Taimeressursi kasutamise prioriteetsete valdkondade hulgas on uute taimeliikide ja ökotüüpide juurutamise probleem kultuuri. Ja kuigi loodusliku ja kunstliku valiku protsessid on omavahel seotud, on viimasel mitmeid jooni. Teatavasti ei mängi näiteks looduslikus taimestikus saagiindeksil valikus juhtivat rolli. Samal ajal on looduslikes populatsioonides selle tunnuse genotüübiline varieeruvus, mille tähtsus kultuurtaimede jaoks on ilmne. Seega näitas Primack 15 ühe- ja mitmeaastase Plantago liigi populatsioonide uurimisel üheaastaste liikide „paljunemisjõudu” (kapslite ja seemnete arv, seemnemass lehepinna ühiku kohta) kõrgem kui mitmeaastaste liikide puhul. Veelgi enam, kevadel osutusid nad suuremaks kui suvel. On põhjust arvata, et paljudel inimeste valitud liikidel ja ökotüüpidel oli kõrge sigimisjõu määr ning selle tunnuse genotüübi varieeruvuse tase mõjutas sihipärase valiku tõhusust.
Enamasti on taimeliikide ülikõrge ökoloogiline plastilisus kombineeritud nende väga madala produktiivsusega. Seega on paljudel looduslikel liikidel ebasoodsate tingimustega kohanemise strateegia väliskeskkond põhineb kasvuprotsesside madalal kiirusel. Pole juhus, märgib Stuart, et isegi kui looduslikud taimeliigid tarbivad liigseid toitaineid, jääb nende kasvukiirus muutumatuks. Taimeliikide tohutu mitmekesisuse hulgas on ka neid, mille kasvukiirust teatud keskkonnategurid peaaegu ei mõjuta. Näiteks võib tuua teatud tüüpi tundra taimestiku, mille kasvukiirus ei sõltu temperatuurist; Plantago coronopus reageerib mulla toitainete sisaldusele vaid vähesel määral; Carex limosa kasvukiirust ei mõjuta K+ kontsentratsiooni muutused 100-kordses vahemikus jne. Ilmselt eelistasid inimesed neid taimeliike, millel oli positiivne kasvureaktsioon keskkonnatingimuste optimeerimisele (künd, mulla kõrge viljakus, niisutamine, jne). d.). Juhtrolli ei mänginud mitte ainult looduslike liikide ontogeneetilise kohanemise tunnused, vaid ka nende genotüübi varieeruvuse potentsiaal.
Eraldi tähelepanu väärib eelpool mainitud taimede kõrge ökoloogilise plastilisuse ja madala produktiivsuse vahelise seose olemus. Võimalik, et just see taimede kohanemisvõime tunnus oli aluseks küsimuse püstitamisele: "kohanemine või maksimaalne saagikus?", mis on siiski õigustatud ainult ontogeneetiliseks kohanemiseks, kuna teadvustamata fülogeneetiline kohanemine, st. genotüübi varieeruvuse spekter, on taimede produktiivsuse tõus mõeldamatu. Pealegi on see vastand mõttekas ainult seoses taimede üldise ja laiaulatusliku kohanemisega, samas kui spetsiifilised ja kitsad kohandused on enamiku kultiveeritud taimeliikide produktiivsuse suurendamise vältimatu tingimus.
Iga taimeliigi üldise ökoloogilise stabiilsuse kõrge geneetiline ja morfofüsioloogiline integreeritus muudab enamikul juhtudel olematuks aretajate katsed hübridiseerimise (sh liikidevahelise) kaudu saavutada teistele liikidele iseloomulike sortide ökoloogiline stabiilsus. Ühe sordi (ja isegi hübriidi) kõrge potentsiaalse tootlikkuse ja keskkonnasäästlikkuse ühendamise ülesanne pole vähem keeruline. Suure potentsiaalse tootlikkuse ja madala keskkonnasäästlikkusega sordid annavad kõrge saagi ainult soodsates keskkonnatingimustes, stressitingimustes aga vähendavad seda järsult. Seetõttu on aretuspraktikas, eriti metsikute liikide doonoriks kasutamisel, indutseeritud rekombinogeneesi meetodid, gameetilisest ja sügootsest selektsioonist tingitud “aretussõelte” elimineeriva toime vähendamine ning ökoloogilis-geograafilise aretus- ja sordikatsetusvõrgustiku võimaluste kasutamine. ülima tähtsusega. Oluline roll on F1 hübriidide, sega-, sünteetiliste ja mitmerealiste sortide loomise meetoditel.
Üldiselt on kõrge potentsiaalse tootlikkuse ja keskkonnasäästlikkuse kombineerimise võimaluste osas ühes genotüübis väga erinevad seisukohad. Seega, Adameri sõnul vähendab mõne saagikomponendi väärtuse suurendamine valiku kaudu tavaliselt teiste väärtust. Ja veel, potentsiaalse tootlikkuse ja keskkonnasäästlikkuse kombinatsiooni arendamise raskusi isegi liikidevahelisel tasandil ei tohiks liialdada, veel vähem absolutiseerida. Nagu teada, demonstreeriti selle probleemi lahendamise võimalust I.V. Michurina, L. Burbank, N.V. Tsitsin ja teised teadlased. Alates 1930. aastatest teadaolevaid andmeid taimede potentsiaalset produktiivsust ja keskkonnastabiilsust määravate tunnuste iseseisva eraldamise kohta toetab praegu piisav hulk andmeid ontogeneetilise kohanemispotentsiaali põhikomponentide teatud füsioloogilise, biokeemilise ja geneetilise sõltumatuse kohta. taimedest. Paljud taime vastupidavust veestressile iseloomustavad tunnused (tugev juurestik, vahajas kate, lehtede ruumiline orientatsioon, nende pubestsents jne) ei ole reeglina negatiivses korrelatsioonis potentsiaalse ja bioloogilise produktiivsuse ega nende komponentidega. Veelgi enam, näiteks juurestiku suur hargnemine ja selle läbitungimise sügavus ei taga mitte ainult taimede kõrget (ja aktiivset) põuakindlust, vaid ka võimalust mineraalse toitumise elementide paremaks kasutamiseks, määrates seeläbi suurema potentsiaali ja kultiveeritud liigi bioloogiline produktiivsus. Tüüpiline näide selles osas on lutsern.
Asjaolu, et potentsiaalset tootlikkust ja keskkonnasäästlikkust kontrollivad erinevad geenikomplektid, näitab reaalset võimalust neid kombineerida ühes sordis või hübriidis. Coyne annab teavet oasaagi komponentide kohta (ubade arv taime kohta, seemnete arv oa kohta ja keskmine seemne kaal), millel on peaaegu sama mõju kogu seemnesaagile ja mida kontrollivad erinevad geneetilised süsteemid. Seetõttu ei olnud selle põllukultuuri puhul kõige tõhusam mitte individuaalne, vaid massiline valik hilisemate lõhenevate põlvkondade saagi saamiseks.
Ühe F1 sordi või hübriidi kõrge potentsiaalse tootlikkuse ja keskkonnasäästlikkuse kombinatsioon eeldab mitte ainult spetsiaalsete selektsioonimeetodite (liikidevaheline hübridisatsioon, rekombinatsiooni esilekutsumine jne) kasutamist, vaid ka spetsiaalsete taustade valimist algse saagikuse hindamiseks. vormid ja paljutõotavad read. Johnsoni ja Frey, Vela-Cardenase ja Frey, Alleni jt sõnul on taimede produktiivsuse keskkonna- ja geneetilised variatsioonid nende kasvuks soodsates keskkonnatingimustes suuremad. Veelgi enam, kui optimaalses keskkonnas on saagi ja selle komponentide pärilikkus (ja vastavate valikute eelis) kõrge, siis ebasoodsates tingimustes on see äärmiselt madal ning valiku efektiivsus langeb järsult. Seetõttu valik kõrge tootliku saagi saamiseks, sh. ja suurema keskkonnasäästlikkuse tõttu on parem seda läbi viia toetavas, mitte stressi tekitavas keskkonnas. Praktikas tähendab see, et sortide ja hübriidide keskkonnastabiilsust sobivates stressitingimustes on soovitav hinnata alles pärast seda, kui nende kõrge potentsiaalne saak soodsates keskkonnatingimustes on juba tõestatud.
Tõhus lähenemine aretamisele, näiteks taimede põuakindluse tagamiseks, on optimaalsete ja veekoormusega keskkondade kombineeritud kasutamine. See lähenemisviis põhineb eeldusel, et potentsiaalset tootlikkust ja põuataluvust kontrollivad erinevad geneetilised süsteemid ja seetõttu saab neid aretuse teel iseseisvalt selekteerida. Sellega seoses peab autor soovitavaks selekteerida põuakindlust sobivas stressikeskkonnas ja suure potentsiaalse tootlikkuse selektsiooni – optimaalse vee kättesaadavuse tingimustes. Veestressikindluse sõltumatu pärilikkuse näide on küünenahakiht, mille suurem paksus tagab taimede parema põuakindluse ja ei ole negatiivses korrelatsioonis saagi või selle komponentidega. Selekteerides vaheldumisi veestressi (konkreetse resistentsuse tunnuse paremaks avaldumiseks) ja optimaalse vee kättesaadavuse (potentsiaalse saagi või selle komponentide maksimaalseks avaldumiseks) tingimustes on võimalik ühendada ühes sordis kõrge potentsiaalne produktiivsus ja vastupidavus. Sarnast võimalust kinnitab ka meie varasem info, et liikide ja sortide erinevused nende võimes omastada, akumuleerida ja kasutada mineraalse toitumise elemente, samuti edafiresistentsust on määratud erinevate geenikompleksidega. Näiteks on näidatud olulisi erinevusi tomati-, oa-, maisi- ja muude põllukultuuride sortide vahel N, P ja K kasutamise efektiivsuse osas, loodud on saagikaid nisu-, sorgo- ja riisisorte, mis on happekindlad. ja madala tootlikkusega mullad.
Lu, Chiu, Tsai jt, Oka, erinevatel külvikuupäevadel kasvatatud sojaubade hübriidide järglaste järjestikuse selektsiooni teel (häiriv hooajaline valik) saadi eurüpotentsed sordid, s.o. on võimeline tagama suure saagi paljude keskkonnatingimuste muutumise korral. Seega tõestati seost taimede kohanemisvõime vahel keskkonnatingimuste hooajalise ja piirkondliku varieeruvusega ning segava hooajalise selektsiooni meetodi efektiivsuse vahel sojasortide üldise kohanemisvõime suurendamisel. Kuna soja on teiste kultuuridega võrreldes tundlikum päeva pikkuse ja temperatuuri muutuste suhtes, on erinevate sortide kasvatamisel erinevates keskkonnavööndites ja/või erinevatel aastatel vaja arvestada genotüübi oluliste interaktsioonidega. -keskkonnasüsteem, mis varjab genotüübi varieeruvust. Nisu keskkonnasäästlikkuse tõstmiseks kasutas Borlaug laialdaselt võimalusi valitud materjali suuremaks ökoloogiliseks diferentseerimiseks, mis on tingitud erinevatest külvikuupäevadest ja erinevatel kõrgustel merepinnast kasvatamisest.
Finlay ja Wilkinson avastasid odra genotüübid, mis tagavad kõrge tolerantsi paljudes keskkonnakeskkondades, ning intensiivsed riisisordid, mis on kohandatud suure väetise ja paksendamisega, mis säilitavad maatõugude tasemel taluvuse erinevate ilmastikutingimuste suhtes. Näidati, et mõned optimaalsetes keskkonnatingimustes valitud kõrge saagikusega sordid säilitasid eelise ka ebasoodsamate keskkonnatingimuste korral ning saagikuse suurus oli erinevad keskkonnad ja selle stabiilsus osutuvad üksteisest suuresti sõltumatuks.
Risttolmlevate söödakultuuride puhul, erinevalt isetolmlevast nisust ja riisist, ei suutnud Suzuki ühes sordis leida kombinatsiooni suurest potentsiaalsest produktiivsusest ja vastupidavusest keskkonnamõjurite suhtes ning väga produktiivsed söödakultuuride sordid näitasid reeglina tugevat. reageerimine muutuvatele keskkonnatingimustele. Autor selgitab seda omadust asjaoluga, et risttolmlevate põllukultuuride kohanemisvõimet ei määra ainult üksikute taimede sobivus (homöostaas individuaalne areng), aga ka populatsiooni geneetilise koostise heterogeensusest (geneetiline ehk populatsiooni homöostaas). Veelgi enam, geneetilisel homöostaasil on ilmselt olulisem mõju ontogeneetilisele kohanemisele, mis aitab kaasa risttolmlevate taimede paremale kohanemisvõimele looduskeskkonnaga kui isetolmlevatel. Sellega seoses on meie arvates võimalus rohkem tõhus kasutamine geneetiline homöostaas, et suurendada rist- ja isetolmlevate põllukultuuride potentsiaalset tootlikkust ja keskkonnasäästlikkust, luues segaliikide ja sordikultuure, samuti sünteetilisi ja mitmerealisi sorte.
F. hübriididel on eriti oluline roll kultuurtaimede potentsiaalse tootlikkuse ja keskkonnasäästlikkuse suurendamisel. Täheldati mitte ainult nende suurt potentsiaalset tootlikkust, vaid ka suuremat stabiilsust ja kõrgemat ökoloogilist homöostaasi võrreldes vanemliinidega. Ja kuigi Griffing ja Zsiros usuvad õigustatult, et keskkonnastress minimeerib tavaliselt heterootilisi mõjusid, on sageli juhtumeid, kus F-hübriidid on keskkonnastressiteguritele vastupidavamad. Näiteks on näidatud, et maisi hübriidide individuaalse arengu homöostaas on tingitud nende heterosügootsusest ning oluline osa maisi, nisu, odra, Phalaris tuberosa x P. arundinacea ja teiste põllukultuuride hübriidide heterootilisest toimest on tingitud. seotud nende suurenenud vastupidavusega temperatuuristressile. Langridge'i oletuse kohaselt on viimane tingitud F-hübriidvalkude suuremast stabiilsusest. Meenutagem seda sisse üldine kompleks kõrgemate taimede ökoloogiline stabiilsus, äärmuslike temperatuuride taluvus on kõige puudulikum omadus. Lisaks vastupidavusele temperatuuriteguritele iseloomustab F1 hübriide suurem üldine kohanemisvõime. Quinby sõnul on erinevate laiuskraadide ja merepinna kõrguse tingimustega kohanenud “tugevad” sorgo hübriidid samal ajal spetsiifilise kohanemisega, sh. vastavalt valmimisajale.
Seega on F1 hübriidide eeliste aluseks mitte üksikute komponentide, vaid kogu ontogeneetilise kohanemise süsteemi positiivne heterootiline mõju. Selle tulemusena on heterosügootide fenotüübiline varieeruvus tavaliselt vähem väljendunud kui sisearetusliinidel. Viimased on vastuvõtlikumad muutustele välistingimuste mõjul, füsioloogiliselt vähem võimelised kompenseerima ebasoodsate tegurite mõju. keskkond, samas kui heterosügootidel on selles olukorras laiem kaitse- ja kompensatsioonireaktsioonide valik, suurem morfogeneetiline plastilisus ja tõhusam arengu homöostaas.
Pange tähele, et F1 hübriidide laialdane kasutamine ei tulene mitte ainult "tõelise heteroosi" nähtusest, vaid ka võimalusest kiiresti ühendada kõige olulisemad majanduslikult väärtuslikud tunnused, sealhulgas need, mille vahel on negatiivne genotüübiline ja keskkonnaalane korrelatsioon ja mis on tavaliselt ei saa sordivaliku käigus kombineerida . Oluline on ühendada kõrge potentsiaalne tootlikkus ja keskkonnasäästlikkus. Lisaks on F1 hübriidide loomisega võimalik ületada raskused, mis on seotud ebasoodsate retsessiivsete geenidega (nt Tm-2 ja nv tomatil) seotud väärtuslike domineerivate geenide kasutamisega ja muudega. lühike aeg pakkuda kombinatsiooni väärtuslikest domineerivatest geenidest, sh. resistentsuse kontrollimine patogeenide uute rasside suhtes.
Põllukultuuride heterogeensus mängib olulist rolli potentsiaalse tootlikkuse ja keskkonnasäästlikkuse määramisel. Kirjanduse andmed selles küsimuses on väga vastuolulised. Seega avaldas Schnelli ja Beckeri katsetes maisikultuuride heterogeensus saagi stabiilsusele sama mõju kui heterosügootsus, kuigi nende kombinatsioon andis heterosügootsuse mõjuga võrreldes vaid väikese eelise. Kuid koos paljude teadlaste poolt märgitud genotüüpide segu paremusega, sh. heterosügootne võrreldes homogeensete põllukultuuridega, mitmes uuringus selliseid eeliseid ei registreeritud.
Võttes arvesse taimede idiotüübi muutuste aretusraskusi, tuleks kultiveeritud liikide evolutsiooniliselt määratud keskkonnasäästlikkuse näitajaid käsitleda kui fundamentaalset tegurit taimekasvatuse liigistruktuuri määramisel ebasoodsates mulla- ja kliimavööndites ning põllukultuuride prioriteetide määramisel. aretustöös. Sellega seoses Erilist tähelepanu tuleks anda selliste taimeliikide saagikuse suurendamisele nagu sorgo, hirss, raps, rukis jne, millel on kõrge konstitutiivne vastupidavus niiskuse ja/või kuumuse puudumisele, mis piirab paljudes saagi suurust ja kvaliteeti kõige enam. meie riigi piirkonnad. Selline lähenemine pole mitte ainult realistlik, vaid ka seni kõige tõhusam intensiivsete agrotsenooside vastupanuvõime suurendamise probleemi lahendamisel ilmastikukõikumistele (põuad, kuumad tuuled, külmad, külmad, lühikesed kasvuperioodid jne).
Sortide ja agrotsenooside potentsiaalse tootlikkuse ja keskkonnasäästlikkuse suurendamisel mängib olulist rolli nii üldine kui ka spetsiifiline sobivus, mis iseloomustab nende võimet tõhusalt kasutada soodsaid keskkonnatingimusi ja/või seista vastu abiootiliste ja biootiliste stressorite mõjudele. Lisaks, nagu juba märgitud, ei saa üldist potentsiaalset tootlikkust ja keskkonnasäästlikkust taandada vastavate spetsiifiliste kohanduste summaks, vaid need on taime ja agrotsenoosi kui terviku integreerivad omadused. Pealegi, üldine stabiilsus võib ühe või teise spetsiifilise stabiilsuse tõttu nõrgeneda või vastupidi tugevneda ja vahel erinevad tüübid viimastel võivad olla nii positiivsed kui ka negatiivsed korrelatsioonid.
Seda võivad toetada Briggle'i ja Vogeli andmed Vaikse ookeani loodeosast pärit kõrge saagikusega, laialdaselt kohandatud kääbusnisu sortide kohta, mis ei sobinud kasvatamiseks Great Plainsi kuivades tingimustes, samuti Quisenberry ja Roarki teave puuvillasortide kohta. mis kasutavad vett tõhusalt optimaalsel tasemel.niiske keskkond, kuid ei avalda seda võimet veestressi tingimustes. Valige read laia kohandamise jaoks, st. kohanemisvõime mitmesuguste keskkonnakeskkondadega tähendab Reitzi hinnangul keskpäraste ja isegi madalate saagiste valimist. Matsuo sõnul reageerivad keskkonnatingimuste muutustele tugevamalt kõrge potentsiaalse tootlikkusega sordid, mis annavad soodsates keskkonnatingimustes suurt saaki, vähendades järsult saaki ebasoodsates tingimustes. Hurda sõnul väheneb hästi arenenud juurestikuga sortidel soodsates keskkonnatingimustes veestressi tingimustes selle võimsus oluliselt. Odra genotüübid, mida iseloomustab lai kohanemine, annavad tavaliselt keskmise saagi, samas kui konkreetse keskkonnaga kohanenud genotüüpe iseloomustavad kõrgeimad tootlikkuse väärtused. Üldiselt saab F1 sordi või hübriidi kõrgeima saagikuse saavutada nende spetsiifilise kohanemisega kasvutingimustega. Juhtudel, kus selektsiooni eesmärk on maksimeerida ühte kindlat tunnust ja see lõpeb pärast seda, kui mitu põlvkonda on lasknud populatsioonil oma geneetilise tasakaalu saavutada, kaotab intensiivselt valitud tunnus väga sageli osa ja sageli ka suure osa fenotüübilisest edust (paranemine). ) saavutatud eelneva intensiivse valiku perioodil.valik.
Loodusliku ja kunstliku valiku protsessis, mis toimub kogu taime fenotüübi ulatuses, mitte üksikute tunnuste järgi, on nendega seotud varieeruvus vältimatu. See olukord realiseerub kõige suuremal määral ja eelkõige selliste saagikomponentide puhul, mis on tavaliselt keerulised ja oma geneetiliselt ja füsioloogilis-biokeemiliselt integreeritud, potentsiaalse tootlikkuse ja keskkonnasäästlikkusena. Seetõttu omandab teoreetilise ja praktilise tähtsuse probleem sortide potentsiaalse produktiivsuse ja keskkonnasäästlikkuse vahel.

Olemas kolm põhikomponenti põllumajandussüsteemid: kliima, pinnas, mikrokliima.

Kliima ( kreeka keelest Yipa- kalle) - pikaajaline ilmastikurežiim, mille määrab maapinna kalle päikesekiirte suhtes. Kilimati olemust igas piirkonnas mõjutavad piirkonna laiuskraad ja kõrgus merepinnast,

selle lähedus veekogule (meri, jõgi, järv, soo, veehoidla), reljeef, taimkate, lume, jää olemasolu, õhusaaste.

Pinnas on hävimise tagajärjel tekkinud maapinna kiht kivid ja elusorganismide elutegevus (bakterid, seened, ussid jne).

Viljakas pinnas varustab taimi toitainete, veega ning juurestikule piisava õhu ja soojusega.

Mulla viljakus võib olla loomulik Ja omandatud. Mulla looduslik viljakus oleneb selle sisust huumus Ja

koostis mulla lahused.

Huumus(ladina keelest. nitiz- muld, muld) on huumus, mis tekib taime- ja loomsete jääkide lagunemisel mikroorganismide toimel Huumus on tumedat värvi. Suurim kogus seda on tšernozemis.

Mulla lahus on mullas sisalduv niiskus. Toitained on selles lahustunud. Mida rikkalikum on mullalahus, seda viljakam on muld.

Mulla happesus on viljakuse seisukohalt oluline. Seda saab määrata kasutades keemiline analüüs, eriseadmed ja taimkate.

Kõrval keemiline koostis mullad on:

Tugevalt happeline Keskmine happeline Nõrgalt happeline Lähedane neutraalsele Neutraalne Kergelt aluseline Leeliseline

pH alla 4,5 pH 4,6 - 5,0 pH 5,1 - 5,5 pH 5,6 - 6,0 pH 6,1 - 7,0 pH 7,1 - 8,0 pH 8,1-9,0

Põllumajandustaimed eelistavad neutraalse happesusega mullalahuse keskkonda (happelised mullad neutraliseeritakse kaltsiumi ja magneesiumi lisamisega).

Mulla happesuse määrab taimkatte koostis:

Happelised mullad - Valgehabe, väike hapuoblikas, Ivan da Marya, korte, harilik jahubanaan, kiirkapp, kiirkapp, pikalehine lehthabe, punane rosmariin, põld-kontliin, kirbe-kõrvits, piparmünt vasakul, popovnik, roomav võikas. Kergelt happeline - lõhnav kummel, roomav nisuhein, ristiku heinamaa, ja neutraalsed mullad - roomav ristik, harilik ohakas, põld-köögistik

Omandatud mullaviljakus saavutatakse selle töötlemisel, väetiste andmisel, niisutamisel, drenaažil, mida kasutatakse agroökosüsteemi moodustamisel, s.o. põllumaa.

Ilma korraliku hoolduseta pinnas kurnab ja kaotab järk-järgult toitaineid. Seda hävitavad vesi ja tuul ning mulda moodustavate mikroorganismide ja usside hulk selles väheneb. See tiheneb, sooldub, kuivab või, vastupidi, muutub vesiseks (soostunud).

Mulla õige kasutamise korral säilib ja suureneb veelgi selle viljakus.

Mikrokliima. Maa põllumajandusliku kasutuse valik antud piirkonnas sõltub suuresti mikrokliimast.

Mikrokliima moodustavad: maastik;

Taimkatte kõrgus; veekogude lähedus;

Soojuskiirgus soojustrassidest; tehaste ja majade asukoht;

Suitsu- ja gaasisaaste atmosfääris jne.

Maastik määratakse nõlvade erinev soojenemine, soojus- ja külmaõhu omadused ja voolud piki nõlvad ning kiiruste ja tuulte jaotus.

Varakevadel algab lõunanõlvadel pinnase kiire soojenemine ja kuivamine, põhjanõlvadel võib veel lund lebada.

Külm õhk koguneb reljeefi lohkudesse - seal täheldatakse sagedamini ja märkimisväärseid külmasid, kastet, härmatist ja udu settib ohtralt.

Maastikul on suur mõju pinnase ja õhu aurustumisele ja niiskusele. Kõrgematel kõrgustel on aurumine intensiivsem, mistõttu on nõlvade ülemised osad kuivemad. Pinnase niiskuse hulk suureneb järk-järgult nõlvade jalami suunas.

Tippudel ja tuulepoolsetel nõlvadel on lumikate tunduvalt väiksem kui tuulealusel poolel ja reljeefi lohkudes. Reljeefi kuju mõjutab oluliselt intensiivsust

muldkatte hävitamine. Kõrgendatud alad, tuulepoolsed ja lõunapoolsed nõlvad on kõige vastuvõtlikumad hävingule.

Taimestiku kõrgus Ja veekogude lähedus määrake piirkonna niiskusrežiim.

Kiirteede soojuskiirgus Ja tehaste ja majade vahetus läheduses avaldavad olulist mõju maapinna õhukihi ja pinnase ning sellega piirnevate alade soojusrežiimile.

Suitsu Ja õhusaaste aitavad kaasa selle soojenemisele.

Ülesanded:

1. Tutvuge agrotsenoosi mõistega.
2. Paljastada agrotsenooside ökoloogilisi iseärasusi;
3. Nende tootlikkuse suurendamise viisid;
4. Ökoloogilised viisid nende jätkusuutlikkuse ja bioloogilise mitmekesisuse suurendamiseks;
5. Edendada õiget ja hoolivat suhtumist loodusesse.

Varustus: tugiskeem; õppekaardid, pildid erinevatest agrotsenoosidest, videofilm “Kiirusta planeeti päästma” õpik “Ökoloogia alused” Chernova N.M.

Tundide ajal

I. Käsitletu kordamine:

II. Mine teema juurde:

Inimtegevuse tulemusena tekkisid kunstlikud biogeotsenoosid.

Venemaa on arenenud põllumajandusega riik. Põllumaad (põllumaad, heina-, karjamaad, aiad) hõivavad üle 40% selle territooriumist; kõik need on agrotsenoosid.

Agrotsenoosid on biotsenoosid, mis on tekkinud põllumajandusmaadel. Tooge näiteid agrotsenoosidest.

III. Teema sõnum:

Täna tunnis õpime: (viidates tahvlile kirjutatud kavale).

Töölaual:

Plaan.

1. Agrotsenoosi peamised ökoloogilised tunnused.
2. Agrotsenoosi tootlikkuse suurendamise viisid.

IV. Uute asjade õppimine:

Iseseisev töö rühmades.

Soovitan teil välja selgitada agrotsenoosi peamised ökoloogilised tunnused.

Töötame rühmades.

Vastamiseks kasutada teksti §18 lk 117 ja juhendkaarti. Igale rühmale pakutakse illustratsiooni (1 gr. - kartulipõld; 2 gr. - õunaaed; 3 gr. - peedipõld;)

Küsimused juhiskaardilt:

1. Millist agrotsenoosi on kujutatud?
2. Nimetage agrotsenoosi kuuluvad liigid?
3. Koostage 2 toiteahela skeemi (unustamata, et inimene võib olla ka kohustuslik lüli).
4. Tehke järeldus agrotsenoosi stabiilsuse kohta.?

V. Järeldus:

Öeldu põhjal teeme järelduse.

Riputan tugiskeemi tahvlile:

Selle tulemusena tekkisid agrotsenoosid majanduslik tegevus inimene.

1. Need sisaldavad vähe liike.
2. Neid eristavad lühised.
3. Need on ebastabiilsed süsteemid. Koosnevad vähesest arvust liikidest.Agrotsenoosi ebastabiilsuse põhjuseks on asjaolu, et kultuurtaimede kaitsemehhanismid on nõrgemad kui looduslikel liikidel.

VI. Agrotsenoosi tootlikkuse suurendamise viisid.

Inimene püüab pidevalt suurendada agrotsenoosi stabiilsust, tõsta tootlikkust, s.o. saada suuremat saaki.

Mõelge, kuidas see saavutatakse? Mida teeb inimene saagikuse suurendamiseks?

(Õpilaste vastused).

Niisiis kulutab inimene lisaenergiat: annab väetisi, harib mulda, kastmist, võitleb kahjuritega, paneb põllukultuuride vaheldumise, s.t. rakendab külvikorda. Tänases tunnis tutvume teatud põllumajandustehnikatega agrotsenoosi tootlikkuse tõstmiseks. Iga rühm sai kodutöö. Tehti ettepanek välja selgitada (ülesanded rühmadele):

1. Pestitsiidid. Pestitsiidide kasutamise plussid ja miinused. Bioloogiline tõrjemeetod.
2. Mida toob kaasa mineraalväetiste kasutamine? Kas on väljapääs?
3. Monokultuurid. Külvikorrad.

Iga rühm annab tehtud tööst aru. Iga sõnumi kohta tehakse järeldus.

VII. Järeldused:

1) Üks kõige enam kaasaegsed trendid V põllumajandus.: säilitamine liigiline mitmekesisus. Inimene peaks püüdma säilitada mitmekesisust mullaloomeprotsesside eest vastutavad mullaorganismid, ainete ringluse säilitamine õigete külvikordade ja orgaaniliste väetiste mulda viimise kaudu.

Küsimus: Millised põllumajandusmeetodid on antiökoloogilised, s.t. kahjulik?

2) Paljud kaasaegsed meetodid tööstuslik põllumajandustootmine on antiökoloogiline, s.t kahjulik.

Need on: a) Monokultuurid.

b) pestitsiidide kasutamine.

c) Mineraalväetiste suured annused.

See nimekiri jätkub: kariloomade ülekarjatamine, põldude ebaõige kündmine, rasketehnika kasutamine.

Miks need on kahjulikud? Need aitavad kaasa mürgiste ainete kogunemisele pinnasesse, vette ning mürkide kogunemisele taimedes ja loomades.Praegu on inimesed üha enam teadlikud nende meetodite kahjulikkusest ja loobuvad neist, liikudes üle keskkonnasõbralikele põllumajandustavadele ja viljakuse tõstmise meetoditele. .

VIII. Soovitan vaadata filmi ja vastata küsimusele: milliseid ökoloogilisi põllumajandusmeetodeid kasutatakse agrotsenooside produktiivsuse tõstmiseks?

Filmi linastus. "Kiirustage planeedi päästmiseks."

Töö vihikutes. Tabeli täitmine.

IX. Tunni kokkuvõte.

Küsimused õpilastele:

1. Mis tuleneb nende ökoloogiliste või orgaaniliste meetodite kasutamisest.
2. Mis on tulemus?

(Nende meetodite tulemus: puhtad tooted, keemiliste lisanditeta. Puhas maa, loodusvarad säilinud, stabiilne saak mitu aastat.)

Järeldus:

Loodusvarade ratsionaalne kasutamine põllumajanduses hõlmab:

• kõrge saagikuse saamine, säilitades samal ajal mulla viljakuse;
• keskkonnasõbralike toodete tootmine;
• pinnase, vee, atmosfääri, loomade, taimede reostuse puudumine;

Inimese elu motoks olgu: "Töö loodusega ja looduse heaks on pass tulevikku."

"Kui meile on määratud hingata sama õhku
Ühinegem kõik igavesti,
Päästame oma hinge
Siis jääme me ise Maal ellu."
(N. Staršinov)

X. Kodutöö: Küsimused – arutelud.

SISSEJUHATUS

Agroökosüsteemide tüübid

Organismide seos põllumajandussüsteemides

Kultuurtaimed kui põllumajandussüsteemi osa

Agroökosüsteemide ainete tsükli tunnused

Agroökosüsteemide tootlikkuse tõstmise viisid

Bibliograafia

SISSEJUHATUS

Põllumajandus muudab looduslikke süsteeme oluliselt. Selle tulemusena tekkisid mitmesugused inimtekkelised põllumajanduslikud moodustised (põllumaad, aiad, niidud, karjamaad jne), mis hõivasid umbes kolmandiku maast, sealhulgas ligi 1,5 miljardit hektarit põllumaad.

Tänapäevaste agroökosüsteemi kontseptsioonide valguses (agrobiogeotsenoosid) - sekundaarsed, inimese poolt modifitseeritud biogeotsenoosid, millest on saanud olulised biosfääri elementaarüksused; need põhinevad kunstlikult loodud biootilistel kooslustel, mille elusorganismide liigid on tavaliselt ammendatud. Neid kogukondi moodustavad ja reguleerivad inimesed, et saada põllumajandussaadusi. Agroökosüsteeme iseloomustab kõrge bioloogiline produktiivsus ja ühe või mitme valitud taime- või loomaliigi (sordi, tõu) domineerimine. Kultiveeritud põllukultuure ja aretatud loomi tehakse kunstlikult ja mitte looduslik valik. Ökoloogiliste süsteemidena on agroökosüsteemid ebastabiilsed: neil on nõrk iseregulatsioonivõime, ilma inimese toetuseta lagunevad nad kiiresti või lähevad metsikuks ning muunduvad looduslikeks biogeotsenoosideks (näiteks taastatud maad soodeks, metsaistandused metsadeks).

Teraviljade ülekaaluga agroökosüsteemid eksisteerivad mitte üle ühe aasta, mitmeaastased kõrrelised - 3...4 aastat, puuviljakultuurid - 20...30 aastat ning seejärel lagunevad ja surevad. Varjumetsad, mis on agroökosüsteemide elemendid, on stepivööndis eksisteerinud vähemalt 30 aastat. Ilma inimese toetuseta (harvendamine, lisandid) nad aga järk-järgult “metsistuvad”, muutudes looduslikeks ökosüsteemideks või surevad. Valdavaks agroökosüsteemide tüübiks on kunstlikud fütotsenoosid: kultiveeritud (süstemaatiliselt ekspluateeritud niidud ja karjamaad); poolharitud (mittepüsireguleeritud kunstistandused - seemne-, püsiniidud); kultuurne (alaliselt reguleeritud mitmeaastased istutused, põllu- ja aiakultuurid); intensiivselt haritud (kasvuhoone- ja kasvuhoonekultuurid, hüdropoonika, aeropoonika ja muud, mis nõuavad eriliste pinnase-, vee- ja õhutingimuste loomist ja hooldamist). Agroökosüsteemi juhtimine toimub väljastpoolt ja on allutatud välistele eesmärkidele.

1.
Agroökosüsteemide tüübid

Agroökosüsteemid, nagu ka looduslikud ökosüsteemid, koosnevad paljudest omavahel seotud bioloogilistest, füüsikalistest ja keemilistest komponentidest.

Agroökosüsteemide üldtunnustatud klassifikatsiooni puudumist kompenseerib teatud määral FAO kasutatav põllumajandusstruktuuride tüpiseerimine. Selle tüübi järgi eristatakse viis maakasutuse tüüpi, millest igaühe jaoks klassifitseeritakse agroökosüsteemid:

1. Põllumajanduslik või põld-, maakasutus – vihmaga toidetud, niisutatud agroökosüsteemid (teraviljade, kaunviljade, sööda, köögiviljade, melonite, tööstus- ja ravimkultuuride vaheldumine).

2. Istanduse ja aia maakasutus - istanduse agroökosüsteemid (teepõõsas, kakaopuu, kohvipuu, suhkruroog), aia agroökosüsteemid (viljapuuaiad, marjamaad, viinamarjaistandused).

3. Karjamaa maakasutus - karjamaa agroökosüsteemid (kaugkarjamaad: tundra, kõrb, mägi; metsakarjamaad; parendatud karjamaad; heinamaa; kultuurniidud).

4. Segamaakasutus – segaagroökosüsteemid, mida iseloomustab mitme maakasutusviisi võrdne suhe ja kombinatsioon, samuti protsessid nii esmaste kui ka sekundaarsete bioloogiliste saaduste saamiseks.

5. Maakasutus sekundaarsete bioloogiliste saaduste tootmiseks - agrotööstuslikud ökosüsteemid (piima, liha, munade ja muude toodete intensiivse "industrialiseeritud" tootmise territooriumid, mis põhinevad süsteemi väljastpoolt aine ja energiaga varustamisel valitsevatel protsessidel) .

Kaasaegsed agroökosüsteemid hõlmavad keerulisi, materiaalselt, energeetiliselt, majanduslikult ja keskkonnaliselt omavahel seotud protsesse bioloogiliste toodete tootmiseks. Ühtlasi on tagatud loodusvarade potentsiaali taastootmine ja inimtekkeliste energiatoetuste efektiivne kasutamine.

Agroökosüsteemide teaduslikult põhjendatud korraldamine hõlmab kohaliku maastiku iseärasustele ja territooriumi kui terviku majanduslikule kasutamisele adekvaatse loodusliku ja loodusmajandusliku infrastruktuuri (teed, kanalid, metsakultuurid, põllumaa jne) loomist.

2. Organismide seos põllumajandussüsteemides

agroökosüsteem organism agraar

Agroökosüsteemi komponendid on põllumaad, millel kasvatatakse teravilja, reakultuure, sööda- ja tööstuskultuure, samuti niidud ja karjamaad.

Agrobiotsenoosi peamised elemendid põllumajanduslikes ökosüsteemides on:

1. Inimese külvatud või istutatud kultuurtaimed.

2. Inimese tahte kõrval ja mõnikord ka vastu agrobiotsenoosi tunginud umbrohi.

3. Kultuur- ja umbrohutaimede risosfääride mikroorganismid.

4. Kaunviljade juurtel paiknevad mügarbakterid, mis fikseerivad õhust vaba lämmastiku.

5. Mükoriisat moodustavad seened kõrgemate taimede juurtel.

6. Mullas vabalt elavad bakterid, seened, aktinomütseedid, vetikad.

7. Pinnas ja taimedel elavad selgrootud loomad.

8.Mullas ja põllukultuurides elavad selgroogsed (närilised, linnud jne).

Agroökosüsteemi tootlikkuse vooskeem

Agroökosüsteemil on bioloogiline produktiivsus või bioloogiline võimekus.

Üksikute liikide populatsiooni suurus neis kõigub abiootiliste ja biootiliste tegurite pidevate muutuste tõttu. Liigi asustustihedust mõjutavad tegurid hõlmavad liikidevaheline konkurents toidu ja ruumi pärast. Liikidevaheline konkurents tekib peamiselt siis, kui erinevatel liikidel on keskkonnatingimustele samad või sarnased nõuded. Elatusvahendite nappuse suurenedes tiheneb konkurents. Tavaliselt hoitakse agroökosüsteemi erinevate organismirühmade asustustihedust tasemel optimaalne tase. Agrofütotsenoosi korral avaldub asustustiheduse reguleerimine taimede liigisisese konkurentsina ja selle tulemusena kujuneb okupeeritud territooriumil nende suhteline optimaalne tihedus. Näiteks ristiku taimede arv 1 m2 kohta kattevilja koristamisel on 400 tk/m2. Järgmisel aastal võib see kasvuperioodi alguseks langeda 150-200 tk/m2-ni, mis loob kõige soodsamad tingimused saagi kujunemiseks. Taimkatte tiheduse reguleerimine toimub ka selliste tegurite mõjul nagu lehepinna tihedus, väljendatuna läbi assimileeriva pinna indeks. Konkurents tiheneb suure lehepinna tiheduse korral. Kuna kõik taimed ei saa piisavalt valgust, surutakse nõrgemad alla. Järelikult täheldatakse sama liigi isendite vahel liigisisest konkurentsi. Liigi populatsiooni suurust piirab tema eluks vajalike keskkonnaressursside hulk.

Liikidevaheline taimede konkurents ei too kaasa vähem konkurentsivõimelise liigi täielikku väljatõrjumist. Kultuurtaimede ja umbrohtude vahelise võitlusena avaldub liikidevaheline konkurents avatud agroökosüsteemis. Niitudel ja karjamaadel on selline konkurentsivorm ülekaalus. Siinseid taimekooslusi iseloomustavad sellele territooriumile iseloomulikud tunnusjooned. Agrofütocenoosiga kultuurtaimede põllukultuurid on ainsaks toiduallikaks taimtoidulistele ja fütofaagilistele putukatele. Taimede kasvuks soodsatel perioodidel võivad tootjapopulatsioonid järsult ja kiiresti suureneda. Taimtoiduliste ja fütofaagiliste putukate massiline paljunemine põhjustab tavaliselt põllukultuuridele suurt kahju. Taimtoiduliste ja fütofaagiliste putukate arvukuse loomulik reguleerimine ning nende populatsioonide majanduslikult kahjutu läveni viimine looduslike röövvaenlaste abil on keeruline ega anna alati häid tulemusi. Seega toimub põllumajanduspraktikas kunstlik sekkumine ja fütofaagide arvu reguleerimine nende kasutamise kaudu mitmesugused kunstlikud abinõud.

Fütofaagide mõjul ei ole taimede produktiivsuse langus alati võrdeline nende tarbitava toidukoguse, domineerimise või biomassiga, vaid tuleneb autotroofide kahjustuse iseloomust, vanusest ja seisundist. Näiteks kui fütofaag ründab noort taime, siis mõnel juhul tekitatakse rohkem kahju kui täiskasvanud taimedest toitudes (ristõielised kirpmardikad jne). Vastupidi, muudel juhtudel suudavad noored taimed kahjustusi uute võrsete tekitamise või tervete võrsete intensiivsema kasvuga kompenseerida edukamalt kui hiljem kannatada saanud taimed. Sageli tasakaalustab loomade tekitatud kahju nendest saadav kasu. Seega hävitavad vanakad oma järglaste toitmisel põllukultuuride kahjureid ja võivad samal ajal tekitada kahju, kahjustades maisi- ja teravilja seemikuid.

Ökoloogilise püramiidi, mille tipus on inimene, originaalsus on iga agroökosüsteemi eripära. Agroökosüsteemides on taimede ja loomade liigiline koosseis ammendunud. Põllumajanduslikel ökosüsteemidel on vähe komponente. Vähesed komponendid on ka üks agroökosüsteemi tunnuseid.

3. Kultuurtaimed kui põllumajandussüsteemi komponent

Kultuurtaim on mitte ainult ökoloogilise, vaid ka sotsiaal-majandusliku süsteemi põhikomponent. Põllumajanduskultuuride, sööda- ja ravimtaimede külvamine on ennekõike ühiskonnakorraldus, et rahuldada inimeste vajadusi ühe või teise taimse päritoluga toote järele: toit, sööt, tööstuse tooraine jne. Kultuurtaimed ei ole ainult looduse saadus, aga ka inimtöö objekt. Seetõttu määravad nende kasvu ja arengu nii looduslikud kui ka inimtekkelised tegurid.

Praegu kasvatatakse umbes 4000 taimeliiki. Kõige sagedamini külvatakse kultuurtaimi, harvemini metsikuid.

Vaatamata kultuurtaimede suhteliselt suurele mitmekesisusele on põllumeeste seas kõige levinumad (Zlobini sõnul):

kevadised üheaastased taimed - kasvatatakse kõige laialdasemalt, nende kasvuperiood on mitu nädalat kuni mitu kuud;

talvised üheaastased taimed - külvatakse sügisel, koristatakse järgmise aasta kesksuvel;

kaheaastased taimed - sageli kasvatatakse üheaastaste põllukultuuridena;

mitmeaastased maitsetaimed;

puid ja põõsaid, mõnda nende liikidest (näiteks puuvill) kasvatatakse üheaastastena.

Reeglina kasvatatakse kõrge saagikusega kultuure. Riis, nisu, mais, kartul, oder, bataat, maniokk, sojaoad, kaer, sorgo, hirss, suhkruroog, suhkrupeet, rukis ja maapähklid on laialt levinud kogu maailmas. SRÜ kultuurtaimestik koosneb enam kui viiekümnest liigist. Looduslike taimede seemneid kasutatakse suhteliselt harva, peamiselt niitude, karjamaade ja ravimtaimede istandike loomisel.

Kultuurtaimed on agrofütocenoosis kesksel kohal. M.V. Markovi sõnul on nad selle bioloogilise süsteemi põhikomponent, tuum. Kultuurtaimedel on kõige tugevam, sageli domineeriv mõju agrofütotsenoosile. Domineeriv taim ei ole mitte ainult fütotsenoosi komponent, vaid ka oluline keskkonnategur, millel on mitmekülgne mõju keskkonnale ja ökoloogilisele olukorrale agrobiogeocenoosis. Seetõttu sai dominant tiitli "edifikaator". Mõned autorid on aga selle termini kasutuselevõtule vastu, kuna kultuurtaimede kasvatav mõju on palju vähem väljendunud kui metsikutel ja mõnikord ei pruugi see agrofütotsenoosides üldse avalduda. Võib-olla pole termin "edifikaator" täiesti asjakohane, kuid see on agrobiogeocenoloogias üsna levinud.

Ühte tüüpi kultuurtaimi (näiteks nisu, rukis või mais) tuuakse agrobiogeocenoosi kõige sagedamini domineeriva toimetajana. Kahe või enama liigi (kondominantide) segakultuurid - vikk kaeraga, mitmekomponentne ürdisegu - on suhteliselt haruldased. Mõnikord külvatakse sama taimeliigi kaks või enam sorti, s.t loovad üheliigilise diferentseeritud (Markovi järgi) või ühiskülvi (Jurini järgi).

Domineerivate taimede (ja kondominantide) kujundava mõju vormid on erinevad. Toimendajad muudavad agrobiogeocenoosi mikrokliimat ning mõjutavad muldade füüsikalis-keemilisi omadusi ja mulla niiskust. Bioloogiliselt aktiivseid aineid vabastades mõjutavad edifikaatorid oluliselt agrobiogeocenoosi taimestikku ja loomastikku. Külvatud taimed mõjutavad keskkonda metaboliitide vabastamise kaudu. Metaboliitidest mängivad fütotsenoosis olulist arendavat rolli koliinid (kõrgemate taimede mõjuained kõrgematele) ja fütontsiidid (kõrgemate taimede mõjuained madalamatele). Agrofütocenoosi dominantide (ja kondominantide) kujundavat rolli tuleb tulevikus põhjalikult uurida.

Erinevate liikide kultuurtaimede kasvatav roll ei ole sama. Ehitusliku mõju vähenemise astme järgi võivad need N. E. Vorobjovi sõnul paikneda järgmistes seeriates: mitmeaastased kõrrelised, taliteraviljad, kevadised teraviljakultuurid, kaunviljad, kevadised reakultuurid (päevalill, kartul, mais), melonid , köögiviljad.

Kultuurtaimed jagab V. V. Tuganajev kasvatamisomaduste järgi, s.o nende võime järgi keskkonda mõjutada, kolme rühma.

Esimesse rühma kuuluvad tugevalt hariv taimed. Nende hulka kuuluvad pidevkülvi taimed, mis moodustavad murupuistu, mille projektiivne kate on umbes 100%. Sellesse rühma kuuluvad ka kõrged (kuni 3 m) ja keskmise kasvuga, kuid kevadel kiiresti arenevad taimed (talirukis, raps, pohl, päevalill siloks).

Teine rühm koosneb keskmine ehituslik taimed. Nende hulka kuuluvad pideva ja rea ​​kevadkülvi taimed, üsna kõrged, projektiivse kattega 70-80%, enamasti kiiresti arenevad pärast tärkamist (kevadised terad, sh riis), reakultuurid (puuvill, mais, tatar, sojaoad).

Kolmas rühm koosneb nõrgalt õpetlik taimed. Nende hulka kuuluvad mõned taimed, mis arenevad pärast tärkamist aeglaselt ja mille projektiivne kate ei ületa 50%: melonid, köögiviljad, herned jne.

Seda klassifikatsiooni, mis peegeldab põllukultuuride kujundava mõju astet, saab kasutada agrobiogeocenooside hindamisel.

Kultuurtaimed määravad domineerivate toimetajatena agrobiogeotsenooside struktuuri ja funktsiooni ning nende koostise. Need mõjutavad oluliselt kaastaimede seisundit (umbrohi jne).

Mitmetahuline tootmistegevus inimesed kohandavad märgatavalt massi- ja energiavahetuse protsesse, mõjutades ja muutes nende territoriaalseid ja ajalisi iseärasusi. Loomulikult osalevad nendes muutustes (ja mõnikord suurel määral) agroökosüsteemid, aidates kaasa eelkõige aineringide avatumisele jne. Seega lämmastikuringe avatuse tõttu keemiastumise mõjul planeedi agroökosüsteemidest koguneb see vette ja pinnasesse ning ei naase atmosfääri ligikaudu 10 miljoni tonni selle elemendi pärast. Toitainete liig põhjustab looduslike veekogude saastumist, ebasoovitavate protsesside arengut pinnases jne. Ainete looduslike ringkondade rikkumine ei ole ainuke inimese sekkumise tagajärg looduslikesse ringlustesse. Põllumajandus muudab nende liikumise intensiivsust ja trajektoore ainete ja energiavoogude ringis. Eriti ohtlik on kunstlikult sünteesitud ainete, sealhulgas ksenobiootikumide kaasamine tsüklisse.

Tekkivate ja toimivate agroökosüsteemide mõju all olevatel territoriaalsetel aladel on ainete rändevoogude arengu ja liikumise eripärad, mis mõjutavad erinevalt looduslike komplekside ja nende komponentide seisundit ning nõuavad ebastandardseid lahendusi konkreetsete keskkonnaolukordade arvestamisel. .

Kõik ökosüsteemid toimivad biogeokeemiliste tsüklite – evolutsiooniliselt väljakujunenud universaalsete looduslike protsesside – läbimise alusel. Homöostaasi põhimõtete kohaselt võivad märgatavad muutused ökosüsteemi moodustavates funktsionaalsetes komponentides olla teiste komponentide oluliste muutuste algpõhjus; sel juhul on häiritud süsteemi varasem sisemine struktuur (taime- ja loomakoosluste koosseis, orgaanilise aine domineerimine jne). Ökosüsteemi stabiilsus säilib ka siis, kui see ümber lülitub uus tase homöostaas. Kui mõni funktsionaalne komponent jäetakse välja või muutub ebaefektiivseks, võib ökosüsteem abiootiliste tegurite, näiteks erosiooni mõjul kokku kukkuda.

Agroökosüsteemide stabiilse funktsioneerimise saavutamine ning degradatsiooniprotsesside tekke ja arengu vältimine eeldab pidevat keskendunud tööd: bioloogilise tootmise tunnuste teaduslikku mõistmist, praktilisteks tegevusteks sobivate suundade kujundamist. Looduslike ja kultiveeritud süsteemide omaduste võrdlev hindamine on põhimõtteliselt oluline. Edaspidi tuleks tagada tehismoodustiste omadused võimalikult lähedased looduslike omadustele – sisuliselt just sellele tuleks agroökoloogilisi otsuseid, mis põhinevad agroökosüsteemide massi- ja energiavahetuse iseärasuste arvestamisel, taandada. .

Agroökosüsteemi tootmisprotsess ei sõltu mitte eraldi toimivatest abiootilistest (asukoht, päikesekiirgus, soojus- ja veerežiimid, mineraalne toitumine jne), biootilistest ja inimtekkelistest teguritest, vaid samaaegselt kogu nende kompleksist (saadud interfaktorite komplekssete kombinatsioonide vektorist). interaktsioonid). Agroökosüsteemi produktiivsuse tagab inimese kontrolli all olevate ainevahetusprotsesside ja energiaülekande intensiivsus ja suund kultiveeritud põllukultuuri ja looduskeskkonna vahel. Agroökosüsteemide bioloogilise korralduse ökosüsteemi tase sõltub lõppkokkuvõttes majandamise kvaliteedist ja selle loomuliku vastavuse astmest.

5. Agroökosüsteemide tootlikkuse tõstmise viisid

Maa pinda esindavad tohutult erinevad looduslikud ja muundatud (inimtekkelised) ökosüsteemid. Kõigi nende ühine omadus on fotosünteesi tulemusena tekkiv autotroofia päikeseenergia ühesuunalise voolu mõjul, mis läbib nii looduslike kui ka muudetud ökosüsteemide aineid ja elusorganisme.

Taime jaoks on olulise tähtsusega päikeseenergia koguvoolu komponendid: ruumilise aja muutuste tõttu mõjutavad need füsioloogiliste protsesside kulgu jne.

Kõigi taimsete objektide puhul kaasneb energia kogunemisega biomassi moodustumine või akumuleerumine, mis toimib struktuurimaterjalina taimeorganite moodustamisel ja energiamaterjalina biosünteesiks, tagades mitte ainult üksiku taime, vaid ka kogu taime olemasolu. keeruline bioloogiline struktuur.

Taimede kasv ja areng organoformatiivse protsessina ning biomassi tootmise protsess algab pärast lehe optilis-fotosünteesisüsteemi moodustumist ja fotosünteesireaktsioonide edasist rakendamist. See on ainuke protsess Maal, mille käigus lihtsate anorgaaniliste ainete energia akumuleerumine ja muundumine orgaaniliste ainete keemiliste sidemete energiaks on tagatud loodusliku allika energia, Päikese kiirgusenergia neeldumisega.

Agroökosüsteemi (nagu ka ökosüsteemi) kõrgeima tootlikkuse, st biomassi maksimaalse akumuleerumise kultiveeritud taimeliikide erinevate vegetatiivsete ja paljunemisorganite kujul, määrab optilise aparatuuri kohanemisvõime päikeseenergiaga. Sellise kohanemise üheks märgiks on energia, st biomassi maksimaalne kogunemine taime poolt ajaühikus. Kui teised fotosünteesi protsessi tagavad keskkonnategurid ei ole piiratud, tekib 95...97% taimede biomassis esindatud orgaanilistest ühenditest tänu neeldunud valgusenergiale. Sel juhul kulub osa energiast muidugi hingamisele.

Sissetuleva energia kasutamise maksimeerimiseks on ökosüsteemidel välja kujunenud mitmeid kohanemisomadusi (näiteks liigilise koostise mitmekesisus). Agroökosüsteemid tuleks luua analoogia põhjal, kuna viimastel on bioloogiliste toodete tootmiseks samad alused. Sellega seoses on huvitav meeles pidada, et maiade põllumeestel õnnestus välja töötada kõrge saagikusega maisi-, kaunvilja- ja kõrvitsasortid ning väikese metsatüki käsitsi harimise tehnika ja mitme põllukultuuri (mais ja oad) kombineerimine ühes. põld võimaldas säilitada selle viljakust pikka aega ega nõudnud sagedast alade vahetamist.

Kõrge tootlikkusega põllukultuuride kombinatsioonide loomine on üks reaalseid ja tõhusaid viise agroökosüsteemide tootlikkuse ja kulutõhususe suurendamiseks. Sega- ja ühendkultuure saab kasutada kõrge töö mehhaniseerituse tasemega agroökosüsteemides. Põllumajanduskultuure külvatakse vaheldumisi ribadena või ridadena ning külvatakse ka viljaridade vahele. Parasvöötme kliimaga piirkondades kasutatakse erinevaid põllukultuuride kombinatsioone: herned ja sojaoad kaera ja maisiga, sojaoad ja oad maisiga, sojaoad nisuga, herned päevalilledega, rapsiseemned maisiga. Teravilja ja kaunviljade komponentide optimaalse valikuga suureneb oluliselt põllukultuuride tootlikkus ja proteiinisaak mitte ainult tänu kaunviljade teradele, vaid ka valgusisalduse suurendamisele teravilja terades, mis kasutavad kaunviljade poolt fikseeritud lämmastikku.

Arvukad kodu- ja välismaiste teadlaste uuringud on täpsustanud ligi 1500 taimeliigi (mesofüüdid, kserofüüdid, hügrofüüdid ja rohtsete, põõsaste ja puuvormide sukulendid) optilisi omadusi ning saanud kiirgusenergia keskmise spektraalse neeldumiskõvera. Vastavalt kehtestatud jaotusele on kiirgusenergia madalaim neeldumine “keskmise” lehe poolt (kuni 20%) lainepikkuste vahemikus 0,75...1,30 mikronit ja suurim (70% või rohkem) vahemikes 0,30 ...0 ,70; 1,80...2,10 ja 2,23...2,50 mikronit. Ökosüsteemide energiabilanss, mis varieerub sõltuvalt kliimavööndist, määrab objektiivselt ökosüsteemide kohanemise moodustumise kiirgusenergia "optimaalse" neeldumisega, mis on võimalik konkreetsetes tingimustes. Ökosüsteemi energiabilansi kohanemisvõime, mis vastab soojusvahetuse ja transpiratsiooni energiatarbimisele, määrab kõikjal nii looduslike kui ka tehislike koenootiliste moodustiste tootmisefektiivsuse. Planeedi erinevate looduslike tsoonide energiaomadused võimaldavad eristada 5 peamist (globaalset) agroökosüsteemide tüüpi.

Troopilist tüüpi iseloomustab kõrge soojusvarustus, mis soodustab pidevat taimestikku. Põllumajandus põhineb peamiselt agroökosüsteemide toimimisel, kus domineerivad mitmeaastased põllukultuurid (ananassid, banaanid, kakao, kohv, mitmeaastane puuvill jne). Üheaastased põllukultuurid annavad mitu saaki aastas. Seda tüüpi põllumajandussüsteemi tunnuste hulka kuulub vajadus pidevalt investeerida inimtekkelist energiat seoses pideva põllutööga aastaringselt. Seda tüüpi agroökosüsteeme iseloomustab looduslike ja inimtekkeliste massi- ja energiavahetuse protsesside praktiliselt võrdväärsus.

Subtroopilistes agroökosüsteemides on inimtekkeliste ainete ja energiavoogude intensiivsus väiksem; ilmneb nende voogude diskreetsus ja hajuvus. Põhimõtteliselt on kaks kasvuperioodi - suvi ja talv. Kasvavad mitmeaastased taimed, millel on täpselt määratletud puhkeperiood (viinamarjad, Pähkel, tee jne). Suviseid üheaastaseid taimi esindavad mais, riis, sojaoad, puuvill, rohelised jne.

Parasvöötme agroökosüsteeme iseloomustab ainult üks (suvine) kasvuperiood ja pikk ("mittetöötav") talvine puhkeperiood. Väga suur vajadus inimtekkelise energia investeeringute järele tekib kevadel, suvel ja sügise esimesel poolel.

Põllumajandus polaarsetes agroökosüsteemides on keskse iseloomuga. Agroökosüsteemid on oluliselt piiratud geograafiliselt ja kasvatatavate põllukultuuride liikide poolest (lehtköögiviljad, oder, mõned juurviljad, varajane kartul).

Avamaal arktilist tüüpi agroökosüsteeme pole. Kultuurtaimede kasvatamine on välistatud sooja perioodi väga madalate temperatuuride tõttu: suvekuudel on pikad külmaperioodid negatiivse temperatuuriga. Võimalik kasutada suletud pinnast.

Venemaa territooriumil domineerivad parasvöötme agroökosüsteemid. Agroökosüsteemide korrastamisel on oluline tagada kiirgusenergia efektiivsem kasutamine.

Bibliograafia

1. Agroökoloogia / V. A. Tšernikov, R. M. Aleksahhin, A. V. Golubev jt; Ed. V.A. Tšernikova, A. I. Chekeres. - M.: Kolos, 2000. - 536 lk.: ill.-

Põllumajandusökoloogia / N.A. Urazaev, A.A. Vakulin, A.V. Nikitin jt - M.: Kolos, 2000. - 304 lk: ill.

Stepanovskikh A.S. Ökoloogia. - Kurgan: GIPP "Zauralye". - 2000. - 704 lk, ill.

Põllumajanduse seisu Venemaal ja maailmas iseloomustab püsiv suundumus asendamatu energia kulude eksponentsiaalsele tõusule iga täiendava tootmisühiku (sealhulgas toidukalorid) kohta, üha kasvav globaalse reostuse ja energia hävitamise oht. looduskeskkond, samuti saagi suuruse ja kvaliteedi suur sõltuvus abiootiliste ja biootiliste stressorite mõjust. Samal ajal lõi tehnogeensete vahendite laialdane kasutamine 20. sajandi teisel poolel illusiooni agroökosüsteemide väidetavalt kõrgest kaitsest ilmastiku kõikumiste eest. Samas ei arvestatud, et agrotsenooside potentsiaalse tootlikkuse tõstmine ning nende resistentsuse tõstmine abiootiliste ja biootiliste stressorite suhtes osutuvad kvalitatiivselt erinevateks ja teatud määral iseseisvateks ülesanneteks. Teadaolevalt tekitavad abiootiliste stressorite (temperatuur, vesi, edafilisus jne) mõjul kõige suuremat kahju kõrge potentsiaalse produktiivsusega sordid ja hübriidid, mis ekstensiivsetega võrreldes on enamasti ebasoodsa suhtes tundlikumad ning veelgi enam äärmuslikud keskkonnatingimused.
Abiootiliste ja biootiliste stressorite toime on 2-3-kordse või enama erinevuse peamiseks põhjuseks põllukultuuride potentsiaalse ja tegeliku saagikuse vahel. Veelgi enam, mida halvemad on piirkonna pinnase-klimaatilised ja ilmastikutingimused, mida madalam on farmide tehnoloogilise varustuse tase, seda suurem on näidatud erinevus. Pange tähele, et meliorantide, väetiste, niisutamise, pestitsiidide ja muude tehnogeensete tegurite kasutamise tõhusus sõltub lõppkokkuvõttes ka agroökosüsteemide ja põllumajandusmaastike keskkonnasäästlikkusest. Veelgi enam, kontrollitud keskkonnatingimustes on oluline ka taimede ökoloogiline stabiilsus (näiteks ainult niisutatud põllukultuuride “põuakindlus” võimaldab neil taluda kuiva tuult, kasvuhoones kasvatatavat köögiviljakultuuri tuleb kaitsta biootiliste stressorite mõju eest jne). ). Keskkonnasäästlikkus on ka peamiseks tingimuseks majanduslikult elujõulise põllukultuuride kasvatamise edendamiseks mullastiku-, kliima- ja ilmastikutingimuste poolest ebasoodsates põllumajanduspiirkondades. Teadaolevalt toob kaasa taimekasvatuse suur sõltuvus ilmastiku kapriisidest negatiivsed tagajärjed kogu sektoritevahelise (söödatootmine, loomakasvatus, töötlev tööstus) ja piirkondadevaheliste sidemete ahelas agrotööstuskompleksis, raskendades oluliselt elanikkonna rütmilise toiduga varustamise ja tööstuse toorainega varustamise probleemi.
Agroökosüsteemi stabiilsuse või dünaamilise tasakaalu seisund hõlmab selle produktiivsuse teatud taseme säilitamist erinevates tingimustes, sh. äärmuslikud keskkonnatingimused. Samal ajal jäävad erinevate looma- ja taimeliikide populatsioonidünaamika ning biogeokeemiliste tsüklite säilimise näitajad ajas ja ruumis üsna konstantseks. Jätkusuutlike ökosüsteemide eelis dünaamilises tasakaaluseisundis väljendub nende võimes kõige tõhusamalt kasutada keskkonnaressursse ja akumuleerida suurim arv biomassi pindalaühiku kohta kasvuperioodil ja ajaühikus.
Taimekasvatuse kohanemisvõimelise intensiivistamise strateegia keskendub keskkonnaliselt, majanduslikult, moraalselt ja psühholoogiliselt vastuvõetavale (aktsepteeritavale) riskitasemele. Selle kindlaksmääramise olulisemad etapid on ohu mehhanismide ja olemuse väljaselgitamine, samuti nende esinemise tõenäosuse hindamine, võttes arvesse ennetusmeetmete võtmist. Praegu kasutatakse selleks laialdaselt katastroofide teooria põhisätteid, mille kohaselt kaitse nende vastu võib olla aktiivne ja passiivne, ennetav ja taastav. Sellega seoses eristatakse aasta-, hooaja- ja lühiajalisi prognoose ning operatiivset teavet eelseisvate sündmuste kohta. Näiteks põua kahjulike mõjude ennetamise meetmed hõlmavad põllukultuuride ja istanduste agroökoloogilist makro-, meso- ja mikrotsoneerimist; põuakindlate põllukultuuride ja sortide valik (hübriidid); niiskusvarude säilitamine läbi auru, multšimine, kardinate ja metsavööde kasutamine, niisutuskonstruktsioonide rajamine jne.
Peamine reserv on agroökosüsteemide ja põllumajandusmaastike keskkonnasäästlikkuse suurendamine jätkusuutlik kasv nende tootlikkus, ressursi- ja energiatõhusus, keskkonnaohutus ja kasumlikkus. Veelgi enam, kaasaegsed keemilis-tehnogeensed meetodid taimekasvatuse intensiivistamiseks on vaid vähesel määral võimelised suurendama agrotsenooside vastupidavust ilmastiku "kapriisidele". Veelgi enam, suured lämmastikväetiste doosid, niisutamine, liikide ühtlus ja põllukultuuride tihedus vähendavad tavaliselt agroökosüsteemide ökoloogilist jätkusuutlikkust. Olemasolevate tehnoloogiatega läheb kaduma umbes 50-60% lämmastikust, 70-80% fosforist ja üle 50% kaaliumväetistest, kuni 60-90% niisutusveest, saastades keskkonda ning vee- ja veekogust ja -mahtu. tuuleerosioon tehnogeense intensiivse põllumajanduse tingimustes on enamikus riikides saavutanud katastroofilise taseme. Selle tulemusena väheneb agroökosüsteemide potentsiaalse saagikuse kasvades tavaliselt nende vastupidavus keskkonnastressiteguritele ning saagi absoluutsuuruse ja kvaliteedi varieeruvuse määravad üha enam ilm, mitte agrotehnilised tegurid. Pole juhus, et isegi kõige kõrgema tehnogeense põllumajanduse intensiivistumisega maades sõltub paljude põllukultuuride absoluutsaagi aastane varieeruvus 30-80% ulatuses ilmastiku “vagudest”. Seega on Illinoisi osariigis (USA) keskmine maisisaagi ja ilmastikutegurite korrelatsioonikoefitsient 0,88. On näidatud, et talinisu saagikuse varieeruvuse klimaatiline komponent varieerub SRÜ riikides Ukrainas kuni 30% ja Põhja-Kaukaasias kuni 60%, Venemaa kirde- ja idapiirkondades ületab teravilja saagikuse aastatevaheline varieeruvus. 25%.
Varem märgiti, et ainult 10% maailma põllumaast on stressifaktoritest vaba, umbes 20% on allutatud mineraalstressile, 26% põuale ja 15% madalatele temperatuuridele. Happelised mullad (alumiiniumi- või mangaaniioonide toksiline kontsentratsioon) moodustavad 40% maailma põllumaast. Just abiootiliste stressorite mõju on peamine põhjus, miks potentsiaalsest saagist realiseeritakse vaid 25-30%. Abiootiliste stressorite mõjude täielik kõrvaldamine keskkonna tehnogeense taastamise teel osutub tavaliselt majanduslikult kahjutuks või tehniliselt teostamatuks.
Kaasaegsete agroökosüsteemide madalat ökoloogilist jätkusuutlikkust määravatest teguritest on olulisemad nende liigilise koosseisu ammendumine, sortide ja hübriidide üha suurenev geneetiline homogeensus ning põllumajandusmaastike ühtlus. Seega annavad maailma poolkuivades piirkondades umbes 90% kogu teraviljatoodangust vaid neli põllukultuuri: nisu, oder, sorgo ja hirss. Liigilise mitmekesisuse vähenemise suundumus mitte ainult ei aita kaasa toitumisstruktuuri kasulikkuse suurenemisele, vaid on ka ebaühtlaselt jaotunud pinnase, klimaatiliste ja ilmastikutingimuste tõhusaima kasutamise seisukohalt mittekohanemisvõimeline. aeg ja ruum, samuti agroökosüsteemide ja põllumajandusmaastike keskkonnasäästlikkuse suurendamine. Teatavasti on igal taimeliigil ja -sordil omad optimaalsed keskkonnatingimused fotosünteesiaparaadi normaalseks toimimiseks (temperatuur, substraadi pH, N, P, K sisaldus mullas jne). Kui C4-tüüpi taimed (mais, sorgo, suhkruroog jne) on paremini kohanenud kõrge temperatuuriga aladele (fotosünteesiks kõrgem temperatuur), siis C3-tüüpi taimed (peet, päevalilled, porgand jne) tagavad kõrge tootlikkuse. piirkondades, kus on madalam temperatuur ja paremini ventileeritud põllukultuurid. enamgi veel erinevad tüübid samas mulla-kliimavööndis kasvavatel kultuurtaimedel on saagikuse varieeruvuse kliima- ja ilmastikukomponentide väärtused oluliselt erinevad. Seetõttu tagab suurem põllukultuuride mitmekesisus, eriti need, mis on valitud vastastikuse kompenseerimise põhimõttel, taimekasvatussüsteemide parema eelkohanemise ja sellest tulenevalt ka keskkonnakindluse.
Arvukad andmed kinnitavad, et valdavalt keemilis-tehnogeenne intensiivistumine ja kitsas spetsialiseerumine taludega kaasneb tavaliselt looduslike maastikuelementide hävimine, looduslike biotoopide mitmekesisuse vähenemine ning paljude taime- ja loomaliikide kadumine. Samal ajal rikub pestitsiidide laialdane kasutamine agroökosüsteemide ökoloogilist tasakaalu ja põhjustab enamikul juhtudel agressiivsemate ja virulentsemate patogeenide rasside teket ning kahjulikkuse suurenemist. üksikud liigid putukad ja umbrohud. Putukate hävitamine tuleb läbi viia õigeaegselt.
Kõik see vähendab järsult mitte ainult tehnogeensete tegurite kasutamise efektiivsust, vaid ka olemasoleva niiskuse varusid (tõenäosus põua tekkeks suureneb), mulla biogeensuse taset, pestitsiidide mikrobioloogilise detoksifitseerimise kiirust jne. Vee, tuule ja inimtegevusest tingitud erosiooni tõttu suureneb põldude mitmekesisus mullaviljakuse osas, selle veefüüsikalised omadused halvenevad järsult, mis suurendab oluliselt ka saagi suuruse ja kvaliteedi sõltuvust maa "kapriisidest". ilm.
Seega on praegu kõige levinum, valdavalt keemilis-tehnogeenne põllumajanduse intensiivistamine ilmses vastuolus põhiliste evolutsiooniseadustega, samuti biosfääri ja inimühiskonna harmoonilise arengu kontseptsiooniga. Ka valdavalt keemilis-tehnogeense intensiivistamise pooldajad tunnistavad tänapäevase põllumajanduse olukorra kriisi, ehkki liigitavad selle "kergeks kriisiks". Olemasoleva agrotööstuskompleksi intensiivistamise strateegia vastuolude süstemaatiline analüüs näitab selle mõttetust mitte ainult ressursi-energia säästmise ja keskkonnakaitse seisukohalt, vaid ka agroökosüsteemide tootmispotentsiaali jätkusuutlikus suurendamises, sealhulgas nende kohanemises võimalike vajadustega. ebasoodsad globaalsed ja lokaalsed kliimamuutused.
Arutledes kodumaise põllumajanduse vastupanuvõime suurendamise võimaluste üle ebasoodsatele ja ekstreemsetele keskkonnatingimustele, väärib tähelepanu ka selle probleemi lühiajalooline analüüs. On teada, et peamiste teraviljakultuuride (rukis, nisu, kaer, oder jt) keskmine saagikus ajavahemikul 17. sajandist kuni 19. sajandi esimese pooleni. Venemaal jäi peaaegu muutumatuks, ulatudes 16. sajandi lõpu - 17. sajandi alguseni. - 4,7; 18. sajandi esimesel ja teisel poolel. vastavalt 4,8 ja 4,9; 19. sajandi esimesel poolel. - 4,7 c/ha. Ja ainult perioodil 1860-1914. teraviljasaak Euroopa-Venemaal peaaegu kahekordistus, ulatudes 9-10 c/ha. Tähelepanuväärne on see, et Venemaa peamiste teraviljakultuuride saagikuse aastaste varieeruvuse koefitsient pole viimase 100 aasta jooksul praktiliselt vähenenud. Niisiis, aastatel 1883–1911. Teraviljade keskmine varieeruvus Venemaa Euroopa osa 50 provintsis oli rukkil 13,5%, kaera puhul 19,5%, suvinisu ja talinisu puhul vastavalt 23,7 ja 26,9%. Pealegi edestas Venemaa nisu teravilja kogusaagi varieeruvuse poolest kõiki Euroopa riike ja USA-d, jäädes alla ainult Austraaliale (tabelid 6.143, 6.144, 6.145). Selgus, et Venemaa jaoks ei ole normiks keskmised tasud, vaid normist järsult kõrvalekaldumine. Kui võtta arvesse kogude arvu erinevust üle ja alla normi, siis Venemaal kulub saagipuuduse likvideerimiseks 4,5 korda rohkem aega kui teistes riikides. Silmapaistvate kollektsioonide arv 10 keskmise kohta Venemaa eri piirkondades varieerus 3,5–16,7, fenomenaalsete kollektsioonide arv 0–50 ja keskmiselt 5. Kõikumiste intensiivsus kasvas põhjast ja läänest lõunasse ning ida poole. Erinevalt teistest riikidest, kus kõikumised kipuvad (-) kuni (+), ei ole Venemaal selget trendi tasude tõusuks.
Suurimat kahju põllukultuuridele põhjustavad mulla- ja õhupõuad, mida täheldatakse peaaegu igal aastal 70% teravilja pindalast. “Venemaa mitte-Musta Maa tsoonis,” kirjutas A. Levitski, “on juba ammu levinud ütlus, et “mitte maa ei sünnita, vaid taevas...”. Kõige hävitavamad põuad Venemaal on kevadised põuad, mis kestavad 3-12 päeva. Seetõttu toituvad ka kõige teravilja tootvad mustmullad provintsid, mis moodustasid Venemaa “aita”, märkis V. Wiener 1912. aastal kahetsusega mõnel aastal importleivast. Tüüpiline on see, et lähedalasuvates taludes võib aasta jooksul mahasadanud sademete hulk varieeruda 2-3 korda. Isegi Volga piirkonna lõunasteppide niiskuse poolest keskmisel aastal on niiskuse puudumise tõttu nii kevad-suvisel kasvuperioodil kui ka sügisel talinisu saagikuse süstemaatiline puudujääk 5-15 c/ ha. Võttes arvesse erinevate põllukultuuride saagikuse variatsioonikoefitsiente samades keskkonnatingimustes, on sobiva põllukultuuride kombinatsiooni abil võimalik ühtlustada teravilja kogusaaki, suurendades selle toodangu kui terviku jätkusuutlikkust (erinevusega põllukultuuride suhtarvud kogusaagis) (tabel 6.146).