Энергетический анализ сельскохозяйственного производства является универсальным средством оценки его эффективности.
Главная задача при этом — изучение возможностей растения в усвоении, использовании и накоплении в продуктивных органах необходимых человеку энергетических запасов. Эволюция растений шла в направлении наиболее полного использования свободной энергии. Энергетические затраты можно расчленить на две составляющие: затраты на обеспечение процессов жизнедеятельности (отзывчивость растений) и затраты на обеспечение процессов адаптации к стрессам (устойчивость).
Констатация определенного уровня энергозатрат на производство единицы продукции в одних условиях среды для оценки энергетической эффективности сортов в селекции малоинформативна. Необходим энергетический анализ сортов в различных регулируемых и нерегулируемых условиях среды для того, чтобы вычленить две составляющие компоненты энергозатрат и определить дальнейшие направления использования сорта.
Энергетический подход, по нашему мнению, должен быть положен в основу создания моделей сортов.
Сорта растений должны соответствовать определенному уровню затрат антропогенной энергии. Можно в первом приближении выделить по уровню энергозатрат три технологии и три концептуальные модели сортов, им соответствующие.
Биологическое или альтернативное земледелие, характеризующееся минимальным уровнем энергозатрат на единицу продукции. Для этой технологии необходимы сорта, способные эффективно использовать естественные источники роста (солнечную энергию, почвенное плодородие) и противостоять абиотическим и биотическим стрессам без применения пестицидов и регуляторов роста. Эти сорта могут быть отнесены к сортам низкого вклада энергии (low input variety). Полуинтенсивные технологии, богарное земледелие, отличающиеся средним уровнем энергозатрат (умеренное использование удобрений, пестицидов, среднее естественное плодородие почвы, пестрота почвенных условий). Этим технологиям должны соответствовать экологически стабильные или полуинтенсивные сорта, сорта широкого ареала. Они должны обладать способностью эффективно использовать средний уровень затрат антропогенной энергии и иметь комплексную устойчивость к абиотическим и биотическим стрессам. Всемирно известный центр по селекции кукурузы и пшеницы CIMMYT с 1980 г. занимается созданием сортов пшеницы по двум направлениям: энергоэффективные сорта (input efficient variety) и энергоотзывчивые сорта (input responsive variety).
Авторы считают крайне важным комбинировать продуктивность и стабильность генотипов к широкому ряду сред, для чего служит обширная сеть международного сортоиспытания (Veery S, 1986). Интенсивные технологии, защищенный грунт, являющиеся наиболее энергоемкими по вкладу антропогенной энергии (в открытом грунте — высокое естественное плодородие, орошение, использование паров, высоких доз удобрений, пестицидов и регуляторов роста; в защищенном грунте, кроме того, — обогрев и при необходимости досвечивание).
Повышенному уровню энергозатрат должны соответствовать сорта интенсивного типа (input responsive variety). А. А. Ничи-порович (1975) четко определил основные особенности таких сортов:
- улучшение архитехтоники растений — создание растений компактной формы, выгодной пространственной ориентации, умеренной силы ветвления (низкорослые, полукарликовые, карликовые, маловетвистые сорта). Состоящие из таких растений фитоценозы при загущении способны наиболее полно поглощать энергию солнца;
- изменение типов реакции новых сортов на возрастающие дозы удобрений и нормы увлажнения: необходимы сорта, наиболее полно использующие воду, элементы минерального питания, реагирующие на повышение их доз и норм умеренным ростом, но с большей активацией процесса фотосинтеза и утилизации пластических веществ в продуктивных органах, с высоким хозяйственным коэффициентом.
Для каждой культуры разработка моделей сортов при определенном уровне антропогенной энергии потребует конкретизации биологических, морфологических, физиологических и других признаков.
Очевидно, для каждого направления селекции необходим поиск доноров, а также разработка специфической стратегии сред и методов отбора на всех этапах селекции.
Важным является четкое определение понятия "энергетически эффективный сорт". На наш взгляд, это понятие достаточно широкое и отражает эффективность использования энергии на любом уровне энергозатрат, а не только отзывчивость на дополнительную антропогенную энергию при интенсивной технологии. Очень важно вычленение двух компонентов энергозатрат: затраты на отзывчивость к регулируемым факторам среды и на устойчивость к нерегулируемым. Такое расчленение и анализ необходимы для изучения сортов при любой технологии, но при биологическом земледелии на первый план выходит эффективность использования естественных источников энергии, а при интенсивных технологиях — эффективность использования и возможность экономии антропогенной энергии.
Такая трактовка тесно увязывает адаптивную селекцию растений с селекцией энергетически эффективных сортов, поскольку и та и другая требуют оптимальной комбинации продуктивности и экологической стабильности в конкретных средовых и агротехнических условиях.
