Биосфера
Н.Ф. Глазовская считает, что ведущая роль человека в формировании концепции природопользования для экономного использования природных и общественных ресурсов, времени и пространства биосферы может проявиться только через отношение к почве. Реконструкцию внешней среды и восстановления почвенного плодородия с этой точки зрения можно рассматривать как систему биотехнологических приемов
Следует совершенствовать агрохимические исследования: создавать новые формы удобрений пролонгированного действия с синхронным эффектом разрабатывать приемы их внесения с учетом биогеохимических циклов N, С, S2О3; повышать в формировании урожая долю биологического азота, разрабатывать концепцию грунтовой биотехнологии.
Не менее важной и актуальной задачей является создание малотоксичных регуляторов роста, имеют свойство эвакуации метаболитов из листьев в господарськокорисни органы (эвакуаторы), избирательно подавлять рост сорняков (новое поколение гербицидов), имитируя эффект алелопатогенив. Необходим также поиск генетических альтернатив агрохимическим приемам. Бесспорно, шкала «химизация-генетика» подвижная, и с достижениями последней она будет двигаться в сторону ограничения средств химизации и оптимизации селекционно-генетических разработок. Означает ли это, что агрохимия в будущем освободит место таким новым наукам, как биотехнология, генная инженерия, молекулярная генетика. Этого не произойдет, если она направит свои усилия на минимизацию загрязнения окружающей среды, теснее свяжет свои исследования по биогеохимией, селекцией, оптимизацией таких процессов, как перенос азота из атмосферы в почву, качеством сельскохозяйственной продукции, созданием удобрений нового поколения и др..
Поскольку современная биосфера и экологическую среду на планете поддерживаются процессами, происходящими в геодерми (в зоне загальноземного почвообразования), роль агрохимии, безусловно, направлена ??на развитие грунтотворних процессов за счет деятельности растений и микроорганизмов. Исторический обзор свидетельствует, что первые почвы появились 300-400 млн. лет назад. Когда сушу заполнила лесная и травянистая растительность и Земля приобрела кислородно-азотной атмосферы, началось их формирование. Жизнь растений и почв неотъемлемое, а агрохимия — это то звено, которое должно оптимизировать как продукционный, так и грунтотворний процессы.
Экологическое производство — несколько обратное экологизации, которая трактуется как приспособление производственной сферы в определенных экологических требований. Под ним понимают преждевременное, ранее спланировано и научно обоснованное преобразования природных комплексов. Оно предполагает создание новой техники, удобрений и экологических технологий. Кроме того, наряду с интенсивным техническим освоением природы не исключены возможности вмешательства общества в новые пространства в Мировом океане, литосфере и космосе. Поэтому в общем плане приводят основные направления оптимизации механического освоения природы — гармонизацию технических агросистем с биосферой, создание экологического производства и освоение новых пространств и условий в пределах и за пределами Земли.
Основателем учения о биосфере был В.И. Вернадский. Он доказал, что жизнь на Земле развивалось как взаимосвязанная совокупность организмов, обеспечивала непрерывный поток элементов в биогенном обмене веществ. Взаимосвязь между ними выражается в биогенной миграции атомов за счет энергии солнечного излучения. Биосфера — это специфически организованная целостность всего живого и минеральных элементов.
Популяции всех видов, занимают определенное пространство, составляют биоценоз, который при взаимодействии со средой обитания образует экосистему, или биогеоценоз. В сельском хозяйстве формируются агроэкосистемы трех уровней организации: первый — поле, занятое культурой, второй — территория севооборота с набором культур, третий — сельскохозяйственный ландшафт-природно-экономический район с выраженной специализацией.
Агроэкосистема в растениеводстве существует в течение года — от появления всходов до уборки урожая. Основная цель управления ею — получение максимального количества продукции. Влияние химизации на производительность агроэкосистемы ограничен природными условиями. Предел положительного эффекта использования удобрений — это полное обеспечение сельскохозяйственных культур элементами питания с максимальным коэффициентом их использования.
Как отмечает Фокин А.Д., связь между различными структурными единицами биосферы, биогеоценозов и грунтом осуществляется через природные круговороты.
Биохимический круговорот может быть таким:
1. химические формы элементов в почве;
2. поступления доступных форм элементов в растение;
3. биологическая миграция, то есть перераспределение элементов между надземными органами и корневой системой
4. возврат элементов в почву в трансформированной форме;
5. утилизация и трансформация растительных остатков почвенной биоты в сочетании с абиогенных процессов трансформации и миграции веществ в исходное состояние.
Знание биохимического круговорота органического вещества и химических элементов позволяет регулировать питательный, водный, воздушный режимы почвы, разрабатывать и эффективно использовать различные приемы, которые защищают природные объекты от загрязнения токсичными веществами. Изменение круговорота веществ зависит от многих причин. Так, вещества могут вымываться водой из верхних слоев почвы в глубинные или подпочвенные воды, в виде газов поступать в атмосферу, а также теряться вследствие водной и ветровой эрозий.
Содержание агроэкологии в интенсивном земледелии заключается во взаимодействии системы почва — растение — средства химизации — вода — животное — человек. На основе зональных систем земледелия В.Д. Панников и В.Г. Минеев сформулировали основные условия и экологические принципы повышения эффективности средств химизации и охраны окружающей среды:
1. проведение комплекса мероприятий, обеспечивающих сохранение и расширенное воспроизводство плодородия почвы;
2. содержание и повышение содержания гумуса как основного регулятора плодородия почвы, защита почв от эрозии;
3. оптимизация структуры посевных площадей;
4. управления плодородием и ликвидация потерь химических средств и удобрений, использование их на основе достижений науки;
5. освоения интегрированных систем защиты растений;
6. выращивания интенсивных сортов культур;
7. улучшения качества сельскохозяйственных культур;
8. учет погодных условий для обеспечения высокой эффективности средств химизаии;
9. охрана окружающей среды от возможного негативного влияния средств химизации и других антропогенных факторов;
10. долгосрочный прогноз изменений содержания и действия токсикантов в почве и экосистемах.
Жизнь на планете может продолжаться только благодаря разумной творческой деятельности человека. Специалист отвечает перед обществом за свой участок работы. Он должен принимать решения по организации планирования работ, разрабатывать и внедрять технологические процессы. Несколько лет назад это считалось достаточным. Сейчас положение существенно изменилось. В его задачи входит и охрана природы.
2. Основные законы агроэкологии
Биогенетический закон. Организм в индивидуальном развитии (онтогенез) повторяет девять в сокращенном и закономерно измененном виде 0 историческое развитие вида.
Закон внутреннего уравновешивания. Естественная системы имеет внутреннюю энергию, вещество, информацию и динамические качества, связаны между собой настолько, что малейшие изменения одного из этих факторов вызывают соответствующие изменения в других.