Закон изменяющегося почвенного плодородия
Шестой закон: Закон изменяющегося (возрастающего или убывающего) почвенного плодородия. В природе почвообразовательного процесса, совершающегося при ведущей роли живых организмов, заложено неизбежное изменение плодородия почвы с течением времени.
Закон убывающего почвенного плодородия сформулирован Т.Р. Мальтусом в его работе «Опыт о законе народонаселения» (1798 г.). Согласно этому закону природные ресурсы не могут удовлетворять потребности постоянно возрастающего народонаселения; плодородие почвы все время убывает пропорционально росту народонаселения.
Закон убывающего плодородия почв — это естественный закон снижения плодородия почвенного покрова после каждого изъятия урожая и нарушения процессов почвообразования на культивируемых землях. Потери плодородия почвы восполняются частично самой почвой, частично внесением удобрений и соблюдением надлежащих агротехнических приемов при ее обработке.
На определенном этапе добавочные вложения труда и капитала в землю не приносят ожидаемого увеличения количества добываемого сельскохозяйственного продукта, а всякий дополнительный эффект сопровождается значительными, порой экономически нецелесообразными вложениями.
Иными словами, дополнительный урожай, выращенный и собранный на конкретном поле, требует и дополнительных затрат труда и вещественных вложений (удобрений, пестицидов и др.). Неизбежно наступает такой момент, когда прибавка урожая начинает уменьшаться, а последующие дополнительные вложения — обеспечивать увеличение урожая на все меньшую и меньшую величину. Рано или поздно добавочные затраты на производство единицы продукции превысят возможную выручку от ее реализации. Следовательно, производство этой дополнительной продукции станет уже невыгодным для производителя.
В условиях интенсификации сельскохозяйственного производства непрерывное увеличение продуктивности почв (закон возрастающего почвенного плодородия) обусловлено химизацией, мелиорацией и механизацией. Химизация обеспечивает научно обоснованное применение всех видов и форм удобрений и химических средств защиты растений. Мелиорация направлена на регулирование таких факторов жизни, как водно- воздушный и тепловой режимы почвы. Механизация способствует проведению всех видов работ по возделыванию культур (от посева до уборки) и переработки в соответствии с разработанной технологией.
Интенсивное применение минеральных удобрений обусловило повышенную отзывчивость полевых культур на микроудобрения. Одновременно по мере интенсификации земледелия все большую актуальность приобретает регулирование водного режима и кислотно-щелочных свойств почвы.
В условиях совершенствования технологий возделывания сельскохозяйственных культур и преобразования способов аграрного производства появилась возможность неуклонного соблюдения закона возврата и расширенного воспроизводства почвенного плодородия.
Законы земледелия широко используются в аграрной практике. Система технологических операций лишь тогда становится действенным средством управления ростом и развитием растений, когда соответствует требованиям растений и обеспечивает соблюдение законов земледелия.
Источник
Условия плодородия почвы
Плодородие почвы — способность почвы удовлетворять потребности растений в питательных веществах, влаге, воздухе, биотической и физико-химической среде. Плодородие почвы обеспечивает урожай сельскохозяйственных культур, а также биологическую продуктивность дикой растительности. Различают естественное и искусственное плодородие почвы.
Четыре условия плодородия
Условия освобождения питания и активности почвы следующие:
1. Оптимальная и постоянная влажность. Если слишком сухо, почва становится плотнее, а жизнь в ней почти замирает — прекращается разложение органики и фиксация азота.
При избытке воды, всё задыхается и начинается вредное бескислородное сбраживание органических остатков (силосование).
2. Система воздушных полостей и каналов, связанная с атмосферой. Без кислорода не происходит перевод азота в усвояемые формы (нитрификация), не работают кислоты, растворяющие фосфор, калий и другие элементы; без каналов в почву не засасывается вода (внутренняя роса), не живут микробы, черви и насекомые.
3. Летом почва должна быть постоянно холоднее воздуха. Иначе, на стенках внутренних полостей не будет выпадать роса. Вообще, скачки температуры — стресс для корней и почвенной живности.
4. Избыток угольной кислоты (Н2СО3) для растворения минералов. Она получается от соединения углекислого газа с водой. Без неё, подпочва не отдаёт в раствор элементы питания.
Так образуется наилучшая среда для корней. Разверну эти пункты.
1 и 2. Влага и воздух.
«Глубокая вспашка (вскопка) разоряет созданные гниющими корнями и червями канальцы и растирает почву в порошок, из которого, после первого дождя, образуется тесто, засыхающее после, как кирпич, и лопающееся.
Вывернутая подпочва ещё более склонна к образованию вредной корки, что окончательно задерживает доступ воздуха в почву. »
А мы ещё сами сверху воду хлещем! Тяпка помогает немного влагу сохранить, но рыхление не может спасти почву от удушья: слишком толст плотный слой и недолговечна структура — до первого дождя.
Влага и воздух — не отдельные вещи, как мы наивно верим, сперва, копая, а затем — поливая.
Поступая через корневые каналы, вода и воздух вместе заполняют их и уравновешивают количество друг друга, поддерживая оптимум.
Каналы, остающиеся ежегодно от отмерших корней, — это «поры» и «лёгкие» почвы.
Их — миллионы, и многие уходят вглубь до 4 метров. Видимо, в почве нет ничего главнее этих каналов. Они проводят в почву воздух.
На их стенках, в самую лютую жару, выпадает внутренняя роса, дающая влаги вдвое больше, чем осадки.
По ним дождевая вода стекает в подпочву, и верхний слой спасается от переувлажнения.
По ним же, спускается углекислый газ, и в них происходит растворение минералов. На их стенках благоденствуют микробы, усваивающие азот воздуха.
Но, самое главное: по этим готовым влажным и живым каналам легко движутся молодые корешки новых юных растений, быстро проникая в подпочву, к воде и питанию.
Не страдал от засухи и лучше рос картофель, посаженный по срезанному люпину. Корнеплоды получались удивительно длинными и ровными.
Главная цель огородника — сохранить эту структуру и её связь с воздухом. Для этого делать следующее:
1) почву не обрабатывать глубже, чем на 4-5 см,
2) сверху почву прикрывать постоянным слоем перегноя. Как в природе. Обработка сводится к подрезанию сорняков с помощью плоскорезов (о них — далее). В таком режиме почва прекрасно рыхлит сама себя и плодородие её «оживает».
3. Почвенная прохлада
Нужную температуру и углекислый газ создаёт перегнойная мульча (всё, что прикрывает почву от солнца, размыва, иссушения).
Чтобы вода конденсировалась в почвенных полостях, они должны быть прохладными. Холоднее — в тени. Именно поэтому леса так водоносны — там даже рождаются ручьи.
Однако, для нитрифицирующих бактерий нужно, наоборот, тепло.
Если почву копать, это противоречие неразрешимо: весной почва быстро теряет прохладу и сохнет, а растения страдают от недостатка азота, и мы сыплем селитру.
Перегнойное одеяло решает эту проблему. Почва, прикрытая мульчей, долго — всё лето — остаётся достаточно прохладной.
Сам перегной быстро прогревается, и в нём активно идёт нитрификация и освобождение других элементов, которые по каналам спускаются к молодым корням.
В тёплом, насыщенном парами воды и углекислым газом слое воздуха, на перегное прекрасно развиваются вершки.
Опыты Дэгерена показали, что, при наличии кислоты, фосфаты растворяются в 30 раз быстрее. Другие элементы — примерно, так же.
Кислоты, для растворения минералов, выделяют сами корни растений, а также микробы.
Но, главный растворитель — угольная кислота. Её источник — углекислый газ.
Его выделяют, при дыхании, насекомые и микробы, разлагающие органику.
Он необходим для фотосинтеза: если поднять его содержание в воздухе до 15-20%, урожай может повыситься в полтора раза.
Поэтому, в теплицах делают специальные горелки, повышающие содержание углекислоты в воздухе.
Но, и тут — неувязка! Избыток углекислого газа глушит нитрификацию. Отсюда — дикие дозы азотных удобрений и проблема нитратов.
И опять выход — в перегнойной мульче.
Образовавшись в тёплом перегное, углекислый газ, как более тяжёлый, по каналам опускается в подпочву, где и становится угольной кислотой.
А наверху остаётся воздух и продолжается активная нитрификация.
Вот так. Иван Евгеньевич Овсинский всегда оставлял на поле пожнивье и ботву.
После ранних урожаев, под плоскорез засевал поле бобовыми травами, которые, под осень, подрезал.
Так рыхлилась почва и создавался слой перегноя. Прямо в перегной весною и сеял, на глубину 3-5 см.
Потом, раза два-три проходил посев конным полольником — тот же плоскорез, подрезающий сорняки. Потом культура покрывала почву, притеняла её и быстро развивалась.
Конечно, так поступал не только Овсинский.
К тому же, пришёл опытник из-под Владимира, изобретатель ручного плоскореза Владимир Васильевич Фокин.
Агроном с Полтавщины Прокопий Тихонович Золотарёв убедился, что землю «. не надо ни пахать, ни лущить, ни бороновать, ни культивировать, — надо только сеять и собирать урожай».
Так же, с помощью одной деревянной сохи, выращивали фантастические урожаи древние земледельцы Месопотамии и Египта.
Давно уже на непахотное земледелие переходят фермеры развитых стран. И в России есть дачники, успешно работающие плоскорезами.
- Все грядки, включая Митлайдеровские узкие грунтовые грядки, нуждаются во внесении перегноя — хорошо перепревшего навоза или компоста, биогумуса, обогашающих почву полезной почвенной микрофлорой и гумусом, повышающим способность почвы удерживать питательные вещества.
Таким образом, сочетание органических и комплексных минеральных удобрений способно быстрее поднять плодородие почвы, чем использование каждого вида удобрений в отдельности.
Овощи явлются наиболее полезными, когда выросли не испытывая дефицитов питания. Но со временем может возникнуть дефицит питания каких-либо макро и микро элементов, даже если сначала всего было в достатке. В каждой местности может быть своя нехватка макро и микро элементов. Поэтому необходима подкормка корректирующими удобрениями.
Большинству полезных почвенных микроорганизмов наиболее благоприятна слабокислая и нейтральная реакция почвы ph 6,5-7,0, при наличии влаги, воздуха и тепла в диапазоне приблизительно 12-30°C.
Очень легкая, песчаная почва нуждается во внесении торфа и глины — глиновании, торфянистая — песка и суглинка. Излишнюю воду следует отсвести, проведя дренажные работы.
Земля не должна оставаться голой — почва должна быть покрыта либо растениями (или газоном), либо слоем органической мульчи. Исключительно важную роль в обогащении почвы микроорганизмами имеет внесение компоста и навозного перегноя на грядки.
«Убывающего плодородия почвы закон»
Реакционная буржуазная теория, согласно которой каждое дополнительноевложение капитала и труда в землю даёт меньший по сравнению спредыдущим вложением эффект, а после какого-то предела всякийдополнительный эффект становится невозможным.
Источник
Закон растущего плодородия (закономерность растущей урожайности полей)
— агротехнические и другие прогрессивные приемы ведения сельского хозяйства, появляющиеся в практике земледелия, ведут к увеличению урожайности полей. При любых ограничениях в энергетике, вещественном составе и информации природных систем рост урожайности в рамках существующих технологий прекращается, и человечество переходит к новым агроприемам, вновь снимающим ограничения и дающим возможность для дальнейшего увеличения урожайности. При этом резко возрастает количество используемой энергии.
Закон снижения энергетической эффективности природопользования —с ходом исторического времени при получении из природных систем полезной продукции на ее единицу в среднем затрачивается все больше энергии. Увеличиваются и энергетические расходы на одного человека. Расход энергии на одного человека (в ккал/сутки) в каменном веке был порядка 4 тыс., в аграрном обществе — 12 тыс., в развитых индустриальных странах конца ХХ в. — 250 тыс. В течение ХХ века количество энергии, затрачиваемое на одну единицу с.-х. продукции, в развитых странах мира возросло в 8-10 раз, на одну единицу промышленной продукции — в 10-12 раз. Общая энергетическая эффективность с.-х. производства (соотношение вкладываемой и получаемой с готовой продукцией энергии) в промышленно развитых странах примерно в 30 раз ниже, чем при примитивном земледелии. Рост энергетических затрат не может продолжаться бесконечно. Вследствие чего неизбежен переход на новые, энергосберегающие технологии промышленного и с.-х. производства, избежав тем самым термодинамического (теплового) и экологического кризисов.
Закон (закономерность) снижения природоемкости готовой продукции— удельное содержание природного вещества в усредненной единице общественного продукта исторически неуклонно снижается (филос). Это не означает, что вовлекается
меньше природного вещества в процесс производства. Наоборот, его количество увеличивается — выбрасывается до 95-98% потребляемого в производстве природного вещества. Данная закономерность объясняется миниатюризацией изделий, заменой естественных метериалов и продуктов синтетическими, сменой вещественных отношений информационными и другими явлениями.
Закон соответствия между уровнем развития производительных сил и природно-ресурсным потенциалом —развитие производительных сил происходит относительно постепенно до момента резкого истощения соответствующего природно-ресурсного потенциала, который характеризуется как экологический кризис. Кризис разрешается через революционное изменение производительных сил (техническая, промышленная революция).
Закон (закономерность) увеличения оборота вовлекаемых природных ресурсов —в историческом процессе развития мирового хозяйства быстрота оборачиваемости вовлеченных природных ресурсов (вторичных, третичных и т.п.) непрерывно возрастает на фоне относительного уменьшения объемов их вовлечения в общественное производство (относительно темпов роста самого производства).
Закон указывает на увеличение интенсификации цикличности производства. В этом процессе требуется все больше энергии для ускорения оборачиваемости вовлеченных природных ресурсов, что служит одной из предпосылок действия закона падения энергетической эффективности природопользования.
Правило демографического насыщения— в глобальной совокупности количество народонаселения всегда соответствует максимальной возможности поддержания его жизнедеятельности, включая все аспекты сложившихся потребностей человека (анатомо-физиологические или биологические, материальные, индивидуальные, этнические, информационные, социальные, общественные, эстетические, духовные и др.). По этой причине эколого-социальное давление на природу несколько иного рода чем «давление жизни» иных видов (правило максимального «давления жизни»), где организмы размножаются с интенсивностью, обеспечивающей максимально возможное их число.
По Дж. Уайнеру оптимальная плотность населения — это плотность, которая гарантирует уровень жизни, соответствующий технологии и ресурсам данного сообщества. Когда количество затрачиваемого труда таково, что и уменьшение и увеличение его ведет к снижению прибыли. Вопросы оптимальной численности населения очень дискуссионны и, можно сказать, совсем еще не проработаны. По данным антропологов до развития земледелия и скотоводства на планете проживало 4 — 8 млн. людей. Причем в период предшествующий неолитической революции население сократилось от 2-х до 10-ти раз (Бирабен, Моисеев). На рубеже эр население планеты составляло около 500 млн. человек. Считается, что именно такое количество способны прокормить естественные экосистемы. Сто лет назад на земле проживало 1,6 млрд., сейчас 6,1 млрд. человек. Среди ученых нет однозначного мнения об оптимальной численности населения на планете, оно варьирует от 0,5 до 40,0 млрд. человек. Наиболее часто предлагаются биосферная модель будущего земли — 1-2 млрд. (Горшков, Лосев, Кондратьев и др.) и ресурсная модель — 8,2 млрд. человек (Медоуз и др.).
Правило меры преобразования природных систем— в ходе эксплуатации природных систем нельзя переходить некоторые пределы, позволяющие этим системам сохранять свойство самоподдержания (самоорганизация и саморегуляция) и обычно ограниченные заметным изменением систем трех сопряженных уровней иерархии (подсистем, систем того же уровня и надсистем). Вытекающие выводы:
1. Единица ресурса может быть получена лишь в определенный промежуток времени;
2. Перешагнуть через фазу развития природной системы невозможно;
3. Проведение хозяйственных мероприятий рационально лишь в рамках некоторых оптимальных размеров, выход за которые в меньшую или большую стороны снижает их хозяйственную эффективность;
4. Преобразовательная деятельность не должна выводить природные системы из состояния равновесия;
5. Преобразование природы (если оно не восстановительное, не «мягкое») дает локальный или региональный выигрыш за счет ухудшения каких-то показателей в смежных местностях или биосфере в целом;
6. Хозяйственное воздействие затрагивает не только ту систему, на которую оно направлено, но и ее надсистемы, «стремящиеся» нивелировать производимые изменения;
7. Природные цепные реакции никогда не ограничиваются изменением вещества и энергии, но затрагивают и динамические качества систем природы;
8. Вторичное постепенно сложившееся экологическое равновесие, как правило, устойчивее, чем первичное, но потенциальный «запас преобразования» при этом сокращается;
9. Несоответствие «целей» естественно-системной регуляции и целей хозяйства может приводить к деструкции природного образования (т. е. силы природы и хозяйственных преобразований при большей величине последних могут в ходе противоборства сначала «гасить» друг друга, а затем разрушать природную составляющую);
10. Технические системы воздействия в конечном итоге (в длительном интервале времени) всегда менее хозяйственно эффективны, чем направляемые естественные;
11. Технические воздействия имеют тенденцию превращаться в перманентные и все более усиливающиеся, вплоть до полной замены саморегуляции природных систем техногенным регулированием, что в конечном итоге экономически разорительно.
Правило оптимальной компонентной дополнительности— никакая экосистема не может самостоятельно существовать при искусственно созданном значительном избытке или недостатке одного из экологических компонентов. «Нормой» экологического компонента следует считать ту, которая обеспечивает экологическое равновесие определенного типа, позволяющее функционировать именно той экосистеме, которая имеется и соответствует сложившемуся балансу в природной надсистеме (всей иерархии природных систем). Данное правило предупреждает о том, что длительное искусственное изменение одного из экологических компонентов неминуемо приведет к замене существующей экосистемы другой, не всегда хозяйственно желательной. При этом полезные для человека ресурсы экосистемы относительно быстро иссякнут. Правило дает объяснение причин гибели многих цивилизаций прошлого (начиная с цивилизаций Месопотамии и Древнего Египта), строивших свое благополучие на предельном экологическом дисбалансе и, как следствие, вынужденных вкладывать все большее количество энергии для получения единицы продукции. Исчерпание энергетических возможностей приводило цивилизации к краху.
Правило десяти процентов— среднемаксимальный переход с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой 10% (от 7 до 17%) энергии (или вещества в энергетическом выражении), как правило, не ведет к неблагоприятным для экосистемы (и теряющего энергию трофического уровня) последствиям. Правило десяти процентов вытекает из Закона пирамиды энергий (Р. Линдемана).
В стационарных популяциях (не подверженных в данный момент массовому размножению или катастрофическому падению численности) изъятие 10-30% особей также не ведет к выведению популяции из стационарного (вернее, квазистационарного)
состояния. В нестационарных популяциях при их росте возможно изъятие до 95% особей, что не предотвращает дальнейшего увеличения численности. В то же время из популяций, снижающих численность, изъятие особей в пределах Правила десяти процентов может привести к полному их исчезновению. Использование Правила десяти процентов позволяет определять возможный и безопасный объем промысла особей.
Правило обязательности заполнения экологических ниш— пустующая экологическая ниша всегда бывает естественно заполнена. Экологическая ниша как функциональное место вида в экосистеме позволяет форме, способной выработать приспособительные особенности, заполнить эту нишу, однако иногда это требует значительного времени. Нередко так называемые пустующие экологические ниши лишь обман зрения специалистов. На самом деле этих функциональных мест в экосистеме нет: они заполнены порой самым неожиданным образом. Например, в бамбучниках Южного Сахалина нет мелких хищников (эти зверьки тут приурочены к долинам многочисленных рек и на водоразделы практически не заходят). Их экологическая ниша заполнена живущими в природе серыми крысами — грызунами, обладающими хищными наклонностями.
В связи с возможностью существования псевдопустующих экологических ниш не следует торопиться с выводами о возможности заполнения этих ниш путем акклиматизации (интродукции) видов. Акклиматизационные и реакклиматизационные работы будут эффективны лишь при действительном наличии свободных экологических ниш, что бывает крайне редко. Количество безуспешных попыток интродуцировать виды огромно, немало и примеров просто вредных работ такого типа, принесших значительный социально-экономический ущерб.
Преобразование природы— антропогенное изменение сложившегося экологического равновесия для увеличения биологической продуктивности или хозяйственной производительности природных комплексов. Общее историческое направление преобразования природы — от климаксовых к максимально омоложенным экосистемам (от коренных естественной растительности и животного мира к пашне и стойлу).
Принципы преобразования природы(или управления ею), — это основные правила, которыми необходимо руководствоваться при проведении этих мероприятий. Критерием служат экологические основы управления дикой природой. (Под основным критерием понятия «дикая природа» подразумеваются «жизнеподдерживающие системы биосферы, их информационные структуры, являющиеся предметом научного и духовного познания»). К дикой природе относятся и окультуренные, облагороженные человеком экосистемы, механизм саморегуляции которых не нарушен.
Источник