Методы исследования в почвоведении

Как всякая сложная система, почва обладает источниками информации, такими как вещественный состав, материальные свойства, закономерности распределения почв на поверхности земли, история развития, почвообразовательные процессы, обмен веществом и энергией с другими природными телами, плодородие почв и др. Для получения такой информации почвоведение использует методы других естественных наук: химии, физики, биологии, биохимии, геохимии, геологии, гидрологии и ряда других. В то же время почвоведение, как самостоятельная наука, имеет свои методы и приемы исследований.

Сравнительно-географический метод. Сущность метода заключается в выявлении коррелятивных связей между строением, составом и свойствами почв, с одной стороны, и факторами почвообразования — с другой. Установление таких связей позволило В.В.Докучаеву разработать теоретические основы современного почвоведения и установить целый ряд общих закономерностей ге­незиса и географии почв, в частности, учение о факторах почво­образования, о зональности и вертикальной поясности и др. В.В.Докучаев назвал почву "зеркалом" ландшафта, в ней отраже­ны особенности взаимодействия факторов почвообразования в каждом отдельном месте. Открытие закономерных связей между типом почвы и биоклиматическими условиями позволило В.В.Докучаеву в конце XIX века составить первую почвенную карту северного полушария дедуктивным методом.

Разновидности сравнительно-географического метода — сравнительно-геоморфологический и сравнительно-литологический, основанные на установлении связей между почвенными разностями, рельефом местности и почвообразующими породами, широко используются в настоящее время при крупномасштабном картографировании почв. Однако некоторые свойства почв обусловлены не действием современных факторов почвообразования, а остались от прошлых эпох, когда факторы почвообразования отличались от существующих. Такие свойства почв называют реликтовыми.

Сравнительно-исторический метод. В основу метода положен принцип актуализма, который позволяет исследовать реликтовые свойства почв на основе изучения современных процессов почвообразования и их связи с современными факторами почвообразования.

Профильный метод. Сущность метода заключается в изучении системы генетических горизонтов, включая почвообразующую породу, которые являются следствием почвообразовательного процесса, агрогенного воздействия или же связаны с неоднородностью (слоистостью) почвообразующей породы.

Разновидностью профильного метода является сравнительно-аналитический метод (по А.А. Роде). Сущность его заключается в сравнении вещественного состава и свойств твердой фазы каждого из почвенных гори­зонтов, с одной стороны, и материнской породы — с другой. Изменения в почвенном профиле, найденные таким сравнением, служат основой для суждения о природе процессов почвообразования и причинах вертикальной анизотропности почвы: выносе и накоплении веществ, образовании и разрушении химических соединений в отдельных генетических горизонтах. Как правило, эти изменения протекают с малыми скоростями и накапливаются в течение длительного времени (сотни и тысячи лет). Непосредственное наблюдение за ходом этих изменений неосуществимо. При использовании сравнительно-аналитического метода принимаются три допущения: 1.Исходная материнская порода, из которой образовалась изучаемая почва, не была слоистой; 2.Слой почвы, принимаемый исследователями за почвооразующую породу, существенно не изменился за период существования почвы; 3.Процесс почвообразования на протяжении всего времени существования почвы шел в одном направлении. Такие допущения определяют некоторую условность результатов применения метода, тем не менее этот метод в сочетании с другими позволил объяснить, с разной степенью достоверности, причины вертикальной анизотропности многих типов почв.

Профильный метод предусматривает использование наиболее распространенных приемов, методов и анализов, характеризующих твердую фазу почвы. При этом изучаются в каждом генетическом горизонте: морфология, микроморфология, физические свойства, гранулометрический состав, агрегатный и микроагрегатный состав, валовой химический состав, формы химических соединений, физико-химические свойства, состав и свойства органического вещества, минералогический состав и др.

Стационарный метод, или метод почвенно-режимных наблюдений. Этот метод применяют для изучения почвенных режимов: водного, теплового, солевого, газового, реакции среды, окислительно-восстановительных условий, биологической активности и др. Он лежит в основе биосферного мониторинга. Под почвенным режимом какого-либо соединения понимается динамика его содержания и качественного состава, связанная с процессами его образования, передвижения, распада, поступления в почву и выноса из почвы. Критерием возможности полного изучения режима какого-либо соединения является возможность определения полного его баланса за определенное время. Режимы соединений в почвах имеют разную степень изученности. Многие из них играют большую роль в плодородии и являются предметом изучения аг­рономического почвоведения.

Стационарный метод включает большое разнообразие способов и приемов исследований, специфических методов почвоведения более низкого порядка и методов смежных наук. Широкое распространение получили методы почвенных лизиметров и стоковых площадок, с помощью которых изучают состав почвенных растворов, внутрипочвенный и поверхностный сток, который собирают с определенного объема или площади за определенное время.

Метод моделирования. Экспериментально воспроизводят различные явления и совершающиеся или гипотетические процессы в обстановке контролируемого эксперимента в полевых или лабораторных условиях. Моделирование может производиться как на естественных, так и на искусственных объектах. В последние годы все большее распространение получают математическое и физико-химическое моделирование с использованием компьютерной техники.

Картографический метод. Применяется для изображения на картах почвенного покрова определенных территорий. Он использует методы картографии и топографии, специфические методы почвоведения, такие как сравнительно-географический, метод почвенных ключей, а также аэрокосмические методы с использованием аэро- и космических снимков.

В агропочвоведении широко используются методы агрохимии и земледелия, такие как исследования в полевых, микрополевых, вегетационно-полевых и вегетационных опытах. Метод вегетационных сосудов – оценка свойств почвы в отношении растений и их потребностей.