از جمله مناطق اولویت دار برای استفاده از منابع گیاهی، مشکل ورود گونه ها و اکوتیپ های جدید گیاهی به کشت است. و اگرچه فرآیندهای انتخاب طبیعی و مصنوعی به هم مرتبط هستند، دومی دارای تعدادی ویژگی است. به عنوان مثال، مشخص است که در فلور طبیعی، شاخص عملکرد نقش اصلی را در انتخاب بازی نمی کند. این در حالی است که در جمعیت های طبیعی تنوع ژنوتیپی برای این صفت وجود دارد که اهمیت آن برای گیاهان کشت شده مشهود است. بنابراین، طبق گفته پریماک، هنگام مطالعه جمعیت 15 گونه یکساله و چند ساله Plantago، گونه‌های یکساله در مقایسه با گونه‌های چند ساله، میزان تلاش تولیدمثلی (تعداد غوزه و دانه، وزن دانه در واحد سطح برگ) را نشان دادند. علاوه بر این، در گونه های سالانه بهار، آنها بیشتر از گونه های تابستانی بودند. دلایلی وجود دارد که باور کنیم بسیاری از گونه‌ها و اکوتیپ‌های انتخاب شده توسط انسان میزان بالایی از "تلاش تولیدمثلی" داشتند و سطح تنوع ژنوتیپی برای این صفت تأثیر تعیین‌کننده‌ای بر اثربخشی انتخاب هدفمند داشت.
در بیشتر موارد، انعطاف پذیری اکولوژیکی بسیار بالای گونه های گیاهی با بهره وری بسیار پایین آنها ترکیب می شود. بنابراین، در بسیاری از گونه های وحشی، استراتژی سازگاری با شرایط نامطلوب است محیط خارجیبر اساس نرخ پایین فرآیندهای رشد. استوارت خاطرنشان می کند که تصادفی نیست که حتی با دریافت بیش از حد مواد مغذی توسط گونه های گیاهی وحشی، نرخ رشد آنها بدون تغییر باقی می ماند. در میان تنوع عظیم گونه های گیاهی، گونه هایی وجود دارند که سرعت رشد آنها تقریباً تحت تأثیر عوامل محیطی خاصی قرار نمی گیرد. نمونه هایی از انواع پوشش گیاهی تاندرا است که سرعت رشد آنها به دما بستگی ندارد. Plantago coronopus فقط اندکی به محتوای مواد مغذی در خاک واکنش نشان می دهد. نرخ رشد لیموزا Carex تحت تأثیر تغییر غلظت K+ در محدوده 100 برابری و غیره قرار نمی گیرد. بدیهی است که فردی آن گونه های گیاهی را ترجیح می دهد که به بهینه سازی شرایط محیطی (شخم زدن، حاصلخیزی بالای خاک، آبیاری و غیره) پاسخ رشد مثبت داشته باشند. نقش اصلی نه تنها توسط ویژگی های سازگاری انتوژنتیک گونه های وحشی، بلکه با پتانسیل تنوع ژنوتیپی آنها نیز ایفا شد.
ماهیت رابطه بین انعطاف پذیری اکولوژیکی بالای گیاهان و بهره وری پایین آنها، که در بالا ذکر شد، شایسته توجه ویژه است. ممکن است دقیقاً همین ویژگی قابلیت های سازگاری گیاهان بود که مبنای طرح این سؤال بود: "انطباق یا حداکثر عملکرد؟" با طیف تنوع ژنوتیپی، افزایش عملکرد گیاه غیرقابل تصور است. علاوه بر این، این مخالفت فقط در رابطه با سازگاری عمومی و گسترده گیاهان معنی دارد، در حالی که سازگاری های خاص و باریک شرط ضروری برای افزایش عملکرد برای اکثر گونه های گیاهی کشت شده است.
درجه بالایی از یکپارچگی ژنتیکی و مورفوفیزیولوژیکی پایداری عمومی اکولوژیکی هر گونه گیاهی در بیشتر موارد تلاش های پرورش دهندگان برای دستیابی به پایداری اکولوژیکی گونه های ذاتی گونه های دیگر از طریق هیبریداسیون (از جمله هیبریداسیون بین گونه ای) را نفی می کند. کار ترکیب بهره وری بالقوه بالا و پایداری زیست محیطی در یک نوع (و حتی ترکیبی) کمتر دشوار نیست. واریته هایی با بهره وری بالقوه بالا و مقاومت محیطی پایین فقط در شرایط محیطی مساعد بازده بالا را ارائه می دهند، در حالی که در شرایط استرس زا به شدت آن را کاهش می دهند. بنابراین، در عمل به نژادی، به ویژه در هنگام استفاده از گونه‌های وحشی به عنوان اهداکننده، روش‌های نوترکیب‌زایی القایی، کاهش اثر حذفی «الک‌های انتخابی» به دلیل انتخاب گامت و زیگوت، و استفاده از امکانات شبکه‌ای اکولوژیکی-جغرافیایی اصلاح نژاد و آزمایش واریته از اهمیت بالایی برخوردار است. نقش مهمی به روش های ایجاد هیبریدهای F1، گونه های مخلوط، مصنوعی و چند خطی داده می شود.
به طور کلی، دیدگاه‌های بسیار متفاوتی در خصوص امکان ترکیب بهره‌وری با پتانسیل بالا و پایداری محیطی در یک ژنوتیپ وجود دارد. بنابراین، طبق نظر آدامر، افزایش ارزش برخی از اجزای عملکرد به دلیل انتخاب معمولاً ارزش برخی دیگر را کاهش می دهد. و با این حال، دشواری های ترکیب انتخاب بهره وری بالقوه و پایداری محیطی، حتی در سطح بین گونه ای، نباید اغراق آمیز باشد، حتی کمتر مطلق. همانطور که مشخص است، امکان حل این مشکل در آثار I.V. Michurin، L. Burbank، N.V. تسیسین و سایر محققان. داده‌های مربوط به جداسازی مستقل صفات که بهره‌وری بالقوه و پایداری اکولوژیکی گیاهان را تعیین می‌کنند، که از دهه 1930 شناخته شده‌اند، در حال حاضر توسط تعداد کافی داده در مورد استقلال فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و ژنتیکی مشخصی از اجزای اصلی پتانسیل سازگاری انتوژنتیکی گیاه پشتیبانی می‌شوند. بسیاری از صفاتی که مقاومت گیاه را در برابر تنش آبی مشخص می کنند (سیستم ریشه قوی، پوشش موم، جهت گیری فضایی برگ ها، بلوغ آنها و غیره) معمولاً با پتانسیل و بهره وری بیولوژیکی یا اجزای آنها همبستگی منفی ندارند. علاوه بر این، به عنوان مثال، انشعاب زیاد سیستم ریشه، عمق نفوذ آن نه تنها مقاومت بالا (به علاوه فعال) گیاهان را در برابر خشکی فراهم می کند، بلکه امکان استفاده بهتر از عناصر غذایی معدنی توسط آنها را فراهم می کند، بنابراین پتانسیل و بهره وری بیولوژیکی بیشتر گونه های کشت شده را تعیین می کند. نمونه بارز در این زمینه یونجه است.
این واقعیت که بهره وری بالقوه و مقاومت اکولوژیکی توسط مجموعه های مختلف ژن کنترل می شود، نشان دهنده امکان واقعی ترکیب آنها در یک واریته یا هیبرید است. Coyne داده هایی در مورد اجزای عملکرد لوبیا (تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف و میانگین وزن دانه) ارائه می دهد که تقریباً تأثیر یکسانی بر عملکرد کلی دانه دارند و توسط سیستم های ژنتیکی مختلف کنترل می شوند. بنابراین، مؤثرترین برای این فرهنگ، انتخاب فردی نبود، بلکه انتخاب انبوه از نظر عملکرد در نسل های بعدی بود.
ترکیبی از بهره وری بالقوه بالا و پایداری اکولوژیکی در یک واریته یا هیبرید F1 نه تنها مستلزم استفاده از روش های اصلاح نژادی خاص (هیبریداسیون بین گونه ای، القای نوترکیبی و غیره)، بلکه همچنین انتخاب زمینه های ویژه برای ارزیابی عملکرد مولد اشکال اصلی و خطوط امیدوارکننده است. به گفته جانسون و فری، ولا-کاردناس و فری، آلن و همکاران، گونه های اکولوژیکی و ژنتیکی عملکرد گیاهان در شرایط محیطی مساعد برای کشت آنها بیشتر است. علاوه بر این، اگر در یک محیط بهینه، وراثت پذیری عملکرد و اجزای آن (و مزیت انتخاب مناسب) زیاد باشد، در شرایط نامساعد بسیار کم است و راندمان انتخاب به شدت کاهش می یابد. بنابراین، انتخاب برای بازدهی بالا، شامل. و به دلیل پایداری محیطی بیشتر، بهتر است در یک محیط حمایتی به جای استرس زا انجام شود. از نظر عملی، این بدان معنی است که ارزیابی پایداری اکولوژیکی واریته‌ها و هیبریدها در شرایط تنش‌زای مناسب تنها پس از اثبات عملکرد بالقوه بالای آنها در شرایط محیطی مطلوب توصیه می‌شود.
یک رویکرد موثر در اصلاح به عنوان مثال برای مقاومت گیاه به خشکی استفاده ترکیبی از یک محیط بهینه و تنش زا از نظر تامین آب است. این رویکرد بر این فرض استوار است که بهره‌وری بالقوه و تحمل به خشکی توسط سیستم‌های ژنتیکی مختلف کنترل می‌شوند و بنابراین می‌توانند به طور مستقل از یکدیگر در فرآیند اصلاحی انتخاب شوند. در این راستا نگارنده انجام انتخاب برای مقاومت به خشکی در یک محیط تنش زا مناسب و انتخاب برای بهره وری با پتانسیل بالا در شرایط تامین آب بهینه را به مصلحت می داند. نمونه ای از توارث مستقل مقاومت در برابر تنش آبی، لایه کوتیکولی است که ضخامت بیشتر آن مقاومت بهتری را برای گیاهان به خشکی ایجاد می کند و با عملکرد یا اجزای آن همبستگی منفی ندارد. با انتخاب متناوب در شرایط تنش آبی (برای تجلی بهتر یک یا آن صفت مقاومت) و تامین آب بهینه (برای تجلی حداکثر عملکرد بالقوه یا اجزای آن)، می توان بهره وری و مقاومت بالقوه بالا را در یک رقم ترکیب کرد. احتمال مشابهی با اطلاعات قبلی ما تأیید می شود که تفاوت بین گونه ها و گونه ها در توانایی آنها برای جذب، تجمع و استفاده از عناصر غذایی معدنی و همچنین مقاومت ادافیک توسط کمپلکس های ژنی مختلف تعیین می شود. به عنوان مثال، تفاوت قابل توجهی بین ارقام گوجه فرنگی، لوبیا، ذرت و سایر محصولات از نظر کارایی استفاده از نیتروژن، فسفر و پتاسیم نشان داده شده است، ارقام پرمحصول گندم، سورگوم و برنج مقاوم به خاک های اسیدی و کم محصول ایجاد می شود.
لو، چیو، تسای و همکاران، اوکا، با انتخاب متوالی برای بهره‌وری بالا در فرزندان هیبریدهای سویا که در تاریخ‌های کاشت مختلف رشد کرده‌اند (انتخاب فصلی مخرب)، واریته‌های پرتوان را به دست آوردند. قادر به ارائه عملکرد بالا در طیف گسترده ای از تغییرات در شرایط محیطی است. بنابراین، رابطه بین سازگاری گیاهان به تنوع فصلی و منطقه ای شرایط محیطی و اثربخشی روش انتخاب فصلی مخرب در افزایش سازگاری کلی ارقام سویا ثابت شد. با توجه به اینکه سویا نسبت به سایر محصولات به تغییرات طول روز و دما حساس تر است، هنگام رشد واریته های مختلف در مناطق مختلف اکولوژیکی و / یا در سال های مختلف، لازم است تعامل قابل توجهی در سیستم "ژنوتیپ-محیط" که تنوع ژنوتیپی را پنهان می کند، در نظر گرفت. به منظور افزایش پایداری اکولوژیکی گندم، بورلاگ از امکان تمایز اکولوژیکی بیشتر مواد اصلاحی به دلیل تاریخ کاشت متفاوت و رشد آن در ارتفاعات مختلف از سطح دریا استفاده گسترده ای کرد.
فینلی و ویلکینسون ژنوتیپ‌های جو را یافته‌اند که در محیط‌های مختلف بسیار متحمل هستند، و گونه‌های فشرده برنج که با نرخ کود بالا و غلیظ شدن سازگار هستند و تحمل به شرایط آب و هوایی متفاوت در سطوح ارقام محلی را حفظ می‌کنند. نشان داده شد که برخی از ارقام پرمحصول انتخاب شده در شرایط محیطی بهینه مزیت خود را در شرایط محیطی کمتر مساعد حفظ کردند و ارزش عملکرد در محیط های مختلفو پایداری آن تا حد زیادی مستقل از یکدیگر است.
در محصولات علوفه ای گرده افشانی متقاطع، برخلاف گندم و برنج خود گرده افشانی، سوزوکی نتوانست ترکیبی از بهره وری بالقوه بالا و مقاومت در برابر عوامل استرس زای محیطی را در یک رقم بیابد، و گونه های علوفه ای پرمحصول، به عنوان یک قاعده، واکنش قوی به تغییر شرایط محیطی نشان دادند. نویسنده این ویژگی را با این واقعیت توضیح می دهد که سازگاری محصولات گرده افشانی متقابل نه تنها به دلیل سازگاری گیاهان منفرد (هوموستاز) است. توسعه فردی، بلکه ناهمگونی ترکیب ژنتیکی جمعیت (هموستاز ژنتیکی یا جمعیتی). علاوه بر این، هوموستاز ژنتیکی ظاهراً تأثیر مهم تری بر سازگاری انتوژنتیک دارد که به سازگاری بهتر گیاهان گرده افشانی متقابل با محیط های طبیعی نسبت به گیاهان خودگرده افشان کمک می کند. در این راستا به نظر ما امکان بیشتر وجود دارد استفاده موثرهموستاز ژنتیکی برای افزایش بهره وری بالقوه و پایداری زیست محیطی محصولات متقاطع و خود گرده افشان از طریق ایجاد گونه های مختلط و محصولات گونه ای و همچنین گونه های مصنوعی و چند خطی.
F، هیبریدها نقش مهمی در افزایش بهره وری بالقوه و پایداری زیست محیطی گیاهان زراعی دارند. نه تنها بهره وری بالقوه بالای آنها، بلکه ثبات بیشتر و همچنین هموستاز زیست محیطی بالاتر در مقایسه با لاین های والدین نیز مشاهده شد. و گرچه گریفینگ و زیروس به درستی معتقدند که تنش های محیطی معمولاً اثرات هتروزیس را به حداقل می رساند، اغلب مواردی از مقاومت بیشتر هیبریدهای F در برابر عوامل استرس زای محیطی وجود دارد. برای مثال نشان داده شده است که هموستاز رشد فردی هیبریدهای ذرت به دلیل هتروزیگوسیتی آنهاست و بخش قابل توجهی از اثر هتروتیک هیبریدهای ذرت، گندم، جو، Phalaris tuberosa x P. arundinacea و سایر محصولات با افزایش مقاومت آنها در برابر تنش حرارتی مرتبط است. طبق پیشنهاد لنگریج، دومی به دلیل پایداری بیشتر پروتئین های هیبریدی F است. به یاد بیاورید که در مجتمع مشترکپایداری زیست‌محیطی گیاهان بالاتر، مقاومت در برابر دماهای شدید، کمبودترین ویژگی است. هیبریدهای F1 علاوه بر مقاومت در برابر ضریب دما، سازگاری کلی بالاتری دارند. به گفته کوینبی، هیبریدهای "قوی" سورگوم، سازگار با شرایط عرض های جغرافیایی مختلف و ارتفاعات مختلف، در همان زمان سازگاری های خاصی را نشان می دهند، از جمله. با بلوغ
بنابراین، مزایای هیبریدهای F1 مبتنی بر اثر هتروزیس مثبت نه اجزای منفرد، بلکه کل سیستم سازگاری آنتوژنتیک است. در نتیجه، تنوع فنوتیپی در هتروزیگوت‌ها معمولاً کمتر از لاین‌های همخون است. دومی بیشتر مستعد تغییرات تحت تأثیر شرایط خارجی هستند و از نظر فیزیولوژیکی کمتر قادر به جبران تأثیر عوامل نامطلوب هستند. محیط، در حالی که هتروزیگوت ها در این وضعیت دارای طیف وسیع تری از واکنش های محافظتی- جبرانی، شکل پذیری مورفوژنتیک بیشتر و هموستاز رشدی موثرتری هستند.
توجه داشته باشید که استفاده گسترده از هیبریدهای F1 نه تنها به دلیل پدیده "هتروزیس واقعی" است، بلکه به دلیل امکان ترکیب سریع مهمترین صفات با ارزش اقتصادی، از جمله صفاتی است که بین آنها همبستگی ژنوتیپی و اکولوژیکی منفی وجود دارد و معمولاً نمی توان آنها را با انتخاب واریته ترکیب کرد. ترکیب بهره وری بالقوه بالا و پایداری محیطی مهم است. علاوه بر این، با ایجاد هیبریدهای F1، می توان بر مشکلات مربوط به استفاده از ژن های غالب با ارزش مرتبط با ژن های مغلوب نامطلوب (به عنوان مثال، Tm-2 و nv در گوجه فرنگی) غلبه کرد و موارد دیگر. زمان کوتاهترکیبی از ژن های غالب ارزشمند، از جمله. کنترل مقاومت در برابر نژادهای جدید پاتوژن ها.
ناهمگونی محصول نقش مهمی در تعیین بهره وری بالقوه و پایداری محیطی ایفا می کند. داده های ادبیات در مورد این موضوع بسیار متناقض است. بنابراین، در آزمایش‌های شنل و بکر، ناهمگنی محصولات ذرت همان تأثیر هتروزیگوسیتی را بر پایداری عملکرد داشت، اگرچه ترکیب آنها فقط یک مزیت جزئی نسبت به اثر هتروزیگوسیتی داشت. با این حال، همراه با برتری مخلوط ژنوتیپ ها که توسط بسیاری از محققان ذکر شده است، از جمله. هتروزیگوت، نسبت به محصولات همگن، در تعدادی از آثار چنین مزایایی ثبت نشده است.
با در نظر گرفتن مشکلات عملی تغییر اصلاح نژاد در نوع گیاهی، شاخص های پایداری اکولوژیکی تعیین شده در تکامل گونه های کشت شده باید به عنوان یک عامل اساسی در تعیین ساختار گونه ای تولید محصول در مناطق نامطلوب خاک و آب و هوا و اولویت های محصولات در کار اصلاحی در نظر گرفته شود. در این اتصال توجه ویژهباید برای افزایش عملکرد گونه‌های گیاهی مانند سورگوم، ارزن، کلزا، چاودار و غیره که مقاومت سازنده بالایی در برابر کمبود رطوبت و/یا گرما دارند که اندازه و کیفیت محصول را در بسیاری از مناطق کشورمان تا حد زیادی محدود می‌کند، داده شود. این رویکرد نه تنها واقع بینانه است، بلکه همچنان در حل مشکل افزایش مقاومت آگروسنوزهای شدید در برابر نوسانات آب و هوایی (خشکسالی، بادهای خشک، یخبندان، یخبندان، فصل رشد کوتاه و غیره) موثر است.
در افزایش بهره وری بالقوه و پایداری اکولوژیکی واریته ها و آگروسنوزها، تناسب اندام عمومی و خاص، که مشخصه توانایی آنها در استفاده موثر از شرایط محیطی مطلوب و/یا مقاومت در برابر عمل عوامل استرس زای غیرزیستی و زیستی است، نقش مهمی ایفا می کند. علاوه بر این، همانطور که قبلا ذکر شد، بهره وری بالقوه کلی و پایداری محیطی را نمی توان به مجموع سازگاری های خاص مربوطه کاهش داد، بلکه ویژگی های یکپارچه گیاه و آگروسنوز به عنوان یک کل است. بعلاوه، ثبات عمومیمی تواند تضعیف شود یا برعکس، به دلیل یک یا آن مقاومت خاص تقویت شود، و بین انواع متفاوتدومی می تواند همبستگی مثبت و منفی داشته باشد.
این یافته‌ها توسط داده‌های بریگل و ووگل در مورد گونه‌های گندم کوتوله شمال غربی اقیانوس آرام با عملکرد بالا و سازگاری گسترده که برای رشد در شرایط خشک دشت‌های بزرگ نامناسب بودند، و همچنین داده‌های کویزنبری و روارک در مورد گونه‌های پنبه‌ای که آب را به طور کارآمد در شرایط تنش بهینه استفاده می‌کنند، اما در شرایط بهینه مرطوب استفاده نمی‌کنند، پشتیبانی می‌شوند. خطوط را برای انطباق گسترده انتخاب کنید، به عنوان مثال. سازگاری با طیف وسیعی از محیط‌های زیست‌محیطی، به گفته رایتز، به معنای پرورش برای محصولات متوسط ​​و حتی کم است. به گفته ماتسو، واریته‌هایی با بهره‌وری بالقوه بالا که عملکرد بالایی در شرایط محیطی مساعد ارائه می‌دهند، نسبت به تغییرات در آنها واکنش بیشتری نشان می‌دهند و در شرایط نامساعد عملکرد را به شدت کاهش می‌دهند. به گفته هرد، در واریته‌هایی که در شرایط محیطی مساعد سیستم ریشه‌ای توسعه‌یافته دارند، قدرت آن تحت تنش آبی به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد. ژنوتیپ های جو با سازگاری گسترده تمایل به ارائه عملکرد متوسط ​​دارند، در حالی که ژنوتیپ های سازگار با محیط بالاترین بهره وری را نشان می دهند. به طور کلی، بالاترین عملکرد تولیدی یک واریته یا هیبرید F1 را می توان در صورتی به دست آورد که آنها به طور خاص با شرایط رشد سازگار باشند. در مواردی که هدف انتخاب به حداکثر رساندن یک صفت خاص است و پس از چندین نسل به پایان می رسد، به جمعیت فرصت داده می شود تا به تعادل ژنتیکی خود برسند، صفت به شدت انتخاب شده اغلب بخشی و اغلب بخش بزرگی از موفقیت فنوتیپی (بهبود) به دست آمده در دوره قبلی انتخاب فشرده را از دست می دهد.
در فرآیند انتخاب طبیعی و مصنوعی که از کل فنوتیپ گیاه می گذرد و نه بر اساس صفات فردی، تنوع مرتبط با آنها اجتناب ناپذیر است. این شرط تا حد زیادی و قبل از هر چیز برای مولفه های بهره وری معمولاً پیچیده و یکپارچه در طبیعت ژنتیکی و فیزیولوژیکی-بیوشیمیایی خود به عنوان بهره وری بالقوه و پایداری محیطی تحقق می یابد. به همین دلیل است که مسئله نسبت بهره وری بالقوه و پایداری محیطی ارقام اهمیت نظری و عملی بیشتری پیدا می کند.

وجود دارد سه جزء اصلیسیستم های کشاورزی: آب و هوا، خاک، میکرو اقلیم.

اقلیم (از یونانی یپا- شیب) - یک رژیم آب و هوایی طولانی مدت، که با شیب سطح زمین به پرتوهای خورشید تعیین می شود. ماهیت گلیمات در هر منطقه ای تحت تأثیر عرض جغرافیایی و ارتفاع زمین است.

نزدیکی آن به بدنه آبی (دریا، رودخانه، دریاچه، باتلاق، مخزن)، امداد، پوشش گیاهی، وجود برف، یخ، آلودگی هوا.

خاکلایه سطحی زمین است که در نتیجه تخریب ایجاد شده است سنگ هاو فعالیت حیاتی موجودات زنده (باکتری ها، قارچ ها، کرم ها و غیره).

خاک های حاصلخیز، مواد مغذی، آب و سیستم ریشه را با هوا و گرمای کافی برای گیاهان فراهم می کند.

حاصلخیزی خاک می تواند باشد طبیعیو به دست آورد. حاصلخیزی طبیعی خاکبستگی به محتوا دارد هوموسو

ترکیب بندی محلول های خاک

هوموس(از لاتین. nitiz- زمین، خاک) - این هوموس است که در اثر تجزیه بقایای گیاهی و حیوانی توسط میکروارگانیسم ها ایجاد می شود؛ هوموس رنگ تیره ای دارد. بیشترین مقدار آن در خاک سیاه است.

محلول خاکمیزان رطوبت خاک است. مواد مغذی در آن حل می شود. هر چه محلول خاک غنی تر باشد، خاک حاصلخیزتر است.

اسیدیته خاک برای باروری مهم است. با استفاده از آن می توان تعیین کرد تجزیه و تحلیل شیمیایی، دستگاه های خاص و پوشش گیاهی.

توسط ترکیب شیمیاییخاک ها عبارتند از:

اسیدی قوی متوسط ​​اسیدی ضعیف اسیدی تقریبا خنثی خنثی ضعیف قلیایی قلیایی

pH کمتر از 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

گیاهان کشاورزی محلول خاکی را ترجیح می دهند که اسیدیته آن نزدیک به خنثی باشد (خاک های اسیدی با افزودن کلسیم و منیزیم به آنها خنثی می شوند).

اسیدیته خاک با ترکیب پوشش گیاهی تعیین می شود:

خاک های اسیدی -ریش سفید بیرون زده، ترشک کوچک، ایوان دا ماریا، دم اسب مزرعه ای، چنار متوسط، چاله بلوط، اسپیدچاه برگ بلند، ترشی قرمز، توریزای مزرعه ای، خرچنگ سوزاننده، نعنا در سمت چپ، پوپونیک، کره خزنده. ساب اسید -بابونه خوشبو، چمن کاناپه، علفزار شبدر، و خاک های خنثی -شبدر خزنده، شبدر معمولی وحشی، علف صحرایی

حاصلخیزی خاک به دست آمده استبا فرآوری، کوددهی، آبیاری، زهکشی آن حاصل می شود که در تشکیل یک اکوسیستم کشاورزی استفاده می شود، یعنی. زمین کشاورزی.

بدون مراقبت مناسب، خاک تخلیه می شود و به تدریج مواد مغذی را از دست می دهد. در اثر آب و باد از بین می رود، تعداد میکروارگانیسم های خاک ساز و کرم ها در آن کاهش می یابد. فشرده، شور، زهکشی شده یا برعکس، غرقاب (غرق آب) می شود.

با استفاده مناسب از خاک، حاصلخیزی آن حفظ شده و بیشتر افزایش می یابد.

میکرو اقلیم.انتخاب کاربری زمین کشاورزی در یک منطقه خاص تا حد زیادی به اقلیم خرد بستگی دارد.

ریزاقلیم توسط: زمین;

ارتفاع پوشش گیاهی؛ نزدیکی بدنه های آبی؛

تابش حرارتی شبکه های گرمایشی؛ محل کارخانه ها و خانه ها؛

آلودگی دود و گاز جو و غیره

زمینگرمایش متفاوت شیب‌ها، ویژگی‌ها و جریان‌های هوای گرمایی و سرد در طول شیب‌ها و توزیع سرعت‌ها و باد تعیین می‌شود.

در اوایل بهار، در دامنه های جنوبی، گرم شدن و خشک شدن سریع خاک آغاز می شود و در دامنه های شمالی ممکن است همچنان برف باشد.

هوای سرد در فرورفتگی های امدادی جمع می شود - یخبندان های مکرر و قابل توجهی در آنجا مشاهده می شود ، شبنم ، یخ زدگی و مه به وفور رسوب می کند.

زمین تأثیر زیادی بر میزان تبخیر و رطوبت خاک و هوا دارد. تبخیر در ارتفاعات شدیدتر است، بنابراین قسمت های بالایی شیب ها خشک تر هستند. مقدار رطوبت خاک به تدریج به سمت پای دامنه ها افزایش می یابد.

در قله ها و در دامنه های بادگیر، پوشش برف بسیار کمتر از سمت بادگیر و در فرورفتگی های نقش برجسته است. شکل نقش برجسته تاثیر بسزایی در شدت دارد

تخریب پوشش خاک مکان های مرتفع، دامنه های بادگیر و جنوبی در معرض بیشترین تخریب قرار دارند.

ارتفاع پوشش گیاهیو نزدیکی به بدنه های آبیمیزان رطوبت منطقه را تعیین کنید.

تابش حرارتی بزرگراه هاو نزدیکی به کارخانه ها و خانه هاتأثیر محسوسی بر رژیم حرارتی لایه سطحی هوا و خاک، مناطق مجاور دارند.

دودو آلودگی اتمسفربه گرم شدن آن کمک می کند.

وظایف:

1. برای آشنایی با مفهوم آگروسنوز.
2. برای آشکار کردن ویژگی های اکولوژیکی آگروسنوزها؛
3. راه های افزایش بهره وری آنها؛
4. راههای اکولوژیکی برای افزایش پایداری و تنوع زیستی آنها؛
5. نگرش صحیح و دقیق نسبت به طبیعت را پرورش دهید.

تجهیزات:طرح حمایت؛ کارت های آموزشی، تصاویر آگروسنوزهای مختلف، فیلم ویدئویی "برای نجات سیاره عجله کن" کتاب درسی "مبانی اکولوژی" Chernova N.M.

در طول کلاس ها

من. تکرار گذشته:

II. پرش به موضوع:

در نتیجه فعالیت های انسانی، بیوژئوسنوزهای مصنوعی به وجود آمده اند.

روسیه کشوری با کشاورزی پیشرفته است. اراضی کشاورزی (زمین های زراعی، یونجه، مراتع، باغات میوه) بیش از 40 درصد از قلمرو آن را به خود اختصاص داده است که همگی زراعی هستند.

آگروسنوزها بیوسنوزهایی هستند که در زمین های کشاورزی به وجود آمده اند. نمونه هایی از آگروسنوزها را ذکر کنید.

III. پیام موضوع:

امروز در درس یاد خواهیم گرفت: (به طرح نوشته شده روی تابلو اشاره می کنم).

روی میز:

طرح.

1. علائم اکولوژیکی اصلی آگروسنوز.
2. راه های افزایش بهره وری از آگروسنوز.

IV. یادگیری جدید:

کار مستقل در گروه.

من پیشنهاد می کنم که علائم اصلی اکولوژیکی آگروسنوز را پیدا کنید.

ما به صورت گروهی کار می کنیم.

برای پاسخگویی از متن بند 18 ص 117 و کارت آموزش استفاده کنید. به هر گروه یک تصویر ارائه می شود. (1 گروه - مزرعه سیب زمینی؛ 2 گروه - باغ سیب؛ 3 گروه - مزرعه چغندر؛)

سوالات کارت راهنمایی:

1. چه آگروسنوز نشان داده شده است؟
2. گونه های موجود در آگروسنوز را نام ببرید؟
3. 2 نمودار مدار منبع تغذیه تهیه کنید (به یاد داشته باشید که یک شخص می تواند یک پیوند اجباری باشد).
4. در مورد پایداری آگروسنوز نتیجه گیری کنید.

V. نتیجه:

بر اساس آنچه گفته شد به نتیجه می رسیم.

من یک نمودار را روی تابلو می گذارم:

در نتیجه آگروسنوزها بوجود آمدند فعالیت اقتصادیشخص

1. آنها شامل چند نوع هستند.
2. در زنجیره های غذایی کوتاه متفاوت است.
3. اینها سیستم های ناپایدار هستند. ناپایداری آگروسنوز ناشی از این واقعیت است که مکانیسم های حفاظتی گیاهان کشت شده ضعیف تر از گونه های وحشی است.

VI. راه های افزایش بهره وری از آگروسنوز.

فرد دائماً در تلاش است تا پایداری آگروسنوز را افزایش دهد، بهره وری را افزایش دهد. محصول بیشتری برداشت کنید

به این فکر کنید که چگونه این امر محقق می شود؟ فرد برای افزایش بازده چه کاری انجام می دهد؟

(جواب دانش آموز).

بنابراین، یک فرد انرژی اضافی را صرف می کند: کود می دهد، خاک را کشت می کند، آبیاری می کند، با آفات مبارزه می کند، محصولات را می چرخاند، یعنی. تناوب زراعی اعمال می شود. امروز در درس با شیوه های کشاورزی فردی برای افزایش بهره وری آگروسنوز آشنا می شویم. هر گروه تکالیف دریافت کردند. برای پیدا کردن (تکالیف به گروه ها) پیشنهاد شد:

1. آفت کش ها. مزایا و معایب استفاده از آفت کش ها مبارزه بیولوژیکی
2. استفاده از کودهای معدنی منجر به چه چیزی می شود؟ آیا راهی برای خروج وجود دارد؟
3. تک فرهنگ ها تناوب زراعی

هر گروه از کار انجام شده گزارش می دهد. برای هر پیام نتیجه گیری می شود.

VII. نتیجه گیری:

1) یکی از بیشترین روندهای مدرن V کشاورزی.: حفظ تنوع گونه ای انسان باید برای حفظ تنوع تلاش کندارگانیسم های خاک مسئول فرآیندهای تشکیل خاک، برای حفظ چرخه مواد، به دلیل چرخش صحیح زراعی، وارد کردن کودهای آلی به خاک.

سوال: چه روش های کشاورزی ضد اکولوژیک است، یعنی. زیان آور؟

2) بسیاری راه های مدرنتولیدات کشاورزی صنعتی ضد محیط زیست است، یعنی مضر است.

اینها عبارتند از: الف) تک فرهنگ ها.

ب) استفاده از آفت کش ها.

ج) دوزهای زیاد کودهای معدنی.

این لیست را می توان ادامه داد: چرای بی رویه، شخم زدن نامناسب مزارع، استفاده از تجهیزات سنگین.

چرا مضر هستند؟ آنها به تجمع مواد سمی در خاک، آب، تجمع سم در گیاهان، حیوانات کمک می کنند.در حال حاضر مردم به طور فزاینده ای از مضرات این روش ها آگاه هستند و از آنها امتناع می ورزند و به سمت شیوه های کشاورزی سازگار با محیط زیست و روش های افزایش باروری می روند.

هشتم. پیشنهاد می کنم فیلم را تماشا کنید و به این سوال پاسخ دهید: از چه روش های اکولوژیکی کشاورزی برای افزایش بهره وری آگروسنوزها استفاده می شود؟

نمایش فیلم. "برای نجات سیاره عجله کنید."

در نوت بوک کار کنید. پر کردن جدول.

IX. خلاصه درس.

سوالات دانش آموزان:

1. در نتیجه استفاده از این روش های اکولوژیکی یا ارگانیک چه اتفاقی می افتد.
2. نتیجه چیست؟

(نتیجه این روشها: محصولات خالص، بدون ناخالصی شیمیایی. زمین تمیز، صرفه جویی در منابع طبیعی، برداشت پایدار برای چندین سال).

نتیجه:

مدیریت منطقی زیست محیطی در کشاورزی موارد زیر را فراهم می کند:

• به دست آوردن عملکرد بالا با حفظ حاصلخیزی خاک؛
• تولید محصولات سازگار با محیط زیست؛
• عدم آلودگی خاک، آب، جو، حیوانات، گیاهان؛

بگذار شعار در زندگی انسان این باشد: «کار با طبیعت و روی طبیعت، گذری به آینده است».

«اگر قرار است همان هوا را تنفس کنیم
بیایید همه برای همیشه متحد شویم
بیایید روح خود را نجات دهیم
آن وقت ما خودمان روی زمین حفظ خواهیم شد.»
(N. Starshinov)

ایکس. مشق شب: سوالات بحث هستند.

معرفی

انواع اکوسیستم های کشاورزی

نسبت موجودات در سیستم های کشاورزی

گیاهان کشت شده به عنوان جزئی از سیستم کشاورزی

ویژگی های گردش مواد در اکوسیستم های کشاورزی

راه های افزایش بهره وری اکوسیستم های کشاورزی

کتابشناسی - فهرست کتب

معرفی

کشاورزی به طور قابل توجهی مجتمع های طبیعی را متحول می کند. در نتیجه، انواع تشکل‌های کشاورزی انسان‌زا (زمین‌های زراعی، مزارع باغ، مراتع، مراتع و غیره) شکل گرفته‌اند که حدود یک‌سوم اراضی، از جمله تقریباً 1.5 میلیارد هکتار از زمین‌های زراعی را به خود اختصاص داده‌اند.

در پرتو مفاهیم مدرن اکوسیستم کشاورزی (agrobiogeocenoses) - بیوژئوسنوزهای ثانویه اصلاح شده توسط انسان که به واحدهای ابتدایی مهم زیست کره تبدیل شده اند. آنها معمولاً مبتنی بر جوامع زیستی ایجاد شده مصنوعی هستند که در گونه های موجودات زنده تهی می شوند. این جوامع توسط مردم برای به دست آوردن محصولات کشاورزی تشکیل و تنظیم می شوند. اکوسیستم های کشاورزی با بهره وری بیولوژیکی بالا و تسلط یک یا چند گونه منتخب (واریته ها، نژادها) گیاهان یا جانوران مشخص می شوند. محصولات زراعی و حیوانات پرورش یافته در معرض مصنوعی قرار می گیرند و نه انتخاب طبیعی. به عنوان سیستم های اکولوژیکی، اکوسیستم های کشاورزی ناپایدار هستند: آنها توانایی ضعیفی برای خودتنظیمی دارند؛ بدون حمایت انسان، به سرعت پوسیده می شوند یا وحشی می شوند و به بیوژئوسنوزهای طبیعی تبدیل می شوند (به عنوان مثال، زمین های احیا شده - به باتلاق ها، مزارع محصولات جنگلی - به جنگل).

اکوسیستم های کشاورزی با غلبه محصولات غلات بیش از یک سال وجود ندارد، علف های چند ساله - 3 ... 4 سال، محصولات میوه - 20 ... 30 سال، و سپس آنها پوسیده می شوند و می میرند. کمربندهای جنگلی حفاظتی که عناصری از اکوسیستم های کشاورزی هستند، حداقل 30 سال است که در منطقه استپی وجود دارند. با این حال، بدون حمایت انسانی (برش، افزودن)، آنها به تدریج "وحشی" می شوند، به اکوسیستم های طبیعی تبدیل می شوند یا می میرند. گونه غالب اکوسیستم های کشاورزی، فیتوسنوزهای مصنوعی است: کشت شده (علفزارها و مراتع مورد بهره برداری برنامه ریزی شده). نیمه فرهنگی (مزرعه های مصنوعی غیر دائمی - کاشته شده، مراتع چند ساله)؛ فرهنگی (کاشت های دائمی تنظیم شده، محصولات زراعی و باغی)؛ به طور فشرده کشت می شود (محصولات گلخانه ای و گلخانه ای، هیدروپونیک، ایروپونیک و غیره که نیاز به ایجاد و نگهداری شرایط خاص خاک، آب و هوا دارند). مدیریت اکوسیستم کشاورزی از بیرون انجام می شود و تابع اهداف خارجی است.

1.
انواع اکوسیستم های کشاورزی

اکوسیستم های کشاورزی مانند اکوسیستم های طبیعی از بسیاری از اجزای بیولوژیکی، فیزیکی و شیمیایی به هم پیوسته تشکیل شده اند.

فقدان طبقه‌بندی پذیرفته‌شده عموماً اکوسیستم‌های کشاورزی تا حدی با نوع‌بندی ساختارهای کشاورزی مورد استفاده فائو جبران می‌شود. با توجه به این نوع، پنج نوع کاربری زمین متمایز می شود که برای هر یک از آنها اکوسیستم های کشاورزی طبقه بندی می شوند:

1. کاربری اراضی کشاورزی، یا مزرعه - اکوسیستم های کشاورزی دیم، آبی (چرخش غلات، حبوبات، علوفه، سبزیجات، خربزه، محصولات صنعتی و دارویی).

2. مزارع و استفاده از زمین باغ - اکوسیستم های کشاورزی مزرعه (بوته چای، درخت کاکائو، درخت قهوه، نیشکر)، اکوسیستم های کشاورزی باغ (باغستان ها، توت ها، تاکستان ها).

3. کاربری اراضی مرتعی - اکوسیستم های کشاورزی مرتعی (مراتع دور: تندرا، بیابان، کوهستان، مراتع جنگلی، مراتع بهبود یافته، مزارع یونجه، علفزارهای کشت شده).

4. کاربری مخلوط - اکوسیستم های کشاورزی مختلط که با نسبت مساوی و ترکیبی از چندین نوع کاربری زمین و همچنین فرآیندهایی برای به دست آوردن محصولات بیولوژیکی اولیه و ثانویه مشخص می شوند.

5. استفاده از زمین برای تولید محصولات بیولوژیکی ثانویه - اکوسیستم های کشاورزی و صنعتی (سرزمین های تولید فشرده "صنعتی" شیر، گوشت، تخم مرغ و سایر محصولات بر اساس فرآیندهای غالب تامین مواد و انرژی سیستم از خارج).

اکوسیستم های کشاورزی مدرن شامل فرآیندهای پیچیده مادی، انرژی، اقتصادی و زیست محیطی برای تولید محصولات بیولوژیکی هستند. در عین حال، بازتولید پتانسیل منابع طبیعی و استفاده کارآمد از یارانه های انرژی انسانی تضمین می شود.

سازماندهی مبتنی بر علمی اکوسیستم های کشاورزی، ایجاد زیرساخت های طبیعی و طبیعی-اقتصادی منطقی (جاده ها، کانال ها، مزارع جنگلی، زمین های کشاورزی و غیره) را فراهم می کند که مناسب با ویژگی های چشم انداز محلی و استفاده اقتصادی از قلمرو به عنوان یک کل باشد.

2. نسبت موجودات در سیستم های کشاورزی

ارگانیسم کشاورزی اکوسیستم کشاورزی

اجزای اکوسیستم کشاورزی زمین های کشاورزی است که در آن غلات، محصولات ردیفی، علوفه و محصولات صنعتی و همچنین مراتع و مراتع کشت می شود.

عناصر اصلی آگروبیوسنوز در اکوسیستم های کشاورزی عبارتند از:

1. گیاهان زراعی که توسط انسان کاشته یا کاشته شده است.

2. علف های هرزی که علاوه بر و گاه بر خلاف میل انسان به آگروبیوسنوز نفوذ کرده اند.

3. میکروارگانیسم های ریزوسفر گیاهان زراعی و علف های هرز.

4. باکتری های ندول روی ریشه حبوبات که نیتروژن آزاد موجود در هوا را به هم متصل می کنند.

5. قارچ های میکوریز روی ریشه گیاهان عالی.

6. باکتری ها، قارچ ها، اکتینومیست ها، جلبک ها، زندگی آزاد در خاک.

7. جانوران بی مهره ای که در خاک و روی گیاهان زندگی می کنند.

8. جانوران مهره دار (جوندگان، پرندگان و ...) که در خاک و محصولات زراعی زندگی می کنند.

نمودار جریان بهره وری اکوسیستم کشاورزی

یک اکوسیستم کشاورزی بهره وری بیولوژیکی یا ظرفیت بیولوژیکی دارد.

اندازه جمعیت گونه های فردی موجود در آنها به دلیل تغییرات مداوم در عوامل غیرزیستی و زیستی در نوسان است. عواملی که بر تراکم جمعیت یک گونه تأثیر می گذارد عبارتند از رقابت بین گونه ای برای غذا و فضارقابت بین گونه ای عمدتاً زمانی اتفاق می افتد که گونه های مختلف دارای الزامات یکسان یا نزدیک برای شرایط محیطی باشند. با افزایش کمبود معیشت، رقابت تشدید می شود. معمولاً تراکم جمعیت گروه‌های مختلف ارگانیسم‌ها در یک اکوسیستم کشاورزی حفظ می‌شود. سطح بهینه. در آگروفیتوسنوز تنظیم تراکم جمعیت به صورت رقابت درون گونه ای گیاهان خود را نشان می دهد و در نتیجه تراکم بهینه نسبی آنها در قلمرو اشغالی برقرار می شود. به عنوان مثال، تعداد بوته شبدر در هر متر مربع تا زمان برداشت محصول پوششی 400 در متر مربع است. در سال آینده، با شروع فصل رشد، ممکن است به 150-200 عدد در متر مربع کاهش یابد که مساعدترین شرایط را برای تشکیل محصول ایجاد می کند. تنظیم تراکم پوشش گیاهی نیز تحت تأثیر عواملی مانند تراکم سطح برگ رخ می دهد که از طریق بیان می شود. شاخص سطح جذبرقابت در چگالی بالای سطح ورق تشدید می شود. از آنجایی که همه گیاهان نور کافی دریافت نمی کنند، گیاهان ضعیف تر سرکوب می شوند. در نتیجه رقابت درون گونه ای بین افراد یک گونه مشاهده می شود. اندازه جمعیت یک گونه به اندازه منابع محیطی لازم برای زندگی آن محدود می شود.

رقابت بین گونه ای گیاهان منجر به جابجایی کامل گونه ای کمتر رقابتی نمی شود. به عنوان یک فرآیند مبارزه بین گیاهان زراعی و علف های هرز، رقابت بین گونه ای در یک اکوسیستم کشاورزی باز آشکار می شود. در مراتع و مراتع، این شکل از رقابت غالب است. جوامع گیاهی در اینجا با ویژگی های معمولی مشخصه این قلمرو مشخص می شوند. گیاهان زراعی در آگروفیتوسنوز تنها منبع تغذیه برای علفخواران و حشرات گیاهخوار هستند. در طول دوره های مساعد برای رشد گیاه، جمعیت تولیدکنندگان می تواند به شدت و به سرعت افزایش یابد. تکثیر انبوه علفخواران و حشرات گیاهخوار معمولاً خسارت زیادی به محصولات کشاورزی وارد می کند. تنظیم طبیعی فراوانی جانوران گیاهخوار، حشرات گیاهخوار، و رساندن جمعیت آنها به آستانه بی ضرر از نظر اقتصادی از طریق استفاده از شکارچیان طبیعی آنها دشوار است و همیشه نتایج خوبی به همراه ندارد. از این رو، در عمل کشاورزی، تداخل مصنوعی و تنظیم تعداد فیتوفاژها با استفاده از ابزارهای مصنوعی مختلف محافظت

تحت تأثیر فیتوفاژها، کاهش بهره وری گیاه همیشه متناسب با مقدار غذای مصرفی، تسلط یا زیست توده آنها نیست، بلکه به دلیل ماهیت آسیب به اتوتروف ها، سن و شرایط آنها است. به عنوان مثال، اگر یک فیتوفاژ به یک گیاه جوان حمله کند، در برخی موارد آسیب بیشتری نسبت به هنگام تغذیه از گیاهان بالغ (سوسک های کک صلیبی و غیره) وارد می شود. برعکس، در موارد دیگر، گیاهان جوان نسبت به گیاهانی که در تاریخ بعدی آسیب دیده اند، بهتر می توانند خسارت ناشی از تشکیل شاخه های جدید یا رشد شدیدتر شاخه های سالم را جبران کنند. اغلب آسیب های ناشی از حیوانات با مزایایی که به ارمغان می آورند متعادل می شود. بنابراین، جوجه‌ها هنگام تغذیه فرزندان، آفات محصولات کشاورزی را از بین می‌برند و در عین حال می‌توانند با آسیب رساندن به نهال‌های ذرت و غلات خسارت وارد کنند.

ویژگی هرم اکولوژیکی، که در بالای آن یک شخص وجود دارد، ویژگی خاص هر اکوسیستم کشاورزی است. در اکوسیستم های کشاورزی، ترکیب گونه ای گیاهان و جانوران کاهش می یابد. اکوسیستم های کشاورزی اجزای کمی دارند. محتوای کم جزء نیز یکی از نشانه های اکوسیستم کشاورزی است.

3. گیاهان کشت شده به عنوان جزئی از سیستم کشاورزی

یک گیاه کشت شده جزء اصلی نه تنها سیستم اکولوژیکی، بلکه همچنین سیستم اجتماعی-اقتصادی است. کاشت محصولات کشاورزی، علوفه و گیاهان دارویی، قبل از هر چیز، یک نظم اجتماعی به منظور رفع نیازهای مردم در یک یا آن محصول با منشاء گیاهی است: غذا، خوراک، مواد خام برای صنعت، و غیره. بنابراین رشد و نمو آنها توسط عوامل طبیعی و انسانی تعیین می شود.

در حال حاضر حدود 4000 گونه گیاهی در کشت کشت می شود. بیشتر اوقات ، محصولات زراعی انجام می شود ، کمتر - گیاهان وحشی.

علیرغم تنوع نسبتاً زیاد گیاهان کشت شده، رایج ترین آنها در بین کشاورزان به شرح زیر است (به گفته زلوبین):

سالانه بهاره - به طور گسترده کشت می شود، فصل رشد از چند هفته تا چند ماه دارد.

سالانه زمستانی - در پاییز کاشته می شود، در اواسط تابستان سال بعد برداشت می شود.

دوسالانه - اغلب به عنوان محصولات یک ساله رشد می کند.

گیاهان چند ساله؛

درختان و درختچه ها، برخی از گونه های آنها (به عنوان مثال، پنبه) به صورت یکساله رشد می کنند.

به عنوان یک قاعده، گیاهان زراعی پرمحصول کشت می شوند. برنج، گندم، ذرت، سیب زمینی، جو، سیب زمینی شیرین، کاساوا، سویا، جو دوسر، سورگوم، ارزن، نیشکر، چغندر قند، چاودار و بادام زمینی به طور گسترده در جهان استفاده می شود. فلور فرهنگی CIS بیش از پنجاه گونه است. از بذر گیاهان وحشی به ندرت، عمدتاً در ایجاد مراتع، مراتع و مزارع گیاهان دارویی استفاده می شود.

گیاهان کشت شده جایگاه مرکزی را در آگروفیتوسنوز اشغال می کنند. آنها، به گفته M. V. Markov، جزء اصلی، هسته این سیستم بیولوژیکی هستند. گیاهان کشت شده قوی ترین و غالباً تأثیر بر آگروفیتوسنوز دارند. گیاه غالب نه تنها جزئی از فیتوسنوز است، بلکه یک عامل مهم محیطی است که تأثیر چند جانبه بر محیط زیست دارد، وضعیت اکولوژیکی که در آگروبیوژئوسنوز ایجاد می شود. از این رو، غالب عنوان "تبحث" را دریافت کرد. با این حال، برخی از نویسندگان به معرفی این اصطلاح اعتراض دارند، از آنجایی که اثر اصلاحی گیاهان کشت شده بسیار کمتر از گیاهان وحشی است، گاهی اوقات ممکن است به هیچ وجه در آگروفیتوسنوزها ظاهر نشود. شاید اصطلاح "تعیین کننده" کاملاً موفق نباشد، اما در آگروبیوژئوسنولوژی کاملاً گسترده است.

به عنوان یک مولد غالب، یک نوع گیاه کشت شده (به عنوان مثال، گندم، چاودار یا ذرت) اغلب به آگروبیوژئوسنوز معرفی می شود. نسبتاً نادر است محصولات مخلوط دو یا چند گونه (مواد غالب) - ماشک با جو دوسر، یک مخلوط گیاهی چند جزئی. گاهی اوقات دو یا چند گونه از یک گونه گیاهی کاشته می شود، یعنی کاشت تک گونه ای متمایز (طبق نظر مارکوف) یا مشترک (طبق گفته یورین) ایجاد می کند.

شکل‌های تأثیر پرورشی گیاهان غالب (و غالب‌ها) متنوع است. اصلاح‌کننده‌ها ریزاقلیم آگروبیوژئوسنوز را تغییر می‌دهند، بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی خاک و رطوبت خاک تأثیر می‌گذارند. با آزادسازی مواد فعال بیولوژیکی، ادیفیکتورها به طور قابل توجهی بر گیاهان و جانوران آگروبیوژئوسنوزیس تأثیر می‌گذارند. گیاهان کاشته شده با دفع متابولیت ها بر محیط تأثیر می گذارند. در میان متابولیت‌ها، کولین‌ها (عوامل تأثیر گیاهان بالاتر بر گیاهان بالاتر) و فیتون‌سیدها (عوامل تأثیر گیاهان بالاتر بر گیاهان پایین‌تر) نقش سازنده‌ای مهمی در فیتوسنوز دارند. نقش سازنده غالب (و غالب) آگروفیتوسنوز باید بیشتر مورد مطالعه قرار گیرد.

نقش پرورشی گیاهان زراعی گونه های مختلف یکسان نیست. به گفته N.E. Vorobyov، با توجه به درجه کاهش تأثیر ساختمانی، آنها را می توان در ردیف زیر مرتب کرد: علف های چند ساله، محصولات خوشه زمستانه، محصولات خوشه بهاره، حبوبات، محصولات ردیف بهاره (آفتابگردان، سیب زمینی، ذرت)، خربزه، سبزیجات.

گیاهان کشت شده با توجه به ویژگی های سازنده آنها، یعنی با توجه به توانایی آنها در تأثیرگذاری بر محیط زیست، توسط VV Tuganaev به سه گروه تقسیم می شوند.

گروه اول شامل به شدت سازندهگیاهان اینها شامل گیاهان کاشت مداوم، تشکیل یک علف، است که پوشش تصویری آن حدود 100٪ است. همین گروه شامل گیاهان بلند (تا 3 متر) و ارتفاع متوسط ​​است، اما از بهار به سرعت در حال رشد هستند (چودار زمستانه، کلزا، ماشک، آفتابگردان برای سیلو).

گروه دوم شامل معرفتی متوسطگیاهان اینها شامل گیاهان کاشت مداوم و ردیفی بهاره، نسبتاً بلند، با پوشش برجسته 70-80٪ است که عمدتاً پس از سبز شدن به سرعت در حال رشد هستند (غلات بهاره، از جمله برنج)، محصولات ردیفی (پنبه، ذرت، گندم سیاه، سویا).

گروه سوم شامل ضعیف آموزشیگیاهان اینها شامل برخی از گیاهانی است که پس از جوانه زنی به آرامی رشد می کنند و پوشش برجسته آنها بیش از 50٪ نیست: کدو سبز، سبزیجات، نخود و غیره.

این طبقه‌بندی، که منعکس‌کننده میزان تأثیر اصلاح‌کننده محصولات کشاورزی است، می‌تواند در ارزیابی آگروبیوژئوسنوزها استفاده شود.

گیاهان زراعی که به عنوان اصلاح‌کننده‌های غالب عمل می‌کنند، ساختار و عملکرد آگروبیوژئوسنوزها و ترکیب اجزای آن‌ها را تعیین می‌کنند. آنها به طور قابل توجهی بر وضعیت گیاهان ماهواره ای (علف های هرز و غیره) تأثیر می گذارند.

چند وجهی فعالیت تولیدییک فرد تنظیمات قابل توجهی را در فرآیندهای تبادل جرم و انرژی انجام می دهد و بر ویژگی های سرزمینی و زمانی آنها تأثیر می گذارد و تغییر می دهد. البته اکوسیستم های زراعی در این تغییرات دخیل هستند (و گاه تا حد زیادی)، به ویژه به باز شدن چرخه مواد و غیره کمک می کنند. بنابراین، به دلیل باز بودن چرخه نیتروژن، تحت تأثیر شیمیایی شدن اکوسیستم های زراعی سیاره، تقریباً 10 میلیون تن از این عنصر به خاک برمی گردد و در اتمسفر انباشته نمی شود. بیش از حد مواد مغذی عامل آلودگی آب های طبیعی، ایجاد فرآیندهای نامطلوب در خاک و غیره است. نقض چرخه طبیعی مواد تنها پیامد مداخله انسان در چرخه های طبیعی نیست. کشاورزی شدت و مسیر حرکت آنها را در گردش مواد و جریان انرژی تغییر می دهد. دخالت مواد مصنوعی از جمله بیگانه‌بیوتیک‌ها در گردش خون بسیار خطرناک است.

در مناطق سرزمینی تحت تأثیر اکوسیستم های کشاورزی در حال ظهور و فعال، توسعه و حرکت جریان های مهاجرت مواد خود شکل می گیرد که وضعیت مجتمع های طبیعی و اجزای آنها را به روش های مختلف تحت تأثیر قرار می دهد و هنگام در نظر گرفتن موقعیت های محیطی خاص نیاز به راه حل های غیر استاندارد دارد.

همه اکوسیستم ها بر اساس گذر از چرخه های بیوژئوشیمیایی - فرآیندهای طبیعی جهانی تثبیت شده تکاملی عمل می کنند. مطابق با اصول هموستاز، تغییرات قابل توجه در هر یک از اجزای عملکردی که یک اکوسیستم را تشکیل می دهند می تواند به عنوان علت اصلی تغییرات قابل توجه در سایر اجزا باشد. در این حالت، ساختار داخلی قبلی سیستم (ترکیب جوامع گیاهی و حیوانی، تسلط مواد آلی و غیره) نقض می شود. ثبات اکوسیستم حتی در صورت حرکت به آن حفظ می شود سطح جدیدهموستاز اگر هر یک از اجزای عملکردی حذف شود یا ناکارآمد شود، اکوسیستم می تواند تحت تأثیر عوامل غیرزیست، به عنوان مثال، تحت تأثیر فرسایش تخریب شود.

دستیابی به عملکرد پایدار اکوسیستم های کشاورزی، جلوگیری از ظهور و توسعه فرآیندهای تخریب مستلزم کار هدفمند دائمی است: درک علمی ویژگی های تولید بیولوژیکی، تشکیل مناطق مناسب فعالیت عملی. ارزیابی مقایسه ای خواص سیستم های طبیعی و کشت شده از اهمیت اساسی برخوردار است. در آینده باید از حداکثر تقریب خواص سازندهای مصنوعی به خواص طبیعی اطمینان حاصل شود - این در واقع باید به راه حل های آگرواکولوژیکی بر اساس در نظر گرفتن ویژگی های تبادل جرم و انرژی در اکوسیستم های کشاورزی کاهش یابد.

فرآیند تولید یک اکوسیستم زراعی به غیر زنده جدا شده (موقعیت، تابش خورشیدی، رژیم های حرارتی و آبی، تغذیه معدنی و غیره)، عوامل زیستی و انسانی بستگی ندارد، بلکه به طور همزمان به کل مجموعه آنها (بردار حاصل از ترکیبات پیچیده از فعل و انفعالات بین عاملی) بستگی دارد. بهره وری اکوسیستم کشاورزی با شدت و جهت فرآیندهای متابولیسم و ​​انتقال انرژی بین محصول کشت شده و محیط طبیعی که تحت کنترل انسان است تضمین می شود. سطح اکوسیستم سازمان بیولوژیکی اکوسیستم های کشاورزی در نهایت به کیفیت مدیریت، میزان انطباق طبیعی آن بستگی دارد.

5. راه های افزایش بهره وری اکوسیستم های کشاورزی

سطح زمین با تنوع عظیمی از اکوسیستم های طبیعی و دگرگون شده (انتروپوژنیک) نشان داده شده است. یک ویژگی مشترک برای هر یک از آنها اتوتروفی در نتیجه فتوسنتز تحت عمل جریان یک طرفه انرژی خورشیدی است که از مواد و موجودات زنده اکوسیستم های طبیعی و اصلاح شده عبور می کند.

برای یک گیاه، اجزای کل جریان انرژی خورشید از اهمیت قابل توجهی برخوردار است: به دلیل تغییرات مکانی-زمانی، آنها بر روند فرآیندهای فیزیولوژیکی و غیره تأثیر می گذارند.

برای تمام اشیاء گیاهی، انباشت انرژی با تشکیل یا تجمع زیست توده همراه است، که به عنوان یک ماده ساختاری برای تشکیل اندام های گیاهی و به عنوان یک ماده انرژی برای بیوسنتز عمل می کند، که وجود نه تنها یک گیاه، بلکه کل پیچیده ترین ساختار بیولوژیکی را تضمین می کند.

رشد و نمو گیاهان به عنوان فرآیند تشکیل اندام و فرآیند تولید زیست توده پس از تشکیل سیستم نوری-فتوسنتزی برگ و اجرای بیشتر واکنش های فتوسنتز آغاز می شود. این تنها فرآیند روی زمین است که طی آن انباشت و تبدیل انرژی مواد معدنی ساده به انرژی پیوندهای شیمیایی مواد آلی با جذب انرژی یک منبع طبیعی یعنی انرژی تابشی خورشید تامین می شود.

بالاترین بهره وری یک اکوسیستم کشاورزی (و همچنین اکوسیستم)، یعنی حداکثر تجمع زیست توده در قالب اندام های مختلف رویشی و زایشی گونه های گیاهی کشت شده، توسط سازگاری دستگاه نوری با انرژی خورشیدی تعیین می شود. یکی از نشانه های چنین سازگاری، حداکثر تجمع انرژی، یعنی زیست توده، توسط یک گیاه در واحد زمان است. به شرطی که سایر عوامل محیطی که فرآیند فتوسنتز را تضمین می کنند محدود نباشند، 95 ... 97٪ از ترکیبات آلی که توسط زیست توده گیاهی نشان داده می شود به دلیل انرژی نور جذب شده تشکیل می شوند. در این صورت البته بخشی از انرژی صرف تنفس می شود.

برای به حداکثر رساندن استفاده از انرژی ورودی، اکوسیستم ها تعدادی از ویژگی های تطبیقی ​​(به عنوان مثال، تنوع ترکیب گونه ها) را تکامل داده اند. بر اساس قیاس، اکوسیستم های کشاورزی نیز باید ایجاد شوند، زیرا دومی پایه اولیه یکسانی برای تولید محصولات بیولوژیکی دارد. در این راستا، یادآوری این نکته جالب است که کشاورزان مایا موفق به توسعه انواع پرمحصول ذرت، حبوبات، کدو تنبل شدند و تکنیک دستی پردازش یک منطقه کوچک جنگلی و ترکیب محصولات چند محصول (ذرت و لوبیا) در یک مزرعه باعث شد تا باروری آن برای مدت طولانی حفظ شود و نیازی به تغییر مکرر کرت ها نباشد.

ایجاد ترکیبات زراعی بسیار پربازده یکی از راه های واقعی و موثر برای افزایش بهره وری و کارایی هزینه در اکوسیستم های کشاورزی است. محصولات مخلوط و مشترک را می توان در اکوسیستم های کشاورزی با سطح مکانیزه کاری بالا استفاده کرد. محصولات کشاورزی در نوارها یا ردیف های متناوب کاشته می شوند و همچنین بین ردیف های دانه کاشته می شوند. در مناطقی با آب و هوای معتدل از ترکیبات مختلفی از محصولات استفاده می شود: نخود و سویا با جو و ذرت، سویا و لوبیا با ذرت، سویا با گندم، نخود با آفتابگردان، کلزا با ذرت. با انتخاب بهینه اجزای غلات و حبوبات، بهره وری محصول و عملکرد پروتئین به طور قابل توجهی افزایش می یابد، نه تنها به دلیل دانه های حبوبات، بلکه به دلیل افزایش محتوای پروتئین در دانه های غلات، که از نیتروژن تثبیت شده توسط حبوبات استفاده می کنند.

مطالعات متعدد دانشمندان داخلی و خارجی خواص نوری تقریباً 1500 گونه گیاهی (مزوفیت ها، گزروفیت ها، هیگروفیت ها و ساکولنت های علفی، درختچه ای و چوبی) را مشخص کرده و میانگین منحنی جذب طیفی انرژی تابشی را به دست آوردند. با توجه به توزیع ایجاد شده، کوچکترین جذب انرژی تابشی توسط یک ورق "متوسط" (تا 20٪) در محدوده طول موج 0.75 ... 1.30 میکرومتر و بزرگترین (70٪ یا بیشتر) - در محدوده 0.30 ... 0.70 مشاهده می شود. 1.80...2.10 و 2.23...2.50 میکرومتر. تعادل انرژی اکوسیستم ها، که بسته به منطقه آب و هوایی متفاوت است، به طور عینی شکل گیری در اکوسیستم ها را تعیین می کند که سازگاری با جذب "بهینه" انرژی تابشی، که در شرایط خاص امکان پذیر است. انطباق تعادل انرژی اکوسیستم، مربوط به مصرف انرژی برای تبادل گرما و تعرق، در همه جا، کارایی تولید هر دو سازنده سنوتیک طبیعی و مصنوعی را تعیین می کند. ویژگی های انرژی مناطق مختلف طبیعی سیاره، تشخیص 5 نوع اصلی (جهانی) اکوسیستم کشاورزی را ممکن می سازد.

نوع گرمسیری با منبع بالایی از گرما مشخص می شود که باعث افزایش پوشش گیاهی مداوم می شود. کشاورزی عمدتاً مبتنی بر عملکرد اکوسیستم های کشاورزی با غالب محصولات چند ساله (آناناس، موز، کاکائو، قهوه، پنبه چند ساله و غیره) است. محصولات یکساله چندین محصول در سال تولید می کنند. از ویژگی های این نوع آگروسیستم ها می توان به نیاز به سرمایه گذاری مستمر انرژی انسان زایی در ارتباط با کار میدانی ثابت در طول سال اشاره کرد. اکوسیستم های زراعی از این نوع در واقع با هم ارزی فرآیندهای طبیعی و انسانی تبادل جرم و انرژی مشخص می شوند.

در اکوسیستم های کشاورزی از نوع نیمه گرمسیری، شدت جریان های انسانی مواد و انرژی کمتر است. گسستگی و پراکندگی این جریان ها آشکار می شود. اساساً با حضور دو فصل رشد - تابستان و زمستان مشخص می شود. گیاهان چند ساله رشد می کنند که دوره خواب مشخصی دارند (انگور، گردو، چای و غیره). گیاهان یک ساله دوره تابستان با ذرت، برنج، سویا، پنبه، سبزی و غیره نشان داده می شوند.

اکوسیستم های کشاورزی از نوع معتدل تنها با یک فصل رشد (تابستان) و یک دوره طولانی ("غیر کاری") خواب زمستانی مشخص می شوند. نیاز بسیار زیادی به سرمایه گذاری انرژی انسان زایی در بهار، تابستان و نیمه اول پاییز اتفاق می افتد.

کشاورزی در اکوسیستم های زراعی از نوع قطبی ماهیت کانونی دارد. اکوسیستم های کشاورزی از نظر جغرافیایی و انواع محصولات زراعی (سبزیجات برگی، جو، برخی از محصولات ریشه، سیب زمینی زودرس) به طور قابل توجهی محدود هستند.

اکوسیستم های زراعی از نوع قطب شمال در زمین باز وجود ندارند. کشت گیاهان زراعی به دلیل دمای بسیار پایین دوره گرم منتفی است: در ماه های تابستان دوره های سرد طولانی با دمای منفی وجود دارد. امکان استفاده از زمین بسته وجود دارد.

در قلمرو روسیه، اکوسیستم های کشاورزی از نوع متوسط ​​غالب هستند. هنگام سازماندهی اکوسیستم های کشاورزی، اطمینان از استفاده کامل تر از انرژی تابشی مهم است.

کتابشناسی - فهرست کتب

1. آگرواکولوژی / V. A. Chernikov, R. M. Aleksakhin, A. V. Golubev et al.; اد. V.A. چرنیکوف، A.I. Chekeres. - م.: کولوس، 2000. - 536 ص: بیمار.-

اکولوژی کشاورزی / N.A. اورازایف، A.A. واکولین، A.V. نیکیتین و دیگران - M .: Kolos، 2000. - 304 p: ill.

استپانوسکیخ A.S. بوم شناسی. - کورگان: GIPP "Zauralie". - 2000. - 704 p., ill.

وضعیت کشاورزی در روسیه و جهان با روند ثابت به سمت افزایش تصاعدی هزینه انرژی غیرقابل جایگزین برای هر واحد تولید اضافی (از جمله کالری غذا)، خطر روزافزون آلودگی جهانی و تخریب محیط طبیعی و همچنین وابستگی زیاد به اندازه و کیفیت عوامل زیستی گیاه زراعی مشخص می شود. در همین حال، استفاده گسترده از ابزارهای تکنولوژیک در نیمه دوم قرن بیستم، توهم درجه بالایی از محافظت از اکوسیستم های کشاورزی را در برابر نوسانات آب و هوایی ایجاد کرد. در عین حال، در نظر گرفته نشد که افزایش عملکرد بالقوه آگروسنوزها و مقاومت آنها در برابر عوامل استرس زای غیرزیستی و زیستی از نظر کیفی متفاوت و تا حدی مستقل است. مشخص شده است که تحت تأثیر عوامل استرس زای غیرزیست (دما، آب، ادافیک و غیره)، واریته ها و هیبریدهای با پتانسیل بازدهی بالا که در مقایسه با انواع گسترده، معمولاً به شرایط محیطی نامطلوب و حتی شدیدتر حساس تر هستند، بیشترین آسیب را متحمل می شوند.
عمل عوامل استرس زای غیرزیستی و زیستی دلیل اصلی تفاوت های 2-3 برابر یا بیشتر بین عملکرد بالقوه و واقعی محصول است. همچنین هر چه شرایط خاکی-اقلیمی و آب و هوایی منطقه بدتر باشد، سطح تجهیزات فناورانه مزارع کمتر باشد، تفاوت نشان داده شده بیشتر است. توجه داشته باشید که اثربخشی استفاده از بهبود دهنده ها، کودها، آبیاری، آفت کش ها و سایر عوامل فناورانه در نهایت به پایداری زیست محیطی اکوسیستم های کشاورزی و مناظر زراعی نیز بستگی دارد. علاوه بر این، پایداری اکولوژیکی گیاهان در شرایط محیطی کنترل‌شده نیز مهم است (به عنوان مثال، فقط «تحمل به خشکی» محصولات آبیاری به آنها اجازه می‌دهد تا در برابر بادهای خشک مقاومت کنند؛ محصولات سبزیجات در گلخانه‌ها باید از اثر عوامل استرس‌زای زیستی محافظت شوند و غیره). پایداری زیست محیطی نیز شرط اصلی ترویج کشت توجیه اقتصادی محصولات کشاورزی در مناطق کشاورزی نامطلوب از نظر شرایط خاکی، اقلیمی و آب و هوایی است. مشخص است که وابستگی زیاد تولید محصول به "هوس های" آب و هوا منجر به پیامدهای منفیدر کل زنجیره روابط بین بخشی (تولید علوفه، دامپروری، صنایع تبدیلی) و بین منطقه ای در مجتمع کشت و صنعت، مشکل تامین موزون جمعیت با مواد غذایی و صنعت با مواد خام را به طور قابل توجهی تشدید می کند.
وضعیت پایداری یا تعادل پویا اکوسیستم کشاورزی شامل حفظ سطح معینی از بهره وری آن به صورت متغیر، از جمله. شرایط محیطی شدید در عین حال، شاخص های حفظ پویایی تعداد جمعیت گونه های مختلف جانوران و گیاهان و همچنین چرخه های بیوژئوشیمیایی در زمان و مکان نسبتاً ثابت می مانند. مزیت اکوسیستم های پایدار در حالت تعادل پویا در توانایی آنها در استفاده از منابع زیست محیطی با بیشترین کارایی و انباشت آشکار می شود. بزرگترین عددزیست توده در واحد سطح در طول فصل رشد و در واحد زمان.
استراتژی تشدید انطباقی تولید محصول بر سطح ریسک قابل قبول (قابل قبول) از نظر اکولوژیکی، اقتصادی و اخلاقی-روانی متمرکز است. مهمترین مراحل تعیین آن، شناسایی مکانیسم ها و ماهیت خطر و همچنین ارزیابی احتمال بروز آنها با در نظر گرفتن اقدامات پیشگیرانه است. در حال حاضر برای این منظور از مفاد اصلی نظریه فجایع به طور گسترده استفاده می شود که بر اساس آن حفاظت در برابر آنها می تواند فعال و غیرفعال، پیشگیرانه و ترمیمی باشد. در این راستا، پیش‌بینی‌های سالانه، فصلی، کوتاه‌مدت و همچنین اطلاعات عملیاتی درباره رویدادهای رخ داده وجود دارد. به عنوان مثال، اقدامات برای جلوگیری از اثرات مضر خشکسالی شامل پهنه بندی کلان، مزو و میکرو زراعی و بوم شناختی محصولات و کاشت است. انتخاب محصولات و ارقام مقاوم به خشکی (هیبرید)؛ حفظ ذخایر رطوبتی ناشی از بخارات، مالچ پاشی، استفاده از کمربندهای پشت صحنه و جنگلی، احداث تاسیسات آبیاری و غیره.
افزایش پایداری زیست محیطی اکوسیستم های کشاورزی و مناظر کشاورزی ذخیره اصلی است رشد پایداربهره وری، منابع و بهره وری انرژی، ایمنی زیست محیطی و سودآوری آنها. علاوه بر این، روش‌های شیمیایی-تکنوژنی مدرن برای تشدید تولید محصول تنها تا حد کمی قادر به افزایش مقاومت آگروسنوزها در برابر "هوس‌های" آب و هوا هستند. علاوه بر این، دوزهای بالای کودهای نیتروژن، آبیاری، یکنواختی گونه ها و ضخیم شدن محصولات معمولاً پایداری اکولوژیکی اکوسیستم های کشاورزی را کاهش می دهد. با فناوری های موجود، حدود 50 تا 60 درصد نیتروژن، 70 تا 80 درصد فسفر و بیش از 50 درصد کودهای پتاس، تا 60 تا 90 درصد از آب آبیاری از بین می رود و محیط زیست را آلوده می کند و میزان و مقیاس فرسایش آبی و بادی در شرایط فناورانه در بیشتر کشورهای کشاورزی فشرده به سطحی رسیده است. در نتیجه، با افزایش عملکرد بالقوه اکوسیستم‌های کشاورزی، مقاومت آن‌ها در برابر عوامل تنش‌زای محیطی معمولاً کاهش می‌یابد و تغییرپذیری قدر مطلق و کیفیت محصول به طور فزاینده‌ای توسط آب و هوا و نه عوامل کشاورزی تعیین می‌شود. تصادفی نیست که حتی در کشورهایی با بالاترین سطح تشدید فنی کشاورزی، تغییر عملکرد مطلق در طول سال ها برای بسیاری از محصولات کشاورزی 30-80٪ به "هوس های" آب و هوا بستگی دارد. بنابراین، در ایالت ایلینویز (ایالات متحده آمریکا)، میانگین ضریب همبستگی بین عملکرد ذرت و عوامل آب و هوایی 0.88 است. نشان داده شده است که مولفه آب و هوایی تنوع عملکرد گندم زمستانه در کشورهای مستقل مشترک المنافع تا 30٪ در اوکراین و قفقاز شمالی تا 60٪ تغییر می کند، در مناطق شمال شرقی و شرقی روسیه، تنوع سالانه در عملکرد محصولات غلات بیش از 25٪ است.
قبلاً اشاره شد که تنها 10 درصد از زمین های قابل کشت در جهان عاری از عوامل تنش، حدود 20 درصد در معرض تنش معدنی، 26 درصد در معرض خشکسالی و 15 درصد در معرض دماهای پایین قرار دارند. خاک های اسیدی (غلظت سمی یون های آلومینیوم یا منگنز) 40 درصد از زمین های قابل کشت جهان را تشکیل می دهند. این عمل عوامل استرس زای غیرزیست دلیل اصلی تحقق تنها 25 تا 30 درصد از عملکرد بالقوه محصول است. حذف کامل اثر عوامل تنش زای غیرزیست به دلیل احیای محیطی تکنولوژیک معمولاً از نظر اقتصادی غیرمنفعت یا از نظر فنی غیرممکن است.
از جمله مهم ترین عواملی که پایداری اکولوژیکی پایین اکوسیستم های کشاورزی مدرن را تعیین می کند، فقیر شدن ترکیب گونه ای آنها، همگنی ژنتیکی فزاینده واریته ها و هیبریدها و همچنین یکنواختی مناظر زراعی است. بنابراین، در مناطق نیمه خشک جهان، حدود 90 درصد از کل تولید غلات تنها توسط چهار محصول گندم، جو، سورگوم و ارزن تامین می شود. گرایش به سمت کاهش تنوع گونه‌ای نه تنها به رشد سودمندی ساختار تغذیه کمک نمی‌کند، بلکه از نظر بهره‌وری بهینه‌ترین استفاده از شرایط خاک-اقلیمی و آب‌وهوایی به‌طور ناموزون توزیع شده در زمان و مکان، و همچنین افزایش پایداری زیست‌محیطی اکوسیستم‌های کشاورزی و مناظر زراعی غیرسازگار است. مشخص است که هر گونه و گونه گیاهی شرایط محیطی بهینه خود را برای عملکرد طبیعی دستگاه فتوسنتزی (دما، pH بستر، محتوای N، P، K و غیره در خاک) دارد. اگر گیاهان نوع C4 (ذرت، سورگوم، نیشکر و غیره) بهتر با مناطق با دمای بالا سازگار شوند (بهینه دمای بالاتر برای فتوسنتز)، در این صورت گیاهان نوع C3 (چغندر، آفتابگردان، هویج و غیره) در مناطقی با دمای پایین تر و در محصولات تهویه شده بهتر، بهره وری بالایی را ارائه می دهند. و انواع متفاوتگیاهان کشت شده در یک منطقه خاک-اقلیمی دارای مقادیر قابل توجهی متفاوت از مؤلفه اقلیمی و آب و هوایی تنوع عملکرد هستند. به همین دلیل است که تنوع بیشتر محصولات، به ویژه آنهایی که بر اساس اصل جبران متقابل انتخاب می شوند، پیش انطباق بهتری را فراهم می کند و از این رو قابلیت اطمینان اکولوژیکی سیستم های تولید محصول را فراهم می کند.
داده های متعدد تایید می کند که تشدید عمدتا شیمیایی-تکنولوژیکی و تخصص محدودمزارع معمولاً با تخریب عناصر چشم انداز طبیعی، کاهش تنوع بیوتوپ های طبیعی و ناپدید شدن بسیاری از گونه های گیاهی و جانوری همراه است. در عین حال، استفاده گسترده از آفت‌کش‌ها تعادل اکولوژیکی را در اکوسیستم‌های کشاورزی بر هم می‌زند و در بیشتر موارد منجر به ظهور نژادهای تهاجمی و خشن‌تر از عوامل بیماری‌زا و همچنین افزایش مضرات می‌شود. انواع خاصیحشرات و علف های هرز از بین بردن حشرات باید به موقع انجام شود.
همه اینها نه تنها کارایی استفاده از عوامل تکنولوژیک، بلکه ذخایر رطوبت موجود (احتمال خشکسالی افزایش می یابد)، سطح زیست زایی خاک، میزان سم زدایی میکروبی آفت کش ها و غیره را به شدت کاهش می دهد. به دلیل آب، باد و فرسایش تکنولوژیکی، تنوع مزارع از نظر حاصلخیزی خاک افزایش می یابد، خواص آب و فیزیکی آن به شدت بدتر می شود، که همچنین به طور قابل توجهی وابستگی اندازه و کیفیت محصولات را به "هوس های" آب و هوا افزایش می دهد.
بنابراین، تشدید عمدتاً شیمیایی-تکنولوژیکی کشاورزی، که در حال حاضر گسترده ترین است، در تضاد آشکار با قوانین اساسی تکاملی و همچنین مفهوم توسعه هماهنگ زیست کره و جامعه انسانی است. حتی حامیان تشدید عمدتاً شیمیایی-فناوری، بحران در وضعیت کشاورزی مدرن را تشخیص می دهند، اگرچه آنها آن را به یک "بحران خفیف" - یک بحران خفیف - ارجاع می دهند. تجزیه و تحلیل سیستماتیک تناقضات استراتژی موجود برای تشدید مجتمع کشت و صنعت نشان دهنده بیهودگی آن نه تنها از نظر صرفه جویی در منابع و انرژی و حفاظت از محیط زیست، بلکه از نظر افزایش پایدار در پتانسیل تولیدی اکوسیستم های کشاورزی، از جمله سازگاری آنها با تغییرات آب و هوایی نامطلوب جهانی و محلی است.
هنگام بحث در مورد راه های افزایش مقاومت کشاورزی داخلی در برابر شرایط نامطلوب و شدید محیطی، تحلیل تاریخی مختصری از این مشکل شایسته توجه است. مشخص است که میانگین عملکرد محصولات غلات اصلی (چاودار، گندم، جو، جو و غیره) برای دوره از قرن 17 تا نیمه اول قرن 19 است. در روسیه تقریباً تغییری نکرد و به پایان قرن شانزدهم - آغاز قرن هفدهم رسید. - 4.7; در نیمه اول و دوم قرن 18. به ترتیب 4.8 و 4.9; در نیمه اول قرن 19. - 4.7 q/ha. و فقط در دوره 1860-1914. عملکرد دانه در روسیه اروپایی تقریباً دو برابر شده و به 9-10 سانتی‌گراد در هکتار رسیده است. قابل توجه است که ضریب تنوع بین سالانه در عملکرد محصولات غلات اصلی در روسیه در 100 سال گذشته عملاً کاهش نیافته است. بنابراین، در 1883-1911. میانگین تنوع محصولات غلات در 50 استان بخش اروپایی روسیه به ترتیب برای چاودار 13.5 درصد، برای جو دوسر 19.5 درصد، برای گندم بهاره و زمستانه 23.7 و 26.9 درصد بود. علاوه بر این، از نظر تنوع برداشت ناخالص دانه گندم، روسیه از تمام کشورهای اروپایی و ایالات متحده آمریکا پیشی گرفت و تنها از استرالیا بازده داشت (جدول 6.143، 6.144، 6.145). معلوم شد که برای روسیه هنجار هزینه های متوسط ​​نیست، بلکه به شدت از هنجار منحرف می شود. اگر تفاوت تعداد مجموعه های بالاتر و پایین تر از هنجار را در نظر بگیریم، در روسیه نسبت به سایر کشورها 4.5 برابر زمان بیشتری برای رفع کمبود محصول صرف می شود. تعداد مجموعه های برجسته در هر 10 میانگین در مناطق مختلف روسیه از 3.5 تا 16.7، تعداد خارق العاده - از 0 تا 50، و به طور متوسط ​​- 5 متغیر است. شدت نوسانات از شمال و غرب به جنوب و شرق افزایش یافته است. برخلاف سایر کشورها که نوسانات از (-) به (+) تمایل دارند، هیچ روند افزایشی واضحی در کارمزدها در روسیه وجود ندارد.
بیشترین خسارت به محصولات زراعی ناشی از خشکسالی های خاکی و جوی است که تقریباً سالانه در 70 درصد از سطح محصولات غلات رخ می دهد. A. Levitsky نوشت: "در منطقه غیر چرنوزم روسیه"، "از مدتها قبل یک ضرب المثل رایج وجود دارد که "زمین متولد نمی شود، بلکه آسمان ...". مخرب ترین در روسیه خشکسالی های بهاری است که 3-12 روز طول می کشد. V. Viner با تأسف در سال 1912 خاطرنشان کرد که به همین دلیل است که حتی غلات در حال رشد ترین استان های خاک سیاه، که "سبد نان" روسیه را تشکیل می دهند، در برخی سال ها با نان وارداتی تغذیه می شوند. مشخص است، در مزارع مجاور، میزان بارندگی در طول سال می تواند 2-3 برابر تغییر کند. حتی در یک سال متوسط ​​از نظر رطوبت در استپ های جنوبی منطقه ولگا، به دلیل کمبود رطوبت هم در فصل رشد بهار و تابستان و هم در دوره پاییز، کمبود سیستماتیک عملکرد گندم زمستانه 15-5 درجه سانتی گراد در هکتار است. با در نظر گرفتن ضرایب مختلف تغییرات در عملکرد محصولات مختلف تحت شرایط محیطی یکسان، می توان با استفاده از ترکیب مناسبی از محصولات، برداشت ناخالص غلات را یکسان کرد و ثبات تولید آن را به طور کلی افزایش داد (با نسبت متفاوت محصولات در کل شفت) (جدول 6.146).