Научное земледелие

Для того чтобы научно обоснованно управлять факторами и условиями жизни, а следовательно, и продуктивностью растений, необходимо руководствоваться законами научного земледелия.

Общим законом почвоведения и земледелия является закон положительного эффекта в природном почвообразовательном про­цессе. Его сущность состоит в том, что в самой природе почво­образовательного процесса заложено непременное формирование и возрастание со временем плодородия почвы.

Объясняется это тем, что сам процесс совершается при ведущей роли живых орга­низмов, которые способны размножаться во всевозрастающих размерах и усваивать все большее количество солнечной энергии, питательных веществ и воды из окружающей среды, а затем концентрировать их в зоне своего обитания в виде органического ве­щества зеленых растений.

Положения этого закона дают возможность практическому земледелию осуществлять расширенное воспроизводство плодоро­дия почвы.

Исследованиями установлено, что для растений необходимы все факторы жизни и что при отсутствии одного из них невоз­можно получить урожай. На основе этого был сформулирован закон физиологической равнозначны и незаменимости факто­ров жизни растений. Согласно закону, все факторы жизни расте­ний с физиологической точки зрения равнозначны и ни один из них нельзя заменить другим. Но это только качественная сторона закона.

С физиологической точки зрения питательные вещества не могут заменить воду. Однако при внесении удобрений снижа­ется транспирационный коэффициент, в результате чего при том же количестве воды образуется большая биомасса растения. В засушливых условиях затраты на удовлетворение потребностей растений в воде гораздо выше, чем в питательных веществах.

Наряду с качественной стороной значительный научно-произ­водственный интерес представляет количественная сторона влия­ния определенного фактора на урожай. Немецкий агрохимик Ю. Либих на основании проведенных им опытов пришел к выво­ду, что продуктивность поля находится в прямой зависимости от необходимой составной части пищи, содержащейся в почве в са­мом минимальном количестве. Это положение он назвал «зако­ном минимума».

В законе минимума Ю. Либих все факторы жизни растений пытался свести к элементам питания (N, Р, К), что, конечно, неправильно. Под влиянием буржуазных экономистов, защищав­ших «закон убывающей доходности», и исходя из положения о независимости действия факторов он стал придерживаться взгля­дов о понижающемся эффекте последующих одинаковых доз удобрений.

Отметим, что длительное время при изучении вопросов плодо­родия почвы наибольшее внимание уделялось обеспечению расте­ний только питательными веществами. Почва ошибочно рассмат­ривалась как кладовая питательных веществ без учета сложных и многообразных процессов их взаимодействия. Практическое значение закона минимума состоит в том, что он дает возмож­ность при известных ограничивающих факторах жизни растений в конкретных природных условиях (например, при недостатке воды или питательных веществ) разрабатывать комплекс агротех­нических мероприятий, направленных на их устранение.

Ю. Либих выдвинул также теорию полного возврата питатель­ных веществ, вынесенных из почвы урожаями сельскохозяйствен­ных культур. Она получила название «закона возврата». Согласно этому закону, баланс питательных веществ в почве при его нару­шении в результате потерь этих веществ (либо в силу выноса урожаями, либо по другим причинам) необходимо восстановить внесением соответствующих удобрений или другими агротехни­ческими приемами. Этим законом мы пользуемся при программировании и расчетах удоб­рений на запланированный урожай.

Так, П. А. Костычев считал, что урожай зави­сит не только от содержания питательных веществ в почве, но и от ее физических свойств — структуры, строения, содержания воды, воздуха, деятельности микроорганизмов.

Затухание эффекта от последующего дополнительного дейст­вия какого-либо одного из факторов вслед за Ю. Либихом наблю­дали и другие исследователи. Так, в вегетационном опыте Гельригеля с увеличением дозы кальциевой селитры эффект ее дейст­вия последовательно затухал. При первой дозе в 112 г на сосуд прибавка урожая составляла 12 г по сравнению с контролем; от 224 г на каждые 112 г удобрения она равнялась уже 8 г, а от 336 г на каждые 112 г прибавка урожая составляла только 6 г.

В другом опыте с увеличением содержания воды в сосудах (от 5 %) на каждые 10 % урожай возрастал на все меньшую ве­личину и достиг самого высокого значения при оптимальной влаж­ности 60%. При последующем увеличении влажности (до 100%) урожай уменьшился до нуля. На основании этого были установ­лены точки «минимума», «оптимума», «максимума» в действии факторов и выведен «закон минимума, оптимума, максимума». Он гласит, что при минимальной и максимальной величине фактора урожай неосуществим и лишь при оптимальном его количестве возможна наивысшая продуктивность растений.

Впоследствии действие закона минимума наблюдали многие исследователи, но их отношение к нему было иным. Так, они считали, что растение с тем большей продуктивностью может использовать фактор, нахо­дящийся в минимуме, чем больше других факторов находится в оптимуме. Э. А. Митчерлих подчеркивал, что высота урожая определяется всей суммой действующих факторов. Однако, при­знавая независимое действие факторов и более сильное влияние недостающего фактора на максимальный урожай, он оставался на позициях закона минимума.

Таким образом, попытки определить размер урожая исходя из независимого действия факторов жизни растений привели не толь­ко к утверждению закона минимума, но и к подтверждению псев­дозакона «убывающего плодородия почвы», или «закона убываю­щей доходности», как его называли буржуазные экономисты.

Рассмотренные результаты опытов и вытекающие из них не­правильные выводы о затухании эффекта действия при увеличе­нии дозы фактора базировались не на истинной природе наблю­даемых явлений, а на неправильном методологическом подходе к изучаемому явлению, на изоля­ции одного фактора жизни рас­тений от других.

Наряду с опытами по изуче­нию влияния одинакового по ве­личине дополнительного дейст­вия того или иного фактора при «неизменности» остальных неко­торые ученые изучали влияние количественного изменения одно­го фактора на фоне однократно­го количественного изменения другого. Например, при увеличе­нии количества воды одинаково повышающиеся дозы удобрений давали больший эффект, при не­изменном количестве воды в дальнейшем снова наблюдалось затухание действия удобрений.

Наиболее убедительно несостоятельность «закона убывающего плодородия почвы» была доказана акад. В. Р. Вильямсом при анализе результатов, полученных в вегетационном опыте с озимой рожью Э. Вольни. В этом опыте подвергались количественному изменению содержание воды, питательных веществ в почве и сте­пень солнечного освещения. Как только изменялся количественно один фактор (содержание воды в вегетационных сосудах), сни­жалась урожайность от последующих прибавок воды. Однако с ростом содержания питательных веществ она существенно возрастала при повышении влажности почвы, а с улучшением условий освещения наблюдалось стремительное увеличение урожая.

Однако закон взаимодействия факторов жизни растений не устраняет действия закона минимума. Значение последнего со­стоит в том, что фактор, находящийся в минимуме, имеет веду­щее значение в повышении урожайности. Учитывая действие за­кона минимума, или ограничивающегося урожай фактора, в си­стеме агротехнических мероприятий, в первую очередь, следует применять те из них (например, орошение в засушливых услови­ях), которые будут действовать на фактор, находящийся в настоя­щее время в относительном минимуме. Одновременно необходимо учитывать другие факторы, которые находятся во втором и по­следующих минимумах.

Отсюда можно сделать следующие общие выводы:

1) при воздействии на один фактор затухает эффект от после­дующих его прибавок; 2) совместное изменение нескольких, а еще лучше всех факторов жизни растений приводит к резкому повы­шению урожайности; 3) можно достичь высоких и устойчивых урожаев, если обеспечить растения всеми факторами жизни одно­временно и в оптимальных для них количествах в соответствии с этапами органогенеза и фазами их жизни, для чего необходимо осуществление комплекса научно обоснованных агротехнических мероприятий.

Система агротехнических мероприятий лишь тогда станет дей­ственным средством управления урожаем, когда она будет соот­ветствовать изменяющимся требованиям растений по мере прохождения ими стадий развития и фаз жизни. Вследствие не­одинаковых почвенно-климатических условий и разнообразия воз­делываемых культур в разных зонах страны в Минимуме будут находиться то одни, то другие факторы жизни растений. Вот на них и надо воздействовать в первую очередь. Поэтому систему агротехнических мероприятий необходимо применять творчески, с учетом требований растений и конкретных условий среды.

Самая хорошая система агротехнических мероприятий не даст желаемых результатов, если ее составные элементы выполняются некачественно и несвоевременно. Необходимо каждый прием про­водить в лучшие сроки и при высоком качестве работ.

Возможно, Вас так же заинтересует:
Коммерческое предложение