С 19 марта по 22 апреля в разных городах России проходят занятия в рамках Межрегионального образовательного проекта «Вторая Пущинская школа юного почвоведа».
Лекции-беседы, экскурсии, посещение выставки научной литературы и Пущинского музея экологии и краеведения, а также познавательная игра – организаторы школы в программе, проведенной в наукограде Пущино, предусмотрели различные варианты активностей, от академических выступлений докторов наук до занятий, на которых можно подержать в руках лабораторную посуду с образцами для исследований.
В Подмосковье «Вторая Пущинская школа юного почвоведа» проходила в Институте физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН – обособленном подразделении Федерального исследовательского центра «Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук». Именно сотрудники этого института стали инициаторами проведения межрегионального образовательного проекта.
В день открытия занятий школы в ИФХиБПП РАН 9 апреля 2024 года участников поприветствовал заместитель директора по научной работе ИФХиБПП РАН, кандидат биологических наук Андрей Юрьевич Овчинников и главный специалист по работе с одаренными детьми Центра дополнительного образования «Развитие» Светлана Вадимовна Речкалова.
Первую лекцию прочел для ребят Вячеслав Михайлович Семенов, доктор биологических наук, главный научный сотрудник Лаборатории почвенных циклов азота и углерода Института физико-химических и биологических проблем почвоведения Российской академии наук. Лекция-беседа «Биология почв. Химия почв. Экологическая агрохимия азота и углерода» была посвящена истории агрохимии, вкладу пущинских ученых в становление этой науки, вехам развития научных учреждений, в стенах которых проходит мероприятие.
«Основателем агрохимии как науки и образовательной дисциплины по праву считается академик Дмитрий Николаевич Прянишников, известнейший биохимик и физиолог растений. Он разработал теорию азотного питания растений, совершил фундаментальное открытие, показав, что синтез органических соединений в растениях (аминокислоты, белки) начинается с превращения аммиака. И точно также аммиаком заканчивается распад органических соединений. Это позволило Прянишникову произнести знаменитую крылатую фразу, что аммиак есть альфа и омега в обмене азотистых веществ у растений. Дмитрий Николаевич создал кафедры агрохимии практически при всех университетах и сельскохозяйственных институтах страны и дал научное определение этой науки. Главной её задачей он обозначил изучение круговорота веществ в земледелии, выявление тех мер воздействия на химические процессы в почве и растениях, которые могут повышать урожай или изменять его качество», – рассказал Вячеслав Михайлович Семенов.
Пущинская школа агрохимиков имеет славные традиции и весомые достижения, отметил докладчик. В 1970 году в составе Пущинского научного центра Академии наук СССР был организован Институт агрохимии и почвоведения.
«Первым директором стал известный ученый почвовед, географ, эколог, агрохимик Виктор Абрамович Ковда. Для научного руководства в области исследования агрохимии был приглашен выдающийся агрохимик, член-корреспондент АН СССР Андрей Васильевич Соколов. В составе отдела агрохимических проблем были организованы три лаборатории – Баланса питательных веществ в земледелии, Питательного режима почв, Миграции и метаболизма пестицидов. В 1982 году Институт агрохимии и почвоведения был объединен с Институтом фотосинтеза в Институт почвоведения и фотосинтеза АН СССР. В 1999 году Институт был воссоздан как Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения», – пояснил слушателям историю организации Вячеслав Михайлович Семенов. Он подробно остановился на заслугах предшественников и рассказал о направлениях работы коллег.
Лекция Анны Викторовны Юдиной, кандидата биологических наук, старшего научного сотрудника, заведующего Лабораторией физики и гидрологии почв Федерального исследовательского центра «Почвенный институт им. В.В. Докучаева» была посвящена физике и иерархии структурной организации почв.
«Долгие десятилетия под структурой почв понимали то, на какие кусочки она распадается. Это шло из сельскохозяйственной практики, люди определяли размер комочков, потому что от них зависит рост корней, возможность почвы проводить влагу, подверженность эрозии, то есть разрушению. Поэтому в основном всё строилось вокруг определения формы и размера. Но сейчас существуют современные методы исследования, например, компьютерная томография. Новые методы дают возможность понять, как функционируют почвы и применять это на практике», – рассказала Анна Викторовна Юдина.
«Почва это сложная система, в которой выделяют четыре фазы. Первая твердая, то есть минеральные зерна и органо-минеральные соединения. Вторая фаза – вода. Третья – пустоты, поры – то, что содержит воздух. И четвертая фаза живая, связанная как с растениями, так и с фауной, и с бактериями», – пояснила ребятам Анна Викторовна.
Кандидат географических наук, старший научный сотрудник Лаборатории экологической безопасности кафедры геохимии ландшафтов и географии почв Географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова Иван Николаевич Семенков в стенах ИФХиБПП РАН рассказал о черноземе и накоплении тяжелых металлах в почве, а затем, используя экспозицию почвенных монолитов Пущинского музея экологии и краеведения, рассказал ребятам о типах почв.
Второй день межрегионального образовательного проекта начался лекцией «Физика почв. Сады Семирамиды». Её прочла кандидат биологических наук, эксперт по экологической оценке пестицидов, ведущий научный сотрудник факультета Почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова Анна Александровна Кокорева.
Лекцию-беседу «Нелинейный мир экологических моделей» провели со школьниками сотрудники Лаборатории моделирования экосистем Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН Владимир Николаевич Шанин и Павел Владимирович Фролов. О влиянии физико-химических процессов на почвообразование и функционирование почв рассказал школьникам Давид Лазаревич Пинский, профессор, доктор химических наук, главный научный сотрудник, заведующий лабораторией физико-химии почв ИФХиБПП РАН.
О том, какие живые организмы обитают в почве, рассказала Анна Дисенгалиевна Темралеева, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник отдела «Всероссийская коллекция микроорганизмов» Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук – обособленного подразделении Федерального исследовательского центра «Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук».
Анна Дисенгалиевна отметила, что почва – комплекс одновременно существующих, но совершенно различных микросред, меняющихся в пространстве и времени. Это природный объект, формирующийся в результате преобразования поверхностных слоев суши при совместном воздействии почвообразующих пород, климата, возраста, рельефа и живых организмов. Бактерии, водоросли, грибы, вирусы, археи, простейшие (например, амебы), микроскопические многоклеточные животные (коловратки, нематоды, тихоходки) – лектор рассказала ребятам о том, какие живые организмы обитают в почве и дала возможность подержать в руках чашки Петри с образцами, которые она изучает.
«В среднем в 1 грамме почвы содержится ДНК длиной 1598 километров. Достаточно 8 граммов почвы, чтобы ее суммарная ДНК обогнула Земной шар», – пояснила Анна Дисенгалиевна Темралеева.
«Как же в почве распределено огромное микробное разнообразие? Есть концепция микробных горячих точек. Микроорганизмы локализованы в пространстве и существуют в микросредах, которые занимают не более 1 процента от общего объёма почвы. Многие организмы в хороших условиях образуют колонии, биопленки, почвенные корочки, они склонны к агрегации внутри почвы и образуют очаги, горячие точки. Это зона с очень высокой скоростью процессов и интенсивными взаимодействиями между организмами», – рассказала автор доклада. В завершении лекции-беседы «Как устроена жизнь в почве: дружный почвенный агрегат» ребята смогли закрепить полученные знания в игровой форме.
Слушателями II Пущинской школы юного почвоведа в ИФХиБПП РАН 9-10 апреля 2024 года стали ученики 8-11 классов серпуховских школ № 13, № 7 с углубленным изучением отдельных предметов, Липицкой СОШ имени Героя Советского Союза Е.П. Тарасова.
Занятия, направленные на профессиональную ориентацию школьников, знакомство школьников с работой почвоведов, повышение престижности профессии ученого, получение знаний о самых передовых исследованиях, проводятся в рамках проекта в разных регионах. Так, в «Липицкой СОШ имени Героя Советского Союза Е.П.Тарасова» (село Липицы, г.о. Серпухов, Московская обл.) состоялась лекция-беседа «Археологическое почвоведение. Микробиология погребенных почв и культурных слоев». Её провела Наталья Николаевна Каширская, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Лаборатории археологического почвоведения ИФХиБПП РАН. В Перми на базе Музея почвоведения Пермского государственного научно-исследовательского университета лекцию-экскурсию «Почвы Пермского края» провел для школьников Роман Владимирович Кайгородов, кандидат биологических наук, доцент кафедры физиологии растений и экологии почв Пермского государственного научно-исследовательского университета.
Параллельно с пущинской частью проекта в Краснодаре в школе № 100 им. академика В.С. Пустовойта была организована лекция «Почва, ее место и роль в экосфере». Её прочла Татьяна Федоровна Бочко, кандидат биологических наук, доцент кафедры геоэкологии и природопользования Кубанского государственного университета. В это же время на платформе «Точка кипения» Калининградского государственного технического университета состоялась лекция доктора сельскохозяйственных наук, профессора кафедры агрономии и агроэкологии этого вуза Ольги Алексеевны Анциферовой «Земля под ногами. Почему наши почвы разные?».
В Санкт-Петербурге для ребят из Биологического центра Отделения дополнительного образования детей Президентского физико-математического лицея № 239 проведена лекция-экскурсия «Почва – живая! Значение почвы как уникальной среды обитания» в Центральном музее почвоведения им. В.В. Докучаева – филиале Федерального исследовательского центра «Почвенный институт им. В.В. Докучаева». Экскурсию провела Анастасия Алексеевна Кузьмина, младший научный сотрудник Центрального музея почвоведения им. В.В. Докучаева, магистрант кафедры почвоведения и экологии почв Санкт-Петербургского государственного университета.
В Москве для учеников школы № 1164 организовано интерактивное занятие «Мир почвенной науки». Докладчиком выступила Наталья Львовна Каменных, кандидат биологических наук, доцент кафедры почвоведения, геологии и ландшафтоведения РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева. Десятиклассники школы № 9 города Лобня Московская области посетили мастер-класс «Изготовление микромонолитов» и лекцию-экскурсию «Мир почв» на базе кафедры Почвоведения, геологии и ландшафтоведения РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева и Почвенно-агрономического музея имени В.Р. Вильямса. Мастер-класс и экскурсию провели Кристина Алексеевна Шмакова и Артем Анатольевич Прохоров, ассистенты кафедры Почвоведения, геологии и ландшафтоведения РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.
Для сыктывкарских старшеклассников подготовлен цикл лекций-бесед на тему «Почва, ее место и роль в природе (на примере Республики Коми)», «Разнообразие беспозвоночных в почве (неизведанный мир под ногами)», «Почва как среда обитания почвенных микроорганизмов». Цикл подготовлен кандидатами биологических наук Светланой Валентиновной Деневой, Аллой Анатольевной Дитц, Еленой Морисовной Лаптевой из ИБ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН и проведен на базе этой научной организации.
Завершающие занятия «Второй Пущинской школы юного почвоведа» пройдут 18 и 22 апреля. Анна Константиновна Квиткина, кандидат биологических наук, научный сотрудник Лаборатории почвенных циклов азота и углерода Института физико-химических и биологических проблем почвоведения Российской академии наук проведет для учеников Гимназии «Пущино» и школы № 3 беседу «Круговорот азота и углерода в почвах». Тему деградации почвенного покрова как глобальную экологическую проблему обсудит с ребятами из Сыктывкара кандидат биологических наук, доцент, заведующий отделом почвоведения ИБ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН Елена Морисовна Лаптева в стенах Лицея народной дипломатии.
«Изучайте, открывайте, удивляйтесь!» – желают ребятам научные сотрудники.
