Las leyes de la agricultura son patrones que describen la interacción de los factores de vida de las plantas y determinan las condiciones óptimas para su crecimiento y desarrollo con el fin de obtener el máximo rendimiento.
Las leyes de la agricultura se basan en los resultados de una gran cantidad de estudios y experimentos, su procesamiento y análisis, y sientan las bases teóricas y prácticas de la producción de cultivos. La aplicación correcta de métodos agrotécnicos, de recuperación de suelos y otros, la mejora de la cultura agrícola y la regulación eficaz de la fertilidad del suelo y el rendimiento de los cultivos se basan en una comprensión científica y una aplicación práctica de las leyes de la agricultura.
Contenido
La ley de equivalencia e insustituibilidad de los factores de la vida vegetal
Todos los factores de la vida vegetal son equivalentes e insustituibles.
Para el crecimiento y desarrollo de una planta, es necesario aportar todos los factores de la vida, tanto cósmicos como terrestres, independientemente de la cantidad del factor. La ausencia de un factor, incluso el más pequeño, conduce a una fuerte disminución en el rendimiento y la muerte de la planta.
Ningún factor es reemplazado por otro. Por ejemplo, la falta de potasio no puede ser sustituida por un exceso de fósforo, y la falta de luz no puede ser sustituida por calor, etc.
Obtener los máximos rendimientos posibles solo es posible con el suministro constante de todos los factores de vida en cantidades suficientes. Sin embargo, en la práctica, la ley de equivalencia e insustituibilidad de los factores es relativa debido a los diferentes costos de suministro de factores de vida a las plantas. Esto se debe a la posibilidad de crear tales condiciones, tanto en términos materiales y técnicos, como de suelo y clima en un área en particular.
La ley de equivalencia e indispensabilidad de los factores de vida de las plantas sienta las bases materiales para la agricultura: para obtener rendimientos altos y constantes, es necesario esforzarse por proporcionar a las plantas todos los factores en su máxima medida.
Ley del Mínimo
También llamada ley del factor limitante o ley de Liebig. La ley del mínimo fue formulada por primera vez por Karl Sprengel en 1828. Posteriormente fue desarrollado y popularizado por Justus von Liebig en el libro «Química aplicada a la agricultura y la fisiología» en 1840 utilizando el ejemplo de los minerales. Según sus observaciones, el crecimiento de los cultivos depende directamente de un aumento en la cantidad de ese factor que se encuentra en un mínimo, o sea:
Y = AX,
donde Y es la cosecha; A es el coeficiente de proporcionalidad para un factor específico; X es el factor de tensión.
El descubrimiento de la ley del mínimo permitió en la segunda mitad del siglo XIX aumentar significativamente el rendimiento de los cultivos tradicionalmente cultivados en Europa Central gracias a la aplicación de fertilizantes minerales en suelos escasos.
Tradicionalmente, para una descripción visual de la ley, el «barril de Dobenek» o el «barril de Liebig» se utiliza al mínimo. Las duelas (tablas que forman la superficie lateral) denotan varios factores en la vida de la planta. La altura de las duelas es igual a la cantidad de un cierto factor. Cuanto menos dotada está la planta de un determinado factor, menor es la altura de la duela, es ésta la que determina el rendimiento real, a pesar de que otros factores pueden ser máximos, aportando el rendimiento potencial del cultivo.
Si se aumenta la altura de la tabla más pequeña agregando un factor apropiado, entonces el rendimiento real estará determinado por otra duela que esté en un mínimo.
A pesar de la obviedad y sencillez de la ley, estudios posteriores han establecido una serie de aclaraciones. Yu. Liebig reconoció un efecto decreciente con cada aumento en un factor separado. A. Mayer demostró que la ley del mínimo debe tener en cuenta la totalidad de los factores, y no solo los elementos nutricionales. E. Volney, amplió el efecto de la ley en la totalidad de factores sobre la calidad de la cosecha.
Ley de mínimo, óptimo, máximo
El máximo desarrollo de una planta es posible con un aporte óptimo de factores de vida.
En el curso de una serie de experimentos, esta ley fue sujeta a controles y aclaraciones, como resultado de lo cual no encontró su confirmación
La ley de mínimo, óptimo, máximo fue propuesta como resultado de una serie de estudios, el experimento más famoso de Gelrigel. Cultivó cebada en frascos de vidrio llenos de la misma tierra fértil. Todas las condiciones de crecimiento de las plantas fueron iguales, excepto la humedad del suelo, que se determinó a partir de una capacidad total de agua del 100 %. En 8 recipientes, la humedad fue de 5, 10, 20, 30, 40, 60, 80 y 100%. Al final del experimento, el rendimiento se distribuyó de la siguiente manera:
| Humedad del suelo, % capacidad de humedad del campo | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Rendimiento, kg de materia seca por recipiente |
El rendimiento máximo de cebada en los experimentos de Gelrigel cae en un contenido de humedad del suelo del 60% de la humedad del suelo. La cantidad mínima, así como la cantidad máxima de humedad no proporcionó un cultivo. Si expresamos la diferencia en el aumento del rendimiento para cada grado de humedad siguiente, referida a una unidad de humedad, entonces obtenemos una disminución progresiva en el aumento del rendimiento a partir de un aumento sucesivo de la humedad, mientras que otros factores permanecen sin cambios. Este patrón se llama ley de Thünen.
V. R. Williams analizó la experiencia de Gelrigel y mostró la particularidad de la regularidad obtenida. Encontró que el experimento de Herrigel violaba la condición de la única diferencia lógica, que es el requisito más importante de la experiencia agronómica. La diferente humedad del suelo no crea las mismas condiciones nutricionales para las plantas. La humedad está indisolublemente ligada a las condiciones redox del suelo y, por lo tanto, afecta significativamente los procesos bioquímicos del suelo.
Por lo tanto, la experiencia de Gelrigel es esencialmente poco confiable y sus conclusiones son erróneas. Esto está confirmado por los datos experimentales de E. Volney. En las mismas condiciones que en el experimento de Gelrigel, a excepción del fertilizante , que no se puede restituir en condiciones de anaerobiosis, los resultados obtenidos se muestran en la tabla.
| Humedad del suelo, % capacidad de humedad del campo | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Rendimiento, dg/vaso | ||||||
| Diferencia entre los valores posteriores y los anteriores, dg/vaso | ||||||
| Diferencia por gradación de humedad (%), dg/vaso |
Los experimentos de E. Volny mostraron una naturaleza completamente diferente de la dependencia del rendimiento de la humedad del suelo en comparación con la curva de Hellrigel: un aumento de la humedad provoca un aumento progresivo del rendimiento por unidad de humedad, y no una disminución.
Según V.R. Williams, la experiencia de E. Volney también tuvo deficiencias metodológicas. Posteriormente, E. Volny realizó un experimento multifactorial con plantas de centeno de primavera , cultivándolas en tres filas de recipientes de vidrio, cuatro recipientes en cada fila.
Cada fila tenía tres recipientes con un contenido de humedad del 20, 40 y 60% de la capacidad de humedad del campo con suelo no fertilizado, el cuarto recipiente de cada fila tenía suelo fertilizado con un contenido de humedad del 60%. La iluminación de cada fila era diferente (débil, media, fuerte). Los resultados se muestran en la tabla y en la figura.
| ÍNDICE | PRODUCTIVIDAD, GD/BUQUE | |||
|---|---|---|---|---|
| Con la humedad del suelo, % de la capacidad de humedad del campo | ||||
| Iluminación - fuerte | ||||
| - promedio | ||||
| - débil | ||||
El aumento del rendimiento en contenedores con suelo sin fertilizar con el aumento de la humedad repite los resultados del experimento de Gelrigel. La introducción de fertilizantes condujo a un fuerte aumento en los rendimientos en recipientes con una humedad del suelo del 60%. Sin embargo, agregar un factor de luz a la experiencia aumentó drásticamente la eficiencia del fertilizante. Si sumamos el rendimiento de las opciones con fertilizantes bajo diferente iluminación, resulta que la interacción de todos los factores dará un aumento significativo en el rendimiento, aumentando a medida que se agregan nuevos factores de vida vegetal al sistema. Estas conclusiones también refutan la ley de Thünen.
La ley de la acción combinada de los factores de la vida vegetal
Todos los factores de la vida vegetal interactúan en el proceso de crecimiento y desarrollo de las plantas, es decir, actúan colectivamente.
Liebscher y Lundegard demostraron que cuanto más otros factores de la vida vegetal se encuentran en un nivel óptimo, más intenso es el efecto de un factor que se encuentra en un mínimo. Lundegard también estableció un conjunto de efectos negativos sobre el desarrollo de las plantas de factores que son mínimos, llamándolo «interferencia» de factores
Con base en la ley de la acción acumulativa de los factores de vida de las plantas, varios investigadores han intentado establecer la dependencia matemática de la productividad de los factores de vida. E. Mitcherlich logró el mayor éxito en esto.
E. Mitcherlich trató de encontrar la dependencia matemática del aumento del rendimiento en la fertilización del suelo. Encontró que el aumento del rendimiento es proporcional a la diferencia entre el rendimiento máximo posible y el realmente obtenido y depende de cada factor y de su intensidad. E. Mitcherlich determinó experimentalmente los coeficientes de utilización de nutrientes individuales: para nitrógeno N — 0.2, fósforo P2O5 — 0.6, potasio K2O — 0.4, magnesio Mg — 2.0 por 1 mm de precipitación.
Estudios posteriores han demostrado que la dependencia de E. Mitcherlich no es universal debido a la complejidad de los procesos biológicos de creación de un cultivo. Además, Trenel pronto demostró que era matemáticamente incorrecto.
A pesar de la complejidad de la expresión matemática de esta ley, es de gran importancia en la práctica de la agricultura. V.R. Williams señaló que solo es posible lograr el máximo rendimiento del cultivo con una acción simultánea en todo el complejo de factores de vida de la planta, que es un todo orgánico único, cuyos elementos están inextricablemente vinculados. El impacto sobre uno de los factores de la vida implica la necesidad de influir en todos los demás.
Ley del retorno
La sustancia y energía enajenada del suelo con la cosecha debe ser compensada (devuelta al suelo) con un cierto grado de exceso.
Descubierto por primera vez por J. Liebig. D.N. Pryanishnikov y K.A. Timiryazev consideró que la ley del retorno era una de las más importantes para la ciencia.
La agricultura, por su naturaleza, como rama de la producción es material: el cultivo se crea a partir de constituyentes materiales: energía y sustancias consumidas por las plantas del suelo. El suelo es también un medio para el crecimiento de las plantas y un intermediario en su provisión de factores de vida.
La enajenación sistemática del cultivo de los campos sin el retorno de la energía utilizada por él y las partes constituyentes del suelo, pierde su fertilidad . Si se compensa la eliminación de la energía de las sustancias, se conserva la fertilidad del suelo; y cuando se compensa en exceso, se produce la reproducción de la fecundidad.
La ley del retorno es la base científica para la reproducción de la fertilidad del suelo. Puede considerarse como un caso especial de la ley física de conservación de la materia y la energía.
La ley del cambio de frutas
La alternancia en el tiempo y el espacio de plantas cultivadas que difieren entre sí en propiedades bioquímicas, biológicas, agronómicas y otras.
La ley del cambio de frutos es la base científica del «principio del cambio de frutos» o correcta rotación de cultivos. Se basa en la ley de unidad e influencia mutua de las plantas y las condiciones ambientales.
Profesor M.G. Ya en 1838, Pavlov reconoció la ley de la fecundidad como una ley de la naturaleza:
“Cualquier medida agrotécnica es más efectiva con el cambio de frutos que con la siembra permanente”.
Otras leyes agrícolas
En agricultura, hay una serie de otras leyes: la ley de autotrofia de las plantas verdes, basada en la teoría de la fotosíntesis y la nutrición mineral de las plantas; la ley de recepción, movimiento y transformación de las sustancias minerales en las plantas, etc.
Una interpretación errónea de los resultados de algunos estudios, en los que solo cambiaba un factor mientras los demás permanecían constantes, condujo a la formulación de la «ley de fertilidad decreciente del suelo» o ley de Turgot-Malthus, o ley de rendimientos decrecientes. Yace en el hecho de que cada inversión adicional de fondos y trabajo en la tierra va acompañada no de un aumento correspondiente, sino decreciente en el rendimiento.
Lenin criticó estas conclusiones:
“… la “ley de disminución de la fertilidad del suelo” no se aplica en absoluto a aquellos casos en que la tecnología avanza, cuando se transforman los métodos de producción; sólo tiene una aplicación muy relativa y condicional en aquellos casos en los que la técnica permanece invariable.
Lenin VI Polit. col. op. T. 5. pág. 102.
Posteriormente, empíricamente, con un impacto simultáneo en todos los factores de la vida vegetal, se estableció el completo fracaso de la «ley de disminución de la fertilidad del suelo». Entonces, en experimentos con tres factores que cambiaban simultáneamente: luz, nutrientes y humedad del suelo, se demostró que cuando las plantas estaban completamente satisfechas con estos factores, el rendimiento aumentaba continuamente.
Este aumento en el rendimiento está limitado solo por la naturaleza biológica de la planta, así como por el nivel de desarrollo de la ciencia y la tecnología. F. Engels llegó exactamente a lo contrario de la conclusión de la «ley de disminución de la fertilidad del suelo»:
“La fuerza productiva a disposición de la humanidad es ilimitada. La productividad de la tierra puede incrementarse infinitamente mediante la aplicación de capital, trabajo y ciencia.»
Experimentos de V.R. Williams, E. Wolney y otros científicos mostraron resultados similares: el suministro óptimo de plantas con luz, humedad y nutrientes le permite aumentar el rendimiento varias veces con un consumo significativamente menor de nutrientes y humedad por unidad de producción. Estas conclusiones permitieron introducir y utilizar con éxito tecnologías intensivas para el cultivo de plantas agrícolas, basadas en todas las leyes de la agricultura, teniendo en cuenta las condiciones locales del suelo y el clima y las características de las especies, variedad y variedad de cultivos.
La práctica de aplicar las leyes de la agricultura
Los sistemas de agricultura desarrollados se basan en el funcionamiento de las leyes de la agricultura. Las áreas modernas de sistemas agrícolas de paisaje adaptativo se basan en el uso de los recursos de la tierra de un determinado grupo agroecológico, enfocados en la producción rentable de productos de alta calidad de acuerdo con las necesidades del mercado, asegurando la sostenibilidad del paisaje agrícola y el reproducción constante de la fertilidad del suelo . El desarrollo de los sistemas agrícolas está indisolublemente ligado al desarrollo de nuevas tecnologías, uno de cuyos principales requisitos es la adaptación a las condiciones naturales, formas de gestión, diversos niveles de intensificación productiva, etc.
La metodología de construcción de tecnología se basa en las leyes de la agricultura. Por ejemplo, guiados por la ley al mínimo, se determinan y eliminan los factores limitantes de la productividad, teniendo en cuenta las condiciones edafoclimáticas, la especialización y el nivel de intensificación de la producción. La intensificación de la producción cambia el significado de ciertos factores: con la eliminación del déficit de unos, aumenta el papel de otros. El retorno de los nutrientes enajenados con la cosecha, según la ley del retorno, debe ser compensado en exceso, por una constante reproducción ampliada de la fecundidad.
El incumplimiento o la violación de las leyes de la agricultura en la práctica agrícola conduce no solo a la imposibilidad de obtener lo esperado, sino también a resultados negativos con costos económicos irrazonables. Por ejemplo, recuperación injustificada de tierras, tecnologías intensivas, quimificación, reforma del complejo agroindustrial. Sin tomar en cuenta el complejo de relaciones mutuas y sistémicas, factores y métodos que parecían razonables, necesarios, ambientalmente justificados, eventualmente llevaron a consecuencias negativas para el funcionamiento de la producción agrícola.
Los altos rendimientos son proporcionados por combinaciones de ciertos factores de la vida vegetal en cada etapa de desarrollo. Solo con la acción compleja de todas las condiciones de vida es posible utilizar plenamente cada una de ellas, lo que es raro en la práctica. Más a menudo, el factor, que es mínimo, determina la formación del cultivo en condiciones específicas de suelo y clima. Por ejemplo, en la zona No Chernozem, estos son nutrientes, en regiones áridas, agua.
Cada técnica agrícola, por regla general, para crear condiciones favorables para el crecimiento y desarrollo de las plantas afecta 1-2 factores de vida. Por lo tanto, sólo un conjunto de medidas permite regular todas las condiciones de vida de las plantas. Es obvio que la más significativa de estas prácticas agrícolas será la que afecte al factor que es mínimo.
Además de las características del suelo y el clima de una zona o área, al desarrollar un complejo de medidas agrotécnicas, se deben tener en cuenta las fases de desarrollo de la planta. Las recepciones deben proporcionar un aumento en las reservas de sustancias orgánicas y minerales en el suelo, aumentando su fertilidad y mejorando la estructura y la estructura.
Literatura
Fundamentos de la tecnología de producción agrícola. Agricultura y producción de cultivos. ed. VS Niklyaev. — M .: «Épica», 2000. — 555 p.
Agricultura. Libro de texto para universidades / G.I. Bazdyrev, V. G. Loshakov, A. I. Puponin y otros — M .: Kolos Publishing House, 2000. — 551 p.
