Земледелие. Тема: Научные основы земледелия. Растениеводство, как наука и отрасль сельского хозяйства. особенности и значение растениеводства

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ.

2.1.1. Земледелие как наука

Земледелие – наука, изучающая общие приемы выращивания сельскохозяйственных культур. Другими словами земледелие есть способ культивирования растений. Земледелие также является отраслью сельского хозяйства, причем наиболее древней.

Известно, что первые земледельческие культуры на планете Земля появились примерно 12 тыс. лет назад. На территории Красноярского края человек стал возделывать растения в II тыс. до нашей эры (Андроновская культура).

Земледелие изучает физические, химические и биологические способы повышения плодородия почвы, для создания условий, обеспечивающих рост продуктивности и качества сельскохозяйственных культур.

А.Т. Болотов (1738-1833)

Главная задача земледелия – эффективное использование солнечной энергии для создания органического вещества. Уникальным аппаратом для этого служит растение, содержащее хлорофилл. Наземные растения ежегодно извлекают из атмосферы ориентировочно 20млрд. тонн углерода в форме СО 2 (1300кг на га).

Первым российским ученым в области земледелия признан Болотов Андрей Тимофеевич (1738-1833). Он первым в России стал пропагандировать севообороты и удобрения. Им написаны научные работы «О разделении полей» (1771) и «Об удобрении полей» (1770).

2.1.2. Факторы жизни растений

Для растений необходимы свет, тепло, воздух, вода и питательные вещества.Свет и тепло растения получают от солнца, воду, питательные вещества и воздух из атмосферы и почвы.

Используя знания земледельческой науки человек, в той или иной мере, способен регулировать эти факторы применительно к требованиям сельскохозяйственных культур.

Свет. Из всех организмов, только зеленые растения способны создавать из неорганических веществ органические (исключая хемосинтез). В процессе фотосинтеза из воздуха поглощается СО 2 и образуются сахара.

6СО 2 +6Н 2 О+2822кДж(674ккал) свет + хлорофилл С 6 Н 12 О 6 +6О 2

Растения способны усваивать от 2 до 5% падающей на лист солнечной энергии. Подсчеты показывают, что в 1кг сухого органического вещества аккумулируется 16752кДж (4 тыс. ккал). Сахара затем могут превращаться в крахмал и другие органические вещества.

При недостатке света растения вытягиваются, ослабевают, не зацветают и не плодоносят. Свет существенно влияет на качество продукции, содержание крахмала, жира, белка, сахара и др.

Существенную роль свет играет при образовании узла кущения злаков, а глубина залегания узла кущения играет важную роль во всей последующей жизни растений.

Не менее важную роль играет свет в процессе кущения, обуславливая длину междоузлий, особенно первых, от крепости которых зависит устойчивость посевов к полеганию. При хорошем освещении растений при кущении образуются короткие прочные первые междоузлия, хорошо противостоящие внешним влияниям (ветру, дождю и пр.). Затенение всходов способствует разрастанию и удлинению первых междоузлий, которые склонны к полеганию.

Свет оказывает влияние на прорастание картофеля. При прорастании клубней в темноте получаются длинные плети, затрудняющие использование такого картофеля для посадки. При прорастании на свету ростки получаются толстыми, короткими. Проращенный на свету картофель быстрее развивается и созревает (Дояренко, 1966).

В земледельческой зоне Красноярского края света достаточно много и свет здесь не лимитирует урожай. Тем не менее, имеются сведения, что целесообразно ориентировать посевы сельскохозяйственных культур относительно сторон света. В лесостепи наилучшим считается направление посевов с севера-запада на юго-восток.

Тепло. Для нормального роста и развития большинства сельскохозяйственных культур сумма среднесуточных активных температур воздуха свыше 10 о С должна составлять не менее 1660 о С в год. Чем выше температура, тем быстрее развиваются растения и наоборот. В данном случае работает правило Вант Гоффа. При увеличении температуры на каждые 10 о, скорость химических реакций возрастает в 2-4 раза. Таким образом, поступление тепла определяет, как быстро сформируется урожай сельскохозяйственных культур.

В условиях земледельческой части Красноярского края тепла часто бывает недостаточно, поэтому весной и осенью многие растения страдают от заморозков. Короткое лето приводит к тому, что растения созревают поздно осенью, что ухудшает качество урожая.

Тепло необходимо также и микроорганизмам. Наиболее благоприятная для них температура лежит в пределах 20-25 о С.

Регулировать теплообеспеченность растений в определенной мере можно путем орошения и осушения, устройством гряд и гребней, снегозадержанием, созданием лесных полос, обработкой и мульчированием почвы, устройством прудов и лиманов.

Воздух. Как всякий живой организм растение дышит, потребляя кислород и выделяя углекислый газ. Семена растений также нуждаются в кислороде. В кислороде воздуха нуждаются и микроорганизмы, кроме этого некоторым микроорганизмам нужен азот (азотфиксация). Оптимальные условия для растений создаются при содержании О 2 в почвенном воздухе около 20%. Высокая концентрация СО 2 в почвенном воздухе (более 2-3%) угнетает развитие растений.

Регулировать газообмен в почве можно созданием ценной зернисто-комковатой структуры почвы и всевозможными обработками.

Вода. Растения в большей мере состоят из воды. В семенах ее содержится 10-20%, в одревесневших частях растений до 50%, в листьях, зеленых частях и клубнях до 90-95%.

Вода определяет продуктивность растений, и урожайность сельскохозяйственных культур в первую очередь зависит от влагообеспеченности. Дело в том, что растения могут использовать питательные вещества только в растворенном виде, причем раствор минеральных веществ должен быть очень малой концентрации (0,02-0,2%). Для получения таких растворов требуется очень много воды.

Установлено, что на образование одной части сухого вещества требуется частей воды: у проса – 250; у пшеницы, ячменя, овса – 500-600; у многолетних трав –700-800.

На отдельных этапах развития растениям требуется особенно много воды (критические фазы развития растений). Для зерновых культур критической фазой считается выход в трубку – колошение, для кукурузы – цветение – молочная спелость, для бобовых – цветение, для подсолнечника – образование корзинки – цветение.

В воде нуждаются и микроорганизмы. Оптимальная влажность для растений и микроорганизмов одинакова и составляет 60-80% от НВ для суглинистых и глинистых почв.

В земледельческой зоне Красноярского края очень часто влаги бывает недостаточно. В лесостепных районах Красноярского края ГТК меньше 1,0 отмечается в 20-30% лет. Часто влага лимитирует урожайность сельскохозяйственных культур, особенно зерновых. По приблизительным подсчетам в условиях края 10мм влаги обеспечивают 1ц зерна яровой пшеницы.

Регулировать водный режим почв можно путем орошения, осушения, снегозадержанием, устройством лесных полос, посевом высокостебельных кулисных растений, сохранением стерни и мульчированием почвы, обработкой почвы и формированием лунок и гряд. В зонах с недостаточным увлажнением рекомендуется шире использовать новые засухоустойчивые сорта растений с низким транспирационным коэффициентом.

Питательные вещества. В состав растительного организма входит свыше 74 химических элемента, из которых 16, а по некоторым данным 20, абсолютно необходимы для роста и развития растений. Остальные элементы очень часто присутствуют в растениях, но их необходимость не установлена или не строго обязательна.

Большая часть химических элементов входит в состав различных соединений, в основном органических и до их разложения недоступна для растений. Лишь незначительная часть элементов находится в почве в поглощенном состоянии и в виде растворов солей. Растворенные соли наиболее подвижны и в первую очередь используются для питания растений, однако они легко вымываются из почвы и становятся недоступными. Микроорганизмы потребляют те же элементы, что и растения.

Регулировать питательный режим можно путем внесением органических и минеральных удобрений, введением рациональных севооборотов и чистых паров, обработкой почв, проведением известкования и гипсования и регулированием влажности почвы.

Лекция 1.

Тема - Введение в земледелие

План

Земледелие – важнейшая агрономическая наука.

Земледелие как отрасль сельскохозяйственного производства.

Земледелие – наука о рациональном использовании земли.

Земледелие - важнейшая агрономическая наука, дающая будущим специалис-там знания и практические навыки по использованию пахотных земель с це-лью получения сельскохозяйственной продукции - зерна, корнеплодов, сена и т.д. Одной из главных задач земледелия является сохранение и повышение плодо-родия почвы, т.е. при изучении этой дисциплины студенту в строгой логичес-кой последовательности преподаются способы и приемы сохранения и повыше-ния плодородия почвы, способы ее обработки, научно-обоснованные севообороты и др. Плодородие почвы в значительной мере снижается и может приводить к полной его потере при проявлениях эрозии и дефляции. Эрозия - это слово латинского происхождения, буквально означает разъедание, т.е. смыв и раз-мыв наиболее плодородного слоя почвы талыми и ливневыми водами. Дефляция - это слово тоже латинского происхождения и означает выдувание, т.е. разру-шение почвы с помощью ветра.

Для качественного усвоения земледелия, как дисциплины, необхо-димо иметь прочные знания по таким теоретическим дисциплинам как почвоведение, микробиология, химия, ботаника, физиология растений и др.

В то же время дисциплина земледелие является одной из основополагающих для усвоения таких дисциплин, как растениеводство, агрохимия, овощеводство, защита растений, семеноводство и т.д.

Земледелие формирует у студентов агрономическое мировоззрение и способность специалиста творчески применять на практике научно обос-нованный комплекс мероприятий, составляющих основу современных систем земледелия, вносить изменения в них с учетом почвенно-климатических особенностей хозяйства, достижений науки и потребностей рынка.

В результате изучения и усвоения земледелия Ставрополья студент должен знать: законы земледелия, методы расширенного воспроизводства плодородия почвы и оптимизации условий жизни растений; биологические и экологические особенности сорняков и методы борьбы с ними; научные основы рациональных севооборотов, правила и принципы их построения в различных агропочвенных зонах края, введение их и освоение; техно-логические свойства почвы, способы, приемы и системы ее обработки в зависимости от предшествующей культуры и последующей влажности, фитосанитарного состояния и т.д., методы оценки качества полевых ра-бот; системы защиты почв от эрозии и дефляции; особенности агроландшафтного земледелия по основным зонам края.

Студент должен уметь: разрабатывать и осуществлять в условиях хозяйства систему агротехнических и организационно-хозяйственных мероприятий по сохранению и повышению плодородия почвы и защиты ее от эрозии и дефляции; определять видовой состав сорняков, их биологические группы, разрабатывать и осуществлять систему борьбы с ними; проектировать для хозяйства севообороты, их освоение, определять их агроэкологическую и экономическую эффективность; составлять и реализовывать сис-тему влаго- и энергосберегающей обработки почвы, контролировать качес-тво обработки почвы и других работ.

Земледелие как отрасль сельскохозяйственного производства, его особенности и основные этапы развития

Производство продуктов питания - с давних пор основная задача земледелия и растениеводства. К этому нужно добавить производство кормов для домашних животных и сырья для промышленности.

Население северо-западного Кавказа до появления земледелия занималось охотой и скотоводством. Во второй половине II тысячелетия до нашей эры, вместе с постепенным увеличением удельного веса ско-товодства, был достигнут значительный прогресс и в земледелии. Именно в это время на Северном Кавказе кремневые серпы заменились мед-ными.

Перед самым нашествием татар (незадолго до 1235 г.) доминиканский монах Юлиан писал, что по пути от Таманского полуострова в северо-кавказские степи, занятые аланами, он не встретил ни домов, ни людей. Достигнув Алании, Юлиан отмечает, что здесь все люди од-ного местечка отправляются в поле, вместе косят и вместе пашут. Миссионеры делали для алан ложки, за которые им платили пшеном. Из этого следует, что даже у степняков алан было пашенное земледелие, что выращивали они просо, и среди сельскохозяйственных орудий у них была коса.

В степной полосе по берегам больших рек с 14 века снова возрождается земледелие. Об этом можно судить по описанию г. Маджара, находившегося на среднем течении реки Кумы, т.е. на территории, расположенной непосредственно по соседству с северо-западным Кавказом.

Производство хлеба у черкессов было таково, что излишки его время от времени поступали на внешний рынок. Так, во время голода в Венеции в 1268 году туда был доставлен хлеб из Черкессии.

После татарского нашествия пахотное земледелие Северного Кав-каза существовало в степях и предгорьях. В горах во многих местах сохранился ещё мотыжный способ обработки земли. В степях и предгорьях господствовала переложная, а в горах - подсечная система зем-леделия. Сеяли главным образом ячмень, овес и просо.

В южнорусских черноземных степных и лесостепных районах с переходом от первобытного огородничества к полеводству стала применяться залежная, а затем переложная система земледелия.

Из этого небольшого экскурса видно, что на Северном Кавказе земледелием занимались еще в древности. Но постоянные набеги, междоусобная вражда привели к упадку и разорению земледелия и утверждение, что развитие земледелия на Северном Кавказе началось в 18 веке, не имеет оснований.

С развитием капитализма в России связано заметное развитие земледелия. Большой вклад в развитие земледелия своими трудами внесли отечественные ученые. М. В. Ломоносов (1711-1765) разработал материалистический взгляд на природу и, в частности, на почву. А.Т. Болотов (1738-1833) заложил основу отечественного научного земледелия, поэтому его по праву называют первым русским агрономом. Оригиналь-ная работа А.Т. Болотова "О разделении полей" вскрыла недостатки паровой системы земледелия, и взамен ее он предложил паро-переложную с введением семипольного севооборота, в котором три поля занимали зерновые, одно находилось под чистым паром и три - под перелогом.

В трактате «Об удобрении полей» А. Т. Болотов изложил идею о воздушном и почвенном питании растений. Он высказал догадку о питании растений минеральными веществами, предсказав за много лет крупнейшие открытия девятнадцатого века.

Большой вклад в теорию и практику отечественной агрономической науки внес И.М. Комов (1750-1792). В его книге "О земледелии" пред-ставлено обобщение русской и зарубежной науки 18 века. И. М. Комов считал, что «главный к усовершенствованию земледелия способ есть скотоводство», и предлагал изменить соотношение между хлебопашест-вом и скотоводством в пользу последнего. Уже тогда И.М. Комов выс-казал идею интенсификации сельского хозяйства. Он впервые в агроно-мической практике дал обоснование плодосменной системе земледелия. "Главное искусство в том, писал И.М. Комов, - чтобы учредить оборот сева разных растений так, чтобы земли не изнурить, а прибыли от оной получить сколь можно больше. Этого можно достигнуть, если поочередно то хлеб, то овощ, то траву сеять".

К концу 19 столетия агрономическая наука России обогатилась трудами русских ученых А.В. Советова (1826-1901), Д. И. Менделеева (1834-1907), П.А. Костычева (1845-1895), В.В. Докучаева (1846-1903) и других.

А.В. Советовым была дана классификация систем земледелия и их историческое развитие. Д. И. Менделеев исследовал вопросы питания растений и повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Ра-боты В.В. Докучаева и П.А. Костычева легли в основу отечественной школы почвоведов.

В 20-ом столетии отечественные ученые занимают передовые по-зиции в мировой агрономической науке. К. А. Тимирязев (1843-1920), Д. Н. Прянишников (1865-1948), К.К. Гедройц (1872-1932) опытным путем доказали необходимость широкого применения удобрений, правильного использования органических и минеральных удобрений.

В.Р. Вильямсом (1861-1939) была глубоко вскрыта роль раститель-ности и почвенной биоты в развитии основного свойства почвы - плодородия.

Продуктивность земледелия во многом зависит от правильного размещения сельскохозяйственных культур и сортов.

В разработку этой проблемы существенный вклад внес Н. И. Вавилов (1887-1943). Собранная им коллекция мировых растительных ресурсов, организация географических посевов культурных растений и государственного сортоиспытания оказали и оказывают большое влияние на по-вышение урожайности сельскохозяйственных культур.

Существенный вклад в развитие земледелия внесли ученые Ставрополья. Край характеризуется разнообразием в почвенно-климатическом отношении. От зоны достаточного увлажнения на юго-западе края, до крайне засушливой зоны на северо-востоке 150-180 км. Хозяйства, расположенные в различных почвенно-климатических условиях, как правило, имеют свои особенности по тепловому и водному режиму, по плодородию почв, а это требует дифференцированного подхода к под-бору культур, которые наиболее эффективно в конкретных природно-климатических условиях используют режим увлажнения, почвенное плодородие и так далее. Почвы представлены от светло-каштановых до сверх-мощных черноземов.

Значительный вклад в развитие земледелия Ставрополья внесли А. А. Корнилов (1902-1983), В. М. Докучаев (1912-1973), Н. М. Соляник (1938-1999), В. И. Харечкин (1939-1998), В. М. Пенчуков, Л. Н. Петрова, Е. И. Рябов, Б. П. Гончаров, В.В.Агеев, В.М. Горяинов и др.

Под руководством выше перечисленных ученых и при их непосредственном участии для всех зон Ставропольского края разработаны рациональные системы земледелия, которые включают подбор культур, научно обоснованные севообороты, систему обработки почвы, систему мер борьбы с эрозией и дефляцией и другие вопросы. Все это направлено, прежде всего, на сохранение и повышение плодородия поля, на получение высоких и качественных урожаев сельскохозяйственных культур.

В настоящее время перед сельскохозяйственным производством края стоит основная задача - обеспечить дальнейший рост и большую устойчивость производства продуктов питания и сырья для промышленности. Но выполнение этой задачи должно идти не любой ценой, а на основе сохранения и повышения плодородия почв.

Культурное растение в земледелии рассматривается не только как предмет труда человека, но и как средство сельскохозяйственного производства, синтезирующий организм, превращающий кинетическую энергию солнца с помощью минеральных веществ почвы и углекислоты воздуха в органические вещества. В связи с этим К. А. Тимирязев указы-вал, что растение из воздуха образует органическое вещество, из солнечного луча - запас силы. Этим объясняется прибыльность труда земледельца: затратив сравнительно небольшое количество вещества - удобрения, земледелец получает большие массы органического вещест-ва; затратив немного силы, он получает громадный запас силы в виде топлива или пищи (К.А.Тимирязев, 1962).

Способность растений усваивать энергию солнца неодинакова. Культурные растения, даже при высоком агротехническом фоне, используют всего 1-2 % достигающей поверхности Земли фотосинтетической активной радиации. Одни растения, например: кукуруза, сахарная свекла при высоких урожаях способны давать с гектара 150 и более центнеров сухого органического вещества, тогда как другие культуры при этих же условиях дают урожай в несколько раз меньше.

Качество продукции земледелия в значительной мере зависит от научно обоснованного подбора и соотношения возделываемых культур и сортов, наиболее соответствующим почвенным, погодным и другими услови-ям данной местности.

Использование растениями энергии солнца зависит не только от размеров занимаемой ими территории, правильного подбора и соотношения возделываемых растений, но и от обеспеченности растений факто-рами жизни - водой, воздухом, минеральными элементами пищи, которые растения получают через почву или из приземного слоя атмосферы.

Земледелие Ставрополья отличается засушливостью. Три года из пяти, в большинстве случаев, бывает засушливыми, а поэтому одной из основных задач земледелия является сохранение и накоп-ление влаги (рис. 1 и 2).

Земля как средство производства имеет ограниченность в пространстве. По мере развития производительных сил страны количество пашни возрастало, а в последние годы этот показатель стал сущест-венно снижаться, так как значительно усилился процесс урбанизации, прокладки магистралей для автомобильного и желез-нодорожного транспорта, разработка полезных ископаемых, потеря пашни в результате эрозионных и дефляционных процессов. В настоящее время в России на одного жителя приходится 0,86 га пашни, а в Став-ропольском крае 1,43 га.

С развитием естественных наук, ростом производительных сил, изменением производственных отношений земледелие изменялось и совершенствовалось. Наблюдался постепенный переход от экстенсивных форм - увеличение валовых сборов сельскохозяйственных культур при условии расширения посевных площадей, к интенсивным – использование высокоурожайных сортов, органических и минеральных удобрений, хими-ческих и биологических средств защиты растений и т.д.

Р
ис. 1. Урожайность зерновых культур в Ставропольском крае, ц/га

Примечание: с 1940 по 1960 гг. использованы данные В. М. Горяинова (1963), с 1961 по 1995 гг. отдела земледелия Министерства сельского хозяйства и продовольствия Ставропольского края.

Рис. 2. Динамика урожайности озимой пшеницы в Ставропольском крае, ц/га

Примечание: с 1871 по 1960 гг. использованы данные В. М. Горяинова (1963), с 1961 по 1999 гг. - отдела земледелия Министерства сельского хозяйства и продовольствия Ставропольского края.

Земледелие – наука о рациональном использовании земли

Современное земледелие - это наука о традиционном, экономически и экологически, технологически обоснованном использовании земли на агроландшафтной основе с целью получения устойчивых, высоких по количеству и качеству урожаев сельскохозяйственных культур с сохранением и повышением плодородия почвы.

В последние годы значительно возросла роль земледелия как экспериментально-прикладной, зональной науки с использованием местного практического опыта в борьбе с сорняками, разработки влаго- и энергосберегающих приемов и способов обработки почвы и их комплексного применения, культивирования наиболее эффективно использующих плодородие почвы севооборотов, в борьбе с эрозией, дефляцией.

Глубокое научное познание в единстве с многолетним практическим опытом обуславливают успешное развитие земледелия, как ведущей отрасли сельскохозяйственного производства.

Производство продуктов питания является одной из основных за-дач земледелия и растениеводства. Сюда же надо отнести и производство кормов для домашних животных и сырья для промышленности. Высокие и постоянно растущие урожаи можно получать только на плодородных почвах. А поэтому использование пашни должно идти таким образом, чтобы с ростом урожайности сельскохозяйственных культур шло систематическое повышение плодородия почвы.

Теоретическая основа научного земледелия – учение о плодородии почвы и его воспроизводства.

Что же такое плодородие почвы? Немецкие исследователи Э. Рюбензам и К. Рауэ (1969) пишут: "Под плодородием почвы понимают объекти-вное качество почвы на основе ее физических, химических и биологических свойств служить возделываемым растениям средой обитания и посредником в обеспечении водой и питательными веществами - необходимыми условиями роста растений".

В современном земледелии под плодородием понимается способность почвы на основе ее физических, химических, физико-химических и биологических свойств являться средой обитания культурных растений, источником и посредником в обеспечении водой, воздухом и питательными веществами и отвечать экономическим, экологическим и технологическим требованиям.

В земледелии различают естественное плодородие, то есть плодо-родие созданное под действием природных факторов без участия челове-ка и искусственное - как результат деятельности антропогенного вли-яния. Эти два понятия по сути дела неразделимы и выражаются в понятии эффективное плодородие. Под эффективным плодородием понимают не только наличие в почве определенных запасов питательных веществ и ее физико-химических и биологических свойств, но и систему их использования в земледелии.

И.В. Тюрин (1956) так объясняет связь этих понятий на примере азота: "... запасы общего азота в почвах можно считать условно количественным показателем потенциального плодородия почв. То количество азота, которое ежегодно использует из этих запасов растительность, может служить такой же условной мерой действительного или, как при-нято говорить, эффективного плодородия почв. Для повышения как эффективного плодородия, то есть урожайности, так и плодородия потен-циального, то есть запаса питательных веществ в виде гумуса (с нормальным содержанием азота), обеспечивающего улучшение физических свойств и более устойчивый характер эффективного плодородия, необ-ходимо одновременно применение в достаточных дозах навоза и минераль-ных удобрений в сочетании, где это возможно и выгодно, с культурой многолетних бобовых трав".

Плодородие почвы играет основную роль в формировании урожая. Окупаемость затраченного труда, как правило, там выше, где выше плодородие почвы.

Лекция 2.

Тема - Научные основы земледелия

План

Факторы жизни растений.

Законы земледелия.

Все организмы для осуществления жизненных процессов требуют затрат энергии. Без снабжения энергией отдельно взятые клетки и весь организм в целом, теряют способность к росту, в них прекращаются процессы синтеза веществ, а также прекращаются процессы метаболизма, необходимые для жизнедеятельности. Таким образом, одним из важнейших условий осуществления процессов жизнедеятельности является постоянное и бесперебойное снабжение организмов энергией.

Зелёные растения - это единственные организмы на земле, которые обладают способностью фотосинтеза. Фотосинтез - это способность зе-леных растений аккумулировать солнечную энергию и превращать ее в потенциальную в виде органических соединений - углеводов, белков, жиров, то есть превращать лучистую энергию солнца в химическую. Синтезированная химическая энергия, в конечном счете, используется для синтеза органических соединений, благодаря чему возможна жизнь растений, животных и человека на Земле, фотосинтез - источник свободного кислорода на нашей планете. За счет него создается до 90 % и более сухого вещества растений. Следовательно, урожай сельскохозяйственных культур в значительной степени определяется интенсивностью этого процесса.

Человек использует синтезированные в результате фотосинтеза органические вещества в качестве пищи, корма домашних животных и птиц, отопления, изготовления одежды, сырья для промышленности. Кроме того, растения поглощают из воздуха углекислый газ и выделяют кислород, необходимый для жизнедеятельности человека и животных.

Зеленые растения могут расти и развиваться при условии наличия, так называемых, факторов жизни - света, тепла, воды, воздуха и питательных веществ. Свет и тепло - это космические факторы жизни растений.

Свет на землю попадает от солнца. Солнце - это своего рода термоядерный реактор, в котором из атомов водорода синтезируются атомы гелия. При этом в окружающую среду выделяется огромное количест-во энергии. Источник света находится вне нашего влияния, но степень усвоения солнечной радиации зависит от уровня агротехники. Наибольшее усвоение световой энергии у целого ряда культур происходит, когда на одном квадратном метре площади поля формируется 3,5-4,5 квадратных метра площади листьев.

Этот показатель, прежде всего, зависит от нормы и способа посева, направления рядов пропашных культур (подсолнечника, кукурузы) с севера на юг лучше усваивается утренний и вечерний свет, а при расположении с востока на запад - полуденный. На Ставрополье, особенно в засушливых условиях, пропашные культуры надо высевать с севера на юг, так как в полуденное время наблюдается наиболее интенсивное испарение влаги для поддержания определенной температуры в растениях, а при таком расположении растения прикрывают друг дру-га и меньше прямых солнечных лучей попадает на листовой аппарат. И поэтому растения более экономно расходуют влагу, что положительно сказывается на формировании урожая.

Сорные растения оказывают серьезную конкуренцию культурным в борьбе за свет, уничтожение сорняков улучшает освещенность культурных растений, а поэтому и увеличивается ее усвоение.

Как и свет, тепло является космическим фактором и в то же время основным фактором жизни растений и необходимым условием для прохождения биологических, химических и физических процессов, как в почве, так и в самих растениях.

Растения в разные фазы роста и развития требуют различное количество тепла. В начальные фазы роста и развития растения требуют, как правило, меньшее количество тепла, а в фазы бутонизации, цветения, формирования генеративных органов - повышенное.

С водой в растениях связаны все жизненные процессы. Воду, как фактор жизни, растения получают, в основном, из почвы. Потребность растений в воде возрастает от всходов до формирования семян, а запа-сы воды в почве, особенно в засушливых условиях, от весны к осени уменьшаются. Задача земледельца состоит в том, чтобы обработку почвы построить так, чтобы сохранить имеющуюся влагу в поч-ве, максимально аккумулировать влагу выпадающих осадков и до-вести до минимума процессы испарения воды из почвы. Вода является элементом плодородия почвы.

Воздух необходим растениям как источник кислорода и углекислого газа, которые используются растениями в процессе фотосинтеза. Воздух также играет решающую роль в ходе микробиологических процессов в почве, в результате которых растительные остатки минерализуются с образованием минеральных соединений, которые используют-ся в последующем культивируемыми растениями.

Наряду с водой питательные вещества являются элементами плодородия почвы. Рост, развитие растений, а также количество и качество урожая сельскохозяйственных культур зависит от условий питания. Наличие питательных веществ в почве является косвенным показателем, а поглощение растениями их зависит от влажности, температуры, освещенности, реакции почвенного раствора, аэрации почвы и других усло-вий.

Растения от всходов до созревания увеличивают поглощение питательных веществ, а поэтому земледелец должен так обрабатывать почву, вносить минеральные и органичес-кие удобрения, чтобы возделываемые растения были обеспечены наряду с другими факторами жизни и питательными веществами.

Космические факторы (свет и тепло) приходят извне, а вода, воздух и питательные вещества - это земные факторы жизни. Они исполь-зуются растениями из почвы и окружающей среды.

На рост и развитие растений, кроме факторов жизни, существенное влияние оказывают и условия среды: почвенные - структура, сложение пахотного слоя, солонцеватость или солончаковатость, наличие органи-ческого вещества и т.д.;

фитоценотические - вред и вредоносность сорняков, вредителей и болез-ней;

агротехнические - качество и своевременность обработки почвы, выбор правильного предшественника, посев в оптимальные сроки и на нужную глубину и т.д.

В земледелии большое значение имеет трансформационная роль почвы, то есть ее способность передавать растениям вносимые элементы пита-ния и воду. Чем почва плодороднее, тем выше ее трансформационные свойства.

Каждый фактор играет существенную роль в жизни растения, будь то вода или воздух, свет или тепло и т. д. Только при наличии всех факто-ров можно получить высокий и качественный урожай.

земледелия . Быстрому промышленному перевороту в... кризиса план Дауэса был заменен планом О.Юнга. Этот план предусматривал...

Лекция 6 организация системы севооборотов в хозяйствах

Лекция

ЛЕКЦИЯ 6 ОРГАНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ СЕВООБОРОТОВ В... из ведущих звеньев системы земледелия , севооборот тем самым подчинён этой... план , частью которого является план организации территории, продуктивного использования земель, введение севооборотов. Этот план ...

Земледелие как отрасль сельскохозяйственного производства, его особенности и основные этапы развития

Производство продуктов питания - с давних пор основная задача земледелия и растениеводства. К этому нужно добавить производство кормов для домашних животных и сырья для промышленности.

Население северо-западного Кавказа до появления земледелия занималось охотой и скотоводством. Во второй половине II тысячелетия до нашей эры, вместе с постепенным увеличением удельного веса ско­товодства, был достигнут значительный прогресс и в земледелии. Именно в это время на Северном Кавказе кремневые серпы заменились мед­ными.

Перед самым нашествием татар (незадолго до 1235 г.) доминиканский монах Юлиан писал, что по пути от Таманского полуострова в северо-кавказские степи, занятые аланами, он не встретил ни домов, ни людей. Достигнув Алании, Юлиан отмечает, что здесь все люди од­ного местечка отправляются в поле, вместе косят и вместе пашут. Миссионеры делали для алан ложки, за которые им платили пшеном. Из этого следует, что даже у степняков алан было пашенное земледелие, что выращивали они просо, и среди сельскохозяйственных орудий у них была коса.

В степной полосе по берегам больших рек с 14 века снова возрождается земледелие. Об этом можно судить по описанию г. Маджара, находившегося на среднем течении реки Кумы, т.е. на территории, расположенной непосредственно по соседству с северо-западным Кавказом.

Производство хлеба у черкессов было таково, что излишки его время от времени поступали на внешний рынок. Так, во время голода в Венеции в 1268 году туда был доставлен хлеб из Черкессии.

После татарского нашествия пахотное земледелие Северного Кав­каза существовало в степях и предгорьях. В горах во многих местах сохранился ещё мотыжный способ обработки земли. В степях и предгорьях господствовала переложная, а в горах - подсечная система зем­леделия. Сеяли главным образом ячмень, овес и просо.

В южнорусских черноземных степных и лесостепных районах с переходом от первобытного огородничества к полеводству стала применяться залежная, а затем переложная система земледелия.

Из этого небольшого экскурса видно, что на Северном Кавказе земледелием занимались еще в древности. Но постоянные набеги, междоусобная вражда привели к упадку и разорению земледелия и утверждение, что развитие земледелия на Северном Кавказе началось в 18 веке, не имеет оснований.

С развитием капитализма в России связано заметное развитие земледелия. Большой вклад в развитие земледелия своими трудами внесли отечественные ученые. М. В. Ломоносов (1711-1765) разработал материалистический взгляд на природу и, в частности, на почву. А.Т. Болотов (1738-1833) заложил основу отечественного научного земледелия, поэтому его по праву называют первым русским агрономом. Оригиналь­ная работа А.Т. Болотова "О разделении полей" вскрыла недостатки паровой системы земледелия, и взамен ее он предложил паро-переложную с введением семипольного севооборота, в котором три поля занимали зерновые, одно находилось под чистым паром и три - под перелогом.

В трактате «Об удобрении полей» А. Т. Болотов изложил идею о воздушном и почвенном питании растений. Он высказал догадку о питании растений минеральными веществами, предсказав за много лет крупнейшие открытия девятнадцатого века.

Большой вклад в теорию и практику отечественной агрономической науки внес И.М. Комов (1750-1792). В его книге "О земледелии" пред­ставлено обобщение русской и зарубежной науки 18 века. И. М. Комов считал, что «главный к усовершенствованию земледелия способ есть скотоводство», и предлагал изменить соотношение между хлебопашест­вом и скотоводством в пользу последнего. Уже тогда И.М. Комов выс­казал идею интенсификации сельского хозяйства. Он впервые в агроно­мической практике дал обоснование плодосменной системе земледелия. "Главное искусство в том, писал И.М. Комов, - чтобы учредить оборот сева разных растений так, чтобы земли не изнурить, а прибыли от оной получить сколь можно больше. Этого можно достигнуть, если поочередно то хлеб, то овощ, то траву сеять".

К концу 19 столетия агрономическая наука России обогатилась трудами русских ученых А.В. Советова (1826-1901), Д. И. Менделеева (1834-1907), П.А. Костычева (1845-1895), В.В. Докучаева (1846-1903) и других.

А.В. Советовым была дана классификация систем земледелия и их историческое развитие. Д. И. Менделеев исследовал вопросы питания растений и повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Ра­боты В.В. Докучаева и П.А. Костычева легли в основу отечественной школы почвоведов.

В 20-ом столетии отечественные ученые занимают передовые по­зиции в мировой агрономической науке. К. А. Тимирязев (1843-1920), Д. Н. Прянишников (1865-1948), К.К. Гедройц (1872-1932) опытным путем доказали необходимость широкого применения удобрений, правильного использования органических и минеральных удобрений.

В.Р. Вильямсом (1861-1939) была глубоко вскрыта роль раститель­ности и почвенной биоты в развитии основного свойства почвы - плодородия.

Продуктивность земледелия во многом зависит от правильного размещения сельскохозяйственных культур и сортов.

В разработку этой проблемы существенный вклад внес Н. И. Вавилов (1887-1943). Собранная им коллекция мировых растительных ресурсов, организация географических посевов культурных растений и государственного сортоиспытания оказали и оказывают большое влияние на по­вышение урожайности сельскохозяйственных культур.

Существенный вклад в развитие земледелия внесли ученые Ставрополья. Край характеризуется разнообразием в почвенно-климатическом отношении. От зоны достаточного увлажнения на юго-западе края, до крайне засушливой зоны на северо-востоке 150-180 км. Хозяйства, расположенные в различных почвенно-климатических условиях, как правило, имеют свои особенности по тепловому и водному режиму, по плодородию почв, а это требует дифференцированного подхода к под­бору культур, которые наиболее эффективно в конкретных природно-климатических условиях используют режим увлажнения, почвенное плодородие и так далее. Почвы представлены от светло-каштановых до сверх­мощных черноземов.

Значительный вклад в развитие земледелия Ставрополья внесли А. А. Корнилов (1902-1983), В. М. Докучаев (1912-1973), Н. М. Соляник (1938-1999), В. И. Харечкин (1939-1998), В. М. Пенчуков, Л. Н. Петрова, Е. И. Рябов, Б. П. Гончаров, В.В.Агеев, В.М. Горяинов и др.

Под руководством выше перечисленных ученых и при их непосредственном участии для всех зон Ставропольского края разработаны рациональные системы земледелия, которые включают подбор культур, научно обоснованные севообороты, систему обработки почвы, систему мер борьбы с эрозией и дефляцией и другие вопросы. Все это направлено, прежде всего, на сохранение и повышение плодородия поля, на получение высоких и качественных урожаев сельскохозяйственных культур.

В настоящее время перед сельскохозяйственным производством края стоит основная задача - обеспечить дальнейший рост и большую устойчивость производства продуктов питания и сырья для промышленности. Но выполнение этой задачи должно идти не любой ценой, а на основе сохранения и повышения плодородия почв.

Культурное растение в земледелии рассматривается не только как предмет труда человека, но и как средство сельскохозяйственного производства, синтезирующий организм, превращающий кинетическую энергию солнца с помощью минеральных веществ почвы и углекислоты воздуха в органические вещества. В связи с этим К. А. Тимирязев указы­вал, что растение из воздуха образует органическое вещество, из солнечного луча - запас силы. Этим объясняется прибыльность труда земледельца: затратив сравнительно небольшое количество вещества - удобрения, земледелец получает большие массы органического вещест­ва; затратив немного силы, он получает громадный запас силы в виде топлива или пищи (К.А.Тимирязев, 1962).

Способность растений усваивать энергию солнца неодинакова. Культурные растения, даже при высоком агротехническом фоне, используют всего 1-2 % достигающей поверхности Земли фотосинтетической активной радиации. Одни растения, например: кукуруза, сахарная свекла при высоких урожаях способны давать с гектара 150 и более центнеров сухого органического вещества, тогда как другие культуры при этих же условиях дают урожай в несколько раз меньше.

Качество продукции земледелия в значительной мере зависит от научно обоснованного подбора и соотношения возделываемых культур и сортов, наиболее соответствующим почвенным, погодным и другими услови­ям данной местности.

Использование растениями энергии солнца зависит не только от размеров занимаемой ими территории, правильного подбора и соотношения возделываемых растений, но и от обеспеченности растений факто­рами жизни - водой, воздухом, минеральными элементами пищи, которые растения получают через почву или из приземного слоя атмосферы.

Земледелие Ставрополья отличается засушливостью. Три года из пяти, в большинстве случаев, бывает засушливыми, а поэтому одной из основных задач земледелия является сохранение и накоп­ление влаги (рис. 1 и 2).

Земля как средство производства имеет ограниченность в пространстве. По мере развития производительных сил страны количество пашни возрастало, а в последние годы этот показатель стал сущест­венно снижаться, так как значительно усилился процесс урбанизации, прокладки магистралей для автомобильного и желез­нодорожного транспорта, разработка полезных ископаемых, потеря пашни в результате эрозионных и дефляционных процессов. В настоящее время в России на одного жителя приходится 0,86 га пашни, а в Став­ропольском крае 1,43 га.

С развитием естественных наук, ростом производительных сил, изменением производственных отношений земледелие изменялось и совершенствовалось. Наблюдался постепенный переход от экстенсивных форм - увеличение валовых сборов сельскохозяйственных культур при условии расширения посевных площадей, к интенсивным – использование высокоурожайных сортов, органических и минеральных удобрений, хими­ческих и биологических средств защиты растений и т.д.

Рис. 1. Урожайность зерновых культур в Ставропольском крае, ц/га

Примечание: с 1940 по 1960 гг. использованы данные В. М. Горяинова (1963), с 1961 по 1995 гг. отдела земледелия Министерства сельского хозяйства и продовольствия Ставропольского края.

Рис. 2. Динамика урожайности озимой пшеницы в Ставропольском крае, ц/га

Примечание: с 1871 по 1960 гг. использованы данные В. М. Горяинова (1963), с 1961 по 1999 гг. - отдела земледелия Министерства сельского хозяйства и продовольствия Ставропольского края.

Земледелие - это отрасль сельского хозяйства, которая благодаря применяемым приемам воздействия на почву сохраняет ее и повышает почвенное плодородие, создает условия для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Основные приемы воздействия на почву, используемые в земледелии,- механическая обработка почвы , внесение удобрений, соблюдение севооборотов и др. Земледелие также и наука, основной раздел агрономии, изучающая общие приемы возделывания сельскохозяйственных культур и разрабатывающая наиболее рациональные способы использования земли.

Из-за разнообразия почвенных, ландшафтных и климатических условий нашей страны приемы и способы воздействия на почву неодинаковы. Основные виды земледелия: устойчивое, сухое, орошаемое, богарное, горное, полярное.

Устойчивое земледелие характерно для районов, где выпадает достаточное количество осадков (Нечерноземная зона России, некоторые области Украины, Белоруссия и др.). Сухое земледелие свойственно районам, где осадков недостаточно и они неравномерны в течение вегетационного периода (Казахстан и другие районы степной зоны). Орошаемое земледелие распространено в зоне сухих степей, богарное - на неполивных участках орошаемых районов (см. Системы земледелия , Мелиорация земель).

Развитие земледелия каждой страны характеризуется определенными системами земледелия, которые показывают интенсивность использования земли, способы восстановления и повышения плодородия почвы. Системы земледелия изменяются под влиянием развития производительных сил общества.

В дореволюционной России земледелие было мелкокрестьянским, технически отсталым, почти все работы проводились вручную. Господствовали соха и деревянная борона. Удобрений почти не применяли.

После Октябрьской революции в нашей стране были созданы крупные хозяйства - колхозы и совхозы, все основные земледельческие работы в которых механизированы. Ежегодно они получают много сельскохозяйственной техники, минеральных удобрений. Земледелие продвинулось далеко на север. За годы Советской власти значительно увеличилась площадь пашни, которая составила к 1980 г. свыше 227 млн. га. Большое значение имело освоение целинных и залежных земель . Быстрыми темпами развивается орошаемое земледелие. Площадь орошаемых земель в 1980 г. достигла 17,3 млн. га (в 1913 г. их было около 4 млн. га).

Земледелие как наука развивается в тесной связи с почвоведением, растениеводством , агрохимией, агрофизикой, микробиологией и другими сельскохозяйственными науками. Интенсивное развитие науки о земледелии началось с XVIII в. Большой вклад в нее внесли А. Юнг (Великобритания), Ю. Либих (Германия), Ж. Буссенго (Франция), русские ученые М. В. Ломоносов, А. Т. Болотов, И. М. Ко-мов и другие, а во второй половине XIX в. и в XX столетии - А. В. Советов, П. А. Костычев, А. Н. Энгельгардт, В. В. Докучаев, К. А. Тимирязев, В. Р. Вильяме, Н. М. Тулайков, И. А. Стебут, Д. Н. Прянишников и другие. Они разработали научные принципы высокопродуктивного земледелия для разнообразных природных условий нашей страны, предложили конкретные рекомендации по повышению плодородия почв и его рациональному использованию.

Большую роль в развитии научного земледелия сыграло создание научно-исследовательских учреждений. Во Всесоюзном научно-исследовательском институте зернового хозяйства под руководством А. И. Бараева создана высокоэффективная почвозащитная система земледелия для степных районов Западной Сибири, Алтайского края и Северного Казахстана. Крупные исследования проводятся в связи с осуществлением программы мелиорации избыточно увлажненных и засушливых земель (осушения и орошения). Т. С. Мальцев разработал новую систему обработки почвы для районов Зауралья (см. Обработка почвы).

Современное научное земледелие разрабатывает следующие проблемы: создание культурного пахотного слоя, минимализация обработки почвы (отказ от обработки или сокращение ее до минимума), севообороты в условиях специализации сельскохозяйственного производства, защита почв от эрозии и др.

Следующее:

Значение плодовых и ягодных культур в жизни человека

1. Плодоводство как отрасль растениеводства и как наука

Плодоводство — отрасль растениеводства, в которой объектами культуры являются плодовые деревья и ягодные растения, обеспечивающие человека продуктами питания и плодоперерабатывающую промышленность — сырьем…

Инновационная привлекательность сельскохозяйственного производства Калужской области

2.2 Растениеводство

Производство продукции растениеводства увеличивается, в основном за счет увеличения частных предприятий. Частным предприятиям выгодно вкладывать в новации, чтобы уменьшить себестоимость продукции, с целью получения большей прибыли…

Организационно-производственная структура колхоза имени Калинина

5. Растениеводство

Особенности растениеводства. Первичная обработка и транспортировка молока

1. РАСТЕНИЕВОДСТВО, КАК НАУКА И ОТРАСЛЬ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА. ОСОБЕННОСТИ И ЗНАЧЕНИЕ РАСТЕНИЕВОДСТВА

Растениеводство — наука о культурных растениях и методах их выращивания с целью получения высоких урожаев наилучшего качества с наименьшими затратами труда и средств…

Племенная и зоотехническая рабата в КСУП «Ганута-Агро»

2. Растениеводство и кормовая база

Растениеводство в хозяйстве является вспомогательной отраслью производящей корма для животноводства. Данные о посевных площадях и их структуре, а также данные по урожайности зерновых и кормовых культур представлены в таблице 4. Таблица 4…

Плодоводство как наука. Покой у плодовых культур

1 (1). Плодоводство как наука и отрасль сельскохозяйственного производства

Плодоводство — это наука, изучающая основные закономерности строения, роста, развития, размножения, плодоношения и агротехнику плодовых и ягодных культур. Задачей науки плодоводства представляется создание теоретической основы…

Происхождение и современная география производства картофеля

ГЛАВА 1. РАСТЕНИЕВОДСТВО КАК ОТРАСЛЬ

Растениеводство как отрасль сельскохозяйственного производства

1 (1). Растениеводство как отрасль сельскохозяйственного производства

Растениеводство — это отрасль сельского хозяйства, основная задача которого — выращивание растений для получения продукции, удовлетворяющей потребность человека в пище, кормов для животных, сырья для перерабатывающей промышленности…

Трансформация земельных угодий

1.5 Растениеводство

Растениеводство- базовая отрасль сельскохозяйственного производства. Среди отраслей растениеводства самой важной является зерновое хозяйство. Оно формирует продовольственный фонд и поставляет кормовое зерно животноводству…

Глава 1. ВВЕДЕНИЕ В РАСТЕНИЕВОДСТВО

§1. Растениеводство как наука , объект изучения, связь с другими науками

Растениеводство – отрасль сельского хозяйства, занимающаяся возделыванием сельскохозяйственных культур для получения продукции, удовлетворяющей потребности человека в пище, кормах для животных, сырье для перерабатывающей промышленности.

Растениеводство включает полеводство, овощеводство, садоводство, виноградарство, производство кормов, лесоводство. Как научная и учебная дисциплина растениеводство изучает только группу культур, входящую в подотрасль полеводство: зерновые семейства Мятликовые, бобовые, клубнеплоды, кормовые корнеплоды, прядильные, масличные, эфирномасличные, многолетние и однолетние травы и некоторые другие культуры, выращиваемые на пашне.

Число возделываемых на Земном шаре видов растений превышает 20 тыс.

Наибольшее значение имеют 640 видов, из которых около 90 относится к полевой культуре. Они и входят в сферу изучения растениеводства как науки.

Объектами растениеводства как науки и сельскохозяйственной отрасли являются растения и предъявляемые ими требования к основным факторам среды, а также методы, приемы удовлетворения этих требований для получения высокого урожая хорошего качества.

Цель возделывания – получение качественного урожая.

На рост и развитие растений в той или иной степени влияют практически все экологические факторы – физический и химический состав почвы, ее влагообеспеченность и аэрация, скорость ветра, динамика температурного режима и инсоляции, влажность воздуха и др.

Поэтому для оптимизации условий выращивания конкретной культуры и сорта в конкретных экологических условиях растениевод должен учитывать состояние всех этих факторов. Влияние факторов внешней среды на уровень и качество урожая проявляется в основном через почву и технологию возделывания.

Для достижения качественного урожая растениеводство интегрирует знания фундаментальных и прикладных наук.

Для того чтобы знать биологию растения, необходимо изучить систематику, экологию, физиологию, биохимию и генетику растений, селекцию и семеноводство. Для удовлетворения требований биоэкологии культуры, оптимизации условий ее выращивания необходимо иметь полные сведения о почве, изучить геологию, минералогию, почвоведение, микробиологию, агрохимию, гидрологию, мелиорацию.

Кроме того, необходимо владеть знаниями по метеорологии, геодезии, землеустройству, земледелию. Для защиты культурных растений от вредных организмов необходимо знать энтомологию, фитопатологию, химические методы защиты от сорняков, вредителей и болезней.

Условия выращивания растений регулируют с помощью технологических приемов. При этом необходимо учитывать экономические стороны производства продукции растениеводства – экономику, организацию, управление. Наконец, урожай должен быть переработан и доведен до потребителя. Все эти науки трудно освоить без знания математики, физики, неорганической, органической, аналитической, физической и коллоидной химии.

Следовательно, чтобы владеть наукой управления ростом и развитием растений, величиной и качеством урожая, необходимо интегрировать знания многих фундаментальных и прикладных наук.

Классификация и происхождение культурных растений

В эволюции растений решающее влияние на формирование генотипа оказывают экологические условия района их происхождения.

Все культурные растения по типу фотопериодизма разделяют на две группы: культуры короткодневного фотопериодизма, которые сформировались как виды в тропическом и субтропическом поясе, где летом продолжительность дня близка к продолжительности ночи (короткий день), и культуры длиннодневного фотопериодизма, сформировавшиеся в зоне средних широт (умеренного пояса), зоне длинного летнего дня.

В тропической и субтропической зонах напряженность инсоляции и температурного режима выше, чем в северных широтах, температура здесь никогда не лимитирует рост и развитие растений.

При высокой напряженности температуры верхний слой почвы быстро пересыхает, но растения адаптировались к этому: в первый период вегетации они большую часть ассимилянтов направляют в корневую систему, чтобы корни могли достичь влажного слоя почвы. Это имеет важное агротехническое значение. Длиннодневные сорняки, интенсивно растущие с первых фаз развития, заглушают короткодневные культуры, и получить хороший урожай без прополки и гербицидов невозможно.

В северных широтах, где сформировались виды длиннодневного фотопериодизма, напряженность температурного режима ниже, продолжительность вегетации нередко ограничивается продолжительностью безморозного периода.

Этот же фактор лимитирует сумму активных температур, и тем больше, чем выше северная параллель. Вегетационный период короткодневных культур здесь также ограничивается последним сроком возврата весенних холодов и сроком наступления осенних заморозков. В северных широтах в связи с меньшей напряженностью температурного режима верхний горизонт почвы медленнее пересыхает, и длиннодневные виды, в том числе и сорняки, с первых фаз развития быстро наращивают надземную вегетативную массу.

Длинно-дневные культуры оказываются по отношению к сорнякам более конкурентоспособными, чем короткодневные.

Почвы зоны формирования короткодневных культур, как правило, средние и тяжелые по гранулометрическому составу, имеют нейтральную или щелочную реакцию среды, богаты одновалентными и двухвалентными катионами, поэтому культуры короткого дня требуют нейтральныхили слабокислых почв с высокой емкостью почвенного поглощающего комплекса (ППК).

В северных широтах почвы чаще легкого гранулометрического состава, слабокислые и кислые, с низким содержанием основных элементов минерального питания. Поэтому культуры длинного дня лучше выдерживают кислые почвы, небогатые питательными веществами (хотя потенциальную продуктивность они реализуют на слабокислых и нейтральных, богатых элементами питания почвах).

Установлено, что с продвижением короткодневных культур на север увеличиваются продолжительность их вегетационного периода и накопление вегетативной массы, а с продвижением на север длиннодневных культур, наоборот, сокращается период вегетации и снижается фитомасса.

Для прохождения каждого межфазного периода онтогенеза растению необходима определенная сумма активных температур.

Активной температурой принято считать нижний порог температуры, при которой все физиологические процессы в растении проходят нормально. Условно за такой порог принята температура +10 °С. Для прохождения онтогенеза каждому виду и сорту требуется своя сумма активных температур, обусловленная генотипом.

Зная сумму активных температур сорта, можно безошибочно определить ареал устойчивого вызревания его семян, зная сумму температур за каждый межфазный период, можно с большой степенью надежности прогнозировать наступление каждой фазы развития.

Например, для сои южных сортов от всходов до бутонизации необходима сумма активных температур 1500 °С. Пока растения не наберут эту сумму температур, они не перейдут в генеративный период, и продукты фотосинтеза будут направляться на рост вегетативной массы. С фазы бутонизации до образования плодов (бобов) необходима сумма активных температур еще 400 °С, а всего для прохождения онтогенеза этим сортам требуется 3500 °С.

Там, где сумма активных температур меньше этого значения, соя будет формировать вегетативную массу.

Для длиннодневных культур имеет значение не только сумма активных температур, но и продолжительность светового дня.

С увеличением длины дня сокращаются межфазные периоды, следовательно, и время на накопление массы вегетативных органов; сокращается период вегетации, но при этом снижается масса растений.

Таким образом, вид растения, его генотип являются отражением экологических условий зоны его формирования.

Чем в более экстремальных условиях сформировался вид, тем меньшие требования он предъявляет к условиям выращивания. Чем дальше возделывают вид от ареала его происхождения, тем большее число основных факторов среды приходится человеку корректировать агротехническими приемами, тем больше затрачивать средств на единицу продукции этого вида.

Альтернативой этому положению может быть создание сорта, биология которого изменена по сравнению с исходной формой и соответствует параметрам основных факторов среды зоны, для которой создан сорт.

Следовательно, для того чтобы узнать, какие требования культуры к условиям выращивания, необходимо знать экологические условия зоны формирования вида.

Н.И.Вавилов в 1935 г. определил восемь основных центров происхождения и введения в культуру видов: 1 – Китайский (Восточноазиатский); 2 – Индийский (Юго-Западноазиатский), в том числе Индо-Малайский; 3 – Среднеазиатский; 4 – Переднеазиатский; 5 – Средиземноморский; 6 – Абиссинский (Эфиопский); 7 –Центральноамериканский; 8 – Южноамериканский, включающий Чилианский и Бразильско-Парагвайский.

По мере накопления фактического материала о культивируемых растениях и их предках границы центров уточнялись. Н.И.Вавилов счел более правильным называть их очагами происхождения культурных растений, выделяя при этом центры генетического разнообразия и центры формообразования. П.М.Жуковский приводит следующую классификацию центров генетического разнообразия культурных растений:

Китайско-Японский (Восточноазиатский, по Н.И.Вавилову), включающий умеренные и субтропические районы Китая, Кореи, Японии, – родина сои, пшеницы мягкой, проса, чумизы, пайзы, гречихи и др.

2. Индонезийско-Южнокитайский (Южноазиатский тропический, по Н.И.Вавилову) – родина овса, овсюга, сахарного тростника и многих тропических плодовых и овощных культур.

3. Австралийский – родина диких видов риса, австралийских видов хлопчатника, клевера подземного, табака, эвкалипта, многих древесных тропических растений.

Индостанский (Н.И.Вавилов включил его в Южноазиатский тропический) – родина риса, пшеницы круглозернянки, сахарного тростника, азиатских видов хлопчатника, овощных и плодовых растений.

5. Среднеазиатский (по Н.И.Вавилову, Юго-Западноазиатский), куда входят территории Таджикистана и Узбекистана, а также Западного Тянь-Шаня и Афганистана.

Он тесно связан с Переднеазиатским очагом. Здесь возникли культуры гороха, кормовых бобов, чечевицы, нута, маша, конопли, ржи афганской, сафлора, дыни, некоторых видов хлопчатника, других многолетних растений.

6. Переднеазиатский (Горная Туркмения, Иран, Закавказье, Малая Азия и государства Аравийского полуострова) – родина ряда видов пшеницы, ячменя, ржи, овса, гороха, люцерны, стелющегося льна и многих овощных и плодовых культур.

Средиземноморский (по Н.И.Вавилову) включает Египет, Сирию, Палестину, Грецию, Италию и другие страны, прилежащие к Средиземноморью – родина овса, некоторых видов пшеницы, ячменя, большинства видов бобовых растений, клевера ползучего, клевера лугового, льна, капусты, свеклы, моркови, брюквы, редьки, лука, чеснока, мака, белой горчицы и др.

Африканский (вместе с Абиссинским, по Н.И.Вавилову) – родина сорго, проса африканского, клещевины, африканского риса, ряда видов пшеницы, некоторых видов бобовых, масличной пальмы, кунжута, кофе, ореха кола, некоторых видов хлопчатника и др.

9. Европейско-Сибирский – родина льна-долгунца, клевера гибридного и ползучего, люцерны изменчивой и посевной, хмеля, дикой конопли, кендыря, других плодовых и овощных растений.

Среднеамериканский, куда входят Мексика, Гватемала, Гондурас и Пана-

ма, – первичный очаг культуры кукурузы, длинноволокнистого хлопчатника, фасоли, тыквы, кабачков, батата, некоторых видов картофеля, махорки, перца и др.

Южноамериканский (по Н.И.Вавилову, Андийский) – родина культурного картофеля, томата, табака, многолетних видов ячменя, лопающейся кукурузы и др.

12. Североамериканский – родина некоторых видов ячменя, люпинов, травянистых многолетних видов подсолнечника, многих овощных и плодовых растений.

В мировом земледелии господствующее положение занимают полевые культуры, в группу которых входит около 90 видов растений.

Каждый из видов различается морфологическими, ботаническими, хозяйственными признаками. Для удобства изучения полевые культуры принято делить на группы с учетом наиболее характерных признаков (искусственные системы классификаций): по особенностям возделывания (И.А.Стебут), по использованию (Д.Н.Прянишников), характеру использования главного продукта (В.Н.Степанов, П.П.Вавилов), ботаническим и биологическим особенностям вида (табл.

Таблица 14.

Производственная и ботанико-биологическая группировка

(классификация) полевых культур

Группа культур по использованию	Биологическая	Культура
Зерновые	1.Зерновые мятликовые Зерновые бобовые 3. Гречиха	Пшеница, рожь, овес, ячмень, тритикале Кукуруза, просо, рис, сорго Горох, кормовые бобы, соя, чечевица, чина, нут, фасоль, люпин
кормовые	4. Корнеплоды 5. Клубнеплоды Бахчевые 7. Кормовая капуста	Сахарная свекла, кормовая свекла, брюква, морковь, турнепс Картофель, топинамбур Арбуз, тыква, дыня Кормовая капуста
Кормовые травы Масличные и эфиромасличные	Многолетние бобовые травы 5. Многолетние мятликовые травы 6. Однолетние бобовые травы 7. Однолетние мятликовые травы 8.Нетрадиционные кормовые растения 9. Масличные 10. Эфиромасличные	Клевер, люцерна, донник, лядвенец, козлятник восточный, эспарцет, многолетний люпин Тимофеевка, ежа, кострец, овсяница, житняк, лисохвост, райграс, пырей Вика, пелюшка, сераделла, клевер пунцовый, шабдар Суданская трава, могар, плевел Левзея, окопник, борщевик, сильфия, горец, мальва, редька масличная Подсолнечник, сафлор, рапс, горчица, рыжик, клещевина, кунжут, арахис Кориандр, анис, тмин, мята, шалфей
Прядильные	Растения с волокном на семенах 16. Лубноволокнистые	Хлопчатник Лен, конопля, кенаф
Наркотические	17. Наркотические и хмель	Табак, махорка, хмель

Факторы, определяющие рост и развитие культурных растений

На рост, развитие растений, урожай и его качество влияет комплекс факторов внешней среды. При этом ни один фактор не может быть заменен другим, по своему физиологическому действию все они имеют равное значение для жизни растения (закон равнозначности факторов).

Например, недостаточная освещенность не может быть заменена повышенной температурой, избыток калия не компенсирует недостаток фосфора.

Растениеводство как наука

Кроме того, рост, развитие растений, урожай и его качество ограничиваются фактором, находящимся в минимуме (закон минимума).

Все физиологические процессы в растении будут идти активно и они реализуют свою потенциальную продуктивность, если параметры каждого фактора среды будут оптимальными (закон оптимума).

Избыток каждого фактора так же вреден, как и его недостаток. Например, избыток воды приводит к снижению аэрации почвы, и кислород становится ограничивающим фактором; избыток двухвалентного кальция выступает антагонистом катиона калия даже при повышенном содержании этого элемента в почве.

Некоторые из факторов, влияющих на растения, человек может регулировать – сортовые качества, засоренность посевов, поражение болезнями и вредителями, обеспеченность элементами питания, рН почвы, некоторые может регулировать только частично – гумуссированность и влажность почвы, емкость ППК, ветровая и водная эрозия и др., некоторые регулированию не поддаются – сумма активных температур, продолжительность безморозного периода, рельеф, сумма осадков и др.

(параметры нерегулируемых факторов определяются географической зоной).

Поэтому главной задачей растениеводства является сведение к минимуму с помощью регулируемых факторов негативного влияния нерегулируемых и частично регулируемых факторов на рост, развитие растений, урожай и его качество.

Например, для условий короткой продолжительности вегетационного периода и низкой суммы активных температур подбирают культуры и сорта с соответствующими требованиями биологии; недостаточное содержание элементов питания в почве восполняют применением органических и минеральных макро- и микроудобрений; для снижения засоренности посевов, поражения растений болезнями и повреждения вредителями используют агротехнические, химические и биологические методы борьбы с вредными организмами.

Роль системы защиты растений от сорняков, вредителей и болезней в земледелии.

Большим резервом увеличения урожая сельскохозяйственных культур и повышения его качества является грамотная, хорошо организованная защита растений от вредителей, болезней и сорняков. При этом необходимо тесное сочетание или интегрирование химического, биологического, агрономического и других методов защиты растений с учётом складывающейся экономической обстановки.

Мировой опыт показывает, что любая из известных ныне систем земледелия в условиях самой высокой и перспективной формы интенсификации сельского хозяйства невозможна без организованной защиты растений, как фактора, определяющего постоянно высокие урожаи.

В условиях крупных специализированных хозяйств, агропромышленных объединений, на фоне широкой мелиорации земель, резко возросшего обеспечения сельского хозяйства минеральными и органическими удобрениями, энергетическими мощностями ежегодные потери от вредителей, болезней и сорняков все еще велики и достигают 20-30% валового урожая, а по некоторым культурам и больше.

Все современные сельскохозяйственные предприятия не могут рассчитывать на стабильную прибыльную работу, если не обеспечит надежную и эффективную защиту возделываемых культур. И совершенно очевидно, что по мере дальнейшей интенсификации сельскохозяйственного производства роль защиты растений будет возрастать, так как одновременно с созданием более благоприятных условий для роста растений создаются и лучшие условия для развития и размножения вредных организмов.

Естественно, без решения проблем защиты растений нельзя серьезно рассматривать задачи повышения эффективности стабильности сельскохозяйственного производства.

Тимирязев главной задачей научного земледелия считал изучение требований культурных растений и разработку способов их удовлетворения. Эти способы должны быть направлены прежде всего на развитие растения в нужном для земледельца направлении, например, для получения максимального количества семян хорошего качества или для развития вегетативных органов (стебля и листьев), для получения корнеплодов и т.

Развивая учение Тимирязева о связи физиологии растений с земледелием, Д.Н. Прянишников считал объектами изучения физиологии – свойства растений, почвоведения и метеорологии – свойства окружающей среды, а земледелия – способы согласования этих свойств путем воздействия преимущественно на почву и растение.

2. Растениеводство как наука

В.Р. Вильямс основную задачу земледелия видел «в обеспечении культурным растениям непрерывно в течение всего периода их жизни одновременного максимального наличия в почве усвояемой воды и усвояемой пищи» .

Законы земледелия – это частное выражение законов природы, проявляющихся в земледельческом процессе.

Они раскрывают закономерные связи развивающегося растения с условиями внешней среды. В то же время ими определяются пути развития важнейших отраслей сельскохозяйственного производства, которое должно происходить в строгом соответствии с требованиями законов земледелия.

Закон возврата был открыт в середине XIX столетия основоположником агрохимии Ю.

Либихом. Он формулируется так: все вещества, используемые растениями при формировании урожая, должны полностью возвратиться в почву с удобрениями. Нарушение этого закона рано или поздно приводит к утрате почвой плодородия.

В принципе постановка вопроса о необходимости возврата биологически важных элементов, а не всех элементов, вынесенных из почвы урожаем, правильна и прогрессивна.

Это неоднократно подчеркивали К. Маркс, К.А. Тимирязев, Д.Н. Прянишников, отмечавшие, что учение о необходимости возврата вещества в почву представляет собой одно из величайших приобретений сельскохозяйственной науки.

История растениеводства тесно связана с развитием естествознания, земледелия и агрономии). Зачатками растениеводства как науки можно, по-видимому, считать первые записи по ведению сельского хозяйства. В Древнем Риме к числу работ такого рода следует отнести «Земледелие» Катона Старшего (234-149 до н.

э.). В России развитие научного растениеводства связано с именами М. В. Ломоносова, И. М. Комова, А. Т. Болотова, А. В. Советова, А. Н. Энгельгардта, Д. И. Менделеева, И. А. Стебута, В. В. Докучаева, П. А. Костычева и многих др. учёных. Выдающиеся работы по интродукции с.-х. растений, созданию мировой коллекции культурных растений принадлежат Н.

И. Вавилову.

Быстрая интенсификация сельскохозяйственного производства создала благоприятные условия для развития исследований по растениеводству и внедрению передовой агротехники с.-х. культур. На основе научных данных и опыта передовых хозяйств:

• разработаны рекомендации по введению и освоению севооборотов применительно к почвенно-климатическим условиям и возделываемым культурам,
• установлена степень эффективности удобрений,
• обоснованы оптимальные дозы, способы и сроки их внесения под разные культуры и сорта в основных почвенно-климатических зонах страны, даны рекомендации по их использованию,
• внедрены комплексные удобрения с оптимальным сочетанием элементов питания для различных с.-х.

  культур и сортов.

Под руководством учёных-селекционеров П. П. Лукьяненко, В. Н.Ремесло, В. С. Пустовойта, Ф. Г. и др. созданы новые и улучшены многие сорта зерновых культур. Выведены формы пшеницы гибридного происхождения в результате скрещивания:

• пшеницы с пыреем (Н.

  В. Цицин),

• ржи с пшеницей (В. Е. Писарев).

Получены высоколизиновые гибриды кукурузы (М. И. Хаджинов, Г. С. Галеев, Б. П. Соколов) и сорта ячменя (П. Ф. Гаркавый), сорта односемянной сахарной свёклы и полигибриды этой культуры, устойчивые к вилту сорта хлопчатника. Учёные-картофелеводы внедряют в производство приёмы агротехники, увеличивающие крахмалистость картофеля.

Распространены высокоурожайные сорта картофеля, созданные А. Г. Лорхом, И. А. Веселовским, Н. И. Альсмиком и др.

Селекционеры-овощеводы вывели новые межсортовые гибриды огурцов, лука, капусты. Созданы сорта овощных культур для Крайнего Севера, пустынь и полупустынь, для выращивания в парниках и теплицах. Используя мичуринские методы селекции, садоводы вывели много ценных сортов плодовых, ягодных культур и винограда для различных природных зон СССР.

Успешно ведутся начатые Н. И. Вавиловым исследования иммунитета растений к заболеваниям и повреждениям насекомыми (М. С. Дунин, П. М. Жуковский и др.). Выведены сорта подсолнечника, устойчивые против моли и заразихи, картофеля - против фитофторы и рака, льна-долгунца - против ржавчины, и т.д.

Наряду с созданием сортов с.-х.

культур интенсивного типа большое внимание уделяют разработке агротехнических приёмов, способствующих более полной реализации потенциальных возможностей новых сортов и максимальному использованию плодородия почв.

Учитывая тот факт, что Россия обладает огромными площадями, которые расположены в различных климатических поясах, сельское хозяйство в стране не специализируется на определенной культуре, а может обеспечивать себя почти всеми видами продукции.

Все регионы с развитым сельским хозяйством производят определенные культуры. Так, Алтайский край специализирован на производстве рапса, сои и подсолнечника.

А хозяйственное объединение «Сады Алтая» производит большие объемы плодов и ягод. При этом огромные площади в Алтайском крае на данный момент не используются. Ростовская область обеспечивает страну рисом, просом и кукурузой. В Воронежской области выращивается подсолнечник, картофель, сахарная свекла.

Можно сказать, что развитие растениеводства в России идет по пути максимальной диверсификации.

Российские потребители не зависят от одного конкретного производителя. А это в свою очередь дает уверенность в том, что даже при чрезвычайных обстоятельствах российские аграрии смогут обеспечить население продовольствием в достаточных количествах. Алтайский край - традиционный производитель зерна, молока, мяса, также здесь выращивается сахарная свекла, подсолнечник, лён масличный, лён-долгунец, хмель, рапс и соя.

Архангельская область.

Основными культурами являются картофель и овощи.

Башкортостан.

НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА — РЕФЕРАТЫ — Растениеводство как наука

Выращиваются пшеница, рожь, овёс, ячмень (зерновые культуры) и сахарная свёкла, подсолнечник (технические культуры) Ивановская область. Ведущая отрасль представлено льноводство, картофелеводство и лесное хозяйство.

Ростовская область. Первостепенное значение в его структуре имеет зерновое хозяйство, под которым занято около половины посевных площадей. Главная зерновая культура - озимая пшеница. Широко распространены посевы кукурузы, риса, проса, гречихи и других крупяных культур, сои.

Ведущей технической культурой является подсолнечник. На промышленной основе создано садоводство и виноградарство. Большие площади заняты под овощеводство.

Социальные кнопки для Joomla

Методы исследований в растениеводстве

Для получения высоких и устойчивых урожаев полевых культур необходимо проведение соответствующих исследований, а также обработка информации, получаемой растениеводами, почвоведами, агрохимиками, агрометеорологами.

Анализ и обобщение этих материалов предусматривают широкое внедрение в растениеводство электронно-вычислительных машин, а также подготовку соответствующих кадров.

В исследованиях по растениеводству используют различные методы: полевые, лабораторные, лабораторно-полевые, вегетационные, производственные.

При постановке опытов, широко применяют наблюдения и методики, разрабатываемые агрометеорологией, агрохимией, биохимией, почвоведением, физиологией, биофизикой, биологией развития растений, генетикой.

ПОЛЕВОЙ ОПЫТ .

Основным методом исследований в растениеводстве является полевой опыт, так как только в результате проведения полевого опыта с тем или иным видом, сортом можно сделать определенное заключение, например, о реакции сорта на сроки, нормы высева в той или иной точке исследования и другие выводы, имеющие прикладное значение.

По этому методу опыты ставят в полевой обстановке, приближенной к производственным условиям.

Полевой сельскохозяйственный опыт - исследование, осуществляемое в полевой обстановке на специально выделенном участке. Основной задачей полевого опыта является установление различий между вариантами опыта, количественная оценка действия факторов жизни, условий или приемов возделывания на урожай растений и его качество.

Как бы ни были ценны наблюдения, результаты лабораторных, вегетационных и лизиметрических опытов, прежде чем сделать выводы из них и рекомендации для производства (если вообще такие могут быть предложены), они должны быть проверены в условиях сравнительного полевого опыта.

Все это делает полевой опыт основным, важнейшим методом исследования в полеводстве, луговодстве, овощеводстве и плодоводстве.

Полевой опыт связывает теоретические исследования в агрономии с сельскохозяйственной практикой. Результаты полевых опытов и обобщения практических наблюдений могут быть достаточно убедительным основанием для широкого внедрения новых средств повышения урожаев - агротехнических приемов, новых сортов, удобрений и др.

Полевые опыты проводят в нескольких повторностях на одном участке для нивелировки различий, вызываемых микрорельефом почвы.

Результаты полевых опытов подвергают вариационно-статистической обработке.

ВИДЫ ПОЛЕВЫХ ОПЫТОВ

Полевые опыты делятся на две большие группы: 1) агротехнические; 2) опыты по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур.

Основная задача агротехнических опытов - сравнительная объективная оценка действия различных факторов жизни, условий, приемов возделывания или их сочетаний на урожай сельскохозяйственных культур и его качество.

К этой группе относятся, например, полевые опыты по изучению обработки почвы, предшественников, удобрений, способов борьбы с сорняками, болезнями и вредителями, норм и сроков посева и т.

Опыты по сортоиспытанию, где сравниваются при одинаковых условиях генетически различные растения, служат для объективной оценки сортов и гибридов сельскохозяйственных культур.

На основании этих опытов наиболее урожайные, ценные по качеству и устойчивые сорта и гибриды районируют и внедряют в сельскохозяйственное производство.

По месту проведения подразделяют полевые опыты, заложенные на специально организованных и приспособленных для этих целей участках или опытных полях и полевые опыты, проведенные в производственной обстановке-в колхозах и совхозах на полях хозяйственных севооборотов.

Опыты называют единичными, если их закладывают в отдельных пунктах, независимых друг от друга, по различным схемам.

Если полевые опыты одинакового содержания проводят одновременно по согласованным схемам и методикам в различных почвенно-климатических и хозяйственных условиях, в масштабе страны, области или района, то их называют массовыми или географическими.

По длительности проведения полевые опыты разделяют на краткосрочные, многолетние и длительные.

К краткосрочным относят опыты продолжительностью от 3 до 10 лет. Они могут быть нестационарными. Первые закладывают ежегодно по одной схеме с одной и той же культурой и повторяют во времени обычно 3 - 4 года. К многолетним — опыты 10-50 лет и длительные более 50 лет.

ЛАБОРАТОРНО-ПОЛЕВЫЕ ОПЫТЫ . Разновидность полевого метода исследования - лабораторно-полевые опыты.

Особенность их - небольшие размеры делянок при увеличенном числе повторностей в сочетании с углубленным изучением растений и почвы в лабораторных условиях. Этот метод приобретает особое значение при изучении влияния новых видов и форм удобрений на растения, а также при детальном морфо-физиологическом анализе роста и органогенеза растений, в частности для установления коррелятивных связей между развитием растений и действием тех или иных факторов среды или агротехнических приемов.

Лабораторно-полевой метод используют при изучении особенностей реакции растений на действие условий среды, на поступление питательных веществ при исследовании реакции почвы, роли микроорганизмов и других вопросов.

Этот метод открывает широкие возможности для применения изотопного анализа, непрерывной регистрации ростовых процессов, рентгенографии внутренних органов растений на разных этапах органогенеза, а также для изучения реакции растений на действие различных источников ионизирующей радиации (на гамма-полях).

Предварительную информацию, менее дорогостоящую, чем полевого опыта, можно получить из лабораторного и вегетационного опытов.

Эти опыты проводятся на небольшой площади с большим числом вариантов. В результате их проведения можно отобрать наиболее действенные варианты, которые в дальнейшем изучить в полевых условиях.

ВЕГЕТАЦИОННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ.

Не менее широко в растениеводстве применяют и вегетационный метод, при котором растения выращивают в вегетационных домиках, в специальных сосудах (почвенные или водные культуры).

В последние годы наряду с вегетационными домиками используют фотопериодические камеры, люминесцентные установки, а также фитотроны, в которых изучают влияние различных условий (продолжительность фотопериодов, спектральный состав, интенсивность света, температурный режим и другие) на жизненные процессы растений.

ЛИЗИМЕТРИЧЕСКИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ .

Исследование жизни растений и динамики почвенных процессов в специальных лизиметрах, позволяющих учитывать передвижение и баланс влаги и питательных, веществ в естественных условиях.

Лизиметрический метод отличается от вегетационного тем, что исследование жизни растений и свойств почвы проводят в поле, в специальных лизиметрах, где почва отгорожена со всех сторон (с боков и снизу) от окружающей почвы и подпочвы. Основное условие, определяющее конструкцию лизиметра, - приспособления, позволяющие изучать просачивание воды и растворенных в ней веществ.

Мощность слоя в лизиметре может варьировать в широких пределах - от глубины пахотного слоя до 1-2 м.

Лизиметрические опыты используют в земледелии, мелиорации, почвоведении, агрометеорологии, физиологии, агрохимии и селекции для выяснения таких вопросов, как водный баланс под различными сельскохозяйственными культурами, вымывание и перемещение питательных веществ атмосферными осадками и поливными водами, определение транспирационных коэффициентов в естественной обстановке и др.

В зависимости от способа наполнения почвой различают лизиметры с почвой естественного строения и лизиметры с насыпной почвой.

Материалы, из которых изготовляют лизиметры, могут быть очень разнообразными- делают бетонные и кирпичные лизиметры объемом 1-2 м3 в расчете на длительное использование; металлические- с радиусом от 10 до 40-50 см и так называемые лизиметрические воронки диаметром 25-50 см.

2. Растениеводство как наука

Могут быть и другие конструкции лизиметров.

В лизиметрах значительно легче вести учет влаги и питательных веществ в почве и растениях, растущих на ней. Однако полное отделение почвы в лизиметрах от нижележащих слоев ее создает в них, несомненно, иной питательный и водно-воздушный режим, чем в обычных полевых условиях.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ . Лабораторный эксперимент - исследование, осуществляемое в лабораторной обстановке с целью установления действия и взаимодействия факторов на изучаемые объекты.

Проводят лабораторные опыты как в обычных (комнатных), так и в искусственных строго регулируемых условиях - в термостатах, боксах и климатических камерах, позволяющих строго регулировать свет, температуру, влажность воздуха и другие факторы. Многие важные агрономические вопросы успешно разрешают именно методом лабораторного опыта.

Например, в семеноведении широко используют лабораторный эксперимент для выяснения оптимальных условий прорастания семян, оценки влияния биологических свойств и качества семян на их всхожесть. Лабораторные опыты на прорастающих семенах и проростках растений используют в исследованиях с удобрениями, пестицидами и регуляторами роста.

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ОПЫТ . Одной из форм полевого метода исследований является производственный опыт, который проводится в колхозах и совхозах.

Результаты этих опытов позволяют установить экономическую целесообразность возделывания той или иной культуры при определенных способах разрабатываемой агротехники.

Производственный сельскохозяйственный опыт -это комплексное, научно поставленное исследование, которое проводится непосредственно в производственных условиях и отвечает конкретным задачам самого материального производства, его постоянного развития и совершенствования

Производственный опыт проводится на большой площади (от одного до нескольких десятков гектаров), следует рассматривать как синтетический метод изучения вопросов растениеводства.

В него включают лучшие варианты опыта, полученные в результате проведения полевого опыта. Производственный опыт может быть заложен с повторениями или без них, но обязательно с делянками контрольного варианта. За контроль берут уже отработанные в условиях производства элементы агротехники. Успешно проведенный производственный опыт одновременно можно рассматривать как результат внедрения достижений науки в сельскохозяйственное производство, так как он, как правило, распространяется затем на значительные площади.

При проведении полевых и лабораторно-полевых исследований существенное значение имеют фенологические и агрометеорологические наблюдения.

Однако фенологические наблюдения не полностью вскрывают ход индивидуального развития растений в межфазные периоды, когда проходят сложные процессы развития и роста и определяются не только строение, но и количественные признаки каждого органа.

МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД . Углубление исследований по выявлению закономерностей развития и роста растений потребовало разработки такой методики анализа, которая охватывала бы весь процесс индивидуального развития растений.

Такой метод, названный морфофизиологическим, ныне разработан и уже применяется рядом научно-исследовательских институтов и кафедр.

Он заключается в систематических наблюдениях за процессами дифференциации зачаточных органов. При этом периодически осуществляются анатомические, цитохимические анализы тканей и клеток каждого из органов, развивающихся на том или ином этапе. Морфофизиологические приемы исследования послужили основой для разработки метода биологического контроля за развитием и ростом растений (Ф.

М. Куперман, 1952-1973).

Современное растениеводство располагае т широким арсеналом различных аналитических и синтетических методов, позволяющих рассматривать растение и почву в их взаимосвязи со всем комплексом агротехнических мероприятий.

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 |