1. Вимоги культурних рослин до умов життя. Фактори життя рослин.
2. Закони землеробства і їх використання в сільськогосподарському виробництві.
1). Життя рослин тісно пов'язана з навколишнім середовищем. Якщо умови середовища не відповідають потребам рослин, то відбувається порушення його функціонування, що може привести до загибелі. Якщо ж присутні всі умови і вони повністю задовольняють потребу рослин, то в повній мірі реалізуються їх біологічні особливості. Ці вимоги визначаються біологічною особливістю не тільки кожного конкретного виду рослин, але і сортовими відмінностями однієї і тієї ж культури.
Пізнання цих вимог становить основу наукового землеробства. Знання біологічних особливостей і чинників життя рослин є обов'язковою умовою для їх обробітку.
Фактори життя рослин, без яких неможлива їх життєдіяльність, підрозділяються на космічні і земні.
До космічних факторів належать: світло і тепло; до земних: вода, повітря і поживні речовини. Космічні фактори мають суттєві особливості, так як вони практично не регулюються в землеробстві.
Світло. Це, один з найважливіших, фактор існування рослин, забезпечує необхідну енергію, яку вони використовують в процесі фотосинтезу для створення органічної речовини.
Однак, рослини використовують не всі промені сонячного світла, а лише з певною довжиною хвиль. Для фотосинтезу рослинам необхідна лише фотосинтетичний активна радіація (ФАР). ФАР - це ділянка оптичного випромінювання з довжиною хвиль 380-710 нм, а видима частина сонячного спектра становить 380-760 нм.
Продуктивність же рослин визначається припливом ФАР і коефіцієнтом його використання. ККД ФАР у культурних рослин становить 0,5-2%, а теоретично можливий 6-8%.
Культурні рослини пред'являють різні вимоги до тривалості та інтенсивності освітлення. Одні рослини вимагають більш тривалого освітлення і відносяться до культур довгого дня (пшениця, жито, овес, ячмінь), інші - до культурам короткого дня (просо, кукурудза, гречка, баштанні).
По відношенню до інтенсивності освітлення розрізняють культури світлолюбні, менш світлолюбні і тіньовитривалі. Для світлолюбних культур важливою умовою є інтенсивне, але менш тривалий освітлення, ніж для менш світлолюбних. До тіньовитривалим відносяться культури, які можуть деякий можуть деякий час без наслідків знаходиться в затіненні (багаторічні трави).
Сам світло регулювати не можна, але освітленість рослин можна регулювати:
- орієнтація рядків посіву з півночі на південь;
- оптимальна густота посіву рослин і розміщення їх на поле;
- боротьба з бур'яном рослинністю, шкідниками і хворобами.
Тепло. Важливою умовою для прояву життєдіяльності рослин є тепло. Головним джерелом тепла для рослин є сонячна радіація. Всі процеси відбуваються в рослині - проростання, ріст, плодоутворення, фотосинтез і т. Д. Відбуваються при певних оптимальних температурах. Відхилення в ту або іншу сторону веде до пригнічення рослин. Для кожної фази розвитку рослин існує своя межа мінімальних і максимальних температур, нижче і вище яких фізіологічні процеси загасають. Для більшості сільськогосподарських культур Білорусі оптимальною температурою є 20-23 0 С.
Сільськогосподарські рослини пред'являють різні вимоги до тепла. За цим показником їх ділять на теплолюбні, насіння яких проростає при температурі грунту 8-12 0 С, і потребують сумі активних температур повітря (понад 10 0 С) 3000-4000 0 (огірки, томати, баштанні, кукурудза, гречка, картопля) і холодостійкі, насіння яких проростає при температурі грунту 2-5 0 С і вимагають за вегетаційний період суму активних температур 1200-1800 0 (овес, ячмінь, жито, буряк, капуста). Серед холодостійких - виділяються морозоустйчівие культури здатні переносити відносно низькі температури (від - 18 до - 24 0 С і нижче). До них відносяться озимі зернові культури і багаторічні трави.
Тепло, як і світло, майже не регулюється в природних умовах, незначного регулювання підлягає лише тепловий режим грунту.
Вода. Вода в житті рослин відіграє важливу роль: 1 бере участь у фотосинтезі;
2 в воді розчиняються поживні речовини, споживані рослинами; 3 вода сприяє збереженню форми рослин, створюючи внутрішньоклітинний тиск (тургор); 4 вода - терморегулятор рослини; 5 є середовищем, в якій йдуть реакції біохімічного обміну.
Транспірація - це процес випаровування води з поверхні рослин. Інтенсивність транспірації залежить від виду рослин (вологолюбні рослини випаровують воду інтенсивніше), погодних умов, вологості грунту, будови листа і стану його клітин і тканин.
Співвідношення між надходженням води в рослину і витратою її на транспірацію і синтез органічної речовини називається водним балансом.
Коли надходження води в рослину менше, ніж її витрата, рослини в'януть. Недолік водопостачання в той чи інший період розвитку рослин знижує їх продуктивність. При цьому виділяють критичні періоди по відношенню до нестачі вологи. Нестача води в цей час різко знижує продуктивність рослин. Надлишок вологи в наступні періоди не може компенсувати дефіцит її в цей час. Такі періоди є у всіх рослин. Наприклад, у зернових - це фаза виходу в трубку - колосіння, у картоплі - цвітіння - клубнеобразование, у кукурудзи - 10 днів до викидання волоті і два тижні після її викидання.
Крім того, рослини по відношенню до води можна розділити на: гігрофіти - рослини потребують високої вологозабезпеченості (рис), мезофіти - рослини наших широт (більшість рослин оброблюваних в РБ), ксерофіти - посухостійкі рослини.
Регулювати водний режим можна за допомогою агромеліоративних заходів (осушення, зрошення, раціональна обробка грунту, снігозатримання і т. Д.).
Повітря. Повітря необхідний як джерело кисню для дихання рослин, а також як джерело вуглекислого газу, засвоюваного в процесі фотосинтезу. Він також необхідний і для мікробіологічних процесів, що відбуваються в грунті. Рослини використовують повітря з приземних шарів атмосфери, склад якого змінити досить важко. Але рослини використовують також і грунтовий повітря. Особливо вони чутливі до складу грунтового повітря, зокрема до вмісту в ньому кисню. Він перш за все необхідний для проростання насіння і споживається корінням рослин. Особливо вимогливі до кисню коренеплоди, бульбоплоди і бобові культури, менш вимогливі - зернові, злакові багаторічні трави і кукурудза.
Кількість і склад грунтового повітря можна регулювати: осушенням і зрошенням; обробітком ґрунту - розпушуванням і прикочуванням; внесенням органічних добрив (як джерела СО2).
Оптимальний водно-повітряний режим для більшості сільськогосподарських рослин складається коли в грунті 25% від її обсягу вологи і 25% повітря.
Поживні речовини. В обміні речовин між рослинами і навколишнім середовищем найважливішою умовою є кореневе живлення. У процесі його рослини споживають з грунту різні елементи живлення, які за кількістю споживання поділяються на макро- і мікроелементи. До макроелементів відносяться: вуглець, кисень, водень, азот, фосфор, калій, кальцій, магній, залізо і сірка. До мікроелементів: бор, марганець, мідь, цинк, молібден, кобальт і ін. Всі макроелементи потрібні рослинами у великих кількостях, а мікроелементи в незначних. Хоча кожен з них має певне значення в житті рослин і відсутність одного з елементів знижує їх продуктивність.
Перші чотири макроелементи (С, О2. Н, N) входять до складу органічної речовини рослин і називаються органічними (при спалюванні руйнуються), решта при спалюванні переходять в золу і називаються зольними.
Використання елементів живлення рослинами залежить від цілого ряду умов: доступності їх рослинам, вологості грунту, температури, освітленості, реакції ґрунтового розчину, віку, біологічних особливостей культури. У більшості сільськогосподарських культур виділяють критичні періоди і періоди максимуму споживання елементів живлення. (Приклади)
Забезпечення рослин елементами живлення здійснюється шляхом внесення органічних і мінеральних добрив, оптимізації ґрунтових умов.
2). Закони землеробства є ні що інше, як вираз законів природи, що виявляються в результаті діяльності людини по вирощуванню сільськогосподарських культур. Вони розкривають існуючі зв'язки рослин з умовами зовнішнього середовища, а також визначають шляхи розвитку землеробства.
До основних законів землеробства належать такі:
Закон рівнозначні і незамінності факторів життя рослин. Його сутність: «всі фактори життя рослин абсолютно рівнозначні і незамінні». Для нормального функціонування рослинного організму повинен бути забезпечений приплив всіх факторів життя рослин як земних, так і космічних, причому в оптимальних кількостях. Цей закон дає чітке уявлення про те, що немає головних і другорядних факторів.
Закон мінімуму. Каже - продуктивність поля перебуває в прямій залежності від необхідної складової частини їжі рослини, що міститься в грунті в самому мінімальній кількості. Наочно цей закон зображується у вигляді «бочки Добенека», клепки якої означають різні фактори життя рослин.
Закон мінімуму, оптимуму, максимуму. Величина врожаю визначається фактором, що знаходяться в мінімумі. Найбільший урожай здійснимо при оптимальному наявності фактора. При мінімальному і максимальному наявності фактора урожай неможливий. Його сенс: найбільший урожай виходить при оптимальній кількості фактора; зменшення або збільшення його веде до зниження врожаю. Це добре простежується на прикладі будь-якого фактора (температури, елементів живлення, вологості і т. Д.) І показується у вигляді графіка.
Закон сукупної дії факторів життя рослин. Всі фактори життя рослин діють не ізольовано один від одного, а в тісній взаємодії. Дослідженнями ряду вчених встановлено, що дія окремого фактора, що знаходиться в мінімумі, тим інтенсивніше, чим більше інших факторів знаходиться в оптимумі. Виходячи з цього закону всі заходи, спрямовані на підвищення ефективності використання землі, необхідно здійснювати комплексно. Комплекс умов повинен представляти єдине ціле, так як вплив на один з елементів безперервно спричинить за собою необхідність впливу і на всі інші.
Закон плодосмена. Сутність - більш високі врожаї виходять при чергуванні культур в просторі і в часі, ніж при беззмінних посівах. В основі цього закону лежить загальнобіологічий закон єдності і взаємозв'язку рослинних організмів і умов середовища. Чергування культур обумовлюється тим. Що різні культури по-різному впливають на властивості грунту і на навколишнє середовище.
Закон повернення поживних речовин. «Основне початок землеробства полягає в тому, щоб грунт отримувала назад все у неї взяте. Це незмінний закон природи ». При систематичному відчуження врожаю з поля і без повернення використаних урожаєм елементів живлення і енергії втрачається грунтову родючість. Якщо ж винос речовин і енергії компенсується і відбувається з певним ступенем перевищення, то грунт не тільки зберігає свою родючість, а й підвищує його.
Закон прогресивного зростання ефективної родючості грунтів у міру інтенсифікації землеробства. Цей закон працює якщо працюють всі інші закони. В іншому випадку ні про яке зростання ефективної родючості не може йти мови. Тоді воно або не змінюється, або значно погіршується (найчастіше).
Але знання законів дозволяє раціонально використовувати наявні в розпорядженні ресурси.