Контрольные вопросы

1. Каковы значение и задачи растениеводства?

2. Расскажите об истории развития растениеводства.

3. Какова роль ученых России в развитии растениеводства?

4. Перечислите объекты и методы исследований растениеводства?

5. По каким признакам группируют полевые культуры?

1.2. Условия жизни сельскохозяйственных культур и способы их регулирования Основные законы земледелия

Растения тесно связаны с окружающей средой, и для нормального роста и развития необходимы свет, тепло, вода, воздух, питательные вещества. Установлены определенные закономерности во взаимоотношениях растений с окружающей их средой:

Закон незаменимости и равнозначности факторов жизни растений. Ни один из фактор не может быть заменен другим, и по своему физическому действию все они имеют равное значение для жизни растения. Нельзя, например, свет заменить теплом, а влагу – питательными веществами, для растения все факторы жизни одинаково важны. Сколько ни вносить в почву удобрений, они не возместят недостаток почвенной влаги. Нельзя фосфор заменить калием и т.д., т.е. каждый фактор выполняет определенные функции в жизни растений. Независимо от количественной потребности в том или ином факторе они одинаково необходимы растению, - факторы равнозначны.

Из закона равнозначности и незаменимости факторов вытекает еще одно очень важное следствие — все физиологические процессы в растении будут идти активно, генотип может реализовать свою потенциальную продуктивность, если параметры каждого фактора среды будут оптимальными. Избыток каждого фактора так же вреден, как и его недостаток. Например, избыток воды приводит к снижению аэрации почвы, и кислород становится ограничивающим фактором; избыток двухвалентного кальция выступает антагонистом катиона калия даже при повышенном содержании этого элемента в почве. Это следствие закона равнозначности и незаменимости факторов иногда формулируют как самостоятельный закон — Закон оптимума.

Закон минимума, оптимума, максимума. Наивысший урожай можно получить только при оптимальном сочетании факторов. Урожай растений ограничивается тем фактором (питание, свет, влага), который оказывается в минимуме, он не станет возрастать при избыточном количестве любого другого жизненного фактора.

Закон совокупного действия факторов жизни растений. Совместное действие факторов жизни оказывает более сильное влияние каждого из них на урожайность растений, чем раздельное применение этих факторов. Так, фосфорные и калийные удобрения значительно повышают зимостойкость озимых культур.

Факторы жизни растений

Параметры некоторых факторов человек пока не может регулировать, хотя они имеют очень важное, иногда решающее значение. Например, продолжительность безморозного периода ограничивает пределы вегетационного периода (как правило, чем дольше вегетационный период, тем выше продуктивность сорта). Весенне-летний возврат заморозков отодвигает сроки посева культур короткодневного фотопериодизма, сокращает период их вегетации, а следовательно, снижает потенциальную урожайность. Напряженность инсоляции регулирует скорость прохождения фаз развития: чем она выше, тем быстрее фазы развития сменяют одна другую.

Это особенно существенно для теплолюбивых культур. Исключительно важное значение суммы активных температур как нерегулируемого фактора показано ранее. Сумма осадков и распределение их по периодам вегетации чаще всего определяют величину и качество урожая. Имеет значение и интенсивность осадков. Ливни вызывают большой поверхностный сток, сопровождаемый водной эрозией и слабым смачиванием почвы. Параметры всех этих факторов определяются географической зоной. По показателям агроклиматических ресурсов сельское хозяйство в России почти вдвое менее обеспечено, чем в странах Западной Европы и Северной Америк. Это значит, что продуктивность 1 га пашни, которая зависит от времени аккумуляции солнечной энергии и влагообеспеченности, потенциально в России в 1,5...2,0 раза ниже, чем в странах Западной Европы и Северной Америки. Для получения одного и того же урожая культуры в нашей стране необходимы большие капиталовложения.

Важными нерегулируемыми факторами являются зимние температуры воздуха, продолжительность периода, когда земля покрыта снегом, толщина снежного покрова (табл. 2). Именно низкие зимние температуры не позволяют возделывать в Восточной Сибири озимые культуры, а малоснежные холодные зимы юга Сибири приводят к вымерзанию озимых.

Холмистый рельеф затрудняет выбор возделываемой культуры и сорта. На южном склоне больше солнечной радиации, здесь предпочтительнее размещать теплолюбивые культуры, а на северном склоне — холодостойкие, менее требовательные к напряженности температуры. Следовательно, на холмистой местности желательно иметь набор культур и сортов с различными требованиями к напряженности инсоляции.

Вторую группу факторов можно оценить как частично регулируемые. Это те факторы, которые в принципе можно регулировать, но регулирование осуществляют на малой площади из-за большой энергоемкости или низкой эффективности приема. Например, влажность почвы можно регулировать орошением и осушением, но этот прием дорогостоящий, энергоемкий. На абсолютном большинстве площадей сельскохозяйственных угодий культуры возделывают при естественной влагообеспеченности, урожай зависит от количества осадков и их распределения по периодам вегетации. Частично регулируемый фактор переходит в ранг нерегулируемого.