Глава 13 ФАКТОРЫ ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ И ЗАКОНЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

13.1. Факторы жизни растений и задачи земледелия

Земледелие — раздел агрономии, изучающий общие приемы возделывания сельскохозяйственных растений, разрабатывающий способы наиболее рационального использования сельскохозяйственных угодий и повышения плодородия почв с целью получения высоких, устойчивых урожаев, обеспечения населения продуктами питания, животноводства — кормами, некоторых отраслей промышленности — сырьем. Основной задачей земледелия является изучение требований растений и разработка приемов удовлетворения этих требований путем регулирования факторов жизни растений, создания оптимальных условий для роста и развития культурных растений.

Почвенно-климатические условия оказывают решающее влияние на специализацию земледелия, на состав возделываемых культур, которые более приспособлены к этим условиям и обеспечивают высокие и устойчивые урожаи хорошего качества. Для роста и развития растений требуется наличие пяти основных факторов: свет, тепло, вода, воздух и элементы питания.

тепло относят к космическим факторам, остальные —

и

Свет

факторов жизни растении применительно к конкретным

земным. Наука земледелие разрабатывает приемы оптимиза

чвенно-климатическим условиям. Повышение коэффициента льзования физиологически активной радиации (ФАР), раз-

ции

по

ЦСПО.

оаботка приемов обработки почвы, направленных на улучшение теплового, водного, воздушного и пищевого режимов почвы, на борьбу с сорными растениями, вредителями и болезнями культурных растений, являются основными задачами земледелия.

В связи с интенсификацией растениеводства возникает необходимость повышения трансформации функции почвы, т. е. способности поглощать, удерживать и передавать растениям внесенные земледельцами дополнительно воду и элементы питания. Для этого нужно улучшать свойства почвы, вести расширенное воспроизводство ее плодородия.

Земледелие — наука о рациональном, технологически, экологически и экономически обоснованном использовании, восстановлении и повышении плодородия почв как основы получения высокой урожайности сельскохозяйственных культур. Земледелие как наука развивается на достижениях фундаментальных дисциплин: почвоведения, физиологии растений, физики, химии, микробиологии, агрохимии, растениеводства, землеустройства, мелиорации, экологии, экономики и др.

13.2. Основные законы земледелия и их реализация

Теоретической основой и руководством в практической работе земледельцам служат законы действия и взаимовлияния факторов жизни в процессе роста и развития растений. В агрономической науке сформулировано пять законов земледелия.

1. Закон равнозначимое™ и незаменимости факторов жизни растений.

2. Закон минимума.

3. Закон минимума, оптимума, максимума.

4. Закон совокупного действия факторов жизни растений.

5. Закон возврата.

Закон равнозначимости и незаменимости факторов жизни растений утверждает, что для роста и развития растений необходимы все блокирующие факторы в нужных количествах и ни один

из них не может быть заменен другим. Отсутствие одного из ментов питания растений, например калия, нельзя замени4 даже близким по химическим свойствам натрием. Точно так недостаток одного из факторов нельзя компенсировать избьАч. ком другого, например недостаток воды избытком вноси^_1х удобрений, и т. д. j

Закон минимума утверждает, что величина урожая ограничивается фактором, находящимся в минимуме. Согласно этому закону необходимо прежде всего увеличивать фактор, находящийся в минимуме. Немецкий химик Ю. Либих, впервые сформулировавший этот закон, считал, что рост урожая прямо пропорционален увеличению количества фактора, находящегося в минимуме. Однако исследования других ученых доказали, что рост урожая происходит только до тех пор, пока не окажется в минимуме другой фактор, что закон минимума нужно принимать с учетом действия всей совокупности факторов жизни растений и что эффект от увеличения каждого отдельно взятого фактора значительно снижается.

Закон минимума, оптимума, максимума выражает изменение урожайности растений при увеличении количества одного из факторов без изменения остальных факторов жизни растений. Повышение урожайности растений по мере увеличения одного фактора, например влажности почвы, происходит до определенного уровня, после которого начинается снижение. Самая высокая урожайность соответствует оптимуму влажности, после которого начинается снижение урожайности от недостатка кислорода в почве, которое заканчивается гибелью культурного растения при полной влагоемкости, что соответствует максимуму фактора. Это частный случай проявления закона минимума, оптимума, максимума.

Если же при увеличении количества одного из факторов одновременно увеличивать другие факторы, например, при увеличении влажности почвы вносить органические и минеральные удобрения, усиливать освещенность, улучшать аэрацию почвы и др., то происходит значительное увеличение оптимума урожайности от взаимодействия факторов жизни растений.

Закон совокупного действия факторов жизни растений утверждает, что все факторы действуют совокупно при взаимодействии друг с другом в процессе роста и развития растений. Увеличение количества фактора, находящегося в минимуме, тем эффективнее повышает урожайность растений, чем больше других

_т0ров находится в оптимуме. Познание этого закона имеет Ф^аК|_111{,_с значение в земледелии, является основой повышения °° жайности растений. В природе все элементы комплекса усло-УР°_Й „заимосвязаны, они представляют одно органическое целое. Воздействие на один из элементов вызывает необходимость воз-ействия на другие. Например, при недостатке фосфора в почве внесение суперфосфата в рядки в малых дозах (10 кг д.в. на 1 га) повышает урожайность зерна пшеницы на 2—3 ц/га. Дальней-nice увеличение доз фосфорного удобрения незначительно повышает урожайность пшеницы по сравнению с рядковым удобрением. Необходимо воздействовать на другие факторы, улучшать водный режим, вносить другие виды удобрений и т. д., чтобы получать устойчивые и высокие урожаи растений.

Закон возврата обязывает земледельца возвращать в почву вещества и энергию, поглощаемые растениями на формирование урожая и отчуждаемые с ним. При ежегодном отчуждении ив почвы элементов питания и энергии с урожаями снижается ее плодородие, ухудшаются состав и свойства, возникает необходимость возврата веществ, которые оказываются в минимуме и лимитируют урожайность растений.

При возврате отчужденных веществ и энергии в почву она сохраняет свое плодородие, т. е. происходит простое воспроизводство почвенного плодородия. При внесении веществ и энергии в почву больше выноса добиваются повышения почвенного плодородия, т. е. расширенного воспроизводства.

Законы земледелия учитываются и используются при разработке и освоении систем земледелия. Системный метод позволяет принимать наиболее эффективные технологические решения, исключает одностороннее, необоснованное увлечение каким-либо отдельным приемом.

Для того чтобы разработанные технологии возделывания сельскохозяйственных культур были оптимальными, нужно учитывать все возможные прямые и косвенные, близкие и отдаленные факторы, влияющие на формирование урожая и его качест^в°, на плодородие почвы, экологические последствия и охрану "кружающей среды. Ведение земледелия без научного обоснования, при несоблюдении или игнорировании законов земледелия оказывается неэффективным и неконкурентным.