Топырақ туралы алғашқы білімнің дами бастауы өте ерте заманнан, жер бетінде адамдардың егіншілікпен шұғылдана бастаған уақытымен сәйкес басталып, одан кейін егіншілік туралы білімнің әрі қарай дами түсуімен байланысты болып отырды. Бірақ ертеде көптеген уақыт бойы адамдар топырақ туралы тек қана жекелеген мағлұматтар жинап, оның қасиеттеріне бақылау ғана жүргізіп отырды.
Алғашқы топырақ туралы білімнің жүйеге келтіріліп сипатталуы біздің дәуірге дейінгі VIII ғасырымен біздің дәуірдің III ғасыры аралығында Грек–Рим цивилизациясы кезінде басталды. Осы кезеңде топырақ туралы көптеген мағлұматтар жиналып гректің, Римнің ғұлама, ойшыл философтарының трактаттарында баяндалды. Әр жер ауданында дамыған топырақтардың ерекшеліктері туралы, оларды түрлі егіншілік жүйесінде пайдалану жөнінде ой толғап, топырақты топтарға жіктеудің алғашқы талпынысы жасалды. Әсірісе Рим ойшылдары Катонның, Варронның, Вергилийдің және Колумелланың еңбектері–(трактаттары) кең қауымға белгілі болды. Солардың ішінде Колумелланың жазған дүние жүзіндегі бірінші ауыл шаруашылық энциклопедиясы–«Ауыл шаруашылығы туралы трактат» атты еңбегінде ол топырақтың құнарлылығы жөнінде, оны топтарға жіктеу, топырақты өңдеп-баптау, тыңайту мәселелері хақында мол мағлұмат берді.
Жаңа дәуірдің XVI-XVII ғасырлары аралығында феодалдық заманның салық жинау жүйесін үйлестіру үшін топыраққа баға беру жұмыстары үлкен қарқынмен жүргізілді. Топырақтың қасиеттерін зерттеу мәселелері осы кезеңде жақсы қолға алынбады, бірақ, әр аймақтың топырақтарын сипаттап оларға баға беру қарқынды. Жер кадастры көптеген елдерде жасалынып қолданылды. Осы кезеңнің аяғына таман топырақ туралы жаңа түсініктер қалыптаса бастады. өсімдіктердің сумен қоректенуі (Френсис Бекон), топырақтан өсімдіктердің тұздарды сіңіруі (Бернар Палисси), табиғаттағы заттар айналымы (Леонардо да Винчи) туралы тұжырымдар айтылды.
Топырақтанудың XVIII ғасырда дамуына неміс ғалымы Н.А.Кюльбельдің «Топырақтың құнарлылығы туралы кітабы» (1740ж.), француз оқымыстысы А.Тюргоның топырақтың құнарлығының кемуі туралы ілімі (1766ж.), швед ғалымы Н.Валериустың топырақтың қарашіріндісін зерттеп, өсімдіктердің қарашіріндімен қоректену ілімін (1761ж.) жазуы және Германияда Ф.Ахардттың шымтезектен сілтілермен шайуы арқылы қарашірінді ерітіндісін алып, оны күкірт қышқылымен тұндырып алуы (1786ж.) еңбектері үлкен үлес қосты.
Осы кезеңде топырақ туралы жазылған жаңа оң пікірлер орыс ғалымдары М.В.Ломоносовтың., П.С.Палласстың., И.А.Гюльденштедттің еңбектерінде жарық көрді.
Еуропа егіншілігінде XIX ғасырда капиталистік өндірістік қатынастардың дамуы кезінде топырақтанудың агрогеологиялық және агромәдени-химиялық бағыттары қалыптасып дамыған кезеңі болды. Осы кезеңде М.Г.Вольнидің., А.Д.Теердің., Г.Дэвидтің., М.Г.Павловтың., Я. Берцелиустың., Ю. Либихтың., Ж.Б. Буссенгоның агрохимия ғылымының негізін қалаған еңбектері жарық көрді.
Агрогеологиялық топырақтану бағытының дамуына неміс ғалымдары Ф.А. Фаллу, К.Шпренгельдің еңбектері үлкен үлес қосты. К. Шпренгельдің 1837 жылы шыққан «Топырақтану немесе топырақ туралы кітап» атты еңбегінде бірінші рет «топырақтану» атауы қолданылды. Осы кезеңде үлкен жер аймақтарының топырақ карталары жасалынды. Ресейде бірінші рет 1851жылы К.С.Веселовскийдің, екінші рет 1879 жылы В.И.Чаславскийдің басшылығымен топырақ карталары жасалынды.
Топырақтанудың осы дамуы кезеңінде ғалымдар әлі де ескі көзқараста болып, топырақты өлі табиғи геологиялық дене ретінде қарады. Бірақта, осы кезең топырақтанудың ғылыми негізінің қалануына үлкен әсер етті.
Қазіргі топырақтанудың ғылыми генетикалық негізі XIX ғасырдың аяғында, XX ғасырдың басында ұлы табиғат зерттеушісі, орыс ғалымы Василий Васильевич Докучаевтың және оның ізбасарларының қажырлы еңбектерінің арқасында қаланды.
Петербург университетінде 1883 жылы 10 желтоқсан күні ұлы орыс ғалымы ұзақ пікірлер таласын туғызған ғылым докторы дәрежесін алу үшін жасаған «Орыстың қара топырағы» атты баяндамасын жемісті қорғап шықты. Осы күн қазіргі топырақтану ғылымының дүниеге келген күні болып саналады.
В.В.Докучаевтың ашқан ғылыми жаңалығының басты өзегі ол топырақтың жеке ерекше табиғи, тарихи дене екенін көрсетіп дәлелдеуі. Уақыт ағымының қатысуымен тау жыныстарынан ылғалдықтың, ауаның, ағзалардың өзара қарым-қатынасы әсерінен топырақтың пайда болатынын көрсетіп, оның басқа да табиғи денелер сияқты құрылысы, ерекше қасиеттері, жасы, жер бетінде таралу заңдылықтары, топырақтың өз «тіршілігі» бар дене екенін айқындап беруі.
В.В.Докучаев қазіргі генетикалық топырақтану ғылымының басты теориялық және әдістемелік негізін салушы ғалым. В.В.Докучаев топырақ құраушы факторлар туралы ілімді, топырақтардың ендік және биіктік табиғи аймақтар бойынша таралу заңдылығы туралы ілімді жасап дамытты, топырақты далада зерттеу әдістерімен оларды картографиялауды, топырақ сапасын бағалауды (бонитировкалауды), құрғақшылықты зерттеп, одан дала аймағын қорғау шараларын жүзеге асырды.
В.В.Докучаев құрған топырақты зерттеу далалық экспедицияларда болған, оның ізбасарларымен оқушылары топырақтану ғылымын әрі қарай алға бастырып ерекше дамытты. Олар: Н.М.Сибирцев., В.И. Вернадский., Н.Г.Высоцкий., К.Д.Глинка., С.А.Захаров., Н.А.Димо., Л.И.Прасолов., Б.Б.Полынов және т.б.
Осы кезеңде АҚШ-та Е.В.Гильгарттың (1833-1916) және М.Уитнидің (1860-1927), Батыс Еуропада М.Э.Вольнидің (1846-1901), Ю.Шлезингтің (1824-1919), М.Г.Мургочидің (1872-1925), Н.П.Пушкаровтың (1847-1948), П.Трейцтің (1868-1935), А.Зигмондтың (1873-1939) жылдары топырақтанудан еңбектері жарық көрді.
Көптеген елдерде 1916-1941 жылдары топырақ сипаттамасы жөнінде мол мағлұматтар жиналды. Осы кезеңде халықаралық топырақтанушылар ұйымы құрылды (1924), үш халықаралық топырақтанушылар конгрессі өтті (1927,1930,1935).
Осы жылдары дүниежүзілік ғылым саласында топырақтанудың В.В. Докучаев салған бағыты құпталып, бірауыздан мақұлданды. Топырақтану жаратылыстану ғылымының жеке саласы болып бөлініп шықты. Осы ғылымның физика, химия, география, минералогия, биология және ауыл шаруашылығы тараулары жеке-жеке сала болып бөлініп дами түсті.
Екінші дүниежүзілік соғыс аяқталғаннан кейінгі отыз жыл ішінде жер шарының топырақтарын зерттеп, есепке алу және топырақтану бағытындағы халықаралық ынтымақтастық жұмыстардың қарқынды жүруі кезеңі болды. Осы кезеңде Азия, Африка, Оңтүстік Америка елдерінің топырақ жамылғысын зерттеу жұмыстарының мардымды жүруі байқалды. Осы жұмыстар негізінде 1960-1978 жылдары дүниежүзілік топырақ картасы жасалынды.
Қазіргі уақытта топырақтану ғылымының басты бағыты, XX ғасырдың екінші жартысында қалыптасқан жер планетасының экологиялық жағдайына қатысты болып отыр. Табиғи ресурстарды пайдаланудағы ғасырлар бойы жинақталған кері әсерлермен қазіргі заманның әлеуметтік-экономикалық және ғылыми-техникалық даму салдарынан, көптеген шешілмеген экологиялық мәселелер туып отыр. Осы мәселелер ішінде жер шарының топырақ жамылғысының әр түрлі тозу, құнарсыздану түрлеріне шалдығуы, халық санының күннен-күнге біртіндеп өсуі салдарынан топырақ ауданының салыстырмалы түрде алғанда кемуі, және дұрыс қолданылмағандықтан топырақтың істен шығуы, әр-түрлі ауыл шаруашылығы емес өндіріс салаларында топырақ жамылғысының жойылуы әсерінен топырақ ауданының абсолютты кемуінің байқалуы топырақтану ғылымы алдында осы күрделі мәселелердің оң шешуін табу қажеттілігінің тұрғанын көрсетеді. Адамзат алдында жер планетасының топырақ жамылғысын келер ұрпаққа сақтап, оны тозбаған, ластанылмаған, құнарлылығы жақсарып, артқан күйінде жеткізудің күрделі міндеті тұр. Сонымен қатар, топырақтың әр гектарынан өте жоғары, сапалы өнім жинап, күннен-күнге өсіп келе жатқан адамзаттың азық-түлікке қажеттілігін жеткілікті түрде өтеу мәселесі де өте өзекті болып отыр.
Қазақстан топырақтарын зерттеу тарихына қысқаша шолу. Қазақстанның географиялық жағдайы туралы мағлұматтар көне дәуірден жинақтала басталған. Кейіннен еліміздің табиғи қоры туралы қытайдың және арабтардың жиһанкездерімен елшілері сипаттап жазған. Біздің дәуірге шейінгі II ғасырда қытай елшісі Чан-Цун: «Жетісу өңірінің тегіс жерінде шөптесін өсімдіктер бар, ал тау ішінде ағашы көп, орнықты халқы егіншілікпен айналысады»,- деп жазған. X ғасырда араб ғалымдары Ибн-Русге еліміздің ауа райы, мәдени өсімдіктері және топырағы туралы жазба мағлұматтар қалдырған. Олар Сырдария бойының топырағын, Жайық пен Эмба өзендері және Ертіс өңірі аралығында орналасқан қимақтардың жайлауларымен, қыстаулары бар даланы сипаттаған. XVIII-XIX ғасырлар аралығында Қазақстанның табиғатымен топырақ жамылғысын атақты ғалымдар И. И.Лепихин (1795), С.Г.Гмелин (1806), Э.А.Эверсман (1840), Ш.Ш.Уалиханов (1855ж), П.П.Семенов–Тяньшанский (1856,1857), Ф.Рупрехт (1866), Г.И.Танфильев (1902) өз еңбектерінде сипаттап жазды. Ш.Ш. Уалиханов (1855) қолжазбаларында Балхаш көлі маңындағы сор топырақтарды, Семей өңірінің кебір топырақты құрғақ даласын сипаттап өткен. Тянь-Шань тауы бөктерінде қазақ дихандарының өзендерден арықтар арқылы егіс танаптарына су көтеріп тары, бидай себетіндерін сөз еткен.
1903 жылы жарық көрген «Ресей. Отанымыздың толық географиялық сипаттамасы» атты көп томдық еңбектің 18 томында Қазақстанның географиялық жағдайы, соның ішінде топырақ жамылғысы туралы мағлұмат жарияланды.
XX ғасырда Қазақстанның табиғи байлығына орыс мемлекеті мүдделеніп, олар елімізде зерттеу жұмыстарын қарқынды жүргізе бастады. Ресейдің Азия бөлігінің өсімдіктерін және топырақтарын зерттеуді 1907-1916 жылдары К.Д.Глинка ұйымдастырып, басқарды. Осы жылдары Қазақстан топырағын зерттеуге С.С.Неуструев, А.И.Безсонов, Р.И.Аболин, Л.И.Прасолов, И.В.Ларин және т.б қатысты. Жүргізілген жұмыстардың нәтижесі негізінде К.Д.Глинканың (1909, 1923, 1926), Л.И.Прасоловтың (1926), А.И.Безсоновтың (1910) бірнеше кітаптары басылып шығып, оларда еліміздің топырақтары туралы мәнді мағлұматтар жарияланды.
1926-1930 жылдары Қазақстан топырағын зерттеуге белгілі орыс ғалымдары И.П.Герасимов, Е.Н.Иванова, Е.В.Лобова, Т.Ф.Якубова қатысты. Осы жылдары Қазақстанның Халық комиссариатының топырақ бюросы, су басқармасы, Мемлекеттік жер тресі қызметкерлері еліміздің түрлі аймағында топырақтарды, өсімдік дүниесін және агроэкономикалық жағдайларды зерттеуді қарқынды жүргізді. Осы жұмыстарға Қазақстанның топырақтану ғылымының жас мамандары: О.Оспанов, Я.Ф.Дубовик, А.В.Мухля, С.П.Матусевич, Д.М.Стороженко ж.б. қатысты.
Л.И.Прасоловтың басқаруымен 1935 жылы Қазақстан ғалымдары дайындаған Қазақ Республикасының топырақ картасы дайындалды. Осы жылы С.П.Матусевич ж.б. авторлар дайындаған «Қазақстанның топырақ жамылғысы» кітабы жарық көрді. Осы еңбекте бірінші рет еліміздің әр түрлі геоморфологиялық аймақтарының топырақ жамылғысы жүйелі түрде сипатталды.
1939 жылы Кеңестер Одағының Ғылым академиясының қазақ филиалы құрамында топырақ зерттеу бөлімі ашылып, оның негізінде 1945 жылы Қазақстан Ғылым академиясының топырақтану институты құрылды. Ол қазіргі кезде мемлекетіміздің мамандандырылған ірі ғылыми зерттеу институты. Осы институт ғалымдары отанымызда топырақтану ғылымының дамуына, еліміздің топырақтарын зерттеу барысына аса ауқымды үлес қосты. Институт ғалымдарының атқарған жұмыстарының бастылары: кіші және орташа масштабтағы еліміздің және әр облыстардың топырақ карталарын жасау; шаруашылықтар мен мемлекеттік жер қорларының ірі масштабты карталарын жасау, топырақ мелиорациясы, топырақ эрозиясы жөніндегі стационарлы және әр аймақта өткізілген ғылыми зерттеу жұмыстарын жүргізу; Қазақстан топырақтарын кешенді түрде сипаттайтын 14 томдық «Қазақстан топырақтары» атты жинақты баспадан шығару; еліміздің топырағын жіктеу және оларды диагностикалау мәселелерін зерттеп, оны іс жүзіне асыру. Осы топырақтану институтын 1945-1968 жылдары аралығында белгілі топырақтанушы ғалым Өмірбек Оспан ұлы Оспанов басқарды. Ө.О.Оспанов (1906-1993ж.ж.) Қазақстанда топырақтану ғылымының негізін қалаушы ұлтымыздың алғашқы топырақтанушы маманы. Ол 1932 жылы Мәскеудегі К.А.Тимирязов атындағы ауыл шаруашылығы академиясын топырақтану және агрохимия мамандығы бойынша бітіріп, КСРО Ғылым академиясының В.В. Докучаев атындағы топырақтану институтының аспирантурасында білімін жалғастырып, 1936 жылы геология-минералогия ғылымдарының кандидаты ғылыми дәрежесін алған. Қазақ Ғылым академиясының президенті Қ.И.Сатпаевтың орынбасары ретінде қызмет атқара жүріп ол еліміздің топырақтану ғылыми зерттеу институтының ашылуына, Қазақстан топырақтарын тың игеру жылдары ұтымды зерттеуге, топырақтанушы ғалымдарымыздың ғылыми жұмыстарының әлемдік деңгейге сай жүргізуіне аса зор үлес қосқан ғалым. Тың игеру жылдары (1954-1958ж.ж.) топырақ зерттеу жұмыстары қарқынды жүргізілді. Қысқа мерзімде 100 млн. топырағы зерттелініп, ірі масштабтағы топырақ карталары және топырақты ауыл шаруашылығында гектардың пайдаланғанда қажетті картограммалар дайындалды. Жарамды 22,6 млн. гектар жер таңдалынып алынып, игеруге ұсынылды (ө.О.Оспанов, К.Ш.Фаизов, И.В.Матыщук, П.И. Тимошин, Ш.А.Шолақов, А.М.Дурасов, Н.П.Панов).
Қазақстанда топырақтардың эрозияға ұшырауы жағдайының ұлғая түсуіне байланысты еліміздің ғалымдары топырақ эрозиясы байқалатын аймақтар картасын дайындады, эрозияға және дефляцияға қарсы қолданылатын шараларды қалыптастырып жүзеге асырды (Р. Джанпейсов, М. Бельгибаев, А.И. Бараев, Г.Г. Берестовский ж.б.).
Топырақты көптеген жылдар бойы ауыл шаруашылығында пайдаланғанда оның бойындағы өзгерістер зерттелініп, топырақты құнарсызданудан сақтау жолдары анықталды. В.В.Редков, Т. Д. Джалангозов, Ш.А.Шолақов, Б.Н.Вишневская, Р.Е. Елешев, С.З.Елубаев).
Еліміздің суармалы аймақтарында қолданылатын топырақтардың ерекшеліктері зерттелініп, оларды дұрыс қолдану жолдары айқындалды (Ж.У.Аханов., В.А.Корниенко., М.А.Орлова., Л.И.Пачикина., Т.Т.Тазабеков). Қазақстанда таралған сор, сортаң және кебір топырақтардың қасиеттері, түзілуі зерттеліп, оларды дұрыс игеру шаралары анықталды (М.В. Боровской, В.Н. Михайличенко, И.Я. Половицкий, В.М. Кирюшин.).
Кейінгі жылдары елімізде топырақтану ғылымы одан әрі алға басып, дамып келеді. Ғалымдарымыз топырақ құнарлылығын өндіруді, құнарлылықтың оңтайлы көрсеткіштерін анықтауды, топырақ микроорганизмдерінің физиологиялық, биохимиялық қызметін, топырақ қарашірігінің өзгерістерін зерттеуді жүргізу бағытында ауқымды жұмыстарды жалғастыруда. Әсіресе топырақ экологиясы жөніндегі мәселелерге көп көңіл аударылып, топырақтың улы заттармен ластануы, адамзат әсерінен бұзылып, бүлінуі байқалатын өндірістік аймақтар анықталып, топырақтың экологиялық қызметтері және оның агроэкологиялық мүмкіншілігін зерттеу бағыттарындағы жұмыстар жалғасуда.