Plantele cultivate ca o componentă a agro-sistemului
În prezent, aproximativ 4000 de specii de plante sunt cultivate în cultură. Cel mai adesea, culturile sunt semănate, mai rar - plante sălbatice.
În ciuda varietății relativ mari de plante cultivate, în rândul agricultorilor s-au răspândit pe scară largă (după Zlobin):
plante anuale de primăvară - cultivate pe scară largă, au o perioadă de vegetație de la câteva săptămâni până la câteva luni;
Plantele anuale de iarnă sunt semănate în toamnă, recolta este colectată în mijlocul verii anul viitor;
bienale - sunt adesea cultivate ca culturi anuale;
copacii și arbuști, unele dintre speciile lor (de exemplu, bumbac) sunt cultivate ca anuale.
De regulă, plantele cultivate cu randament ridicat sunt cultivate. Pe tot globul sunt larg orez folosit, grâu, porumb, cartofi, orz, cartofi dulci, manioc, soia, ovăz, sorg, mei, trestie de zahăr, sfeclă de zahăr, porumb, arahide. CSI florei culturale de mai mult de cincizeci de specii. Semințele de plante sălbatice folosesc relativ rare, în principal, pentru crearea de pajiști, pășuni și plantații de plante medicinale.
Ca un edificator dominant în agrobiocenoză, cel mai adesea este introdus un tip de plantă culturală (de exemplu, grâu, secară sau porumb). Relativ rare sunt recoltele mixte de două sau mai multe specii (condominante) - vițel cu ovăz, un amestec din plante multicomponente. Uneori sunt însămânțate două sau mai multe soiuri ale unei specii de plante, adică se creează o însămânțare diferențiată (conform lui Markov) sau comună (conform Yurin).
Formele efectului edificator al dominanților de plante (și al condominanților) sunt diverse. Edificatorii schimbă microclimatul agrobiogeocenozelor, afectează proprietățile fizico-chimice ale solurilor și umiditatea solului. Izolarea substanțelor biologic active, edificatorii afectează în mod semnificativ flora și fauna agrobiogeocenozei. Plantele de plante afectează mediul prin eliberarea de metaboliți. Printre metaboliți edificator rol important jucat de Colin fitocenoze (agenți de influență a plantelor superioare pe partea de sus) și volatile (influența agenților de plante superioare pe partea inferioara). Rolul dominant (și condominanții) de agrofitocenoză în viitor ar trebui să fie studiat temeinic.
Rolul edificator al plantelor cultivate din diferite specii nu este același. În ordinea influenței ei la NE Vorobiev edificator descendent, ele pot fi aranjate în următoarea ordine: ierburile perene, cultură cereale de iarnă, cereale de primăvară, leguminoase, culturi rând de primăvară (floarea soarelui, cartofi, porumb), pepeni, legume.
Prin edificator, adică prin capacitatea de a influența mediul, plantele culturale sunt subdivizate de V. V. Tuganaev în trei grupe.
Primul grup include plante puternic modificate. Acestea includ plante de însămânțare continuă, formând un suport de iarbă, a cărui acoperire proiectivă este de aproximativ 100%. Același grup include plante înalte (până la 3 m) și mijlocii, dar se dezvoltă rapid din primăvară (secară de iarnă, rapiță, vițel, floarea-soarelui pentru siloz).
Al doilea grup constă din plante de dimensiuni medii. Acestea includ plante și rând însămânțarea de primăvară solid, înalt suficient, cu o acoperire de aproximativ 70-80%, majoritatea fiind aplicarea post-emergentă în plină expansiune (cereale de primăvară, inclusiv orez), culturi rând (bumbac, porumb, hrisca, soia).
Al treilea grup constă în plante cu emisii slabe. Acestea includ unele plante care se dezvoltă încet după apariție și cu o acoperire proiectivă de nu mai mult de 50%: pepeni, legume, mazăre etc.
Această clasificare, care reflectă gradul de influență edificatoare a culturilor agricole, poate fi utilizată în evaluarea agrobiogeocenozelor.
Efectuând rolul edificatorilor dominanți, plantele cultivate determină structura și funcția agrobiogeocenozelor, compoziția componentelor acestora. Acestea afectează în mod semnificativ starea de plante prin satelit (buruieni, etc.).
Caracteristicile circulației substanțelor în agroecosisteme
Schimbul de masă și energie de pe planetă include o varietate de procese de transformări și deplasări reale și de energie în litosferă, hidrosferă și atmosferă. Odată cu apariția vieții, aceste cicluri și fluxuri s-au intensificat și au suferit modificări calitative semnificative ca urmare a dezvoltării migrației biogene.
Producția de activitate umană cu multiple fațete contribuie ajustări notabile ale proceselor de masă și de energie de schimb, care afectează și schimbarea caracteristicilor lor spațiale și temporale. Agroecosistemelor, desigur, implicat în această schimbare (și de multe ori într-o mare măsură), facilitând, în special, a substanțelor ciclurile deschidere și altele. Astfel, datorită deschiderii planetei agroehkosistem chimizare ciclu de azot influențat în apă și sol este colectat și nu au fost returnate în atmosferă aproximativ despre 10 milioane de tone de acest element. Excesul de nutrienți - cauza poluării apelor naturale, dezvoltarea unor procese nedorite în sol etc. Încălcarea ciclului natural al substanțelor - .. nu este singura consecință a intervenției umane în cicluri naturale. Agricultura modifică intensitatea și traiectoriile mișcării lor în circulația substanțelor și a fluxurilor de energie. Mai ales periculos este implicarea în ciclul de substanțe sintetizate artificial, inclusiv xenobiotice.
În cadrul zonelor teritoriale aflate sub influența formarea și funcționarea ecosistemelor agricole, se adaugă până caracteristicile migrației și a circulației materialelor fluxurilor, care are un efect diferit asupra stării complexelor naturale și a componentelor acestora, și necesită soluții inovatoare pentru abordarea situațiilor specifice de mediu.
Toate ecosistemele funcționează pe baza trecerii ciclurilor biogeochimice - procese naturale universale stabilite evolutiv. În conformitate cu principiile homeostaziei, modificările vizibile în oricare dintre componentele funcționale care formează ecosistemul pot servi drept cauză principală a schimbărilor semnificative în alte componente; în timp ce structura internă anterioară a sistemului (compoziția comunităților de plante și animale, dominația materiei organice etc.) este întreruptă. Stabilitatea ecosistemului este mentinuta chiar daca se trece la un nou nivel de homeostazie. În cazul în care este eliminat sau devine ineficientă oricare dintre componentele funcționale, ecosistemul poate fi distrus de factori abiotici, cum ar fi sub acțiunea de eroziune.
Realizarea funcționării stabile a agroecosistemelor, prevenirea apariției și dezvoltării proceselor de degradare necesită o activitate concentrată constantă: înțelegerea științifică a caracteristicilor producției biologice, formarea direcțiilor practice de activitate practică. În esență, este importantă evaluarea comparativă a proprietăților sistemelor naturale și cultivate. Pe termen lung, ar trebui să fie furnizate proprietăți maxime de aproximare ale structurilor artificiale pentru proprietățile naturale - acest lucru este, de fapt, și trebuie să reducă soluții de agromediu, pe baza caracteristicilor particulare ale transferului de masă și energie în agro-ecosisteme.
Procesul de producție nu depinde de agrosistemele abiotic fragmentate (locație, radiația solară, modurile termice și de apă, nutriție minerală, etc.), biotic și factorii umani existenți, și în mod simultan de la toate complexe (rezultante combinații complexe mezhfaktornyh interacțiuni) lor. Productivitatea este asigurată intensitatea agroecosistem și procesele metabolice directivitate și transferul de energie între cultura cultivată și mediul natural, sub controlul persoanei. Calitatea managementului, gradul de prirodosoobraznosti sale depinde, în cele din urmă nivelurile ecosistemului organizării biologice a ecosistemelor agricole.
Modalități de creștere a productivității agroecosisteme
Suprafața Pământului este reprezentată de o mare varietate de ecosisteme naturale și transformate (antropogene). O proprietate comună pentru fiecare dintre acestea este autotrofia, ca rezultat al fotosintezei sub acțiunea unui flux energetic unidirecțional al Soarelui care trece prin substanțe și organisme vii ale ecosistemelor naturale și alterite.
Pentru componentele de plante din fluxul total de energie solară sunt esențiale: printr-un spațiu-timp schimbări, influențează desfășurarea proceselor fiziologice, și altele.
Pentru toate acumulare instalațiile de plante energetice însoțită de formarea sau acumularea de biomasă, care servește ca material structural pentru formarea organelor plantelor și materialul energetic pentru biosinteza oferind nu numai existența unei anumite plante, dar întreg structuri biologice complexe.
Creșterea și dezvoltarea plantelor ca proces de formare a organelor și procesul de producere a biomasei începe după formarea sistemului optico-fotosintetic al frunzei și realizarea în continuare a reacțiilor fotosintetice. Acesta este singurul proces pe Pământ în cursul căruia acumularea și transformarea energiei substanțelor anorganice simple în energia legăturilor chimice ale substanțelor organice este asigurată prin absorbția energiei unei surse naturale, energia radiantă a Soarelui.
Cea mai înaltă productivitate a agroecosistemelor (și ecosisteme), t. E. Acumularea maximă de biomasă sub forma unei varietăți de vegetative și organele de reproducere ale plantelor cultivate este determinată de adaptabilitatea dispozitivului optic la energia solară. Unul dintre semnele acestei adaptabilități este acumularea maximă de energie, adică biomasă, de către o instalație pe unitate de timp. Având în vedere natura nelimitată a altor factori de mediu care asigură procesul de fotosinteză, 95% din compușii organici reprezentați de biomasa plantelor se formează datorită energiei luminoase absorbite. Desigur, o parte din energie este cheltuită pe respirație.
Crearea de combinații de culturi foarte productive este una dintre modalitățile reale și eficiente de creștere a productivității și eficienței costurilor în agroecosistemele. Culturile mixte și comune pot fi utilizate în agroecosistemele cu un nivel ridicat de mecanizare a muncii. Culturile agricole sunt semănate cu benzi sau rânduri alternante și, de asemenea, semănate în culoarul de cereale. În regiunile temperate utilizează diferite combinații de culturi: mazăre și soia ovăz și porumb, fasole soia și porumb, grâu, soia, mazăre la floarea-soarelui, porumb rapita. Prin selectarea optimă a cerealelor și a productivității culturilor de leguminoase componente, randamentul proteic sunt crescute în mod substanțial, nu numai datorită leguminoase pentru boabe, ci și prin creșterea conținutului de proteine al boabelor de cereale, care utilizează azot, leguminoase fixe.
Numeroase studii savanți interne și externe specificate proprietăți optice de aproape 1500 specii de plante (xerofite mesophytic, hygrophytes și suculentele erbacee, arbuști și formele de lemn) și curba obținută medie de absorbție spectrală a energiei radiante. În funcție de distribuția stabilită, cea mai mică absorbție a energiei radiante cu o foaie "medie" (până la 20%) este observată în gama de lungimi de undă de 0,75. 1,30 microni și cel mai mare (70% sau mai mult) - în intervalul de 0,30. 0,70; 1.80. 2.10 și 2.23. 2,50 pm. Echilibrul energetic al ecosistemelor, care variază în funcție de zona climatică, determină în mod obiectiv formarea ecosistemelor adaptabilitatea la absorbție „optima“ a energiei radiante, este posibil, în condiții speciale. Adaptarea echilibrul energetic al ecosistemului, consumul de energie corespunzător pentru căldură și transpirației, definește în mod universal o eficiență de producție atât naturale și artificiale entități cenotic. Caracteristicile energetice ale diferitelor zone naturale ale planetei ne permit să identificăm 5 tipuri principale (globale) de agroecosisteme.
Tipul tropical este caracterizat de o cantitate mare de căldură, care contribuie la vegetația continuă. Agricultura bazată în principal pe baza agroehkosistem funcționarea cu o preponderență a culturilor perene (ananas, banane, cacao, cafea, bumbac, și alte pe termen lung.). Culturile anuale produc mai multe culturi pe an. Caracteristicile specifice ale acestui tip de agro-sistem includ necesitatea unei investiții continue a energiei antropice în legătură cu activitatea în teren pe tot parcursul anului. Agroecosistemele de acest tip sunt echivalente cu procesele naturale și antropice ale schimbului de masă și energie.
În agroecosistemele de tip subtropical, intensitatea fluxurilor antropice de substanțe și energie este mai mică; discretitudinea și dispersia acestor fluxuri se manifestă. În general, există două perioade vegetative - vară și iarnă. Se dezvoltă plante perene, care au o perioadă de repaus bine exprimată (struguri, nuci, ceai etc.). Plantele anuale de vară sunt reprezentate de porumb, orez, soia, bumbac, verde etc.
Agroecosistemele de tip moderat se caracterizează printr-o singură perioadă de vegetație (vară) și printr-o perioadă lungă ("non-funcțională") de iarnă. O cerere foarte mare de energie antropică este reprezentată în primăvara, vara și prima jumătate a toamnei.
Agricultura în agroecosistemele de tip polar are un caracter focal. Agroecosistemele sunt limitate semnificativ din punct de vedere geografic și pe tipuri de culturi cultivate (legume cu frunze, orz, unele culturi radiculare, cartofi timpurii).
Agroecosistemele de tip arctic în sol deschis sunt absente. Cultivarea plantelor cultivate este exclusă datorită temperaturilor foarte scăzute ale perioadei calde: în lunile de vară există răsuciri lungi la rece cu temperaturi negative. Utilizarea terenului acoperit este posibilă.
Pe teritoriul Rusiei predomină agroecosistemele de tip moderat. Atunci când se organizează agroecosisteme, este important să se asigure o utilizare mai completă a energiei radiante.
Referințe
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: