Закономерности взаимоотношений между факторами жизни и растениями действуют в природе независимо от человека. Однако доскональное их изучение и понимание дает людям возможность приспосабливать технологии выращивания культурных растений к рациональному и эффективному использованию этих закономерностей (законов) и направлять их посредством мер земледелия на обеспечение высокой продуктивности сельскохозяйственных культур в тех или иных конкретных природных условиях. Знание законов земледелия, которые определяют главные теоретические положения его как науки и практические меры, предотвращает многие ошибки и способствует эффективному использованию земли как основного средства производства в сельском хозяйстве. Рассмотрим важнейшие из них.

 

Закон равнозначности и незаменимости факторов жизни, сформулированный В. Вильямсом, является основным общетеоретических законом земледелия. Он утверждал, что все факторы жизни растений абсолютно равнозначны и незаменимы. Согласно этому закону, растения должны быть обеспечены всеми факторами без исключения для создания условий, необходимых для их жизнедеятельности, и заменить один фактор другим невозможно, потому что все они одинаково необходимы для растений независимо от того, в каком количестве эти факторы используются - в макро - или микроколичествах. Например, несмотря на то, что растение из всех факторов в количественном выражении больше использует воду, это не значит, что вода является важным фактором, чем любой жизненно необходимый микроэлемент, потребляемая растением в ничтожно малом количестве.

 

Однако в практическом земледелии закон равнозначности и незаменимости факторов жизни приобретает несколько относительного значения. В связи с различиями почвенно-климатических условий в различных природных зонах растения в неодинаковой степени обеспечиваются каждым фактором жизни. В степной зоне, например, в большом дефиците для растений чаще всего бывает влага, а в полесской зоне, на бедных дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почвах - питательные элементы, в частности азот, фосфор и др.. Поэтому земледельцам приходится заботиться об обеспечении растений прежде всего теми факторами, которые больше всего не хватает в конкретных условиях. Именно эти факторы при определенных условиях ограничивают уровень производительности выращиваемых культурных растений. Здесь уже проявляется действие другого закона - закона ограничительного фактора. Он был сформулирован впервые немецким ученым Ю. Либихом как закон минимума относительно элементов питания. Согласно ему продуктивность растений напрямую зависит от уровня обеспечения их теми питательными веществами, которые содержатся в почве в наименьшей (минимальной) количестве. Позже в опытах Г. Гельригеля это было установлено по обеспечению растений водой, исследованиями Ю. Сакса - по обеспечению теплом, а Е. Вольные - светом, теплом и питательными веществами. Таким образом, оказалось, что этот закон касается не только элементов питания, а всех факторов жизни.

 

Действие закона ограничительного фактора наглядно иллюстрируется так называемой «бочкой Добенека» (рис. 2). Клепки бочки, условно отображают уровне обеспечения растений отдельными факторами жизни, имеют разную высоту. Низкая клепка показывает уровень обеспечения фосфорным питанием и является в этом случае лимитирующим фактором. Как невозможно наполнить бочку жидкостью выше уровня среза этой клепки, так и низкий степень обеспечения растений этим фактором ограничивает уровень их производительности.

 

По мере повышения обеспеченности растений наиболее дефицитным для них фактором растет их производительность, пока не станет ограничивающим другой фактор. Тогда нужно повышать обеспечение растений этим другим фактором.

 

Если же резко повышать обеспечения каким-то одним фактором, не меняя уровне других, то продуктивность растений может ограничиваться не дефицитом фактора, а его чрезмерным количеством. Итак, как недостаточное, так и избыточное обеспечение растений любым фактором жизни ограничивает их производительность. Это соответствует закону минимума, оптимума и максимума, который по своей сути тесно связан с предыдущим и согласно которому самая высокая урожайность культурных растений достигается при условии обеспечения их факторами жизни в оптимальных количествах. Например, минимального обеспечения теплом при температуре 4 - 5 ° С семена сахарной свеклы прорастают, но очень медленно, всходы появляются недружно. С повышением температуры интенсивность прорастания семян и появления всходов растет и достигает максимума при температуре 20 - 25 ° С. Дальнейшее ее повышение приводит к замедлению роста и при температуре выше 30 ° С растения угнетаются и дальше прекращают рост.

 

Рассмотренные законы свидетельствуют о том, что факторы жизни действуют на растения не изолированно, не независимо друг от друга, а влияние их количественных изменений всегда зависит от степени обеспечения другими факторами, то есть на продуктивности растений сказывается совокупное действие всех факторов. Итак, в земледелии действует еще один чрезвычайно важный закон - закон совокупного действия факторов, основы которого сформулировал немецкий ученый Либшер, а суть его заключается в том, что самая высокая производительность растений достигается при условии обеспечения их всеми факторами жизни в оптимальных количествах и соотношениях. При этом наблюдается высокая эффективность от действия каждого фактора и позитивного взаимодействия между всеми факторами. Этот закон указывает на то, что для получения высоких урожаев культурных растений нужно комплексно применять меры оптимизма-ции обеспечения их всеми факторами: и водой, и питательными веществами, и воздухом, и теплом, и светом.

 

Немаловажную роль в земледелии играет соблюдение положений закона возвращения. В середине XIX в. он был сформулирован Ю. Либихом как закон возвращения питательных веществ в почву, и суть его заключалась в том, что все питательные вещества, использованные растениями на создание урожая, нужно возвращать в почву с удобрениями. Если этого не делать, то почва постепенно истощается и урожайность выращиваемых на нем растений снижается. Со временем этот закон уточнялся, углублялся и теперь понимается так, что из-за систематического обработки, использования интенсивных технологий выращивания сельскохозяйственных культур и влияния других факторов из него не только убираются питательные вещества, отчуждены с урожаем, но и теряются энергетические ресурсы, изменяются свойства почвенной среды в сторону ухудшения (деградации). Поэтому, согласно этому закону, для сохранения плодородия почвы необходимо с помощью мер земледелия восстанавливать в нем все факторы жизни и свойства, утраченные почвой в связи с формированием урожая выращиваемых культур.

 

Известный в земледелии и закон плодосмены, согласно которому при одинаковых почвенно-климатических и технологических условий высокую урожайность сельскохозяйственных культур обеспечивает выращивание их при правильном чередовании в севообороте, а не бессменно на одном поле. При этом наивысшей производительности севооборота можно достичь при условии ежегодного изменения в ней культур, наиболее удаленных за биологией и технологии выращивания.

 

В современном сельскохозяйственном производстве, которое переходит на условия рыночной экономики с частной собственностью на средства производства, в частности на землю, практическое земледелие должно основываться на наиболее полном соблюдении законов научного земледелия. Чрезвычайно важно в каждых конкретных природных условиях выявлять и учитывать ограничительный фактор при выращивании соответствующих культурных растений, прежде использовать меры, направленные на его оптимизацию. С повышением уровня обеспечения этим фактором ограничительными могут становиться другие факторы, следует предусматривать и применять различные земледельческие мероприятия в комплексе (систему мер) с тем, чтобы одновременно обеспечить растения большинством факторов (если невозможно всеми) в оптимальных количествах и соотношениях. Это положение особенно важно в случае применения интенсивных технологий выращивания сельскохозяйственных культур, когда такое оптимальное обеспечение всеми факторами нужно создавать поэтапно, по фенофаз роста и развития растений. При этом систему мер следует применять с учетом конкретных условий окружающей среды и потребностей растений. На основе этих положений разрабатываются рациональные системы земледелия как комплексы мероприятий, направленных на обеспечение высоких урожаев сельскохозяйственных культур и сохранения и повышения плодородия почвы в каждых конкретных зональных условиях сельскохозяйственного производства.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+