Условия выращивания растений регулируют с помощью приемов
Обновлено: 05.10.2024
Создание оптимальных условий для произрастания растений должно идти по двум направлениям:
- необходимо подобрать культуры и сорта, по своим требованиям наиболее отвечающие погодно-климатическим и почвенным условиям конкретного участка;
- необходимо агротехническими приемами стремиться изменить условия среды и приблизить их к биологическим требованиям растений.
При подборе сортов различных культур надо иметь в виду, что лучше использовать районированные, а также местные сорта, созданные в результате народной селекции путем длительного массового отбора. Они хорошо приспособлены к условиям произрастания и обладают многими хозяйственно-полезными признаками.
Изменение условий среды с помощью агротехники предусматривает использование всей системы приемов возделывания овощных и плодово-ягодных культур. Эта система включает следующие агротехнические приемы: обработку почвы, внесение удобрений, подготовку семян к посеву, посев и посадку, уход за посаженными растениями, борьбу с болезнями и вредителями растений, уборку урожая, а также снегозадержание, поливы и др.
Помимо применения агротехнических приемов на участке необходимо проводить мероприятия, направленные на регулирование его микроклимата. Что же это за мероприятия? Назовем некоторые из них:
1) нужно создать оптимальные условия для освещения растений солнечным светом путем регулирования площади питания и обрезки плодовых и ягодных культур и прореживания овощных культур с тем, чтобы площадь листьев растений превышала занимаемую ими площадь в 4—6 раз;
Площадь питания растений определяется плодородием почвы и световыми условиями. Чем ниже плодородие почвы, тем больше площадь питания.
2) нужно регулировать водно-тепловые условия участка путем защиты его насаждений от холодных северных, северо-восточных и северо-западных ветров, создать оптимальные условия увлажнения воздуха и воздухообмена, защитить теплолюбивые и цветущие холодостойкие растения от весенних заморозков;
3) нужно, создав определенной системой обработки почвы необходимые почвенные условия, поддерживать нормальную температуру в корнеобитаемом слое почвы, так как в северных районах и в средней полосе в первую половину вегетации растения испытывают дефицит тепла.
Осуществить последнее мероприятие можно с помощью светопрозрачных полиэтиленовых пленок. Их широкое применение значительно расширило возможности регулирования микроклимата на садовых участках.
Полиэтиленовая пленка. В продажу пленка поступает в виде рукава, смотанного в рулоны шириной 120—160 см и толщиной от 60 до 300 мкм. В последнее время выпускается и более широкая пленка — до 2,5—3,0 м (в килограмме содержится 11 м 2 пленки толщиной 100 мкм).
Полиэтиленовая пленка эластична, может использоваться для укрытий любой формы, сохраняет герметичность. Очень важно, что пленка не теряет свою пластичность и при отрицательных температурах. Для ее хранения не требуется отапливаемых помещений. Обладая высокой прочностью, пленка выдерживает значительное давление ветра, воды и снега. К сожалению, в процессе эксплуатации это ее свойство постепенно утрачивается, особенно при отрицательных температурах. Пленка служит минимум 3—4 месяца, т. е. летний сезон, после чего ее прочность и прозрачность снижаются.
Полиэтиленовая пленка имеет низкий коэффициент линейного расширения, что позволяет крепить пленку к различным конструкциям с помощью простых устройств. Она устойчива к воздействию концентрированных минеральных кислот, окислителей, восстановителей и различных растворителей, но неустойчива к воздействию жиров и масел.
По оптическим свойствам полиэтиленовая пленка почти не отличается от стекла — традиционного материала для укрытия культивационных сооружений. По проницаемости ультрафиолетовой части солнечного спектра она значительно превосходит стекло. Но пленка обладает высокой светорассеивающей способностью и снижает приток прямой солнечной радиации. У полиэтиленовой пленки высокая прозрачность для дальней инфракрасной радиации — теплового излучения. Это обусловливает значительную потерю тепла через пленку в ночные часы.
Применение пленки на садовом участке. В настоящее время полиэтиленовую пленку используют для следующих целей:
- мульчирования почвы после схода снега для ускорения ее прогревания;
- покрытия посевов для ускорения появления всходов растений;
- выращивания растений в парниках тоннельного типа и малогабаритных теплицах на солнечном обогреве;
- создания ветрозащитных барьеров от холодных северных ветров, особенно в весенний период.
Для ускорения прогревания почвы можно использовать прошлогоднюю пленку, которая применялась для укрытий тоннельного типа. При этом в пленке на каждом квадратном метре следует сделать несколько отверстий диаметром 1—2 см для удаления паров, образующихся при просыхании почвы, и для стекания дождевой воды. Чтобы между почвой и пленкой образовалось воздушное пространство в 5—7 см, под пленку надо положить бруски или жерди. Пленка в данном случае является своеобразной ловушкой тепла.
После того как почва под пленкой оттает и прогреется (до 5—7 °С на глубине 15—20 см), ее снимают, почву обрабатывают, делают гряды или гребни и сразу же производят посев холодостойких культур — моркови, редиса, репы, укропа, гороха, бобов и др. Посевы вновь покрывают той же пленкой, что способствует сохранению влаги в почве, значительно ускоряет появление всходов, обеспечивает дальнейший прогрев почвы и активизацию в ней биологических процессов. Под пленкой семена всходят более дружно, их полевая всхожесть повышается.
После появления всходов пленку можно убрать. К этому времени уже наступает разгар весны. Так как с помощью пленки сделан забег во времени на стадии появления всходов, то созревание растений наступает на 5—10 дней раньше по сравнению с посевами, проведенными в оптимальные сроки без применения пленки.
При покрытии посевов пленкой, так же как и почвы для прогревания, между поверхностью почвы и пленкой должно оставаться пространство. Лучше всего это достигается устройством пленочных тоннелей.
В последние годы наша промышленность освоила производство небольших очень простых в использовании парников тоннельного типа. Тоннель высотой 80 см создается с помощью металлических дуг, заглубленных в почву на расстоянии метра или полуметра друг от друга. На дуги набрасывается пленка. Такие парники дают возможность не только увеличить продолжительность вегетационного периода, но и повысить сумму активных температур. А это значит, что и в северных районах можно выращивать многие теплолюбивые культуры (огурцы, тыкву, кабачок, арбуз, томат, перец), ускорять созревание земляники, получать ранние урожаи овощей и картофеля.
Имеются многочисленные варианты тоннельных пленочных укрытий. Суть их одна: прогреть почву и воздух в пространстве тоннеля и создать там микроклимат с повышенными по сравнению с открытой поверхностью температурами (днем на 5—10°С, ночью на 2—5°С). Эти укрытия обеспечивают вегетацию не только холодостойких, но и теплолюбивых растений в тот период весны, когда температура почвы и воздуха не позволяет это сделать без укрытий.
Пленку можно использовать вместо стекла в стандартных парниковых рамах, которыми закрывают односкатные парники. Она легче стекла. Правда, как уже отмечалось, пленка несколько хуже, чем стекло, удерживает тепло ночью, особенно в период сильных заморозков. Но ее защитные свойства возрастают с образованием конденсата. А конденсат в холодные ночи, как правило, образуется всегда.
В настоящее время широкое распространение получили двускатные пленочные парники, а также малогабаритные пленочные теплицы.
Садоводы-любители изготовляют различные модификации пленочных парников удобных для них размеров. В период сильных заморозков такие парники нуждаются в дополнительном укрытии соломенными матами или мешковиной (впрочем, как и в случае остекленных парников). Хорошие результаты дает укрытие парников двумя пленками с обязательной прослойкой воздуха как хорошего теплоизолятора между ними. Последнее легко осуществить, если между первой (основной) и второй (дополнительной) пленками поместить бруски. При любых заморозках (до —4…—5 °С) двойная пленка хорошо защищает растения от повреждений.
В последние годы промышленность освоила производство теплиц с покрытием их полиэтиленовой пленкой. Их размер по площади колеблется от 8 до 18 м 2 , по высоте — от 2 до 2,5 м. При этом ежегодно конструкции пленочных теплиц совершенствуются.
Опыт показывает, что нет необходимости весь участок покрывать пленкой. Под пленкой в северных районах следует выращивать лишь теплолюбивые культуры (огурцы, томаты, кабачки, патиссоны, тыквы, арбузы, перцы, баклажаны), чтобы застраховать себя от неурожая в годы с холодным летом. Холодостойкие же культуры под пленкой можно выращивать лишь частично для получения более ранней продукции. С помощью пленочных укрытий удается ускорить их созревание на 10—12 дней, а при определенном старании — даже на 15—20 дней. Основная масса холодостойких овощных растений может быть выращена без применения пленки. Только на Крайнем Севере для получения урожая овощей и их более полного вызревания пленка должна использоваться в течение всего лета.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
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.
§2. 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:
1. 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.
4. 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.
7. 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.
8. 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.
10. 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.
11. 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. 14).
Растениеводство — сельскохозяйственная наука, изучающая разнообразие форм и сортов полевых культур, их биологические особенности и наиболее совершенные приемы выращивания с целью получения максимальных урожаев наилучшего качества при наименьших затратах труда и себестоимости продукции.
- полеводство,
- луговодство,
- овощеводство,
- плодоводство,
- виноградарство,
- цветоводство,
- лесоводство.
Однако как научная дисциплина, растениеводство изучает только полевые культуры: зерновые, зернобобовые, кормовые, картофель, бахчевые, прядильные, эфирномасличные, технические и другие культуры.
Растениеводство тесно связано с другими науками: физикой, химией, ботаникой, физиологией растений, геологией, почвоведением, метеорологией, земледелием, агрохимией, сельскохозяйственной мелиорацией, селекцией и семеноводством, энтомологией, фитопатологией, механизацией, экономикой, организацией и планированием сельскохозяйственного производства.
Приложения для Android
Навигация: Растениеводство
Однолетние бобовые травы
Однолетние злаковые травы
Значение растениеводства
Сельскохозяйственное растение — главный предмет исследований растениеводства. Любое зеленое растение преобразует энергию солнечного света в химическую энергию органических соединений.
Сельскохозяйственные растения имеют важное значение в развитии производства. Например, благодаря распространению сахарной свеклы и масличных культур в России во второй половине XIX в., в стране появилось промышленное производство сахара и масла, а расширение посевных площадей картофеля способствовало совершенствованию технической оснащенности сельского хозяйства, выросла отрасль переработки сельскохозяйственной продукции, например, винокурение, крахмалопаточное производство.
Возделывание сельскохозяйственных культур сопряжено со многими изменяющимися факторами, влияющими на условия произрастания растений, и, следовательно, их продуктивность. Своевременное и высококачественное выполнение всех полевых работ — залог успешного ведения сельского хозяйства, тогда как недостатки и ошибки в агротехнике полевых культур могут быть трудно устранимы. Поэтому в растениеводстве необходим строгий учет всех условий, определяющих конечную урожайность культур.
Растениеводство взаимосвязано с животноводством, которому оно дает грубые, сочные и концентрированные корма, а получает органические удобрения.
Всего на Земле возделывается свыше 20 тыс. видов сельскохозяйственных культур, из которых лишь 640 имеет наиболее важное значение, в том числе около 90 полевых культур.
Наибольшая площадь сельскохозяйственных угодий в мире приходится на зерновые культуры — 759, 4 млн га, что составляет 70% от всех посевных площадей. Средняя урожайность зерновых составляет 19,5 ц/га при валовом сборе — 1477,3 млн т.
Большая доля площадей приходится на посевы картофеля, сахарного тростника, сахарной свеклы, сои, арахиса, рапса, масличного льна, подсолнечника, кунжута, хлопчатнику. Меньшую долю занимают лен-долгунец, конопля и джут.
За период с 1940 г. по 1984 г. в СССР посевная площадь полевых культур увеличилась на 41% со 150,6 млн га до 212,6 млн га. По сравнению с дореволюционным период площадь посевов зерновых выросла на 19,6 млн га, площадь под посевами технических культур выросла в 3 раза, картофеля — в 2 раза, кормовых культур — в 26 раз.
На 1984 г. валовый сбор растениеводческой продукции по сравнению с 1940 г. в СССР был увеличен в 2,7 раза, при уменьшении численности занятых в сельскохозяйственной отрасли уменьшился в 1,3 раза.
Посевные площади сельскохозяйственных культур СССР (млн га)
| 1940 г. | 1960 г. | 1970 г. | 1980 г. | 1981 г. | 1982 г. | 1983 г. | 1984 г. | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Вся посевная площадь | 150,6 | 203,0 | 206,7 | 217,3 | 214,9 | 214,3 | 213,0 | 212,6 |
| Зерновые культуры | 110,7 | 115,6 | 119,3 | 126,6 | 125,5 | 123,0 | 120,8 | 119,6 |
| Технические культуры | 11,8 | 13,1 | 14,5 | 14,6 | 14,2 | 14,2 | 14,3 | 13,9 |
| Картофель, овощные, бахчевые культуры | 10,0 | 11,2 | 10,1 | 9,2 | 9,1 | 9,2 | 9,2 | 9,2 |
| Кормовые культуры | 18,1 | 63,1 | 62,8 | 66,9 | 66,1 | 67,9 | 68,7 | 69,9 |
| Площадь чистых паров | 28,9 | 17,4 | 18,4 | 13,8 | 16,4 | 17,4 | 19,5 | 20,1 |
Урожайность сельскохозяйственных культур в СССР (ц/га)
| Культура | 1940 | В среднем за год | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1946-1960 | 1961-1965 | 1966-1970 | 1971-1975 | 1976-1980 | 1981-1984 | ||
| Хлопчатник | 10,8 | 20,5 | 20,6 | 24,1 | 27,3 | 29,3 | 28,6 |
| Сахарная свекла | 146 | 184 | 165 | 228 | 217 | 237 | 213 |
| Подсолнечник | 7,4 | 9,1 | 11,2 | 13,2 | 13,2 | 11,8 | 11,7 |
| Картофель | 99 | 94 | 94 | 115 | 113 | 117 | 116 |
| Лен-долгунец (волокно) | 1,7 | 2,5 | 2,6 | 3,4 | 3,7 | 3,4 | 3,8 |
| Овощи | 91 | 101 | 116 | 132 | 138 | 153 | 160 |
Производство валовой продукции растениеводства в СССР (млн т)
| Культура | 1940 | В среднем за год | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1946-1960 | 1961-1965 | 1966-1970 | 1971-1975 | 1976-1980 | 1981-1984 | ||
| Хлопчатник | 2,24 | 4,36 | 4,99 | 6,10 | 7,67 | 8,93 | 9,19 |
| Сахарная свекла | 18,0 | 45,6 | 59,2 | 81,1 | 76,0 | 88,7 | 74,8 |
| Подсолнечник | 2,64 | 3,67 | 5,07 | 6,39 | 5,97 | 5,31 | 4,90 |
| Картофель | 76,1 | 88,3 | 81,6 | 94,8 | 89,8 | 82,6 | 79,6 |
| Лен-долгунец (волокно), тыс. т | 349 | 438 | 408 | 458 | 456 | 393 | 388 |
| Овощи | 13,7 | 15,1 | 16,9 | 19,5 | 23,0 | 26,3 | 29,3 |
По валовому сбору пшеницы, хлопка-сырца, сахарной свеклы, подсолнечника, картофеля, ржи, ячменя, овса и льна-долгунца СССР занимал первое место в мире.
История растениеводства
Первые обнаруженные следы земледелия относятся к неолитическому (новокаменному) периоду. Наиболее древними считаются очаги земледелия в Индии, Китае, Сирии, Египте, Мексике, Перу, Боливии.
На территории стран бывшего СССР земледельческие очаги возникли в период каменного века в районах Средней Азии и Закавказья. На территории современной Украины, по результатам трипольских раскопок, проведенных около Киева, земледелие велось уже в III-II тыс. до н.э., возделывались пшеница, ячмень, конопля и некоторые другие растения.
Первые упоминания в летописях Руси о земледелии датируются 946 г. н.э.
В XIX веке и первой половине XX в. большой вклад в развитие растениеводства внесли К.А. Тимирязев, И.А. Стебут, Д.Н. Прянишников, Н.И. Вавилов.
К.А. Тимирязев (1843—1920) много времени уделил изучению проблемам фотосинтеза растений. Изучая зависимость фотосинтеза от интенсивности и качественного состава света, он дал объяснение самым важным явлениям жизни растений. К.А. Тимирязев был основоположником и пропагандистом развития опытной агрономии и применения вегетационного метода в исследованиях физиологии и растениеводства, оценил вопрос о влиянии засухи на растения и обозначил мероприятия по борьбе с этим явлением.
Н.И. Вавилов (1887—1943) разработал учение о мировых центрах происхождения культурных растений и сформулировал закон гомологических рядов. Собранная им, его соратниками и последователями крупнейшая в мире коллекция сельскохозяйственных растений является источником исходного материала для селекции, интродукции и изучения эволюции культурных растений.
Большой вклад в развитие растениеводства внесли С.П. Кулжицкий (зернобобовые культуры), И.В. Якушкин (зерновые культуры, картофель, сахарная свекла), Н.И. Кулешов (кукуруза, пшеница), А.И. Носатовский (пшеница), В.А. Харченко (кормовые корнеплоды), Н.А. Майсурян (люпины). Большое значение для растениеводства имеют работы в области селекции полевых культур. Одними из известных советских селекционеров являются П.П. Лукьяненко, В.С. Пустовойт, В.И. Ремесло, В.Я. Юрьев. Ф.Г. Кириченко, П.Ф. Гаркавый, В.Н. Мадонтова, Н.В. Цицик, В.Н. Соколов, М.И. Хаджинов, А.Л. Мазлумов.
Большую роль в развитии сельского хозяйства, в том числе растениеводства, сыграло решение в марте 1965 г. Пленума ЦК КПСС СССР, на котором были заложены основы аграрной политики последующих лет. Была поставлена задача улучшения снабжения продовольствием населения страны, намечены практические меры по объединению в единый комплекс сельского хозяйства и смежных отраслей промышленности, транспорта и торговли. В планы было поставлено достижение доли капитальных вложений в сельское хозяйство до 27-28%, а в весь агропромышленный комплекс до 33-35% от общего объема капитальных вложений в народное хозяйство СССР. Такой объем капиталовложений должен был обеспечить укрепление материально-технической базы отрасли, использование новейших достижений научно-технического прогресс, прежде всего механизации, химизации и мелиорации.
Большое значение в развитии сельскохозяйственного производства имела широкая интенсификация земледелия. Так в 1980 г. в СССР по интенсивной технологии возделывалось более 1 млн га посевов кукурузы, 626 тыс. га подсолнечника, 210 тыс. га сои, что дало прибавку урожая на 12,8 ц/га, 4,8 ц/га и 5 ц/га соответственно. Суммарная площадь посевов сельскохозяйственных культур, возделываемых по интенсивным технологиям в 1982 году составила свыше 5 млн га.
1. Роль отечественных ученых в развитии растениеводства.
2. Зеленые растения как средство производства в растениеводстве
3. Факторы, определяющие рост, развитие растений, урожай и его качество
4. Классификация факторов, определяющих рост, развитие растений, урожай и его качество
1. Роль отечественных ученых в развитии растениеводства.
Продукты сельского хозяйства состоят из органических веществ, которые образуются в растениях из веществ неорганической природы благодаря солнечной энергии. Превращение кинетической энергии Солнца в потенциальную энергию органического вещества — главная особенность сельскохозяйственного производства, отличающая его от других видов производства.
Р а с т е н и е в о д с т в о (раздел агрономии — наука о возделывании сельскохозяйственных культур для получения высоких устойчивых урожаев с наименьшими затратами труда и средств. Под растениеводством как учебной дисциплиной понимают учение о возделывании только полевых культур. Основной о б ъ е к т исследования — сельскохозяйственное растение (вид, разновидность, сорт, его биология и требования к окружающей среде
— агроэкологическим и производственным условиям). Растениеводство изучает биологические особенности и приемы возделывания отдельных видов и сортов (гибридов) сельскохозяйственных растений (пшеницы, кукурузы, сахарной свеклы, многолетних и однолетних трав и др.).
В развитии растениеводства особое место занимает имя К. А. Тимирязева (1843—1920). Он создал подлинно научную физиологию растений, которая позволила разработать теоретические основы для получения высоких и устойчивых урожаев культурных растений.
русской агрономической науки и представляет ценность и в наши дни. Большую роль в развитии отечественного растениеводства сыграл
Неоценимый вклад в растениеводство внес Н. И. Вавилов (1887—1943). Он разработал учение о мировых центрах происхождения культурных растений и сформулировал закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, имеющий большое значение в селекции. Собранная ученым и его последователями богатейшая в мире коллекция сельскохозяйственных растений (более 300 тыс. экземпляров) — ценнейший источник исходного материала для селекции.
Благодаря достижениям генетики и селекции появились сорта полевых культур нового типа, позволяющие эффективно использовать факторы интенсификации земледелия.
Сущность интенсивной технологии состоит в размещении посевов по лучшим предшественникам в системе севооборотов; возделывании высокоурожайных сортов интенсивного типа с хорошим качеством зерна; высоком обеспечении растений элементами питания с учетом их содержания в почве и дробном применении азотных удобрений в период вегетации по данным почвенной и растительной диагностики; интегрированной системе защиты растений от сорняков, вредителей и болезней; регулировании роста ретардантами; своевременном и качественном выполнении всех технологических приемов, направленных на создание оптимальных условий развития растений. Особенность интенсивной технологии заключается в применении большого количества удобрений, средств защиты растений и точном соблюдении норм, сроков и способов их внесения, что достигается созданием технологической колеи, использованием более совершенных машин и приспособлений, их тщательной регулировкой.
Через технологические приемы управляют развитием растений и формированием урожая полевых культур, поэтому специалисту сельского хозяйства важно знать общие закономерности и биологические особенности растений, в оптимальные сроки и с высоким качеством проводить все технологические операции.
Растениеводство тесно связано с такими науками, как ботаника, физиология растений, почвоведение, земледелие, агрохимия, селекция, семеноводство и др. Знания об условиях роста, развития, о возможностях регулирования формирования урожая, проявлении растениями наивысшей продуктивности реализуются в программировании урожайности.
В настоящее время большое внимание должно уделяться ключевой проблеме сельского хозяйства — увеличению производства зерна и улучшению его качества. Зерно — сырье для многих отраслей промышленности. От состояния зернового производства зависит успешное развитие животноводства. Наличие достаточных хлебных ресурсов у государства \ придает ему экономическую мощь, политическую силу и независимость.
За последнее десятилетие производство зерна и мяса на душу населения резко сократилось. В питании населения наблюдается хронический недостаток животных белков: он составляет 30—40% оптимальной потребности, а дефицит витаминов достигает 60 %.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСТЕНИЕВОДСТВА
Растениеводство — выращивание растений для получения растениеводческой продукции, обеспечивающей население продуктами питания, животноводство кормами, перерабатывающую промышленность сырьем. Отрасль
растениеводство включает в себя все подотрасли, связанные с выращиванием растений: полеводство, луговодство, овощеводство, плодоводство, виноградарство, цветоводство, лесоводство. Как научная дисциплина растениеводство изучает только группу культур, входящую в подотрасль полеводство: зерновые семейства Мятликовые, зерновые бобовые, клубнеплоды, кормовые корнеплоды, прядильные, масличные, эфиромасличные, многолетние и однолетние травы и некоторые другие культуры, выращиваемые на пашне.
Число видов, возделываемых на земном шаре, превышает 20 тыс. Наиболее важное значение имеют лишь 640 видов, из которых около 90 относится к полевой культуре. В сферу интересов растениеводства как науки входит именно эта группа культур.
2. Зеленые растения как средство производства в растениеводстве
Объектами растениеводства как науки и отрасли являются растение и требования, предъявляемые им к основным факторам среды, а также методы, приемы удовлетворения этих требований для получения высокого урожая хорошего качества.
Поскольку на рост и развитие растений в той или иной степени влияют практически все факторы среды — гранулометрический и химический составы почвы, ее влагообеспеченность и аэрация, динамика температурного режима и инсоляции, скорость ветра, влажность воздуха и т. п., то для оптимизации условий выращивания конкретной культуры и сорта в конкретных экологических условиях растениевод должен учитывать состояние всех этих факторов.
Растениеводство как наука должно интегрировать знания фундаментальных и прикладных — сопутствующих наук (рис. 1).
В центре внимания растениеводства как науки — растение и требования его биологии. Цель возделывания — урожай и его качество. Влияние факторов внешней среды на уровень и качество урожая проявляется в основном через почву и технологию.
Для того чтобы знать биологию растения, необходимо изучить ботанику, физиологию и биохимию растений, генетику, селекцию и семеноводство. Для удовлетворения требований биологии культуры, оптимизации условий ее
выращивания необходимо иметь полные сведения о почве, изучить геологию, минералогию, почвоведение, микробиологию, агрохимию, гидрологию, мелиорацию;
Рис. 1. Растениеводство — интегрирующая наука агрономии
кроме того, необходимо владеть знаниями по метеорологии, геодезии, землеустройству, экологии, земледелию. Для защиты культурных растений от вредных организмов необходимо знать энтомологию, фитопатологию, химические методы защиты растений от сорняков, вредителей и болезней.
Условия выращивания растений регулируют с помощью технологических приемов. При этом нужно учитывать экономические стороны производства продукции растениеводства — экономику, организацию, управление. Наконец, урожай должен быть переработан и доведен до потребителя. Все эти науки трудно усвоить без знания математики, физики, неорганической, органической, аналитической, физической и коллоидной химии.
Таким образом, для того чтобы в совершенстве владеть наукой управления ростом, развитием растений, величиной и качеством урожая, необходимо интегрировать знания многих фундаментальных и прикладных наук.
В эволюции растения решающее влияние на формирование генотипа оказывают экологические условия района его происхождения. Все
культурные растения с относительной долей точности можно разделить на две группы: культуры короткодневного фотопериодизма, сформировавшиеся в тропическом и субтропическом поясах, где летом продолжительность дня близка к продолжительности ночи (короткий день), и культуры длиннодневного фотопериодизма, сформировавшиеся как вид в зоне средних широт, зоне длинного летнего дня (табл. 1).
1 - Требования биологии длинно- и короткодневных полевых культур к основным факторам среды
Сумма активных температур
Терпимость к недостатку влаги
Толерантность к кислой почве
Обеспеченность макро- и микроэлементами
Гранулометрический состав почвы
Темпы роста стебля в начале вегетации
Темпы роста корня в начале вегетации
Период вегетации с продвижением на север
Надземная масса с продвижением на север
При высокой напряженности температуры верхний слой почвы быстро пересыхает, но растения приспособились к этому: в первый период вегетации они большую часть ассимилятов направляют в корневую систему, чтобы корни могли достичь опускающегося 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 становится 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 слой почвы медленнее пересыхает и длиннодневные виды, в том числе и сорняки, с первых фаз развития быстро наращивают надземную вегетативную массу. Длиннодневные культуры оказываются более конкурентоспособными по отношению к сорнякам, 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 нейтральных или слабокислых почв с высокой емкостью почвенного поглощающего комплекса (ППК). В северных широтах, где сформировались виды длиннодневного фотопериодизма, почвы чаще легкого гранулометрического состава, слабокислые и кислые, с низким содержанием основных элементов минерального питания, эти культуры лучше выдерживают кислые почвы, небогатые питательными веществами (хотя свою 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.
Дело в том, что 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, а зная сумму активных 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 ºС. Пока растения не наберут эту сумму температур, они не перейдут в генеративный период, а продукты фотосинтеза будут направляться на рост вегетативной массы.
С фазы бутонизации до образования бобов необходима сумма активных температур еще 400 ºС, а всего для прохождения онтогенеза этим сортам требуется 3500 °С. На широте Москвы среднемноголетняя сумма активных температур за вегетацию составляет около 2000 °С. Значит, такие сорта сои большую часть вегетационного периода здесь будут формировать вегетативную массу, а для образования генеративных органов не хватит напряженности температуры. С продвижением на юг они быстро набирают необходимую сумму активных температур и фазы скорее сменяют одна другую, на ростовые процессы и накопление вегетативной массы остается меньше времени и больше его приходится на генеративный период.
Для длиннодневных культур имеет значение не только сумма активных температур, но и продолжительность светового дня. С увеличением длины дня сокращаются межфазные периоды, а следовательно, и время на накопление массы вегетативных органов; сокращается период вегетации, но при этом снижается масса растений.
Таким образом, вид растения (его генотип) отражает экологические условия той зоны, в которой он сформировался. В процессе эволюции естественный отбор отшлифовал, подогнал требования биологии вида под параметры основных факторов среды зоны его формирования. Чем в более жестких условиях сформировался вид, тем меньшие требования он предъявляет к условиям выращивания. Чем дальше возделывают вид от зоны 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, требования биологии которого решительно изменены по сравнению с исходной формой и соответствуют параметрам основных факторов среды конкретной зоны.
Следовательно, для того чтобы узнать, какие требования предъявляет культура к условиям выращивания, необходимо знать экологические условия зоны формирования вида.
Н. И. Вавилов в 1935 г. определил восемь основных центров происхождения и рассеяния видов, вошедших в культуру: 1 — Китайский; 2
— Индийский, в том числе Индо-Малайский; 3 — Среднеазиатский; 4 — Переднеазиатский; 5 — Средиземноморский; 6 — Абиссинский
(Эфиопский); 7 — Южномексиканский и Центральноамериканский; 8 — Южноамериканский, включающий Чилоанский и Бразильско-Парагвайский. По мере накопления материала границы центров уточнялись. Он счел более правильным называть их очагами происхождения культурных растений, выделяя при этом центры генетического разнообразия и центры формообразования. Продолжатели идей Н. И. Вавилова — Е. Н. Синская, П. М. Жуковский, А. И. Купцов и другие по результатам более поздних научных экспедиций расширили число центров происхождения культурных растений и уточнили их названия. П. М. Жуковский приводит следующую классификацию генцентров.
1. Китайско-Японский (Восточноазиатский, по Н. И. Вавилову), включающий умеренные и субтропические районы Китая, Кореи, Японии,
— родина сои, мягкой пшеницы, 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.
4. Индостанский (Н. И. Вавилов включил его в Южноазиатский тропический) — родина риса, пшеницы круглозернянки, сахарного тростника, азиатских видов хлопчатника, овощных и плодовых растений.
5. Среднеазиатский (Юго-западноазиатский, по Н. И. Вавилову), куда входят территории Таджикистана и Узбекистана, а также Западного ТяньШаня и Афганистана. Он тесно связан с Переднеазиатским очагом. Здесь возникла культура 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 некоторых видов пшеницы, ячменя, ржи, овса, гороха, люцерны, стелющегося льна и многих овощных и плодовых культур.
7. 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.
8. Африканский (вместе с Абиссинским, по Н. И. Вавилову) — родина сорго, африканского проса, 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
и некоторых плодовых и овощных растений.
10. Среднеамериканский генцентр, куда входят Мексика, Гватемала, Гондурас и Панама, — первичный очаг культуры кукурузы, длинноволокнистого хлопчатника, фасоли, тыквы, кабачков, батата, некоторых видов картофеля, махорки, перца, некоторых многолетних растений.
11. Южноамериканский (Андийский, по Н. И. Вавилову) — 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, ягодных
и плодовых растений.
Большинство возделываемых растений введено в культуру 5. 8 тыс. лет назад и более. По мере развития цивилизации культуры все дальше отодвигались от центров формообразования, заселяя новые регионы с другими почвенно-климатическими условиями. Искусственный, а иногда и естественный отбор глубоко изменяли генотип вида. Например, кукуруза — типичная короткодневная тропическая культура, но новые сорта и гибриды можно выращивать на территориях, расположенных на 55° с. ш., доводя до восковой и даже до полной спелости.
Исходные формы сои требуют высокой напряженности температуры и суммы активных температур 3500. 4000 °С. Сорта северного экотипа, созданные с использованием радиационного мутагенеза, требуют за вегетацию суммы активных температур 1750. 1800 "С. Они устойчиво вызревают на широте Москвы. Аналогичные примеры можно привести по многим видам культурных растений.
В соответствии с требованиями биологии растений к условиям выращивания и с агроклиматическими ресурсами в нашей стране проведено территориальное районирование культур. Уральский, Западно-Сибирский, Восточно-Сибирский экономические районы специализируются на выращивании зерновых культур; Дальневосточный — риса, сои, картофеля; Северо-Западный — льна-долгунца, картофеля; Центральный — картофеля,
Читайте также: