Агроценози, їхня структура та особливості функціонування. Шляхи підвищення продуктивності агроценозів

Окремі біогеоценози нашої планети відрізняються за різними показниками: структурою, продуктивністю, величинами та швидкістю потоків речовин та енергії, співвідношенням створеної первинної та вторинної продукції, швидкістю утилізації органічних решток, площею, яку вони охоплюють, видовим різноманіттям.

Людина як консумент залежить від чистої первинної продукції, створеної зеленими рослинами. Для її постійного отримання вона створює штучні угруповання – агроценози (поля, пасовища, городи, сади, виноградники, ягідники, квітники, парки, лісопаркові смуги, штучні водойми, морські ферми) Наразі близько 30 % поверхні суші зайнято агроценозами, і вони забезпечують людство 90 % всієї їжі. У світі масово вирощують лише 90 видів рослин, а основну масу рослинних харчових продуктів дають не більш ніж 20 видів, 14 з них належать до двох родин – злакових і бобових. До хлібних злакових людства належать лише 7 культур. Це пшениця, рис, кукурудза, жито, а також ячмінь, овес і просо, що й утворюють переважну більшість агроценозів.

Агроценоз – збіднене видами угруповання рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів, створене людиною для отримання сільськогосподарської продукції. Від природних біогеоценозів агроценози відрізняються своїми властивостями та особливостями функціонування.

Особливості агроценозів:

1. постійне вилучення з агроценозів органічної речовини;

2. залежність існування від діяльності людини;

3. переважання рослин і тварин, які є продуктом селекційної діяльності;

4. низьке видове різноманіття;

5. не здатні до саморегуляції або така здатність є слабкою;

6. розімкненість біохімічних циклів.

Агроценози мають ті самі структури, умови існування, що й біогеоценози, але позбавлені таких властивостей, як стабільність і стійкість у часі.     

    Регуляцію цих систем здійснює людина. Основний спосіб регуляції — ліквідація конкуруючих видів та створення сприятливих умов для вирощування корисних видів. Це досягається агротехнічними прийомами (обробка ґрунту для збереження вологи, снігозатримання, прополювання тощо), або використанням хімічних препаратів (гербіцидів, фунгіцидів, акарицидів, родентоцидів тощо).

Підвищення продуктивності агроценозів

Людина постійно вилучає з агроценозу речовини (коли споживає вирощену в них продукцію). Тому ці речовини доводиться постійно поновлювати (наприклад, вносити добрива). Без внесення добрив продуктивність агроценозу протягом кількох років суттєво знижується. Для агроценозів можуть використовуватися як природні, так і синтетичні добрива. Кожен із цих типів добрив має свої переваги та недоліки. Крім внесення добрив, існують й інші способи підвищення продуктивності агроценозів. У першу чергу, це селекційна робота, яка дозволяє отримувати сорти рослин і породи тварин зі значно більшою продуктивністю. Крім того, велике значення має технологія сівозмін. Чергуючи на одній території різні агроценози, можна підтримувати загальну продуктивність такої системи протягом тривалого часу і з високою ефективністю.

Агроекологія – розділ екології, що вивчає взаємини організмів з чинниками довкілля у процесі сільськогосподарського виробництва.

Найважливіше завдання агроекології – розроблення методів, які забезпечили б високу продуктивність угідь та отримання екологічно чистої продукції з найменшими затратами енергії.

Традиційне сільське господарство ґрунтується на принципах інтенсифікації, головними компонентами якого є: використання добрив, широке застосування пестицидів, зрошення, застосування інтенсивних сортів, індустріальні технології та ін.

Основні екологічні проблеми сучасного землеробства

1. спустелювання земель – деградація земель у посушливих ділянках земної поверхні, що відбувається під дією природних (зміни клімату, водний дефіцит) або антропічних (надмірне випасання, вирубування лісів, будівництво доріг тощо) чинників;

2. ерозія ґрунту – процес руйнування й знищення ґрунтового покриву під дією води (водяна ерозія), вітру (вітрова ерозія), перевипасу, тобто надмірного випасання (пасовищна ерозія), зрошення (іригаційна ерозія), промислової діяльності (техногенна ерозія);

3. засолення ґрунту – накопичення в його верхніх шарах солі, що виникає під дією ґрунтових і поверхневих вод, надмірного поливу, надмірного зрошення;

4. підтоплення та заболочування – збільшення вмісту води в ґрунті внаслідок зміни гідрологічного режиму території;

5. забруднення ґрунтів – надходження й накопичення в ґрунті сполук важких металів, пестицидів, радіонуклідів, що позначаються на родючості ґрунтів й здоров’ї людини;

6. виснаження ґрунту – збіднення ґрунтів на вміст гумусу (дегуміфікація), Кальцію (декальцінація) та інших елементів живлення рослин;

7. забур’яненість угідь – поширення аборигенних (щириця звичайна, осот польовий рожевий), інвазійних (галінсога дрібноквіткова, амброзія полинолиста), стійких до гербіцидів (лобода біла, березка польова) видів бур’янів, що  знижує врожайність і якість продукції, є причинами отруєння тварин і захворювань людей, поширення паразитів рослин.

Шляхи підвищення продуктивності агроценозів

Основою сучасного землеробства мають стати закони екології та екологічно обґрунтовані заходи.

Фітомеліорація. Для підвищення продуктивності агроценозів здійснюють осушення і зрошування ґрунтів, проводять боротьбу з ерозією (зміцнення схилів, створення лісосмуг, залугування колишніх торф’яників тощо) за допомогою рослин.

Сівозміна. Це процес чергування культур на тому самому полі упродовж тривалого часу. Найважливіша умова застосування сівозмін – це розміщення сільськогосподарських культур по кращих попередниках (наприклад, кращими попередниками кукурудзи є зернобобові, які збагачують ґрунт азотом, а також картопля). Перспективним напрямом є розроблення методів сумісного вирощування двох або декількох культур на одній ділянці.

Застосування сидератів (зелених добрив). Це ті рослини (редька, гірчиця, люпин, овес, горошок), що їх тимчасово вирощують на вільних ділянках ґрунту з метою поліпшення структури ґрунту, збагачення азотом та пригнічення росту бур'янів.

Безвідвальну оранку ґрунту рекомендується почергово замінювати традиційною. Такий спосіб обробітку захищає ґрунт від ерозії. З метою збереження родючості земель дію цього заходу треба мінімізувати, щоб важка техніка не руйнувала його структуру.

Нові технології вирощування сільськогосподарських рослин і тварин. Сьогодні в світі впроваджують кілька напрямів альтернативного землеробства: органічне землеробство, біодинамічне землеробство, біоінтенсивне міні-землеробство, малозатратне стале землеробство, екологічне землеробство, пермакультура.

Застосування закритих або краплинних зрошувальних систем. В овочівництві й квітникарстві широко використовують теплиці, парники і методи вирощування овочів без ґрунту – гідропоніку (як субстрат використовують гравій, зрошуваний розчинами солей) та аеропоніку (коріння періодично обприскують розчинами мінеральних солей).

Впровадження біологічних методів боротьби зі шкідниками, хворобами та бур’янами.

§ 36.

Зелена революція й сільське господарство

«Зелена революція» – комплекс змін у сільському господарстві більшості країн світу, що привели до значного збільшення сільськогосподарської продукції. Ця аграрна революція включала в себе активне виведення більш продуктивних сортів рослин (здебільшого пшениці, рису й кукурудзи), розширення іригації, застосування добрив, пестицидів, сучасної техніки. «Зелена революція» неоднозначно вплинула на агросферу багатьох країн і континентів. Оцініть значення «зеленої революції» для суспільства й навколишнього середовища.

Чому тривале вирощування одного виду рослин на одній ділянці може негативно вплинути на продуктивність агроценоз