Основные законы земледелия и растениеводства
Длительные исследования и производственная практика показали, что в основе земледелия и растениеводства лежат законы, отражающие объективные процессы, происходящие в природе и агрономической практике. Они освещают путь практике, предупреждают многие ошибки и помогают производительнее использовать не только землю, но и машины, орудия и другие средства производства.
По времени открытия и общей значимости в биологии и агрономии первое место следует отвести закону автотрофности зеленых растений.
Этот закон гласит, что, зеленые растения, используя энергию солнечного света и поглощая из воздуха углекислый газ, а из почвы воду и минеральные соединения, синтезируют все необходимые органические вещества в количествах, обеспечивающих полное их развитие и высокую урожайность. Для получения запланированного урожая необходимо, чтобы в почве в достаточном количестве и непрерывно имелись вода, все необходимые минеральные питательные вещества в доступной растениям форме.
Закон незаменимости и равнозначимости факторов жизни растений указывает на то, что ни один из факторов жизни растений не может быть заменен другим. Недостаток воды не может быть восполнен избытком удобрений, и наоборот. Науке известно, что незаменимыми в жизненном процессе растений в создании урожая оказываются не только такие комплексные факторы, как воздух, свет, пища, тепло, реакция среды, но и большинство составляющих их элементов: отдельные части спектра солнечного луча, наличие в воздухе кислорода, азота и углекислоты, температура в определенном интервале, разнообразные биологически важные элементы питания и т.д.
Следствием закона незаменимости является вывод о физиологически равнозначимости факторов жизни растений. Из этого следует, что за счет какого-то одного, даже очень важного фактора (приема) нельзя получить полноценный урожай.
Закон ограничивающих причин или закон минимума утверждает, это развитие растений и уровень урожайности любой культуры определяются факторами, находящимися в недостатке или избытке, а также другими органичивающими причинами (болезни, вредители, сорняки и др.). На практике действие этого закона проявляется в том, что какой-то один ограничивающий (лимитирующий0 фактор резко снижает эффективность других факторов. Например, недостаток влаги в почве резко снижает эффективность удобрений, недостаток питательных веществ в почве не позволяет реализовать высокий потенциал продуктивности современных сортов, снижает качество продукции. Поэтому в практической работе очень важно правильно определить ограничивающие факторы и принять меры по их оптимизации.
Закон минимума, оптимума и максимума
Смысл его заключается в том, что наиболее высокий урожай может быть получен при оптимальном наличии фактора, а по мере увеличения или уменьшения его урожай снижается. При интенсификации земледелия значение этого закона усиливается.
Закон совокупного действия факторов жизни растений определяет, имеет исключительно большое значение в жизни растений. Он гласит: «Наибольшая эффективность всякого фактора осуществляется только при полной обеспеченности растения всеми другими факторами. При одновременном и оптимальном обеспечении растений всеми факторами жизни создаются наилучшие условия для получения максимального урожая с высоким качеством продукции. На практике действие этого закона можно наблюдать в передовых хозяйствах при выращивании интенсивных сортов зерновых культур. Одновременное (совокупное) наличие достаточных количеств влаги и пищи позволяет получать очень высокие (70-90 ц/га) урожаи зерна высокого качества.
Закон возврата веществ в почву предусматривает,что все питательные вещества, которые взяты из почвы для создания урожая, или потерянные ею в силу других причин (вымывание, сорняки) должны быть возвращены путем соответствующих удобрений или другими агротехническими приемами. Потерянные вещества почвой должны возвращаться в нее с некоторым превышением, чтобы обеспечить непрерывный рост урожаев.
Опыт передовых хозяйств свидетельствует, что там, где в почву возвращается питательных веществ больше, чем из нее берется, обеспечивается прогрессивный рост ее плодородия и урожайности сельскохозяйственных культур. Нарушение закона возврата веществ может привести к утрате почвой ее плодородия.
Закон прогрессивного роста эффективного плодородия почвы по мере интенсификации земледелия утверждает непрерывность увеличения продуктивности почв при сохранении повышении их плодородия, обеспечивающих получение максимального количества продукции растениеводства с единицы площади с наименьшими затратами. В самой природе почвообразовательного процесса, совершающегося при ведущей роли живых организмов, заложено неизбежное возрастание со временем плодородия почвы (образование торфяников).
При использовании почвы как средства производства при выращивании сельскохозяйственных культур этот процесс нарушается. Агротехническими приемами можно увеличивать или снижать плодородие почвы. По мере интенсификации земледелия, внесения удобрений, соблюдения севооборотов, плодородие почвы возрастает.
Закон плодосмена определяет, что любое агротехническое мероприятие более эффективно при плодосмене. Необходимость смены и чередования в севооборотах различных культур обусловливается особенностями их требований к условиям произрастания и воздействия на почву. Чаще всего это связано с накоплением в ней различных болезней, вредителей и сорняков, а также выносом с урожаем одних и тех же элементов питания и неодинаковым размещением и накоплением корневых и пожнивных остатков, бобовыми азота. Для соблюдения этого закона сельскохозяйственные культуры необходимо выращивать в севооборотах с соблюдением научно обоснованного чередования.
Многие хозяйства нашей страны, опираясь на вышеперечисленные законы земледелия, добиваются высоких показателей в своей деятельности. Это проявляется не только в высоких и стабильных урожаях, но и в эффективном использовании имеющихся в них ресурсов – земли, удобрений, новых сортов, техники и т.д.
Дата добавления: 2017-08-01 ; просмотров: 1683 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник
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
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