Борис Миркин - Что такое растительные сообщества

Очень эффективным оказывается и выращивание смесей культур одного и того же вида, в США применяют "бленды" кукурузы, в состав которых входят сорта с разным типом строения надземной и подземной частей и некоторыми различиями ритмики развития, но одновременным приходом всех растений к финишу (стадии зрелости). Агрофитоценолог из МГУ Н. В. Юрин своими исследованиями убедительно показал существенные преимущества таких смесей над чистыми посевами и внедрил посевы смеси сортов в ряде хозяйств Московской области.

На экспериментальной базе МГУ за 17 лет опытов Юрина урожай односортовых плантаций кукурузы в среднем составил 343 ц/га зеленой массы, а в смешанных посевах из нескольких сортов, которые различались по высоте и неодновременно зацветали, — 472 ц/га, причем из-за пластичности гетерогенных популяций урожай в таких оптимизированных популяциях меньше зависел от погодных условий. Вариация урожая традиционных одновидовых посадок за это время составила 46% (максимальный и минимальный урожай зеленой массы — соответственно 138 и 847 ц/га), а в смешанных — лишь 26% (урожай менялся в более узких пределах: от 239 до 750 ц/га). В производственных условиях на массивах с общей площадью 4000 га Юрин получал урожай пшеницы при гетерогенной популяции в среднем 43,3 ц/га, а при высеве "солдатиков" — только 33,7 ц/га.

Весьма интересны данные Юрина о дифференциации временных ниш в агросообществе за счет высева материала, который в разной степени готов к прорастанию, например посадка смеси клубней картофеля, половина которого была обработана на свету, а половина содержалась в темноте, моркови и свеклы, когда половина семян предварительно замачивалась, а половина оставалась сухой, огурцов, когда часть высаживалась рассадой, а часть семенами, и т. д. В этом случае гетерогенность достигалась не за счет объединения разных сортов, а за счет одного сорта, но при устранении такого характернейшего признака культурных растений, как синхронность прохождения фенофаз.

Во всех случаях прибавка урожая почти ничего не стоила, что резко снижало себестоимость продукции, а это в конечном итоге является одним из самых важных параметров при оценке новой экологической системы растениеводства.

Сложнейший вопрос "экологической бионики" — восполнение ресурсов, уносимых из почвы с урожаем. В природных экосистемах существуют замкнутые цепи элементов минерального питания, когда после разрушения тел растений или животных микроорганизмы возвращают накопленные ими вещества в почвенный раствор и они, таким образом, продолжают свое вечное движение по циклам жизни и смерти организмов. В современном сельском хозяйстве задача восполнения ресурсов решается в основном благодаря применению удобрений, причем их дозы все более и более возрастают, повышенные концентрации элементов в почвенном растворе вызывают нарушения метаболизма и в конечном итоге снижают качество продуктов (вспомним гигантские арбузы, выращиваемые при усиленном азотном питании), кроме того, излишки удобрений смываются в водоемы и вызывают уже вторичные нарушения из-за зацветания воды и изменений состава их флоры и фауны.

Понятно, что создать механизмы, которые при оттоке питательных веществ с урожаем целиком компенсировали бы потери ресурсов благодаря внутренним потенциям,- задача утопическая, однако во много раз снизить нормы применения удобрений из-за естественного самовосстановления ресурсов — дело возможное. Расходы азота в почве практически целиком можно компенсировать за счет жизнедеятельности бобовых. Запашка всего одного урожая люпина дает почве на 1 га пашни 200 кг минерального азота, который, кроме того, переходит в почвенный раствор постепенно, по мере разложения растений, и потому не вымывается, а почти нацело утилизируется растениями. В условиях тропиков, где выращивается три-четыре урожая в год, возврат в почву азота через бобовые, по существу, уже вошел в практику.

Более того, в тропических странах (Коста-Рика) существуют проекты сорокалетних плодосменов, когда одновременно высаживаются кукуруза, соя, банан, маниок, кокосовая пальма, гевея и, таким образом, постепенно убирая один урожай за другим (а для деревьев соответственно убирая урожай по нескольку лет) и освобождая жизненное пространство для более крупных и долголетних растений, человек как бы моделирует восстановительную сукцессию тропического леса, когда после его уничтожения на смену однолетним травам приходят многолетние, сменяемые затем кустарниками и деревьями. Такой сорокалетний плодосмен не нуждается в удобрении.