Шрифт:
Закладка:
При конструировании смешанных посевов очень важным становится вопрос о степени сложности агрофитоценоза, которая обеспечивает его устойчивость. Графическое изображение предполагаемого изменения устойчивости сообществ при повышении их разнообразия выглядит следующим образом (рис. 12).
Рис. 12. Влияние степени разнообразия сообщества на его устойчивость
Как видно из рис.12, незначительное увеличение сложности агрофитоценоза несущественно отражается на его прочности. И только при определенном уровне разнообразия происходит заметное повышение устойчивости сообщества. Другими словами, создание относительно устойчивых агрофитоценозов возможно только в том случае, если будет обеспечен определенный минимум их разнообразия. Но здесь возникает противоречие. С одной стороны, при увеличении сложности повышается устойчивость фитоценоза, а с другой — усложняется его использование, что связано с различием растений по хозяйственному назначению. Решение этого противоречия в значительной степени будет зависеть от подбора компонентов для смешанных посевов и возможностей техногенных факторов выращивания сельскохозяйственных культур. В природе встречаются и простые устойчивые сообщества. Однако все они характеризуются большим соответствием экологических особенностей живых организмов условиям мест обитания. В агрофитоценозах это не возможно. Поэтому единственным способом придания им устойчивости является повышение степени их разнообразия.
Растения, входящие в агрофитоценоз, должны выполнять следующие функции: удерживать численность сорняков, вредителей и возбудителей болезней на уровне ниже порога вредоносности, способствовать повышению эффективного и потенциального плодородия почвы, обеспечивать получение максимального (но не в ущерб плодородию почвы) выхода хозяйственноценных частей растений. Но поскольку ни одна из выращиваемых культур не может в полной мере отвечать столь разнообразным требованиям, при составлении смешанных посевов каждому его компоненту должна отводиться строго определенная роль. В посевы могут включаться и растения, не имеющие хозяйственного значения, но обладающие ярко выраженным свойством, позволяющим активно вмешиваться в жизнь агробиогеоценоза. Частично такие способности, вероятно, имеются у некоторых сорных растений, и это необходимо использовать в практических целях. Например, присутствие в определенной доле сорных растений в агрофитоценозах повышает урожайность сельскохозяйственных культур [319]. Б. М. Миркин и Ю. А. Злобин считают, что полезные свойства сорных растений состоят в следующем:
- сорняки играют важную роль в циклах круговорота веществ и энергии в агроэкосистемах. Сорняки поглощают минеральные элементы из тех слоев почвы, в которые не проникают корни культурных растений. После их гибели происходит обогащение почвы питательными веществами;
‐ сорные растения защищают почву от эрозии, особенно при возделывании пропашных культур;
‐ сорные растения могут отпугивать многих нежелательных насекомых и в целом разнообразят видовой состав сообщества;
‐ сорные растения обогащают биологический фон в подземной сфере сообщества, что способствует более активной деятельности почвенных насекомых, грибов, бактерий;
‐ в посевах, выращиваемых на зеленый корм, некоторая примесь сорных видов улучшает поедаемость и переваримость корма, так как играет роль вкусовой добавки;
‐ сорные растения несут информационную функцию. По ним можно определять такие показатели, как кислотность почвы, содержание отдельных химических элементов, структуру почвы и т. д.;
‐ сорные растения могут быть источником дополнительных растительных ресурсов [352].
Ориентация выращивания сельскохозяйственных культур в смешанных посевах открывает больший простор селекции. Создаваемые для эколого–биосферного земледения сорта должны отличаться экологической пластичностью и обладать свойствами, повышающими устойчивость агробиогеоценоза. Использование сортов, создававшихся под интенсивное применение средств химизации, не позволит в полной мере раскрыть потенциал как природоохранного земледелия, так и возможности сортов.
В понятие экологическая устойчивость вкладывается не только способность растений противостоять недостатку элементов минерального питания и воды, низким и высоким температурам, кислотности и солености почвенного раствора, но и вредителям, а также возбудителям болезней. Одним из факторов, сдерживающих их размножение и развитие, является наличие в культурных растениях вторичных соединений, таких как алкалоиды, флавоноиды, терпены, гликозиды. Они, по мнению Ю. А. Захваткина, выполняют роль репеллентов и аттрактантов. В практике современной селекции вторичные вещества относят к нежелательным, так как они придают сельскохозяйственной продукции специфический вкус и запах. Поэтому их присутствие в создаваемых культурных растениях постепенно снижалось. Но в то же время они утрачивали устойчивость к вредителям и возбудителям болезней, так как исчезал фактор, сдерживающий их развитие. В индустриальнотехнологических системах земледелия этот недостаток компенсировался применением средств защиты растений. При переходе на экологобиосферное необходимо не только вернуть эти свойства растениям, но и усилить их. Только в этом случае появится возможность без ущерба для урожая отказаться от использования средств химизации.
Использование новых сортов и научно обоснованных рекомендаций по составлению смешанных посевов позволит в перспективе создавать агрофитоценозы с планируемыми сукцессионными изменениями.
6.7. Место агролесомелиорации в эколого–биосферном земледелии
Характерной чертой индустриально–технологического периода в развитии земледелия является распашка больших территорий, на которых создаются простые по своей структуре агрофитоценозы. В агроландшафтах, особенно степной зоны, практически полностью отсутствуют лесные массивы. Первым, кто со всей очевидностью осознал опасность сведения лесов, был основатель почвоведения В. В. Докучаев. Проанализировав причины снижения урожаев в европейской части России в конце XIX в., он пришел к выводу, что они порождены неразумной деятельностью человека. В обоснование своего заключения он приводит следующие цифры. Если в Полтавском уезде леса прежде занимали более 34% всей площади, то к концу XX в. — только 7%, в Роменском и Лубенском уездах, соответственно, 26 и 9%, 30 и 4%. В своей работе "Наши степи прежде и теперь" он писал: "Леса, защищавшие местность от размыва и ветров, скоплявшие снега, способствующие сохранению почвенной влаги, а вероятно, и поднятию горизонта грунтовых вод, охранявшие ключи, озера и реки от засорения, уменьшавшие размеры и удлинявшие продолжительность весенних водополей, — эти, можно сказать, важнейшие, наиболее надежные и верные регуляторы атмосферных вод и жизни наших озер, рек и источников местами уменьшились в 3—5 и более раза". Уничтожение лесов и спровоцировало возникновение губительных засух и пыльных бурь [169]. Изучение исторических документов показало, что в XVIII в. было 9 острозасушливых лет, в XIX — 26, а в первой половине XX в. — 17 [208].
Активное вмешательство человека в окружающую среду продолжается. Площадь, занятая лесными массивами, неуклонно сокращается. Это закономерно изменяет условия, в которых приходится выращивать сельскохозяйственные культуры. Происхождение засух при чрезмерной распашке наглядно описывается А. Иващенко. Весной поверхность земли, лишенная растительного покрова, под солнечными лучами очень быстро и сильно нагревается (до 50 °C и более). От накаленной почвы повышается температура соприкасающегося с
