Растения и факторы их жизни

Основы агрономии

Факторы жизни растений

Растения в течение всей своей жизни постоянно находятся во взаимодействии с внешней средой. Требования растений к факторам жизни определяются наследственностью растений, и они различны не только для каждого вида, но и для каждого сорта той или иной культуры.
Это связанно с тем, что каждому растению нужны конкретные, изменяющиеся во времени количества лучистой энергии, температура среды, вода, разнообразные растворенные химические элементы, газовый состав почвенного и атмосферного воздуха, свойства среды обитания.
Вот почему глубокое знание этих требований дает возможность правильно устанавливать структуру посевных площадей, чередование культур, размещение севооборотов.

Факторы жизни растений подразделяются на космические и земные.
К космическим относятся свет и тепло, к земным – вода, воздух и питательные вещества. Космические факторы имеют существенные особенности, так как практически не регулируются в земледелии.
Для нормальной жизнедеятельности растениям необходимы свет, тепло, вода, питательные вещества, включая углекислоту и воздух.

Рассмотрим влияние основных факторов и условий на рост и развитие растений.

Основным источником света для растений является солнечная радиация. Хотя этот источник находится вне влияния человека, степень использования световой энергии солнца для фотосинтеза зависит от уровня агротехники: способов посева (направление рядков с севера на юг или с востока на запад), дифференцированных норм высева, обработки почвы и др.
Свет, т. е. оптическое излучение солнца в виде электромагнитных волн определенной длины, включающее видимое человеческим глазом инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, оказывает большое влияние на рост и развитие растений. Прежде всего, свет – источник энергии для фотосинтеза.

Фотосинтезом называют процесс образования органического вещества из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов. В ходе световой стадии фотосинтеза образуется высокоэнергетические продукты: макроэргическое соединение – АТФ, служащее в клетке источником энергии, и НАДФН, использующийся как восстановитель. В качестве побочного продукта в процессе фотосинтеза выделяется кислород.

Помимо этого, свет оказывает прямое влияние на развитие растений. Без него растения не зацветают и не плодоносят. При недостатке света зерновые, например, плохо кустятся, стебли вытягиваются, растения полегают, зерно получается щуплым, с низким содержанием белка. Свет влияет на качество продукции и других растений: сахарная свекла при хорошем освещении накапливает больше сахара, картофель – крахмала, подсолнечник – жира. Растения реагируют на смену дня и ночи, на изменение интенсивности освещения. Эту реакцию называют фотопериодизмом.

Для нормального развития одних растений нужен длинный световой день, что наблюдается в южных широтах. Так, озимая рожь, овес, пшеница запаздывают с цветением в условиях короткого дня. Другие растения (рис, хлопчатник, сорго, просо, табак) лучше развиваются в широтах с коротким световым днем.

В практике земледелия используют приемы, позволяющие улучшить освещенность растений. К ним относятся правильное ориентирование рядов посевов по отношению к странам света. Например, посев зерновых рядками в меридиональном направлении по сравнению с широтным дает прибавку урожая до 2. 3 ц/га за счет лучшего освещения растений утром и вечером и затенения их друг другом в жаркие полуденные часы.

Необходимо создать правильную густоту стояния растений при посеве, более равномерно распределять их по площади, уничтожать сорные растения, затеняющие культурные. Своевременное прореживание растений и уничтожение сорняков улучшают освещенность растений. Как правило, более ранние сроки посева и посадки способствуют усилению фотосинтетической деятельности и повышению урожая. В условиях длительного лета применяют пожнивные и поукосные посевы, позволяющие полнее использовать солнечную радиацию.

Тепло

Тепло в жизни растений, наряду со светом представляет основной фактор жизни растений и необходимое условие для биологических, химических и физических процессов в почве. Каждое растение на различных фазах и стадиях развития предъявляет определенные, но неодинаковые требования к теплу, изучение которых составляет одну из задач физиологии растений и научного земледелия. Тепло в жизни растений влияет на скорость развития в каждой стадии роста. В задачу земледелия входит также изучение теплового режима почвы и способов его регулирования.

Все процессы, происходящие в растении (прорастание семян, рост, плодообразование, фотосинтез), наилучшим образом протекают при определенной оптимальной температуре. При отклонении ее в ту или иную сторону эти процессы тормозятся, что приводит к снижению урожая. Для каждой фазы развития существуют минимальные и максимальные температуры, при которых физиологические процессы останавливаются, и растения даже могут погибнуть.

По отношению к теплу растения подразделяют на холодостойкие, семена которых прорастают при температуре почвы 2 – 5 ˚С, и за весь вегетационный период им нужна сумма активных (более 10 ˚С) среднесуточных температур воздуха 1200 – 1800 ˚С, и теплолюбивые, семена которых прорастают при температуре почвы 8 –12 ˚С и нуждаются в сумме активных среднесуточных температур воздуха 3000 – 4000 ˚С.
Для многолетних и озимых сельскохозяйственных растений нужна определенная температура почвы в зимний период.

Воздух

Воздух в жизни растений (атмосферный и почвенный) необходим как источник кислорода для дыхания растений и почвенных микроорганизмов, а также как источник углерода, который растение усваивает в процессе фотосинтеза. Кроме того, Воздух в жизни растений необходим для микробиологических процессов в почве, в результате которых органическое вещество почвы разлагается аэробными микроорганизмами с образованием растворимых минеральных соединений азота, фосфора, калия и других элементов питания растений.
Растению необходим углекислый газ, используемый им при фотосинтезе, и кислород – в процессе дыхания, т. е. в процессе окисления, связанном с выделением энергии для других физиологических процессов. Углекислый газ растения поглощает из приземных слоев атмосферы, состав которой человек практически изменить не может.
Кислород растение получает из воздуха и из почвы. Кислородное питание может быть нарушено при затоплении растений или при обильных снегопадах и не промёрзшей почве, когда растения продолжают вегетировать.

Растения чувствительны к составу почвенного воздуха, в частности к содержанию в нем кислорода. Он, прежде всего, необходим для прорастания семян и потребляется корнями растений. Особенно требовательны к кислороду корнеплоды и клубнеплоды, масличные и бобовые культуры. Менее требовательны – зерновые, некоторые из них снабжают корни кислородом, запасенным в воздухоносных полостях стеблей. Эти полости особенно развиты у риса, который может расти на почве, затопленной водой, а также у кукурузы.
Кислород, а также азот нужен многим микроорганизмам, принимающим активное участие в формировании плодородия почвы.

Количество и состав почвенного воздуха можно регулировать, изменяя содержание влаги в почве с помощью орошения или осушения, соответствующей обработке почвы (рыхлением или прикатыванием). Внесение органических удобрений (навоза, компостов, торфа) приводит к увеличению концентрации углекислого газа в почве и уменьшению кислорода. В почвах, содержащих много гумуса, формируется благоприятная структура, что улучшает их воздушный режим.

Вода в жизни растений и питательные вещества, за исключением углекислоты, поступающей как из почвы, так и из атмосферы, представляют почвенные факторы жизни растений. Поэтому воду и питательные вещества называют элементами плодородия почвы.
Значение воды в жизни растений определяется целым рядом ее свойств. Среди них необходимо отметить способность ее быть растворителем и средой, в которой совершается передвижение веществ и их обмен. В растительном организме воды содержится от 70 до 95 %. С поступлением и передвижением ее в растениях связаны все жизненные процессы. При наличии воды и других факторов семена набухают и прорастают, растут ткани, поступают в растения и передвигаются в них питательные элементы, осуществляется фотосинтез и синтезируется органическое вещество.

Вода – незаменимый терморегулятор для растений. Проходя через него, она регулирует температуру растительного организма и повышает его устойчивость к высоким и низким температурам. Вода поддерживает тургор клеток, распределяет по отдельным органам продукты ассимиляции.
Растения нуждаются в воде с момента посева семян и до окончания формирования урожая. При этом в разные периоды жизни растения требуют неодинакового количества воды: меньше – в начальный период, больше – в период формирования мощной вегетативной массы и генеративных органов, к концу жизни потребность в воде уменьшается.

Период острой потребности растения в воде называется критическим, у зерновых он совпадает с фазой выхода в трубку – колошением, у зернобобовых – цветения, у картофеля – цветения и клубнеобразования. Недостаток влаги в это время резко снижает продуктивность растений.
Важной функцией воды является и то, что она влияет на плодородие почвы. Вступая во взаимодействие с ней, вода изменяет физическое состояние, течение микробиологических процессов, химические и другие превращения, становится одним из факторов почвообразовательного процесса, определяет уровень эффективного и потенциального плодородия почвы.
Источник водоснабжения растений – почва. Жизнь растения зависит не только от наличия влаги в почве, но и от ее потенциала, характеризующего степень связности влаги твердой фазой почвы и ее осмотическое давление, зависящее от концентрации почвенных растворов.

Элементы питания растений

В обмене веществ между растениями и окружающей средой важнейшим условием является корневое питание. В состав сухой массы растений входит несколько десятков элементов питания, однако некоторые из них абсолютно необходимы для всех растений. Это макроэлементы – углерод, кислород, водород, азот, фосфор, калий, кальций, магний, железо, сера и микроэлементы – бор, марганец, медь, цинк, молибден, кобальт и др.

Первые четыре макроэлемента (углевод, кислород, водород, азот) входят в состав органической массы растений и называют органогенами, остальные – зольными элементами.
Углевод, кислород и водород, на долю которых приходится около 93 – 94% сухой массы растений, усваиваются растением из воздуха в процессе фотосинтеза, а азот и все зольные элементы растения берут из почвы.
Каждый элемент питания имеет определенное значение в жизни растений.
Углерод, кислород, водород и азот – важнейшие составные части органических веществ – углеводов, белков и жиров.

Азот входит в состав белков, которые являются основой жизни, и влияет главным образом на ростовые процессы. При недостатке азота рост и развитие растений сильно замедляются, растение имеет мало листьев и бледную окраску. Избыток азота значительно увеличивает рост растений, затягивая их созревание.
Фосфор особенно необходим на ранних этапах развития растений и в период плодоношения. Он способствует лучшему развитию семян, плодов и ускорению созревания культур.
Калий накапливается преимущественно в молодых частях растений, играет важную роль в накоплении углеводов, повышает устойчивость растений к заболеваниям. Вместе с фосфором он увеличивает зимостойкость озимых культур.
Кальций способствует развитию мощной корневой системы у растений, уменьшает вредное влияние ионов водорода и алюминия.

Сера, магний, железо участвуют в окислительных процессах. Сера входит в состав белка, магний – хлорофилла, железо – необходимый элемент при образовании хлорофилла, хотя и не входит в его состав.
Микроэлементы входят в состав ферментов, гормонов, витаминов. Они влияют на процессы обмена веществ в растениях и выполняют ряд других специфических функций.

Обобщение многовекового опыта выращивания сельскохозяйственных культур привело к формированию законов земледелия.

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 000м2 /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 факторыжизни 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.

Читайте также:  Три зимних "запрета" для каждого садовода

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 макроэлементамотносится 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.

Факторы жизни растений и законы земледелия

1. Требования культурных растений к условиям жизни. Факторы жизни растений.

2. Законы земледелия и их использование в сельскохозяйственном производстве.

1). Жизнь растений тесным образом связана с окружающей средой. Если условия среды не соответствуют потребностям растений, то происходит нарушение его функционирования, что может привести к гибели. Если же присутствуют все условия и они полностью удовлетворяют потребность растений, то в полной мере реализуются их биологические особенности. Эти требования определяются биологической особенностью не только каждого конкретного вида растений, но и сортовыми различиями одной и той же культуры.

Познание этих требований составляет основу научного земледелия. Знание биологических особенностей и факторов жизни растений является обязательным условием для их возделывания.

Факторы жизни растений, без которых невозможна их жизнедеятельность, подразделяются на космические и земные.

К космическим факторам относятся: свет и тепло; к земным: вода, воздух и питательные вещества. Космические факторы имеют существенные особенности, так как они практически не регулируются в земледелии.

Свет. Это, один из важнейших, фактор существования растений, обеспечивает необходимую энергию, которую они используют в процессе фотосинтеза для создания органического вещества.

6СО2 + 6Н2О С6Н12О6 + 6О2

Однако, растения используют не все лучи солнечного света, а лишь с определенной длиной волн. Для фотосинтеза растениям необходима лишь фотосинтетически активная радиация (ФАР). ФАР – это участок оптического излучения с длиной волн 380-710 нм, а видимая часть солнечного спектра составляет 380-760 нм.

Продуктивность же растений определяется притоком ФАР и коэффициентом его использования. КПД ФАР у культурных растений составляет 0,5-2 %, а теоретически возможный 6-8 %.

Культурные растения предъявляют различные требования к продолжительности и интенсивности освещения. Одни растения требуют более длительного освещения и относятся к культурам длинного дня (пшеница, рожь, овес, ячмень), другие – к культурам короткого дня (просо, кукуруза, гречиха, бахчевые).

По отношению к интенсивности освещения различают культуры светолюбивые, менее светолюбивые и теневыносливые. Для светолюбивых культур важным условием является интенсивное, но менее продолжительное освещение, чем для менее светолюбивых. К теневыносливым относятся культуры, которые могут некоторое могут некоторое время без последствий находится в затенении (многолетние травы).

Сам свет регулировать нельзя, но освещенность растений можно регулировать:

– ориентация рядков посева с севера на юг;

– оптимальная густота посева растений и размещение их на поле;

– борьба с сорной растительностью, вредителями и болезнями.

Тепло. Важным условием для проявления жизнедеятельности растений является тепло. Главным источником тепла для растений является солнечная радиация. Все процессы происходящие в растении – прорастание, рост, плодообразование, фотосинтез и т. д. происходят при определенных оптимальных температурах. Отклонение в ту или иную сторону ведет к угнетению растений. Для каждой фазы развития растений существует свой предел минимальных и максимальных температур, ниже и выше которых физиологические процессы затухают. Для большинства сельскохозяйственных культур Беларуси оптимальной температурой является 20-23 0 С.

Сельскохозяйственные растения предъявляют различные требования к теплу. По этому показателю их делят на теплолюбивые, семена которых прорастают при температуре почвы 8-12 0 С, и нуждаются в сумме активных температур воздуха (свыше 10 0 С) 3000-4000 0 (огурцы, томаты, бахчевые, кукуруза, гречиха, картофель) и холодостойкие, семена которых прорастают при температуре почвы 2-5 0 С и требуют за вегетационный период сумму активных температур 1200-1800 0 (овес, ячмень, рожь, свекла, капуста). Среди холодостойких – выделяются морозоустйчивые культуры способные переносить относительно низкие температуры (от – 18 до – 24 0 С и ниже). К ним относятся озимые зерновые культуры и многолетние травы.

Тепло, как и свет, почти не регулируется в естественных условиях, незначительному регулированию подлежит лишь тепловой режим почвы.

Вода. Вода в жизни растений играет важную роль: 1 участвует в фотосинтезе;

2 в воде растворяются питательные вещества, потребляемые растениями; 3 вода способствует сохранению формы растений, создавая внутриклеточное давление (тургор); 4 вода – терморегулятор растения; 5 является средой, в которой идут реакции биохимического обмена.

Растения нуждаются в воде с момента посева семян до окончания формирования урожая. В растительном организме содержится от 70 до 95 % воды, больше в стеблях и листьях, меньше в корнях. Содержание воды в семенах может составлять 10-14 %. За период вегетации растения расходуют большое количество воды. В жаркие дни в течение одного часа растения расходуют воды больше, чем содержат в себе. Поступающая вода в основном расходуется на транспирацию и только 0,15-0,2 % ее усваивается в процессе фотосинтеза.

Транспирация – это процесс испарения воды с поверхности растений. Интенсивность транспирации зависит от вида растений (влаголюбивые растения испаряют воду интенсивнее), погодных условий, влажности почвы, строения листа и состояния его клеток и тканей.

Соотношение между поступлением воды в растение и расходом ее на транспирацию и синтез органического вещества называется водным балансом.

Когда поступление воды в растение меньше, чем ее расход, растения увядают. Недостаток водоснабжения в тот или иной период развития растений снижает их продуктивность. При этом выделяют критические периоды по отношению к недостатку влаги. Недостаток воды в это время резко снижает продуктивность растений. Избыток влаги в последующие периоды не может компенсировать дефицит ее в это время. Такие периоды есть у всех растений. Например, у зерновых – это фаза выхода в трубку – колошение, у картофеля – цветение – клубнеобразование, у кукурузы – 10 дней до выметывания метелки и две недели после ее выметывания.

Кроме того, растения по отношению к воде можно разделить на: гигрофиты – растения требующие высокой влагообеспеченности (рис), мезофиты – растения наших широт (большинство растений возделываемых в РБ), ксерофиты – засухоустойчивые растения.

Регулировать водный режим можно с помощью агромелиоративных мероприятий (осушение, орошение, рациональная обработка почвы, снегозадержание и т. д.).

Воздух. Воздух необходим как источник кислорода для дыхания растений, а также как источник углекислого газа, усваиваемого в процессе фотосинтеза. Он также необходим и для микробиологических процессов, происходящих в почве. Растения используют воздух из приземных слоев атмосферы, состав которого изменить довольно трудно. Но растения используют также и почвенный воздух. Особенно они чувствительны к составу почвенного воздуха, в частности к содержанию в нем кислорода. Он прежде всего необходим для прорастания семян и потребляется корнями растений. Особенно требовательны к кислороду корнеплоды, клубнеплоды и бобовые культуры, менее требовательны – зерновые, злаковые многолетние травы и кукуруза.

Количество и состав почвенного воздуха можно регулировать: осушением и орошением; обработкой почвы – рыхлением и прикатыванием; внесением органических удобрений (как источника СО2).

Оптимальный водно-воздушный режим для большинства сельскохозяйственных растений складывается когда в почве 25 % от ее объема влаги и 25 % воздуха.

Питательные вещества. В обмене веществ между растениями и окружающей средой важнейшим условием является корневое питание. В процессе его растения потребляют из почвы различные элементы питания, которые по количеству потребления подразделяются на макро- и микроэлементы. К макроэлементам относятся: углерод, кислород, водород, азот, фосфор, калий, кальций, магний, железо и сера. К микроэлементам: бор, марганец, медь, цинк, молибден, кобальт и др. Все макроэлементы требуются растениями в больших количествах, а микроэлементы в незначительных. Хотя каждый из них имеет определенное значение в жизни растений и отсутствие одного из элементов снижает их продуктивность.

Первые четыре макроэлемента (С, О2, Н, N) входят в состав органического вещества растений и называются органическими (при сжигании разрушаются), остальные при сжигании переходят в золу и называются зольными.

Читайте также:  Семь основных правил ухода за растениями

Использование элементов питания растениями зависит от целого ряда условий: доступности их растениям, влажности почвы, температуры, освещенности, реакции почвенного раствора, возраста, биологических особенностей культуры. У большинства сельскохозяйственных культур выделяют критические периоды и периоды максимума потребления элементов питания. (Примеры)

Обеспечение растений элементами питания осуществляется путем внесения органических и минеральных удобрений, оптимизации почвенных условий.

2). Законы земледелия есть ни что иное, как выражение законов природы, проявляющихся в результате деятельности человека по возделыванию сельскохозяйственных культур. Они раскрывают существующие связи растений с условиями внешней среды, а также определяют пути развития земледелия.

К основным законам земледелия относятся следующие:

Закон равнозначимости и незаменимости факторов жизни растений. Его сущность: «все факторы жизни растений абсолютно равнозначимы и незаменимы». Для нормального функционирования растительного организма должен быть обеспечен приток всех факторов жизни растений как земных, так и космических, причем в оптимальных количествах. Этот закон дает четкое представление о том, что нет главных и второстепенных факторов.

Закон минимума. Гласит – продуктивность поля находится в прямой зависимости от необходимой составной части пищи растения, содержащейся в почве в самом минимальном количестве. Наглядно этот закон изображается в виде «бочки Добенека», клепки которой означают различные факторы жизни растений.

Закон минимума, оптимума, максимума. Величина урожая определяется фактором, находящимся в минимуме. Наибольший урожай осуществим при оптимальном наличии фактора. При минимальном и максимальном наличии фактора урожай невозможен. Его смысл: наибольший урожай получается при оптимальном количестве фактора; уменьшение или увеличение его ведет к снижению урожая. Это хорошо прослеживается на примере любого фактора (температуры, элементов питания, влажности и т. д.) и показывается в виде графика.

Закон совокупного действия факторов жизни растений. Все факторы жизни растений действуют не изолированно друг от друга, а в тесном взаимодействии. Исследованиями ряда ученых установлено, что действие отдельного фактора, находящегося в минимуме, тем интенсивнее, чем больше других факторов находится в оптимуме. Исходя из этого закона все мероприятия, направленные на повышение эффективности использования земли, необходимо осуществлять комплексно. Комплекс условий должен представлять единое целое, так как воздействие на один из элементов непрерывно повлечет за собой необходимость воздействия и на все остальные.

Закон плодосмена. Сущность – более высокие урожаи получаются при чередовании культур в пространстве и во времени, чем при бессменных посевах. В основе этого закона лежит общебиологический закон единства и взаимосвязи растительных организмов и условий среды. Чередование культур обуславливается тем. Что различные культуры по-разному оказывают влияние на свойства почвы и на окружающую среду.

Закон возврата питательных веществ.«Основное начало земледелия состоит в том, чтобы почва получала обратно все у нее взятое. Это неизменный закон природы». При систематическом отчуждении урожая с поля и без возврата использованных урожаем элементов питания и энергии теряется почвенное плодородие. Если же вынос веществ и энергии компенсируется и происходит с определенной степенью превышения, то почва не только сохраняет свое плодородие, но и повышает его.

Закон прогрессивного роста эффективного плодородия почв по мере интенсификации земледелия. Этот закон работает если работают все остальные законы. В противном случае ни о каком росте эффективного плодородия не может идти речи. Тогда оно либо не изменяется, либо значительно ухудшается (чаще всего).

Но знание законов позволяет рационально использовать имеющиеся в распоряжении ресурсы.

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Популярные статьи

Факторы жизни растений

Факторы жизни растений — условия внешней среды, необходимые для роста и развития растений.

К факторам жизни растений относятся свет, воздух, вода, тепло и питательные вещества. Оптимальное соотношение перечисленных факторов позволяет полностью удовлетворить потребности растений, что обеспечивает хороший рост, развитие и плодоношение. Несоответствие условий потребностям может приводить к задержке в росте и гибели растений.

Факторы жизни растений делят на:

  • земные, то есть получаемые из почвы и атмосферы — вода, воздух, питательные вещества;
  • космические, то есть получаемые за счет солнечной энергии — свет, тепло.

Состав почвы и её роль в жизни растений

Почва представляет собой гомогенную систему, состоящую из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной.

Твердая фаза состоит из минеральной и органической части и представляет скелет почвы. Она включает твердые частицы, между которыми находятся свободные пустоты — поры, заполненные водой или воздухом.

Соотношение твердой, жидкой и газообразной фаз определяет режим обеспеченности растений земными факторами жизни. Для разных типов почв оно различно, а его изменение позволяет регулировать условия жизни растений. Оптимальным принято считать соотношение 2:1:1, то есть твердой фазы — 50%, жидкой и газообразной — по 25%.

Создавание и поддержание оптимального соотношения объемов фаз почвы достигается рядом приемов обработки почвы, мелиорацией, внесением удобрений, благодаря чему улучшается водный, тепловой, воздушный, питательный режимы, создавая тем самым благоприятные условия роста и развития растений.

Требования растений к свету

Световая энергия используется растениями для фотосинтеза, её количество лимитирует скорость процесса. Интенсивность и спектральный состав света влияют на рост и развитие растений. Недостаток приводит к замедлению фотосинтетических процессов, что приводит к голоданию, задержке в росте и гибели растений. Избыток световой энергии — к угнетению и ожогам.

Световую энергию растения получают от Солнца, в некоторых случаю применяют искусственное освещение, например при досвечивании рассады, в теплицах и т.п.

Солнечный свет включает ультрафиолетовый спектр, который оказывает бактерицидное действие на микроорганизмы.

Требования растений к теплу

Как отмечал К.А. Тимирязев в жизни растений ведущую роль занимает температурный фактор. Сельскохозяйственная наука к настоящему моменту накопила достаточно сведений о потребности культур в тепле.

Условной единицей измерения количества тепла является сумма активных температур, то есть более 10 °С, за период вегетации. Потребность растений в тепле колеблется в зависимости от вида и сорта, а также периода вегетации.

Определение требований к теплу дает возможность оценить условия возделывания культур в конкретной зоне. Теплообеспеченность имеет особое значение в период прорастания семян. Поэтому знание этих факторов определить точные сроки посева, выстроить систему обработки почвы и истребительные мероприятия по борьбе с сорной растительность.

Требования к теплу определяют устойчивость растений к заморозкам, условиям зимовки и жароустойчиваости.

Требования растений к влаге

Вода — ключевой фактор жизни растений. Без неё не начинается ростовые процессы в семенах, она участвует в синтезе органических веществ, является средой для превращения питательных веществ и биохимических реакций.

Оптимальная влажность почвы в корнеобитаемом слое, при которой обеспечиваются наилучшие условия роста, находится в пределах 65-90% наименьшей влагоемкости.

Транспирационный коэффициент — количество воды, расходуемое растением на создание единицы сухого вещества. Является одним из показателей влагопотребления.

Потребность во влаге может колебаться в зависимости от фаз развития растения. Критическая фаза роста — фаза развития, при которой влагопотребление максимально.

Суммарное водопотребление — количество воды, расходуемое растениями на 1 гектаре, выраженное в м 3 или мм.

Коэффициент водопотребления — расход воды растениями на создание 1 т урожая. Имеет важное значение при расчете возможной урожайности.

Требования растений к элементам питания

Растения для своего роста, развития и формирования урожая используют органические и минеральные вещества, в процессы фотосинтеза которые трансформируются в сложные органические соединения.

В элементном составе растения содержат углерод, кислород, водород, азот и многие другие элементы. На долю углерода, кислорода и водорода суммарно приходится 94% сухого вещества, по элементно: на долю углерод — 45%, кислорода — 42%, водорода — 7%. Остальные 6% сухой массы состоят из азота и минеральных элементов.

Основным питательным веществом является углекислый газ CO2. Ежегодно растения поглощают из атмосферного воздуха около 20 млрд т углерода.

На сегодняшний день накоплены большие знания о питании растений. Практически все химические элементы были найдены в различных растительных частях, доказано участие 27 элементов в биохимических процессах, 15 из них являются необходимыми для роста и развития.

Человек, в результате применения удобрений, агротехнологий, мелиорации, различных видов и сортов, оказывает значительное воздействие на состав и почвенные процессы.

В экстенсивном земледелии единственным источником минеральных веществ для растений был естественный их запас в почве. При истощении естественного плодородия люди исключали эти земли из обработки и осваивали новые. Оставленные участки восстанавливали плодородие за счет природных процессов длительное время. Наиболее яркими примерами такого подхода являются переложная и залежная системы земледелия.

Трансформационная способность почвы, то есть способность снабжать растения элементами питания и водой, внесенных извне, в интенсивных системах земледелия играет важную роль. Однако и этой способности бывает недостаточно, в условиях современного интенсивного земледелия. Кроме того, к почве предъявляются повышенные требования к фитосанитарному состоянию и агротехнологические свойства. В следствии чего, требуется улучшение всего комплекса свойств почвы, за счет использования новейших технологий для расширенного воспроизводства плодородия. Возможность решения этой задачи заложена природой самой почвы, как возобновляемого ресурса. Но неправильное применение почвы способно приводит к потере плодородия.

Регулирование факторов жизни растений

Благодаря накопленному опыту возделывания культурных растений, человек научился посредством агротехнических приемов регулировать поступление факторов жизни. Растения также обладают способностью влиять на условия произрастания, как за счет физиологических процессов, так и воздействия на внешнюю среду. Например, отмершие части растений накапливают в почве органическое вещество, что изменяет водный, питательный и другие почвенные режимы.

Основной задачей земледелия является создание оптимальных условий жизнедеятельности растений за счет регулирования количества поступающего тепла, света, питательных веществ и воды. Для решения этих задач разработаны или разрабатываются агротехнические приемы, а также ведутся исследования по изучению потребностей растений, которые во многом зависит от множества различных условий.

Создание оптимальных условий для роста и развития растений связано:

  • с изменением физических, химических и биологических свойств почвы;
  • наличием в ней достаточного количества питательных веществ в доступной для растений форме;
  • интенсивностью процессов трансформации элементов питания из труднодоступных в легкодоступные для растений формы, то есть процессов мобилизации и иммобилизации.

Регулирование космических факторов жизни растений в земледелии весьма затруднительно, однако, не является непреодолимой задаче. Земные факторы, напротив, удается регулировать, создавая оптимальные условия для развития растений.

Космические факторы, как более глобальные, определяются поступлением световой энергии Солнца, частично трансформирующейся в тепловую. Именно она, в решающей степени определяет климатические и зональные зональные особенности местности, что обусловливает возможности произрастания тех или иных видов растений. Кроме того, климат является одним из факторов почвообразования, то есть косвенно воздействующий на произрастание растений. Почвенно-климатические условия в определяют специализацию земледелия, местный характер производства, то есть состав сельскохозяйственных культур, биологические свойства которых наиболее полно отвечают условиям и обеспечивают получение высоких стабильных урожаев требуемого качества.

Условия жизни растений

В статье поговорим о факторах, влияющих на жизнь и развитие растения. Под внешними условиями, влияющими на жизнь растений подразумевают: свет – длина светового дня, воздух – наличие в воздухе углекислого газа, влажность – вода в воздухе и почве, и м

В статье поговорим о факторах, влияющих на жизнь и развитие растения.

Еще Мичурин, изучая живую природу, заметил, что растение, под влиянием условий внешней среды, могут приобретать и передавать по наследству новые признаки и свойства.

Итак, под внешними условиями, влияющими на жизнь растений подразумевают: свет – длина светового дня, воздух – наличие в воздухе углекислого газа, влажность – вода в воздухе и почве, и минеральные соли, то есть состав почвы.

Удив ительное явление – солнечный луч. Солнце согревает всю Землю, дарует жизнь. Все на Земле зависит от кварков энергии, которые посылает Солнце.

Хочу ознакомить Вас с работой Тимирязева К. А., который как раз и изучал влияние солнечных лучей на растения. Он еще раз доказал, что все на Земле укладывается под определенные законы. И растения не исключение. Он доказал, что количество образовавшегося органического вещества в результате фотосинтеза в листья растения, прямопропорционально количеству поглощенного света, что действие света на растение зависит не только от степени поглощения, но и от энергии лучей. А это ни что иное, как закон сохранения энергии.

Но вернемся к нашим растениям. Как Вы уже поняли на свету на листьях растения происходит такой удивительный процесс, как фотосинтез. Именно в результате этого процесса у растения образуются такие сложные органические вещества, как белки, жиры, углеводы, из которых состоят все органы растения. И наша с Вами задача обеспечить цветам оптимальные условия для протекания фотосинтеза.

В первую очередь нужно определить, какое количество света нужно растения для фотосинтеза. Для этого достаточно взглянуть на листья цветка. Если окраска листков темно-зеленая или бурая, то это тенелюбивое растение, ему не нужно много света, поэтому ставить его на подоконник не нужно. И, наоборот, если у цветка листья зеленые или светло-зеленые, то хлорофила у них меньше, а, следовательно, света для фотосинтеза им нужно больше.

Но хочу обратить Ваше внимание вот на что. В большинстве случаев светолюбивость зависит от окраски листьев, но есть и исключения. Например, у папоротника светлые листья, но он больше любит тень, а кактусы, хоть и темно-зеленые, но им как раз подойдет подоконник.

И еще светолюбивое растение или не зависит от условий, в которых оно выросло. Так, листья одного и того же цветка, но выращенные в различных условиях освещенности, имеют различное строение и фотосинтез у них будет протекать благоприятно только в тех условиях, при которых они сформировались.

Поэтому, приобретая новый цветок, поинтерисуйтесь у прежнего владельца, где он у него вырос.

Каждый год мы наблюдаем одну и ту же картину. С приходом весны все оживает: птички начинают петь, коты под окном орать, и, естественно, мы не можем не обратить внимание, что и растительный мир оживает. С повышением температуры окружающей среды все физиологические процессы в растениях начинают протекать интенсивнее. Наглядный пример – весеннее движение сока у берез.

Так и у комнатных растений с повышением температуры рост и развитие ускоряются, и наоборот – с понижением – замедляются. Однако для разных растений благоприятный температурный интервал для роста и развития разный. Различают теплолюбивые и хладостойкие растения. Для первых оптимальная температура 18-35 градусов Цельсия, а для вторых – 8-18 градусов Цельсия. тропические растения не будут долго зацветать в прохладной комнате, а если и зацветут, то цветение будет неполным.

Читайте также:  Как сделать чучело в огороде: советы и способы

Еще на комнатные растения плохо влияет перепад температур. особенно это заметно зимой. Растение стоит на подоконнике, за окном температура -20 0 С, а батарея – 40-50 0 С. Холодное стекло окна и теплый подоконник разной температуры, что плохо влияет на растение. Растение начинает болеть. Поэтому мой совет, на зимнее время закрывайте холодное стекло, где стоят цветы, картоном, чтобы хоть как-то уравновесить температуру.

Как уже было сказано выше, у растений протекает такой сложный процесс, как фотосинтез. Где из углекислого газа и света образуются сложные органические соединения. А где же растение берет углекислый газ? Конечно же из воздуха. Далее эти органические соединения, под действием кислорода воздуха, разлагаются, обеспечивая растение энергией.

Кислород из воздуха попадает в растение в результате дыхания. Да, как ни странно это звучит, но растение дышит в течение всех суток. Молодые растения дышат интенсивнее, чем взрослые.

Подведем итог. Углекислый газ нужен растениям для фотосинтеза (образуются органические вещества), а кислород воздуха для дыхания (чтобы эти органические вещества распадались и обеспечивали растение энергией).

При недостатке света и углекислого газа процесс фотосинтеза замедляется, но зато ускоряется дыхание, чтобы поддержать энергетический баланс у цветка. растение в результате начинает голодать, сбрасывает листья, и вообще может умереть. Поэтому при недостаточном освещении, особенно зимой, ставьте свой цветы поближе к свету и подкармливайте угольной кислотой, чтобы обеспечить им нормальное протекание фотосинтеза.

Но у растений дышат не только листья, но и корни. А если быть точнее, то дышат микроорганизмы, живущие на корнях. Поэтому земля в горшках должна быть всегда рыхлой, не залитой водой. Дабы как можно больше воздуха поступало к корням.

Я думаю, что с водой более-ли-менее все ясно. Каждый из нас слышал не один раз:”Не забудь полить цветы!”

Вода необходима для поддержания напряжения клеток растения (тургора), если воды мало – тургор падает, растение увядает. Вода необходима и для переноса питательных веществ от корней к листьям. Вода необходима для предотвращения перегрева растения. В результате поглощения энергии света, растение нагревается. Для того, чтобы остудить листья цветка с его поверхности идет испарение воды через устьица. Это явление называется транспирацией.

Наша с Вами задача обеспечить оптимальный приток воды, для поддержания всех внутренних процессов в растении на нормальном уровне. Количество воды, необходимое для растения, зависит от условий, окружающие его.

Многие считают, что если налить воду дао краев горшка, то это обеспечит хорошее промокание земли в нем. Я соглашусь с этим и добавлю, чем больше оставлена закраина в горшке для полива, тем больше воды в ней поместится, и тем больше уверенности, что земля равномерно увлажнилась. Но если закраина в горшке маленькая, то вода стекает по стенкам на дно быстрее, чем успевает впитаться. Поэтому ком земли внутри горшка пересыхает, в следствие чего еще хуже впитывает воду. Если такое случилось с Вашим цветком, необходимо просто поставить горшок с растением на 5-6 часов в емкость с водой. Через отверстия в днище горшка земля впитает столько воды, сколько ей нужно.

Но опаснее пересушке земли ее чрезмерный полив. при переизбытке влаги земля “закисает”, к корням поступает мало кислорода, растение задыхается и погибает.

Поэтому, очень внимательно следите за водным балансом у Ваших цветов.

Из почвы растение берет для себя минеральные вещества, которые не может получить из воздуха. Также растение опирается на землю своим стеблем и корнями. Питательные вещества в земле содержатся уже в готовом виде и поступают в растение, растворившись в воде.Но есть питательные вещества, которые растение может поглотить только после небольшой переработки. И эту переработку осуществляют полезные микроорганизмы, живущие в земле.

Но нужно быть очень внимательными к почве в горшках ваших цветков. Ведь наряду с полезными микроорганизмами, в земле могут быть и болезнетворные бактерии. При их наличии, растение начинает болеть, желтеть, сбрасывать листья и вообще погибает.

В таком случае нужно немедленно пересадить цветок, а зараженную землю либо выбрасывают, либо поддают действию высоких или низких температур.

нужно быть внимательным и к самому минеральному составу почвы. Просто не каждая почва по своему составу и pH подойдет растению. Но об этом мы будем говорить для каждого растения индивидуально.

Написать ответную статью

Лекция №7. Общие требования культурных растений к факторам жизни

Общие требования культурных растений к факторам жизни.

Для нормальной жизнедеятельности и формирования урожая культурным растениям необходимы свет, тепло, вода, воздух и элементы питания. Это основные факторы жизни, но в полевой обстановке возникает ряд косвенных факторов, в той или иной степени влияющих на рост и развитие растений, на их продуктивность. К этим косвенным факторам относятся: строение и структура почвы, биологическая ее активность, степень разложения органического вещества и другие. Из всех этих факторов складываются условия внешней среды, в которых протекает жизнь растений. Эти условия могут быть разными и беспредельно изменчивыми. Каждая фаза роста и период развития растений проходит лучше при определённых условиях: температуры, влажности, освещения и питания. Н-р, при прорастании семян требуется определённое количество тепла, влаги, воздуха. При появлении всходов возникает потребность в свете. Наивысший урожай может быть получен при обеспечении растений на всех этапах их роста и развития необходимыми факторами жизни. Знание требований культурных растений, к факторам жизни в течение всего периода вегетации создает научную основу для размещения отдельных отраслей с/х и культур по природно-экономическим зонам страны. Позволяет правильно устанавливать систему ухода за посевами, применение удобрений, чередование культур в севообороте и т. д. Познание роли основных факторов жизни растений позволяет в определенной мере управлять этими факторами, повышая использование их растениями в процессе формирования урожая.

Свет – это источник энергии для фотосинтеза и образования органического вещества, расходуется энергия света также на транспирацию (испарение) и нагревание растений. Использование растениями света зависит в определенной степени от условий внешней среды: температуры, обеспеченности растений элементами питания, водо й. У различных культур коэффициент использования солнечной энергии различен от 1до 4%. Это средний технический коэффициент, характеризующий суммарный эффект работы растения за весь период вегетации. Полевые посевы в среднем рационально используют только 0,5-1%, приходящий на землю во время вегетации фотосинтетически активной солнечной радиации. Данные исследований научных организаций и опыт передовиков с/х производства показывают, что коэффициент использования фар в посевах может быть доведен до 5-7%.

Тепло. Тепло требуется культурным растениям в чрезвычайно широких пределах. Эти пределы определяются кардинальными точками. При минимальном количестве тепла начинаются биохимические реакции, а при ниже минимального значения тепла растение перестает вегетировать. При оптимальной температуре скорость биохимической реакции достигает максимума, обеспечивая высокую продуктивность фотосинтеза. При максимальном значении тепла скорость биохимических реакций начинает падать и доходит до 0. То есть за этими пределами максимальной температуры растение существовать не может. Кардинальные точки и ход температурных кривых у разных культур различны. Требования культурных растений неодинаково к теплу. И на различных фазах их роста для дружного и быстрого прорастания семян, и появления всходов требуются более высокие температуры чем после появления всходов. Понижение температуры в это период усиливает рост корневой системы, ограничивает рост наземной части растений. Знание отношений растений к теплу даёт возможность правильно установить сроки посева и определять приёмы предпосевной обработки почвы. Тепловой режим в разных почвенно-климатических зонах не одинаков, что во многом определяет размещение с/х растений по территории страны.

Вода. Вода один из основных элементов плодородия почв. Вода поддерживает тургорное давление в клетках и растительных тканях. Интенсивность фотосинтеза во многом зависит от оводнённости листьев растений. Даже временный недостаток воды или прекращение водоснабжения в течение вегетации понижая продуктивность фотосинтеза, снижает урожай растений. Нарушение ростовых процессов на любой фазе роста растений не компенсируется впоследствии усилениям фотосинтеза. В зависимости от биологических особенностей растений периоды наибольшей потребности во влаге, или критические периоды в потреблении воды у каждой культуры наблюдаются в разное время. Так, н-р, у проса критический период наступает от выхода в трубку до конца выметывания (колошение). У овса, ячменя, яровой пшеницы критический период наступает от выхода в трубку до колошения. Ограничение снабжения растений водой в критические периоды сказывается наиболее отрицательно на крожае.

Почвенный воздух содержит главнейшие элементы питания и биологической деятельности растений: кислород, углерод, азот. С/х растения предъявляют высокие требования к содержанию кислорода в почве. При высокой концентрации угольной кислоты в почвенном воздухе угнетается рост корневой системы растений. Мелкие корневые волоски атрафируются, у растений задерживается рост, они плохо переносят засуху. К недостатку кислорода в почве различные растения относятся по-разному. Злаки легче переносят недостаток кислород, чем бобовые, лён, горчица.

Элементы питания растений. Под элементами питания растений понимал постоянно действующий активный обмен веществ между растением и окружающей средой. Совокупность двух процессов – синтеза (созидания) и разрушения, т. е. затраты каких-то элементов характеризует растение, которое работает с превышением созидания над тратой. По потребностям растений элементов питания можно судить по их химическому составу. Некоторые элементы питания содержатся в растениях в значительных количествах, это азот, фосфор, калий, или так называемые макроэлементы питания растений. Содержание отдельных элементов питания в растениях колеблется от 1000 до 100000 долей %. Они называются микроэлементы питания растений, сюда входит бор, медь, марганец, цинк и др. Кроме них в растениях находятся химические элементы в очень малых количествах. Они называются ультрамикроэлементами, сюда входит рубидий, цезий и др. Для формирования урожая различные культуры, и одни и те же культуры в разные фазы роста потребляют элементы питания в неодинаковом количестве и соотношении. Полное удовлетворение потребностей растений в элементах питания на протяжении всего вегетационного периода является важным условием получения высоких урожаев с/х культур.

Научные основы чередования культур. Наукой и практикой земледелия давно установлено, что при посеве большинства с/х культур на одном и том же месте в течение нескольких лет подряд урожай снижается. Следовательно, для получения высокого урожая необходимо чередовать культуры на полях.

Значение чередования культур. В зависимости от мощности развития и продолжительности вегетационного периода, одни растения больше накапливают органического вещества и оставляют его в корнях, или в пожненных остатках, другие меньше, разные растения оказывают неодинаковое влияние на плодородие почвы. Потребление разными растениями элементов питания также неодинаково как по количеству так и по их соотношению. Одни культуры, например зерновые, относительно больше потребляют фосфора, другие, как сахарная свекла и картофель больше потребляют азота и калия. Бобовые культуры не только полностью обеспечивают свою потребность в азоте благодаря клубенковым бактериям, но частично обогащает почву азотом. В связи с различной мощностью и глубиной проникновения корней в почву одни растения используют элементы питания из сравнительно неглубоких, а другие из более глубоких слоёв почвы. Извлекаемые из почвы элементы питания при возделывании одних растений полностью отчуждаются с поля, а другие культуры частично возвращают их в почву вместе с перегноем. В наибольшем количестве из большой глубины используют почвенную влагу растения с глубоко проникающей корневой системой: многолетние травы, озимые культуры, сахарная свекла и подсолнечник. Сравнительно слабо иссушают почву растения с неглубокой корневой системой, н-р картофель. Озимые культуры хорошо используют осенние осадки и весенние запасы почвенной влаги, благодаря развитой корневой системы, поэтому они не страдают от засух второй половины лета. Ранние яровые культуры потребность во влаге удовлетворяют за счёт весенних запасов почвенной влаги и осадков первой половины лета. Поэтому при чередовании культур на полях достигается более продуктивное использование почвенной влаги у всех выпадающих осадков, что особенно важно для районов недостаточного увлажнения.

Биологические причины чередования культур. Среди биологических причин чередования с/х культур необходимо указать прежде всего на различное отношений культурных растений к сорнякам. Отдельные биологические группы и виды сорняков приспосабливаются к тем или иным культурным растениям и сильно размножаются в их посевах. Смена одних культур другими предотвращает накопление семян сорняков в почве, и уменьшает засолённость посевов специфическими сорняками. С другой стороны в посевах разных культур складываются неодинаковые условия для сорных растений. Озимые хлеба отличаются высокой энергией и быстрым ростом, потому что весной они подавляют зимующие и яровые сорняки. А ранние яровые культуры: пшеница, ячмень, овёс медленно наращивают вегетативную массу и слабо кустятся, поэтому в посевах этих культур больше развивается сорных растений. При частом возвращении ранних яровых культур на одно и тоже место размножаются злостные сорняки, такие как овсюк, вьюнковая. В посевах зернобобовых культур, а также гречихи, развивающих мощную вегетативную массу, сорняки подавляются в большей степени, чем в посевах зерновых культур.

Понятие о севообороте и его значение.

Севооборот – это научно-обоснованные чередования сельскохозяйственных культур и чистого пара во времени и на территории хозяйства, осуществляемые в определенном порядке. Главная задача севооборота: это получение наибольшего количества с/х продукции с единицы площади при наименьших затратах. Последовательность смены с/х культур в севообороте называется схемой севооборота. При введении севооборота земельный участок разбивают на равные поля, количество которых соответствует принятой схеме севооборота. На каждом поле размещают одну культуру или группу однородных культур. Период, в течение которого культуры и чистый пар проходят через каждое поле в последовательности, установленной схемой севооборота, называют ротацией. Продолжительность ротации обычно равна числу полей: например: в четырёхпольном севообороте ротация заканчивается через 4 года, а в пятипольном через 5 лет. Смену культур по полям в период ротации изображают в виде ротационной таблицы. Чередование культур в полях пятипольного севооборота при посеве в хозяйстве яровой озимой пшеницы, ячменя, кукурузы и наличии чистого пара имеют следующую последовательность:

Схема чередования культур в пятипольном севообороте (ротационная таблица)

Добавить комментарий