Растениеводство как отрасль сельскохозяйственного производства

Растениеводство — возделывание культурных растений — явля­ется основной отраслью сельского хозяйства. Задача его заключает­ся в создании из неорганических природных соединений органиче­ских веществ путем превращения кинетической энергии солнечного света в потенциальную энергию растительных организмов. Благо­даря этому биологическому процессу растения — важнейшие по­ставщики продуктов питания для человека, кормов для животных и технического сырья для промышленности. Зеленое растение высту­пает главным предметом и орудием труда в растениеводстве, а по­чва — главным средством сельскохозяйственного производства. Растениеводство тесно связано с другой отраслью сельского хозяй­ства — животноводством, которому оно дает грубые, сочные и кон­центрированные корма и получает от него органические удобрения, необходимые для земледелия.

Занимаясь растениеводством, человек сталкивается со многими постоянно изменяющимися условиями. Чтобы обеспечить растение необходимыми факторами жизни, требуется в определенной мере соответственно изменять и окружающую его среду. Для создания наиболее благоприятных условий жизни растений большое значе­ние имеет своевременное и высококачественное выполнение всех полевых работ — обработка почвы, внесение удобрений, посев, уход, уборка урожая. Нарушение сроков проведения этих работ или их низкий уровень резко снижает урожай и ухудшает качество про­дукции. Поэтому в растениеводстве необходимо строго учитывать все условия, определяющие конечный результат труда.

Растениеводство возникло в глубокой древности (за 8—9 тысяче­летий до н.э.), когда человек стал обрабатывать землю и возделы­вать нужные ему растения. Следы начального земледелия, связанного еще с первобытнообщинным строем, относятся к неолитиче­скому (новокаменному) периоду. Районами наиболее старой земле­дельческой культуры считаются Индия, Китай, Сирия, Египет, Мексика, Перу, Боливия и другие страны. На территории бывшего СССР земледелие возникло в каменном веке. Древнейшими его очагами были районы Средней Азии и Закавказья. Земледелие на территории Украины было уже в 3—2 тысячелетиях до н.э. Первые упоминания в летописях о земледелии на Руси относятся к 946 г.н.э.

История земледелия тесно связана с общим прогрессом человече­ства и с развитием его материальной культуры. Рост потребностей людей, быстрое развитие промышленности требуют непрерывного и все возрастающего производства растениеводческой продукции.

Отрасль растениеводства охватывает полеводство, луговодство, овощеводство, плодоводство, виноградарство, цветоводство, лесо­водство. Как научная дисциплина растениеводство рассматривает только полевые культуры: зерновые, зерновые бобовые, масличные, прядильные, эфирномасличные, кормовые, картофель, бахчевые и некоторые другие.

В настоящее время в мировом земледелии сельскохозяйственные культуры занимают около 1,4 млрд. га земли. На одного человека приходится лишь 0,32 га распаханной земли. Наибольшие площади ее сосредоточены в Европе, Азии, Америке, значительно меньшие — в Африке и Австралии.

Только 28 % земли расположено в достаточно благоприятных для растениеводства климатических условиях. Основные климати­ческие показатели, определяющие продуктивность культурных рас­тений: длительность безморозного периода, сумма активных темпе­ратур воздуха, количество осадков.

Наибольшие площади в мировом растениеводстве занимают зер­новые хлеба (пшеница, рис, кукуруза, ячмень, сорго, просо, овес, рожь) — 70 % всей посевной площади. На значительных площадях возделывают картофель, сахароносные (сахарный тростник и сахар­ная свекла), масличные (соя, арахис, рапс, лен масличный, подсол­нечник, кунжут), прядильные (хлопчатник, лен-долгунец, коно­пля, джут).

Важнейшими задачами растениеводства являются всемерное по­вышение плодородия почв и урожайности, рост производства зерна, кормов и другой продукции на основе применения зональных науч­но обоснованных систем ведения хозяйства.

РАСТЕНИЕВОДСТВО КАК НАУЧНАЯ ДИСЦИПЛИНА

Растениеводство — учение о культурных растениях и их возде­лывании. Зарождение этой науки в нашей стране относится к XVIII в. Одним из основоположников ее был М.В. Ломоносов (1711 — 1765), учредивший при Российской Академии наук "класс земледельства" и обобщивший опыт возделывания сельскохозяйст­венных культур в России.

Дальнейшее развитие растениеводства связано с именами И.М. Комова (1750—1792), написавшего книгу "О земледелии", и А.Т. Болотова (1738—1833), изучавшего вопросы обработки почвы, внесения удобрений и многие другие.

К.А. Тимирязев (1843—1920) является классиком современной научной биологии и растениеводства и создателем теории фотосин­теза растений. Его труды "Жизнь растений", "Земледелие и физио­логия растений", "Солнце, жизнь и хлорофилл" принесли ему миро­вую известность. В них определены задачи научного растениеводст­ва и земледелия.

И.А. Стебут (1833—1923) в своем капитальном труде "Основы полевой культуры и меры ее улучшения в России" впервые объеди­нил разрозненные материалы по возделыванию полевых растений в нашей стране.

Исследования одного из основоположников отечественного расте­ниеводства Д.Н. Прянишникова (1865—1948) посвящены вопросам питания растений и применения удобрений. На физиологической и биологической основе он создал научный курс "Частное земледе­лие".

Выдающийся русский ученый Н.И. Вавилов (1887—1943) внес неоценимый вклад в растениеводство, генетику, селекцию, систе­матику и географию культурных растений. Он разработал учение о мировых центрах происхождения культурных растений и сформулировал закон гомологических рядов, играющий большую роль в се­лекции растений. Собранная им и его соратниками богатейшая в мире коллекция культурных растений используется для селекции, интродукции и изучения эволюции культурных растений. Н.И. Ва­вилов заложил генетико-селекционные основы учения об иммуни­тете культурных растений к болезням и вредителям.

Большую роль в развитии растениеводства сыграли работы И.В. Якушкина и ученых-селекционеров П.П. Лукьяненко, B.C. Пустовойт, Н.В. Цицина, А.Л. Мазлумова и др. В настоящее время на территории бывшего СССР районировано около 6000 сортов и гиб­ридов сельскохозяйственных культур.

Теоретическая основа растениеводства — биология, которая вскрывает особенности развития растений и дает представление об их требованиях к факторам среды. К.А. Тимирязев отмечал, что вы­сшего урожая растение достигает при непрерывном притоке всех необходимых факторов жизни в оптимальном количестве и в соот­ветствии с потребностями каждого вида и сорта. Д.Н. Прянишни­ков также подчеркивал, что действие каждого из необходимых фак­торов жизни растений зависит от количества и интенсивности дру­гих факторов и от их совокупного действия на растение.

Современная система знаний о растениях преследует цель управ­ления развитием и урожаем культурных растений. Важнейшей объ­ективной закономерностью этой системы является физиологическая равнозначимость и незаменимость факторов. Суть ее состоит в том, что ни один фактор не может быть заменен другим, и по своему фи­зиологическому действию все они имеют равное значение для жиз­ни растений. Нельзя, например, свет заменить теплом, а влагу — питательными элементами; для растения все факторы жизни необ­ходимы в одинаковой мере. Существует и другая закономерность, связанная с тем, что развитие и урожай растений ограничиваются тем фактором, который находится в минимуме. Урожай растений будет возрастать только при устранении этого минимума и до тех пор, пока в недостатке не окажется другой фактор. При избытке то­го или иного фактора (воды, тепла и др.) урожай также будет сни­жаться. Он станет возрастать, стремясь к максимуму, лишь при оп­тимальном количестве каждого жизненного фактора, когда они дей­ствуют на растение одновременно, во взаимной связи и совокупно­сти.

Урожай культурных растений зависит от характера роста и раз­вития растений, что связано с их биологическими особенностями. Познание особенностей культурных растений и их потребностей в факторах среды и является биологической основой растениеводства.

В развитии растений, как отмечал К.А. Тимирязев, ведущую роль играет температурный фактор. В качестве показателя потреб­ности сельскохозяйственных растений в тепле используется сумма биологически активных температур. Знание потребности растений в тепле на каждом этапе его развития позволяет на основе метеоро­логических данных заблаговременно определять наиболее вероят­ные даты наступления отдельных фаз развития и вызревания каж­дого вида и сорта, что имеет большое производственное значение.

Для определения потребности растений во влаге пользуются коэффициентом транспирации, который характеризует способность растения расходовать то или иное количество воды на создание в урожае единицы сухого вещества. Например, для озимой пшеницы он составляет 400—500, кукурузы — 230—370, сахарной свеклы — 240—500. Величина коэффициента транспирации сильно изменяет­ся от погодных условий, плодородия почвы, агротехники. Особенно увеличивается испарение воды растениями при ветре. При сильном ветре воды испаряется в 20 раз больше, чем в тихую погоду. По­требность в воде одного и того же растения изменяется по фазам ро­ста. Периоды наибольшей потребности растений в воде называют критическими. Особенно сильно отражается на всех растениях не­достаток воды в период образования у них репродуктивных органов.

Для характеристики потребности культурных растений в основ­ных элементах питания (N, Р, К) пользуются экспериментально ус­тановленными величинами выноса питательных веществ из почвы (в кг) в расчете на 1 ц урожая (зерно, семена, корни, клубни) при соответствующем количестве побочной продукции (солома, ботва и др.). Например, для яровой пшеницы вынос составляет (кг): N — 4,7,Р₂О₅-1,2,К₂О-1,8.

Зная потребности культурных растений в основных факторах жизни, можно с определенной точностью программировать получе­ние урожая заданного уровня с учетом биологических особенностей растений, сорта, природных условий и агротехники.

Огромное значение в дальнейшем повышении урожайности куль­турных растений имеет улучшение фотосинтетической деятельно­сти растений — способности их запасать в урожае 5—6 % и более ФАР (физиологически активной радиации) вместо 1 —1,5 % ФАР, отмечаемых в настоящее время. Повышение коэффициента исполь­зования ФАР на фотосинтез связано с созданием новых высокопро­дуктивных сортов и гибридов, обладающих повышенной фотосинте­тической деятельностью, а также всех необходимых условий (удоб­рение, орошение, густота стояния растений) для проявления наи­высшей биологической продуктивности.

Агротехника любой полевой культуры должна обеспечивать вы­сокие и устойчивые урожаи наилучшего качества. Она должна включать следующие основные приемы: подбор сортов (гибридов), выбор наилучших предшественников в севообороте, систему обра­ботки почвы и применение удобрений, подготовку семян к посеву, посев (сроки и способы, норма и глубина посева), уход за посевами, уборку, первичную обработку собранного урожая.

Итак, растениеводство — это наука, изучающая разнообразие форм и сортов полевых растений, особенности их биологии и наибо­лее совершенные приемы выращивания высоких урожаев наилуч­шего качества.

Растениеводство опирается на данные других наук: ботаники, физиологии растений, генетики, селекции, фитопатологии, эколо­гии, физики, химии, почвоведения, метеорологии, земледелия, аг­рохимии, мелиорации, экономики, организации и планирования сельскохозяйственного производства. Условия жизни растений можно регулировать при помощи мелиоративных, агрохимических и агротехнических средств и приемов.