Сельскохозяйственная экология. Под ред. Н.А. Уразаева

Основная идея регуляции и оптимизации процессов, протекающих в агробиогеоценозах, заключается в том, чтобы эти биокос-ные системы «работали» по принципу природных экосистем (лугов, степей, лесов и др.). Однако в силу специфики агробиогеоценозов как систем не только экологических, но и социально-экономических практическая реализация этой идеи в полном объеме невозможна. Создание биогеоценоза аграрного, функционирующего по принципу биогеоценоза природного, так же невозможно, как невозможно создание вечного двигателя. Кардинальное улучшение растениеводства (и животноводства) заключается в экологическом подходе при решении назревших проблем сельского хозяйства.

Экологическую регуляцию и оптимизацию процессов, протекающих в агробиогеоценозах, проводят на разных структурных уровнях, начиная с молекулярного (клеточного, организменного) и кончая биогеоценотическим (ландшафтным).

Уровень растительного организма и входящих в него подсистем. Оптимизация процессов, протекающих в организме растения, его органах, клетках и субклеточных структурах, состоит в проведении комплекса мероприятий по совершенствованию экстерьерных и интерьерных черт особи. «Конструирование» растения должно обеспечить его высокую продуктивность (урожайность), хорошо выраженную конкурентоспособность и устойчивость к неблагоприятным факторам среды. Совместить эти полезные качества в одном растительном организме очень трудно, так как высокая урожайность, с одной стороны, и выраженная конкурентоспособность и устойчивость — с другой, выступают как признаки-антагонисты (Попов). И все же современные методы селекции и генетики позволяют сделать многое в достижении этой цели. Они дают возможность создавать растения такой конструкции, которая представляет собой удачный сплав относительно высокой урожайности и хорошо выраженных свойств виолентности и патиентности.

Уровень популяции растений. При регуляции популяции растений обращают внимание на ее плотность. Плотность популяции во многом определяет взаимоотношения растений между собой. Внутрипопуляционные взаимоотношения существенно изменяются в популяции в процессе роста и развития составляющих ее растений. В самом начале развития популяции между растениями складываются взаимоотношения, сходные с симбиозом (групповой эффект взаимопомощи). Затем по мере роста и развития растений возникают конкурентные взаимоотношения. Конкуренция, резко обострившаяся при увеличении плотности популяции, ведет к снижению урожайности культуры. Поэтому для получения достаточно высокого урожая необходимо проводить мероприятия по оптимизации плотности популяций культурных растений. Так, например, плотность популяции озимой ржи, характеризующаяся 400—450 растениями на 1 м², может быть достигнута нормой высева 90—300 кг/га со всхожестью 3,5—6,5 млн семян на 1 га. Для посева яровой пшеницы с плотностью популяции 600—800 продуктивных стеблей на 1 м² норма высева семян составляет 100— 225 кг/га (с той же всхожестью семян, что и у озимой ржи). Нормы высева семян сельскохозяйственных культур в каждом конкретном случае должны уточняться с учетом сорта, способа посева, природно-климатических и эдафических (почвенных) условий того или иного агробиогеоценоза. Плотность посева должна быть такой, чтобы не было взаимного угнетения культурных растений, не снижался уровень их продуктивности (урожайности) и не возникало массового развития сорняков.

На урожайность сельскохозяйственных культур влияет не только плотность популяций растений, но и способ посева. При одной и той же норме высева урожайность может быть различной в зависимости от количества растений в рядке, ширины междурядий, ориентированности рядков по отношению к сторонам света и т. д.

Один и тот же урожай может быть получен либо за счет меньшего числа крупных экземпляров, либо за счет большего числа мелких. Д. Харпер сформулировал закон, получивший наименование ³/г-Согласно ему увеличение средней массы растений в 3 раза соответствует снижению плотности популяции в 2 раза.

Создание гетерогенных популяций за счет посева смеси разных сортов культурных растений одного вида — один из эффективных методов повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Разные сорта одного вида растения могут взаимодополнять друг друга, более полно использовать ресурсы почвы, влаги, света и давать более высокий урожай. Сортосмеси культивируемых растений земледельцы использовали давно. Известно, что сортосмеси риса в Китае высевались 2—3 тыс. лет назад. Раннеспелый сорт риса подсаживали к позднеспелому, и урожай значительно возрастал. Практикуются сортосмеси кукурузы и пшеницы. Сортосмеси дают более высокие урожаи, меньше засоряются. *