Пути создания рациональных агроценозов и агроэкосистем.
Агроценоз — созданное с целью получения сельскохозяйственной продукции и регулярно поддерживаемое человеком биотическое сообщество, обладающее малой экологической надежностью, но высокой урожайностью (продуктивностью) одного или нескольких избранных видов (сортов, пород) растений или животных (Реймерс, 1990). Совместно с условиями среды — биотопом (почва, атмосфера) образует агробиогеоценоз. Б. М. Миркин, Г. С. Розенбе рг, Л. Г. Наумова (1989) считают, что агроценозом является не конкретный посев, а вся ротация культур в севообороте в пределах однородного участка.
Агроэкосистема — совокупность биогенных компонентов участка суши, используемого для производства сельскохозяйственной продукции (Миркин и др., 1989). Этот термин употребляется для обозначения достаточно крупных единств масштаба одного хозяйства, где все поля связаны единой экономической, энергетической и экологической системой. Таким образом, понятие "агросистема" значительно шире понятия "агробиогеоценоз".
Агроценозы имеют ряд особенностей в отличие от естественных биоценозов.
К наиболее существенным можно отнести следующие:
В результате искусственного отбора культивируемых видов повышается продуктивность агроценозов, но снижается их устойчивость, возрастает подверженность биотическим и абиотическим стрессам. Причина заключается в разрушении системы гомеостаза культурных видов, созданной в процессе эволюции.
- Агроценозы в отличие от биоценозов не могут существовать без дополнительного количества энергии, составляющего 5 — 10% от всей энергии, аккумулируемой в урожае (Булаткин. Ватолин, 1979). По мнению И. И. Свентицкого (1982), в растениеводстве открытого грунта доля антропогенной энергии составляет не более 2%, в защищенном грунте — 17 — 19%. Наблюдается тенденция к увеличению вложения искусственной энергии при производстве сельскохозяйственной продукции. При этом энергетическая производительность интенсивных агроценозов уменьшилась в 10 — 15 раз (Холл, 1979). Вложение энергии в виде удобрений, пестицидов, нефтепродуктов приводит к загрязнению окружающей среды.
- Агроценоз отличается монодоминантным строением, в нем преобладает, как правило, один сорт культурного растения. В результате ослабления компенсаторных связей между всеми элементами такого биоценоза (растения, животные, микроорганизмы) он более подвержен действию неблагоприятных факторов среды. Генетическая однородность агроценоза имеет следствием потерю его устойчивости.
- В естественных биоценозах продукционный процесс всей совокупности растительных видов растянут во времени, а в агроценозах — синхронизирован. Если в первом случае минерализация растительных остатков идет в течение всего периода вегетации, то во втором — растительные остатки поступают только в конце лета и начале осени.
- В биоценозах круговороты химических веществ близки к скомпенсированности: приход вещества в среднем равен его расходу. В агроценозах с урожаем и сельскохозяйственно полезной продукцией отчуждается 50 — 60% органического вещества и 50 — 80% азота от их количеств, аккумулируемых в продукции (Юркин, Пименов, 1977). В результате наблюдается отрицательная декомпенсация геохимических циклов.
- Агроценозы в отличие от биоценозов управляемы человеком и не способны к авторегуляции. Указанные выше особенности во многом определяют основные тенденции сельскохозяйственного производства: снижение устойчивости агроэкосистемы, повышение энергоемкости сельскохозяйственного производства, загрязнение псллютантами окружающей среды и сельскохозяйственной продукции.
Устранение накопившихся отрицательных тенденций сельскохозяйственного производства возможно в результате разработки стратегии его адаптивной интенсификации.
Основными направлениями адаптивной интенсификации растениеводства, по мнению авторов, являются следующие:
- Агроэкологическое районирование сельскохозяйственных угодий, выбор благоприятных почвенно-климатических условий для получения максимального и устойчивого урожая культуры и сорта.
- Повышение генетического разнообразия агроэкосистем за счет увеличения числа культивируемых видов и сортов, использования межвидовых, межсортовых и многолинейных смесей.
- Дифференцированное применение технологичных средств интенсификации (удобрения, пестициды, орошение, сельхоз техника и др.), ограниченное использование или отказ от пестицидов, широкое внедрение биометода в защите растений. Повышение энерго и ресурсо-эффективности производства, снижение антропогенных нагрузок на окружающую среду, уменьшение накопления поллютантов в среде и продукции.
- Биологизация процессов производства сельскохозяйственной продукции, получение в результате селекции сортов и гибридов, объединяющих высокую потенциальную продуктивность с устойчивостью к биотическим и абиотическим стрессам. Увеличение устойчивости агроценоза вследствие усиления взаимодействия между компонентами биоты (растения, животные, микроорганизмы). Повышение почвенного плодородия в результате активизации биоты почвы, предотвращение эрозионных процессов.
А. В. Яблоков (1990 а, б) выделяет два этапа экологизации сельского хозяйства:
- распространение интегрированного и биологического способов защиты растений, селекция устойчивых сортов, систем агротехнических мероприятий;
- создание таких агроэкосистем, в которых вредители, сорняки и болезни не смогут достигать экологически опасного уровня.
Это возможно при переходе от монокультур к поликультурам и сортосмесям, поддержании жизнедеятельности почвенных организмов, экологизации сельскохозяйственного ландшафта.
