Экологическое земледелие с основами почвоведения и агрохимии

Для всех живых организмов на Земле необходима энергия, основным источником которой является солнечная радиация. Растения поглощают ее и аккумулируют в форме органического вещества. Так, при образовании 1 г углерода аккумулируется 39 кДж солнечной энергии. С помощью растений происходит превращение энергии солнца в химическую энергию органического вещества, которую использует большинство организмов. В связи с этим зеленым растениям принадлежит космическая роль в преобразовании кинетической энергии солнечного луча в потенциальную энергию органических веществ. Благодаря растениям на Земном шаре имеются значительные запасы энергии в виде каменного угля, нефти, торфа.

Зеленые растения, используя солнечную энергию, разлагают в процессе фотосинтеза воду и обогащают кислородом атмосферный воздух и воды Мирового океана. Например, для создания 4 т/га зерна озимой пшеницы растения усваивают 4,5 т С0₂ и разлагают 16 т воды, при этом в атмосферу выделяется 14 т 0₂.

Растения влияют на формирование и изменение климата, биосферы. В процессе дыхания живые организмы выделяют углекислый газ. Много его попадает в атмосферу при сжигании топлива на заводах, в автомобилях, жилищах, а также при разложении растительных и животных остатков в почве. Растения, поглощая углекислый газ, очищают атмосферный воздух, улучшают экологическую обстановку, особенно в крупных промышленных центрах.

Велика роль растений в круговороте веществ и энергии на Земле. Поглощая из почвы азот, фосфор, калий, кальций и другие элементы питания, они предотвращают их вымывание в грунтовые воды и способствуют накоплению этих элементов в верхних слоях почвы. Часть веществ и энергии аккумулируется в форме перегноя (гумуса) и вновь используется растениями после его разложения микроорганизмами. Таким образом, совокупная деятельность растений и микроорганизмов почвы обеспечивает необходимый для жизни биологический круговорот веществ. В процессе биологического круговорота веществ образуется почва с ее ценнейшим свойством - плодородием.

Факторы жизни растений. Нормальная жизнедеятельность растений и получение высоких урожаев возможны лишь при постоянном притоке солнечной энергии, тепла, наличии элементов питания, воды, углекислого газа и кислорода. Все эти природные вещества и энергия, от которых зависят рост растений, их урожайность и качество продукции, называют факторами жизни растений. Различают космические (свет, тепло) и земные (вода, элементы питания, воздух). Кроме факторов жизни, на рост растений влияют и условия внешней среды: засоренность полей, поражаемость растений болезнями и вредителями, кислотность почвы, качество и своевременность выполнения полевых работ.

Свет. Он необходим для синтеза органического вещества, роста и развития растений. Энергия солнечного луча затрачивается на испарение влаги, разложение углекислоты и воды в процессе фотосинтеза. При недостатке света замедляется образование корней, снижается урожайность и ухудшается качество продукции.

Использование солнечной энергии регулируют нормой и способами посева, размещением рядков светолюбивых культур с севера на юг, очищением полей от сорняков, применением удобрений, орошения и других агротехнических приемов. Повышение коэффициента использования солнечной энергии достигается размещением растений короткого светового дня (кукуруза, рис, просо) в южных широтах. Культуры, требующие продолжительного дневного освещения (озимая рожь, овес, ячмень, клевер), возделывают в центральных и северных районах.

Тепло необходимо для прорастания семян и появления дружных всходов, для нормального хода фотосинтеза в растении, цветения и созревания семян. Установлено, что наибольшая продуктивность фотосинтеза достигается при температуре окружающего воздуха 20-30°С.

Каждое растение в различные фазы роста предъявляет определенные требования к теплу. Так, оптимальная температура почвы для появления всходов и начального роста у ячменя, овса, гороха составляет 6-12°С, а для картофеля, кукурузы, гречихи - 15-22°С. С учетом этих требований культур к теплу устанавливают оптимальные сроки предпосевной обработки почвы и сева. Поэтому культуры, которые устойчивы к пониженным температурам, а всходы выдерживают заморозки до минус 6-9°С, высевают в самые ранние сроки. К ним относят овес, ячмень, вику, морковь, клевер, люпин. Более теплолюбивые культуры (кукуруза, картофель, подсолнечник, гречиха) легко повреждаются от заморозков до минус 2-3°С,и их высевают в более поздние сроки, когда почва прогреется до 10-12°С.

Вода является важнейшим фактором жизни растений. Она необходима для осуществления биохимических процессов, прорастания семян, поступления питательных веществ из почвы, защиты растений от перегрева, поддержания тургора в клетках и тканях растений. .