 |
2.Законы земледелия. 1.Закон равнозначимости и незаменимости факторов жизни растений. 2.Законы минимума, оптимума и максимума.
|
|
|
|
2. Законы земледелия
Законы земледелия есть не что иное, как выражение законов природы, проявляющихся в результате деятельности человека по возделыванию сельскохозяйственных культур. Они раскрывают связи растений с условиями внешней среды, а также определяют пути развития земледелия, которые должны осуществляться в соответствии с этими законами. К основным законам земледелия относятся следующие.
1. Закон равнозначимости и незаменимости факторов жизни растений.
2. Законы минимума, оптимума и максимума.
3. Закон совокупного действия факторов жизни растений.
4. Закон плодосмена.
5. Закон возврата питательных веществ.
1. Закон равнозначимости и незаменимости факторов жизни растений.
Сущность его состоит в том, что все факторы жизни растений абсолютно равнозначимы и незаменимы.
Согласно ему для нормального функционирования растительного организма должен быть обеспечен приток всех факторов жизни растений (земных, космических). Проявление этого закона носит абсолютный и относительный характер.
Абсолютное значение выражается в том, что в каких бы факторах не нуждалось растение, однако отсутствие любого из них ведет к резкому снижению урожайности и даже гибели растения. Например, сколько бы не увеличивали содержание влаги в почве, она не может возместить недостаток тепла или света так же, как нельзя азот заменить фосфором или калием.
Для получения максимально возможного урожая необходимо непрерывно обеспечивать растения всеми факторами в оптимальном количестве.
Однако в конкретных условиях производства этот закон приобретает относительное значение вследствие неодинаковых затрат на обеспечение растений различными факторами.
|
|
|
Закон равнозначимости и незаменимости факторов жизни растений дает четкое представление о том, что нет главных и второстепенных факторов.
2. Закон минимума впервые сформулировал Ю. Либих в 1840 г.: «Продуктивность поля находится в прямой зависимости от необходимой составной части пищи растения, содержащейся в почве в самом минимальном количестве». Он считал, что рост урожая прямо пропорционален увеличению количества фактора, находящегося в минимуме.
Выявление этой закономерности имело огромное практическое значение, так как применение минеральных удобрений впервые получило научную основу. Согласно этому закону при оптимальных прочих условиях уровень урожая определяется тем фактором, который находится в минимуме.
Наглядно этот закон изображается в виде «бочки Добенека», клепки которой условно означают различные факторы жизни растений (рис. 1). Высота каждой клепки соответствует наличию определенного фактора, выраженного в процентах.
Пунктирной линией показан максимально возможный урожай растений при оптимальном наличии всех факторов. Однако фактический урожай определяется высотой самой низкой клепки, или количеством фактора, находящегося в минимуме.
Если заменить данную клепку, то уровень фактора будет определять другая клепка, которая окажется минимальной по высоте, затем третья и т. д.
Рис. 1. Закон минимума: 1 — максимально возможный урожай; 2 — фактический урожай
Поэтому, учитывая действие закона минимума, необходимо в первую очередь проводить такие мероприятия, которые будут действовать на фактор, находящийся в данный момент в относительном минимуме, например, снабжение растений влагой при недостатке ее в почве.
В то же время необходимо учитывать другие факторы, которые могут оказаться и минимуме после удовлетворения потребности растения в первом факторе, и предусмотреть мероприятия, направленные на регулирование факторов, находящихся во втором и последующих минимумах.
|
|
|
В дальнейшем на основании других исследований показавших, что закон минимума необходимо принимать с учетом действия совокупности факторов, Ю. Либих установил понижающий эффект каждого увеличения отдельно взятого фактора.
Это подтверждалось вегетационным опытом Гельригеля, результаты которого в дальнейшем использовались для демонстрации закона минимума, оптимума и максимума.
Как следует из данных опыта, максимальный урожай соответствует оптимальной влажности почвы (60 %) от полной ее влагоемкости.
При отсутствии влаги, а также при ее изобилии и урожай равнялся нулю.
Изменение урожая в зависимости от влажности почвы подтверждало снижающуюся эффективность последовательных одинаковых количеств какого-либо фактора жизни растений.
На основании этого и подобных опытов Р. Саксом сформулирован
закон минимума, оптимума и максимума: «Величина урожая определяется фактором, находящимся в минимуме.
Наибольший урожай осуществим при оптимальном наличии фактора. При минимальном и максимальном наличии фактора урожай невозможен».
Смысл его в том, что наибольший урожай можно получить при оптимальном количестве фактора: уменьшение или увеличение его ведет к снижению урожая.
Закон совокупного действия факторов жизни растений. Все факторы жизни растений действуют не изолированно друг от друга, а в тесном взаимодействии. Установлено, что в соответствии с этим законом действие отдельного фактора, находящегося в минимуме, тем интенсивнее, чем больше других факторов есть в оптимуме.
Дальнейшим шагом вперед по пути выявления совместного действия факторов жизни растений стали работы немецкого ученого Э. А. Митчерлиха.
На основании опытов он пришел к выводу, что урожай определяется суммой действующих факторов.
На основании этого закон совокупного действия факторов гласит, что прибавка урожая зависит от каждого фактора роста и его интенсивности, она пропорциональна разнице между возможным максимальным и действительно полученным урожаем.
|
|
|
Э. Митчерлих экспериментально вывел следующие коэффициенты использования отдельных факторов: N - 0, 2; Р, О5 - 0, 6; К2О – 0, 4; MgO - 2, 0 на 1 мм осадков.
В дальнейшем установлено, что формула не универсальна, однако, несмотря на это, закон имеет огромное значение для практики земледелия.
В производственных условиях с изменением воздействия на растения одного из факторов неизбежно нарушается возможность в условиях продуктивного использования других. Исходя из этого закона все мероприятия, направленные на повышение эффективности использования земли, необходимо осуществлять комплексно. Комплекс условий должен представлять единое целое, так как воздействие на один из элементов непрерывно повлечет за собой необходимость воздействия и на все остальные.
Закон плодосмена состоит в том, что более высокие урожаи получаются при чередовании культур в пространстве и во времени, чем при бессменных посевах.
В его основе лежит общебиологический закон единства и взаимосвязи растительных организмов и условий среды.
Необходимость чередования различных культур на полях обусловливается тем, что различные культуры по-разному влияют на свойства почвы и окружающую среду.
По-разному изменяются агрофизические свойства почвы, водный, воздушный, тепловой и пищевой режимы. Каждая культура или группа культур имеют особенности по влиянию на состав почвенной микрофлоры и интенсивность развития отдельных групп микроорганизмов. На основе этого закона разрабатываются принципы построения севооборотов.
Закон возврата питательных веществ, сформулированный Ю. Либихом в 1840 г. Суть его заключается в следующем: «Основное начало земледелия состоит в том, чтобы почва получала обратно все, у нее взятое. Это неизменный закон природы». К. А. Тимирязев назвал его «величайшим приобретением науки».
При систематическом отчуждении урожая с поля и без возврата использованных урожаем элементов питания и энергии теряется почвенное плодородие. Если же вынос веществ и энергии компенсируются и происходит с определенной степенью превышения, то почва не только сохраняет плодородие, но и повышает его.
|
|
|
Согласно закону возврата, при нарушении баланса усвояемых питательных веществ в почве в результате их потерь, или вследствие выноса с урожаем его необходимо восстановить путем внесения соответствующих удобрений.
Соблюдение закона возврата имеет важное значение не только для сохранения и повышения плодородия почвы, но и для повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Регулируя вынос и поступление в почву элементов питания и других факторов, можно регулировать также качество получаемой продукции (содержание белка в зерне, крахмала в картофеле, сахара в корнеплодах и т. д. ).
Система агротехнических мероприятий лишь тогда становится действенным средством управления ростом и развитием растений, когда соответствует меняющимся требованиям растений на протяжении вегетационного периода. Вследствие неодинаковых почвенных и других условий и разнообразия возделываемых в Беларуси культур в минимуме могут находиться то одни, то другие факторы жизни растений, на которые необходимо воздействовать в первую очередь, поэтому систему агротехнических мероприятий следует применять творчески.
При оценке действия любого агротехнического приема и всей системы в целом требуется учитывать не только ближайшее, но более отдаленное действие, и все мероприятия применять комплексно, на высоком качественном уровне.
|
|
|
