Агроекосистема та її конструювання

курсовая работа

Відродження родючості ґрунту

Сьогодні ґрунтові ресурси розглядають в суспільстві в основному як джерело і спосіб отримання прибутку. Сучасне інтенсивне землеробство привело до серйозних екологічних проблем, повязаних з деградацією ґрунтів і виснаженням їх родючості. Ґрунт - це живе середовище, яке розвивається за своїми законами.

Кожний сантиметр ґрунту містить величезну кількість живих організмів: мікрофлори, мікро - і мезофауни. Окрім цього 9/10 всіх видів комах частину свого життя проводять в ґрунті. На 1м2 поверхні Землі доводиться 2 кг біомаси живих організмів, а на 1 га - до 20 т. Життя в ґрунті порушувати не можна.

Сукупність всіх організмів ґрунту В.І. Вернадський назвав живою речовиною ґрунту. З врахуванням генерації мікроорганізмів річна продуктивність їх маси збільшується в десятки разів і досягає 192 т/га. Це свідчить про те, що продуктивність динамічної мікробної маси за вегетаційний період приблизно дорівнює продуктивності надземної маси рослин. На жаль, велика кількість бактерійної плазми (0,03 - 0,28% маси орного шару) залишається не дослідженою, хоча тут приховані колосальні можливості підвищення родючості ґрунтів.

Завдяки живій речовині ґрунту розчинні хімічні елементи, які складають всього 1,5 -2% від загальної маси їх в земній корі, обертаються по замкнутій кривій. Це головна причина того, що мізерна кількість поживних елементів в ґрунті дає можливість рослинам синтезувати щорік величезні маси органічної речовини. Слід усвідомити, що критерієм родючості ґрунту є не кількість поживних елементів, а міра їх участі в біохімічному кругообігу. Цим можна пояснити те, що дослідники не знаходять прямої залежності між кількістю поживних речовин в ґрунті і кількістю врожаю, при цьому визначати інтенсивність біологічних процесів після залишкової кількості рухомих елементів азоту, фосфору, калію, що вираховується сучасними методами, не можна. Кругообіг - це динамічний процес і тому склад золи не здатний дати повну інформацію про сумарну масу речовин, що залучається до метаболізму. А якщо ще враховувати прижиттєві виділення організмів, кількість яких значно перевищує масу самого організму, то стає зрозумілим, наскільки недосконалі і далекі від обєктивності сучасні методи аналізу ґрунтів і рослин.

У 1976 р. А. Роде писав, що ґрунт без організмів - це труп. Визначаючи склад гумусу, фізико-хімічні показники, розчинні в кислотах або лугах фосфор і калій, ми залишаємо без уваги дію найбільш потужної сили - живу речовину ґрунту.

Так як накопичення поживних речовин повязане з відмиранням гетеротрофних організмів, яке в природних умовах відбувається у верхніх прошарках ґрунту (0-5, 0-10см), то способи їх обробки і внесення агрохімікатів відповідно мають бути переглянуті.

Останніми роками повільно, але впевнено набирає оберти органічне землеробство. Поживні речовини в органічному землеробстві визначаються не за присутності їх в ґрунтовому розчині, а за складом нерозчинних мінеральних складових ґрунту (що залежить від типу материнської породи) вмісту гумусу, біологічній активності, структури ґрунту, насиченості газами, наявності органічних залишків.

Органічна речовина - найважливіший складник ґрунту. Основою органічної речовини є гумус, який є джерелом живлення як для рослин, так і для мікроорганізмів, а так само формує структуру ґрунту, підвищуючи її катіон-обмінні властивості за рахунок взаємодії з катіонами металів.

Тривалий час в Україні землеробство розвивалося шляхом максимально можливої інтенсифікації з використанням високих доз мінеральних добрив, засобів хімічного захисту рослин, інтенсивних сівозмін, насичених зерновими і технічними культурами. Основною обробкою ґрунту була переважно глибока оранка із обертом відвалу. Ця система землеробства не витримала випробування часом. Поступово все більше очевидними стали факти її негативного впливу на родючість ґрунту, якість отримуваної продукції і стан довкілля. Важливим чинником, який сприяє такому положенню, є менталітет, що сформувався в землеробстві. На сьогоднішній день значна частина землеробів більш всього стурбована забезпеченням рослин макро- і мікроелементами і засобами їх захисту.

У структурованому біологічно активному ґрунті, шар товщиною 8 см і площею 1 га звязує азоту кг/га; пісок глинистий - 47,5; чорнозем -1543,0.

Окрім цього в структурованому ґрунті випадає підземна роса, яка надає ґрунту близько 60 кг азоту/1 га. Для хорошого врожаю пшениці або буряка йому потрібний 100-120кг/га.

Фосфорної кислоти для хорошого врожаю необхідно 300 кг/га. Піщаний ґрунт містить її 870 кг/га, чорнозем - 5400 кг/га. Калію витрачається 60-90кг/га. Вміст його в ґрунті, в завтовшки 20 см (кг/га): камянистою (скелястою) - 300; глинистою - 4000; чорноземною -18900.

Коріння рослин проникає набагато глибше, отже, калію в своєму розпорядженні вони можуть мати в надлишку. На наших чорноземах ми не відчуваємо нестачі і в інших поживних елементах.

Виходячи з цього, ми повинні навчитися використовувати багатство, що лежить у нас під ногами та знаходиться в атмосфері. Для цього необхідно змінити менталітет і усвідомити, що рослини можуть добувати поживні речовини лише в симбіозі з живою речовиною ґрунту.

Отже, біологічній активності ґрунту необхідно приділяти особливу увагу. Нашим деградованим ґрунтам після загальної хімізації, активність можна повернути із застосуванням симбіотичних багатокомпонентних бактеріальних або спеціальних біодинамічних препаратів.

Майже 98% біоелементів ґрунту зосереджено в органічних залишках і важкорозчинних неорганічних зєднаннях. Це великий резерв поживних речовин. За наявності «Ріверма» рослина може забезпечувати себе поживними елементами, які є в достатній кількості в ґрунті. В даному випадку «Ріверм» виконує функцію носія іонів, прискорюючи їх переміщення з фунтового розчині в кореневу систему рослини, покращує фізико-хімічні властивості ґрунту, підсилює діяльність мікроорганізмів, підвищує ефективність інших добрив.

Всі ці чинники обумовлюють родючість ґрунту, що сприяє зростанню і росту рослин.

Закони землеробства є не що інше, як вираження законів природи, що виявляються в результаті діяльності людини по вирощуванню сільськогосподарських культур. Вони розкривають звязки рослин з умовами зовнішнього середовища, а також визначають шляхи розвитку землеробства, які повинні здійснюватися в строгій відповідності з цими законами. До основних законів землеробства належать наступні.

Закон равнозначімості і незамінності факторів життя рослин. Сутність його полягає в тому, що всі фактори життя рослин абсолютно равнозначіми і незамінні. Згідно з ним для нормального функціонування рослинного організму повинен бути забезпечений приплив всіх факторів життя рослин (земних, космічних). Прояв цього закону має абсолютний і відносний характер. Абсолютне значення виражається в тому, що в яких би факторах не потребувало рослина, однак відсутність будь-якого з них веде до різкого зниження врожайності і навіть загибелі рослини. Наприклад, скільки б не збільшували вміст вологи в грунті, вона не може відшкодувати недолік тепла чи світла так само, як не можна азот замінити фосфором або калієм. Для отримання максимально можливого врожаю необхідно безперервно забезпечувати рослини всіма факторами в оптимальній кількості. Однак у конкретних умовах виробництва цей закон набуває відносне значення внаслідок неоднакових витрат на забезпечення рослин різними факторами. Закон равнозначімості і незамінності факторів життя рослин дає чітке уявлення про те, що немає головних і другорядних факторів.

Закон мінімуму вперше сформулював Ю. Лібіх в 1840 г Виявлення цієї закономірності мало величезне практичне значення, так як застосування мінеральних добрив вперше отримало наукову основу. Згідно з цим законом при оптимальних інших умов рівень врожаю визначається тим фактором, який знаходиться в мінімумі. Враховуючи дію закону мінімуму, необхідно в першу чергу проводити такі заходи, які будуть діяти на фактор, що знаходиться в даний момент у відносному мінімумі, наприклад, постачання рослин вологою при нестачі її в грунті. У той же час необхідно враховувати інші фактори, які можуть опинитися в мінімумі після задоволення потреби рослини у першому факторі, і передбачити заходи, спрямовані на регулювання чинників, що знаходяться у другому і наступних мінімумах. Будь життєвий процес в рослині починається при якомусь мінімумі температури, протікає найкращим чином при оптимальній температурі, сповільнюється, а потім і зовсім припиняється в міру подальшого її підвищення. Тому для підвищення врожайності сільськогосподарських культур та більш ефективного ведення землеробства необхідно не тільки враховувати фактори, які є або можутьбути в мінімумі, а проводити заходи таким чином, щоб вони завжди знаходилися в оптимальних для рослин кількостях.

Закон сукупної дії фактора в житті рослин. У виробничих умовах з зміною впливу на рослини одного з факторів неминуче порушується можливість в умовах продуктивного використання інших. Виходячи з цього закону всі заходи, спрямовані на підвищення ефективності використання землі, необхідно здійснювати комплексно. Комплекс умови повинен представляти єдине ціле, так як вплив на один з елементів безперервно спричинить за собою необхідність впливу і на всі інші. Сукупна дія факторів життя рослин вельми динамічне, мінливе, підкоряється законам фізики, хімії та біології. Така взаємодія дозволяє впливати па будь-який з факторів життя рослин не тільки прямо, але і побічно, через інші тісно повязані з ними фактори, керувати цим процесом і формувати високий врожай навіть у складних метеорологічних умовах.

Закон повернення поживних речовин. Урожай створюється з матеріальних складових частин під впливом факторів життя рослин, певна його частина - за рахунок речовин, одержуваних рослинами з грунту як середовища зростання і посередника рослин у забезпеченні їх цими факторами. При систематичному відчуження врожаю з поля і без повернення використаних урожаєм елементів живлення і енергії втрачається грунтову родючість. Якщо ж винос речовин і енергії компенсуються і відбувається з певним ступенем перевищення, то грунт не тільки зберігає родючість, а й підвищує його. Відповідно до закону повернення, при порушенні балансу засвоюваних поживних речовин у грунті в результаті їх втрат, або внаслідок виносу з урожаєм його необхідно відновити шляхом внесення відповідних добрив. Безперервність збільшення продуктивності грунтів в умовах інтенсифікації обумовлюється хімізацією, меліорацією і механізацією. Під хімізацією розуміється науково обгрунтоване застосування всіх видів і форм добрив і хімічних засобів захисту рослин. Меліорація спрямована на регулювання таких факторів життя, як водно - повітряний і тепловий режими грунту.

Механізація сприяє проведенню всіх видів робіт по вирощуванню культур від посевадо збирання та переробки відповідно до розробленої технологією. Керуючись законами землеробства, необхідно теоретично застосовувати систему агротехнічних заходів з урахуванням вимог рослин до конкретних умов середовища. Система агротехнічних заходів лише тоді стає дієвим засобом управління ростом і розвитком рослин, коли відповідає мінливих вимог рослин протягом вегетаційного періоду. Внаслідок неоднакових грунтових та інших умови і різноманітності оброблюваних в Білорусі культур в мінімумі можуть перебувати то одні, то інші фактори життя рослин, на які необхідно впливати в першу чергу, тому систему агротехнічних заходів слід застосовувати творчо.

Делись добром ;)