Навигация


Главная
УСЛУГИ
Гостевая книга
Правила пользования
Авторизация / Регистрация
 
Главная arrow География arrow Земледелие - Гудзь ОП
Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая

1 Наука ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

11 Факторы жизни растений и законы земледелия

Непрерывное развитие агрономической науки и совершенствования сельскохозяйственной техники были и остаются главными критериями постепенного движения земледелия и всего сельскохозяйственного производства а Долговременные исследования и практика показали, что в основе земледелия, как и других наук, лежат законы, отражающие объективные процессы, которые проходят в природе земледелия Они раскрывают путь пра ктици, предотвращают многим ошибкам и помогают продуктивнее использовать не только землю, но и машины, орудия и другие средства производствава.

Повышение производительности сельскохозяйственного производства не может основываться только на показателях производства, которые изменяются По мере роста знаний как непосредственно в агрономии, так и в других на ауках, законы совершенствуются и открываются нові.

По времени открытия и по общему значению в биологии и агрономии первое место следует отдать закона автотрофность растений Он объединил теорию фотосинтеза и минерального питания растений Зеленые растения, в используя энергию солнечного света и поглощая из воздуха углекислый газ, а из почвы воду и минеральные вещества, синтезируют все необходимые им органические вещества в количествах, обеспечивающих нов й развитие и высокую продуктивность растений Этими основными принципами отражается сущность этого закона Поэтому одним из важнейших принципов при создании урожая должно быть скорее наращивания опти минимальной асимилювальнои поверхности листьев, способной с наилучшим эффектом усваивать солнечную энергию для синтеза сахаров, аминокислот, белков, ферментов и других клеток протоплазмы, тканей и органов рослинног в организмізму.

Для интенсивного развития растений чрезвычайно важно, чтобы в почве в достаточном количестве постоянно была вода, все необходимые элементы минерального питания в доступных формах и не было преграды их надх хождение в корневую систем.

Одним из важнейших в агрономии, определяющий условия жизни растений, является законы незаменимости и равнозначности факторов их жизни Эти законы сформулировал академик В Р Уильямс

Благодаря многолетним исследованиям преимущественно в области физиологии растений и агрохимии достаточно полно установлено потребности растений в факторах жизни, которые составляют их материальную и энергетическую основу Условия внешней среды (почва и атмосфера) заметно влияют на использование растениями воды и элементов минерального питания Среди условий жизни растений основами являются агрофизические и агрохимические свойства и почвы, состав почвенного и приземного воздуха, наличие в почве жизнеспособных семян сорняков, возбудителей болезней и вредителей и др. От условий внешней среды почвы и атмосферы значительной миро ю зависит регулирования и использования растениями факторов жизненноття.

Для роста и развития любой зеленого растения необходимы две группы факторов: 1) космические - свет и тепло, 2) земные - вода, воздух и питательные вещества

На рост и развитие растений влияют не только факторы жизни, но и условия, при которых проявляется действие факторов жизни Под условиями среды следует понимать внешние условия, при которых проявляется действие факторов жит ття Условия среды делятся на три группы: 1) грунтовые (строение пахотного слоя, структура, кислотность почвы и др.) 2)2) фитологични (наличие сорняков, вредителей и болезней), 3) агротехнические (своевременность и качество проведения полевых работ)

Взаимодействие факторов жизни растений во время их роста и развития чрезвычайно сложная, многогранная и в течение длительного времени является предметом изучения биологических и агрономических наук

Суть закона незаменимости и равнозначности факторов жизни растений заключается в том, что все факторы жизни растений незаменимы и абсолютно равнозначны Ни один из них не может быть заменен другим, даже при све ишку последнего Этот закон сформулировал В Р Уильямьямс.

Действительно, нельзя заменить воду светом или азот фосфором, поскольку каждый фактор жизни выполняет определенную физиологическую функцию Понятие равнозначности следует понимать так, что нет главных и второстепенных факт торов жизни даже тогда, когда для растений любой из них необходим в незначительном количестве, среди которых - отдельные части спектра солнечного луча, наличие в воздухе кислорода, азота, углекислоты, темпе ратура в определенных интервалах, разнообразные биологически важные элементы питания и ин.

Следующее важное значение в практическом земледелии имеет закон минимума (закон ограничительных факторов) Суть его сводится к тому, что величина урожая определяется фактором, который находится в минимуме и будет по мере удовлетворения им расти до тех пор, пока не будет ограничена другим м Факторамим.

Впервые этот закон в 1840 г сформулировал немецкий ученый Ю Либих на основании развития теории минерального питания растений и причин снижения плодородия почвы Он считал, что рост урожая напрямую зависеть во от увеличения фактора, который находится в минимумемі:

Y = A х X

гдеY - урожай;

Х - наличие фактора;

А - коэффициент пропорциональности этого фактора

На рост культурных растений влияет не один фактор, а совокупность факторов жизни и условий среды Опытами практически установлено, что, изменяя только один фактор жизни, без прямого влияния на другие, прирос в урожая постепенно снижается, а затем и вовсе прекращается от одинаковых дополнительных доз фактора Причина этого - ограничительное влияние других факторов жизни, поскольку при этом вступает в действие закон мини муму, или ограничительного факторра.

Для наглядной демонстрации закона минимума часто используют \"бочку Добей-Нека\", высота клепок которой условно определяет уровень обеспеченности растений факторами их жизни (рис 1)

Если в такую ??бочку налить воду, то ее уровень, принимается за урожай, не будет выше уровня низкой клепки

Многочисленными опытами установлено, что наивысший урожай можно получить только при оптимальной количества фактора жизни растений

Графічне зображення, яке ілюструє дію закону мінімуму (діжка Добенека)

Рис 1 Графическое изображение, которое иллюстрирует действие закона минимума (бочка Добенека):

1 - максимально возможный урожай 2 - фактический урожай

Ограничивать урожай могут не только факторы жизни, но и неблагоприятные условия среды: грунтовые, фитологични, агротехнические (засоренность, кислотность и др.)

При разработке системы земледелия (особенно для отдельных хозяйств) важно уметь правильно определить ограничивающие факторы и причины, сдерживающие развитие земледелия в определенное время и возможные в не едалекому будущем Они могут быть разными и связанными с особенностями климата, почвы, ландшафту.

Низкая плодородие почвы и ограниченные возможности получения высоких урожаев могут быть вызваны не только природными условиями, но и недостатками и ошибками в культуре земледелия

Многие ограничительных причин могут быть временными, поскольку за относительно короткое время их можно устранить соответствии с этим в освоении системы земледелия должны быть сделаны уточнения По-другому бывает, когда ограничительными оказываются постоянно действующие причины Их очень трудно, а во многих случаях и невозможно полностью устранить, однако их вредное влияние можно ослабить Согласно этому набор з одел в системе земледелия должен обеспечивать постоянную борьбу с нимними.

Ближний закону ограничительных причин широко известен закон минимума, максимума и оптимума Его впервые сформулировал Ю Сакс Содержание закона заключается в том, что наиболее высокий урожай может быть получен при оптимальной наличии фактора, а с увеличением или уменьшением последнего урожай уменьшается ЬСся.

Академик В Р Уильямс дал ему более четкое определение: \"Самый большой урожай реализуется при средней\" оптимальной \"наличия фактора при первой (минимальной) и крупнейшей (максимальной) наличия фа актера урожай нереальный (равна нулю))".

Этот закон хорошо иллюстрируется также результатами опыта, где были испытаны дозы азота, который поглощали растения (рис 2) Наивысшую производительность получены при дозе 7,5 г сульфата аммония на сосуд, а одальше ее повышения резко снижало урожайность Влияние в общем виде описывается параболой (рис 3) С ее уровня видно, что каждый следующий равновеликий влияние элемента в интервале от минимального к оптимальногьного

значение сопровождается все меньше и меньше приростом урожая, а в интервале от оптимального до максимального значения - нарастающим снижением урожая

Урожай надземної маси та коренів вівса за різних доз сульфату амонію (К. А. Блок, 1973)

Рис 2 Урожай надземной массы и корней овса при разных доз сульфата аммония (К А Блок, 1973)

Исключительно большое значение в земледелии имеет закон совокупного действия факторов жизни растений Основу этого закона сформулировал еще в конце XIX в немецкий исследователь Либшер Суть его заключается в том, что для получи ние высокого урожая необходимо наличие всех факторов жизни в оптимальном соотношении Подтверждением его является вывод О О Зиганшина и Л П Шарафулина (1974) о том, что оптимизация факторов жизни позволяет более продуктивно использовать не только те, которые находятся в минимуме, но и те, которые присутствуют в достаточном количествеількості.

Е А Митчерлих дополнил определение Либшер и выразил его математически С графического изображения (рис 4) видно, что урожай растений (V) повышается с насыщением воздействия какого-либо фактора роста (Х) пропор рцийно величине урожая, которой не хватает до максимального урожая (А)(А):

гдеА - максимально возможный урожай;V - фактический урожай; X - фактор роста;С - коэффициент пропорциональности

Параболічна крива

Рис 3 Параболическая кривая:

Закон сукупної дії факторів (за В. Д. Мухою та ін., 1994)

Рис 4 Закон совокупного действия факторов (по В Д Мухой и др., 1994)

Такое же мнение об этом законе высказал и В Р Уильямс качестве иллюстрации, подтверждающий этот закон, он приводит график непрерывного повышения урожая при одновременном действии на свет, воду, пищу, построенных й на основании опытов, проведенных немецким агрофизика (рис 5) Есть Вольные В опытах оказалось, что прибавка урожая ячменя на сосуд от улучшения освещения при влажности почвы 20% составляла всьо го 22 г (23,7%), при влажности 40% - 135 (73%), а при влажности 60% - 195 г (93,5%) Еще более заметна разница была получена от применения удобрений Здесь в условиях высокого удобрений способствовало повышению урожая ячменя в 12,5 раз2,5 разу.

В опытах Лезер в Индии при выращивании льна и пшеницы на разных фонах удобрения полным минеральным удобрением в 1,5-2 раза снизились Транспирацийний коэффициент сравнению с неудобреним фоном или удоб Брен только азотным удобрение.

Важной практической особенностью закона совокупного взаимодействия факторов жизни растений является то, что в положительном направлении он проявляется лишь в тех случаях, когда количество факторов, которые изменяются, подобрано правильно соответствии с потребностями и особенностей выращиваемых культур и сорте.

Решение этого вопроса - одна из важнейших задач современной агрономической науки, так как показатели оптимума и максимума факторов жизни при комплексном их использовании заметно и непрерывно зминюют тьс.

старым, но постоянно актуален закон возвращения питательных веществ в г почву открыт в середине XIX в одним из основоположников агрохимии Ю Либихом Смысл его сводится к тому, что все вещества, которые задействованы при создании урожая, должны быть полностью возвращены в почву сут брил Нарушение этого закона, по утверждению ЮЛибиха, рано или поздно должно приводить к потере почвой ее плодородиячості.

В принципе вопрос о необходимости возврата биологически важных элементов, а не всех вынесенных из почвы урожаем, правильное и прогрессивное Об этом неоднократно подчеркивали такие выдающиеся ученые как К А Тимирязев и Д М Прянишников, отмечая, что учение о необходимости возвращения является одним из важнейших достижений наукнауки.

Залежність урожаю від сумісної дії факторів життя рослин

Рис 5 Зависимость урожая от совместного действия факторов жизни растений:1 - удобрений, 2 - неудобрений 3 - удобрений;4 - неудобрений;5 - удобрений, 6 - неудобрений

В рационально организованном хозяйстве все биологически важные элементы питания, взятые урожаем из почвы или утраченные другими путями, должны возвращаться к нему с некоторыми превышениями, чтобы обесп печить непрерывный рост урожая и компенсировать возможные потери вследствие смывания, выщелачивания, денитрификации и по другим причинам Это достигается внесением удобрений, запашкой пожнивных остатков зеленых удобрений, а также путем выращивания бобовых культур, способных накапливать в почве азот Только при таких условиях обеспечивается круговорот веществ и повышение плодородия почвату.

Одним из показателей рационального ведения земледелия в рамках отдельного хозяйства и в целом в государстве, согласно закону возвращения, является баланс таких дефицитных, биологически важных элементов в гр почве, как азот, фосфор и кале.

Баланс питательных веществ, по утверждению многих ученых, в земледелии в течение длительного времени нарушался и состоял отрицательным, т.е. с заметным дефицитом Из почвы принималось больше, чем возвращалось и ему Поворот азота и калия в почве в 30-40-х годах составляло треть, а в недалеком прошлом - не более половины В современных условиях экономического кризиса в Украине и нестабильности в сельскохозяйств РСК производстве в этот дефицит вырос до непомерных величинычин.

Закон прогрессивного роста эффективности плодородия почвы в интенсивном земледелии Основой прогресса в сельском хозяйстве является то, что почва, если правильно осуществлять агротехнические мероприятия, заметим тно улучшается, т.е. возрастает ее плодородие и эффективность сельскохозяйственного производстваа.

Землю можно улучшать с помощью химических средств и обработки в процессе производства, если оно ведется рационально, земля не изнашивается, как другие средства производства (машины, орудия и т.п.), а нав упа, улучшается, и именно это является теоретической основой непрерывного прогресса в сельском хозяйстві.

При разработке и освоении системы земледелия большое значение заслуживает закон плодосмены Еще в 1838 г профессор М Г Павлов признавал его как закон природы Он утверждал, что каждый агротехнический мероприятие более эффективен при плодосмены, чем при бессменному посева

В основе этого закона лежит общебиологический закон единства и взаимосвязи растительных организмов и условий среды Необходимость периодического изменения различных культур в посеве обусловливается не только рез ним истощением почвы на элементы питания и неодинаковым размещением и накоплением корневых пожнивных остатков, а бобовыми - азота, но и в том, что периоды роста культуры по-разному влияют на гр унт и в целом на окружающую среду По-разному изменяются плотность, твердость, гранулометрический состояние и влажность почвы на вертикальном профиле, а также количественный состав микрофлоры и интенсивные во развития отдельных групп микроорганизмов, в том числе патогенных Подтверждением важности соблюдения закона плодосмены можно видеть постоянно в производственных условиях, а также многочисленных долгосрочных иссле крышу, проведенных в Англии (Ротамстед), Дании (АСНОВА), США (Огайо), России (ТСГА), Украина (Полтавская, Харьковская, Мироновская опытные станции) и в других странанах.

плодосмены может осуществляться не только при выращивании совершенно разных групп культур (колосовых, пропашных, бобовых и др.), но и в рамках различных семей одной группы, а иногда и видов одной семьи Плодозми и на не исключает и наличия чистого пару На основаниях, исходящие из этого закона, основываются принципы построения сивозмимін.

Большая группа выдающихся ученых конца XIX и первой половины XX века (Е Вернад-ский, О П Виноградов, В Р Уильямс, К П Гедройц, П А Костычев, Д М Пряниш-Ников, П А Власюк, О О Никифорович) вела, что в результате жизненных процессов увеличиваются запасы аккумулированной солнечной энергии на Земле, находит накопления в почве органических веществ и всех биологического важных элементов питания, с творюються новые, только благоприятные условия для роста и развития зеленых растений и микроорганизмова мікроорганізмів.

Исследованиями О П Виноградова установлено, что под влиянием деятельности живых организмов и главным образом растений в почве по сравнению с земной корой, содержание азота увеличился в 10, а углерода - в 20 раз Ч Чем активнее проходят биологические процессы, тем больше накапливается биологических элементов и создаются лучшие условия для новых поколений живых организмов Таким образом проявляется реальное существование зако на природе - закон повышения плодородия почвуунту.

Действие общего закона природы для повышения плодородия почвы проявляется в земледелии, при условии, что соблюдаются другие законы земледелия, особенно закон возвращения, поскольку значительная часть созданной й органической массы выносится с урожаем.

Направленное использование законов земледелия при проектировании и освоении систем земледелия, в направленности на повышение плодородия почвы и получения высоких урожаев имеет решающее значение в пра актици сельского хозяйства Высокая культура земледелия предусматривает не только высококачественное и своевременное выполнение всех полевых работ, а в целом при ведении хозяйства на основе и соблюдении зако нов земледелия и растениеводства соответствии с этими законами и на их базе создаются различные теории, обосновывающие практические мероприятия по освоению систем земледелиява.

В современной агрономической науке и в совместных с ней науках накопилось большое количество экспериментального материала Но из-за того, что условия земледелия разные, нельзя создать какую-то одну универсальную теорию, которая охватила бы все основные идеи в земледелии Приходится не только приспосабливаться к действию сил природы, но и активно вмешиваться в природные процессы, изменять окружающую среду в нужном н апрями Основные из них: влияние на микроклимат, изменение свойств почвы и ее плодородия, ликвидация действия и последствий эрозии и др. Согласно этим современные системы земледелия должны строиться на сущ уючих теориях, которые дают научное обоснование и рациональное решение целесообразности адаптивных систем земледелия в конкретных условиеовах.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift Enter
Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая
 
Дисциплины
загрузка...
Банковское дело
БЖД
Бухучет и Аудит
География
Документоведение
Экология
Экономика
Этика и Эстетика
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Естествознание
Психология
Религиоведение
Риторика
РПС
Социология
Статистика
Страховое дело
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы