7. Закон позитивного эффекта. Закон совокупного действия факторов жизни растений
3. Законы земледелия.
Воздействие всех факторов на жизнь растений – явление сложное и многообразное, поэтому всегда оно являлось объектом пристального изучения. В результате чего, появилась возможность сформулировать ряд закономерностей действия факторов, как законы земледелия. Законы земледелия – выражение законов природы, проявляющихся в результате деятельности человека по возделыванию с.-х. культур. Они раскрывают существующие связи растений с условиями внешней среды и определяют пути развития земледелия.
Закон равнозначимости и незаменимости факторов жизни растений. Согласно ему, для нормальной жизнедеятельности растений должен быть обеспечен приток всех факторов как земных, так и космических. Проявление этого закона носит абсолютный и относительный характер. Абсолютное значение выражается в том, что в каком бы количестве факторов не нуждалось растение, отсутствие любого приводит к снижению урожайности или гибели. Однако, в конкретных производственных условиях, этот закон приобретает относительное значение. Т.к. затраты на обеспечение растений различными факторами не одинаковы.
Закон минимума. Сформулирован в 1840 году Юстусом Либихом. Закон гласит «Продуктивность поля находится в прямой зависимости от необходимой составной части пищи растений, содержащейся в почве в самом минимальном количестве». Он считал, что рост урожая прямо пропорционален увеличению количества фактора, находящегося в минимуме.
Наглядно этот закон выражается в виде «Бочки Добенека», клепки которой условно обозначают различные факторы жизни. Пунктирной линией показан максимально возможный урожай при оптимальном наличии всех факторов. Однако фактический урожай определяется высотой самой низкой клепки, или количеством фактора, находящегося в минимуме. Если заменить данную клепку, то уровень фактора будет определять другая клепка, которая окажется минимальной по высоте и т.д.
Поэтому, учитывая действие закона минимума, необходимо в первую очередь проводить мероприятия, которые будут воздействовать на фактор, находящийся в данный момент в относительном минимуме (например снабжать растения влагой при ее недостатке). В то же время необходимо учитывать другие факторы, которые могут оказаться в минимуме после удовлетворения потребности растений в первом факторе и предусмотреть мероприятия, направленные на регулирование факторов, которые находятся во втором и последующих минимумах.
Значительно позже, на основании опытов, проведенных Майером, Гильригелем и другими учеными, Сакс сформулировал закон минимума, оптимума и максимума. Он гласит так «Величина урожая определяется фактором, находящимся в минимуме. Наибольший урожай осуществим при оптимальном наличии фактора. При минимальном и максимальном наличии фактора урожай невозможен». Смысл состоит в том, что наибольший урожай может быть получен при оптимальном количестве фактора: уменьшение или увеличение его ведет к снижению урожая. Это хорошо прослеживается на примере любого фактора.
Закон совокупного действия факторов жизни растений. Все факторы жизни растений действуют не изолированно друг от друга, а в тесном взаимодействии. Установлено, что в соответствии с эти законом действие отдельного фактора, находящегося в минимуме тем интенсивнее, чем больше других факторов есть в оптимуме.
В производственных условиях с изменением воздействия на растения одного из факторов неизбежно нарушается возможность в условиях продуктивного использования других. Исходя из этого закона все мероприятия, направленные на повышение эффективности использования земли необходимо осуществлять комплексно. Комплекс условий должен представлять единое целое, т.к. воздействие на один из элементов непрерывно повлечет за собой необходимость воздействия и на все остальные.
Закон плодосмена. Сущность его заключается в том, что более высокие урожаи получаются при чередовании культур в пространстве и во времени, чем при бессменных посевах. В основе этого закона лежит закон единства и взаимосвязи растительных организмов и условий среды. Необходимость чередования культур на полях обуславливается тем, что культуры по разному оказывают влияние на: 1) свойства почвы и окружающую среду; 2) агрофизические свойства почвы, водный, воздушный, тепловой и пищевые режимы; 3) на почвенную микрофлору и интенсивность развития отдельных групп м/о. На основе этого закона разрабатываются принципы построения севооборотов.
Закон возврата питательных веществ. Сформулирован в 1840 г. Либихом. Суть закона: «Основное начало земледелия состоит в том, чтобы почва получила обратно все у нее взятое. Это неизменный закон природы». Тимирязев назвал этот закон величайшим приобретением науки. При систематическом отчуждении урожая с поля и без возврата использованных урожаев элементов питания и энергии теряется почвенное плодородие. Согласно этого закона при нарушении баланса усвояемых питательных веществ в почве в результате их потерь или вследствие выноса с урожаем его необходимо восстанавливать путем внесения удобрений.
Закон прогрессивного роста эффективного плодородия почв. Суть его в непрерывности увеличения продуктивности почв при одновременном повышении их плодородия, росте продукции растениеводства с единицы площади с наименьшими затратами. Одним из непременных условий эффективного действия этого закона является строгое соблюдение других законов земледелия, особенно закона возврата питательных веществ.
studfiles.net
Законы земледелия
Закон равнозначимости и незаменимости факторов жизни растений, который устанавливает, что ни один из факторов жизни растений не может быть заменен никаким другим.
Независимо от количественной потребности в том или другом факторе жизни физиологически они одинаково необходимы растению.
Например, если растению (томатам) необходим микроэлемент бор в ничтожно малом количестве во время цветения для завязывания плодов, и он не будет дан растению, то это может нарушить нормальное плодообразование томатов и т.д.
Дефицит в том или ином факторе жизни определяется не только величиной потребности, но и запасами его в почве и притоком извне. Разница между потребностью и наличием фактора составляет величину дефицита, который должен быть покрыт соответствующими приемами агротехники, мелиорации или химизации.
Закон минимума, оптимума и максимума - “Величина урожая определяется фактором, находящимся в минимуме. Наибольший урожай осуществим при оптимальном наличии фактора. При минимальном и максимальном наличии фактора урожай невозможен”.
Впервые его сформулировал Либих. “Продуктивность поля находится в прямой зависимости от необходимой составной части пищи растения, содержащейся в почве в самом минимальном количестве” Он считал, что прибавка урожая прямопропорциональна увеличению питательного вещества, находящегося в минимуме. У = АХ У - урожай А - коэффициент пропорциональности для данного вида удобрений Х - количество питательного вещества.
В последующем Либих признал понижающий эффект одинаковых доз последовательно вносимых в почву удобрений или других факторов.
По мере удовлетворения потребности растения в недостающем факторе урожай повышается до тех пор, пока не будет ограничен другим фактором, оказавшемся в минимуме.
Закон совокупного действия факторов жизни растений
Все факторы жизни растений действуют совокупно, т.е. взаимодействуют в процессе роста и развития растений. На основании многих исследований, проведенных Либшером, Митчерлихом и др. исследователями были сделаны выводы, которые позволили вскрыть закон совокупного действия факторов жизни растений, который устанавливает, что для получения высоких урожаев с/х культур необходимо одновременное наличие или приток всех факторов жизни растений в оптимальном количестве.
Совместное действие факторов жизни растений проявляется не только в лучшем использовании растениями каждого из них, но и путем воздействия друг на друга.
Например, фосфорные удобрения сами по себе не оказывают влияния на количество доступной для растений воды, но, снижая транспирационный коэффициент и, способствуя более быстрому созреванию урожая, снижают общую потребность растения в воде.
Закон совокупного действия не устраняет закон минимума. Умение определить фактор, находящийся в данном случае в минимуме и воздействовать на него позволяет повышать урожайность при наименьших затратах труда и средств.
Закон возврата
Этот закон открыт Либихом: “Вещество и энергия, отчужденные из почвы с урожаем, должны быть компенсированы (возвращены в почву) с определенной степенью превышения.
Тимирязев и Прянишников признавали этот закон одним из величайших приобретений науки.
При систематическом отчуждении урожая с поля без компенсации использованных урожаем составных частей почвы и энергии почва разрушается, она теряет плодородие.
При компенсации выноса веществ и энергии из почвы она сохраняет свое плодородие, при компенсации веществ и энергии с определенной степенью превышения происходит улучшение почвы. Закон возврата - научная основа воспроизводства почвенного плодородия.
Законы земледелия широко используются в практике земледелия России
Например: интенсивное применение минеральных удобрений в Нечерноземной Зоне обусловило повышенную отзывчивость полевых культур на микроудобрения. Одновременно по мере интенсификации земледелия большую актуальность преобладает регулирование водного режима и кислотно-щелочных свойств почвы.
Высокая культура земледелия предполагает не только научно обоснованную систему удобрения, специализацию севооборотов, почвозащитные системы обработки почвы, приемы борьбы с сорняками, вредителями и болезнями. Но и в целом обязательное использование научно обоснованных почвозащитных зональных систем земледелия. Система земледелия хозяйства - это сложный комплекс, созданный исходя из требований законов земледелия.
Законы земледелия и их краткая характеристика
Закон равнозначимости и незаменимости факторов жизни растений, который устанавливает, что ни один из факторов жизни растений не может быть заменен никаким другим.
Независимо от количественной потребности в том или другом факторе жизни физиологически они одинаково необходимы растению.
Например, если растению (томатам) необходим микроэлемент бор в ничтожно малом количестве во время цветения для завязывания плодов, и он не будет дан растению, то это может нарушить нормальное плодообразование томатов и т.д.
Дефицит в том или ином факторе жизни определяется не только величиной потребности, но и запасами его в почве и притоком извне. Разница между потребностью и наличием фактора составляет величину дефицита, который должен быть покрыт соответствующими приемами агротехники, мелиорации или химизации.
Закон минимума, оптимума и максимума — “Величина урожая определяется фактором, находящимся в минимуме. Наибольший урожай осуществим при оптимальном наличии фактора. При минимальном и максимальном наличии фактора урожай невозможен”.
Впервые его сформулировал Либих. “Продуктивность поля находится в прямой зависимости от необходимой составной части пищи растения, содержащейся в почве в самом минимальном количестве” Он считал, что прибавка урожая прямопропорциональна увеличению питательного вещества, находящегося в минимуме. У = АХУ — урожай А — коэффициент пропорциональности для данного вида удобрений Х — количество питательного вещества.
В последующем Либих признал понижающий эффект одинаковых доз последовательно вносимых в почву удобрений или других факторов.
По мере удовлетворения потребности растения в недостающем факторе урожай повышается до тех пор, пока не будет ограничен другим фактором, оказавшемся в минимуме.
Закон совокупного действия факторов жизни растений
Все факторы жизни растений действуют совокупно, т.е. взаимодействуют в процессе роста и развития растений. На основании многих исследований, проведенных Либшером, Митчерлихом и др. исследователями были сделаны выводы, которые позволили вскрыть закон совокупного действия факторов жизни растений, который устанавливает, что для получения высоких урожаев с/х культур необходимо одновременное наличие или приток всех факторов жизни растений в оптимальном количестве.
Совместное действие факторов жизни растений проявляется не только в лучшем использовании растениями каждого из них, но и путем воздействия друг на друга.
Например, фосфорные удобрения сами по себе не оказывают влияния на количество доступной для растений воды, но, снижая транспирационный коэффициент и, способствуя более быстрому созреванию урожая, снижают общую потребность растения в воде.
Закон совокупного действия не устраняет закон минимума. Умение определить фактор, находящийся в данном случае в минимуме и воздействовать на него позволяет повышать урожайность при наименьших затратах труда и средств.
Закон возврата
Этот закон открыт Либихом: “Вещество и энергия, отчужденные из почвы с урожаем, должны быть компенсированы (возвращены в почву) с определенной степенью превышения.
Тимирязев и Прянишников признавали этот закон одним из величайших приобретений науки.
При систематическом отчуждении урожая с поля без компенсации использованных урожаем составных частей почвы и энергии почва разрушается, она теряет плодородие.
При компенсации выноса веществ и энергии из почвы она сохраняет свое плодородие, при компенсации веществ и энергии с определенной степенью превышения происходит улучшение почвы. Закон возврата — научная основа воспроизводства почвенного плодородия.
Законы земледелия широко используются в практике земледелия России
Например: интенсивное применение минеральных удобрений в Нечерноземной Зоне обусловило повышенную отзывчивость полевых культур на микроудобрения. Одновременно по мере интенсификации земледелия большую актуальность преобладает регулирование водного режима и кислотно-щелочных свойств почвы.
Высокая культура земледелия предполагает не только научно обоснованную систему удобрения, специализацию севооборотов, почвозащитные системы обработки почвы, приемы борьбы с сорняками, вредителями и болезнями. Но и в целом обязательное использование научно обоснованных почвозащитных зональных систем земледелия. Система земледелия хозяйства — это сложный комплекс, созданный исходя из требований законов земледелия.
Категория: Разное
На основе исследований Ю. Либиха, В. Р. Вильямса, Э. А. Митчерлиха, С. П. Кравкова, А. Н. Соколовского и др. были установлены и сформулированы важнейшие законы земледелия.
Закон незаменимости и равнозначности факторов жизни растений. Для нормального роста и развития растений в равной степени необходимы вода, воздух, тепло, свет, питательные элементы и другие факторы.
Ни один из этих факторов не может быть заменен другим.
3. Законы земледелия.
Нельзя заменить азот фосфором или калием, и наоборот. Отсутствие любого из них приводит к гибели растений. Даже при недостатке какого-либо микроэлемента, например марганца или меди, следует гибель растений, при этом недостаток марганца нельзя компенсировать цинком или бором.
В.
Р. Вильяме подчеркнул непрерывность возрастания плодородия почв под влиянием сбалансированной системы одновременного воздействия на все факторы жизни растений. Факторы жизни растений равнозначны. Одностороннее воздействие на какой-либо фактор жизни растений без изменения других приводит к постепенному уменьшению эффекта от такого воздействия, а при определенных условиях может снизить урожай.
В качестве примера можно привести результаты исследований Гельригеля. По данным его опытов, каждое последующее увеличение влажности почвы на 10 % уменьшало прибавку урожая ячменя, а при влажности более 60 % ПВ урожаи стали снижаться. Воздействие только на один фактор (воду) вызвало в определенный период снижение урожая, а увлажнение до полной влагоемкости привело к гибели растений.
Закон минимума, оптимума и максимума. В зависимости от конкретных условий каждый фактор жизни растений может характеризоваться минимальным, максимальным и оптимальным значениями показателей.
Как при минимальном, то есть наименьшем количестве фактора, так и при его максимальном количестве создаются наихудшие условия для развития растения; только при оптимальной интенсивности фактора растение имеет наилучшие условия для своего развития.
Различные растения по-разному реагируют на интенсивность действия фактора: воды, тепла, света; так, есть растения теплолюбивые, влаголюбивые, светолюбивые и теневыносливые, морозостойкие и неморозостойкие, короткого или длинного дня, что необходимо учитывать при их возделывании.
Закон лимитирующего фактора. Установлено, что уровень урожайности зависит от количества фактора, находящегося в минимуме, так называемого лимитирующего, который снижает положительное действие всех других факторов.
Чтобы создать нормальные условия для развития растений, необходимо выявить лимитирующий фактор.
Например, недостаток азота в почве ослабляет рост и развитие растений, что отрицательно сказывается на их урожайности. Для устранения недостатка азота необходимо внести азотные удобрения, так как воздействие на другие факторы в данном случае не даст нужного эффекта.
Для различных природных зон характерны свои лимитирующие факторы: в таежно-лесной зоне — это низкое содержание питательных элементов и повышенная кислотность дерново-подзолистых почв; в степной зоне — недостаток влаги в южных черноземах и каштановых почвах.
Следовательно, для повышения урожайности сельскохозяйственных культур в таежно-лесной зоне необходимо вносить органические и минеральные удобрения, а также известковать кислые почвы, а в степной зоне — применять приемы по накоплению и сохранению влаги в почве.
Закон комплексного действия и оптимального сочетания факторов. Для повышения урожаев сельскохозяйственных культур необходимо оптимальное сочетание всех экологических факторов.
При комплексном действии изменение одного фактора влечет за собой изменение других факторов и при оптимальном сочетании повышается общая эффективность. Например, в результате применения удобрений повышается концентрация питательных веществ в почвенном растворе и растениям для образования органического вещества требуется меньше воды.
Закон возврата в почву питательных веществ. Сельскохозяйственные культуры ежегодно потребляют большое количество элементов питания из почвы (азота, фосфора, калия), которые отчуждаются вместе с урожаем.
Кроме того, в процессе водной и ветровой эрозии из почвы также выносится большое количество питательных веществ. В результате происходит истощение почв. Для предотвращения снижения почвенного плодородия необходимо возвращать в почву питательные вещества с помощью внесения удобрений.
Закон соблюдения правильного чередования сельскохозяйственных культур в полях севооборота. Культурные растения потребляют различное количество питательных веществ при создании урожая.
Например, зерновые культуры (пшеница, рожь, овес и др.) выносят из почвы сравнительно больше азота и фосфора, корнеплоды (сахарная свекла и картофель) — калия, бобовые культуры — кальция. Длительное возделывание той или иной культуры на одном поле приводит к истощению почвы элементами, выносимыми в большом количестве, а также вызывает поражение растений характерными для них вредителями. Для того чтобы избежать отрицательных последствий бессменных посевов, необходимо соблюдать правильное чередование сельскохозяйственных культур в полях севооборота.
Таким образом, формирование урожая и эволюция почвенного плодородия происходят в строгом соответствии с законами земледелия.
Научное понимание и практическое использование этих законов позволяют эффективно регулировать почвенное плодородие и получать высокие урожаи сельскохозяйственных культур.
Интересное
Основные законы земледелия и их значение.
Сущность закона заключается в том, что ни один фактор жизни растений нельзя полностью исключить или заменить другим; в обоих случаях гибель растения неизбежна.
Закон равнозначимости и незаменимости факторов жизни растений является основополагающим. Именно вследствие равнозначимости и незаменимости факторов проявляется действие других законов — минимума, совокупного действия.
Особенность этого закона такова, что в производстве его проявление мало заметно. Это объясняется тем, что в естественных условиях растения находят все необходимые для их роста и развития факторы, хотя в количественном отношении потребность в них и наличие их может быть самое различное.
Здесь уже вступает в действие законы минимума и совокупного действия.
Идя методом исключения физиологи растений и агрохимики установили состав полной питательной смеси. В 1859 г. растения в водных культурах в опытах И. Кнопа и Ю. Сакса впервые были доведены до созревания.
Закон минимума. Этот закон сформулирован Ю. Либихом в 1840 г. Он так описывает его действие: «Каждое поле содержит одно или несколько питательных веществ в минимуме и одно или несколько других в максимуме.
Урожай находится в соотношении с этим минимумом питательных веществ. Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется его величина и устойчивость во времени» .
Георг Либшер (1853-1895) сделал к этому закону поправку, согласно которой «растения с тем большей продуктивностью используют находящийся в минимуме вегетационный фактор, чем больше других факторов находится в оптимуме».
Это несколько сглаживает категоричность закона минимума, однако значительного повышения урожайности можно достичь лишь повышаяобеспеченность культур недостающими факторами.
В условиях Северного Казахстана в первом минимуме находится влага. Предположим, нам нужно выбрать, что в первую очередь применять: снегозадержание, лункование, искусственноеоструктуривание или другие приемы.
Все они прямо или косвенно улучшают водный режим почвы, но наиболее сильное воздействие оказывает снегозадержание.
При этом оказываются неизбежно затронуты другие факторы жизни растений: воздушный, тепловой, микробиологический и пищевой режим почвы и агрономы неизбежно вынуждены регулировать и их в соответствии с законом совокупного взаимообусловленного, а не изолированного действия факторов жизни растений. Только обеспечив растения влагой, можно рассчитывать на высокий эффект от применения удобрений, гербицидов, районированных сортов и т.д.
Закон оптимума: «Наибольший урожай осуществим при среднем (оптимальном) наличии факторов; при наименьшем (минимальном) и наибольшем (максимальном) наличии фактора урожай не осуществим (равен нулю)».
Формулировка закона дана В.Р. Вильямсом .
Закон оптимума говорит о том, что наибольший урожай достижим при оптимальном наличии каждого фактора жизни растений.
Каждое растение имеет оптимальные границы, в пределах которых обеспечение всеми факторами жизни оказывает наиболее благоприятное воздействие на урожай.
Это отчетливо наблюдается по отношению растений к температуре, свету, воде и другим факторам.
Однако оптимизация в обеспеченности растения каким-либо одним или несколькими факторами не приведет к успеху.Наибольший урожай возможен при одновременном наличии в оптимальном количестве всех факторов жизни растений.
Закон совокупного взаимообусловленного, а не изолированного действия факторов жизни растений. Его можно сформулировать следующим образом: комплекс факторов жизни растений представляет собой единое целое, все элементы которого неразрывно связаны друг с другом.
Воздействие на один из них влечет за собой изменение всего комплекса. Постоянный прогресс возможен лишь в том случае, когда воздействие направлено на весь комплекс факторов одновременно.
Каждый специалист должен быть глубоко убежден в том, что без учета действия этого закона нельзя рассчитывать на постоянный успех.
Закон возврата Ю.
Либиха: «Все, что отчуждается из почвы с урожаем должно быть возвращено, иначе неизбежно падение плодородия».Более полная формулировка этого закона звучит так:
«Элементы пиши растений, отчужденные из почвы с урожаем, должны восполняться до оптимума за счет внутрипочвенных процессов (химических, микробиологических и т.п.) и внесением удобрений.
Прогресс возможен в том случае, если это восполнение происходит во все возрастающих и сбалансированных количествах».
Значение закона возврата для сохранения и дальнейшего повышения плодородия почвы чрезвычайно велико.
Принцип плодосмена* может быть сформулирован следующим образом: «При данном уровне потенциального плодородия почвы и при определенных климатических условиях максимальная продуктивность севооборота имеет место при ежегодной смене в нем культур наиболее отдаленных по биологии и агротехнике возделывания».
Однако в условиях недостаточно благоприятного климата, например засушливости, этот принцип не соблюдается. Наибольшее производство зерна с гектара севооборотной площади достигается в зернопаровых севооборотах, в которых кроме пшеницы, или пшеницы и ячменя других культур нет.
Законы земледелия
Изложенные в этой статье законы земледелия в разных научных источниках формируются с некоторыми различиями, но это не меняет их сути и смысла. Главное, что следует извлечь из этих постулатов современной агрономии — использовать плодородные свойства почвы следует очень осторожно и разумно, не подвергая ее истощению и, как следствие, убивая способность давать жизнь растениям.
Соблюдать эти законы обязаны все, чья деятельность так или иначе связана с использованием почвенных ресурсов, иначе наши потомки будут лишены счастья любоваться зеленью на Земле и получать натуральную пищу, возделывая ее плодородный слой.
Закон возврата питательных веществ заключается в том, что для поддержания плодородия почвы человек обязан восполнять запасы питательных веществ в ней, выносимых урожаем. Это восполнение осуществляется внесением органических и минеральных удобрений; применением специальных агротехнических приемов, способствующих разложению в почве растительных остатков и сохранению продуктов разложения; посевов специальных, удобряющих почву растений.
Простыми словами смысл этого закона можно выразить так: для поддержания плодородия почвы необходимо вернуть ей ту часть потерянных питательных веществ, которую человек забрал у нее в виде урожая. Ведь урожай (плоды, листва, коренья, стебли и т.
д.) должны были стать частью почвы, разлагаясь в ней, образуя гумус, тем самым поддерживая плодородные свойства. Поскольку человек собрал урожай, он должен возместить почве потерю в виде различных удобрений или иными агротехническими приемами.
Этот закон впервые был сформулирован немецким химиком Юстусом Либихом (1803 – 1873 г.г.), автором теории минерального питания растений, одним из создателей агрохимии. К. А. Тимирязев назвал этот закон величайшим приобретением науки.
Сам Либих дословно сформулировал этот постулат так: «…причина возникновения и падения наций лежит в одном и том же. Расхищение плодородия почвы обуславливает их гибель, поддержание этого плодородия — их жизнь, богатство и могущество».
Т. е. Ю. Либих неразрывно связывает процветание и гибель целых народов и цивилизаций с тем, как они относятся к земле (почве), на которой проживают.
На законе возврата питательных веществ основывается балансовый метод расчета норм удобрений, вносимых в почву.
Закон плодосмена утверждает, что более высокие урожаи получаются при чередовании культур на поле, чем при бессменных посевах.
Объясняется это тем, что разные культуры потребляют из почвы питательные элементы в разных количествах, при длительном их выращивании развиваются специфические вредители и возбудители болезней, определенные сорные растения.
Закон оптимума, минимума и максимума фактора жизни растения, который утверждает, что при прочих равных условиях наибольшую продуктивность растение дает, когда фактор имеется в оптимальном количестве.
Уменьшение и увеличение любого фактора жизни растения по сравнению с оптимальным снижает продуктивность, и при определенных для каждого растения минимальных или максимальных значениях фактора растение или не дает урожая, или погибает.
Так как растение развивается при одновременном действии многих факторов, отсюда следует закон незаменимости и равнозначности всех факторов жизни. В соответствии с этим законом ни один из факторов не может быть заменен другим. Например, нельзя недостаток или избыток влаги компенсировать повышенными нормами удобрения и т.
п. Равнозначность факторов заключается в том, что даже ничтожная потребность растения в каком-либо элементе питания, если она не удовлетворяется, приводит к нарушению роста и развития растения.
Основные законы земледелия и их использование в сельскохозяйственном производстве.
В земледелии очень важно оценить эффект от одновременного изменения нескольких факторов. Эта оценка вытекает из закона совокупности действия факторов жизни растения, согласно которому растение имеет небольшую продуктивность, когда все факторы находятся в оптимуме.
Закон совокупности действия факторов обосновывает необходимость и эффективность комплексных мелиораций, т. е. одновременное улучшение водного, воздушного, солевого и питательного режимов почв.
Законы земледелия (или агрономии) по своей сути кажутся простыми и даже наивными для современного человека. Но их смысловая информация вобрала в себя опыт многовековой деятельности человечества по выращиванию сельскохозяйственных культур растений.
И нельзя не согласиться с мнением великого таланта от биологии — нашего соотечественника К. А. Тимирязева об исключительной ценности этих законов и основополагающих выводов, сделанных гениями от агрономии, даже спустя десятки и сотни лет.
***
Воспроизводство плодородия почвы
ekoshka.ru
10. Закон равнозначимости и незаменимости факторов жизни растений.
Закон незаменимости и равнозначности факторов жизни растений указывает на то, что «ни один из факторов жизни растений не может быть заменен другим». Недостаток воды не может быть восполнен избытком удобрений, и наоборот. Все факторы жизни растений, безусловно, равнозначны. Из этого следует, что за счет какого-то одного, даже очень важного фактора (приема) нельзя получить полноценный урожай.
11. Закон минимума, оптимума, максимума и возврата.
Закон минимума, оптимума и максимума заключается в том, что наиболее высокий урожай может быть получен лишь при оптимальном значении фактора, а при возрастании или уменьшении его урожай снижается. Закон минимума говорит о том, что развитие растений и уровень урожайности любой культуры определяются факторами, находящимися в недостатке или избытке. Например, недостаток влаги в почве из-за нарушений агротехники или засухи резко снижает эффективность удобрений, сортов и севооборота. Закон возврата: вещество и энергия, отчужденные из почвы с урожаем, должны быть компенсированы (возвращены в почву) с определенной степенью превышения.
12. Закон совокупного действия факторов жизни растений.
Закон определяет, что при невозможности обеспечения какого-либо одного фактора неизбежно ухудшается использование других факторов. Соответственно, нерационально вкладывать средства в поддержание отдельных факторов на несогласованном с другими факторами высоком уровне. Важным практическим следствием данного закона является максимальный урожай. Величина оптимального уровня фактора в соответствии с данным законом принимается при условии оптимальности остальных факторов.
13. Закон единства и взаимообусловленности агрофитоценоза и его местообитания.
Растения и растительность в целом тесно взаимодействуют со средой обитания в сложной системе отношений конкурентности и приспособления.
Очень активна конкуренция между растениями одного вида и между видами с выраженной потребностью в одинаковых факторах в одно и то же время. Напротив, между растениями поглощающими ЭМПР и влагу из разных слоев почвы, различно облучаемых солнцем, конкуренция ослаблена. Также ослабляет конкуренцию разница во времени потребления факторов роста (эфемеры). Отражением указанного в естественных экосистемах служит ярусность в надземных органах и корневых системах, что позволяет полнее использовать почвенные и космические факторы жизни.
studfiles.net
Основные законы земледелия
(по И.М.Ващенко и др., 1987).
1. Закон минимальных, оптимальных и максимальных факторов жизни растений устанавливает зависимость величины урожая от фактора, находящегося в относительном минимуме, т.е. урожай растений зависит от того фактора, который находится в относительном минимуме. Наибольший урожай может быть достигнут лишь при таком условии, когда каждый фактор жизни растений будет находиться в оптимальном количестве. Воздействовать на любой фактор жизни растений можно не только прямо, но и косвенно, через другие взаимосвязанные факторы.
2. Закон совокупного действия факторов жизни растений гласит, что для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур необходимо одновременное наличие или приток всех факторов жизни растений в оптимальном отношении, которые определяются на основе научных исследований и передового опыта. Это оптимальное отношение факторов, различных для разных растений; кроме того, оно изменяется в процессе роста растений в зависимости от погодных и почвенных условий.
3. Закон независимости и равнозначности факторов жизни растений говорит о том, что ни один из факторов не может быть заменен другим. Все они равнозначны. Например, избытком удобрений невозможно компенсировать недостатки влаги, тепла и других условий для жизни растений.
Регулировать условия жизни растений, особенно почвенные, можно различными приемами агротехники. Чтобы обеспечить растения всеми необходимыми им жизненными условиями, необходимо принять соответствующую систему агротехнических мер. При этом недостающие условия надо усиливать, а избыточные - уменьшать. Например, при условиях избыточного увлажнения нужно устранить излишек почвенной влаги, улучшить аэрацию, тепловой и пищевой режимы почвы.
4. Закон сбалансированного выноса и возврата элементов питания из почвы. Его сущность заключается в том, что для поддержания эффективности плодородия почвы необходимо вносить в нее все элементы питания, вынесенные растением при создании урожая. Если потери не возобновлять, то плодородие почвы будет резко снижаться, а урожай - падать.
Основные факторы жизни, необходимые для культурных растений
Размещение сельскохозяйственных культур по природно-экономическим законам связано с влиянием на рост и развитие растений основных факторов жизни: света, тепла, воды, воздуха и питательных веществ. Знания о тех факторах, которые необходимы растениям в течение всего их вегетационного периода, способствуют правильному их размещению и позволяют установить четкую и грамотную систему обработки почвы; приемы предпосевной обработки; сроки и посевы семян; систему ухода за растениями; применение удобрений; чередование культур в севообороте.
Как же взаимосвязаны факторы жизни с растениями.
Свет - источник энергии для фотосинтеза и образования органических веществ в организме растений. Кроме того, свет влияет отчасти на транспирацию и нагревание растений.
Тепло - требуется растениям в широких пределах, которые определяются кардинальными точками: минимальной, когда начинаются биологические процессы; оптимальной, когда скорость реакции достигает максимума; максимальной, когда высокая скорость реакции начинает падать. Каждое растение имеет свои кардинальные точки.
Вода - один из факторов плодородия почвы. Она растворяет питательные минеральные вещества, поддерживает тургор в растительных клетках, способствует интенсивности фотосинтеза.
Почвенный воздух содержит необходимые элементы для питания растений: кислород, углевод, азот. Сельскохозяйственные растения нуждаются в высоком содержании кислорода в почве. Высокие концентрации углекислого газа в почве угнетают деятельность корневых систем.
Питательные вещества, в том числе макро- и микроэлементы, находящиеся в почве, поглощаются корневыми системами. Между растениями и окружающей средой постоянно идет обмен, процессы синтеза (созидания) и разрушения, причем растение работает с превышением созидательного процесса. О количестве и качестве элементов питания растений судят по их химическому составу. Некоторые элементы питания содержатся в организме растений в значительном количестве - это макроэлементы: азот, фосфор, калий; другие элементы содержатся в тысячных или стотысячных долях - это микроэлементы: бор, марганец, медь, цинк. Еще известны ультрамикроэлементы, например рубидий, цезий.
biofile.ru
7. Закон позитивного эффекта.
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.
8. Закон стойкости фитогеоценозов.
1. Стабильность структуры фитоценозов, их замкнутости, возобновляемости особей взамен ежегодно отмирающих, баланса энергии и круговорота веществ. 2. Способность сообществ сохранять свою структуру и функциональные особенности при воздействии внешних факторов.
9. Основные законы земледелия.
Закон равнозначимости и незаменимости факторов жизни растений,который устанавливает, что ни один из факторов жизни растений не может быть заменен никаким другим.
Независимо от количественной потребности в том или другом факторе жизни физиологически они одинаково необходимы растению.
Например, если растению (томатам) необходим микроэлемент бор в ничтожно малом количестве во время цветения для завязывания плодов, и он не будет дан растению, то это может нарушить нормальное плодообразование томатов и т.д.
Дефицит в том или ином факторе жизни определяется не только величиной потребности, но и запасами его в почве и притоком извне. Разница между потребностью и наличием фактора составляет величину дефицита, который должен быть покрыт соответствующими приемами агротехники, мелиорации или химизации.
Закон минимума, оптимума и максимума- “Величина урожая определяется фактором, находящимся в минимуме. Наибольший урожай осуществим при оптимальном наличии фактора. При минимальном и максимальном наличии фактора урожай невозможен”.
Впервые его сформулировал Либих. “Продуктивность поля находится в прямой зависимости от необходимой составной части пищи растения, содержащейся в почве в самом минимальном количестве” Он считал, что прибавка урожая прямопропорциональна увеличению питательного вещества, находящегося в минимуме. У = АХ У - урожай А - коэффициент пропорциональности для данного вида удобрений Х - количество питательного вещества.
В последующем Либих признал понижающий эффект одинаковых доз последовательно вносимых в почву удобрений или других факторов.
По мере удовлетворения потребности растения в недостающем факторе урожай повышается до тех пор, пока не будет ограничен другим фактором, оказавшемся в минимуме.
Закон совокупного действия факторов жизни растений
Все факторы жизни растений действуют совокупно, т.е. взаимодействуют в процессе роста и развития растений. На основании многих исследований, проведенных Либшером, Митчерлихом и др. исследователями были сделаны выводы, которые позволили вскрыть закон совокупного действия факторов жизни растений, который устанавливает, что для получения высоких урожаев с/х культур необходимо одновременное наличие или приток всех факторов жизни растений в оптимальном количестве.
Совместное действие факторов жизни растений проявляется не только в лучшем использовании растениями каждого из них, но и путем воздействия друг на друга.
Например, фосфорные удобрения сами по себе не оказывают влияния на количество доступной для растений воды, но, снижая транспирационный коэффициент и, способствуя более быстрому созреванию урожая, снижают общую потребность растения в воде.
Закон совокупного действия не устраняет закон минимума. Умение определить фактор, находящийся в данном случае в минимуме и воздействовать на него позволяет повышать урожайность при наименьших затратах труда и средств
Закон возврата
Этот закон открыт Либихом: “Вещество и энергия, отчужденные из почвы с урожаем, должны быть компенсированы (возвращены в почву) с определенной степенью превышения.
Тимирязев и Прянишников признавали этот закон одним из величайших приобретений науки.
При систематическом отчуждении урожая с поля без компенсации использованных урожаем составных частей почвы и энергии почва разрушается, она теряет плодородие.
При компенсации выноса веществ и энергии из почвы она сохраняет свое плодородие, при компенсации веществ и энергии с определенной степенью превышения происходит улучшение почвы. Закон возврата - научная основа воспроизводства почвенного плодородия.
studfiles.net
Законы земледелия
На основе исследований Ю. Либиха, В. Р. Вильямса, Э. А. Митчерлиха, С. П. Кравкова, А. Н. Соколовского и др. были установлены и сформулированы важнейшие законы земледелия.
Закон незаменимости и равнозначности факторов жизни растений. Для нормального роста и развития растений в равной степени необходимы вода, воздух, тепло, свет, питательные элементы и другие факторы. Ни один из этих факторов не может быть заменен другим. Нельзя заменить азот фосфором или калием, и наоборот. Отсутствие любого из них приводит к гибели растений. Даже при недостатке какого-либо микроэлемента, например марганца или меди, следует гибель растений, при этом недостаток марганца нельзя компенсировать цинком или бором.
В. Р. Вильяме подчеркнул непрерывность возрастания плодородия почв под влиянием сбалансированной системы одновременного воздействия на все факторы жизни растений. Факторы жизни растений равнозначны. Одностороннее воздействие на какой-либо фактор жизни растений без изменения других приводит к постепенному уменьшению эффекта от такого воздействия, а при определенных условиях может снизить урожай. В качестве примера можно привести результаты исследований Гельригеля. По данным его опытов, каждое последующее увеличение влажности почвы на 10 % уменьшало прибавку урожая ячменя, а при влажности более 60 % ПВ урожаи стали снижаться. Воздействие только на один фактор (воду) вызвало в определенный период снижение урожая, а увлажнение до полной влагоемкости привело к гибели растений.
Закон минимума, оптимума и максимума. В зависимости от конкретных условий каждый фактор жизни растений может характеризоваться минимальным, максимальным и оптимальным значениями показателей. Как при минимальном, то есть наименьшем количестве фактора, так и при его максимальном количестве создаются наихудшие условия для развития растения; только при оптимальной интенсивности фактора растение имеет наилучшие условия для своего развития.
Различные растения по-разному реагируют на интенсивность действия фактора: воды, тепла, света; так, есть растения теплолюбивые, влаголюбивые, светолюбивые и теневыносливые, морозостойкие и неморозостойкие, короткого или длинного дня, что необходимо учитывать при их возделывании.
Закон лимитирующего фактора. Установлено, что уровень урожайности зависит от количества фактора, находящегося в минимуме, так называемого лимитирующего, который снижает положительное действие всех других факторов. Чтобы создать нормальные условия для развития растений, необходимо выявить лимитирующий фактор.
Например, недостаток азота в почве ослабляет рост и развитие растений, что отрицательно сказывается на их урожайности. Для устранения недостатка азота необходимо внести азотные удобрения, так как воздействие на другие факторы в данном случае не даст нужного эффекта.
Для различных природных зон характерны свои лимитирующие факторы: в таежно-лесной зоне — это низкое содержание питательных элементов и повышенная кислотность дерново-подзолистых почв; в степной зоне — недостаток влаги в южных черноземах и каштановых почвах. Следовательно, для повышения урожайности сельскохозяйственных культур в таежно-лесной зоне необходимо вносить органические и минеральные удобрения, а также известковать кислые почвы, а в степной зоне — применять приемы по накоплению и сохранению влаги в почве.
Закон комплексного действия и оптимального сочетания факторов. Для повышения урожаев сельскохозяйственных культур необходимо оптимальное сочетание всех экологических факторов. При комплексном действии изменение одного фактора влечет за собой изменение других факторов и при оптимальном сочетании повышается общая эффективность. Например, в результате применения удобрений повышается концентрация питательных веществ в почвенном растворе и растениям для образования органического вещества требуется меньше воды.
Закон возврата в почву питательных веществ. Сельскохозяйственные культуры ежегодно потребляют большое количество элементов питания из почвы (азота, фосфора, калия), которые отчуждаются вместе с урожаем. Кроме того, в процессе водной и ветровой эрозии из почвы также выносится большое количество питательных веществ. В результате происходит истощение почв. Для предотвращения снижения почвенного плодородия необходимо возвращать в почву питательные вещества с помощью внесения удобрений.
Закон соблюдения правильного чередования сельскохозяйственных культур в полях севооборота. Культурные растения потребляют различное количество питательных веществ при создании урожая. Например, зерновые культуры (пшеница, рожь, овес и др.) выносят из почвы сравнительно больше азота и фосфора, корнеплоды (сахарная свекла и картофель) — калия, бобовые культуры — кальция. Длительное возделывание той или иной культуры на одном поле приводит к истощению почвы элементами, выносимыми в большом количестве, а также вызывает поражение растений характерными для них вредителями. Для того чтобы избежать отрицательных последствий бессменных посевов, необходимо соблюдать правильное чередование сельскохозяйственных культур в полях севооборота.
Таким образом, формирование урожая и эволюция почвенного плодородия происходят в строгом соответствии с законами земледелия. Научное понимание и практическое использование этих законов позволяют эффективно регулировать почвенное плодородие и получать высокие урожаи сельскохозяйственных культур.
Похожие статьи
zoodrug.ru
