические анализы почвы. Но ни тот, ни другой отдельно и вместе взятые не решают вопроса о плодородии почвы, тем более они не решают вопроса о развитии плодородия. Это развитие может быть понято только при изучении почвы как развивающегося целого, управляемого жизнедеятельностью растительных и животных организмов.

     Вильямс писал, что нельзя представить ни происхождения, ни образования почвы без ближайшего участия растений. Физиология растений — основной фундамент всех выводов и заключений земледельческой науки (под физиологией растений Вильямс подразумевал физиологию высших и низших растений, т. е., в современном понимании, физиологию растений и микробиологию). Таким образом, в своей диссертации Вильямс заложил первые основы биологического почвоведения. Разработке этих основ посвящены последующие десятилетия его творческой жизни.

     С 1897 года Вильямс работал на московских полях орошения и превратил их в большую производственную лабораторию, в которой всесторонне исследовал вопросы биологии почвы.

     В 1903 году впервые в истории науки поставил опыт в лизиметрах с целью изучения перегнойных кислот. На открытой площадке в Петровской академии были построены в земле бетонные камеры. Площадь каждой камеры — 4 м², объем — 4 м³. Каждая камера по диагонали дна была оборудована дренажем из коротких, широких стеклянных трубок, выходящих в центральный коридор лизиметрические батареи. Дренаж собирал почвенные воды в специальные приемники. В каждую камеру В. насыпал почвы разных типов и на этих почвах создавал растительный покров. На всех посевах в лизиметрах поддерживались природные условия анаэробного, аэробного бактериального и грибного процессов разложения органических остатков. Вода, доставляемая каждым лизиметром через дренаж, в течение круглого года ежедневно измерялась и фильтровалась через бактериальный фильтр. После фильтрации она выпаривалась на водяных банях в фарфоровых чашах. За первые 14 лет в лизиметрах было выпарено до 500 тыс. л воды, собранной из каждого образца почвы. После высушивания осадки собирались, растворялись в воде и подвергались дробной кристаллизации. В. изучал свойства почвенных органических кислот, условия их образования в зависимости от характера той или др. растительности; определил роль этих кислот в физических и химических процессах, совершающихся в почве, в создании физического строения почвы и условий питания растений. Исследовал биологические особенности злаковых и бобовых трав. В 1904 году заложил в Петровской академии питомник злаковых и бобовых трав, в котором собрал коллекцию многолетних трав (около 3000 различных видов, рас и форм злаковых и бобовых трав). В питомнике изучал биологию трав, а также взаимоотношения трав и почвы. Громадный запас наблюдений над луговыми травами, производившихся по всей территории нашей страны, в сочетании с данными по биологии трав, полученными в питомнике, Вильямс положил в основу учения о луговодстве и луговедении.

     Работа  на полях орошения, опыты в лизиметрах с целью изучения перегнойных кислот и в питомнике с целью изучения биологических особенностей злаковых и бобовых многолетних трав привели Вильямс к выводу о сущности почвообразовательного процесса, о сущности - разработанной им области почвоведения, которую он назвал физиологией почвы.

     В 1914—24 вышел капитальный труд Вильямса "Почвоведение", в котором он впервые в целом виде дал свою теорию единого почвообразовательного процесса. В 1919 издал первую, а в 1922 — вторую часть труда "Общее земледелие", где изложил основы травопольной системы земледелия. В 1927 выпустил труд "Общее земледелие с основами почвоведения", в котором изложил теорию единого почвообразовательного процесса и основывающуюся на нем травопольную систему земледелия.