Закон Либиха

Четыре секрета хорошего урожая.

Секретами хорошего урожая с aif.by поделился биолог, агроном Михаил Воробьев:

— Профессиональные садоводы и огородники считают, что земледелие — это не ремесло, а наука, которая зиждется на естественно-научных законах и теориях.

Когда нет роста

Один из них — закон Либиха, или иначе — закон ограничивающего фактора. Сформулирован он был еще в 1840 г. немецким ученым Юстусом фон Либихом. Звучит он достаточно просто и лаконично: для организма критически значим тот фактор, который находится в минимальном значении.

Для упрощения восприятия этого закона была придумана образная модель — «бочка Либиха». Она представляет собой деревянную бочку, доски которой (бондари называют их клепками) имеют различную длину. Если в такую бочку налить воду, то она будет выливаться там, где доска имеет наименьшую высоту. И, сколько бы вы ни наливали дополнительно воды, уровень ее не поднимется выше того самого «лимитирующего фактора» — самой короткой доски. Под уровнем воды в этой модели подразумевается урожайность, а высота досок — обеспеченность факторами роста (свет, вода, питательные вещества и т. п.).

В 1913 г. учение Либиха было дополнено Эрнестом Шелфордом, который выяснил, что лимитирующим фактором может быть как минимальное, так и избыточное количество фактора роста.

Все эти научные изыскания при их некоторой заумности крайне важны для получения высокого урожая. Впрочем, многие огородники чисто интуитивно следуют рекомендациям, которые обусловлены законом Либиха.

Итак, перечислю основные факторы роста, значения которых напрямую отражаются на количестве и качестве урожая.

Свет

Опытные огородники относятся к этому фактору однозначно: свет, свет, свет и еще раз свет. Благодаря энергии фотонов света, которые попадают на лист, зеленый пигмент хлорофилл соединяет молекулы воды и углекислого газа в молекулу сахара. Из него путем полимеризации образуется крахмал, который откладывается про запас, например в клубнях картофеля или семенах пшеницы. Дальнейшая полимеризация сахаров приводит к образованию целлюлозы. Это строительный материал и для стеблей травянистых растений, и для стволов древесных культур. Иными словами, свет — это то самое топливо, на котором работает растительный организм. Не будет света — растение зачахнет, так же как заглохнет автомобиль, работающий на солнечных батареях.

Когда света нет, то это понятно: расти ничего не будет. Но сколько же нужно света, чтобы получить хороший урожай? Для каждой культуры оптимальное значение свое. Однако применительно к условиям центральных и северных областей Московии огородники придерживаются простого правила: света много не бывает. Поэтому выбирают для выращивания рассады самые светлые подоконники, а для овощных грядок и посадок плодовых культур — места, на которые не отбрасывают тень деревья или строения. Типичный пример недостатка света: на окне не цветет герань, ягоды клубники практически несладкие, пестролистные растения теряют яркую декоративную окраску и становятся зеленоватыми.

Но для света справедливо и дополнение Шелфорда: слишком много света — это иногда тоже плохо. Например, если комнатные растения или рассаду выращивали в домашних условиях, а потом резко перенесли их в сад на открытый воздух, то неизбежны солнечные ожоги, которые приведут к замедлению роста, а в отдельных случаях и к гибели растения. Именно поэтому при перенесении растений в сад всегда рекомендуют приучать их к солнечному свету постепенно.

Вода

Без воды жизнь растений невозможна. Во‑первых, вода — это строительный материал растений (из молекул которой образуются сахара, крахмал и целлюлоза), а во‑вторых, минеральные вещества, которые корни забирают из почвы, могут впитываться только в растворенном виде. Но если воды мало, то растение страдает от засухи, а если слишком много — растение будет страдать от ее избытка. Корням тоже нужен кислород для дыхания, и если его нет — все пустоты заполнены водой, — то они в прямом смысле задыхаются и отмирают. Кроме того, если переувлажнение длительное, то происходит процесс оглеения почвы — железо и магний переходят в недоступные для растений соединения, гумусовый слой разрушается, теряя свои плодородные свойства. Именно поэтому в саду важны как система полива, так и дренажная система, которая отводит лишнюю влагу весной, во время таяния снега, и летом, во время обильных дождей.

Теплота

Выражаясь языком физиков, это скорость движения молекул. Чем выше температура, тем больше скорость. От скорости движения молекул напрямую зависит и скорость химических и физических реакций. Вспомните, например, что сахар быстрее растворяется именно в горячей воде. Если растению тепла едва хватает, то оно замирает в росте и развитии. Снижение уровня тепла ниже критических значений приводит к гибели растения. Оптимальная температура для роста большинства садовых культур — 25—28°C. Но если она и дальше будет повышаться, то растения опять-таки остановятся в росте. Такое состояние актуально для обитателей жарких пустынь и называется стагнацией. В этот период растения не растут, а терпеливо пережидают, когда жаркий сезон сменится сезоном дождей. Дальнейшее повышение количества тепла крайне нежелательно — в тканях растения начнется процесс денатурации (разрушения) белков, который приводит к гибели организма.

Испортишь маслом

В данном случае для садоводов закон Либиха понятен, а вот дополняющее его правило Шелфорда часто игнорируется и заменяется поговоркой: «Кашу маслом не испортишь». Еще как испортишь! Учитывая, что растение питается только растворенными минеральными солями, то удобрения — это вовсе не масло, а соль, причем в самом буквальном виде. А уж пересоленная каша совсем никуда не годится. Так же как будет плох тот урожай, который получен при избыточном удобрении. Избыток азотных удобрений, например, приводит к образованию большого количества побегов и листьев, снижает зимостойкость многолетников. Слишком большое внесение соединений фосфора приводит к опадению листьев. Избыток калия задерживает рост и блокирует впитывание соединений азота.

Но в то же время вспоминаем про «бочку Либиха», если в почве не хватает, например, соединений магния, то его дефицит будет тем самым ограничивающим фактором роста, и никакие комплексные азотно-фосфорно-калийные удобрения не смогут его восполнить.

По сути, вся деятельность садовода заключается в поиске той пресловутой «самой короткой доски» в «бочке Либиха», которая сдерживает получение высокого урожая. А по большому счету, задача садовода — сделать эти доски максимально высокими, чтобы и урожай был максимально высоким.