Законы научного земледелия, их значение и применение. Законы совокупного действия факторов, возврата

Отметим, что длительное время при изучении вопросов плодородия почвы наибольшее внимание уделялось обеспечению растений только питательными веществами. Почва ошибочно рассматривалась как кладовая питательных веществ без учета сложных и многообразных процессов их взаимодействия. Практическое значение закона минимума состоит в том, что он дает возможность при известных ограничивающих факторах жизни растений в конкретных природных условиях (например, при недостатке воды или питательных веществ) разрабатывать комплекс агротехнических мероприятий, направленных на их устранение.

Ю. Либих выдвинул также теорию полного возврата питательных веществ, вынесенных из почвы урожаями сельскохозяйственных культур. Она получила название «закона возврата». Согласно этому закону, баланс питательных веществ в почве при его нарушении в результате потерь этих веществ (либо в силу выноса урожаями, либо по другим причинам) необходимо восстановить внесением соответствующих удобрений или другими агротехническими приемами. Этим законом мы пользуемся при программировании и расчетах удобрений на запланированный урожай.

Так, П. А. Костычев считал, что урожай зависит не только от содержания питательных веществ в почве, но и от ее физических свойств — структуры, строения, содержания воды, воздуха, деятельности микроорганизмов.

Затухание эффекта  от последующего дополнительного действия какого-либо одного из факторов вслед за Ю. Либихом наблюдали и другие исследователи. Так, в вегетационном опыте Гельригеля с увеличением дозы кальциевой селитры эффект ее действия последовательно затухал. При первой дозе в 112 г на сосуд прибавка урожая составляла 12 г по сравнению с контролем; от 224 г на каждые 112 г удобрения она равнялась уже 8 г, а от 336 г на каждые 112 г прибавка урожая составляла только 6 г. В другом опыте с увеличением содержания воды в сосудах (от 5 %) на каждые 10 % урожай возрастал на все меньшую величину и достиг самого высокого значения при оптимальной влажности 60%. При последующем увеличении влажности (до 100%) урожай уменьшился до нуля. На основании этого были установлены точки «минимума», «оптимума», «максимума» в действии факторов и выведен «закон минимума, оптимума, максимума». Он гласит, что при минимальной и максимальной величине фактора урожай неосуществим и лишь при оптимальном его количестве возможна наивысшая продуктивность растений.

Впоследствии действие закона минимума наблюдали многие исследователи, но их отношение к нему было иным. Так, они считали, что растение с тем большей продуктивностью может использовать фактор, находящийся в минимуме, чем больше других факторов находится в оптимуме. Э. А. Митчерлих подчеркивал, что высота урожая определяется всей суммой действующих факторов. Однако, признавая независимое действие факторов и более сильное влияние недостающего фактора на максимальный урожай, он оставался на позициях закона минимума.

Таким образом, попытки определить размер урожая исходя из независимого действия факторов жизни растений привели не только к утверждению закона минимума, но и к подтверждению псевдозакона «убывающего плодородия почвы», или «закона убывающей доходности», как его называли буржуазные экономисты.

Рассмотренные результаты опытов и вытекающие из них неправильные выводы о затухании эффекта действия при увеличении дозы фактора базировались не на истинной природе наблюдаемых явлений, а на неправильном методологическом подходе к изучаемому явлению, на изоляции одного фактора жизни растений от других.

Наряду с опытами  по изучению влияния одинакового по величине дополнительного действия того или иного фактора при «неизменности» остальных некоторые ученые изучали влияние количественного изменения одного фактора на фоне однократного количественного изменения другого. Например, при увеличении количества воды одинаково повышающиеся дозы удобрений давали больший эффект, при неизменном количестве воды в дальнейшем снова наблюдалось затухание действия удобрений.

Наиболее убедительно  несостоятельность «закона убывающего плодородия почвы» была доказана акад. В. Р. Вильямсом при анализе результатов, полученных в вегетационном опыте  с озимой рожью Э. Вольни. В этом опыте подвергались количественному изменению содержание воды, питательных веществ в почве и степень солнечного освещения. Как только изменялся количественно один фактор (содержание воды в вегетационных сосудах), снижалась урожайность от последующих прибавок воды. Однако с ростом содержания питательных веществ она существенно возрастала при повышении влажности почвы, а с улучшением условий освещения наблюдалось стремительное увеличение урожая.

Однако закон взаимодействия факторов жизни растений не устраняет действия закона минимума. Значение последнего состоит в том, что фактор, находящийся в минимуме, имеет ведущее значение в повышении урожайности. Учитывая действие закона минимума, или ограничивающегося урожай фактора, в системе агротехнических мероприятий, в первую очередь, следует применять те из них (например, орошение в засушливых условиях), которые будут действовать на фактор, находящийся в настоящее время в относительном минимуме. Одновременно необходимо учитывать другие факторы, которые находятся во втором и последующих минимумах.

Отсюда можно сделать следующие общие выводы:

1) при воздействии  на один фактор затухает эффект  от последующих его прибавок; 2) совместное изменение нескольких, а еще лучше всех факторов жизни растений приводит к резкому повышению урожайности; 3) можно достичь высоких и устойчивых урожаев, если обеспечить растения всеми факторами жизни одновременно и в оптимальных для них количествах в соответствии с этапами органогенеза и фазами их жизни, для чего необходимо осуществление комплекса научно обоснованных агротехнических мероприятий.

Система агротехнических  мероприятий лишь тогда станет действенным средством управления урожаем, когда она будет соответствовать изменяющимся требованиям растений по мере прохождения ими стадий развития и фаз жизни. Вследствие неодинаковых почвенно-климатических условий и разнообразия возделываемых культур в разных зонах страны в Минимуме будут находиться то одни, то другие факторы жизни растений. Вот на них и надо воздействовать в первую очередь. Поэтому систему агротехнических мероприятий необходимо применять творчески, с учетом требований растений и конкретных условий среды.

Самая хорошая  система агротехнических мероприятий  не даст желаемых результатов, если ее составные элементы выполняются  некачественно и несвоевременно. Необходимо каждый прием проводить в лучшие сроки и при высоком качестве работ.