Факторы жизни растений и их значение.

РАЗДЕЛ 1. ЗЕМЛЕДЕЛИЕ

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ.

СОРНЫЕ РАСТЕНИЯ

Лекция 1. ФАКТОРЫ ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ. ЗАКОНЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

1. Земледелие как наука и отрасль сельского хозяйства.

2. Факторы жизни растений и их значение.

3. Законы земледелия и их сущность.

Земледелие как наука и отрасль сельского хозяйства.

Земледелие – это наука о наиболее рациональном, экологически и технологически обоснованном использовании земли, непрерывном повышении эффективного плодородия почвы для достижения более высокой урожайности сельскохозяйственных культур при наименьших затратах труда и средств на единицу продукции.

Задача научного земледелия сводится к тому, чтобы путем воздействия соответствующими приемами на почву более полно удовлетворить потребности возделываемых сельскохозяйственных культур в факторах жизни растений, таких например как вода и питательные вещества. Немаловажным является создание необходимых условий для гарантированного устойчивого производства сельскохозяйственной продукции независимо от погодных условий.

Земледелие служит базой для всех растениеводческих дисциплин и специальных отраслей экономических наук.

Главным методом исследований в земледелии является полевой, позволяющий установить реакцию растений на приемы воздействия на почву. Наряду с полевым, для выявления закономерностей взаимоотношения растений с почвой и изучения процессов в нем, применяют лабораторный, лабораторно-полевой и вегетационные методы.

Земледелие, как отрасль народного хозяйства имеет ряд особенностей:

1. Зональность. Возделывание культурных растений зависит от конкретных почвенно-климатических условий, поэтому агротехнические приемы имеют зональный характер и ежегодно уточняются с учетом складывающихся погодных условий.

2. Сезонность. Отдельные периоды (весна, лето и осень) бывают очень напряженными, требуют много рабочих рук и техники.

3. Объект труда в земледелии – поля севооборотов. Здесь преобладают тяговые и подвижные процессы (обработка почвы, вывозка и внесение удобрений и т.д.).

4. Основное средство производства – земля, которая от других средств отличается ограниченностью. Ограниченность земли обязывает земледельца постоянно улучшать ее.

5. Это единственная отрасль, которая существует только за счет солнечной энергии.

Факторы жизни растений и их значение.

Факторы жизни растений, без которых невозможна их жизнедеятельность подразделяются на земные и космические. Космические практически не регулируются в земледелии. К ним относятся:

1. Свет. Свет обеспечивает необходимую энергию, которую растения используют в процессе фотосинтеза для образования органического вещества. Однако растения используют не все лучи солнечного света, а с длиной волны 380-710 Нм (10^{-9 м). Этот участок оптического излучения обеспечивает фотосинтез растений и получил название фотосинтетически активная радиация (ФАР). Культурные растения используют лишь незначительную часть ФАР – 0, 5-2, 5 %. Наивысшим фотосинтетическим потенциалом обладают растения при площади листовой поверхности 40 000 м2}/га.

Культурные растения предъявляют различные требования к продолжительности и интенсивности освещения. Одни требуют более длительного освещения – это культуры длинного дня (пшеница, рожь, овес, ячмень). Другие ускоряют плодоношение при менее продолжительном освещении – это культуры короткого дня (просо, кукуруза, гречиха).

Хотя свет не относится к факторам, регулируемым земледелием, однако существуют приемы позволяющие более полно использовать солнечное излучение:

1) направление рядков с севера на юг (увеличивает урожайность на 2-3 ц/га по сравнению с размещением с запада на восток). 2) норма высева. 3) способы посева (узкорядный, широкорядный, гнездовой). 4) своевременное прореживание. 5) борьба с вредителями, болезнями, сорняками. 6) искусственная освещенность.

2. Тепло. Главный источник тепла – солнечная радиация. Из всего количества тепла почва поглощает 43 % и излучает примерно 24 %. Лишь 1 % этой энергии участвует в процессе фотосинтеза. В течение вегетационного периода растений, на территории Республики Беларусь на 1 см² поверхности почвы приходится за 1 сутки 1 ккал. тепла.

Растения предъявляют различные требования к теплу. По этому показателю они подразделяются на6

а) теплолюбивые (семена прорастают при температуре +8-12 ⁰С и требуют суммы активных температур 3000-4000⁰С)

б) холодостойкие (семена прорастают при температуре +2-5 ⁰С и требуют суммы активных температур 1200-1800⁰С).

Среди холодостойких выделяют морозоустойчивые (способны переносить температуры -18-24 ⁰С) – озимые многолетние травы. Для каждой фазы развития и роста существуют для культур свои минимумы, оптимумы и максимумы температур.

Незначительному регулированию подлежит лишь температурный режим почвы: 1) увеличение влажности (полив) способствует снижению температуры. 2) снегозадержание. 3) использование навоза, компостов. 4) мульчирование. 5) искусственный обогрев. 6) теплицы, парники.

Земные факторы жизни регулируются и благодаря им можно создавать оптимальные условия для роста и развития растений.

1. Вода. В большинстве зеленых и свежеубранных растений содержится 75-90 % воды. Например, в семенах содержится 7-15 %, в стеблях до 50%, листьях, корнях, клубнях до 75-93 %.

Поступающая вместе с питательными веществами вода в растении используется не полностью. Установлено, что из 1000 частей воды прошедшей через растение только 1, 5-2, 0 части расходуются на питание, остальная испаряется через листья. Растительная клетка должна быть постоянно насыщена водой. С током воды поступают в растения и передвигаются питательные вещества. Вода участвует в фотосинтезе и других процессах, поддерживает температуру в растении (не дает перегреваться растениям).

Количество воды (в г.), расходуемой растением на образование 1 г. сухого вещества называется транспирационным коэффициентом. Величина ТК зависит от вида растений и условий их возделывания. У большинства сельскохозяйственных культур он колеблется от 300 до 500 (зерновые), у некоторых возрастает до 800 и 1000 (овощные, травы). Источником воды в неполивных условиях являются осадки и грунтовые воды.

Регулировать водный режим возможно путем осушительно-осушительных мелиоративных мероприятий:

1. осушением заболоченных земель.

2. воздействие на микроклимат древесных насаждений и искусственных водоемов.

3. накопление, сохранение и рациональное использование влаги в почве.

2. Воздух. Он необходим как источник кислорода для дыхания растений и почвенных м/о, а также как источник углекислого газа, используемого в процессе фотосинтеза. Воздух служит для растений и источником азота.

Оптимальное содержание в пахотном слое воздуха – для зерновых 15-20 %, для пропашных 20-30 %, для многолетних трав 17-21 %. Благоприятное для растений содержание кислорода в почвенном воздухе 7-12 %, углекислого газа, примерно, 1 %.

Количество и состав почвенного воздуха можно регулировать, изменяя содержание влаги в почве путем ее рыхления или уплотнения. Состав почвенного воздуха регулируют внесением органических удобрений, что приводит к повышению концентрации углекислого газа и снижению концентрации кислорода. Наилучший воздушный режим для большинства сельскохозяйственных культур: примерно 25 % воздуха от общего объема почвы.

3. Питательные вещества. В процессе роста и развития растения потребляют из почвы разные элементы питания, которые по количеству их потребления разделяются на макро- и микроэлементы.

К макроэлементам относится углерод, кислород, водород, азот, фосфор, калий, кальций, магний, железо, сера. Микроэлементы: бор, марганец, медь, цинк, молибден, кобальт. Макроэлементы требуются в больших количествах, микроэлементы – в меньших. Углерод, кислород и водород растения потребляют из воздуха, остальные элементы – из почвы.

Использование элементов питания растениями зависит от факторов: влажности, температуры почвы, освещенности, доступности, возраста растений. Отличительной особенностью с.-х. растений является то, что максимальное потребление питательных элементов приходится на конкретный период развития. У зерновых – это фаза выхода в трубку – колошение, у зернобобовых – цветение - бобообразование. Поэтому недостаток питания в эти периоды снижает продуктивность растений.

Недостаток элементов питания восполняют внесением органических и минеральных удобрений, возделыванием бобовых культур.