Экологическое земледелие с основами почвоведения и агрохимии

На переувлажненных почвах избыток воды приводит к снижению урожайности. Ограничивающим фактором при этих условиях является недостаток почвенного воздуха и необходимо в первую очередь улучшить аэрацию почвы. Однако по мере обеспечения растений воздухом надо предвидеть следующий ограничивающий фактор, который будет лимитировать урожай.

Закон оптимума. Сущность его заключается в том, что «наибольший урожай может быть получен при оптимальном количестве каждого фактора жизни растений, увеличение или уменьшение его приводит к снижению урожая». Действие этого закона подтверждает зависимость урожая культур от влажности почвы. Минимальная урожайность получается при низкой влажности почвы (минимум), затем с повышением ее резко увеличивается и достигает наибольшей величины при 70-80% от наименьшей (полевой) влагоемкости (оптимум). Высокая влажность почвы приводит к значительному снижению урожайности культур.

В законе совокупного действия факторов жизни растений-сказано: «Для получения высоких урожаев культур необходимо одновременное наличие всех факторов жизни растений в оптимальном соотношении. Совместное действие факторов жизни, находящихся в оптимальных соотношениях, оказывает большее положительное влияние на урожай и плодородие почвы, чем раздельное» (рис. 7).

160
12 3 4варианты1-контроль, 2-орошение. 3-NPK, 4-ЫРК+орошение

Рис. 7. Урожайность сена многолетних трав (т/га)

В интенсивном земледелии прогрессивный рост урожайности обеспечивается положительным взаимодействием удобрений, известкования, орошения, использованием высокоурожайных сортов и новейших технологий возделывания культур в севооборотах в сочетании с эффективными методами защиты растений от сорняков, болезней и вредителей. Например, наибольшая прибавка урожая сена многолетних трав от полного минерального удобрения получена при оптимальной влагообеспеченности растений (8,47 т/га), а за счет взаимодействия факторов дополнительно получено 2,51 т/га.

Закон возврата гласит: «Элементы питания растений и энергия, отчужденные из почвы с урожаем и в процессе эрозии, должны быть компенсированы (возращены в почву) с определенной степенью превышения за счет вносимых удобрений или агротехнических мероприятий». Этот закон открыт немецким ученым Ю. Либихом в 1840 г.

В условиях интенсивного земледелия, а также на эрозионноопасных землях происходят большие потери питательных веществ и гумуса вследствие выноса, поверхностного и внутрипочвенного стока. При отсутствии компенсации выноса веществ и энергии почва ухудшает свои свойства и теряет плодородие, что снижает ее способность в обеспечении высокой продуктивности агроценозов, особенно в стрессовых ситуациях (недостаток и избыток влаги, элементов питания и др.). В этом случае оптимизировать необходимо в первую очередь факторы, которые находятся в минимуме и ограничивают урожай.

Регулирование водного, воздушного, теплового и питательного режимов почвы. Совокупность поступления в почву воды, тепла, воздуха, элементов питания, их расхода из почвы, передвижения и изменения состояния определяет соответственно водный, воздушный, тепловой и питательный режимы почвы.

Для получения высоких и устойчивых урожаев растения необходимо обеспечить всеми факторами жизни, в том числе и водой, особенно в периоды максимального ее потребления. Эти периоды совпадают с фазами образования репродуктивных органов.

Регулирование водного режима - одна из важнейших проблем земледелия.

В зоне избыточного увлажнения, где приход осадков больше их расхода, все мероприятия направлены на понижение уровня грунтовых вод и удаление излишней воды осушением заболоченных земель. На почвах временного избыточного увлажнения в северозападных районах Нечерноземной зоны для отвода воды из верхних горизонтов применяют узкозагонную вспашку (вдоль или под углом

склона) и кротование. С помощью специальных приспособлений к плугам (кротователей) в подпахотных слоях делают в горизонтальном направлении отверстия диаметром 7-10 см, по которым отводится вода. Выполняют этот прием для культур раннего срока сева осенью, а для позднего - весной. На переувлажненных землях применяют посев на гребнях и грядах, щелевание, а также рыхление подпахотного слоя плугами с почвоуглубителями.

В зонах неустойчивого и недостаточного увлажнения большое значение имеет орошение. В период роста и развития растений оно позволяет поддерживать оптимальную влажность почвы на уровне 70-80% от наименьшей (полевой) влагоемкости и создает благоприятные условия для эффективного использования удобрений.