При разложении органического вещества почвы увеличивается содержание СО 2 в почвенном воздухе и приземных слоях атмосферы, что способствует увеличению фотосинтеза зеленых растений. С гумусом почвы связана ее поглотительная способность.
Огромная роль принадлежит гумусовым веществам в почвообразовательных процессах и в формировании профиля почвы. Фульвокислоты наиболее активно участвуют в подзолообразовательном процессе, а гуминовые кислоты – в дерновом.
Гумус влияет на все агрономические свойства почвы, поэтому содержание его и распределение по профилю – один из важнейших классификационных признаков различных типов почв.
2. Законы научного земледелия, их значение и применение
В процессе роста, развития и создания урожая растения требуют постоянного притока необходимых факторов (условий) жизни. Факторы жизни разделяют на космические и земные. К космическим относят свет и тепло. Человек может косвенно влиять на данные факторы за счет густоты посева, направления рядков, посевом культур на склонах разной экспозиции, использовании смешенных посевов. К земным факторам относится: углекислый газ, кислород, вода, азот, фосфор, калий, кальций и другие зольные элементы. На данные факторы человек оказывает большое влияние и может их регулировать за счет внесения удобрений (органических и минеральных), орошения, создания микроклимата в агроценозе (посадка лесополос, внесение органических веществ, мульчирование и т.д.).
Все факторы жизни взаимосвязаны и действуют в строго установленной закономерности, вследствие чего получили названия законов земледелия. Выделяют следующие законы:
1.Закон равнозначности и незаменимости факторов жизни растений.
Этот закон впервые был высказан В.Р. Вильямсом. Его можно сформулировать так: ни один из факторов жизни растений не может быть заменен другим и поэтому все они, безусловно, равнозначимы. Действительно, нельзя заменить воду светом или азот калием и т.д., так как каждый фактор жизни выполняет определенные физиологические функции. Когда говориться о равнозначимости факторов жизни, то не имеется в виду равнозначимость, при которой разные факторы жизни могут выполнять одну и ту же или одни и те же жизненные функции. Понятие равнозначимости выступает в совершенно ином смысле, а именно, что нет главных и второстепенных факторов жизни. Они равнозначимы. Иначе можно было бы обойтись без второстепенных, но этого сделать не удается. Все попытки поднять урожайность без учета действия этого закона никогда не имели успеха.
2. Закон ограничивающего фактора (закон минимума).
Этот закон говорит о том, что наивысший урожай можно получить только при среднем, то есть оптимальном, наличии фактора жизни растений.
Действие этого закона наглядно проявляется при выращивании растений на фонах разного обеспечения каким либо одним фактором жизни, например водой, теплом, углекислым газом или любым другим. Во всех случаях по мере увеличения количества фактором от минимального к оптимальному условия произрастания растений будут улучшаться, а урожай увеличиваться. При дальнейшем же увеличении количества фактора урожай начнет уменьшаться, пока не достигнет близкого к нулевому при максимальном количестве фактора жизни растений.
На произрастание культурных растений оказывает влияние не единичный фактор жизни, а совокупность факторов жизни и условий среды. Было установлено, что, изменяя только один фактор жизни, без прямого воздействия на остальные, прибавки урожая постепенно затухают, а потом и совсем прекращаются от одинаковых дополнительных доз фактора. Причина тому – ограничивающее влияние других факторов жизни, так как вступает в действие закон минимума, или ограничивающих факторов, - урожайность сельскохозяйственных культур зависит от фактора жизни, находящегося в относительном минимуме.
Закон минимума, или ограничивающих факторов, имеет отношение и к физиологии растений, где его трактовали так: находящийся в относительном минимуме фактор ограничивает воздействие всех остальных факторов жизни. Предполагалось, что факторы жизни действуют на растения изолированно один от другого. Однако этого в природе нет. Многочисленными опытами и практикой установлено, что жизнедеятельность культурных растений действительно зависит от факторов жизни, находящихся в относительном минимуме, но в отдельных случаях недостаток одних факторов жизни можно несколько сгладить хорошим обеспечением другими факторами жизни. Например, если в процессе фотосинтеза ограничивающим фактором будет углекислый газ, то это ограничение можно снять несколькими способами: во-первых, увеличением концентрации углекислого газа в окружающем растения атмосферном воздухе; во-вторых, путем создания оптимальной температуры окружающего воздуха. Последнее приведет к усилению диффузии молекул углекислого газа из окружающей среды в межклеточные пространства листа, то есть к лучшему обеспечению хлоропластов углекислым газом.
Сложность взаимоотношений факторов жизни между собой, а также между ними и растениями не позволяет упрощенно понимать действие закона минимума, или ограничивающих факторов. В производственных условиях необходимо знать факторы жизни, находящиеся на первом, втором и последующих минимумах, и агротехническими, а также другими приемами снимать их ограничивающее влияние.
Ограничивать урожай могут не только факторы жизни, но и неблагоприятные условия среды: почвенные, фитологические и агротехнические, например кислотность почвы, ее засоренность. Следует применять меры к ограничению их отрицательного влияния на культурные растения.
3. Закон взаимного действия факторов жизни на растения.
Для получения высокой урожайности необходимо наличие или приток всех факторов жизни в оптимальном соотношении. Этот закон легко понять, зная ранее рассмотренные законы. Объективность его не вызывает сомнения и подтверждается многофакторными опытами, в которых изучают влияние урожайности разных доз нескольких факторов жизни, а также достижениями передовиков сельского хозяйства, получающих высокие урожаи культурных растений.
Если в однофакторных опытах урожайность нарастает с постоянно замедляющимся ускорением по мере увеличения дозы фактора от близкой к минимуму до оптимума, а при дальнейшем увеличения фактора урожайность начинает уменьшаться, достигая нуля при максимальном количестве фактора, то в многофакторном опыте, если брать в оптимуме брать поочередно первый, второй, третий и т.д. факторы, урожайность культуры будет непрерывно увеличиваться. Передовики сельского хозяйства получают высокую урожайность, обеспечивая растения многими факторами, подбирая высокопродуктивные сорта и создавая благоприятные условия окружающей среды.
4.Закон возврата. Этот закон впервые был высказан Юстусом Либихом в 1840 году. По Либиху, сущность этого закона сводится к тому, что растения с урожаем заимствуют из почвы питательные вещества. Только часть их в форме навоза возвращается обратно в почву. Остальные отчуждаются из почвы и вывозятся из хозяйства с растениеводческой и животноводческой продукцией. Земледелец должен позаботиться о возврате этих питательных веществ в почву.
В земледельческой практике часть питательных веществ может теряться при вымывании в нижние горизонты почвы, из-за эрозии и по другим причинам. В условиях производства с минеральными удобрениями возвращают в почву чаще всего только три элемента: азот, фосфор и калий, так как другой пищи обычно бывает достаточно. Если других элементов мало, то вносят и их, например микроэлементы.
Следует помнить способность некоторых микроорганизмов фиксировать инертный азот воздуха и переводить его в доступные для растений формы. Так, свободноживущие в почве бактерии азотобактера при благоприятных условиях накапливают за год до 25-30 кг. Азота на 1 га, клубеньковые бактерии бобовых растений – значительно больше. В корневых и пожнивных остатках бобовых культур в почве остается после клевера до 150-160 кг. Биологического азота на 1 га., после люцерны – до 200 кг., после люпина – до 160 кг.
Действие закона возврата не ограничивается влиянием только на элементы питания. Оно гораздо шире и распространяется на все факторы жизни. В районах засушливых и с неустойчивым увлажнением постоянно необходимо пополнять запасы почвенной влаги, в районах с избыточным увлажнением применять приемы, направленные на улучшение аэрации почвы. Космические факторы жизни с приходом весны возвращаются без усилий земледельца, но в условиях производства регулируют и их.
Таким образом, действие законов научного земледелия необходимо рассматривать в непосредственной взаимосвязи с технологией производства продукции растениеводства в тех или иных почвенно-климатических условиях. Первоочередное значение должны иметь приемы, действующие на факторы, находящиеся в данное время в минимуме. Также необходимо предвидеть и те факторы, которые могут оказаться в минимуме, после того как будет устранен недостаток в первом факторе. Необходимо комплексно и системно подходить к требованиям растений в течение их роста и развития и удовлетворять их потребности, четко представлять действие законов научного земледелия, уметь дать их теоретическое и практическое обоснование. Обеспечение растений факторами жизни связано с регулированием всех почвенных режимов: водного, воздушного, теплового, пищевого.
3. Биологические меры борьбы с сорняками, перспективы их развития
Система мероприятий по борьбе с сорняками включает агротехнические, биологические и химические способы, а также огневой способ. Биологические меры борьбы входят в истребительские мероприятия, задача которых – уничтожение запаса семян сорняков и вегетативных органов размножения в почве, а также произрастающих и вегетирующих сорняков.