농업생태계와 그 구성요소. 불리한 환경 조건에 대한 국내 농업의 회복력을 높이는 방법 농업 생태계의 생산성을 높이는 방법
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인간 진화의 주요 도덕적 문제는 기아입니다
주요 개발 동향 중 하나 인간 사회-생산 수준의 지속적인 증가, 궁극적으로 노동 생산성. 이로 인해 인간은 역사 전반에 걸쳐 “환경의 능력”을 점차적으로 늘릴 수 있었습니다. 그러나 이것이 인간 정신의 모든 힘을 보여준다면, 증가하는 환경 용량을 채우는 데 있어 호모 사피엔스는 다른 생물학적 종처럼 행동합니다. 종은 생물학적 요인이 다시 조절자가 되는 수준까지 이 능력을 채웁니다. 따라서 1985년 UN 추정에 따르면 기아로 인한 사망은 거의 5억 명, 즉 세계 인구의 약 10%를 위협했습니다. 1995년에는 약 25%의 사람들이 주기적이거나 지속적으로 기아에 시달렸습니다. 기아는 인류의 주요 진화 요인입니다.
기근의 위험을 이해하는 데 큰 공헌은 Aurelio Peccei의 주도로 20세기 60년대에 창설된 소위 "로마 클럽"이라는 국제 비정부 조직의 활동을 통해 이루어졌습니다. 로마 클럽은 일련의 세련된 모델을 개발했으며, 이를 통해 지구의 미래 발전 가능성과 인류의 운명에 대한 몇 가지 시나리오를 고려할 수 있었습니다. 이 작업의 결과는 전 세계를 놀라게 했습니다. 생산과 소비의 지속적인 증가를 지향하는 문명의 발전 경로는 지구상의 제한된 자원과 산업을 처리하고 중화하는 생물권의 능력과 일치하지 않기 때문에 막 다른 골목으로 이어진다는 것이 분명해졌습니다. 쓰레기. 생태계의 안정성 붕괴로 인한 지구 생물권에 대한 위협을 환경위기라고 합니다. 그 이후로 과학 문헌과 일반 언론, 언론 매체에서 매스 미디어지구적, 지구적 환경 위기의 위협과 관련된 다양한 문제가 끊임없이 논의됩니다.
로마 클럽의 저작이 출판된 후 많은 낙관론자들이 "반박"과 "폭로"를 내놓았지만, 최초의 글로벌 모델 예측에 대한 과학적 비판은 말할 것도 없고(실제로 다른 모델처럼 완벽하지는 않습니다) 복잡한 시스템), 20년 후에는 가능합니다. 지구 인구의 실제 수준, 수요 증가로 인한 식량 생산 지연, 오염 수준 자연 환경, 발생률 증가 및 기타 여러 지표는 이러한 모델에서 예측한 것과 가까운 것으로 나타났습니다. 그리고 생태학이 인위적 요인의 영향을 포함하여 복잡한 자연계를 분석하는 방법론과 경험을 가진 과학으로 밝혀지면서 지구 모델이 예측하는 위기를 '생태학'이라고 부르기 시작했습니다.
육지 면적은 바다의 절반 크기지만 생태계의 연간 1차 탄소 생산량은 바다(각각 528억 톤, 248억 톤)의 두 배 이상이다. 상대적 생산성 측면에서 육상 생태계는 해양 생태계의 생산성보다 7배 더 높습니다. 특히 해양생물자원의 완전한 개발로 인류가 식량문제를 해결할 수 있을 것이라는 희망은 그다지 타당하지 않다는 결론이 나온다. 분명히 이 분야의 기회는 작습니다. 이미 많은 상업용 무척추동물(연체동물, 갑각류 및 기타)에 대해 많은 어류, 고래류, 기각류 개체군의 착취 수준이 매우 중요합니다. 자연 개체군을 전문 해양 양식장에서 사육하고 해양 양식을 개발하는 것이 경제적으로 수익성이 높아졌습니다. 상황은 다시마(해조류)와 푸쿠스 같은 식용 조류뿐만 아니라 한천과 기타 많은 유용한 물질을 생산하기 위해 산업적으로 사용되는 조류의 경우에도 거의 동일합니다(Rozanov, 2001).
개발도상국과 경제 전환기에 있는 국가들은 주로 식량 자립을 위해 노력하고 있습니다. 그들은 다른 나라에 의존하지 않고 스스로 식량을 생산하기를 원합니다. 왜냐하면 식량은 아마도 가장 강력한 정치적 무기이자 압력 무기이기 때문입니다. 현대 세계(예를 들어, 식품의 최대 40%를 수입하는 러시아) 식량 생산량을 두 배로 늘리고 의존성을 없애기 위해서는 새로운 기술, 생산성을 결정하는 유전자에 대한 지식 및 기타 중요한 지식이 필요합니다. 소비자 자산주요 농작물. 또한 이들 작물을 이들 국가의 특정 환경 조건에 적응시키기 위한 진지한 작업이 있을 것입니다. 즉, 우리는 재배 비용이 훨씬 저렴하고 오염이 적으며 새로운 영토가 필요하지 않은 형질전환 또는 유전자 변형 유기체(GMO)에 의존해야 합니다.
세상은 여전히 불완전했고 여전히 불완전했습니다. 제1차 세계식량회의는 30여년 전인 1974년에 열렸습니다. 전 세계적으로 만성 영양실조 피해자는 8억 4천만 명으로 추산됩니다. 많은 사람들의 반대에도 불구하고 그녀는 처음으로 다음과 같이 선언했습니다. 양도할 수 없는 권리배고픔으로부터의 해방."
이 권리의 이행 결과는 22년 후 로마에서 열린 세계식량포럼에서 요약되었습니다. 그는 이 사회악에 맞서 싸우는 최전선의 상황이 변함이 없었기 때문에 기아를 억제하려는 세계 공동체의 희망이 무너지는 것을 기록했습니다. 이와 관련하여 로마 회의는 2015년까지 배고픈 사람의 수를 최소 4억 명으로 줄이는 보다 온건한 목표를 제시했습니다.
그 이후로 이 문제는 더욱 악화되었습니다. UN 사무총장 코피 A. 아난(Kofi A. Anan)의 “전쟁과 재난 예방” 보고서에 언급된 바와 같이, 오늘날 생활 수준은 15억 명이 넘습니다. - 하루 1달러도 안 되는 8억 3천만 명이 굶주림에 시달리고 있습니다. 1960-2000년 기간 동안. 모든 종류의 농산물 생산량은 38억 톤에서 74억 톤으로 증가했으나 1인당 평균 식량 생산량은 1.23톤/인으로 변함이 없었다. 현재 세계 인구의 거의 절반이 영양실조에 시달리고 있으며, 4분의 1은 굶주리고 있습니다. 화학 기술 강화가 가장 널리 퍼져 있는 서유럽, 북미 및 일본 국가 농업세계 인구의 20% 미만이 살고 있으며, 1인당 개발도상국에 비해 50배 더 많은 자원이 소비되고, 전체 유해 산업 폐기물의 약 80%가 환경으로 배출됩니다(WHO 위원회 보고서). 모든 사람을 환경 재앙 인류의 위기에 빠뜨립니다.
농업은 예술이자 과학으로 간주될 수 있는 독특한 인간 활동입니다. 그리고 항상 주요 목표이러한 활동으로 인해 생산량이 계속 증가하여 현재 연간 50억 톤에 이르렀습니다. 늘어나는 세계 인구에 식량을 공급하려면 이 수치는 2025년까지 최소 50% 증가해야 합니다. 그러나 농업 생산자들은 세계 어디에서나 가장 수확량이 많은 재배 식물 품종을 재배할 수 있는 가장 진보된 방법에 접근할 수 있는 경우에만 그러한 결과를 얻을 수 있습니다. 이를 위해서는 농업생명공학, 특히 유전자 변형 유기체의 생산 및 재배 분야의 모든 최신 성과를 숙지해야 합니다.
책 Pranayama에서. 의식적인 호흡 방법. 작가 굽타 란짓 센1.4. 기도 상악동, 인두, 후두, 기관의 흉외(가슴 위) 부분 등, 환경에서 공기의 흐름을 신체의 호흡 포털과 코와 입을 통해 폐포로 전달합니다. 는 다음과 같이 정의됩니다.
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작가의 책에서사회 발전에 대한 전통적, 현대적 견해(모계제가 있었나요?) 국가사원시성에 대한 지배적인 관점은 세계의 여러 지역에서 사회 진화의 균일한 경로에 관한 것이었습니다. 이러한 아이디어의 틀 내에서 다음과 같이 믿어졌습니다.
녹색혁명이라는 표현은 1968년 미국 환경청 국장이 처음 사용했다. 국제 개발 V. Goud는 식량 부족으로 고통받는 아시아 국가에서 수확량이 많고 재배가 낮은 밀과 쌀의 새로운 품종이 널리 보급됨에 따라 지구상의 식량 생산에서 달성된 획기적인 발전을 특징으로 삼고 있습니다. 이는 지구상 농업 발전의 새로운 시대의 시작을 의미하며, 농업 과학이 농업의 특정 조건에 따라 여러 가지 개선된 기술을 제공할 수 있는 시대입니다. 전원개발 도상국에서. 이를 위해서는 다량의 광물질 비료와 개량제의 도입, 다양한 살충제 및 기계화 수단의 사용이 필요했으며, 그 결과 식량 칼로리를 포함하여 작물의 각 추가 단위에 대해 소모 가능한 자원 비용이 기하급수적으로 증가했습니다.
1970년에 그 결과로 노벨상을 받은 녹색 혁명의 이데올로기인 노먼 볼로그(Norman Borlaug)는 전통적인 방법을 사용하여 수확량을 늘리면 60억~70억 명의 사람들에게 식량을 제공할 수 있다고 경고했습니다. 인구 성장을 위해서는 100억 명 이상의 인구를 먹일 수 있는 생산성이 높은 식물 품종, 동물 품종 및 미생물 계통을 생성하는 새로운 기술이 필요합니다.
N.I. 에 의해 시작된 작업입니다. 1944년 멕시코의 Vavilov와 N. Borlaug 및 그의 동료들은 수확량이 많은 농작물 품종을 만드는 데 있어 표적 선택의 매우 높은 효율성을 입증했습니다. 60년대 말에는 새로운 품종의 밀과 쌀이 널리 보급되면서 세계 여러 국가(멕시코, 인도, 파키스탄, 터키, 방글라데시, 필리핀 등)에서 이러한 중요한 작물의 수확량을 2배 늘릴 수 있었습니다. -3회 이상. 그러나 '녹색 혁명'의 부정적인 측면은 곧 드러났다. 아마도 생물학적인 것이 아니라 주로 기술적인 것이기 때문일 것입니다.
선택의 성공은 매우 큽니다. 지난 30년 동안 가장 중요한 농작물의 생산성을 높이는 데 기여한 바는 40~80%로 추정됩니다. 하이브리드화는 농업의 효율성을 높이는 데 중요한 역할을 합니다. 따라서 옥수수가 교차수분되면 더 강하고 생산적인 잡종이 형성됩니다. 겐트에 있는 Plant Genetic System 회사에서는 옥수수뿐만 아니라 유채에도 이러한 잡종을 얻었습니다. 중국은 식량 안보를 철저히 보장했다. 쌀 육종에서 큰 성공을 거둔 곳은 중국이다. 이들은 무엇보다도 전통적인 지역 품종을 기반으로 한 수확량이 많은 잡종(골든 폴스 등)으로, 일반적인 2.5~3톤 대신 12~18톤/ha을 수확합니다. 이제 그들은 중국, 베트남 및 기타 동남아시아 국가의 광대 한 지역에서 재배됩니다.
예를 들어 N.I. Vavilov의 고전적 계산에 따라 새로운 밀 품종에 대한 요구 사항 목록을 고려하면 품종을 만드는 방법의 복잡성이 분명해집니다. 신품종이 갖추어야 할 특성은 46개 항목으로 구성된다: 종자 1000개의 높은 중량; 익어도 떨어지지 않는 큰 귀; 뿌리와 단에서 발아하지 않는 곡물; 내구성이 있고 고정되지 않는 짚; 곡물과 짚 덩어리의 최적 비율; 해충 및 질병에 대한 면역; 가뭄 저항; 기계화 수확 등에 대한 적합성 이제 요구사항의 수가 더욱 늘어났습니다. 육종가가 하나의 품종이나 잡종으로 결합하려는 특성이 많을수록 인위적 선택 비율이 낮아질수록 새로운 품종을 만드는 데 더 많은 시간이 걸립니다. 특성 간의 부정적인 유전적 및 생물학적 에너지 상관관계의 존재는 새로운 품종의 생성 속도를 크게 감소시킵니다.
육종 과정의 효율성을 높이려면 인구 유전적 특성의 전체 복합체를 제어해야 하며, 무엇보다도 부실하게 설계된 관개 시스템으로 인한 토양 염분화, 과도한 비료 사용으로 인한 토양 및 수역 오염 등을 제어해야 합니다. 및 화학 살충제.
전통적인 육종 접근법을 사용하여 기아 문제를 해결할 전망은 밝지 않습니다. 2015년에는 약 20억 명의 사람들이 빈곤 속에 살게 될 것입니다. 식물 재배자들은 오랫동안 이 문제를 해결하기 위해 노력해 왔으며, 오랫동안 교배와 선택을 통해 전통적인 방식으로 새롭고 생산성이 높은 품종을 육종해 왔습니다. 자연스러운 방법으로, 그 주요 단점은 신뢰성이 낮고 육종가가 계획한 것을 얻을 가능성이 낮다는 것입니다. 게다가 인생은 종종 새로운 다양성을 창조하기에 충분하지 않습니다. 너무 많은 시간 투자.
일반적으로 동물의 새로운 품종과 품종을 얻기 위해 교배 및 방사선 방법과 화학적 돌연변이 유발 방법이 사용됩니다. 전통적인 선택의 가능성을 제한하는 문제들 중에서 다음이 강조될 수 있습니다. 하나의 원하는 유전자를 획득하면 종종 다른 유전자의 손실이 수반됩니다. 일부 유전자는 서로 연결되어 있기 때문에 양성 유전자를 분리하기가 훨씬 더 어렵습니다.
유전 공학 방법의 주요 장점은 복잡한 교배 없이 한 유기체에서 다른 유기체로 하나 이상의 유전자를 전달할 수 있으며 기증자와 수혜자가 밀접하게 관련될 필요가 없다는 것입니다. 이는 가변 특성의 다양성을 극적으로 증가시키고 원하는 특성을 가진 유기체를 얻는 과정을 가속화합니다. 유전공학적 방법으로 무장한 선택은 모든 문제를 한꺼번에 해결할 수는 없지만, 비록 겸손하고 강력하며 지속적이고 효과적인 진행농업에서.
유전적으로 다양한 지역 품종을 새로운 다수확 품종과 잡종으로 대체하는 것은 농약의 취약성을 크게 증가시켰는데, 이는 농업생태계의 종 구성과 유전적 다양성의 고갈로 인한 불가피한 결과였습니다. 일반적으로 유해종의 대량 확산은 다량의 비료, 관개, 농작물 농축, 단일 재배로의 전환, 최소 및 제로 경운 시스템 등으로 인해 촉진되었습니다.
현대 품종은 더 많은 평균 수확량을 증가시킬 수 있습니다. 효과적인 방법해충과 주요 질병에 대한 저항력이 더 크기 때문에 식물을 재배하고 관리합니다. 그러나 식물 발달 일정 및 단계(비료, 물주기, 토양 수분 조절 및 해충 방제)에 따라 적절한 관리와 농업 기술 관행의 엄격한 구현이 제공되는 경우에만 눈에 띄게 더 큰 수확량을 얻을 수 있습니다. 기술적 요인에 대한 농업생태계 생산성의 의존도가 증가하고, 프로세스가 가속화되고, 오염과 환경 파괴의 규모가 증가하고 있습니다. 새로운 품종을 도입할 때 잡초, 해충 및 질병을 퇴치하기 위한 추가 조치가 필요합니다.
집중적인 기술은 토양 악화를 초래합니다. 토양의 특성을 고려하지 않은 관개는 토양 침식을 유발합니다. 농약의 축적은 종 간의 균형과 규제 시스템을 파괴합니다. 유용한 종유해한 종과 함께 때로는 살충제에 저항성을 갖게 된 해로운 종의 통제되지 않은 번식을 자극합니다. 독성 물질, 농약에 함유되어 식품에 침투하여 소비자의 건강을 악화시키는 등
많은 전문가들은 21세기에도 그렇게 믿고 있습니다. 두 번째 '녹색 혁명', 기술 DNA가 다가오고 있습니다. 이것이 없이는 이 세상에 오는 모든 사람의 인간 존재를 보장하는 것이 불가능할 것입니다. 이를 가능하게 하는 속도로 식용 식물의 유전적 개선을 달성하려면 전통적인 육종과 현대 농업 DNA 기술 모두에서 상당한 노력이 필요할 것입니다. 2025년까지 83억 인구의 요구를 충족시킵니다.
토양 비옥도를 유지하는 생물학적 방법 - 유기 비료, 작물 순환 및 최적의 조합, 화학 식물 보호에서 생물학적 보호로의 전환, 토양 및 기후의 지역적 특성에 엄격하게 대응, 토양 경작 방법(예: 주형판 없는 쟁기질) - 필요한 조건토양 비옥도를 유지 및 증가시키고 식량 생산을 안정화시키는 것만으로도 충분합니다. 고품질인간의 건강에 안전합니다.
작물 생산에 있어서의 생명공학.모든 생명공학 단계 생산 공정살아있는 유기체의 도움으로 실현되었습니다. 대부분의 고전적인 생명공학 방법은 효소 과정을 사용하며 대부분의 경우 연구 대상은 미생물입니다. 그러나 다른 살아있는 유기체, 식물 및 동물도 부인할 수 없을 정도로 중요하며 유전학, 선택, 생리학, 생화학 등의 전통적인 방법을 사용하여 개선이 수행됩니다. 현대 생명 공학의 보편적 성격은 다음과 같은 광범위한 사용에서 나타납니다. 세포 및 유전 공학 방법.
인류는 귀중한 의약품을 생산하고, 수많은 유전병, 암 및 기타 질병을 제거하고, 환경의 생태적 상태를 정화하고 개선하는 데 도움을 줄 수 있는 이러한 세포 배양의 창조를 희망으로 고대하고 있습니다. 특히 유망한 것은 향상된 제품 품질 지표를 갖춘 새로운 고생산성 식물 형태를 얻을 가능성입니다. 오늘날 생명공학 발전의 속도는 인상적인 진보에 비할 수 있습니다. 컴퓨터 장비 20여년 전, 이를 가능하게 한 원동력은 유전공학과 세포공학의 탄생이었습니다.
재배 품종을 개선하고 생산성을 높입니다.주로 밀을 중심으로 수확량이 많은 새로운 곡물 품종을 선택하는 연구 작업은 제2차 세계 대전 이후 시작되었습니다. 멕시코에서는 새로운 품종의 밀이 개발되었고, 필리핀에서는 쌀이 개발되었습니다. 녹색혁명이라는 표현은 60년대 중반에 등장했다. 이러한 품종을 재배에 도입한 후 농업 생산성을 높이기 위한 다양한 조치를 내놓았습니다. 새로운 다수확 품종의 선택에서 달성된 결과는 유전학 및 식물 균형에 대한 전통적인 연구의 자산으로 기록될 수 있습니다. 이를 얻기 위해 사용된 기술은 염색체 결정자의 전체 "성상"을 교배하여 전달하는 것이었습니다.
대부분의 경우 개인의 모든 특성이 호의적이지는 않습니다. 예를 들어 잎이 곧게 자라는 곡물(빽빽한 파종에 유리한 특징)은 이삭이 작을 수 있으므로 곡물 생산량이 더 적습니다. 농업학적으로 가치 있는 특성을 지닌 계통을 성공적으로 선택하려면 육종가는 인내심과 높은 기술을 갖추어야 합니다.
70년대 중반부터 회자되기 시작한 제2차 녹색혁명은 오늘날까지 일어나지는 않았지만 질병, 해충, 가뭄에 강한 새로운 식물을 선발하고 재배하는 연구의 결과일 것이다. 비료나 농약을 사용하지 않고도 재배가 가능합니다.
시험관 내 배양 방법과 고전적인 선택 방법을 능숙하게 조합하면 선택 과정의 속도가 크게 빨라집니다.
이전에 우리는 지구 대기 상층부 1cm 2당 매분 2칼로리의 태양 에너지가 수신된다는 점을 논의했습니다(4.1장). 태양 상수,또는 끊임없는.식물이 사용하는 빛 에너지는 상대적으로 적습니다. 태양 스펙트럼의 작은 부분인 소위 PAR(380-710nm 파장의 광합성 활성 방사선, 태양 복사의 21-46%)만이 광합성 과정에 사용됩니다. 농경지의 온대 기후 지역에서는 광합성 효율이 1.5-2%를 초과하지 않으며 대부분 0.5%입니다.
세계 농업을 발전시키는 데 있어 여러 유형의 생태계는 인간이 공급하고 사용하는 에너지의 양과 그 출처가 다릅니다(M.S. Sokolov et al. 1994).
1. 자연 생태계.유일한 에너지원은 태양광(바다, 산림)이다. 이러한 생태계는 지구상 생명체의 주요 지원을 나타냅니다(평균 0.2kcal/cm 2 연간 에너지 유입).
2. 생산성이 높은 자연 생태계.태양열 외에도 다른 자연 에너지원(석탄, 이탄 등)이 사용됩니다. 여기에는 하구, 큰 강의 삼각주, 습한 지역이 포함됩니다. 열대 우림생산성이 높은 기타 자연 생태계. 여기서 유기물이 과도하게 합성되어 사용되거나 축적됩니다(연간 평균 2kcal/cm2의 에너지 유입).
3. 자연생태계에 가까운 농업생태계.태양 에너지와 함께 인간이 만든 추가 자원이 사용됩니다. 여기에는 식량과 원자재를 생산하는 농업 및 수자원 시스템이 포함됩니다. 추가적인 에너지원은 화석연료, 인간과 동물의 대사에너지(연간 평균 2kcal/cm2의 에너지 유입)입니다.
4. 집중적인 농업생태계.대량의 석유 제품 및 농약 소비와 관련이 있습니다. 그들은 높은 에너지 집약도(연간 평균 20kcal/cm2의 에너지 유입)를 특징으로 하는 이전 생태계에 비해 더 생산적입니다.
5. 산업용(도시의) 생태계.그들은 기성 에너지(가스, 석탄, 전기)를 받습니다. 여기에는 도시, 교외 및 산업 지역이 포함됩니다. 그들은 삶의 질을 향상시키는 요인이자 환경 오염의 원인입니다(직접 태양 에너지를 사용하지 않기 때문에).
이러한 시스템은 이전 시스템과 생물학적으로 관련되어 있습니다. 산업 생태계는 매우 에너지 집약적입니다(연간 평균 200kcal/cm2의 에너지 유입).
기초적인 독특한 특징자연 생태계와 농업 생태계의 기능.
1. 다른 방향선택.자연 생태계는 자연 선택을 특징으로 하며, 이는 안정성이라는 근본적인 특성을 가져오고 공동체에서 불안정하고 생존 불가능한 형태의 유기체를 제거합니다.
농업생태계는 인간이 만들고 유지한다. 여기서 가장 중요한 것은 인위적인 선택, 이는 작물 수확량을 늘리는 것을 목표로합니다. 종종 품종의 수확량은 환경 요인 및 해충에 대한 저항성과 관련이 없습니다.
2. phytocenosis의 생태학적 구성의 다양성기상 조건이 여러 해에 걸쳐 변동할 때 자연 생태계에서 제품 구성의 안정성을 보장합니다. 일부 식물 종을 억제하면 다른 식물 종의 생산성이 증가합니다. 결과적으로 식물 증과 생태계 전체는 서로 다른 해에 일정 수준의 생산을 창출할 수 있는 능력을 유지합니다.
농작물의 농경화는 단일우성, 종종 단일 품종의 군집입니다. 농경증의 모든 식물은 불리한 요인에 의해 동등하게 영향을 받습니다. 주요 작물의 성장 및 발달 억제는 다른 식물 종의 증가된 성장으로 보상될 수 없습니다. 결과적으로 농작물 생산성의 지속 가능성은 자연 생태계보다 낮습니다.
3. 종 다양성의 존재 다양한 생리학적 리듬을 가진 식물의 구성전체 재배 기간 동안 열, 수분 및 영양분 자원을 완전하고 경제적으로 사용하여 생산 과정을 지속적으로 수행할 수 있는 통합 시스템인 식물감소증을 가능하게 합니다.
농작물 재배 식물의 생장 기간은 생장 기간보다 짧습니다. 서로 다른 생물학적 리듬을 가진 종들이 서로 다른 성장 기간에 최대 바이오매스에 도달하는 천연 식물증과는 달리, 농약증에서는 식물 성장이 동시에 이루어지며 발달 단계의 순서는 일반적으로 동기화됩니다. 따라서 농작물 증에서 식물 성분과 다른 구성 요소 (예 : 토양)의 상호 작용 시간은 훨씬 짧아서 자연적으로 전체 시스템의 대사 과정 강도에 영향을 미칩니다.
자연 생태계에서 식물 발달의 다른 시기와 농경증에서의 발달의 동시성은 생산 과정의 다른 리듬으로 이어집니다. 예를 들어 자연 초원 생태계에서 생산 과정의 리듬은 파괴 과정의 리듬을 설정하거나 식물 잔류물의 광물화 속도와 최대 및 최소 강도의 시간을 결정합니다. 농약의 파괴 과정의 리듬은 일반적으로 지상 식물 잔류물이 토양에 들어가 짧은 시간 동안 토양으로 들어가기 때문에 생산 과정의 리듬에 훨씬 덜 의존합니다. 여름 말과 초가을에 광물화가 주로 내년에 진행됩니다.
4. 자연생태계와 농업생태계의 중요한 차이점은 순환 보상 정도생태계 내의 물질. 자연 생태계의 물질(화학 원소) 순환은 닫힌 순환에서 발생하거나 보상에 가깝습니다. 특정 기간 동안 순환에 물질이 입력되는 것은 평균적으로 순환에서 나오는 물질의 출력과 동일하며 여기에서 시작됩니다. 각 블록에 물질이 입력되는 주기는 해당 블록에서 나오는 물질의 출력과 거의 같습니다(그림 .18.5).
쌀. 18.5. 영양 순환
자연 생태계 (A. Tarabrin, 1981에 따름)
인위적 영향은 생태계 내 물질의 폐쇄 순환을 방해합니다(그림 18.6).
쌀. 18.6. 영양 순환
농업생태계(A. Tarabrin, 1981에 따름)
농약의 일부 물질은 생태계에서 복구 불가능하게 제거됩니다. 개별 요소에 대한 비료 시비율이 높을 경우, 토양에서 식물에 유입되는 영양분의 양이 식물 잔재물 및 비료를 분해하여 토양에 유입되는 영양분의 양보다 적은 현상이 관찰될 수 있습니다. 아그로세노스의 경제적으로 유용한 제품의 경우, 제품에 축적된 양에서 유기물의 50~60%가 소외됩니다.
5. 자연생태계는 말하자면 시스템이다. 자동 조절,그리고 농약 - 사람에 의해 통제됩니다.그의 목표를 달성하기 위해 농업 증에 걸린 사람은 자연적 요인의 영향을 크게 변경하거나 제어하고 주로 식품을 생산하는 구성 요소에 성장과 발달에 이점을 제공합니다. 이와 관련하여 주요 임무는 에너지 및 자재 비용을 최소화하고 토양 비옥도를 높이면서 생산성을 높일 수 있는 조건을 찾는 것입니다. 이 문제에 대한 해결책은 농약에 의한 천연 자원의 최대한 활용과 농약에 있는 화학 원소의 보상된 순환 생성에 있습니다. 자원의 완전한 사용은 품종의 유전적 특성, 재배 기간, 공동 작물 구성 요소의 이질성, 파종 계층 등에 의해 결정됩니다.
결과적으로 M.S. 상당한 에너지 소비를 요구하는 농업생태계 상태에 대한 가장 엄격한 통제인 Sokolov et al.(1994)은 폐쇄된 공간에서만 수행될 수 있다. 이 카테고리에는 다음이 포함됩니다. 반 개방형 시스템온도, 방사선, 광물 및 유기 물질의 순환이 규제되고 크게 통제되는 외부 환경(온실, 가축 단지)과의 통신 채널이 매우 제한되어 있습니다. 이것 - 관리형 농업생태계 주제.기타 모든 농업생태계 - 열려 있는.인간적인 측면에서는 통제의 효율성이 높을수록 더 단순해집니다.
안에 반쯤 열림그리고 열려 있는시스템에서는 인간의 노력이 다음을 보장하는 데로 줄어듭니다. 최적의 조건유기체의 성장과 그 구성에 대한 엄격한 생물학적 통제. 이를 바탕으로 다음과 같은 실제 작업이 발생합니다.
첫째, 가능하면 바람직하지 않은 종을 완전히 제거합니다.
둘째, 잠재 생산성이 높은 유전자형을 선택하는 것이다.
일반적으로 물질의 순환은 생태계에 서식하는 다양한 종을 연결합니다(그림 18.7).
쌀. 18.7. 목축 농업생태계의 에너지 흐름
(N.A. Urazaev et al., 1996에 따르면):
참고: 흰색 화살표는 생산자로부터 1차 및 2차 소비자로의 물질 이동을 보여주고, 검은색 화살표는 식물과 동물의 유기 잔류물의 광물화를 보여줍니다.
생물권에서는 생물 기원의 많은 순환 물질이 에너지 운반체이기도 합니다. 식물은 광합성 과정을 통해 태양의 복사 에너지를 유기 물질의 화학 결합 에너지로 변환하고 이를 잠재적 에너지 운반체인 탄수화물의 형태로 축적합니다. 이 에너지는 식물에서 식물성 파지를 거쳐 더 높은 수준의 소비자에 이르는 영양 순환에 포함됩니다. 결합 에너지의 양은 영양 사슬을 따라 이동함에 따라 지속적으로 감소합니다. 왜냐하면 그 중 상당 부분이 소비자의 중요한 기능을 유지하는 데 소비되기 때문입니다. 생태계의 에너지 순환 덕분에 다양한 생명체가 유지되고 시스템이 지속 가능하게 유지됩니다.
M.S. Sokolov et al.(1994) 러시아 중부 초원의 예를 사용하여 농업생태계에서 식물의 광합성 에너지 소비는 다음과 같습니다. 다음과 같이:
식물이 사용하는 에너지의 약 1/6이 호흡에 사용됩니다.
에너지의 약 1/4이 초식동물의 몸에 들어갑니다. 동시에 그 중 50%는 동물의 배설물과 시체로 남게 됩니다.
일반적으로 죽은 식물 및 식물성 파지와 함께 초기에 흡수된 에너지의 약 3/4은 죽은 유기물에 포함되어 있으며 1/4 이상이 호흡 중에 열의 형태로 생태계에서 제외됩니다.
농업생태계의 먹이사슬에서 에너지의 흐름은 소위 말하는 생태계의 에너지 전환 법칙의 적용을 받는다는 점을 다시 한 번 주목해 봅시다. 린데만의 법칙또는 법은 10%입니다. Lindemann의 법칙에 따르면 농농증(생물권증)의 특정 영양 수준에서 받은 에너지의 일부만이 더 높은 영양 수준에 위치한 유기체로 전달됩니다(그림 18.8).
쌀. 18.8. 먹이사슬에서의 에너지 손실(T. Miller, 1994에 따름)
한 수준에서 다른 수준으로의 에너지 전달은 매우 낮은 효율로 발생합니다. 이것은 설명한다 한정수량하나 또는 다른 농업 증에 관계없이 먹이 사슬의 연결.
특정 자연 생태계에서 생산되는 에너지의 양은 상당히 안정적인 값입니다. 바이오매스를 생산하는 생태계의 능력 덕분에 사람은 자신에게 필요한 음식과 많은 것을 얻습니다. 기술 자원. 이미 언급했듯이, 증가하는 인구에게 식량을 제공하는 문제는 주로 농업 생태계(농업)의 생산성을 높이는 문제입니다. 18.9.
그림 18.9. 농업생태계 생산성 흐름도
파괴나 오염과 관련하여 생태계에 대한 인간의 영향은 에너지와 물질의 흐름을 직접적으로 중단시켜 생산성을 저하시킵니다. 따라서 인류가 직면한 첫 번째 과제는 농업생태계의 생산성 저하를 막는 것이고, 이를 해결한 후에는 두 번째로 중요한 과제인 생산성 향상을 해결할 수 있다.
90년대 XX세기 지구상 경작지의 연간 1차 생산성은 87억 톤이고, 에너지 매장량은 14.7×1017kJ이다.
농업에는 무엇이 필요합니까?
현대 농업의 목표는 재배 작물의 높고 지속 가능한 수확량을 확보하여 경관에 남아 있고 축적되는 작물의 비율을 인간이 사용하는 것보다 가능한 한 적게 만드는 것입니다. 자연의 전략은 계승과정의 결과에서 알 수 있듯이 반대의 효율성을 향하고 있다.
인간은 계승의 초기 단계, 일반적으로 단일재배에서 생태계를 개발하고 유지함으로써 지형에서 가능한 한 많은 생산량을 얻으려고 노력합니다. 단일재배의 바이오매스 생산성은 높지만 농업생태계 자체는 매우 취약하다. 미성숙한 커뮤니티 초기 단계생태학적 천이는 단지 소수의 종만을 가지고 있으며 상당히 간단한 회로식품은 대부분 생산자와 다소 작은 분해자로 구성됩니다. 이 지역 사회의 식물은 일반적으로 낮게 자라는 일년생 식물입니다. 그들은 확신을 얻습니다 물질적 자원왜냐하면 생태계 자체가 너무 단순해서 그들이 받는 많은 영양분을 유지하고 처리할 수 없기 때문입니다.
사람들에게는 음식과 의복이 필요할 뿐만 아니라 CO2와 O2 비율이 균형을 이루는 대기, 깨끗한 물, 비옥한 토양도 필요합니다. 최근까지 인류는 자연이 가스 교환, 수질 정화, 영양 순환 및 자립 생태계의 기타 보호 기능을 제공한다는 것을 당연하게 여겼습니다. 이는 세계 인구와 환경에 대한 인간의 개입이 지역적, 세계적 균형에 영향을 미칠 정도로 증가하기 전까지는 그랬습니다.
농업 경관에서 생태학적 균형을 교란시키는 주요 요인은 두 그룹으로 나눌 수 있습니다.
1. 자연재해, 기상 및 기후 이상: 허리케인, 홍수, 가뭄, 화재, 성장기 주기의 변화.
2. 비합리적인 인간 활동: 환경 오염, 천연 자원의 비합리적인 사용, 삼림 벌채, 경사지 경작, 과도한 방목, 관개, 화학 물질의 과도한 사용 등
생물권에 대한 인간의 영향은 큰 위험을 초래합니다.
첫째로, 중요한 변화환경. 미국의 생태학자 B. 네벨(B. Nebel)은 기후 온난화 가능성, 즉 “온실 효과”를 다가올 최대의 재앙으로 간주합니다. 온실 효과는 대기 중 인위적 불순물(CO2 ~ 66%, 메탄 ~ 18%, 프레온 ~ 8%, 질소 산화물 ~ 3) 농도의 증가로 인해 지구상의 기후가 점진적으로 온난화되는 것으로 이해됩니다. 통과하는 % 및 기타 가스 ~ 5%) 태양 광선, 지구 표면에서 장파 열복사를 방지합니다. 대기로부터 흡수된 열 복사의 일부는 지구 표면으로 다시 복사되어 온실 효과를 만듭니다. 기후 온난화의 결과로 영원한 눈과 얼음이 녹아 해수면이 약 1.5m 상승해 가장 비옥하고 인구밀도가 높은 약 500만km2의 땅이 침수될 것으로 예측된다. 그러므로 국제회의기후 변화에 관해(토론토, 1979) “온실 효과의 궁극적인 결과는 단지 세계적인 핵전쟁과만 비교할 수 있다”는 의견이 표명되었습니다.
산성 침전 문제는 새로운 현상이 아닙니다. 그들은 1907년 영국에서 처음으로 등록되었습니다. 지금까지 pH 2.2~2.3(가정용 식초의 산도)으로 강수량이 발생한 사례가 있었습니다. 이산화황은 산성 침전(~70%)의 원인이 되는 주요 오염물질이며, 산성 침전의 20-30%는 산화질소 및 기타 가스와 관련이 있습니다. 연료가 연소되면 SO2와 질소산화물이 대기로 방출되고, 이는 점차적으로 수증기와 반응하여 산을 생성합니다. 산성 강수는 토양에 가장 눈에 띄게 부정적인 영향을 미쳐 토양의 산성화를 일으키고, 그 결과 영양분의 침출이 증가하고 토양 환경에서 분해자, 질소 고정자 및 기타 유기체의 활동이 감소합니다. 산성 침전은 또한 중금속(카드뮴, 납, 수은)의 이동성을 증가시키고 자유 형태로 독성이 있는 알루미늄을 방출합니다. 이 모든 물질(알루미늄, 중금속, 질산염 등)이 지하수에 침투하여 먹는 물의 수질을 저하시킵니다.
산성 강수는 식물에 영향을 미쳐 식물에서 영양분(Ca, Mg, K), 당, 단백질 및 아미노산의 침출을 촉진합니다. 그들은 기계 조직을 손상시켜 병원성 박테리아와 곰팡이가 침투할 가능성을 증가시켜 곤충 수의 발생에 기여합니다. 결과적으로 광합성 생산성이 감소합니다.
대기의 오존층 파괴는 엄청난 위험을 초래합니다. 오존 스크린은 고도 9-32km에 위치합니다. 그 안의 오존 농도는 0.01-0.06 mg2/m3입니다. 스크린 경계 내에 포함된 오존이 순수한 형태로 분리되면 그 층은 3-5mm가 됩니다. 상부 대기의 오존은 자외선의 영향으로 산소 분자가 두 개의 산소 원자로 분해되어 형성됩니다. 산소 분자에 산소 원자를 추가하면 오존이 생성됩니다. 동시에, 오존 붕괴와 O2 형성의 반대 과정이 발생합니다. 반응이 발생하는 조건은 UV 광선의 존재와 이것이 IR 광선으로 변환되는 것입니다. 오존 스크린은 자외선을 최대 98%까지 흡수합니다. 최근 몇 년 동안 오존 농도가 감소하는 경향이 있었습니다. 오존의 가장 심각한 적은 다양한 불순물, 주로 프레온(염화불화탄소)입니다. 태양 복사의 영향으로 프레온이 파괴되어 오존 분해의 촉매제인 염소가 방출되고 평형이 O2 형성 쪽으로 이동하여 결과적으로 오존층이 파괴됩니다. 오존 농도가 1% 감소하면 피부암 발병률이 5~7% 증가한다는 증거가 있습니다. 러시아의 유럽 지역의 경우 이는 연간 약 6-6.5,000명에 이를 것입니다.
둘째, 농업을 위해 새로운 영토가 개발되면 숲이 벌채되는 경우가 많아 숲에 사는 많은 동식물이 돌이킬 수 없는 손실을 입게 됩니다. 산림 지역은 침식으로부터 토양을 효과적으로 보호하고 토양 수분을 유지합니다. 왜냐하면 물이 깔짚으로 덮인 느슨한 경작 가능한 토양층에 흡수될 수 있기 때문입니다. 연구에 따르면 숲이 우거진 경사면의 표면 유출량은 잔디로 덮인 유사한 경사면보다 50% 적습니다. 숲은 잔해가 분해되는 동안 방출되는 영양분을 효과적으로 흡수합니다. 즉, 재활용합니다. 그리고 맨 경사면에서 물의 흐름이 토양을 제거하여 저지대의 농업 및 수생 생태계에 홍수와 침적을 초래합니다. 삼림 벌채가 발생하면 토양에서 질소가 용출되는 양이 45배 증가합니다.
자연 목초지와 방목지를 집중적으로 활용하면 생태계 변화도 가능합니다. 이 땅은 종종 과도하게 방목되었습니다. 이는 풀이 재생되는 것보다 더 빨리 먹힌다는 것을 의미합니다. 즉, 토양이 노출되고 침식 과정이 심화됩니다. 그러한 땅은 특히 바람에 의한 침식과 그에 따른 사막화로 인해 심각한 피해를 입고 있습니다.
그리고 관개는 강우량이 부족한 지역의 농업 생산을 크게 증가시키는 데 기여합니다. 관개는 식물이 견딜 수 없는 수준까지 토양의 염분화를 초래할 수 있습니다. 왜냐하면 최고의 관개수에도 토양에서 전달된 염분이 포함되어 있기 때문입니다. 또한 관개된 토양 자체의 미네랄 입자에서도 소금이 씻겨 나옵니다. 증발과 증산을 통해 물이 손실됨에 따라 토양 용액에 남아 있는 염분은 식물 발달을 방해하는 양으로 축적될 수 있습니다. 염분화는 사막화의 한 형태로 간주됩니다. 지구상의 모든 관개 토지의 3.30%가 이미 염분이 있는 것으로 알려져 있습니다.
인간이 농업생태계에 영향을 미칠 뿐만 아니라 잡초, 곤충, 설치류, 병원균 등 원치 않는 종의 지속적인 농경지 침입도 위협이 됩니다. 이러한 해충은 보호되지 않거나 해충 및 병원균이 적절하게 방제되지 않으면 단일 재배 작물 전체를 파괴할 수 있습니다. 빠르게 번식하는 종들이 농약에 대한 유전적 저항성을 갖게 되면 점점 더 강력한 독을 사용해야 합니다. 각 농약은 화학물질이 그 효과를 완전히 잃을 정도로 해충의 자연 선택을 가속화합니다. 그리고 환경은 점점 더 오염되고 있습니다.
광물질 비료의 과도한 적용은 생태계로의 에너지 흐름을 크게 초과하는 반면, 활성 유기물(부식질)은 생태계 기능 주기에서 체계적으로 배제되어 파괴됩니다. 왜냐하면 식물의 광물질 흡수가 훨씬 더 빨리 일어나기 때문입니다. 결과적으로는 위반됨 자연주기토양에 함유된 질소, 인, 미생물의 순환.
그리고 마지막으로 들판-숲-초원 동물군은 특정 크기의 농업 생태계에서 더 잘 발달합니다. 왜냐하면 초원과 들판 틈새에 사는 수분 곤충이 넓은 들판의 중앙에 도달하지 않기 때문입니다. 해충의 대량 번식을 억제하는 식충성 새는 둥지에서 300-400m 떨어진 먹이를 찾아 날아갑니다. 들판에서는 일반적으로 가장자리에서 100-200m만 제어합니다. 조류상은 중앙 부분보다 들판 가장자리에 더 많이 살기 때문에 들판을 산림 지대로 제한하여 경계를 정하는 것이 합리적입니다.
현재 언제 글로벌 문제극도의 긴급성을 갖게 되면서 연구자들은 점점 더 V.I. Vernadsky는 이러한 문제의 악화를 예견했을 뿐만 아니라 문제를 해결하기 위한 여러 가지 실제 방법을 제시했습니다. 자연의 물질과 에너지 이동의 기본 과정을 연구하면서 과학자는 인간 활동이 행성의 생화학적 순환에 미치는 영향이 증가하여 인간을 지구 환경 위기로 이어질 수 있는 지질학적 힘으로 변화시키는 것에 처음으로 관심을 끌었습니다.
인간은 개방형 시스템으로 생산을 구축했습니다. 입구에서 열림 - 천연 자원의 참여와 경제 상품으로의 전환; 출구에서 열면 사람이 쓰레기를 매립지에 버립니다. 그러한 생산은 일반 원칙, 생명이 만들어지는 것은 닫힌 순환의 원리입니다. 환경 위기를 피하려면 농업생태계를 자연 생태계처럼 조성해야 하며, 이는 물질의 폐쇄적 순환을 특징으로 합니다. 중국과 일본의 전통 농업이 그 예이다. 그곳에서는 배설물을 포함한 모든 유기 폐기물이 사용되었으며 토양은 수천 년 동안 비옥함을 유지했습니다.
폐기물 없는 농업 생산을 조직하는 기본 원칙은 D.N. Pryanishnikov. 경제 기능의 주요 조건은 작물 생산과 가축 생산의 의무적 조합입니다. 특정 조건에 따라 이러한 산업의 비율은 다를 수 있지만 모든 경우에 축산은 농작물 폐기물을 재활용하여 유기 비료 덕분에 미네랄 영양 요소의 폐쇄 순환을 보장합니다. Urazaev(1996)에 따르면 중앙 체르노빌 지역의 토양 비옥도를 유지하려면 소 두 마리의 배설물을 각 헥타르에 적용해야 합니다.
두 번째 중요한 요소는 자연 군집의 연속적인 변화를 모방하는 개발된 윤작 시스템입니다. 동일한 밭에 연속적으로 재배되는 종은 미네랄 영양 요소에 대한 요구 사항이 상당히 달라야 하며 토양의 수-물리적 특성과 질소 영양 수준을 유지하고 개선하는 데 도움이 됩니다. 그들은 근본적으로 다른 해충과 병원균을 가지고 있어야 하며 잡초와 다르게 상호 작용해야 합니다.
그러나 우리는 또한 농약이 시간이 지남에 따라 불안정하며 단일 재배에 기초하여 안정성을 유지하는 데 점점 더 많은 비용이 든다는 사실을 잊어서는 안됩니다. 단일문화를 지지함으로써 우리는 살아있는 자연의 진화적 전통에 어긋나는 것입니다. 다종배양으로의 전환, 현장에서 모든 유기 잔류물의 사용은 자연 생물권 과정의 발전 추세에 부합할 것이며 추가로 다음을 보장할 것입니다. 높은 생산성, 행성 토지 피복의 최대 밀도. 따라서 옥수수, 귀리 및 해바라기의 다중 재배(Penza Agricultural Institute의 실험에서)는 326.7c/ha의 순수 파종 수확량과 함께 414.8c/ha의 사료량을 생산합니다. 밀과 호밀의 혼합물(“surzha”)은 오랫동안 전국 여러 지역에서 알려져 왔습니다. 기상 조건, 주어진 성장 계절의 특정 조건에 따라 밀이나 호밀이 우세한 수확을 보장합니다. 모스크바 지역에서는 털갈퀴덩굴 + 완두콩 + 해바라기 혼합물을 사용하면 사료 생산량이 더 높아졌을 뿐만 아니라 토양 오염도도 3~4배 감소했습니다. 불필요한 사용제초제. 동일한 식물 종의 다양한 품종의 혼합물이 점점 더 널리 보급되고 있습니다. 따라서 P.V. Yurin(Yablokov, 1992)의 실험에서 4,000헥타르의 면적에서 혼합 품종의 밀 수확량은 43.3c/ha이었고 단일 재배의 경우 33.7c/ha였습니다.
농공단지의 녹색화 문제를 해결함에 있어서는 인공생태계와 자연생태계가 최적으로 조합된 농업경관을 조성하는 방법을 배워야 농공단지가 환경에 미치는 영향을 획기적으로 줄일 수 있다. 변화를 최소화하면서 농업 생산을 기존 자연 조건에 가장 잘 적응시키기 위해 노력할 필요가 있습니다.
각 경관에서 집중적으로 사용되는 토지(도시화, 경작지)와 광범위하게 사용되는 토지(조림지, 목초지, 자연 보호 구역)의 비율은 설정된 한도를 초과해서는 안 됩니다. 따라서 북부 타이가에서 집중적으로 사용되는 토지 면적은 개발 지역의 10-20%, 남부 타이가에서는 50-55%, 산림 대초원에서는 60-65%를 초과해서는 안됩니다 (Reimers, 1990).
산림 군집, 늪, 자연 초원 및 목초지는 육상 생태계에서 가장 큰 안정성을 가지고 있습니다. 이 순위에서는 농업생태계(밭, 정원)가 마지막 위치 중 하나를 차지합니다. 따라서 농업 생태계의 생물학적 생산성과 환경 지속 가능성을 높이려면 산림 식생, 자연 초원, 목초지, 강, 호수, 늪, "황무지" 등의 최적 함량(%)을 확보하는 것이 좋습니다. , 다양한 생태학적 연령의 공동체가 혼합되어 있습니다. 또한 농업 경관 구조의 환경 최적화에 큰 역할경작지, 초원, 숲 및 농장 동물 수의 과학적 기반 비율로 재생됩니다. 농업생태계의 안정성은 산림 보호 농장으로도 뒷받침됩니다. 그들은 흐름 조절, 지역의 수문학 체제, 미기후 개선 및 농작물 수확량 증가에 큰 영향을 미칩니다. 들판 경계를 따라 경작지의 14%만을 점유하는 삼림 지대(스텝 지역)는 농업 수확량을 15~20% 증가시키는 데 도움이 됩니다. 농업생태계의 안정성은 다년생 풀 파종의 유익한 효과로도 나타납니다. 초원과 숲은 영양 순환(N, P, K)을 안정화하고, 토양 침식을 방지하며, 들판에서 씻어낸 비료와 살충제를 흡수 및 중화하여 수역으로 유입되는 것을 방지합니다.
농업에는 양질의 제품으로 농작물의 높고 지속 가능한 수확량을 보장하는 환경적으로 건전한 농업 시스템이 필요합니다. 토양 비옥도의 지속적인 증가; 토양 미생물의 생화학적 활동에 대한 표적 규제, 농약에 의한 환경 오염 감소; 토양 보존 에너지 절약 기술을 최대한 활용합니다.
쿠반 농업 연구소는 제초제를 사용하지 않고 물 소비를 대폭 줄이면서 쌀을 재배하는 방법을 개발하고 실행했습니다. 수년에 걸쳐 여러 분야에서 크라스노다르 지역그들은 이 기술을 사용하여 성공적으로 작업하여 75-76c/ha의 평균 수확량을 얻었습니다. 1986-1988년 크라스노다르 지역의 영어 전문가. 제초제, 살충제, 살균제 및 성장 조절제를 사용하여 경작하지 않는 토양 경작 기술을 사용했습니다. 1987년 밀 수확량은 48c/ha였으며, 같은 장소에서 쟁기를 사용하여 전통적인 밭을 경작했지만 농약을 사용하지 않았습니다. 53.9c/ha에 더 낮은 비용이 들었습니다. 크라스노다르 지역에서 옥수수를 재배할 때 제초제를 사용하지 않는 기술도 개발되어 적용되었습니다. 동시에, 곡물 및 녹색 대량 수확량은 적지 않으며 직접 비용은 25-30% 감소합니다. 그리고 노브고로드 농업 연구소(Novgorod Agricultural Institute)는 광물질 비료와 살충제를 사용하지 않고 기술을 성공적으로 개발하고 있습니다.
폐기물 없는 기술을 통해 우리는 다음과 같은 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 환경 문제, 또한 폐기물에 포함된 원자재의 유용한 성분의 상당한 손실을 줄이는 문제도 있습니다. 예를 들어, 모든 식물의 바이오매스는 생명공학 과정에서 완전히 활용될 수 있습니다. 높은 수확량(500센트/ha 이상)에서 단수수에는 22~30%의 설탕이 포함되어 있습니다. 가공 과정에서 설탕 시럽, 전분, 에탄올이 얻어지며, 재활용이 불가능한 폐기물은 바이오가스를 생산하고 조사료 첨가제로 사용됩니다(Chernova et al., 1989).
Michurinsky 가축 사육 단지(Tambov 지역)는 관개 목초지에 관개하기 위해 액체 거름을 사용하는 방법을 개발했습니다.
많은 국가에는 축산 농장에서 발생하는 액체 폐기물을 처리하고 처리하기 위한 시설이 있습니다. 처리 과정에서 고체 부분(슬러지(유기 비료로 사용)), 액체 부분 - 소독된 폐수(비료, 공업용수), 기체 부분 - 바이오가스(60-70% 메탄 함유)가 연료로 사용됩니다.
분뇨 처리 문제는 복잡하므로 이를 해결하기 위한 근본적으로 새로운 접근 방식이 모색되고 있습니다. 자연 생태계처럼 기능하는 농장을 만들기 위해 집중적인 개발이 진행되고 있습니다. 폐기물 없는 생산. 축산 단지 "단백질 변환기"는 소를 살찌우기 위해 설계되었습니다. 이것은 물질의 순환이 거의 닫힌 인공 생태계입니다. 독립 영양 생물은 조류와 수경 채소, 종속 영양 생물 - 소, 양 (또는 돼지), 새, 물고기 (또는 바다 가재)로 표시됩니다. 이곳의 분뇨 중 한 부분은 식물의 비료로 사용되고, 다른 부분은 동물의 사료로 사용되며, 세 번째 부분은 비생물적 분해를 거쳐 산소와 수소로 분해됩니다. 동물 사육장에는 산소가 풍부하고, 수소는 에너지원료인 변환기 발전기에 사용됩니다. 변환기의 출력 제품은 순수한 물과 고품질 고기입니다.
따라서 녹색 농업의 본질은 미네랄 영양 요소의 사용과 수분 순환을 최대한 격리하고 토양 특성의자가 치유, 농산물 손실을 최소화하는 것입니다. 폐기물 제로, 농업 생태계가 지속 가능해지기 위해서는 인간이 농업 생태계에 미치는 영향을 최소한으로 줄이고 자연 생태계처럼 "작동"하도록 만드는 것이 필요합니다. 그러한 농장은 전체 농업 경관의 자연적 균형을 최소한으로 방해하고 필요한 제품을 제공합니다.