Сельское хозяйство России. Основы агрономии-агрохимия, защита растений от болезней и вредителей и другие важные отрасли АПК.

Агрохимия изучает круговорот питательных веществ в земледе­лии и питание растений, а также способы их регулирования для повышения урожая и улучшения его качества путем рационально­го и экологически безопасного применения удобрений.

Внесение минеральных удобрений позволяет вводить в круго­ворот веществ в земледелии новые количества элементов питания растений, а внесение навоза и других отходов животноводства и растениеводства — повторно использовать часть питательных ве­ществ, уже входивших в состав предыдущих урожаев. При­менение удобрений дает возможность восполнять вынос урожая­ми питательных веществ и непроизводительные потери их из по­чвы (вследствие ветровой и водной эрозии, выщелачивания, уле­тучивания в атмосферу и т.д.) и, таким образом, не только поддерживать, но и повышать плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур без ущерба для окружающей среды и здоровья людей.

Главная цель применения удобрений — повышение урожая и его качества за счет улучшения питания растений. Изучение пита­ния сельскохозяйственных растений всегда было одной из важ­нейших задач агрохимии. Она исследует также обмен веществ в растениях в связи с условиями питания, которые определяют не только величину, но и качество урожая. Изучение этих вопросов связывает агрохимию с физиологией и биохимией растений. В за­дачу агрохимии входят, кроме того, изучение и разработка наибо­лее эффективных приемов оптимизации питания и обмена ве­ществ в растениях с помощью удобрений.

Первый объект исследования в агрохимии — растение. При изучении питания растений и разработке способов его регулиро­вания с помощью удобрений необходимо учитывать также особен­ности биологии и технологии возделывания отдельных культур. Здесь прослеживается связь агрохимии с растениеводством.

Второй объект исследования агрохимии — почва. Изучение со­держания и динамики питательных веществ в почве, их доступно­сти растениям, разнообразных процессов превращений удобрений, их действия на свойства и плодородия почвы — важный раздел агрохимии. По этому направлению агрохимия связана с поч­воведением и почвенной микробиологией, земледелием.

И наконец, третий объект агрохимии — удобрения и средства химической мелиорации почв; изучая их состав, свойства и эффек­тивность, агрохимия связана не только с сельскохозяйственным производством, но и с химической промышленностью, ибо обо­снование потребности сельского хозяйства в минеральных удоб­рениях и оптимального их ассортимента, а также оценка новых видов и форм выпускаемых удобрений входят в задачу агрохи­мии.

Три основных объекта, изучаемые агрохимией, — растение, по­чва и удобрения — находятся в тесной взаимосвязи и взаимодей­ствии.

Изучение питания растений и взаимодействия между растени­ем, почвой и удобрением составляет теоретические основы агро­химии. Знание их позволяет творчески решать многие практичес­кие задачи применения удобрений. Это вопросы о наиболее эф­фективных формах, дозах и соотношениях удобрений, рациональ­ных сроках и способах их внесения под различные культуры на разных почвах, о правильном сочетании внесения удобрений с си­стемой обработки почвы, севооборотом, орошением и другими аг­ротехническими приемами.

Агрохимия тесно связана с общим земледелием и мелиорацией, с экономикой и организацией сельскохозяйственного производ­ства, так как любые приемы использования удобрений обусловле­ны агротехникой и должны оцениваться с точки зрения их эконо­мической эффективности. Применение удобрений и химических мелиорантов почвы должно быть экологически безопасным и, бо­лее того, являться важным элементом природоохранных меропри­ятий против загрязнения тяжелыми металлами и радионуклидами.

Агрохимия тесно взаимодействует с агроэкологией в достиже­нии общих целей — обеспечении устойчивого производства каче­ственной сельскохозяйственной продукции, рационального ис­пользования природного биоэнергетического потенциала агро- экосистем, сохранения и воспроизводства основного природного ресурса аграрного сектора — почвенного плодородия, исключения или минимизации негативного воздействия на окружающую сре­ду. С этих позиций агроном с высоким уровнем агрохимической подготовки является важнейшим участником решения всего ком­плекса экологических проблем, возникающих при использовании органических, минеральных удобрений и химических мелиоран­тов почв, других средств химизации сельского хозяйства.

Методы агрохимических исследований могут быть разделены на две группы: биологические и лабораторные, используемые со­вместно и взаимно дополняющие друг друга.

Биологические методы.

Включают полевой опыт, вегетацион­ный и лизиметрический методы.

Полевой   опыт. Это метод исследования, проводимого в природной (полевой) обстановке на специально вы­деленном участке для определения воз­действия условий или приемов возделы­вания (отдельно взятых или в сочетании) на урожай сельскохозяйственных растений. В полевых опы­тах с удобрениями определяют действие удобрения на величину урожая и его качество, а также на плодородие почвы. Полевой опыт — основной метод изучения эффективности удобрений (от­дельных их видов и сочетаний, форм, доз и т. д.) в различных почвенно-климатических условиях в зависимости от агротехничес­ких и других факторов.

Стационарные опыты проводят на специально приспособлен­ных постоянных участках. Эти опыты, как правило, сопровожда­ются дополнительными наблюдениями и лабораторными исследо­ваниями для объяснения выявленных различий в действии удоб­рений и других факторов. В стационарных опытах изучают систе­матическое внесение удобрений в севообороте в течение ряда лет. Чаще всего такие опыты бывают многолетними. Результаты ста­ционарных опытов служат надежной основой для разработки ре­комендаций по применению удобрений в зоне их проведения.

Производственные опыты, закладываемые непосредственно в хозяйствах, позволяют установить действие удобрений на урожай и его качество в производственных условиях. Они служат для про­верки и уточнения результатов, полученных в стационарных опы­тах, применительно к конкретным условиям хозяйства и исполь­зуются для определения не только агрономической, но и эконо­мической эффективности удобрений. Такие опыты в широких масштабах проводят агрохимические центры и станции химиза­ции в хозяйствах, имеющих типичные в пределах зоны обслужива­ния природные и организационно-экономические условия.

Вегетационный метод. Позволяет выделить и ис­следовать воздействие отдельных факторов на рост, развитие, об­мен веществ, питание и урожай растений. В вегетационных опы­тах растения выращивают в специальных стеклянных вегетацион­ных домиках или под сеткой на искусственных средах в сосудах с водой, песком или почвой. Вегетационные опыты дают возмож­ность строго контролировать и регулировать условия питания рас­тений и в определенной мере условия внешней среды — режим ув­лажнения, освещенности, температуры и т. д.

Лизиметрический метод. Позволяет в природных условиях с помощью специальных устройств — лизиметров — изучать передвижение и просачивание воды сквозь слой почвы. В агрохимических исследованиях лизиметрический метод ис­пользуют для изучения водного режима в опытах с удобрениями, размеров выщелачивания минеральных солей из почвы и удобре­ний, количественной оценки баланса питательных веществ в по­чве — сопоставления их поступления с выносом растениями и потерями.

Лабораторные методы агрохимического анализа растений, почв и удобрений.

 Включают химические, биохимические и микробиоло­гические методы, а также метод изотопных индикаторов (стабильные и радиоактивные изотопы). Ведущая роль среди лаборатор­ных методов принадлежит химическому анализу агрономических объектов.

Агрохимический анализ растений проводят в целях:

оценки качества урожая сельскохозяйственных культур, серти­фикации продукции растениеводства и кормов;

оценки изменений химического состава, питательной, кормо­вой и технологической ценности растениеводческой продукции в зависимости от условий выращивания, в том числе применения удобрений;

определения размеров выноса элементов питания с урожаем и динамики их потребления в течение вегетации;

диагностики питания растений и определения потребности в удобрениях;

изучения использования культурами питательных элементов из удобрений.

Агрохимический анализ почв позволяет:

оценить обеспеченность растений элементами питания и, сле­довательно, потребность в удобрениях;

осуществить мониторинг плодородия и сертификацию почв зе­мельных участков и грунтов;

изучить свойства почв, которые определяют принципиальные положения применения удобрений и проведения химической ме­лиорации, такие, как поглотительная способность, реакция по­чвенной среды и буферность (т. е. способность противостоять из­менению реакции), засоленность и т. д.;

выявлять изменения содержания питательных веществ в почве и их доступности растениям в зависимости от приемов возделыва­ния и применения удобрений;

изучать взаимодействие удобрений с почвой.

Агрохимический анализ удобрений дает возможность:

оценить качество местных органических удобрений и его изме­нение в зависимости от условий накопления, хранения и приме­нения;

определить содержание действующего вещества в минеральных удобрениях и мелиорирующих материалах для проверки их соот­ветствия установленным стандартам и требованиям;

установить агроэкологическую безопасность органических удобрений, производить сертификацию минеральных удобрений;

определить доступность питательных веществ из удобрений и изучить процессы их превращения в почве.

Агрохимический анализ растений, почв и удобрений позволяет изучить баланс питательных веществ в земледелии и дать научное обоснование регулированию питания сельскохозяйственных куль­тур с помощью удобрений.

В агрохимических исследованиях широко используют матема­тические методы для оценки точности опытов и достоверности полученных результатов, выявления зависимости между удобре­ниями и урожаем, моделирования процессов поглощения расте­ниями, превращения в почве и потерь питательных веществ из почвы и удобрений, прогнозирования изменений почвенного плодородия и потребности в удобрениях, для энергетической и экономической оценки применения удобрений с использованием современной вычислительной техники.

На основе результатов полевых и производственных опытов с обязательной агроэкологической и экономической оценкой изу­чаемых удобрений и приемов их внесения даются практические рекомендации производству, которые позволяют эффективно ис­пользовать разнообразные местные и промышленные удобрения.

Агрохимия — научная основа интенсификации земледелия с помощью удобрений, которая наряду с комплексной механизаци­ей и мелиорацией земель определяет научно-технический про­гресс в сельском хозяйстве, служит одним из основных путей.