Введение к работе
Актуальность работы; Устойчивым иди ажодоииааяи тптш яям-
; земледелием, как определено,Актом по производству, сохранению и торговле пищевыми продуктами от 1990 года США, является интегрированная система производства продуктов растительного и животного происхождения, которая работает в течении продолжительного .' времени на: I) удовлетворение человеческих нужд в пищевых продуктах и промышленных товарах, 2) улучшение состояния окружающей средни природных ресурсов, на которые опирается сельскохозяйственное производство, 3) наиболее эффективное использование нево-. зобновляемых ресурсов и ресурсов самого "сельскохозяйственного производства, 4).интегрированные природные биологические циклы и имеющуюся в наличии экологическую ситуацию, 5) утверждение экономической жизнеспособности фремерских хозяйств и 6) улучшение уровня жизни фермеров и общества в целом. '.
Керр Центр по Устойчивому Земледелию, Пото,.Оклахома, исполь- . зуют в своей:практике десять принципов, которые позволяют сделать любую сельскохозяйственную систему экологически чистой (устойчи-*. вой). Эти факторы отражают текущие проблемы в устойчивом земледе- ! лии (Ноше , 1993). Принципы и критерии, используемые для оценки ведения фермерского хозяйства, следующие:,
I. Система контроля за плодородием почв и круговоротом питательных веществ. ,.'
...,:' 2. Адаптация растений и животных. ..."''. -....'
".:'.- 3. Биологическое разнообразие.
.: .4. Контроль за сорняками. ,.
. ' 5. Система контроля за водными ресурсами.
'6. Система контроля за насекомыми и болезнями растений. ,- 7. Использование энергии.
8. Люди, общество и развитие сельской местности.
"' ' 9. Рентабельность., ..'.,' ;
-. 10. Охрана природных ресурсов. ' .
Данные исследования.связаны с созданием новой области знаний
и новых методов, которые позволяют плавно перейти от индустриаль
ного сельского хозяйства к устойчивому земледелию. Данная работа
только "приоткрывает" дверь к насущным исследовательским нуждам, ,
которые в будущем помогут экологически чистому земледелию стать
рентабельным, получать высокие урожаи и снабжать население плане
ты продуктами питания, сохраняя при.этом природные ресурсы (Кефе-
ли,' 1989; Ковда, 1990). ., ' ..' . .
Почвенные, растительные и животные взаимодействия являются важными компонентами устойчивого земледелия, которые, несомненно, . подлежат дальнейшему изучению ( ї0іпсєі<# ,1986; ьы and рила. 1991; Lookeretr and Anderson , 1993).
Известно, что устойчивое земледелие рассматривает адаптацию растений с точки зрения получения наилучших урожаев на данной почве без существенных затрат на изменение ее плодородия ( Sam Bingham and Alan Savory; 199{>j Keeney, 1990; Rodale..1990 ) Растения,.использованные в данных исследованиях, включали в себя пшеницу, фестуку (jestuoa elatior varl arundinaoeae > тРавУ бериуду (cynodon daotylon )t различные виды деревьев и кустарников.
'Например, пшеница может использоваться или только как зерно- -вая культура, или только как фураж для скота. Пшеница может также использоваться для получения урокая зеленой массы и зерна одновременно. Она может обеспечить скот теми питательными ьеществами, . которые необходимы животным в осенне-зимний период. Трава берыуда, другие однолетние и многолетние травы, использовавшиеся в экспериментах, где оценивался минеральный состав зеленой массы по месяцам, показали, что существуют месяцы, когда-потребление минеральных элементов домашними животными возрастает, а содержание этих, элементов в траве падает. Пшеница хорошо произрастает в холодное . время года, что позволяет успешно решить эту проблему. Совместное, выращивание травы бермуды и пшеницы на пастбищах позволяет обеспечивать скот фуражом почти 12 месяцев в году. При этом пшеница должна отвечать ряду требований: высокая устойчивость'к неблаго-, приятным природным условиям, высокое содержание питательныхве-'.. ществ, высокая продуктивность, низкий.потенциал выноса элементов ''.' минерального питания из почвы при высокой продуктивности, что способствует поддержанию почвенного плодородия в комбинации с рота-' цией и пропашными культурами. Эти методы позволяет фермерам выращивать скот на одном и том же участке в течении ряда лет без внесения в почву дополнительных удобрений (Poiaoelot, 1986; barney and Llndwall, 1994).
Пшеница, выращиваемая в условиях устойчивого земледелия, яв-- ляется важной составной частью экологически чистого сельского хозяйства и значимым эвеном в цепи почва - растение - животное -
-г-
- человек (Westerman, 1989s Kreneer, 19Э4К
йвль_ работы. Основной целью данной работы была оценка взаимоотношений почвы, растения и животных в системе устойчивого зем- леделия. Во-первых, исследовались вопросы рационального использования земли, во-вторых, изучалось, каким образом следует изме-..., нить,систему производства фуража, чтобы сельское хозяйство ста- "
ло более экологически чистым. Для этого:
* . I. оценивали почвенный и ботанический состав территории Керр
Центра по,Устойчивому Земледелию; |
.2. проводили экологический мониторинг влияния ротации паст
бищ и других сельскохозяйственных методов на почвенное плодоро- j
дие, поддержания желательной плотности травяного покрова на паст- >
;. бищах;. . ; ;,.'., * ." . і
З.установили взаимосвязь между содержанием минеральных элемен- '
' тов в фураже и их потреблением животными в процессе выпаса; \
Ь. исследовали ответные реакции пяти озимых пшениц при вы- ;
.. ращивании на трех различных почвах юго-востока Оклахомы, США. і
Научная новизна. Впервые проведено комплексное изучение вза- і
/л имодействий в системе почва - растение - животное о точки зрения j
концепции устойчивого земледелия. ^ ,; ;
Было показано, что животные выборочно потребляют те элемен-;. ты минерального питания, в которых в данный момент ощущают острый дефицит. Посадка пшеницы, на пастбища, где ранее произрастала трава бермудаі помогает решить эту проблему. Пшеница содержит '.'значительное количество минеральных элементов во время зимних
'месяцев и почти; полностью удовлетворяет нужды животных. Таким об-, разом і снижается необходимость закупки дополнительных кормов для
скота. В данном исследовании впервые было оценено влияние кислот-... ности почв'юго-восточной Оклахомы на прорастание семян пшеницы. 'Кислые.почвы значительно подавляли этот важный физиологический ' параметр. Было также показано, что почвенная кислотность умень->' шаег накопление сухого вещества проростками пшеницы. Вынос мине-'. ральных веществ из почвы и .накопление этих веществ в зеленой мае-; се также зависили: от значения почвенной рН.' .-'..,
Практическая 'значимость. Выполненная работа рассматривает '- взаимоотношения в системе почва - растение - животное и помогает '. донять взаимосвязь между этими компонентами. В будущем это поможет введение новых сортов и разработке новых методов в системе.
устойчивого земледелия. Разрешение проблемы потребления минеральных элементов животными,/полное удовлетворение потребностей животных за счет трав.; дает фермерам возможность выращивать скот . без дополнительных затрат. Следует отметить, что выращивание по-\ ликультур на паст бицах.всегда выгоднее, чем монокультур. Оценка ответных реакций пшеницы на существующие почвенные условия является первым шагом, позволяющим выявить сорта с высокой продуктивностью, качественным'фураком и наименьшим выносом минеральных элементов из почвы.
Апробация работы. Материалы диссертации неоднократно обсуждались на расширенных заседаниях научного клуба "Биосфера, Ин-статута Почвоведения и Фотосинтеза (Путино,,1993, 1994), на заседании- лаборатории "Природных-и синтетических регуляторов роста" Института физиологии Растений РАН, 1993, в колледже ^'Экологии '; и Биосферы" в Путинском Государственном Университете, в Санкт-Петербургском Аграрной Университете (Пушкин, 1993, 1994)„на за-седаниях комитетов конгресса по субсидировании} сельского хозяйства (Вашингтон, США, 1987, 1988),:на губернаторской конференции . по защите окружающей среды (Оклахома, СЇЇА, 1993),' кафедре кивот- новодства Государственного Университета штата.Оклахомы, СЩА-(199*), семинаре по устойчивому земледелию Техас, США' (1994),. президентском совете по развитию устойчивого земледелия, Башин- : гтон, США (1944).
Публикации. Материалы диссертации изложены в 8 печатных
работах. ''.' Л"
Объем и структура работы. Диссертация излокена на 124 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора-литературы, описания объектов и методов исследования, изложения и . . обсукдения экспериментальных данных, заключения и выводов; со- "' держит 45 таблиц и рисунков. Список литературы включает 68 наи- ' менований.из них 53 иностранных источников.