Плодородие почв

С давних пор в сельском хозяйстве человек оценивал почву главным образом с точки зрения способности производить урожай растений. Народнохозяйственное значение почвы в настоящее время как основного средства сельскохозяйственного производства определяется ее плодородием. Плодородие почвы — это способность ежегодно (циклически) обеспечивать урожай (годичную продукцию) зеленых растений. Оно обусловлено специфическим комплексом свойств почвы как природного тела и особенностями ее режимов. При этом под плодородием понимается не только обеспечение растений элементами питания и водой, но и весь комплекс почвенных свойств и процессов, оказывающих влияние на жизнь растений, таких, как реакция среды, концентрация и состав почвенного раствора, окислительно-восстановительный потенциал, плотность сложения почвы, ее структурное состояние, воздушный и тепловой режимы, содержание токсинов и т. д.

Главными элементами питания растений являются углерод, кислород, водород, азот, фосфор, калий, сера, кальций, железо. Однако в растениях могут быть обнаружены и другие химические элементы, встречающиеся в почве по месту их произрастания, — марганец, бор, медь, цинк, молибден, кобальт и т. д.

Питательные вещества в растения поступают через корневую систему из почвы и через листья. Воздух содержит такие важные элементы питания и жизнедеятельности растений, как кислород, углерод и азот. Из диоксида углерода воздуха и воды при участии энергии солнечного света в результате фотосинтеза в растениях образуются простые безазотистые органические вещества:

Агрофитоценоз — это сообщество культурных растений, возделываемых на полях, и сорных растений, произрастающих здесь же помимо воли человека (греч. «агро» — «поле», «фитоценоз» — «растительное сообщество»). Агрофитоценоз в каждом году представлен преимущественно одним видом растений или несколькими (6—10 видов) в случае возделывания кормовых культур.

В отличие от агрофитоценозов естественный фитоценоз представлен видами растений, естественно приспособленных друг к другу, и каждое такое сообщество отражает своеобразие данного местообитания, данного конкретного почвенного покрова. Поверхность последнего в течение всего вегетационного периода защищена растениями, которые сохраняют почву от действия солнечного излучения, ветра, проявления эрозионных процессов. Естественные фитоценозы более многообразны, чем агрофитоценозы. По данным В. В. Алехина, в фитоценозах Стрелецкой степи Курской обл. на 1 м2 целинного чернозема обнаружено более 80 видов растений.

Почвы таежно-лесной зоны обладают многими неблагоприятными в агрономическом отношении свойствами. Они имеют кислую реакцию, содержат повышенные количества подвижных форм алюминия и марганца. Известкование устраняет кислотность почв,, а вместе с этим уменьшает содержание подвижных алюминия и марганца. Подзолистые почвы содержат мало гумуса, в пахотных почвах он постоянно минерализуется, и если не принимать меры к его пополнению, то его содержание снижается. На этих почвах рекомендуется постоянно вносить на поля органические удобрения, высевать многолетние травы, сидеральные культуры с запашкой в почву части или всей зеленой массы растений.

Рассмотренные выше требования растений к факторам и условиям жизни показывают исключительную сложность их удовлетворения. Если же учесть, что каждый вид и даже сорт культурных растений имеет индивидуальные особенности роста и развития и нуждается в специфическом удовлетворении их жизненных потребностей, то эта проблема невероятно усложняется. В этой связи агрономическая наука всегда стояла перед необходимостью выявления и разработки законов и основополагающих принципов высокоэффективного земледелия и к настоящему времени достигла в этом определенных успехов.

Основным источником тепла в почве и околоземном воздухе является солнечная радиация. По сравнению с ней другие источники (экзотермические химические реакции, разложение или сжигание органического вещества, распад радиоактивных веществ и др.) дают ничтожную величину энергии. Большинство биологических систем существует в определенном очень узком диапазоне температур (температура как показатель теплового состояния окружающей среды). При слишком низких температурах биологические процессы в растениях замедляются, а слишком высокие температуры приводят к разрушению сложных белковых структур. Нижний предел биологической активности определяется температурой замерзания воды, а верхний — температурой денатурации белка. Таким образом, этот предел можно обозначить от 0 до 50 °С.

Земледелие основано на использовании биологических особенностей растений, законов биологии Ритм производства в земледелии во многом регулируется биологическими законами Биологические процессы, протекающие в растениях, имеют определенные циклы и продолжительность. Все это должно учитываться в работе по развитию земледелия, в том числе и по ускорению научно - технического прогресса Достижения науки и техники позволяют активно воздействовать на естественные циклы роста и развития растений, но полностью изменить течение биологических процессов нельзя Поэтому биологические факторы выдвигают особые требования к научно-техническим разработкам в области земледелия