Уровень урожая
25 июня 2009
воды в водохранилище определяется высотой плотины.
Что будет с урожаем, если мы улучшим какой-нибудь
один фактор среды, например освещенность, то есть увеличим высоту одного из щитов? Только, прежде чем ответить, подумайте хорошенько. Верно, урожай останется
тем же самым. А если увеличим высоту двух щитов? Трех? Четырех? Понятно, что уровень воды от этого тоже не повысится. Он не повысится даже в том случае, если мы нарастим все щиты, кроме одного: вода будет уходить через этот, самый низкий, щит. О таком факторе
внешней среды говорят, что он лимитирует, ограничивает урожай.
В природе никогда не бывает, чтобы растения были одинаково обеспечены всем необходимым. Обычно одни
условия находятся в избытке, другие — в недостатке. Так вот, если мы создали растениям наилучшие условия освещения, влажности и аэрации почвы, установили достаточную концентрацию СОг в воздухе, выпололи все
сорняки — словом, позаботились обо всех щитах нашей
плотины, кроме одного — содержания в почве элементов минерального питания,— урожай будет поддерживаться на каком-то определенном уровне. И если мы будем дальше улучшать любое из условий— освещенность, влажность или аэрацию,— урожай не сможет подняться выше этого уровня. Больше того, год от года он будет снижаться. Ведь вместе с урожаем мы ежегодно выносим с поля минеральные соли,
Знаете ли вы, что одно растение пшеницы за лето поглощает из почвы 1,98 миллиграмма азота, 0,31 миллиграмма фосфора и 1,03 миллиграмма калия? Не так уж много, правда? Тем более, что часть этих веществ вместе с корнями остается в почве. Но на каждом гектаре растет 50 миллионов растений пшеницы. Поэтому с урожаем (в зерне и соломе) мы ежегодно вывозим с гектара 99 килограммов азота, 15 килограммов фосфора и 51 килограмм калия. Если пересчитать на соли
(например, на натриевую селитру, хлористый калий и суперфосфат), то получится, что почва теряет ежегодно 1370 килограммов питательных солей с каждого гектара. А это уже внушительная цифра.
Правда, потери отчасти возобновляются. В этом нам
помогают наши друзья — микроорганизмы. Одни из них, силикатные бактерии, разрушают глинные минералы,
освобождая для растений калий. Другие, клубеньковые бактерии, живущие на корнях бобовых растений, связывают свободный азот воздуха (N2) в доступные растению
формы (нитраты и аммиак). Поэтому после бобовых культур (клевера, люцерны, бобов, гороха) почва бывает богаче азотом, даже если ее не удобрять азотом. Ту же задачу выполняют и другие виды бактерий, так называемые свободно живущие азотофиксаторы. Они связывают (фиксируют) азот воздуха без помощи бобовых
растений, питаясь мертвыми растительными остатками.
К тому же люди издавна научились возвращать на поле по крайней мере часть выносимых с него питательных веществ, удобряя почву навозом.
Но растениям нужны не просто питательные соли, а определенные соотношения их. Например, пшеница на 100 частей азота поглощает 15 частей фосфора и 51 часть
калия. А в навозе на каждые 100 частей азота приходит-1 ся 20 частей фосфора и 95 частей калия. Поэтому при
внесении в почву только органических удобрений соотношения между питательными солями могут быть нарушены. Часть щитов в нашей плотине опять окажется ниже остальных.
Вот почему управлять урожаем — не только поддерживать его на определенном уровне, но и повышать по своему усмотрению — человек научился только с помощью искусственных минеральных удобрений. Но для это-
го нужно было прежде всего знать, чем и как питаются растения. Вот тут-то и пригодился агрохимикам метод
беспочвенного выращивания растений.