При норме осадков 600 мм

Влажность почвы является одновременно фактором, влияющим на ее тепловые свойства. Благодаря испарению почва не перегревается. С влажностью почвы тесным образом связаны степень увлажнения почвы, ее твердость, характер крошения при обработке, доступность растениями питательных веществ. Для многих культур большое значение имеет увлажнение пахотного слоя, где расположена основная масса корней. Длительное переувлажнение пахотного слоя выносят многолетние травы, по сравнению с зерновыми, и тоже время они требуют хорошей аэрации. Зерновые культуры не выносят застоя поверхностных вод. Это связано с биологическими особенностями этих культур и частности с коэффициентом водопотребления.

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

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.

Микроэлементывходят 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