ЛАНДШАФТЫ И АГРОЦЕНОЗЫ

Перевод растениеводства на ландшафтную основу связан с созданием агроэкосистем с оптимальной структурно-времен­ной организацией, с многокомпонентными сообществами орга­низмов, высокой стабильностью, оптимальных в технологи­ческом аспекте, и биологически обоснованных.

Для этого, по мнению А.Н. Тюриканова (1990 г.), необхо­дима расшифровка механизмов управления биогеоценотичес- ким процессом в природе, прогноз векторов и темпов этого процесса в разных зонах и формулировка предпосылок к со­зданию научной концепции ведения хозяйства на биогеоцено- тической основе.

Создание агроэкосистем, работающих с высоким коэффи­циентом отдачи и требуемой надежностью в открытой или замкнутой среде, станет возможным лишь после тщательного изучения механизмов биоэнергетического их регулирования при экспериментальном и математическом моделировании ча­стных и общих процессов.

Известно, что агро-, гидро-, урбано-, и др. экосистемы яв­ляются пространственными структурами, способными к само­регулированию. Поэтому научное обозначение ландшафтных ячеек (сочетаний или комплексов экосистем) позволит эффек­тивнее задействовать биоэнергетический синергизм оптими­зированного взаимовлияния экосистем. Следовательно, весь­ма важно биологически обоснованное положение (место) вида культивируемых или естественных растений в экосистеме, когда он не конкурирует с другими видами за использование источ­ника энергии, т.е. использует экологическую нишу. Дело в том, что агроэкосистемы - это сложные, весьма разнообраз­ные динамические структуры, элементами которых являются живые организмы (растения и их спутники), климат (солнеч­ная радиация, влага), почва и др. К тому же из агроэкосистем отчуждается значительная часть биомассы и с нею - потенци­альная энергия, что снижает их буферные защитные способ­ности в холодные или засушливые годы.

Л.Г. Раменский (1952 г.) считает, что оценивая террито­рию как местообитание, зная требовательность культур к раз­личным условиям и пределы их устойчивости, можно соста­вить заключение о степени пригодности территории для этих культур.

Проблема оценки территории для с.-х. растений базирует­ся на выяснении соответствия ритма условий среды их мор- фол ого-эко логическим особенностям. По его мнению, эколо­гия земель - производная от экологии растений. При этом необходимо максимально обеспечить соответствие экологичес­кой специфики требованиям возделываемых с.-х. культур. Естественно, что урожайность сельскохозяйственных культур - обобщенный критерий определения оптимальности усло­вий произрастания различных видов растений, сортов и гиб­ридов.

И.И. Кармонов (1962 г.) предложил имперические форму­лы для нахождения оптимальных условий произрастания ряда с.-х., культур (зерновых, сахарной свеклы, подсолнечника, многолетних и однолетних трав) при современном уровне ин­тенсивности растениеводства. В основу расчетов положены суммарный показатель свойств, сумма температур выше 10°С, коэффициент увлажнения по Иванову, коэффициент конти- нентальности и ряд пересчетных коэффициентов.

Влага - важнейший экологический фактор для оптималь­ного роста, развития и продуктивности большинства с.-х. куль­тур. Влажность почвы должна находиться в интервале 0,7- 1,0 НВ.

Известно, что полевые культуры делятся на эуксерофиты ксерофиты, ксеромезофиты, мезофиты и гигрофиты. Для сте­пи наиболее предпочтительный путь ксерофитизации видово­го, сортового и гибридного спектра возделываемых растений. Не случайно Д.И. Шашко (1986 г.) подчеркивает, что коэффи­циент биологической продуктивности с.-х. растений является функцией коэффициента увлажнения. Кстати, ученым разра­ботан метод оценки климатических условий с учетом морфо- лого-биологической специфики растений, основанный на рас­чете биоклиматического потенциала, количественно отражаю­щего показатели тождественности климата и биологической продуктивности с.-х. культур. Заметим, что оценка плодоро­дия почв теряет смысл без дифференциации их пригодности для конкретных с.-х. растений.

Экологические факторы оказывают значительное воздей­ствие на организмы. Среди них выделяют:

> абиотические (физико-химические) - температура, свет, влага и т.д.;

> биотические - взаимодействие живых существ;

> антропогенные.

Стимулирующее биоэнергетическое воздействие экологи­ческого фактора называется зоной оптимума. Выделяется и зона угнетения (пессимума).

Величина зон оптимума и пессимума является показате­лем выносливости и пластичности растительного организма по отношению к определенному экологическому фактору и называется экологической валентностью.

Обычно выделяют эври- (широко) и стено- (узко) приспо­собленные организмы к экологическим факторам.

Виды, которые в конкретных условиях среды могут в ши­роких пределах адаптироваться к различным экологическим факторам, называются эврибиотными, а те, для которых необ­ходимо ограниченно определенные условия жизнеобеспечения, - стенобиотными. Экологический оптимум для эври- и стено- биотных видов может не совпадать со средним значением фак­тора и смещаться к максимуму или минимуму. С учетом толе­рантности (лат. - терпение) виды растений, сорта и гибриды делят на свето- и теневыносливые, тепло- и холодолюбивые и т.д.

Условия существования организмов обусловлены комплек­сом жизненно необходимых факторов среды.

Для сельскохозяйственных растений важное значение имеет температурный режим нижней части приземного слоя атмосферы, примерно до высоты 2 м, где находится боль­шинство культурных растений. Дело в том, что посев сельско₇ хозяйственных растений представляет собой сложную опти­ческую систему, перераспределяющую поток солнечной ради­ации к поверхности почвы и тем самым понижающим темпе­ратуру ее поверхностного слоя в летний период, способствует накоплению снега, сохраняя тепло в зимний период.

Любое мульчирующее покрытие заметно снижает испаре­ние и, следовательно, расход тепла, сглаживает суточные ко­лебания температуры почвы. Заметим, что на температуру по­чвы оказывает влияние и ее гранулометрический состав. Так, весной глинистые тяжелые почвы, обладая большим запасом влаги и расходуя получаемое тепло на испарение, нагреваются медленнее, чем легкие. Осенью легкие почвы холоднее тяже­лых.

Обработка почвы и, в частности, рыхление поверхностно­го слоя, способствует более быстрому обмену тепла в почве. Шероховатая поверхность обработанной почвы днем интенсив­нее поглощает солнечную энергию, а ночью излучает ее силь­нее по сравнению с ровной поверхностью. Рыхление почвы, увеличивая ее теплопроводность и уменьшая лучеиспускатель­ную способность, снижает температуру почвы днем и сохра­няет тепло ночью.

Повышенная плотность почвы способствует более быстро­му прогреванию верхних слоев, но такая почва быстрее осты­вает в ночные часы, т.е. амплитуда солнечного колебания тем­ператур в ней шире, чем в рыхлой.

Гребни увеличивают площадь деятельного слоя на 20-25 %, повышают поглощение солнечной радиации, снижают влаж­ность почвы.

Важным условием ландшафтизации технологий возделы­вания сельскохозяйственных культур является тщательный учет их отношения к температуре почвы, необходимой для всхо­дов, роста и развития.

Особое внимание следует уделять теплолюбивым с.-х. куль­турам. Над растительным покровом амплитуда суточного хода температуры воздуха меньше, чем над сухой и оголенной поч­вой и, конечно, над водоемами. Заметим, что различия в тем­пературных режимах над оголенным участком и в посеве тем больше, чем плотнее и выше пбсев, чем более высокое проек­тивное покрытие образует верхний ярус листьев. При 50% за­тененности почвы температура посева мало отличается от поля без растительности. На температурный режим посева, несом­ненно, влияет его структура, облиственность растений, их пло­щадь, пространственная ориентация и др. (таблица 15).