2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ..................................................... 5
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА АДАПТИВНОСТИ И ПРОДУКТИВНОСТИ АРИДНЫХ АГРОЭКОСИСТЕМ ............................................... 18
1.1. Фотосинтетическая продуктивность как основа продукционного процесса растений.................................18
1.2. Адаптивные реакции растений и их роль в общей устойчивости ................................................26
1.3. Адаптивное преимущество растений с С<-типом...........33
1.4. История и современное состояние интродукции амаранта .....................................................36
1.5. Поликультура - важный резерв альтернативного пути интенсификации земледелия..................................41
1.6. Предпосылки к работе .................................43
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ .......................49
2.1. Объекты исследования и схема эксперимента ........... 49
2.2. Методика полевых опытов ............................. 50
2.3. Методика вегетационных опытов ....................... 54
2.4. Используемые лабораторные методы анализа ........ 56
2.5. Усовершенствование аналитических методов ........ 58
ГЛАВА 3. ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПЛЕКСА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ --------- 66
3.1. Районирование территории ............................ 66
3.2. Климатические особенности ........................... 69
3.3. Причины засух и метеообстановка............................................... 72
3.4. Почвенный покров .................................... 75
3.5. Растительный покров ................................. 79
3.6. Опустынивание ........................................84
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА АДАПТИВНОСТИ И ПРОДУКТИВНОГО ОПТИМУМА АГРОЦЕНОЗОВ РИСА ...............................................87
3
4.1. Региональные особенности природных условий зоны рисосеяния ..................................................87
4.2. Ранняя диагностика устойчивости риса к стресс-факторам .......................................... 90
4.3. Пути адаптации дыхательного метаболизма проростков риса к дефициту кислорода..................................99
4.4. Оптимизация водного режима почв агроценозов риса 119
4.5. Продукционный процесс агроценозов риса при возрастающем уровне минерального питания ................ 122
4.6. Качество зерна риса при возрастающем уровне минерального питания..........................................134
ГЛАВА 5. ОЦЕНКА АДАПТИВНОСТИ И ПРОДУКТИВНОГО ОПТИМУМА АГРОЦЕНОЗОВ С -КУЛЬТУР.........................................142
«
5.1. Природные условия места проведения основных опытов....................................................142
5.2. Адаптивный потенциал и продукционный процесс агроценозов сорго.............................................145
5.3. Адаптивный потенциал и продукционный процесс агроценозов амаранта, как объекта интродукции ............ 164
5.4. Экологические основы конструирования смешанных агроценозов ................................................178
5.5. Биологическая полноценность кормов из амаранта и способы ее повышения .................................... 189
ГЛАВА 6. РЕГИОНАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ ........................................... 198
6.1. История земледелия .................................. 198
6.2. Современное состояние землепользования .............. 201
6.3. Социально-экономические факторы, определяющие продовольственную безопасность региона...................206
6.4. Перспектизы и пути повышения продуктивности агро-
26
рез регулирование продукционным процессом, адаптации - центральная сфера наших воздействий на растение в неблагоприятных агроэкологических условиях (Апьтергот, 1976).
Исследование механизмов адаптации живых организмов к изменяющимся условиям существования - одна из важнейших проблем современной экологии, представляющая помимо теоретического интереса ценность и для практики сельского хозяйства.
1.2. Адаптивные реакции растений и их роль в общей
у стойчиво сти
Адаптация - (позднелат.adaptatio-приспособление) - комплекс морфофизиологических и поведенческих особенностей особи, популяции или вида, обеспечивающий успех в конкуренции с другими видами, популяциями и особями и устойчивость к воздействиям факторов абиотической среды (Насонов, Александров, 1940). Историческое преобразование и выработка адаптаций - это адаптацио-генез; способность к адаптации - адаптивность.
Среди разнообразных современных направлений в изучении устойчивости агроэкосистем к неблагоприятным факторам среды больших успехов в решении поставленной задачи следует ожидать от экологического направления, созданного школами A.A. Рихтера (1926), H.A.Максимова (1926, 1952), Е.Ф. Вотчала (1928), Б.А. Келлера (1940).
Устойчивость - один из основных атрибутов живого, включающий интеграцию его генетической программы и факторов внешней среды. Следствием такой интеграции являются широкие физиологические, генетические, биохимические и экологические приспособления (Алексеев, 1985).
Немаловажное значение имеет и динамичность устойчивости. В
27
отличие от устойчивости неживой природы, устойчивость живой весьма динамична. П.К.Анохин (1962) подчеркивал: живое от неживого отличается крайней экономичностью в осуществлении функций, надежностью в распределении процессов при организации узловых механизмов системы и бесконечной пластичностью в отношении различных возможностей для получения одного и того же приспособительного эффекта. К этому следует добавить, что только устойчивые системы могут реагировать на действие различных факторов, способны к репарации, к адаптации, к выживанию в различных неблагоприятных условиях.
Как известно, в ходе своего эволюционного развития каждый вид растений приспособился к определенным почвенно-климатическим условиям своего произрастания. Такое приспособление наряду с изменчивостью и наследственностью стало одним из основных факторов естественного и искусственного отбора (Вавилов, 1965, 1966). В результате естественного отбора сформировались растения, обладающие с одной стороны, принципиально сходными физиологическими функциями: фотосинтезом, дыханием, минеральным питанием, клеточной организацией. С другой стороны, растения обладают конкретной генетической информацией (генотип), являющейся основой и движущим началом саморазвития организмов по индивидуализированным генетическим программам. Генотип составляет единство с внутриклеточной, внутриорганизменной средой и совокупностью физиологических процессов и функций, определяя в конечном итоге физиотип. Особенности генов и физиотипов реализуются в морфо-, био-, и экотипах, определяющих фундаментальные адаптивные качества генотипа .
Исследователи рассматривают устойчивость как результат фенотипической и генотипической адаптации (Казначеев, 1973; Меер-сон, 1981) и связывают с общей надежностью организма (Гродзин-
- Київ+380960830922