- Смотрите также:
- Каждан А.Б. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. Научные основы поисков и разведки (Документ)
- Смагин Б.А. История и философия науки: Учебный курс (Документ)
- Лекция - Введение в генетику (Лекция)
- Хесле В. Гении философии Нового времени (перевод с немецкого) (Документ)
- Круглик И.В., Левицкий А.А., Левицкая З.В. Компоненты Микросистемной Техники (Документ)
- Контрольная работа - Транспортная система России как фактор ее социально-экономического развития (Лабораторная работа)
- Максакова В.И. Педагогическая антропология. 2-е изд (Документ)
- Презентация-лекция - Социология молодёжи как специальная отрасль знания (Реферат)
- Харламов И.Ф. Педагогика. Краткий курс (Документ)
- Фархутдинов И.З. Международное инвестиционное право: теория и практика применения (Документ)
- (Документ)
- (Документ)
n1.doc
Лекция 1.Тема: Введение. Земледелие как отрасль и наука с.-х. производства.
История развития земледелия
Задачи земледелия и почвоведения на современном этапе.
Понятие о геологии и минералогии, взаимосвязь их с почвоведением.
Земледелие – древнейшая и очень сложная сфера человеческой деятельности, возникшая и сформировавшаяся за тысячилетия. Появление земледелия было крупнейшим событием в развитии цивилизации. Оно позволило перейти от кочевого и создать основу для совершенного нового оседлого образа жизни и труда человека.
Изучая проблемы происхождения мирового земледелия, Н.И. Вавилов писал: «В целом наши исследования привели к установлению на Земле семи основных самостоятельных очагов происхождения культурных растений и в то же время семи вероятных очагов самостоятельного возникновения земледельческой культуры».
При первобытнообщинном строе земледелие базировалось на мускульной энергии человека, домашних животных и использовании природных ресурсов. Производительные силы этого периода были настолько низкими, что урожаи отобранных и окультуренных человеком растений мало отличались от урожаев их диких сородичей. К тому же первые земледельцы еще не имели необходимого опыта и знаний.
В период феодально-крепостнических отношений , с более развитыми производительными силами, земледелие хотя и сделало шаг вперед, но оставалось еще примитивным. Правда, уже было известно положительное влияние на почвы чередования культур в сочетании с паром и унавоживания почвы. Основными орудиями обработки почвы были соха, косуля, деревянная борона, а сеяли вручную.
С зарождением капитализма в России связано заметное развитие земледелия. Расширяется набор полевых культур, удобрений, совершенствуются земледельческие орудия. Начинает зарождаться аграрная наука.
Начало развитию научного земледелия в России, как и многих других наук, положили своими трудами М.В. Ломоносов (1711-1765), отстоявший материалистический взгляд на природу и, в частности, на почву, и его современник А.Т. Болотов (1738-1833), которого по праву называют первым русским агрономом.
Советов – дал классификацию систем земледелия.
Докучаев, Тимирязев, Костычев – изучали свойства почв.
Прянишников – азот и зольное питание.
Гедроиц – поглотительная способность.
Вильямс – дал биологическое направление почвоведения.
2. Задачи земледелия и почвоведения на современном этапе.
Земледелие – древнейшая и важнейшая отрасль с-х производства, создавшая основу для оседлого образа жизни человека.
Почвоведение – естественно-историческая наука, предметом изучения которой является почва, ее происхождение, развитие, строение, состав и свойства, закономерности распространения на территории суши, формирование и развитие плодородия, способы наиболее рационального использования и повышения плодородия.
Основная задача земледелия – обеспечение населения продуктами питания, перерабатывающую промышленность сырьем и животноводство кормами. Для расширения этих задач необходимо обеспечить дальнейший рост с-х производства, увеличение валового сбора с-х продукции, всемирное повышение земледелия как отрасли.
Наиболее важной задачей является увеличение производства зерна, совершенствование структуры посевных площадей, рост урожайности, эффективное использование минеральных и органических удобрений, внедрение высокоурожайных сортов и гибридов, улучшение агротехники с-х культур
3. Понятие о геологии и минералогии, взаимосвязь их с почвоведением.
Геология – наука о Земле, ее строении, происхождении.
Минералогия – наука о минералах, образующих земную кору и горные породы.
Почва всегда располагалась на поверхности Земли и являлась частью коры. Имея единый объект изучения почвоведение и геология связаны между собой.
Почва образуется из рыхлой горной породы и представляет собой сложное природное тело, в котором более половины приходится на минеральную часть.
Изучением образования и свойств минералов и горных пород занимается геология.
Почва обладает важным свойством – плодородием , т.е. способностью плодоносить и давать урожай. Элементы плодородия – питательные вещества, вода, воздух, которые находятся в почве. Для повышения плодородия почв и получения высоких и устойчивых урожаев в почву вносят органические и минеральные удобрения,которые получают при переработке агрономических руд.
Необходимое условие жизни растений – вода. Накапливается ее разное количество в различных климатических зонах (северные районы – 600-700 мм, центральные – 450-500 мм, южные – 300 мм, пустынные и полупустынные – 150-200 мм). Открытых источников пресных вод не хватает, поэтому нужно искать подземные источники вод – этим занимается наука геология.
На почву постоянно действуют внешние факторы – атмосферные воды, ветер, колебание температур. Отдельные факторы оказывают разрушающее действие на почву, ее плодородие. Поэтому одной из задач почвоведения и земледелия является охрана почв от разрушений водной и ветровой эрозией.
Поэтому это еще раз подтверждает связь почвоведения и геологии, а специалистам с-х необходимо хорошо знать современное состояние и состав земной коры и процессы ее изменения.
Литература
Лыков А.М. Земледелие с почвоведением стр. 3-5, 7-8
Научно-обоснованная система земледелия Республики Крым стр. 10-21
1) полеводство — изучает приемы выращивания полевых культур (зерновых, кормовых, технических, бахчевых);
2) овощеводство;
3) плодоводство;
4) луговодство и др.
Земледелие как наука зародилось около 10 тыс. лет назад. Сначала оно существовало в виде умений и навыков по возделыванию сельскохозяйственных растений, которые передавались из поколения в поколение сначала устно, потом письменно (до нас дошли глиняные таблички с описаниями, которым около 6 тыс. лет).
Содержание земледелия как науки менялось с развитием производительных сил общества. Сначала оно носило комплексный, энциклопедический характер, объединяя в себе вопросы севооборотов, обработки почв, применения удобрений, мелиорации земель, земледельческой техники, борьбы с вредителями, болезнями и сорняками сельскохозяйственных культур, т.е. включала в себя сегодняшние агрономические дисциплины: земледелие, растениеводство, селекцию и семеноводство, агрохимию, сельскохозяйственную мелиорацию, энтомологию, фитопатологию, механизацию сельского хозяйства и др. По мере накопления знаний с XIX в. началась дифференциация земледелия, от него отпочковался ряд дисциплин и в первой четверти XX в., когда земледелие разделилось на общее и частное (растениеводство), его содержание стало таким, каким оно является в наше время.
Современное земледелие можно определить как науку о рациональном использовании земли. В его задачи входит разработка агротехнических мероприятий по повышению эффективного плодородия почв при помощи физических и биологических методов.
На рис. 1.1 показана взаимосвязь земледелия с другими сельскохозяйственными науками.
Рис. 1.1. Взаимосвязь земледелия с другими сельскохозяйственными науками
Таким образом, земледелие опирается на почвоведение, физиологию растений и сельскохозяйственную микробиологию, находится в тесном контакте с агрохимией, зашитой растений и механизацией сельского хозяйства и, в свою очередь, служит базой для растениеводства.
Основная задача земледелия как отрасли сельскохозяйственного производства — максимальное удовлетворение растущих потребностей общества в продуктах питания, кормах и сельскохозяйственном сырье. По данным статистики, по производству и потреблению сельскохозяйственной продукции сейчас наша страна значительно уступает наиболее развитым странам. В России не обеспечивается питание населения в соответствии с медицинскими нормами (табл. 1.1 и 1.2).
Таблица 1.1 Производство сельскохозяйственной продукции на душу населения
Особого внимания требует производство зерна. В цивилизованных странах на каждого жителя производится порядка 1 т зерна. Для России это означает ежегодный валовой сбор зерна на уровне 140—150 млн т, тогда как в последние 10 лет оно составляет 70—90 млн т, т.е. около половины от рекомендуемой нормы. Это предполагает увеличение производства собственного зерна за счет повышения урожайности и стабилизации внутреннего рынка.
Если же обратиться к данным по урожайности зерновых культур в нашей стране, то за 100 лет по сравнению с дореволюционным периодом (1913 г.) она увеличилась примерно в три раза, однако остается невысокой и нестабильной, с колебаниями от 0,5—0,7 т/га в засушливые до 2,0—2,2 т/га во влажные годы.
Как показывают статистические данные, мы значительно уступаем цивилизованным странам как по урожайности сельскохозяйственных культур, так и по производительности труда в сельском хозяйстве (табл. 1.3). Пути преодоления имеющегося отставания вытекают из опыта мирового и отечественного земледелия. Это экологически безопасная интенсификация производства, достижение на основе науки и передового производственного опыта высокой культуры земледелия.
С экономической точки зрения интенсификация — увеличение затрат труда и средств на единицу земельной площади при одновременном увеличении выхода продукции. С агрономической точки зрения интенсификация земледелия — увеличение воздействия человека на почву и растения с целью увеличения урожая.
В области земледелия интенсификация осуществляется главным образом за счет механизации, химизации и мелиорации. Интенсификация земледелия характеризуется наиболее полным регулированием факторов жизни растений человеком, что позволяет повысить отдачу использования пашни, т.е., с одной стороны, мы больше вкладываем, с другой — больше берем от земли. Но интенсификация должна проводиться в экологически обоснованных пределах и режимах, иначе она вызывает негативные последствия. Таким образом, задача земледелия как отрасли сельскохозяйственного производства — обеспечить растения всеми факторами роста и развития, а земледелия как науки — разработать приемы их наиболее продуктивного использования.
Факторы жизни растений и их значение. Земледелие как наука и отрасль сельского хозяйства.
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 см 2 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 0 С и требуют суммы активных температур 3000-4000 0 С)
б) холодостойкие (семена прорастают при температуре +2-5 0 С и требуют суммы активных температур 1200-1800 0 С).
Среди холодостойких выделяют морозоустойчивые (способны переносить температуры -18-24 0 С) – 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.
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.
1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
Таким образом, руководствуясь законами земледелия, необходимо практически применять систему агротехнических мероприятий с учетом требований растений к конкретным условиям среды.
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ.
2.1.1. Земледелие как наука
Земледелие – наука, изучающая общие приемы выращивания сельскохозяйственных культур. Другими словами земледелие есть способ культивирования растений. Земледелие также является отраслью сельского хозяйства, причем наиболее древней.
Известно, что первые земледельческие культуры на планете Земля появились примерно 12 тыс. лет назад. На территории Красноярского края человек стал возделывать растения в II тыс. до нашей эры (Андроновская культура).
Земледелие изучает физические, химические и биологические способы повышения плодородия почвы, для создания условий, обеспечивающих рост продуктивности и качества сельскохозяйственных культур.
А.Т. Болотов (1738-1833)
Главная задача земледелия – эффективное использование солнечной энергии для создания органического вещества. Уникальным аппаратом для этого служит растение, содержащее хлорофилл. Наземные растения ежегодно извлекают из атмосферы ориентировочно 20млрд. тонн углерода в форме СО 2 (1300кг на га).
Первым российским ученым в области земледелия признан Болотов Андрей Тимофеевич (1738-1833). Он первым в России стал пропагандировать севообороты и удобрения. Им написаны научные работы «О разделении полей» (1771) и «Об удобрении полей» (1770).
2.1.2. Факторы жизни растений
Для растений необходимы свет, тепло, воздух, вода и питательные вещества.Свет и тепло растения получают от солнца, воду, питательные вещества и воздух из атмосферы и почвы.
Используя знания земледельческой науки человек, в той или иной мере, способен регулировать эти факторы применительно к требованиям сельскохозяйственных культур.
Свет. Из всех организмов, только зеленые растения способны создавать из неорганических веществ органические (исключая хемосинтез). В процессе фотосинтеза из воздуха поглощается СО 2 и образуются сахара.
6СО 2 +6Н 2 О+2822кДж(674ккал) свет + хлорофилл С 6 Н 12 О 6 +6О 2
Растения способны усваивать от 2 до 5% падающей на лист солнечной энергии. Подсчеты показывают, что в 1кг сухого органического вещества аккумулируется 16752кДж (4 тыс. ккал). Сахара затем могут превращаться в крахмал и другие органические вещества.
При недостатке света растения вытягиваются, ослабевают, не зацветают и не плодоносят. Свет существенно влияет на качество продукции, содержание крахмала, жира, белка, сахара и др.
Существенную роль свет играет при образовании узла кущения злаков, а глубина залегания узла кущения играет важную роль во всей последующей жизни растений.
Не менее важную роль играет свет в процессе кущения, обуславливая длину междоузлий, особенно первых, от крепости которых зависит устойчивость посевов к полеганию. При хорошем освещении растений при кущении образуются короткие прочные первые междоузлия, хорошо противостоящие внешним влияниям (ветру, дождю и пр.). Затенение всходов способствует разрастанию и удлинению первых междоузлий, которые склонны к полеганию.
Свет оказывает влияние на прорастание картофеля. При прорастании клубней в темноте получаются длинные плети, затрудняющие использование такого картофеля для посадки. При прорастании на свету ростки получаются толстыми, короткими. Проращенный на свету картофель быстрее развивается и созревает (Дояренко, 1966).
В земледельческой зоне Красноярского края света достаточно много и свет здесь не лимитирует урожай. Тем не менее, имеются сведения, что целесообразно ориентировать посевы сельскохозяйственных культур относительно сторон света. В лесостепи наилучшим считается направление посевов с севера-запада на юго-восток.
Тепло. Для нормального роста и развития большинства сельскохозяйственных культур сумма среднесуточных активных температур воздуха свыше 10 о С должна составлять не менее 1660 о С в год. Чем выше температура, тем быстрее развиваются растения и наоборот. В данном случае работает правило Вант Гоффа. При увеличении температуры на каждые 10 о, скорость химических реакций возрастает в 2-4 раза. Таким образом, поступление тепла определяет, как быстро сформируется урожай сельскохозяйственных культур.
В условиях земледельческой части Красноярского края тепла часто бывает недостаточно, поэтому весной и осенью многие растения страдают от заморозков. Короткое лето приводит к тому, что растения созревают поздно осенью, что ухудшает качество урожая.
Тепло необходимо также и микроорганизмам. Наиболее благоприятная для них температура лежит в пределах 20-25 о С.
Регулировать теплообеспеченность растений в определенной мере можно путем орошения и осушения, устройством гряд и гребней, снегозадержанием, созданием лесных полос, обработкой и мульчированием почвы, устройством прудов и лиманов.
Воздух. Как всякий живой организм растение дышит, потребляя кислород и выделяя углекислый газ. Семена растений также нуждаются в кислороде. В кислороде воздуха нуждаются и микроорганизмы, кроме этого некоторым микроорганизмам нужен азот (азотфиксация). Оптимальные условия для растений создаются при содержании О 2 в почвенном воздухе около 20%. Высокая концентрация СО 2 в почвенном воздухе (более 2-3%) угнетает развитие растений.
Регулировать газообмен в почве можно созданием ценной зернисто-комковатой структуры почвы и всевозможными обработками.
Вода. Растения в большей мере состоят из воды. В семенах ее содержится 10-20%, в одревесневших частях растений до 50%, в листьях, зеленых частях и клубнях до 90-95%.
Вода определяет продуктивность растений, и урожайность сельскохозяйственных культур в первую очередь зависит от влагообеспеченности. Дело в том, что растения могут использовать питательные вещества только в растворенном виде, причем раствор минеральных веществ должен быть очень малой концентрации (0,02-0,2%). Для получения таких растворов требуется очень много воды.
Установлено, что на образование одной части сухого вещества требуется частей воды: у проса – 250; у пшеницы, ячменя, овса – 500-600; у многолетних трав –700-800.
На отдельных этапах развития растениям требуется особенно много воды (критические фазы развития растений). Для зерновых культур критической фазой считается выход в трубку – колошение, для кукурузы – цветение – молочная спелость, для бобовых – цветение, для подсолнечника – образование корзинки – цветение.
В воде нуждаются и микроорганизмы. Оптимальная влажность для растений и микроорганизмов одинакова и составляет 60-80% от НВ для суглинистых и глинистых почв.
В земледельческой зоне Красноярского края очень часто влаги бывает недостаточно. В лесостепных районах Красноярского края ГТК меньше 1,0 отмечается в 20-30% лет. Часто влага лимитирует урожайность сельскохозяйственных культур, особенно зерновых. По приблизительным подсчетам в условиях края 10мм влаги обеспечивают 1ц зерна яровой пшеницы.
Регулировать водный режим почв можно путем орошения, осушения, снегозадержанием, устройством лесных полос, посевом высокостебельных кулисных растений, сохранением стерни и мульчированием почвы, обработкой почвы и формированием лунок и гряд. В зонах с недостаточным увлажнением рекомендуется шире использовать новые засухоустойчивые сорта растений с низким транспирационным коэффициентом.
Питательные вещества. В состав растительного организма входит свыше 74 химических элемента, из которых 16, а по некоторым данным 20, абсолютно необходимы для роста и развития растений. Остальные элементы очень часто присутствуют в растениях, но их необходимость не установлена или не строго обязательна.
Большая часть химических элементов входит в состав различных соединений, в основном органических и до их разложения недоступна для растений. Лишь незначительная часть элементов находится в почве в поглощенном состоянии и в виде растворов солей. Растворенные соли наиболее подвижны и в первую очередь используются для питания растений, однако они легко вымываются из почвы и становятся недоступными. Микроорганизмы потребляют те же элементы, что и растения.
Регулировать питательный режим можно путем внесением органических и минеральных удобрений, введением рациональных севооборотов и чистых паров, обработкой почв, проведением известкования и гипсования и регулированием влажности почвы.
Земледелие - это отрасль сельского хозяйства, которая благодаря применяемым приемам воздействия на почву сохраняет ее и повышает почвенное плодородие, создает условия для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Основные приемы воздействия на почву, используемые в земледелии,- механическая обработка почвы , внесение удобрений, соблюдение севооборотов и др. Земледелие также и наука, основной раздел агрономии, изучающая общие приемы возделывания сельскохозяйственных культур и разрабатывающая наиболее рациональные способы использования земли.
Из-за разнообразия почвенных, ландшафтных и климатических условий нашей страны приемы и способы воздействия на почву неодинаковы. Основные виды земледелия: устойчивое, сухое, орошаемое, богарное, горное, полярное.
Устойчивое земледелие характерно для районов, где выпадает достаточное количество осадков (Нечерноземная зона России, некоторые области Украины, Белоруссия и др.). Сухое земледелие свойственно районам, где осадков недостаточно и они неравномерны в течение вегетационного периода (Казахстан и другие районы степной зоны). Орошаемое земледелие распространено в зоне сухих степей, богарное - на неполивных участках орошаемых районов (см. Системы земледелия , Мелиорация земель).
Развитие земледелия каждой страны характеризуется определенными системами земледелия, которые показывают интенсивность использования земли, способы восстановления и повышения плодородия почвы. Системы земледелия изменяются под влиянием развития производительных сил общества.
В дореволюционной России земледелие было мелкокрестьянским, технически отсталым, почти все работы проводились вручную. Господствовали соха и деревянная борона. Удобрений почти не применяли.
После Октябрьской революции в нашей стране были созданы крупные хозяйства - колхозы и совхозы, все основные земледельческие работы в которых механизированы. Ежегодно они получают много сельскохозяйственной техники, минеральных удобрений. Земледелие продвинулось далеко на север. За годы Советской власти значительно увеличилась площадь пашни, которая составила к 1980 г. свыше 227 млн. га. Большое значение имело освоение целинных и залежных земель . Быстрыми темпами развивается орошаемое земледелие. Площадь орошаемых земель в 1980 г. достигла 17,3 млн. га (в 1913 г. их было около 4 млн. га).
Земледелие как наука развивается в тесной связи с почвоведением, растениеводством , агрохимией, агрофизикой, микробиологией и другими сельскохозяйственными науками. Интенсивное развитие науки о земледелии началось с XVIII в. Большой вклад в нее внесли А. Юнг (Великобритания), Ю. Либих (Германия), Ж. Буссенго (Франция), русские ученые М. В. Ломоносов, А. Т. Болотов, И. М. Ко-мов и другие, а во второй половине XIX в. и в XX столетии - А. В. Советов, П. А. Костычев, А. Н. Энгельгардт, В. В. Докучаев, К. А. Тимирязев, В. Р. Вильяме, Н. М. Тулайков, И. А. Стебут, Д. Н. Прянишников и другие. Они разработали научные принципы высокопродуктивного земледелия для разнообразных природных условий нашей страны, предложили конкретные рекомендации по повышению плодородия почв и его рациональному использованию.
Большую роль в развитии научного земледелия сыграло создание научно-исследовательских учреждений. Во Всесоюзном научно-исследовательском институте зернового хозяйства под руководством А. И. Бараева создана высокоэффективная почвозащитная система земледелия для степных районов Западной Сибири, Алтайского края и Северного Казахстана. Крупные исследования проводятся в связи с осуществлением программы мелиорации избыточно увлажненных и засушливых земель (осушения и орошения). Т. С. Мальцев разработал новую систему обработки почвы для районов Зауралья (см. Обработка почвы).
Современное научное земледелие разрабатывает следующие проблемы: создание культурного пахотного слоя, минимализация обработки почвы (отказ от обработки или сокращение ее до минимума), севообороты в условиях специализации сельскохозяйственного производства, защита почв от эрозии и др.
Следующее: