Экологическое земледелие с основами почвоведения и агрохимии

Большинство растений за вегетационный период расходует значительное количество воды. Например, на образование 1 ц сухого органического вещества кукуруза расходует 174-406 ц воды, пшеница - 400-500 ц, клевер красный - 400-600 ц, сахарная свекла - 240500 ц. Количество воды, расходуемое растением на создание единицы урожая в сухом веществе, принято называть коэффициентом транспирации.

Низкая увлажненность почвы в фазу кущения тормозит образование у яровой пшеницы и овса вторичных узловых корней, что приводит к значительному снижению урожайности. Культурные растения потребляют максимальное количество воды лишь в определенные фазы роста, которые называют критическими. Так, у картофеля она наступает в фазу бутонизации-цве-тения, у хлебов - выход в трубку-колошение, кукурузы - в фазу цветения-молочной спелости.

Воздух. Атмосферный и почвенный воздух необходим растениям и микроорганизмам почвы как источник кислорода и углерода. При свободном доступе кислорода в почве активно идут окислительные процессы (нитрификация, аммонификация и др.), что улучшает доступность питательных веществ растениям. Суточная потребность корней растений в кислороде - около 1,5 мг на 1 г сухого вещества. Недостаток кислорода тормозит прорастание семян в почве, затрудняет дыхание корней растений, на них меньше образуется корневых волосков. Особенно чувствительны к недостатку кислорода в почве картофель, горох, люпин, сахарная свекла. Легче переносят недостаток кислорода рис, гречиха, злаковые травы, однако урожайность их при нехватке кислорода также значительно снижается. Оптимальные условия для роста корней растений создаются при содержании воздуха в почве не менее 15% от ее объема.

Элементы питания. Потребность растений в питательных веществах зависит от вида и сорта растений, содержания влаги, наличия тепла, гранулометрического состава почвы и других условий. Зеленая масса многих кормовых растений содержит 70-87% воды и 13-30% сухого вещества. В состав сухого вещества входят (в %): углерод - 45, кислород - 42, водород - 6,5 и азот - 1,5. На долю этих элементов приходится 95% сухого вещества. Остальная часть приходится на долю зольных элементов: Р, К, Са, Mo, S, Fe и др. Растения поглощают из почвы необходимые им макроэлементы: азот, фосфор, калий, кальций, серу, магний, железо, а также в небольших количествах и микроэлементы: бор, медь, молибден, марганец и др. Из углекислого газа воздуха они получают углерод, а из воды - водород. Количество доступных растениям питательных веществ определяет плодородие почвы и урожайность культур.

2.4. Основные законы земледелия и их использование

Земледелие - это наука об управлении условиями жизни сельскохозяйственных растений и о повышении плодородия почвы. Основная задача земледелия состоит в том, чтобы, воздействуя на почву агротехническими мероприятиями (удобрения, севообороты, обработка почвы, мелиорация и др.), полнее удовлетворять потребности культурных растений в земных факторах жизни и получать максимальные урожаи при наименьших затратах труда и средств.

Закон равнозначимости и незаменимости факторов жизни растений гласит: «Ни один из факторов жизни растении нельзя полностью исключить или заменить другим; все факторы жизни растений физиологически равнозначны, равноценны, незаменимы и должны находиться в оптимальном соотношении». Для жизнедеятельности растений требуется одновременное наличие необходимых факторов жизни: света, тепла, воды, доступных питательных веществ и воздуха. Независимо от количественной потребности в том или другом факторе нельзя заменить воду элементами питания, свет - обилием тепла. Недостаток любого фактора, например, тепла, так же, как и избыток, приводит к нарушению нормального роста или гибели растений.

Закон минимума утверждает: «Изучение влияния факторов жизни растений показало, что урожайность в первую очередь зависит от того фактора, значение которого находится в самом минимуме, которого в данный момент недостает». При этом экспериментально подтверждено, что все факторы действуют на растение не изолированно один от другого, а в тесной взаимосвязи, влияя друг на друга. Все это послужило основой для формулировки закона минимума и в таком виде: «Развитие растений и уровень урожайности ограничивается фактором, находящимся в относительном минимуме». Так, в районах недостаточного увлажнения вода является фактором, который лимитирует урожайность полевых культур, несмотря на то, что все другие факторы (тепло, свет, элементы питания и др.) могут находиться в оптимальном количестве. Поэтому решающее значение для повышения урожайности здесь имеет орошение или агротехнические мероприятия, направленные на накопление и

сохранение влаги в почве: снегозадержание, стерня на поле, введение чистых паров.