Устойчивость агроэкосистем при разныхсистемах земледелия

Разнообразие форм техногенного и аграрного воздействий, увеличиваю­щиеся масштабы и объемы антропоген­ной нагрузки, наличие многочисленных негативных изменений в почвах, свой­ства, режимы и функции которых стали отличаться от аналогичных показателей реликтовых или эталонных почв, послу­жили основанием говорить о патологии почвы. Не менее справедливым будет утверждение о патологическом состоя­нии большинства современных агроэкосистем, основные компоненты кото­рых подвержены той или иной форме антропогенного воздействия и находят­ся в конечных зонах устойчивости, гра­ничащих с потерей этого качества. По­добное состояние агроэкосистемы на­прямую связано со стратегическими и тактическими издержками, которые ха­рактерны для аграрной деятельности человека и проявляются в характере землепользования и культивирования агроэкосистемы. К настоящему време­ни в науке и практике сформировались две противоположные концепции ис­пользования агросистем и управления ими, базирующиеся на традиционной и биологической системах земледелия.

Использование традиционной систе­мы земледелия с широким применени­ем агрохнмикатов — обязательное усло­вие поддержания высокой продуктив­ности агроэкосистемы, что компенси­рует возможные экологические издерж­ки. В рамках этой концепции приори­тетными являются агрономический и экономический критерии. В первом слу­чае рассматривается величина прибавки урожая основной продукции сельскохо­зяйственных культур, а во втором — оку­паемость материальных и финансовых затрат получаемой продукцией.

Считается, что интенсификация тра­диционных систем земледелия не толь­ко не является причиной деградации компонентов агроэкосистемы, но и обеспечивает более высокий уровень их стабильности, предотвращение сниже­ния природного плодородия почв. Ущерб плодородию почвы и окружаю­щей среде, причиняемый несбаланси­рованным применением избыточных доз пестицидов, удобрений и мелиоран­тов, использованием тяжелой техники в районах с повышенным увлажнением, нарушениями зональных технологий возделывания культур и мелиорации почв, характерен для нерационального или экстремального земледелия, в кото­ром интенсивность упрощенно понима­ется как концентрация ресурсов в рас­чете на единицу площади без учета сте­пени и качества их использования. В действительности в интенсивном зем­леделии повышение урожайности куль­тур обеспечивается благодаря эффек­тивному использованию средств хими­зации, биологических способов защиты растений, мелиоративных приемов, внедрению прогрессивных технологий, учитывающих зональную почвенно-экологическую специфику, что в конеч­ном счете способствует повышению плодородия почв и охране агроланд­шафтов от загрязнения и деградации. Хотя эти положения весьма логичны и подтверждены экспериментально, зако­номерен вопрос, почему в странах с ин­тенсивно развитым аграрным сектором и высоким уровнем энергонасыщенности и технологичности сельскохозяй­ственных операций, базирующихся на последних научных достижениях, эко­логическая ситуация остается достаточ­но напряженной, что дает повод усом­ниться в безопасности традиционных систем земледелия и осознать необхо­димость разработки альтернативных производственных систем, из которых наиболее известна биологическая сис­тема земледелия.

На первых этапах развития такой си­стемы земледелия приоритетным на­правлением было получение высокока­чественной растениеводческой продук­ции главным образом благодаря отказу от использования инсектицидов и при­менению биологических и агрономи­ческих способов зашиты растений. В последние годы биологическую систему земледелия рассматривают в более ши­роком плане — как составную часть концепции экологически чистой окру­жающей среды, расширяя тем самым круг ограничений на применение агро­химикатов, включая и синтетические удобрения. Введение элементов биоло­гического земледелия, как правило, приводит к снижению экономических показателей производства, росту энер­гозатрат на получение единицы продук­ции, увеличению объема работ и их ус­ложнению по сравнению с традицион­ной системой. Согласно разным оцен­кам в результате отказа от минеральных удобрений в биологическом земледелии недополучают 40% продукции, а затра­ты груда возрастают на 25...30 %. Одна­ко реальное внедрение идей биологи­ческого земледелия в практику, несмот­ря на всю их привлекательность, сдер­живается не столько проблемами эко­номического характера, сколько отсут­ствием надежной теории, объясняющей механизмы функционирования агро­экосистемы и пределы ее устойчивости в условиях «биологизации» сельскохо­зяйственных технологий, недостаточ­ным числом факторов, подтверждаю­щих более высокое качество продукции, получаемой при биологической системе земледелия, по сравнению с традицион­ной, а также слабостью доводов в пользу более высокой вредности химических элементов, содержащихся в синтетичес­ких удобрениях, по сравнению с при­родными соединениями. Например, со­гласно принципам биологического зем­леделия азот вносится в почву в виде органических удобрений, которые представлены в основном экскремента­ми животных, содержащими большое количество мочевины. В то же время в биологическом земледелии не рекомен­дуется использовать мочевину, получае­мую синтетически. Кроме того, сокра­щение объемов производства растение­водческой продукции в биологическом земледелии приходится компенсиро­вать увеличением посевных площадей в ущерб естественным экосистемам. По­этому в действительности при традици­онной системе земледелия степень аг­рарной нагрузки на единицу площади угодий может быть лаже ниже, чем при биологической. Серьезным недостат­ком является также присущее биологи­ческой системе земледелия отрицатель­ное сальдо в балансе фосфора и калия, что негативно сказывается па питатель­ном режиме почвы.

Учитывая преимущества и недостат­ки этих двух противоположных концеп­ций, многовариантность форм антропо­генного давления на агроэкосистемы и стремление интенсифицировать все стадии производства сельскохозяй­ственной продукции, а также принимая ВО внимание значительное ухудшение качества окружающей среды, следует признать необходимой разработку но­вой системы земледелия, эффектив­ность которой соответствовала бы более широкому спектру критериев.

Разрабатываемые мероприятия дол­жны характеризоваться не только агро­номической и экономической эффек­тивностью, но и технологической осу­ществимостью, экологической допусти­мостью и энергетической целесообраз­ностью, обеспечивать сбережение и воспроизводство природных ресурсов. Естественно, что в каждом конкретном случае эта система критериев может быть расширена путем включения таких показателей, как физиологическая эф­фективность и качество продукции, или, наоборот, сокращена. Хотя с помо­щью приведенных критериев можно получить более полную информацию о функционировании агроэкосистемы, использование их в едином комплексе сопряжено с преодолением ряда объек­тивных трудностей. Во-первых, функциональные решения на основе одних критериев могут не совпадать или даже противоречить полученным на основа­нии других. Во-вторых, ряд критериев (ресурсный, экологический, технологи­ческий, качество продукции) достаточ­но сложно формализовать и качествен­но оценить из-за многообразия пара­метров, характеризующих эти свойства, и полифункциональности действия природных и антропогенных факторов на компоненты агроэкосистемы. Так, максимальнаяэффектвностьагроэко­системы по одному из предложенных критериев вовсе не означает отсутствия каких-либо нежелательных моментов в ее функционировании.

Например, получение максимального урожая с помощью увеличения доз ми­неральных удобрений и других средств химизации сопровождается нежелатель­ным нарушением в состоянии окружаю­щей среды. Наибольший экономичес­кий эффект обеспечивают, как правило, низкие и умеренные дозы минеральных удобрений, а окупаемость прибавкой урожая высоких доз резко снижается.

Осуществление противоэрозионных мер является средством сбережения ре­сурсов агроэкосистемы и оптимизации качества окружающей среды, однако достижение минимальной нормы допу­стимого смыва практически нереализу­емо из-за резкого возрастания текущих и капитальных затрат, которые, напри­мер, в условиях ЦЧР составляют соот­ветственно 23 млн и 2,3 млрд руб., если планируемый уровень составляет 1 т/га. Иными словами, обеспечение экологи­ческой чистоты агроландшафтов не должно выходить за рамки разумных технологических решений и экономи­ческих затрат.

Следовательно, современное управ­ление устойчивостью агроэкосистемы и использование для этого практических средств должны предусматривать дости­жение разумного компромисса между количеством продукции, ее качеством, масштабами затрачиваемых природных и технических ресурсов и нарушениями в окружающей среде. Эти параметры в своей совокупности характеризуют но­вый тип современного земледелия — адаптивный, пол которым понимают экологическую дифференциацию агро-технологий, направленную на достиже­ние высокой степени соответствия аг­рарных форм деятельности природным механизмам саморегуляции экосистем путем оптимизации или компенсации внешних и внутренних факторов и свойств, лимитирующих развитие про­дуцентов агроэкосистемы, В отличие от альтернативного земледелия, которое предполагает приоритет какого-либо одного критерия, адаптивно-компро­миссное направлено на достижение ра­циональнойсбалансированности кри­териев и представляет собой промежу­точную форму между биологическим и традиционным типами земледелия. Для адаптивно-компромиссного земледелия характерно смешение акцентов в стра­тегии оптимизации минерального пита­ния растений. При этом предусматрива­ется создание условий и осуществление различных типов регуляции режима ми­нерального питания, обеспечивающих максимальное включение питательных элементов в продукционный процесс и адаптацию динамики их поступления к динамике реальных потребностей в них растений. Реализация этой стратегичес­кой задачи должна обеспечивать макси­мизацию урожая, повышение качества продукции иди сохранение оптимально­го уровня этих показателей, сокращение удельных затрат питательных веществ из удобрений и из почвы на формирование единицы урожая и минимальную нагруз­ку на окружающую среду.

При формализации критериев оценки функционирования агроэко­системы в целом или отдельных ее компонентов и их слагаемых исполь­зуют разные подходы и параметры, что затрудняет их унификацию и количе­ственную воспроизводимость. Основ­ным способом оценки происходящих в агроэкосистеме изменений является сравнение параметров, характеризую­щих состояние ее слагаемых, с эталон­ными вариантами. Создается соответствующая стандартная шкала, по кото­рой отмечается разница между состоя­нием среды при воздействии какого-либо фактора и без его воздействия. Однако такой подход не совсем кор­ректен, поскольку не отражает исход­ных различий, характерных для при­родной и сельскохозяйственной эко­системы, а также динамику разнооб­разных форм человеческой деятель­ности и реакции на них агроэкосистем. Поэтому для оценки функциони­рования агроэкосистемы используют ряд специальных критериев.

Контрольные вопросы

1.Какова взаимосвязь человека и природы?

2. Каким требованиям должен соответствовать биогеоценоз по С.С.Шварцу?

3. Влияние систем земледелия на устойчивость агроэкосистем.

Рекомендуемая литература.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 127; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!