Закон равнозначимости и взаимонезаменимости факторов жизни растений

Сущность закона заключается в том, что ни один фактор жизни растений нельзя полностью исключить или заме­нить другим; в обоих случаях гибель растения неизбежна.

Закон равнозначимости и незаменимости факторов жизни расте­ний является основополагающим. Именно вследствие равнозначимости и незаменимости факторов проявляется действие других законов - ми­нимума, совокупного действия. Особенность этого закона такова, что в производстве его проявление мало заметно. Это объясняется тем, что в естественных условиях растения находят все необходимые для их рос­та и развития факторы, хотя в количественном отношении потребность в них и наличие их может быть самое различное. Здесь уже вступает в действие законы минимума и совокупного действия.

Идя методом исключения физиологи растений и агрохимики установили состав полной питательной смеси. В 1859 г. расте­ния в водных культурах в опытах И. Кнопа и Ю. Сакса впервые были доведены до созревания.

Закон минимума. Этот закон сформулирован Ю. Либихом в 1840 г. Он так описывает его действие: «Каждое поле содержит одно или несколько питательных веществ в минимуме и одно или несколько других в максимуме. Урожай находится в соотношении с этим миниму­мом питательных веществ. Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и оп­ределяется его величина и устойчивость во времени» .

Георг Либшер (1853-1895) сделал к этому закону поправку, со­гласно которой «растения с тем большей продуктивностью используют находящийся в минимуме вегетационный фактор, чем больше других факторов находится в оптимуме». Это несколько сглаживает кате­горичность закона минимума, однако значительного повышения урожай­ности можно достичь лишь повышаяобеспеченность культур недостаю­щими факторами.

В условиях Северного Казахстана в первом минимуме находится влага. Предположим, нам нужно выбрать, что в первую очередь приме­нять: снегозадержание, лункование, искусственноеоструктуривание или другие приемы. Все они прямо или косвенно улучшают водный режим почвы, но наиболее сильное воздействие оказывает снегозадержание.

При этом оказываются неизбежно затронуты другие факторы жиз­ни растений: воздушный, тепловой, микробиологический и пищевой режим почвы и агрономы неизбежно вынуждены регулировать и их в соответствии с законом совокупного взаимообусловленного, а не изо­лированного действия факторов жизни растений. Только обеспечив растения влагой, можно рассчитывать на высокий эффект от примене­ния удобрений, гербицидов, районированных сортов и т.д.

Закон оптимума: «Наибольший урожай осуществим при сред­нем (оптимальном) наличии факторов; при наименьшем (минимальном) и наибольшем (максимальном) наличии фактора урожай не осуществим (равен нулю)». Формулировка закона дана В.Р. Вильямсом .

Закон оптимума говорит о том, что наибольший урожай достижим при оптимальном наличии каждого фактора жизни растений.

Каждое растение имеет оптимальные границы, в пределах которых обеспечение всеми факторами жизни оказывает наиболее благоприятное воздействие на урожай. Это отчетливо наблюдается по отношению растений к температуре, свету, воде и другим факторам.

Однако оптимизация в обеспеченности растения каким-либо од­ним или несколькими факторами не приведет к успеху.Наибольший урожай возможен при одновременном наличии в оптимальном коли­честве всех факторов жизни растений.

Закон совокупного взаимообусловленного, а не изолирован­ного действия факторов жизни растений. Его можно сформулировать сле­дующим образом: комплекс факторов жизни растений представляет со­бой единое целое, все элементы которого неразрывно связаны друг с дру­гом. Воздействие на один из них влечет за собой изменение всего комп­лекса. Постоянный прогресс возможен лишь в том случае, когда воздей­ствие направлено на весь комплекс факторов одновременно.

Каждый специалист должен быть глубоко убежден в том, что без уче­та действия этого закона нельзя рассчитывать на постоянный успех.

Закон возврата Ю. Либиха: «Все, что отчуждается из почвы с урожаем должно быть возвращено, иначе неизбежно падение плодоро­дия».Более полная формулировка этого закона звучит так:

«Элементы пиши растений, отчужденные из почвы с урожаем, должны восполняться до оптимума за счет внутрипочвенных процессов (хими­ческих, микробиологических и т.п.) и внесением удобрений. Прогресс возможен в том случае, если это восполнение происходит во все возрастающих и сбалансированных количествах».

Значение закона возврата для сохранения и дальнейшего повы­шения плодородия почвы чрезвычайно велико.

Принцип плодосмена* может быть сформулирован следую­щим образом: «При данном уровне потенциального плодородия почвы и при определенных климатических условиях максимальная продуктив­ность севооборота имеет место при ежегодной смене в нем культур наи­более отдаленных по биологии и агротехнике возделывания». Однако в условиях недостаточно благоприятного климата, например засушли­вости, этот принцип не соблюдается. Наибольшее производство зерна с гектара севооборотной площади достигается в зернопаровых севоо­боротах, в которых кроме пшеницы, или пшеницы и ячменя других культур нет.