Лекция 4. Научные основы земледелия (стр. 2 )

Закон минимума, оптимума и макси­мума гласит о том, что величина урожая определяется фактором, находящимся в минимуме, и наибольший урожай возмо­жен при оптимальном количестве фак­торов жизни, тогда как при максималь­ном значении факторов урожай невозмо­жен. Иллюстрацией этого закона служит «бочка Добенека», клепки которой услов­но обозначают отдельные факторы жиз­ни (рис.4)

Они неодинаковы по высоте и каждая из них соответствует наличию отдельных факторов жизни. Фактический урожай - условное количество жидкости в бочке - определяется высотой самой низкой клепки, отражающей наличие фактора (фос­фор), находящегося в минимуме. Если увеличить высоту этой клеп­ки, дав растению фосфор, то уровень жидкости (урожая) в бочке повысится до уровня уже другой клепки, отражающей наличие другого фактора (азота) в минимуме после внесения фосфора. Пунктиром на схеме обозначен максимально возможный урожай растений при оптимальном наличии всех факторов (бочка запол­нена доверху).

Рис 4. Графическое изображение, которое иллюстрирует действие закона минимума (бочка Добенека):

1 - максимально возможный урожай 2 - фактический урожай

Однако превышение оптимального значения факторов жизни, которое имеется для каждого растения в различные периоды его роста и развития, приводит к снижению урожая. И это снижение достигает нулевой отметки тогда, когда количественное значение хотя бы одного фактора жизни имеет абсолютный максимум. На­пример, избыточное количество тепла при отсутствии влаги - длительная засуха приводит к гибели растений. Тот же результат дает, и длительное переувлажнение с заболачиванием полей.

Удобрения, обработка почвы, борьба с сорняками, орошение и другие агротехнические мероприятия позволяют оптимизировать наличие всех факторов жизни растений, снять отрицательное влия­ние тех из них, которые на различных этапах роста и развития растений могут оказаться в минимуме или в чрезмерном избытке.

Закон совокупного действия факторов жизни растений говорит о том, что растения с тем большей продуктивностью используют находящийся в минимуме фактор, чем большее число других факто­ров находится в оптимуме.

В условиях современного земледелия это значит, что наивыс­ший урожай сельскохозяйственных растений возможен лишь при наличии всех факторов жизни в оптимальном соотношении. Этот закон земледелия прямо связан с уже рассмотренными здесь за­конами и подтверждает объективность закона минимума, опти­мума и максимума, ибо фактор, находящийся в минимуме, явля­ется ведущим в общей совокупности других факторов, и именно на него в первую очередь надо обращать внимание при регулиро­вании условий роста растений. Это подтверждается многочислен­ными опытами, а также повседневной практикой современного земледелия.

Закон возврата устанавливает, что все вещества, используемые Решениями при формировании урожая, должны полностью возвра­щаться в почву с удобрениями. В современных условиях этот закон служит основой для простого и расширенного воспроизводства Плодородия почвы. В соответствии с этим законом факторы жизни израсходованные при формировании урожая сельскохозяйственных культур или утраченные при этом другими путями, дол­жны быть возвращены в почву с некоторым избытком, обеспечи­вшим повышение урожайности последующих культур и с учетом возможных их потерь в результате смыва, денитрификации испарения, выщелачивания, окисления и т. д.

С целью создания более высокого, постоянно возрастающего уровня плодородия почвы других благоприятных условий для роста и развития культурных растений разрабатывается и осуществляется система агротехнических мероприятий по повышению всех показателей плодородия почвы и обеспечению оптимальных условий для жизни растений в соответствии с основными закона­ми земледелия.

Закон плодосмена говорит о том, что любое агротехническое мероприятие более эффективно при плодосмене (чередовании куль­тур), чем при бессменном возделывании. Этот закон лежит в основе принципов построения севооборотов в различных почвенно-кли­матических условиях. В современном земледелии закон плодосме­на приобретает особое значение, так как чередование культур на полях дает возможность лучше использовать питательные веще­ства и почвенную влагу, улучшить физические свойства почвы. Севооборот играет большую фитосанитарную роль, так как по­зволяет избавиться от явлений почвоутомления, от многих спе­циализированных сорняков, вредителей и болезней сельскохозяй­ственных культур.

Тема 2. Научные основы севооборотов

Севооборот важнейшее средство не только, восстановления и поддержания плодородия почвы, но и борьбы с вредителями, болезнями и сорняками. При правильном чередовании культур в продукционный процесс вовлекают­ся элементы питания (включая труднодоступные) разных горизонтов почв. Рациональное сочетание нескольких се­вооборотов составляет систему севооборотов. Основу севооборота  составляет  научно  обоснованная структура посевных площадей, под которой понимается соот­ношение площадей под различными  сельскохозяйственными культурами и чистыми парами, выраженное в процентах к общей площади пашни. Она разрабатывается в соответствии со специализацией хозяйства.

Севооборотом называют научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур, а при необходимости и чистого пара во времени и размещении на полях. Период, в тече­ние которого культуры и пар проходят через каждое поле в последовательности, установленной схемой чередования, на­чинают ротацией.

Прянишников разделяет на 4 группы причины, по которым правильное чередование культурных растений в севообороте оказывается более продуктивным, чем бессменное возделывание одной и той же культуры:

- причины химического порядка, т. е. различия в химическом составе растений и в особенности потреблении им питательных веществ;

- причины физического порядка, т. е. различия в состоянии почвы и ее влажности после уборки различных культур;

- причины биологического порядка, т. е. разное отношение культур к болезням, вредителям и сорным травам;

- причины экономического порядка, т. е. различия в количестве и распределении во времени труда, которого требуют культуры, их разное значение дл я хозяйства.

Зернопаровые севообороты - зерновые культуры в них занимают основную часть севооборота и прерываются чистым паром.

Зернопаропропашные севообороты наряду с зерновыми культурами и паром включают не менее одного поля пропашных культур. Зерновые культуры здесь занимают от 50 до 70 % пашни.

Зернопропашные севообороты включают те же группы сельскохозяйственных культур, что и зернопаропропаш­ные, но не имеют чистого пара. Такие севообороты применимы в условиях неустойчивого и достаточного увлажне­ния.

Зернотравяные севообороты - это севообороты, в которых большую часть площади занимают посевы зерновых, а на остальной части возделываются многолетние травы.

Пропашные севообороты расположены в условиях достаточного увлажнения, где под пропашные культуры отведе­на половина площади севооборота, а остальная занята другими культурами.

Это наиболее интенсивный вид севооборотов, обеспечивающий высокий выход растениеводческой продукции с гектара севооборотной площади, сопровождается высоким выносом питательных веществ, влаги из почвы.

Изложенная классификация севооборотов, не исчерпывает всего их многообразия. Существуют промежуточные формы или переходные от одного вида к другому.

По хозяйственному назначению и составу культур специальные севообороты очень разнообразны. Сюда вхо­дят овощные, кормоовощные, бахчевые и другие. Наиболее распространенными являются овощные севооборо­ты. Большая часть овощных севооборотов относится к пропашному или травянопропашному виду.

Почвозащитные севообороты. Значительная часть территории в Ставропольском крае подвержена водной и ветровой эрозии. Относи­тельная почвозащитная роль посевов различных культур может быть оценена по продолжительности периода, в течение которого почва сплошь покрыта растениями. При стопроцентном покрытии смыв почвы практиче­ски не происходит. Многолетние травы при хорошем травостое покрывают почву в течение всего года. Сте­пень покрытия осенью, весной и зимой невысокая, но сток и смыв воды задерживается хорошо развитой корне­вой системой. Озимые зерновые культуры покрывают почву в течение 9-11 месяцев, максимальная степень по­крытия приходится на май-июль. Яровые колосовые культуры защищают почву в течение 3 месяцев, а пропаш­ные всего 1-1,5 месяца.

Оценка основных групп сельскохозяйственных культур

  Влияние предшественника на плодородие почвы и урожай по­следующей культуры и оценка основных сельскохозяйственных культур как предшественников связаны с их биологией и техно­логией возделывания. По степени убывания ценности предше­ственники делятся на следующие группы: чистые и занятые пары, многолетние травы (бобовые — люцерна, клевер, эспарцет, дон­ник; зерновые бобовые (горох, вика, соя, нут, чина, фа­соль, люпин, бобы и др.); пропашные (картофель, кукуруза, корнеплоды); озимые зерновые (пшеница, рожь, ячмень), тех­нические не пропашные (лен, конопля); зерновые не пропашные (пшеница, овес, ячмень, гречиха, просо, рис и др.); промежу­точные культуры.

Чистые (чёрные и ранние) и кулисные пары.

Паром называется поле, свободное от возделывания сельско­хозяйственных культур в течение определенного периода времени и поддерживаемое в чистом от сорняков состоянии. Все пары де­лятся на чистые и занятые.

  Чистым паром называется поле, сво­бодное от возделываемых сельскохозяйственных культур и обра­батываемое в течение всего вегетационного периода. Чистые пары играют важную роль в накоплении влаги и создании устойчивого земледелия в засушливых районах. Чистые пары могут быть: черными и ранними.

  Черным называ­ется чистый пар, основная обработка которого проводится летом или осенью предшествующего парованию года.