اکوسیستم های کشاورزی و اجزای آنها راه های افزایش تاب آوری کشاورزی داخلی در برابر شرایط نامساعد محیطی راه های افزایش بهره وری اکوسیستم های کشاورزی

توافق در مورد استفاده از مواد سایت

از شما می خواهیم از آثار منتشر شده در سایت منحصراً برای اهداف شخصی استفاده کنید. انتشار مطالب در سایت های دیگر ممنوع است.
این اثر (و همه کارهای دیگر) به صورت کاملا رایگان برای دانلود در دسترس است. شما می توانید ذهنی از نویسنده آن و تیم سایت تشکر کنید.

ارسال کار خوب خود در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

اسناد مشابه

مفهوم اکوسیستم کشاورزی، بهینه سازی ساختار اکوسیستم های کشاورزی، منابع آلودگی شیمیاییاگرواکوسیستم ها، عدم تعادل اکولوژیکی اتصالات عملکردی در اکوسیستم های کشاورزی. ارزیابی وضعیت اکوسیستم های کشاورزی روسیه در رابطه با آلاینده ها.

کار دوره، اضافه شده در 13/11/2003


شباهت ها و تفاوت های بین اکوسیستم های طبیعی و اکوسیستم های کشاورزی. ساختار آگروبیوسنوز و گیاهان کشت شده به عنوان جزء اصلیدر آگروفیتوسنوز خطر از دست دادن تنوع زیستی در سطح زیست کره و نیاز به یک رویکرد یکپارچه به اکوسیستم کشاورزی.

پایان نامه، اضافه شده 09/01/2010


انجام دادن نظارت بر محیط زیستاکوسیستم های کشاورزی منطقه گاچینا منطقه لنینگراد. ارزیابی جهت و شدت فرآیندهای تخریب خاک و توسعه اقدامات برای کاهش اثرات انسانی بر اکوسیستم های کشاورزی منطقه.

کار دوره، اضافه شده در 12/29/2014


مقایسه اکوسیستم های طبیعی و انسانی از نظر میلر. هدف اصلی اکوسیستم های کشاورزی، تفاوت های اصلی آنها با طبیعی است. مفهوم و فرآیندهای شهرنشینی. مناطق عملکردی سیستم شهری. محیط سیستم های شهری و مشکلات بهره برداری از منابع طبیعی.

چکیده، اضافه شده در 2010/01/25


مفهوم، ساختار و انواع اکوسیستم ها. حفظ فعالیت حیاتی موجودات و گردش ماده در اکوسیستم ها. ویژگی های گردش انرژی خورشیدی بیوسفر به عنوان یک اکوسیستم جهانی؛ تعامل موجودات زنده و غیر زنده، مهاجرت بیوژنیک اتم ها.

کار دوره، اضافه شده 07/10/2015


رطوبت و سازگاری موجودات با آن. انواع روابط بین موجودات در بیوسنوزها. انتقال انرژی در اکوسیستم ها تخصص مواد غذایی و تعادل انرژی مصرف کنندگان. تاثیر انسان زایی بر لیتوسفر فرآیندهای فرسایش آبی و بادی.

چکیده، اضافه شده در 2012/02/21


گردش مواد شیمیایی از محیط غیر آلی. جوهر چرخه بزرگ (زمین شناسی). شرح گردش مواد در بیوسفر با استفاده از مثال کربن، نیتروژن، اکسیژن، فسفر و آب. اثرات انسانی بر محیط طبیعی

بحران تمدن کشاورزی و موجودات اصلاح شده ژنتیکی گلازکو والری ایوانوویچ

روش‌های گسترده سنتی برای افزایش بهره‌وری اکوسیستم‌های کشاورزی

مشکل اصلی اخلاقی تکامل انسان گرسنگی است

یکی از روندهای اصلی توسعه جامعه بشری- افزایش مستمر سطح تولید و در نهایت بهره وری نیروی کار. این به انسان در طول تاریخ خود اجازه داد تا به تدریج "ظرفیت محیط خود" را افزایش دهد. با این حال، اگر این قدرت کامل ذهن انسان را نشان دهد، پس در پر کردن ظرفیت فزاینده محیط، هومو ساپینس مانند هر گونه بیولوژیکی دیگر رفتار می کند. گونه این ظرفیت را تا حدی پر می کند که عوامل بیولوژیکی دوباره به تنظیم کننده تبدیل می شوند. بنابراین، طبق برآوردهای سازمان ملل در سال 1985، مرگ ناشی از گرسنگی تقریباً 500 میلیون نفر یا تقریباً 10٪ از جمعیت جهان را تهدید می کند. در سال 1995، حدود 25 درصد از مردم از گرسنگی دوره ای یا دائمی رنج می بردند. گرسنگی عامل اصلی تکامل بشریت است.

کمک بزرگی به درک خطر قحطی توسط کار یک سازمان غیر دولتی بین المللی به نام "باشگاه رم" که در دهه 60 قرن بیستم به ابتکار Aurelio Peccei ایجاد شد، انجام شد. باشگاه رم مجموعه ای از مدل های پی در پی اصلاح شده را توسعه داد که مطالعه آنها امکان در نظر گرفتن سناریوهایی را برای توسعه احتمالی آینده زمین و سرنوشت بشریت روی آن فراهم کرد. نتایج این کارها تمام جهان را نگران کرد. مشخص شد که مسیر توسعه تمدن، جهت گیری به سمت افزایش مداوم تولید و مصرف، به بن بست می انجامد، زیرا با منابع محدود روی کره زمین و توانایی زیست کره برای پردازش و خنثی سازی صنعتی سازگار نیست. هدر. این تهدید زیست کره زمین به دلیل برهم زدن ثبات اکوسیستم ها را بحران زیست محیطی می نامند. از آن زمان، هم در ادبیات علمی و هم در مطبوعات عمومی، در رسانه ها رسانه های جمعیمشکلات مختلف مربوط به تهدید یک بحران زیست محیطی سیاره ای و جهانی به طور مداوم مورد بحث قرار می گیرد.

اگرچه پس از انتشار آثار باشگاه رم، بسیاری از افراد خوش بین با "ردیه ها" و "افشای" ظاهر شدند، اما ناگفته نماند که انتقاد علمی از پیش بینی های اولین مدل های جهانی (و در واقع نه کاملاً کامل، مانند هر مدلی) از یک سیستم پیچیده)، پس از 20 سال ممکن است بیان شد که سطح واقعی جمعیت زمین، تاخیر در تولید مواد غذایی از رشد تقاضا برای آن، سطح آلودگی محیط طبیعیافزایش بروز و بسیاری از شاخص‌های دیگر نزدیک به آنچه توسط این مدل‌ها پیش‌بینی شده بود، بود. و از آنجایی که معلوم شد اکولوژی علمی است که دارای روش و تجربه تجزیه و تحلیل سیستم های پیچیده طبیعی، از جمله تأثیر عوامل انسانی است، بحران پیش بینی شده توسط مدل های جهانی شروع به "اکولوژیک" نامید.

اگرچه مساحت زمین نیمی از وسعت اقیانوس ها است، اما تولید سالانه کربن اولیه اکوسیستم های آن بیش از دو برابر اقیانوس ها است (به ترتیب 52.8 میلیارد تن و 24.8 میلیارد تن). از نظر بهره وری نسبی، اکوسیستم های زمینی 7 برابر بیشتر از بهره وری اکوسیستم های اقیانوسی هستند. از این، به ویژه، نتیجه می شود که امیدواری به اینکه توسعه کامل منابع بیولوژیکی اقیانوس به بشریت اجازه دهد تا مشکل غذا را حل کند چندان موجه نیست. ظاهراً فرصت‌ها در این منطقه اندک است - در حال حاضر سطح بهره‌برداری از بسیاری از جمعیت‌های ماهی، سینه‌داران، نوک‌پاها برای بسیاری از بی‌مهرگان تجاری - نرم تنان، سخت‌پوستان و دیگران به بحرانی نزدیک است، به دلیل کاهش قابل توجه تعداد آنها در پرورش آنها در مزارع تخصصی دریایی و توسعه دریانوردی از نظر اقتصادی سودآور شده است. وضعیت تقریباً در مورد جلبک های خوراکی مانند کلپ (جلبک دریایی) و فوکوس و همچنین جلبک هایی که به صورت صنعتی برای تولید آگار آگار و بسیاری از مواد با ارزش دیگر استفاده می شوند، مشابه است (Rozanov, 2001).

کشورهای در حال توسعه و کشورهای دارای اقتصاد در حال گذار در درجه اول برای استقلال غذایی تلاش می کنند. آنها می خواهند خودشان غذا تولید کنند و به کشورهای دیگر وابسته نباشند، زیرا غذا شاید مهیب ترین سلاح سیاسی و سلاح فشار در جهان باشد. دنیای مدرن(مثلا روسیه که تا 40 درصد مواد غذایی وارد می کند). برای دو برابر کردن تولید غذا و از بین بردن وابستگی، به فناوری‌های جدید، شناخت ژن‌های تعیین‌کننده بهره‌وری و موارد مهم دیگر نیاز است خواص مصرف کنندهمحصولات اصلی کشاورزی همچنین برای انطباق این محصولات با شرایط محیطی خاص این کشورها کار جدی انجام خواهد شد. به عبارت دیگر، ما باید به موجودات تراریخته یا اصلاح شده ژنتیکی (GMOs) تکیه کنیم که کشت آنها بسیار ارزانتر است، آلودگی کمتری دارد و نیازی به دخالت مناطق جدید ندارد.

جهان هنوز ناقص بود و همینطور باقی می ماند. اولین کنفرانس جهانی غذا بیش از 30 سال پیش در سال 1974 برگزار شد. تخمین زده می شود که 840 میلیون قربانی سوء تغذیه مزمن در سراسر جهان وجود داشته باشد. با وجود مقاومت بسیاری، او برای اولین بار اعلام کرد حق مسلمرهایی از گرسنگی."

نتایج اجرای این حق 22 سال بعد در مجمع جهانی غذا در رم خلاصه شد. او فروپاشی امیدهای جامعه جهانی برای مهار گرسنگی را ثبت کرد، زیرا وضعیت در جبهه مبارزه با این آسیب اجتماعی بدون تغییر باقی مانده است. در این راستا، نشست رم اهداف ساده تری را ترسیم کرد - کاهش تعداد گرسنگان تا سال 2015 به حداقل 400 میلیون نفر.

از آن زمان، این مشکل حتی بدتر شده است. همانطور که در گزارش کوفی عنان دبیر کل سازمان ملل متحد "جلوگیری از جنگ و بلایا" اشاره شده است، امروز سطح معیشت بیش از 1.5 میلیارد نفر است. - کمتر از یک دلار در روز، 830 میلیون نفر از گرسنگی رنج می برند. برای دوره 1960-2000. تولید انواع محصولات کشاورزی از 3.8 میلیارد تن به 7.4 میلیارد تن افزایش یافت، اما میزان غذای تولید شده به طور متوسط ​​برای هر نفر بدون تغییر باقی ماند (1.23 تن در هر نفر). در حال حاضر تقریبا نیمی از جمعیت جهان دچار سوء تغذیه هستند و یک چهارم آن گرسنه هستند. در کشورهای اروپای غربی، آمریکای شمالی و ژاپن، جایی که تشدید شیمیایی-تکنوژنیک بیشترین شیوع را دارد. کشاورزیو کمتر از 20 درصد از جمعیت جهان را در خود جای داده است، بر حسب هر نفر، 50 برابر بیشتر از کشورهای در حال توسعه منابع مصرف می شود و حدود 80 درصد از کل پسماندهای خطرناک صنعتی در محیط زیست رها می شود (گزارش کمیسیون WHO)، که همه را در آستانه فاجعه زیست محیطی بشریت قرار می دهد.

کشاورزی یک فعالیت منحصر به فرد انسانی است که می توان آن را هم هنر و هم علم دانست. و همیشه هدف اصلیاین فعالیت باعث افزایش تولید شد که اکنون به 5 میلیارد تن در سال رسیده است. برای تغذیه جمعیت رو به رشد جهان، این رقم باید تا سال 2025 حداقل 50 درصد افزایش یابد. اما تولیدکنندگان محصولات کشاورزی تنها در صورتی قادر به دستیابی به چنین نتیجه‌ای خواهند بود که به پیشرفته‌ترین روش‌های پرورش انواع گیاهان زراعی با بالاترین محصول در هر نقطه از جهان دسترسی داشته باشند. برای انجام این کار، آنها همچنین نیاز به تسلط بر آخرین دستاوردها در بیوتکنولوژی کشاورزی، به ویژه، تولید و کشت ارگانیسم های اصلاح شده ژنتیکی دارند.

از کتاب پرانایاما. روشی آگاهانه برای تنفس نویسنده گوپتا رنجیت سن

1.4. راه های هوایی سینوس های ماگزیلاری، حلق، حنجره، قسمت های خارج قفسه سینه (بالای قفسه سینه) نای و غیره، جریان هوا را از محیط به سمت پایین به آلوئول ها از طریق درگاه های تنفسی بدن و همچنین بینی و دهان منتقل می کنند. ، به عنوان تعریف می شوند

برگرفته از کتاب Life of the Forest Wilds نویسنده سرگیف بوریس فدوروویچ
برگرفته از کتاب علم جدید زندگی نویسنده شلدریک روپرت

7.3. مسیرهای تغییر شکل مورفوژنز در حالی که عوامل مؤثر بر رویان‌های مورفوژنتیک اثرات کیفی در مورفوژنز ایجاد می‌کنند، مانند فقدان هر ساختار یا جایگزینی یک ساختار با ساختار دیگر، بسیاری از عوامل یا تأثیرات ژنتیکی

برگرفته از کتاب مسیرهایی که می رویم نویسنده پوپوفسکی الکساندر دانیلوویچ
از کتاب آیا حیوانات فکر می کنند؟ توسط فیشل ورنر

انحرافات آموخته شده در طبیعت، یک حیوان همیشه نمی تواند به طور مستقیم به هدف خود برسد، خواه جستجوی غذا باشد یا فرار. گاهی اوقات راه او توسط بیشه های غیر قابل نفوذ مسدود می شود، در موارد دیگر توسط یک برکه یا یک دیوار صخره ای ناب. با دور زدن این موانع، حیوان کسب می کند

برگرفته از کتاب Oddities of Evolution 2 [اشتباهات و شکست در طبیعت] توسط Zittlau Jörg

پنگوئن در یک مسیر گرسنه زیر آب، پنگوئن یک آس واقعی است. بدن دوکی شکل آن چنان عمیق در جزر و مد پنهان شده است که فقط سر، گردن و قسمتی از پشت آن از بالای آب بالا می رود. استخوان های آن - بر خلاف استخوان عموزاده های پرنده اش - حاوی هوای بسیار کمی است.

از کتاب World of Forest Wilds نویسنده سرگیف بوریس فدوروویچ

مسیرهای عرضه در سواحل کریمه شرقی، جایی که رشته کوه باشکوه کاراداگ برآمده است، صخره باشکوه گلدن گیت مستقیماً از آب های آبی دریای سیاه برمی خیزد و شبیه طاق بزرگی است که بالای آن یک گلدسته قرار دارد. ساکنان قدیمی شهرها و روستاهای اطراف،

برگرفته از کتاب نئاندرتال ها [تاریخ بشریت شکست خورده] نویسنده ویشنیاتسکی لئونید بوریسوویچ
برگرفته از کتاب داستان هایی درباره انرژی زیستی نویسنده اسکولاچف ولادیمیر پتروویچ

فصل 4. دو مسیر حقیقت یا مصنوع؟ پروفسور S. Severin که فهمیده بود که به پیروی از Scharfschwert، من بر تکنیک خارج از کشور مسلط شده بودم، از من خواست که آن را روی شی دیگری اعمال کنم: به جای جگر موش، مجبور شدم عضله سینه ای کبوتر را بگیرم. برنامه رئیسم این بود که

از کتاب دنیای حیوانات. جلد 6 [قصه های حیوانات خانگی] نویسنده آکیموشکین ایگور ایوانوویچ

آغاز سفر یک روز، در حالی که مجلات جدید را در کتابخانه دپارتمان زیست شناسی جستجو می کردم، به مقاله کوتاهی در نیچر برخوردم با عنوان «همبستگی اکسیداسیون و فسفوریلاسیون توسط مکانیسمی از نوع شیمیایی». نویسنده P. Mitchell - نام جدیدی در انرژی زیستی. و اصطلاح

برگرفته از کتاب رژیم غذایی خام در برابر تعصب. تکامل در تغذیه انسان نویسنده دمچوکوف آرتیوم

در مسیر اهلی شدن، «اهلی شدن» به معنای اهلی شدن است. گونه هایی از حیوانات اهلی شده توسط انسان وجود دارند که نزدیک به اهلی شدن هستند. و یکی از محتمل ترین نامزدها، ایلند آفریقا است. در واقع، قبلاً در مصر باستان وجود داشته است

از کتاب انرژی زندگی [از جرقه تا فتوسنتز] توسط ایزاک آسیموف

آغاز سفر... بر کسی پوشیده نیست که در جامعه ما این عقیده سنتی ثابت شده است که خوردن گوشت برای انسان طبیعی است. در این راستا، نماینده "معمولی" این جامعه عملاً فرصتی برای اطلاع از پیامدهای مربوط به خود ندارد.

از کتاب استادان زمین توسط ویلسون ادوارد

فصل 24. جایی که همه مسیرها با هم گفتگو می کنند چهار فصل آخر، به هر طریقی، به فرآیندهای مرتبط با کاتابولیسم گلوکز - ابتدا به اسید لاکتیک از طریق گلیکولیز بی هوازی، سپس به دی اکسید کربن و آب از طریق چرخه کربس اختصاص داشت. با این حال نمی توان گفت

از کتاب Virolution. مهم ترین کتاب در مورد تکامل از زمان ژن خودخواه ریچارد داوکینز توسط رایان فرانک

2. دو مسیر فتح مردم با استفاده از زبان های انعطاف پذیر فرهنگ ایجاد می کنند. ما نمادهایی را اختراع می کنیم که آنها را درک می کنیم و از آنها برای ایجاد شبکه های ارتباطی استفاده می کنیم که بسیار بزرگتر از شبکه های حیوانات است. ما بیوسفر را فتح کرده ایم و آن را مانند هیچ گونه دیگری ویران کرده ایم

برگرفته از کتاب اسرار جنسیت [مرد و زن در آیینه تکامل] نویسنده بوتوسکایا مارینا لووونا

15. در انتهای مسیر به راستی که هر چه بیشتر به آفریده های طبیعت نگاه می کنم، بیشتر آماده می شوم که باورنکردنی ترین چیزها را در آن ببینم. پلینی در مقدمه این کتاب، از شما خواننده دعوت کردم تا با من در یک سفر غیرعادی همراه شوید. امیدوارم حالا با چشمان خود دیده باشید که چگونه

از کتاب نویسنده

دیدگاه های سنتی و مدرن در مورد توسعه جامعه (آیا مادرسالاری وجود داشت؟) برای مدت طولانی در تاریخ ملیبدوی بودن، دیدگاه غالب در مورد مسیرهای یکنواخت تکامل اجتماعی در مناطق مختلف جهان بود. در چارچوب این ایده ها، اعتقاد بر این بود که در

عبارت "انقلاب سبز" اولین بار در سال 1968 توسط مدیر آژانس ایالات متحده استفاده شد توسعه بین المللیوی. گود، تلاش می کند تا پیشرفتی را که در تولید مواد غذایی بر روی کره زمین به دست آمده است به دلیل توزیع گسترده گونه های جدید پرمحصول و کم رشد گندم و برنج در کشورهای آسیایی که از کمبود مواد غذایی رنج می برند، توصیف کند. این آغاز دوران جدیدی در توسعه کشاورزی در کره زمین بود، دورانی که در آن علم کشاورزی توانست تعدادی فناوری بهبود یافته را مطابق با شرایط خاص ارائه دهد. مزارعدر کشورهای در حال توسعه. این امر مستلزم معرفی دوزهای زیادی از کودهای معدنی و بهبود دهنده‌ها، استفاده از طیف کاملی از آفت‌کش‌ها و وسایل مکانیزاسیون بود که منجر به افزایش تصاعدی هزینه منابع پایان‌پذیر برای هر واحد اضافی محصول، از جمله کالری غذا شد.

ایدئولوگ انقلاب سبز، نورمن بورلاگ، که جایزه نوبل را برای نتایج آن در سال 1970 دریافت کرد، هشدار داد که افزایش محصول با استفاده از روش های سنتی می تواند غذای 6 تا 7 میلیارد نفر را تامین کند. رشد جمعیتی نیازمند فناوری‌های جدید در ایجاد گونه‌های گیاهی بسیار پربار، نژادهای حیوانی و گونه‌هایی از میکروارگانیسم‌ها است که جمعیتی بیش از 10 میلیارد نفر را تغذیه می‌کنند.

کاری که توسط N.I. Vavilov و N. Borlaug و همکارانش در مکزیک در سال 1944، کارایی بسیار بالای انتخاب هدفمند را برای ایجاد انواع پرمحصول گیاهان کشاورزی نشان دادند. تا پایان دهه 60، توزیع گسترده انواع جدید گندم و برنج به بسیاری از کشورهای جهان (مکزیک، هند، پاکستان، ترکیه، بنگلادش، فیلیپین و غیره) اجازه داد تا عملکرد این محصولات مهم را تا 2 افزایش دهند. -3 بار یا بیشتر با این حال، جنبه های منفی "انقلاب سبز" به زودی آشکار شد. احتمالاً به دلیل این واقعیت است که عمدتاً فناوری بود، نه بیولوژیکی.

موفقیت های انتخاب بسیار زیاد است. هیبریداسیون نقش مهمی در افزایش کارایی کشاورزی دارد. بنابراین، هنگامی که ذرت گرده افشانی متقابل می شود، هیبریدهای قوی تر و پربارتر تشکیل می شوند. در شرکت سیستم ژنتیک گیاهی در گنت، چنین هیبریدهایی نه تنها برای ذرت، بلکه برای کلزا نیز به دست آمد. چین امنیت غذایی خود را به طور کامل تضمین کرده است. در چین است که موفقیت بزرگی در پرورش برنج به دست آمده است. اینها اول از همه، هیبریدهای پرمحصول (آبشار طلایی و غیره) هستند که بر اساس واریته‌های محلی سنتی، 18-12 تن در هکتار به‌جای 2.5-3 معمول عملکرد دارند. اکنون آنها در مناطق وسیعی در چین، ویتنام و سایر کشورهای جنوب شرقی آسیا رشد می کنند.





پیچیدگی راه های ایجاد انواع مشخص می شود، به عنوان مثال، ما لیست مورد نیاز برای یک رقم جدید گندم را طبق محاسبه کلاسیک N.I. ویژگی هایی که واریته جدید باید داشته باشد شامل 46 امتیاز است: وزن بالای 1000 دانه. گوش بزرگی که هنگام رسیدن نمی افتد. دانه‌ای که روی ریشه و باله‌ها جوانه نمی‌زند. نی بادوام و غیر مستقر؛ نسبت بهینه توده دانه و کاه؛ ایمنی در برابر آفات و بیماری ها؛ مقاومت در برابر خشکسالی؛ مناسب بودن برای برداشت مکانیزه و غیره اکنون تعداد تقاضاها بیشتر شده است. هر چه یک پرورش دهنده به دنبال ترکیب صفات بیشتر در یک واریته یا هیبرید باشد، نرخ انتخاب مصنوعی کمتر، زمان بیشتری برای ایجاد یک رقم جدید نیاز دارد. وجود همبستگی ژنتیکی و بیوانرژیک منفی بین صفات به طور قابل توجهی سرعت ایجاد واریته های جدید را کاهش می دهد.

افزایش کارایی فرآیند اصلاح شامل کنترل مجموعه کاملی از خصوصیات ژنتیکی جمعیت و مهمتر از همه، مانند شور شدن خاک ناشی از سیستم های آبیاری نامناسب و همچنین آلودگی خاک و بدنه های آبی، عمدتاً به دلیل استفاده بیش از حد از کودها است. و آفت کش های شیمیایی

چشم انداز حل مشکل گرسنگی با استفاده از روش های پرورش سنتی امیدوار کننده نیست. تا سال 2015 حدود 2 میلیارد نفر در فقر زندگی خواهند کرد. تولیدکنندگان گیاه مدت‌هاست که سعی کرده‌اند این مشکل را حل کنند، زیرا مدت‌هاست درگیر پرورش گونه‌های جدید و بسیار پرمحصول به روش‌های سنتی از طریق تلاقی و انتخاب هستند. راه های طبیعی که معایب اصلی آن عدم اطمینان و احتمال کم پرورش دهنده به آنچه که برنامه ریزی کرده است می رسد. علاوه بر این، زندگی اغلب برای ایجاد یک تنوع جدید کافی نیست، یعنی. سرمایه گذاری زمان بیش از حد

معمولاً برای به دست آوردن گونه ها و نژادهای جدید حیوانات از تلاقی و روش های تشعشع و جهش زایی شیمیایی استفاده می شود. از جمله مشکلاتی که امکان انتخاب سنتی را محدود می کند، می توان به موارد زیر اشاره کرد: کسب یک ژن مورد نظر اغلب با از دست دادن ژن دیگر همراه است. برخی از ژن‌ها به یکدیگر مرتبط می‌مانند و جداسازی ژن‌های مثبت از آنها بسیار دشوارتر می‌شود

مزیت اصلی روش های مهندسی ژنتیک این است که امکان انتقال یک یا چند ژن از یک ارگانیسم به موجود دیگر را بدون تلاقی های پیچیده فراهم می کند و لازم نیست اهدا کننده و گیرنده ارتباط نزدیکی با هم داشته باشند. این امر به طور چشمگیری تنوع خواص متغیر را افزایش می دهد و روند به دست آوردن موجودات با خواص مطلوب را سرعت می بخشد. انتخاب مسلح به روش های مهندسی ژنتیک نمی تواند همه مشکلات را به یکباره حل کند، اما تضمین می کند، هرچند متوسط، قوی، مستمر و پیشرفت موثردر کشاورزی

جایگزینی ارقام محلی با تنوع ژنتیکی با ارقام و هیبریدهای پرمحصول جدید به طور قابل توجهی آسیب پذیری آگروسنوزها را افزایش داد که نتیجه اجتناب ناپذیر کاهش ترکیب گونه ها و تنوع ژنتیکی اکوسیستم های کشاورزی بود. گسترش گسترده گونه های مضر، به عنوان یک قاعده، با دوزهای بالای کود، آبیاری، ضخیم شدن محصولات، انتقال به تک کشت، سیستم های خاکورزی حداقل و صفر و غیره تسهیل شد.

ارقام مدرن این امکان را فراهم می کند که میانگین عملکرد را به دلیل بیشتر افزایش دهد راه های موثرپرورش گیاهان و مراقبت از آنها، به دلیل مقاومت بیشتر آنها در برابر آفات حشرات و بیماری های عمده. با این حال، آنها تنها زمانی به شما امکان می دهند که برداشت قابل توجهی بیشتری داشته باشید که مراقبت مناسب و اجرای دقیق روش های کشاورزی مطابق با تقویم و مرحله رشد گیاه (کوددهی، آبیاری، کنترل رطوبت خاک و کنترل آفات) به آنها ارائه شود. وابستگی بهره‌وری اکوسیستم‌های کشاورزی به عوامل تکنولوژیک در حال افزایش است، فرآیندها شتاب می‌گیرند و مقیاس آلودگی و تخریب محیط‌زیست افزایش می‌یابد. هنگام معرفی گونه های جدید، اقدامات اضافی برای مبارزه با علف های هرز، آفات و بیماری ها مورد نیاز است.

فن آوری فشرده منجر به تخریب خاک می شود. آبیاری بدون در نظر گرفتن ویژگی های خاک باعث فرسایش خاک می شود. تجمع آفت کش ها تعادل و سیستم های نظارتی بین گونه ها را از بین می برد - از بین می برد گونه های مفیدهمراه با موارد مضر، گاهی اوقات باعث تحریک تولید مثل کنترل نشده گونه مضری می شود که به آفت کش ها مقاوم شده است. مواد سمیموجود در آفت کش ها، وارد محصولات غذایی شده و سلامت مصرف کنندگان و غیره را بدتر می کند.

بسیاری از کارشناسان معتقدند که در قرن بیست و یکم. دومین "انقلاب سبز" در راه است، DNA تکنولوژیک. بدون این، تضمین وجود انسان برای همه کسانی که به این دنیا می آیند ممکن نخواهد بود، هم برای اصلاح سنتی و هم فناوری DNA کشاورزی مدرن، به منظور دستیابی به بهبود ژنتیکی گیاهان غذایی با سرعتی که اجازه می دهد. تا سال 2025، نیازهای 8.3 میلیارد نفر را برآورده کند.

روش های بیولوژیکی حفظ حاصلخیزی خاک - کودهای آلی، تناوب و ترکیب بهینه محصولات، انتقال از حفاظت شیمیایی گیاه به بیولوژیکی، کاملاً مطابق با ویژگی های محلی خاک و آب و هوا، روش های کشت خاک (به عنوان مثال، شخم زدن بدون قالب) - شرایط لازمحفظ و افزایش حاصلخیزی خاک و تثبیت تولید غذا کافی است کیفیت بالاو برای سلامتی انسان بی خطر است.

بیوتکنولوژی در تولید محصولات زراعیتمام مراحل بیوتکنولوژی فرآیندهای تولیدبا کمک موجودات زنده محقق می شود. بیشتر روش‌های بیوتکنولوژی کلاسیک از فرآیندهای آنزیمی استفاده می‌کنند و در بیشتر موارد موضوع تحقیق میکروارگانیسم‌ها هستند. با این حال، سایر موجودات زنده، گیاهان و جانوران نیز از اهمیت غیرقابل انکاری برخوردارند که بهبود آنها با استفاده از روش های سنتی ژنتیک، انتخاب، فیزیولوژی، بیوشیمی و غیره انجام می شود. ماهیت جهانی بیوتکنولوژی مدرن در استفاده گسترده از روش های مهندسی سلولی و ژنتیکی

بشریت با امید به ایجاد چنین فرهنگ های سلولی چشم دوخته است که با کمک آنها می توان داروهای ارزشمندی تولید کرد، تعدادی از بیماری های ارثی، سرطان و سایر بیماری ها را از بین برد، به پاکسازی و بهبود وضعیت اکولوژیکی محیط کمک کرد. امکان دستیابی به اشکال جدید بسیار پربار از گیاهان با شاخص های کیفیت محصول بهبود یافته بسیار امیدوارکننده است. سرعت توسعه بیوتکنولوژی امروزه را می توان با پیشرفت چشمگیر مقایسه کرد تجهیزات کامپیوتربیش از 20 سال پیش، و انگیزه این امر تولد مهندسی ژنتیک و سلولی بود.

اصلاح ارقام کشت شده و افزایش بهره وری آنها.کار تحقیقاتی بر روی انتخاب انواع جدید غلات پرمحصول، عمدتاً گندم، پس از جنگ جهانی دوم آغاز شد. انواع جدیدی از گندم در مکزیک و برنج در فیلیپین توسعه یافت. عبارت "انقلاب سبز" در اواسط دهه 60 ظاهر شد. پس از معرفی این گونه ها به کشت، آنها طیف وسیعی از اقدامات را با هدف افزایش بهره وری کشاورزی ارائه کردند. نتایج به‌دست‌آمده در انتخاب واریته‌های پرمحصول جدید را می‌توان به عنوان دارایی تحقیقات سنتی در زمینه ژنتیک و تعادل گیاهی ثبت کرد. فناوری مورد استفاده برای به دست آوردن آنها، انتقال از طریق عبور از کل "صورت فلکی" تعیین کننده های کروموزومی بود.

اغلب، همه ویژگی های یک فرد مطلوب نیست. به عنوان مثال، غلاتی که با برگ‌های ایستاده رشد می‌کنند (یک ویژگی مفید برای کاشت متراکم) ممکن است گوش‌های کوچک‌تری داشته باشند، بنابراین دانه‌های کمتری تولید می‌کنند. برای موفقیت در انتخاب لاین هایی با صفات با ارزش زراعی، پرورش دهنده باید حوصله و مهارت بالایی داشته باشد.

دومین انقلاب سبز که از اواسط دهه 70 شروع شد، اگرچه تا به امروز اتفاق نیفتاده است، اما نتیجه تحقیقاتی با هدف انتخاب و پرورش گیاهان جدید خواهد بود: مقاوم در برابر بیماری ها، آفات و خشکسالی، و بدون استفاده از کود و آفت کش قابل رشد است.

ترکیب ماهرانه روش‌های کشت آزمایشگاهی با روش‌های انتخاب کلاسیک، روند انتخاب را به میزان قابل توجهی سرعت می‌بخشد.

قبلاً (فصل 4.1) بحث کردیم که در هر دقیقه 2 کالری انرژی خورشیدی به ازای هر 1 سانتی متر مربع از لایه بالایی جو زمین دریافت می شود - به اصطلاح. ثابت خورشیدی،یا ثابت.استفاده از انرژی نور توسط گیاهان نسبتاً کم است. تنها بخش کوچکی از طیف خورشیدی، به اصطلاح PAR (تابش فعال فتوسنتزی با طول موج 380-710 نانومتر، 21-46٪ تابش خورشیدی) در فرآیند فتوسنتز استفاده می شود. در منطقه آب و هوای معتدل در زمین های کشاورزی، راندمان فتوسنتز از 1.5-2٪ تجاوز نمی کند و اغلب 0.5٪ است.

در توسعه کشاورزی جهانی، انواع مختلفی از اکوسیستم ها در میزان انرژی عرضه شده و استفاده شده توسط انسان و منبع آن متفاوت هستند (M.S. Sokolov et al. 1994).

1. اکوسیستم های طبیعیتنها منبع انرژی خورشید (اقیانوس، جنگل های کوهستانی) است. این اکوسیستم ها حامی اصلی حیات روی زمین هستند (هجوم انرژی به طور متوسط ​​0.2 کیلوکالری بر سانتی متر در سال 2).

2. اکوسیستم های طبیعی با بهره وری بالاعلاوه بر انرژی خورشیدی از سایر منابع انرژی طبیعی (زغال سنگ، ذغال سنگ نارس و غیره) استفاده می شود. این شامل مصب ها، دلتاهای رودخانه های بزرگ، مرطوب است جنگل های بارانیو سایر اکوسیستم های طبیعی با بهره وری بالا. در اینجا، مواد آلی بیش از حد سنتز می شود که استفاده یا انباشته می شود (هجوم انرژی به طور متوسط ​​2 کیلو کالری در سانتی متر در سال 2).

3. اکوسیستم های کشاورزی نزدیک به اکوسیستم های طبیعی.در کنار انرژی خورشیدی، از منابع اضافی ایجاد شده توسط انسان استفاده می شود. این شامل کشاورزی و سیستم های آبی است که مواد غذایی و مواد خام را تولید می کنند. منابع انرژی اضافی سوخت های فسیلی، انرژی متابولیک انسان و حیوانات (هجوم انرژی به طور متوسط ​​2 کیلو کالری بر سانتی متر در سال 2) است.

4. اکوسیستم های کشاورزی فشردهبا مصرف مقادیر زیادی فرآورده های نفتی و مواد شیمیایی کشاورزی مرتبط است. آنها در مقایسه با اکوسیستم های قبلی بهره وری بیشتری دارند که با شدت انرژی بالا مشخص می شود (هجوم انرژی به طور متوسط ​​20 کیلو کالری در سانتی متر در سال 2).

5. صنعتی(شهری) اکوسیستم هاآنها انرژی آماده (گاز، زغال سنگ، برق) را دریافت می کنند. اینها شامل شهرها، مناطق حومه شهر و صنعتی است. آنها هم مولد بهبود زندگی و هم منبع آلودگی محیطی هستند (زیرا از انرژی مستقیم خورشیدی استفاده نمی شود):

این سیستم ها از نظر بیولوژیکی با سیستم های قبلی مرتبط هستند. اکوسیستم های صنعتی بسیار انرژی بر هستند (هجوم انرژی به طور متوسط ​​200 کیلو کالری بر سانتی متر در سال 2).

پایه ای ویژگی های متمایز کنندهعملکرد اکوسیستم های طبیعی و اکوسیستم های کشاورزی

1. جهت متفاوتانتخاب.اکوسیستم‌های طبیعی با انتخاب طبیعی مشخص می‌شوند که منجر به ویژگی اساسی آنها می‌شود - ثبات، کنار زدن اشکال ناپایدار و غیرقابل دوام ارگانیسم‌ها در جوامع خود.




اکوسیستم های کشاورزی توسط انسان ایجاد و نگهداری می شوند. نکته اصلی اینجاست انتخاب مصنوعی، که با هدف افزایش عملکرد محصول انجام می شود. اغلب، عملکرد یک رقم به مقاومت آن در برابر عوامل محیطی و آفات ارتباطی ندارد.

2. تنوع ترکیب اکولوژیکی فیتوسنوزپایداری ترکیب محصول را در اکوسیستم طبیعی زمانی که شرایط آب و هوایی در سال های مختلف در نوسان است، تضمین می کند. سرکوب برخی از گونه های گیاهی منجر به افزایش بهره وری در سایر گونه ها می شود. در نتیجه، فیتوسنوز و اکوسیستم به طور کلی توانایی ایجاد سطح مشخصی از تولید را در سال‌های مختلف حفظ می‌کنند.

آگروسنوز محصولات زراعی یک جامعه تک غالب و اغلب تک رقمی است. همه گیاهان در آگروسنوز به طور یکسان تحت تأثیر عوامل نامطلوب قرار می گیرند. ممانعت از رشد و نمو محصول اصلی را نمی توان با افزایش رشد سایر گونه های گیاهی جبران کرد. و در نتیجه، پایداری بهره‌وری آگروسنوز کمتر از اکوسیستم‌های طبیعی است.

3. وجود تنوع گونه ای ترکیب گیاهان با ریتم های مختلف فنولوژیکیاین امکان را برای فیتوسنوز به عنوان یک سیستم یکپارچه فراهم می کند تا فرآیند تولید را در تمام طول فصل رشد به طور کامل و اقتصادی با استفاده از منابع گرما، رطوبت و مواد مغذی انجام دهد.

فصل رشد گیاهان کشت شده در آگروسنوزها کوتاهتر از فصل رشد است. برخلاف فیتوسنوزهای طبیعی، که در آن گونه‌هایی با ریتم‌های بیولوژیکی متفاوت در زمان‌های مختلف فصل رشد به حداکثر زیست توده می‌رسند، در یک آگروسنوز رشد گیاه همزمان است و ترتیب مراحل رشد معمولاً هماهنگ است. از این رو، زمان برهمکنش فیتوکامپوننت با سایر اجزا (به عنوان مثال، خاک) در آگروسنوز بسیار کوتاهتر است که به طور طبیعی بر شدت فرآیندهای متابولیکی در کل سیستم تأثیر می گذارد.

زمان‌بندی متفاوت رشد گیاهان در یک اکوسیستم طبیعی و همزمانی رشد آنها در یک آگروسنوز منجر به ریتم متفاوتی از فرآیند تولید می‌شود. ریتم فرآیند تولید، به عنوان مثال، در اکوسیستم های مرتعی طبیعی، ریتم فرآیندهای تخریب را تعیین می کند یا میزان کانی سازی بقایای گیاهی و زمان حداکثر و حداقل شدت آن را تعیین می کند. ریتم فرآیندهای تخریب در آگروسنوزها به میزان بسیار کمتری به ریتم فرآیند تولید بستگی دارد، به این دلیل که بقایای گیاهی در سطح زمین برای مدت کوتاهی وارد خاک و به خاک می‌شوند. اواخر تابستان و اوایل پاییز و کانی سازی آنها عمدتاً برای سال آینده انجام می شود.

4. تفاوت معنی داری بین اکوسیستم های طبیعی و اکوسیستم های کشاورزی وجود دارد درجه جبران گردشمواد درون اکوسیستم چرخه‌های مواد (عناصر شیمیایی) در اکوسیستم‌های طبیعی در چرخه‌های بسته رخ می‌دهند یا نزدیک به جبران هستند: ورودی یک ماده در یک چرخه در یک دوره معین به طور متوسط ​​برابر است با خروجی یک ماده از چرخه، و از اینجا به داخل. چرخه ورودی یک ماده به هر بلوک تقریباً برابر با خروجی یک ماده از آن است (شکل 18.5).

برنج. 18.5. چرخه مواد مغذی در

اکوسیستم طبیعی (به گفته A. Tarabrin, 1981)

تأثیرات انسانی چرخه بسته مواد در اکوسیستم ها را مختل می کند (شکل 18.6).

برنج. 18.6. چرخه مواد مغذی در

اگرواکوسیستم (به گفته A. Tarabrin, 1981)

بخشی از ماده موجود در آگروسنوزها به طور غیر قابل برگشتی از اکوسیستم حذف می شود. در نرخ های بالای مصرف کود برای عناصر منفرد، زمانی می توان پدیده ای را مشاهده کرد که مقدار مواد غذایی وارد شده به گیاهان از خاک کمتر از مقدار مواد غذایی وارد شده به خاک ناشی از تجزیه بقایای گیاهی و کودها باشد. با محصولات مفید اقتصادی در آگروسنوزها، 50 تا 60 درصد مواد آلی از مقدار انباشته شده در محصولات بیگانه می شود.

5. اکوسیستم های طبیعی سیستم هایی هستند، به اصطلاح، خودتنظیمی،و آگروسنوز - توسط انسان کنترل می شود.برای رسیدن به هدف، فرد در یک آگروسنوز تأثیر عوامل طبیعی را تا حد زیادی تغییر می‌دهد یا کنترل می‌کند، در رشد و نمو، عمدتاً به اجزای سازنده غذا، مزایایی می‌دهد. وظیفه اصلی در این زمینه یافتن شرایط برای افزایش بهره وری با به حداقل رساندن هزینه های انرژی و مواد و افزایش حاصلخیزی خاک است. راه حل این مشکل در استفاده کامل از منابع طبیعی توسط آگروفیتوسنوزها و ایجاد چرخه های جبرانی عناصر شیمیایی در آگروسنوزها نهفته است. استفاده کامل از منابع با توجه به ویژگی های ژنتیکی واریته، مدت زمان فصل رشد، ناهمگونی اجزا در محصولات مشترک، لایه بندی کاشت و غیره تعیین می شود.

در نتیجه، M.S. سوکولوف و همکاران (1994)، سخت‌گیرانه‌ترین کنترل وضعیت اکوسیستم‌های کشاورزی، که به مصرف انرژی قابل توجهی نیاز دارد، تنها در یک فضای بسته قابل انجام است. این دسته شامل سیستم های نیمه باز باکانال های ارتباطی بسیار محدود با محیط خارجی (گلخانه ها، مجتمع های دامپروری)، که در آن دما، تشعشع و گردش مواد معدنی و آلی تنظیم و تا حد زیادی کنترل می شود. این - مباحث مربوط به اکوسیستم های کشاورزی مدیریت شدههمه اکوسیستم های کشاورزی دیگر - باز کن.از نظر انسانی، اثربخشی کنترل بالاتر است، هر چه آنها ساده تر هستند.

که در نیمه بازو باز کنسیستم‌ها، تلاش‌های انسانی به تضمین کاهش می‌یابد شرایط بهینهرشد موجودات و کنترل بیولوژیکی دقیق بر ترکیب آنها. بر این اساس، وظایف عملی زیر ایجاد می شود:

اول، حذف کامل گونه های نامطلوب در صورت امکان.

ثانیاً، انتخاب ژنوتیپ‌های با پتانسیل بالا.

به طور کلی، چرخه مواد، گونه های مختلف ساکن در یک اکوسیستم را به هم متصل می کند (شکل 18.7).

برنج. 18.7. جریان انرژی در یک اکوسیستم کشاورزی شبانی

(طبق گفته N.A. Urazaev و همکاران، 1996):

توجه: فلش های سفید مهاجرت مواد از تولیدکنندگان به مصرف کنندگان اولیه و ثانویه را نشان می دهد، فلش های سیاه نشان دهنده کانی سازی بقایای آلی گیاهان و حیوانات است.

در بیوسفر، بسیاری از مواد در گردش با منشا بیوژنیک نیز حامل انرژی هستند. گیاهان از طریق فرآیند فتوسنتز، انرژی تابشی خورشید را به انرژی پیوندهای شیمیایی مواد آلی تبدیل می کنند و آن را به شکل کربوهیدرات ها - حامل های انرژی بالقوه - انباشته می کنند. این انرژی در چرخه تغذیه از گیاهان از طریق فیتوفاژها تا مصرف کنندگان درجه بالاتر گنجانده می شود. مقدار انرژی محدود شده به طور مداوم با حرکت در امتداد زنجیره تغذیه کاهش می یابد، زیرا بخش قابل توجهی از آن صرف حفظ عملکردهای حیاتی مصرف کنندگان می شود. به لطف چرخه انرژی، تنوع شکل های زندگی در اکوسیستم حفظ می شود و سیستم پایدار می ماند.

به گفته م.س. سوکولوف و همکاران (1994) مصرف انرژی فتوسنتزی گیاهان در یک اکوسیستم کشاورزی با استفاده از مثالی از مراتع در روسیه مرکزی به نظر می رسد. به روش زیر:

حدود 1/6 از انرژی مصرف شده توسط گیاهان صرف تنفس می شود.

حدود 1/4 انرژی وارد بدن حیوانات گیاهخوار می شود. در عین حال 50 درصد آن به فضولات و اجساد حیوانات ختم می شود.

به طور کلی، همراه با گیاهان مرده و فیتوفاژها، حدود 3/4 از انرژی جذب شده اولیه در مواد آلی مرده وجود دارد و کمی بیش از 1/4 از اکوسیستم در طول تنفس به صورت گرما حذف می شود.

اجازه دهید یک بار دیگر توجه داشته باشیم که جریان انرژی در زنجیره غذایی یک اکو سیستم کشاورزی تابع قانون تبدیل انرژی در اکوسیستم ها است. قانون لیندمنیا قانون 10 درصد است.طبق قانون لیندمان، تنها بخشی از انرژی دریافتی در سطح تغذیه‌ای معینی از آگروسنوز (بیوسنوز) به ارگانیسم‌های واقع در سطوح تغذیه‌ای بالاتر منتقل می‌شود (شکل 18.8).

برنج. 18.8. تلفات انرژی در زنجیره غذایی (طبق نظر تی میلر، 1994)

انتقال انرژی از یک سطح به سطح دیگر با راندمان بسیار پایین صورت می گیرد. این توضیح می دهد تعداد محدودحلقه های زنجیره غذایی، صرف نظر از یک یا آن آگروسنوز.

مقدار انرژی تولید شده در یک اکوسیستم طبیعی خاص یک مقدار نسبتاً پایدار است. به لطف توانایی اکوسیستم برای تولید زیست توده، فرد غذای مورد نیاز خود را دریافت می کند و بسیاری از منابع فنی. همانطور که قبلاً اشاره شد، مشکل تأمین غذا برای جمعیت رو به رشد انسانی عمدتاً مشکل افزایش بهره‌وری اکوسیستم‌های کشاورزی (کشاورزی) است. 18.9.




شکل 18.9. نمودار جریان بهره وری اکوسیستم کشاورزی




تأثیر انسان بر سیستم های اکولوژیکی، همراه با تخریب یا آلودگی آنها، مستقیماً منجر به وقفه در جریان انرژی و ماده و در نتیجه کاهش بهره وری می شود. بنابراین اولین وظیفه ای که پیش روی بشریت است جلوگیری از کاهش بهره وری اکوسیستم های کشاورزی است و پس از حل آن می توان دومین کار مهم یعنی افزایش بهره وری را حل کرد.

در دهه 90 قرن XX بهره وری اولیه سالانه زمین های زیر کشت روی کره زمین 8.7 میلیارد تن و ذخیره انرژی 14.7 × 1017 کیلوژول بود.

کشاورزی به چه چیزی نیاز دارد؟

هدف کشاورزی مدرن دستیابی به بازدهی بالا و پایدار از محصولات زراعی است و به گونه ای که نسبت محصول باقی مانده و انباشته شده در چشم انداز تا حد امکان کمتر از آنچه توسط انسان استفاده می شود باشد. در مورد استراتژی طبیعت، همانطور که از نتیجه فرآیند جانشینی می توان دریافت، به سمت کارایی معکوس هدایت می شود.

انسان با توسعه و حفظ اکوسیستم ها در مراحل اولیه جانشینی، معمولاً تک کشت، تلاش می کند تا حد امکان از چشم انداز تولید کند. اگرچه بهره وری زیست توده تک کشت ها بالا است، اما خود اکوسیستم کشاورزی بسیار آسیب پذیر است. جوامع نابالغ در مراحل اولیهتوالی اکولوژیکی فقط چند گونه و کاملاً دارد مدارهای سادهمواد غذایی عمدتاً از تولید کنندگان و تجزیه کننده های نسبتاً کوچک تشکیل شده است. گیاهان این جوامع معمولاً یکساله کم رشد هستند. مطمئن می شوند منابع مادیاز اکوسیستم های دیگر، زیرا خود آنها برای حفظ و پردازش بسیاری از مواد مغذی دریافتی بسیار ساده هستند.

مردم نه تنها به غذا و لباس نیاز دارند، بلکه به فضایی متعادل در نسبت CO2 و O2، آب تمیز و خاک حاصلخیز نیز نیاز دارند. تا همین اواخر، بشریت مسلم می دانست که طبیعت تبادل گاز، تصفیه آب، چرخه های مواد مغذی و سایر عملکردهای حفاظتی اکوسیستم های خودپایدار را برای او فراهم می کند. تا زمانی که جمعیت جهان و دخالت انسان در محیط زیست به حدی افزایش یافت که شروع به تأثیرگذاری بر تعادل منطقه ای و جهانی کرد.

عوامل اصلی ایجاد اختلال در تعادل اکولوژیکی در مناظر کشاورزی را می توان در 2 گروه ارائه کرد:

1. بلایای طبیعی و ناهنجاری های آب و هوا و آب و هوا: طوفان، سیل، خشکسالی، آتش سوزی، تغییر چرخه فصل رشد.

2. فعالیت های غیرمنطقی انسان: آلودگی محیط زیست، استفاده غیر منطقی از منابع طبیعی، جنگل زدایی، شخم زدن دامنه ها، چرای بی رویه، آبیاری، استفاده بی رویه از مواد شیمیایی و ....

تأثیر انسان بر بیوسفر خطر بزرگی است.

اولا، وجود دارد تغییرات قابل توجهمحیط. بی. نبل، بوم شناس آمریکایی، گرم شدن احتمالی آب و هوا، "اثر گلخانه ای" را بزرگترین فاجعه آینده می داند. اثر گلخانه ای به عنوان گرم شدن تدریجی آب و هوا در سیاره ما در نتیجه افزایش غلظت ناخالصی های انسانی (CO2 ~ 66٪ ، متان ~ 18٪ ، فریون ها ~ 8٪ ، اکسیدهای نیتروژن ~ 3٪) درک می شود. ٪ و سایر گازها ~ 5٪ که از آن عبور می کنند اشعه های خورشید، از تشعشعات حرارتی موج بلند از سطح زمین جلوگیری می کند. مقداری از این تشعشعات حرارتی جذب شده از جو به سطح زمین بازتاب می‌شود و یک اثر گلخانه‌ای ایجاد می‌کند. پیش بینی می شود پیامد گرم شدن آب و هوا ذوب شدن برف و یخ ابدی و افزایش سطح دریا به میزان حدود 1.5 متر باشد که باعث جاری شدن سیل در حدود 5 میلیون کیلومتر مربع از زمین های حاصلخیز و پرجمعیت خواهد شد. بنابراین در کنفرانس بین المللیدر مورد تغییرات آب و هوایی (تورنتو، 1979) این عقیده بیان شد که "پیامدهای نهایی اثر گلخانه ای فقط با یک جنگ هسته ای جهانی قابل مقایسه است."

مشکل بارش اسیدی پدیده جدیدی نیست. آنها برای اولین بار در سال 1907 در انگلستان ثبت شدند. تا به امروز، مواردی از بارش با pH 2.2-2.3 (اسیدیته سرکه خانگی) وجود داشته است. دی اکسید گوگرد آلاینده اصلی است که مسئول ظهور رسوب اسیدی است (~70%)، 20-30٪ از بارش اسیدی با اکسید نیتروژن و سایر گازها مرتبط است. هنگام سوزاندن سوخت، SO2 و اکسیدهای نیتروژن در جو آزاد می شوند که به تدریج با بخار آب واکنش داده و اسید تولید می کنند. بارش اسیدی بیشترین تأثیر منفی را بر خاک دارد و باعث اسیدی شدن خاک می شود که منجر به افزایش شستشوی عناصر غذایی و کاهش فعالیت تجزیه کننده ها، تثبیت کننده های نیتروژن و سایر موجودات موجود در محیط خاک می شود. بارش اسیدی همچنین تحرک فلزات سنگین (کادمیم، سرب، جیوه) را افزایش می دهد و آلومینیوم را آزاد می کند که به شکل آزاد سمی است. همه این مواد (آلومینیوم، فلزات سنگیننیترات ها و غیره) به آب های زیرزمینی نفوذ می کنند و باعث بدتر شدن کیفیت آب آشامیدنی می شوند.

بارش اسیدی با تأثیر بر روی پوشش گیاهی، شسته شدن مواد مغذی (کلسیم، منیزیم، پتاسیم)، قندها، پروتئین ها و اسیدهای آمینه از گیاهان را افزایش می دهد. آنها به بافت های مکانیکی آسیب می رسانند و احتمال نفوذ باکتری ها و قارچ های بیماری زا از طریق آنها را افزایش می دهند و به شیوع تعداد حشرات کمک می کنند - در نتیجه بهره وری فتوسنتزی کاهش می یابد.

تخریب لایه اوزون جو خطر بزرگی را به همراه دارد. صفحه ازن در ارتفاع 9-32 کیلومتری قرار دارد. غلظت ازن در آن 0.01-0.06 mg2/m3 است. اگر ازن موجود در مرزهای صفحه نمایش به صورت خالص جدا شود، لایه آن 3-5 میلی متر خواهد بود. ازن در اتمسفر فوقانی در نتیجه تجزیه یک مولکول اکسیژن تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش به دو اتم اکسیژن تشکیل می شود. افزودن بعدی یک اتم اکسیژن به یک مولکول اکسیژن باعث تولید ازن می شود. در همان زمان، فرآیند متضاد پوسیدگی ازن و تشکیل O2 رخ می دهد. شرط وقوع واکنش ها وجود اشعه ماوراء بنفش و تبدیل آن به اشعه IR است. صفحه اوزون تا 98 درصد اشعه UV را جذب می کند. در سال های اخیر، تمایل به کاهش سطح ازن وجود داشته است. جدی ترین دشمن ازن، ناخالصی های مختلف، در درجه اول فریون ها (کلروفلوئوروکربن ها) است. تحت تأثیر تابش خورشید، فریون از بین می رود و کلر آزاد می شود که کاتالیزور تجزیه ازن است و تعادل به سمت تشکیل O2 تغییر می کند که در نتیجه لایه ازن از بین می رود. شواهدی وجود دارد که نشان می دهد کاهش 1 درصدی ازن منجر به افزایش 5-7 درصدی بروز سرطان پوست می شود. برای بخش اروپایی روسیه این حدود 6-6.5 هزار نفر در سال خواهد بود.

ثانیاً، هنگامی که مناطق جدید برای کشاورزی توسعه می یابد، جنگل ها اغلب قطع می شوند که منجر به از دست دادن غیرقابل جبران بسیاری از حیوانات و گیاهان ساکن در آنها می شود. منطقه جنگلی به طور موثری از خاک در برابر فرسایش محافظت می کند و رطوبت خاک را حفظ می کند، زیرا به آب اجازه می دهد تا در لایه سست زراعی خاک پوشیده از بستر جذب شود. مطالعات نشان داده است که رواناب سطحی از یک شیب جنگلی 50٪ کمتر از یک شیب مشابه پوشیده از چمن است. جنگل ها به طور موثر مواد مغذی آزاد شده در طی تجزیه ریزه ها را جذب می کنند، یعنی آنها را بازیافت می کنند. و از شیب‌های خالی، جریان‌های آب، خاک را حذف می‌کنند که باعث سیل و گل‌آلود شدن اکوسیستم‌های کشاورزی و آبی در مناطق پست می‌شود. هنگامی که جنگل زدایی رخ می دهد، شسته شدن نیتروژن از خاک تا 45 برابر افزایش می یابد.

تغییرات در اکوسیستم ها نیز با استفاده فشرده از مراتع و مراتع طبیعی برای چرا امکان پذیر است. این اراضی اغلب تحت چرای بیش از حد مجاز هستند. این بدان معنی است که چمن سریعتر از آن که می تواند تجدید شود خورده می شود: خاک در معرض دید قرار می گیرد و فرآیندهای فرسایش تشدید می شود. چنین زمین هایی به ویژه از فرسایش بادی و متعاقب آن بیابان زایی رنج می برند.

و آبیاری به افزایش قابل توجه تولید محصولات کشاورزی در مناطقی با بارندگی ناکافی کمک می کند. آبیاری می‌تواند منجر به شور شدن خاک تا حدی شود که برای گیاهان غیرقابل تحمل باشد، زیرا حتی بهترین آب آبیاری حاوی نمک‌هایی است که از خاک به آن منتقل می‌شود. نمک نیز از ذرات معدنی خود خاک آبیاری شسته می شود. از آنجایی که آب از طریق تبخیر و تعرق از دست می‌رود، نمک‌های باقی‌مانده در محلول خاک می‌توانند در مقادیری تجمع پیدا کنند که از رشد گیاه جلوگیری کند. شوری شدن نوعی بیابان زایی در نظر گرفته می شود. مشخص است که 3.30٪ از کل زمین های آبی روی کره زمین از قبل شور است.

نه تنها انسان ها بر اکوسیستم های کشاورزی تأثیر می گذارند. این آفات می توانند کل محصولات تک کشت را در صورتی که محافظت نشوند یا آفات و عوامل بیماری زا به درستی کنترل نشوند، از بین ببرند. هنگامی که گونه های در حال تکثیر سریع مقاومت ژنتیکی در برابر آفت کش ها ایجاد می کنند، باید از سموم قوی تری استفاده کرد. هر آفت کش انتخاب طبیعی آفات را به حدی تسریع می کند که مواد شیمیایی کاملاً بی اثر می شوند. و محیط زیست به طور فزاینده ای آلوده می شود.

استفاده بیش از حد از کودهای معدنی به طور قابل توجهی از جریان انرژی به اکوسیستم فراتر می رود، در حالی که ماده آلی فعال (هوموس) به طور سیستماتیک از چرخه عملکرد اکوسیستم حذف می شود و از بین می رود، زیرا جذب مواد مغذی معدنی توسط گیاهان بسیار سریعتر اتفاق می افتد. در نتیجه نقض می شود چرخه طبیعیگردش نیتروژن، فسفر و میکروارگانیسم های موجود در خاک.

و در نهایت، جانوران مزرعه-جنگل-چمنزار در اکوسیستم های زراعی با اندازه های معین بهتر توسعه می یابند، زیرا حشرات گرده افشان که در زمین های علفزار و میانگاه های مزرعه زندگی می کنند به وسط یک مزرعه بزرگ نمی رسند. پرندگان حشره خوار، با مهار تولید مثل انبوه آفات، برای شکار در فاصله 300-400 متری لانه پرواز می کنند. در مزارع آنها معمولاً فقط 100-200 متر در لبه کنترل می کنند. پرندگان بیشتر در لبه‌های مزارع زندگی می‌کنند تا در قسمت مرکزی، بنابراین منطقی است که مزارع را مشخص کنیم و آنها را به کمربندهای جنگلی محدود کنیم.

در حال حاضر، زمانی که مشکلات جهانیبا فوریت شدید محققان مجبور می شوند به طور فزاینده ای به میراث V.I روی بیاورند. ورنادسکی، که نه تنها تشدید این مشکلات را پیش بینی کرد، بلکه تعدادی از راه های واقعی برای حل آنها را نیز ترسیم کرد. با مطالعه فرآیندهای اساسی حرکت ماده و انرژی در طبیعت، دانشمند اولین کسی بود که توجه را به تأثیر فزاینده فعالیت انسان بر چرخه های بیوشیمیایی سیاره ای جلب کرد و انسان را به یک نیروی زمین شناسی تبدیل کرد که می تواند منجر به یک بحران زیست محیطی جهانی شود.

انسان تولید را به عنوان یک سیستم باز ساخت. باز در ورودی - دخالت منابع طبیعی و تبدیل آنها به کالاهای اقتصادی. و در خروجی باز شود - فردی زباله ها را به محل های دفن زباله می اندازد. چنین تولیدی در تضاد با اصل کلی، که زندگی بر اساس آن ساخته شده است، اصل یک چرخه بسته است. برای جلوگیری از بحران زیست محیطی، اکوسیستم های کشاورزی باید مانند سیستم های طبیعی ایجاد شوند که با چرخه بسته ای از مواد مشخص می شوند. به عنوان مثال می توان به کشاورزی سنتی در چین و ژاپن اشاره کرد. در آنجا تمام زباله های آلی از جمله مدفوع مورد استفاده قرار گرفت و خاک حاصلخیزی خود را برای هزاران سال حفظ کرد.

اصول اولیه سازماندهی تولید کشاورزی بدون ضایعات توسط D.N. پریانیشنیکف. شرط اصلی عملکرد اقتصاد، ترکیب اجباری تولید محصول و تولید دام است. بسته به شرایط خاص، نسبت این صنایع ممکن است متفاوت باشد، اما در همه موارد، دامداری با بازیافت ضایعات محصول، چرخه بسته ای از عناصر غذایی معدنی را به لطف کودهای آلی تضمین می کند. به گفته اورازاف (1996)، برای حفظ حاصلخیزی خاک در قلمرو مرکزی چرنوبیل، فضولات دو گاو باید به هر هکتار اعمال شود.

دومین عنصر مهم، سیستم توسعه یافته تناوب زراعی است که از تغییرات متوالی جوامع طبیعی تقلید می کند. گونه هایی که به طور متوالی در یک مزرعه کاشته می شوند باید نیازهای متفاوتی برای عناصر غذایی معدنی داشته باشند و به حفظ و بهبود خواص فیزیکی آب خاک و سطح تغذیه نیتروژن کمک کنند. آنها باید اساساً آفات و پاتوژن های متفاوتی داشته باشند و با علف های هرز تعامل متفاوتی داشته باشند.

اما ما همچنین نباید فراموش کنیم که آگروسنوزها در طول زمان ناپایدار هستند و حفظ پایداری آنها بر اساس تک‌کشت هزینه‌های بیشتری برای مردم دارد. با حمایت از تک‌فرهنگ‌ها، بر خلاف سنت‌های تکاملی طبیعت زنده می‌شویم. انتقال به چندفرهنگی، استفاده از تمام بقایای آلی در مزرعه با روند توسعه فرآیندهای زیست کره طبیعی مطابقت دارد و علاوه بر این، تضمین می کند. بهره وری بالا، حداکثر چگالی پوشش زمینی سیاره. بنابراین، کشت چندباره ذرت، جو و آفتابگردان (در آزمایشات در موسسه کشاورزی پنزا) 414.8 سی سی در هکتار توده خوراک با عملکرد کاشت خالص 326.7 سانتی متر در هکتار تولید می کند. مخلوطی از گندم و چاودار ("surzha") از دیرباز در مناطق مختلف کشور شناخته شده است، که همیشه، بدون توجه به آنچه شرایط آب و هوایی، برداشت تضمینی را می دهد، که در آن گندم یا چاودار، بسته به شرایط خاص یک فصل رشد معین، غالب است. در شرایط منطقه مسکو، مخلوط ماشک + نخود + آفتابگردان نه تنها علوفه بیشتری را تولید کرد، بلکه میزان آلودگی خاک نیز 3-4 برابر کاهش یافت که باعث شد استفاده غیر ضروریعلفکشها. مخلوط گونه های مختلف از یک گونه گیاهی روز به روز گسترده تر می شود. بنابراین، در آزمایشات P.V Yurin (Yablokov, 1992) در زمینی به مساحت 4 هزار هکتار، عملکرد گندم از ارقام مخلوط 43.3 سانتی گراد در هکتار و با کشت تک کشت 33.7 سانتی گراد در هکتار بود.

هنگام حل مشکلات سبز کردن مجتمع کشت و صنعت، باید یاد گرفت که چگونه یک منظر کشاورزی با ترکیبی بهینه از اکوسیستم های مصنوعی و طبیعی ایجاد کرد که تأثیرات مجتمع کشت و صنعت بر محیط زیست را به شدت کاهش دهد. باید برای تطبیق هر چه بهتر تولیدات کشاورزی با شرایط طبیعی موجود با حداقل تغییرات تلاش کرد.

در هر چشم انداز، نسبت زمین های پرمصرف (شهرنشینی، زمین های زراعی) و زمین های پرمصرف (مزرعه های جنگلی، مراتع، ذخایر طبیعی) نباید از حدود تعیین شده تجاوز کند. بنابراین، مساحت زمین های پر استفاده در تایگا شمالی نباید از 10-20٪ قلمرو توسعه یافته، در تایگا جنوبی 50-55٪، در جنگل-استپ 60-65٪ تجاوز کند (Reimers, 1990).

جوامع جنگلی، مرداب ها، مراتع و مراتع طبیعی بیشترین ثبات را در اکوسیستم های زمینی دارند. در این رتبه، اکوسیستم های کشاورزی (مزرعه، باغ) یکی از آخرین مکان ها را به خود اختصاص داده اند. بنابراین، برای افزایش بهره وری بیولوژیکی اکوسیستم های کشاورزی و پایداری اکولوژیکی آن ها، داشتن محتوای بهینه (در درصد) از پوشش گیاهی جنگلی، مراتع طبیعی، مراتع، رودخانه ها، دریاچه ها، باتلاق ها، «زمین های بایر» و غیره توصیه می شود. ، مخلوطی از جوامع در سنین مختلف زیست محیطی. علاوه بر این، در بهینه سازی محیطی ساختار مناظر کشاورزی نقش بزرگبا نسبت های مبتنی بر علمی مساحت زمین های قابل کشت، مراتع، جنگل ها و تعداد حیوانات مزرعه بازی می شود. پایداری اکوسیستم های زراعی نیز توسط مزارع جنگلی حفاظتی پشتیبانی می شود. آنها تأثیر زیادی بر تنظیم جریان، رژیم هیدرولوژیکی منطقه، بهبود ریزاقلیم و افزایش عملکرد محصولات کشاورزی دارند. با اشغال تنها 14 درصد از زمین های قابل کشت در امتداد مرزهای مزارع، کمربندهای جنگلی (در استپ) به افزایش 15-20 درصد عملکرد کشاورزی کمک می کند. پایداری اکوسیستم های کشاورزی نیز با اثر مفید کاشت علف های چند ساله نشان داده می شود. مراتع و جنگل ها چرخه های مواد مغذی (N، P، K) را تثبیت می کنند، از توسعه فرسایش خاک جلوگیری می کنند، کودها و آفت کش های شسته شده از مزارع را جذب و خنثی می کنند و از ورود آنها به بدنه های آبی جلوگیری می کنند.

کشاورزی به سیستم های کشاورزی سازگار با محیط زیست نیاز دارد که عملکرد بالا و پایدار محصولات کشاورزی را با کیفیت محصول خوب تضمین کند. افزایش مداوم حاصلخیزی خاک؛ تنظیم هدفمند فعالیت بیوشیمیایی میکروارگانیسم های خاک، کاهش آلودگی محیط زیست توسط مواد شیمیایی کشاورزی. حداکثر استفاده از فن آوری های صرفه جویی در انرژی حفاظت از خاک

مؤسسه کشاورزی کوبان روش هایی را برای کشت برنج با کاهش شدید مصرف آب و بدون علف کش توسعه داده و به کار گرفته است. در طول سالها در چندین زمینه منطقه کراسنودارآنها با موفقیت با استفاده از این فناوری کار می کنند و میانگین عملکرد 75-76 c/ha را به دست می آورند. متخصصان انگلیسی در منطقه کراسنودار در 1986-1988. از فناوری کشت خاک بدون شخم با استفاده از علف کش ها، حشره کش ها، قارچ کش ها و تنظیم کننده های رشد استفاده کرد. برداشت گندم در سال 1366 48 سی سی در هکتار و در همان محل با کشت سنتی مزرعه با گاوآهن اما بدون سم - 9/53 سی در هکتار و با هزینه کمتر بوده است. فناوری‌های بدون علف‌کش نیز برای کشت ذرت در قلمرو کراسنودار توسعه یافته و به کار گرفته شده‌اند. در عین حال، عملکرد دانه و توده سبز کمتر نیست و هزینه های مستقیم 25-30٪ کاهش می یابد. و موسسه کشاورزی نووگورود با موفقیت در حال توسعه فناوری بدون استفاده از کودهای معدنی و آفت کش ها است.

فن آوری های بدون زباله به ما امکان می دهد نه تنها حل کنیم مشکلات زیست محیطی، بلکه مشکل کاهش تلفات قابل توجه اجزای مفید مواد اولیه موجود در پسماند است. به عنوان مثال، زیست توده هر گیاهی را می توان به طور کامل در یک فرآیند بیوتکنولوژیک مورد استفاده قرار داد. در عملکرد بالا (> 500 سنت در هکتار)، سورگوم شیرین حاوی 22 تا 30 درصد قند است. در طی فرآوری، شربت های قند، نشاسته، اتانول به دست می آید و پسماندهای غیر قابل بازیافت برای تولید بیوگاز و به عنوان افزودنی به علوفه استفاده می شود (Chernova et al., 1989).

مجتمع تغذیه دام Michurinsky (منطقه تامبوف) روشی را برای استفاده از کود مایع برای آبیاری مراتع آبی ایجاد کرده است.

بسیاری از کشورها تأسیساتی برای پردازش و دفع زباله های مایع از دامداری ها دارند. در طول فرآیند پردازش، یک بخش جامد آزاد می شود - لجن (که به عنوان کود آلی استفاده می شود)، یک بخش مایع - فاضلاب ضد عفونی شده (کود، آب صنعتی)، یک بخش گازی - بیوگاز (حاوی 60-70٪ متان) که به عنوان سوخت استفاده می شود.

مشکل دفع کود بسیار پیچیده است، بنابراین رویکردهای اساسی برای حل آن در حال جستجو است. توسعه‌های فشرده برای ایجاد مزارع در حال انجام است که مانند اکوسیستم‌های طبیعی عمل کنند، یعنی. تولید بدون زباله. مجتمع دامپروری "تبدیل پروتئین" برای پرواربندی گاو طراحی شده است. این یک اکوسیستم مصنوعی با چرخه تقریبا بسته ای از مواد است. اتوتروف ها توسط جلبک ها و سبزیجات هیدروپونیک، هتروتروف ها - گاو، گوسفند (یا خوک)، پرندگان، ماهی ها (یا خرچنگ ها) نشان داده می شوند. یک قسمت از کود در اینجا به عنوان کود برای گیاهان استفاده می شود، قسمت دیگر برای تغذیه حیوانات استفاده می شود و قسمت سوم به اکسیژن و هیدروژن تجزیه می شود. مسکن حیوانات با اکسیژن غنی می شود و هیدروژن برای ژنراتورهای مبدل به عنوان ماده انرژی استفاده می شود. محصولات خروجی این مبدل فقط آب خالص و گوشت مرغوب است.

بنابراین، می توان گفت که ماهیت سبز کردن کشاورزی اطمینان از حداکثر انزوا از استفاده از عناصر غذایی معدنی و گردش رطوبت، خود ترمیمی خواص خاک، حداقل تلفات محصولات کشاورزی است. ضایعات صفر، برای اینکه یک اکوسیستم کشاورزی پایدار شود، لازم است که تأثیر انسان بر آن را به حداقل ممکن کاهش دهیم تا آن را مانند یک اکوسیستم طبیعی "کار" کنیم. چنین مزرعه ای حداقل تعادل طبیعی کل چشم انداز کشاورزی را مختل می کند و محصولات لازم را فراهم می کند.