Сельскохозяйственное почвоведение

Сельскохозяйственное почвоведение — это раздел почвоведения , который занимается изучением эдафических условий, связанных с производством продуктов питания и волокон . В этом контексте она также является составной частью области агрономии и поэтому также называется почвенной агрономией .

История

До развития почвоведения в 19 в. сельскохозяйственное почвоведение (или эдафология ) было единственной отраслью почвоведения. С 2006 года предвзятость раннего почвоведения к рассмотрению почв только с точки зрения их сельскохозяйственного потенциала продолжает определять профессию почвоведения как в академической, так и в популярной среде. ^[update]. (Бавей, 2006)

Текущий статус

Сельскохозяйственное почвоведение следует целостному методу. Почва исследуется в связи с наземными экосистемами и является их неотъемлемой частью, но также признается управляемым природным ресурсом .

Сельскохозяйственное почвоведение изучает химический, физический, биологический и минералогический состав почв применительно к сельскому хозяйству. Ученые-почвоведы разрабатывают методы, которые улучшат использование почвы и увеличат производство пищевых и волокнистых культур. Все большее внимание уделяется важности устойчивости почв. Деградация почвы, такая как эрозия, уплотнение, снижение плодородия и загрязнение, по-прежнему остается серьезной проблемой. ^[1] Они проводят исследования в области ирригации и дренажа , обработки почвы , классификации почв , питания растений , плодородия почв и других направлений.

Хотя максимизация производства растений (и, следовательно, животноводства) является обоснованной целью, иногда она может достигать высоких затрат, которые могут быть легко очевидными (например, массовое заболевание сельскохозяйственных культур, вызванное монокультурой ) или долгосрочными (например, воздействие химических удобрений и пестицидов на здоровье человека). ). Сельскохозяйственный почвовед может разработать план, который позволит максимизировать производство с использованием устойчивых методов и решений, и для этого он должен изучить ряд областей науки, включая сельскохозяйственную науку , физику , химию , биологию , метеорологию и геологию .

Виды почв и их переменные.

Некоторые почвенные переменные, представляющие особый интерес для сельскохозяйственного почвоведения:

Текстура почвы или состав почвы: Почвы состоят из твердых частиц разного размера. В порядке убывания эти частицы представляют собой песок , ил и глину . Любую почву можно классифицировать по относительному процентному содержанию песка, ила и глины.
Аэрация и пористость : Атмосферный воздух содержит такие элементы, как кислород , азот , углерод и другие. Эти элементы являются предпосылками для жизни на Земле. В частности, всем клеткам (включая клетки корня) для функционирования необходим кислород, и если условия становятся анаэробными, они не могут дышать и метаболизироваться . Аэрация в данном контексте относится к механизмам, с помощью которых воздух доставляется в почву. В природных экосистемах аэрация почвы осуществляется главным образом за счет активной деятельности биоты . Люди обычно аэрируют почву путем обработки и вспашки, однако такая практика может привести к ее деградации . Пористость характеризует способность почвы удерживать воздух. См. также характеристику порового пространства в почве .
Дренаж: На почвах с плохим дренажем вода, поступающая в результате дождя или орошения, может скапливаться и застаиваться. В результате преобладают анаэробные условия и корни растений задыхаются. , поражающей растения Застойная вода также способствует развитию водяной плесени . С другой стороны, в почвах с избыточным дренажем растения не могут поглощать достаточное количество воды, а питательные вещества вымываются из пористой среды и попадают в запасы грунтовых вод .
Содержание воды : Без влаги в почве не происходит транспирации , роста и растения увядают . Технически растительные клетки теряют давление (см. осмотическое давление и тургорное давление ). Растения непосредственно способствуют увлажнению почвы. Например, они создают листовой покров, который сводит к минимуму испаряющее воздействие солнечной радиации. Но даже когда растения или части растений умирают, разлагающееся растительное вещество образует толстый органический покров, защищающий почву от испарения, эрозии и уплотнения . Дополнительную информацию по этому вопросу см. в разделе « Мульча ».
Водный потенциал : Водный потенциал описывает тенденцию воды перетекать из одного участка почвы в другой. Хотя вода, доставленная на поверхность почвы, обычно течет вниз под действием силы тяжести, в какой-то момент она встречает повышенное давление, которое вызывает обратный восходящий поток. Этот эффект известен как всасывание воды.
Горизонтирование : обычно встречается в развитых и зрелых почвах. Горизонтирование относится к созданию слоев почвы с различными характеристиками. Это влияет практически на все параметры почвы.
Плодородие : Плодородная почва – это почва, богатая питательными веществами и органическими веществами . Современные методы ведения сельского хозяйства сделали большую часть пахотных земель бесплодными. В таких случаях почва больше не может поддерживать растения с высокой потребностью в питательных веществах и, следовательно, нуждается во внешнем источнике питательных веществ. Однако есть случаи, когда деятельность человека считается ответственной за превращение вполне нормальных почв в сверхплодородные (см. terra preta ).
Биота и биота почвы : Организмы взаимодействуют с почвой и способствуют ее качеству бесчисленными способами. Иногда характер взаимодействия может быть неясен, но становится очевидным правило: количество и разнообразие биоты «пропорционально» качеству почвы. Клады, представляющие интерес, включают бактерии , грибы , нематоды , кольчатые черви и членистоногих .
Кислотность почвы или pH почвы и катионообменная способность : клетки корня действуют как водородные насосы , и окружающая концентрация ионов водорода влияет на их способность поглощать питательные вещества. pH является мерой этой концентрации. Каждый вид растений достигает максимального роста в определенном диапазоне pH, однако подавляющее большинство съедобных растений могут расти при pH почвы от 5,0 до 7,5.

Почвоведы используют систему классификации почв для описания качеств почвы. Международный союз почвоведения утверждает Всемирную справочную базу в качестве международного стандарта. ^[2]

Плодородие почвы

Ученые-почвоведы изучают способы почв повышения продуктивности . Они классифицируют почвы и проверяют их, чтобы определить, содержат ли они питательные вещества, жизненно важные для роста растений. К таким питательным веществам относятся соединения азота , фосфора и калия . Если в определенной почве не хватает этих веществ, их могут обеспечить удобрения . Сельскохозяйственные почвоведы исследуют движение питательных веществ растений через почву и количество питательных веществ, поглощаемых корнями . Сельскохозяйственные почвоведы также изучают развитие корней и их связь с почвой. Некоторые сельскохозяйственные почвоведы пытаются понять структуру и функцию почв в зависимости от их плодородия. Они воспринимают структуру почвы как пористого твердого тела. Твердый каркас почвы состоит из минералов, полученных из горных пород, и органических веществ, образовавшихся из мертвых тел различных организмов. Поровое пространство почвы необходимо для того, чтобы почва стала продуктивной. Мелкие поры служат резервуаром для воды, доставляющим воду растениям и другим организмам в почве в бездождьный период. Вода в мелких порах почвы не является чистой водой; они называют это почвенным раствором. В почвенном растворе содержатся различные питательные вещества для растений, полученные из минералов и органических веществ почвы. Это измеряется через катионообменная емкость . Большие поры служат трубой для отвода воды, позволяя избыточной воде проходить через почву во время сильных дождей. Они также служат резервуаром с воздухом для снабжения кислородом корней растений и других живых существ в почве.

Сохранение почвы

Кроме того, сельскохозяйственные почвоведы разрабатывают методы сохранения сельскохозяйственной продуктивности почвы и уменьшения воздействия на продуктивность эрозии ветровой и водной . Например, метод, называемый контурной вспашкой для предотвращения эрозии почвы и сохранения осадков можно использовать . Исследователи в области сельскохозяйственного почвоведения также ищут способы более эффективного использования почвы для решения связанных с этим проблем. К таким проблемам относятся выгодное повторное использование отходов жизнедеятельности человека и животных с использованием сельскохозяйственных культур; сельскохозяйственными управления аспекты почвами, направленные на предотвращение загрязнения воды и накопления в сельскохозяйственных почвах химических пестицидов . регенеративного сельского хозяйства Для решения этих проблем и восстановления здоровья почвы можно использовать методы .

Трудоустройство сельскохозяйственных почвоведов

Большинство ученых-почвоведов являются консультантами, исследователями или преподавателями. Многие из них работают в развитых странах консультантами по вопросам сельского хозяйства, на сельскохозяйственных экспериментальных станциях , в федеральных, государственных или местных правительственных учреждениях, промышленных фирмах или университетах. В США они могут проходить обучение через сельского хозяйства США Министерства офисы Службы кооперативного распространения знаний , хотя другие страны могут использовать университеты, исследовательские институты или исследовательские агентства. В других странах ученые-почвоведы могут работать в международных организациях, таких как Агентство международного развития и Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций.

Котировки

[Основная цель дисциплины почвоведения заключается в] поиске способов удовлетворения растущих потребностей человека в продуктах питания и волокнах, сохраняя при этом экологическую стабильность и сохраняя ресурсы для будущих поколений.
- Джон В. Доран , 2002 г. Президент SSSA , 2002 г.

У многих людей есть смутное представление о том, что почвоведение — это всего лишь раздел агрономии и занимается только практическим управлением почвой для полевых культур. Нравится нам это или нет, именно такое представление о нас сложилось у многих.
- Чарльз Э. Келлог , 1961 г.

См. также

Ссылки

^ Я агроном! Архивировано 1 октября 2016 г. в Wayback Machine.
^ «Мировая справочная база | ПОЧВЕННЫЙ ПОРТАЛ ФАО | Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций» . www.фао.орг . Проверено 18 января 2019 г.

Бавей, П.; Джейкобсон, Арканзас; Аллер, SE; Тандарич, JP; Брайант, РБ (2006). «Куда идет почвоведение в США и Канаде?». Почвоведение . 171 (7): 501–518. дои : 10.1097/01.ss.0000228032.26905.a9 . S2CID 97046751 .
Доран Дж. и Т. Симс. Обновленное видение для ученых-землеведов «Поддержание Земли и ее людей – воплощение науки в практику». Geotimes, июль: 5, 2002 г.
FAO-AGL , 2006, Портал по биоразнообразию почвы : Сохранение и управление биоразнообразием почвы и его роль в устойчивом сельском хозяйстве. URL-адрес последнего доступа: 16 апреля 2006 г.
Келлог, CE, 1961, Вызов американским почвоведам: по случаю 25-летия Американского общества почвоведов. Труды Американского общества почвоведения, 25(6):419-423, 1961.
Профессиональные профили - ученые в области сельского хозяйства и пищевой промышленности (почвоведы) Последний доступ к URL-адресу: 16 апреля 2006 г.
URL-адрес Министерства сельского хозяйства США-NRCS «Карьера в области почвоведения» последний раз посещался 16 апреля 2006 г.
Профессиональные профили - ученые в области сельского хозяйства и пищевой промышленности (почвоведы) Последний доступ к URL-адресу: 16 апреля 2006 г.

Внешние ссылки

[1] Я агроном! Архивировано 1 октября 2016 г. в Wayback Machine.

[2] «Мировая справочная база | ПОЧВЕННЫЙ ПОРТАЛ ФАО | Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций» . www.фао.орг . Проверено 18 января 2019 г.

[1]

[2]