Учебно-методический комплекс по дисциплине «Технология и техническое обеспечение производства продукции растениеводства» (стр. 6 )

Воздух. Из воздуха растение потребляет кислород и углекислый газ из приземных слоев атмосферы. Кислород необходим растению для дыхания и работы почвенных микроорганизмов для прорастания семян, потребляется корнями растений, а углекислый газ для синтеза пластических веществ. Получающая при дыхании энергия необходима растению для роста и развития. Особенно требовательны к кислороду корнеклубнеплоды и бобовые культуры, менее – зерновые, многолетние травы и кукуруза.

Основным источником для пополнения атмосферы углекислым газом является почва. Он образуется здесь в результате дыхания корней и жизнедеятельности микроорганизмов, участвующих в разложении органического вещества. Углекислый газ усваивают и корни растений. Поэтому любые мероприятия направленные на улучшение условий работы микроорганизмов и увеличение содержание органического вещества (навоз, растительные остатки) будут способствовать его увеличению. В почвенном воздухе кислорода меньше, чем углекислого газа (табл. 1.2)

В окультуренных почвах содержание в почвенном воздухе 7–12% кислорода обеспечивает интенсивное дыхание корней, хороший их рост и поглощение питательных веществ. При более низком содержании кислорода в почвенном воздухе, иногда до 1–2% приводит к ухудшению развития растений.

В почве происходит периодический газообмен. Газообмен между почвой и атмосферой имеет большое значение для плодородия почвы и продуктивности растений. Чем быстрее он происходит, тем благоприятнее условия для жизни растений, а также для почвенных биохимических процессов. Для большинства растений оптимальным считают соотношение 40% газообразной фазы к 60%-воды.

Т а б л и ц а  1.2. Состав атмосферного и почвенного воздуха, % от объема

Газы	Атмосферный воздух	Почвенный воздух
Азот	78,08	78,08-80,24
Кислород	20,95	20,90-0,0
Углекислый газ	0,03	0,03-20,0
Все остальные	0,94

Питательные вещества. В процессе вегетации растения потребляют и выносят из почвы большое количество питательных веществ. Наиболее главными для растений являются азот, фосфор, калий, кальций, магний, железо, сера. Положительное влияние на развитие и урожай растений оказывают зольные элементы. Растения используют только легкодоступные формы.

Азот. В растение поступает в виде минеральных солей-нитратов или солей аммония. В организме растений азот перерабатывается в органическую форму с образованием белковых веществ. Азот в почве находится главным образом в составе гумуса.

Фосфор. Он способствует повышению урожайности растений, отложению сахара в сахарной свекле, крахмала в картофеле, повышает качество волокна льна.

Калий. При его  недостатке уменьшается образование и накопление углеводов (крахмала, сахара). Калий повышает устойчивость растений к заболеваниям, а вместе с фосфором увеличивает зимостойкость озимых зерновых.

Кальций увеличивает мощность корневой системы, уменьшает вредные явления ионов водорода и алюминия. Сера, магний, железо участвуют в окислительных процессах. Без железа невозможен сам фотосинтез хлорофилла. При его недостатке листья бледно-желтые.

Микроэлементы входят в состав ферментов, гормонов, витаминов. Они оказывают влияние на процессы обмена веществ в растениях.

Использование элементов питания растениями зависит от их доступности, влажности, температуры, реакции почвенного раствора, биологическими особенностями  и условиями выращивания растений. Одни растения равномерно потребляют питательные вещества в течение вегетации, другие в начальный период развития или в период накопления массы корнеклубнеплодов. Отличительной особенностью большинства сельскохозяйственных культур является то, что максимум потребления элементов питания приходится на определенный период развития.

Законы земледелия. Основная задача земледелия при создании агробиоценозов уменьшение возможных отрицательных последствий на окружающую среду. В результате создаются особые окультуренные почвы. Для поддержания их плодородия земледелие должно иметь почвосберегающий характер. Наряду с этим, применяя интенсивные технологии при возделывании полевых культур, земледелие должно иметь как почвозащитный, так и природоохранный характер. Поэтому агробиоценозы могут существовать только при воздействии на них и по определенным законам земледелия.

Закон возврата питательных веществ. Для поддержания плодородия почвы восполнять запасы питательных веществ, которые взяты из почвы урожаем или иным путем. Это восполнение проводят посредством внесения удобрений, в том числе и известь, посевом сидеральных культур.

Закон плодосмена. Культуры, возделываемые в бессменных посевах, потребляют одни и реже элементы питания, развивают специфические вредители и болезни, определенные виды сорняков, одна и та же система обработки почвы. Как правило, наблюдается снижение продуктивности культуры. Поэтому наиболее высокие урожаи получаются при чередовании культур на поле, чем при бессменных посевах. Закон плодосмена является теоретической основой применения севооборотов в земледелии.

Закон незаменимости и равнозначимости факторов жизни. В соответствии с этим  законом ни один из факторов не может быть заменен другим и поэтому все они, безусловно, равнозначимы. Так,  нельзя заменить воду светом, или азот калием. Равнозначимость  факторов заключается в том, что даже малейшее отсутствие для растения значение в каком-либо элементе приводит к нарушению роста и развития растений. Однако в конкретных условиях производства этот закон приобретает относительное значение вследствие неодинаковых затрат на обеспечение растений различными факторами.

Закон совокупного действия факторов. Согласно закона растения имеют наибольшую продуктивность, когда все факторы находятся оптимуме. Оптимизация одновременно нескольких факторов дает больший эффект, чем сумма эффектов от улучшения каждого фактора в отдельности. Исходя из этого закона все мероприятия, направленные на повышения эффективности использования земли, необходимо осуществлять комплексно.

Комплекс условий должен представлять единое целое, так как воздействие на один из элементов затрагивает за собой необходимость воздействия на все остальные.

Система агротехнических мероприятий становится действенным средством влияния на растение тогда, когда она соответствует меняющимся требованиям растений на протяжении вегетационного периода. Поэтому для повышения урожайности полевых культур и более эффективного ведения земледелия необходимо не только учитывать факторы, которые находятся или  могут оказаться в минимуме, а проводить мероприятия таким образом, чтобы эти факторы всегда находились в оптимальных для растений количествах.

ЛЕКЦИЯ 2. Воспроизводство плодородия почвы и оптимизация

условий жизни растений

1. Плодородие почвы и его категории

2. Факторы и условия плодородия. Пути регулирования

3. Общие физические свойства

4. Физико-механические свойства почвы

5. Режимы почвы и пути их регулирования

Плодородие почвы и его категории. Учение о плодородии пахотных земель – это теоретическая основа научного земледелия. Плодородие формируется в результате развития почвообразовательного процесса, на который налагается процесс окультуривания. Под плодородием следует понимать способность почвы обеспечивать рост и развитие  растений элементами питания, водой, воздухом. Это значить, что почва служит растениям средой обитания и факторами жизни для них. Сохранение и воспроизводство плодородия почв главная задача земледелия. Воспроизводство – это програмированное повышения плодородия. Различают простое воспроизводство – восстановление плодородия до исходного уровня и расширенное воспроизводство – повышение плодородия по сравнению с исходным.

В почве происходит постоянные процессы превращения, что ведет к изменению отдельных ее составных частей, разложению, а наряду с тем и накопление питательных веществ. В настоящее время существует много терминов и понятий различных видов плодородия. Целесообразнее пользоваться такими категориями плодородия.

Естественное плодородие – формируется в процессе развития почв под влиянием природных факторов почвообразования. Оно может быть сравнительно высоким, или наоборот, низким.

Эффективное (искусственное) плодородие – результат совокупного влияния природных факторов и агротехнических мероприятий по его улучшению. В результате природное плодородие может увеличиваться равно, как и урожай полевых культур, сенокосов, пастбищ, садов, овощей.

В настоящее время уровень эффективного плодородия почвы позволяет в целом по республике получить урожайность зерновых на уровне 19–22 ц/га.

Относительное плодородие – плодородие по отношению к самому растению. Так, на кислых почвах нельзя надеяться на получение высоких урожаев пшеницы, в то время как биологические особенности люпина и овса позволяют разместить на подобных участках. На основе относительного плодородия составляется структура посевных площадей, и проектируются эколого-контурные севообороты.

Выделяют категорию и потенциального плодородия – суммарное плодородие почвы, определяемое как ее природными свойствами, так и в процессе улучшения.

Экономическое плодородие связано с оценкой участков почв в зависимости от их расположения, удаленности и удобства пользования.

Факторы и условия  плодородия. Пути регулирования. Плодородие почвы – это обеспечение растений всеми факторами жизни. Выделяют три группы факторов плодородия: физические, биологические и химические. Условия плодородия – это совокупность почвенных свойств и режимов, действие которых влияет на продуктивность растений.

Биологические показатели. К биологическим показателям относятся органическое вещество, микрофлора почвы и фитосанитарное состояние – чистота почвы от сорняков, вредителей и болезней.

Агрохимические показатели. Это содержание и режим питательных веществ.  Важным показателем плодородия является наличие в ней доступных для растений питательных веществ. Содержание их в почве служит одним из оснований для разработки системы удобрений.