Новости
09.12.2016


08.12.2016


08.12.2016


08.12.2016


07.12.2016


17.12.2015

В процессе агроэкологического районирования территории ставится задача обеспечить оптимальное соотношение между сельскохозяйственными и естественными угодьями, в т.ч. между пашней, сенокосами и пастбищами, лесами и водоемами, а также адаптивное размещение культивируемых видов растений как в масштабе крупных зон и районов, так и локальных участков (макро-, мезо- и микрорайонирование). При этом адаптивное районирование базируется на принципах:
- дифференцированного использования особенностей агроэкологических свойств земель, адаптивного и средоулучшающего потенциала культивируемых видов растений и разных конструкций агроэкосистем, оптимизирующих и регуляторных возможностей техногенных факторов;
- учета комплексного влияния, равнозначности и незаменимости действия природных (почвы, климата, погоды, рельефа, литологии и др.) и антропогенных факторов на продукционные и средообразующие свойства агроценозов, агроэкосистем и агроландшафтов;
- ограничения антропогенной нагрузки на природную среду с целью предотвращения ее разрушения и загрязнения, сохранения адаптивных функций компонентов агроландшафтов (биологического разнообразия, структур и механизмов саморегуляции и др.);
- сохранения среды обитания и обеспечения высокого «качества жизни» в сельской местности (соответствующего развития и размещения социальной и производственной инфраструктуры);
- многовариантности, альтернативности и наукоемкости систем землепользования, прогнозирования возможных последствий их использования в краткосрочной и долговременной перспективе;
- выделения АОТ по признакам оптимальности и степени риска землепользования (зоны гарантированного и рискованного производства), его ресурсоэнергоэкономичности, экологической безопасности и экономической обоснованности;
- учета особенностей возделывания различных видов и разных групп сельскохозяйственных культур (зерновых, технических, плодовых, овощных и др.), а также специфики социального заказа (количества, качества и сроков поступления продукции, ее производства для самообеспечения и экспорта и др.).
При агроэкологическом районировании используют качественно новые критерии оценки эффективности природо- и землепользования. Так, наряду с традиционными показателями величины и качества урожая, устойчивости и рентабельности сельскохозяйственного производства, определяют затраты невосполнимых ресурсов и энергии на каждую единицу дополнительной продукции, степень сохранения среды обитания и «качества жизни» сельских жителей, возможности рационализации структуры питания с учетом факторов здоровья, этнических особенностей и ресурсов. Эти и другие критерии, отражающие степень адаптивности агроэкологического районирования территории, и определяют, в конечном счете, выбор экологически, экономически и социально приемлемых направлений развития агропромышленного комплекса на всех уровнях его формирования.
Агроэкологическое районирование территории на каждом уровне (макро-, мезо- и микро-), наряду с общими принципами и критериями, имеет и свои особенности. Если для макро- и мезорайонирования пригодна интегральная информация об особенностях факторов природной среды (фоновые характеристики), то при микрорайонировании выделение производственных участков, размещение севооборотов и их полей требует знания конкретных величин и качества урожая каждого вида и даже сорта растений на разных типах почв и местностей, а также факторов, непосредственно и комплексно влияющих на рост и развитие растений (температуры и влажности почвы и воздуха, освещенности, наличия элементов минерального питания, pH почвенной среды и пр.). Роль указанной информации особенно возрастает при использовании сортов и агроэкосистем с высокой потенциальной продуктивностью, экологическая устойчивость которых обычно ослаблена, вследствие чего даже небольшие различия по абсолютной величине лимитирующих факторов внешней среды оказывают существенное влияние на величину и качество урожая. Кроме того, если на макро- и мезоуровнях действительно речь идет о районировании территории по фоновым показателям природной среды с целью адаптивного размещения различных сельскохозяйственных культур, то при микрорайонировании соответствующие массивы земель (производственные участки) не только «выделяют», но и «формируют» путем конструирования различных типов агроэкосистем и агроландшафтов, проведения гидротехнических мелиораций, использования разных технологий возделывания растений. Иными словами, в отличие от макро- и мезорайонирования, базирующихся преимущественно на принципе подбора адаптивных сочетаний «растение - среда», при микрорайонировании в большей степени учитывают и адаптирующие, т.е. средоулучшающие возможности разных видов растений, конструкций агроэкосистем и техногенных факторов. Заметим, что биологически возможные и экономически оправданные зоны, районы, массивы возделывания сельскохозяйственных культур далеко не всегда совпадают; для получения высокого и качественного урожая в некоторых из них требуются чрезвычайно большие затраты невосполнимой энергии, значительно превышающие экономически и/ или экологически допустимый порог антропогенной нагрузки. Между тем агроэкологическое макро-, мезо- и микрорайонирование должно быть экономически оправданным и экологически безопасным.
Одной из важнейших особенностей агроэкологического макро-, мезо- и микрорайонирования территории является оценка специфики интегративного эффекта действия всех факторов внешней среды (типа и плодородия почвы, климата и микроклимата, света, абиотических и биотических стрессоров и др.) на каждый из культивируемых видов растений. Как уже отмечалось, попытки придать тому или другому компоненту внешней среды свойство приоритетности, а тем более универсальности в обеспечении высокого урожая, и представляют, на наш взгляд, одну из главных причин многочисленных проявлений «уравнительности» и неадаптивности в отечественном земледелии, а также ограниченной эффективности предлагаемых методов сельскохозяйственного районирования территории (почвенно-климатического, физико-географического, природохозяйственного, ландшафтного и др.). Очевидно, что при таком одностороннем подходе к вопросам землепользования неизбежно игнорируются основные законы земледелия, особенно в части незаменимости, равнозначности и совокупности действия всех факторов жизни растений, а также особенностей адаптивных реакций каждого вида и даже сорта на такое совокупное действие.
Известно также, что в биогеографии и фитоценологии в качестве индикаторов широко используют растительные сообщества, классифицируемые на основе физиономических, флористических и флористическо-экологических методов. При этом спектр растительного сообщества, объединяющего виды растений со сходными экологическими требованиями («экологические группы»), считается гораздо более чувствительным и надежным показателем условий местообитания, чем отдельные виды-индикаторы. Поэтому более полные флористические оценки ландшафтов могут оказаться весьма полезными для адаптивного размещения сельскохозяйственных культур, а также для прогноза опасности поражения их вредными видами. Так, по данным Ж. Леме, ценоз сорняков сельскохозяйственной культуры, растущей на кремнисто-песчаной хорошо дренированной почве, состоит в основном из кальцефобов (индифферентных к кальцию), ацидофильных (толерантных к pH), псаммофильных (индифферентных к механическому составу почвы) и ксерофильных (малочувствительных к влажности). Поэтому при агро-экологическом районировании территории оценку природной среды, в т.ч. выделение АОТ, целесообразно проводить не только с учетом особенностей адаптивных реакций культивируемых видов и сортов растений, но и сопутствующих сорных видов. Во всяком случае, Ю. Одум, ссылаясь на Элленберга, считает, что флористический состав сообществ сорняков в Европе служит прекрасным количественным индикатором потенциальной сельскохозяйственной продуктивности земли. В последний период методы фитоиндикации природных условий по видам и сообществам растений получают все большее развитие и практическое применение (индикационная геоботаника, индикационная фитоценология, педо-, лито- и гидроиндикация и т.д.).
Приведенные выше данные свидетельствуют о том, что агроэкологическое районирование территории должно базироваться на широком использовании методов и знаний, полученных в самых разных областях фундаментальных наук (ботанике, генетике, почвоведении, экологии, биогеографии, фитоценологии, палеоэкологии, синтетической теории эволюции и др.). Так, для агроэкологического районирования территории исключительно важное значение имеет уже неоднократно отмечаемый нами факт, что эволюция органического мира, в целом, и высших растений, в частности, шла в направлении увеличения многообразия биологических видов и их экологической специализации. Причем именно за счет точного и ограниченного приспособления высшим растениям удается избежать действия многих стрессоров окружающей среды и с наибольшей эффективностью утилизировать ее неисчерпаемые ресурсы. Это, в свою очередь, не только предопределяет «экологическую индивидуальность» каждого вида, но и закономерности зонального распределения типов растительности и формирования экологически устойчивых растительных сообществ, а также особенности ареалов важнейших сельскохозяйственных культур. Обсуждая негативные стороны преимущественно химико-техногенной интенсификации сельского хозяйства, мы обращали уже внимание на то, что тенденции к резкому сокращению числа культивируемых видов растений, широкому использованию генетически однотипных сортов и гибридов, разрушению и подавлению механизмов и структур биоценотической саморегуляции в агроэкосистемах и агроландшафтах вступают в противоречие не только с принципами рационального землепользования, но и законами эволюции и развития всего органического мира.
Высокая индикаторная роль самих культивируемых растений связана с интегративным характером их «агроэкологической адресности», которая обеспечивается не отдельными признаками, а всем комплексом приспособительных реакций растений, отражающих взаимосвязанное и одновременное действие всех факторов внешней среды в агроэкосистемах: климатических и микроклиматических, эдафических (почва, подпочва), орографических (рельеф), техногенных, биотических. Для каждой сельскохозяйственной культуры характерен свой «агроэкологический оптимум», т.е. довольно четкая приуроченность величины и качества урожая к пространственному и временному градиенту температур, влажности, освещения, содержания элементов минерального питания и их сочетанию. Этим, собственно, и определяется центральное место особенностей адаптивных реакций каждого вида растений при агроэкологическом подходе к районированию территории. Различия в интегративном эффекте действия многочисленных факторов внешней среды обусловливают и необходимость определения «агроэкологического оптимума» для того или иного вида и даже сорта растений на основе методов прямого учета их адаптивных реакций (в т.ч. величины и качества урожая). Так, в работах Смелова и Работнова показано, что тип почвы, материнская порода и увлажнение способны «погашать» значение pH почвенной среды в распределении растительного покрова в результате комплексного действия указанных факторов.
Для сельскохозяйственных растений, как и для других биотических компонентов агроэкосистем, важную роль играет и «биологический оптимум», который характеризует влияние условий внешней среды не только на особенности роста и развития, но также воспроизводство и генотипическую изменчивость данного вида, обеспечивающих различный уровень его биологической активности. «Биологический оптимум» значительно уже диапазона условий, необходимых для получения урожая и тем более выживания популяции. Его практическая значимость связана с влиянием на темпы и направление естественного отбора биологических компонентов агроэкосистем, получение высококачественной сельскохозяйственной продукции, агроэкологическое районирование семеноводческих посевов, для которых высокая урожайность оказывается хотя и важным, но не решающим показателем по сравнению с посевными и сортовыми свойствами самих семян.
Адаптивное макро-, мезо- и микрорайонирование культивируемых видов и сортов растений, а также формирование соответствующей структуры посевных площадей имеет особенно большое значение в неблагоприятных, а тем более экстремальных почвенно-климатических и погодных условиях, поскольку позволяет с наибольшей эффективностью использовать благоприятные факторы внешней среды и одновременно избежать действия абиотических, а в ряде случаев и биотических стрессоров. Показано, например, что при переходе от лучших биотопов к худшим увеличивается количество энергии, расходуемой растениями на поглощение воды корнями, а также синтез органических веществ. Однако для разных видов растений с ухудшением почвенно-климатических и погодных условий затраты антропогенной и солнечной энергии на каждую дополнительную единицу ассимилятов возрастают в разной степени. Поэтому адаптивный подбор и районирование культивируемых видов растений оказывают решающее влияние на их биоэнергетическую производительность агроэкосистем, а следовательно, и на ресурсоэнергоэкономичность, природоохранность и рентабельность.
При агроэкологическом районировании необходимо оценивать действие факторов природной среды не только на культивируемые виды растений, но и на вредные для них виды фауны и флоры. В истории сельского хозяйства немало примеров, когда та или иная культура не получала распространения, казалось бы, в самых благоприятных для нее почвенно-климатических условиях из-за массового поражения болезнями и вредителями. Так, попытки возделывания хлопчатника в идеальных для него почвенно-климатических и погодных условиях Коста-Рики потерпели неудачу вследствие массового поражения посевов вредителями. Кроме того, в условиях неравномерного распределения (во времени и пространстве) факторов природной среды всегда имеются экологические микрониши и даже зоны, благоприятные для реализации высокого уровня генотипической изменчивости, а затем и массового расселения вредных видов. Поэтому знание «биологического оптимума» потенциально вредных или, наоборот, полезных для той или иной культуры видов может оказаться весьма важным при решении вопросов агроэкологического макро-, мезо- и микрорайонирования территории.
На основе учета количественного выражения лимитирующих факторов внешней среды, весьма специфичных для каждого культивируемого вида растений, Клейтс разработал метод определения оптимальных районов выращивания тех или иных сельскохозяйственных культур. При этом учитывались не только средняя урожайность за несколько лет, но и ее коэффициент вариации. Районы с самым высоким средним урожаем и самым низким коэффициентом вариации («неурожаи здесь редки») и были выбраны в качестве оптимальных.
При агроэкологическом районировании необходимо использовать возможности географической и биологической взаимокомпенсации за счет выделения территорий гарантированного и рискованного производства того или иного вида сельскохозяйственной продукции, оптимизации соотношения кормовой базы и видовой (породной) структуры животноводства в каждой почвенно-климатической зоне, подбора культур- и сортов-взаимострахователей и т.д. Тот факт, что территория России по сравнению с другими странами (особенно западноевропейскими) характеризуется большим разнообразием почвенно-климатических и погодных условий, предполагает и большую возможность использования географической взаимокомпенсации. «Именно благодаря асинхронности погодных условий в разных регионах, - считал A.C. Ермолов, - в России повсеместного голода никогда быть не может и доселе не было, поскольку из 53 губерний 35 всегда были с хлебом». Специфические особенности биологических ритмов роста и развития (суточная, сезонная, годовая), а также механизмов устойчивости к абиотическим и биотическим стрессорам у разных видов и сортов растений лежат в основе биологической взаимокомпенсации. Более полная реализация биокомпенсаторных возможностей может быть достигнута как путем целенаправленного подбора культур- и сортов-взаимострахователей, так и за счет видовой и сортовой гетерогенности агроэкосистем и агроландшафтов. Биокомпенсаторный потенциал более широкого набора сельскохозяйственных культур и сортов будет тем выше, чем в большей степени различается погодная и климатическая зависимость урожайности каждого из них. Естественно, что подбор культур- и сортов-взаимострахователей на географическом (региональная структура посевных площадей) и местном (видовая и сортовая структура севооборотов и агроландшафтов) уровнях имеет свою специфику.
То обстоятельство, что на территории России проходят биологические границы возможного произрастания практически всех культивируемых здесь видов растений, резко усиливает необходимость дифференцированного использования сельскохозяйственных угодий. Наиболее важно и трудно обеспечить адаптивно-дифференцированный подход в пределах «буферного» пояса биологической границы каждого культивируемого вида растений, протяженность которого по широте, например для кукурузы составляет в Европейской части России около 400 км и предопределяет неравномерность границ экономически оправданного возделывания этой культуры. Острота именно адаптивного подхода к районированию возрастает и в связи с необходимостью перемещения устойчивого земледелия в более северные районы страны. Причем, чем ближе земледелие продвигается к северной и полярной границе, тем резче проявляется его «островной» характер, поскольку все большее значение приобретают локальные климатические и почвенные факторы. Поэтому, считает Ю.Д. Цинзерлинг, особую роль здесь играют степень защищенности земельных участков от ветров, экспозиция склона, условия дренажа и орошения почвы, а также ее физические и химические свойства, ослабляющие или, наоборот, усиливающие действие низкой температуры.
В процессе агроэкологического районирования учитывается разная буферирующая и рекреационная способность различных агроландшафтов и их элементов с целью обеспечения экологически обоснованных регламентов антропогенных нагрузок. Для мониторинговой оценки указанных ситуаций могут быть использованы такие интегративнодинамические оценки, как изменение плодородия почвы (уровень эрозионных процессов, содержание органических веществ, NРК и др.), а также численности популяции тех видов фауны и флоры, которые в наибольшей степени характеризуют состояние экологического равновесия в данном агробиогеоценозе, массовое размножение отдельных вредных видов, изменение соотношения доминирующих видов или естественного ареала их обитания и др. Очевидно, что необходимым условием определения предельных антропогенных нагрузок являются систематические наблюдения (мониторинг) за вариабельностью указанных показателей в различных почвенно-климатических зонах и типах агроландшафтов.
При обсуждении методологии агроэкологического районирования территории особого анализа заслуживает показатель максимальной урожайности, занявший доминирующее положение в критериальном базисе химико-техногенной системы интенсификации земледелия, а также в соответствующих концепциях и моделях. Между тем односторонняя ориентация на получение максимального урожая, особенно характерная для «титулярной» системы планирования сельского хозяйства, приводит, на наш взгляд, к недооценке целого ряда других важнейших показателей рационального землепользования (надежности получения урожая и его высокого качества в разные годы, ресурсоэнергоэкономичности, природоохранности, рентабельности и др.), деформируя не только принципы адаптивного размещения сельскохозяйственных культур, но и результаты сортоиспытания, бонитировки почв, оценки лимитирующих факторов природной среды и пр. Одновременно неоправданно сужается и даже игнорируется реальная значимость важнейших законов земледелия (незаменимость и равнозначность факторов жизни для растений, совокупное их действие, проявление минимума, оптимума и максимума и др.), определяющих не только условия получения высокого урожая, но и возможности повышения его качества, снижения удельных затрат невосполнимой энергии, а также опасности загрязнения и разрушения природной среды. Известно, что характер влияния ограничивающих причин и совокупного действия факторов внешней среды оказывается весьма специфичным для таких показателей урожая, как его качество, себестоимость, ритмичность поступления, каждый из которых играет особую роль в определении потребительской стоимости сельскохозяйственной продукции, а следовательно, и в выборе «лучших» территорий для ее производства. Напомним, что главной задачей стратегии адаптивной интенсификации сельского хозяйства, в т.ч. и агроэкологичес-кого районирования, является преодоление сложившейся тенденции к экспоненциальному росту затрат невосполнимой энергии на каждую дополнительную единицу урожая, полностью соответствующей «закону убывающего плодородия почвы» (или «непропорциональных прибавок урожая»), открытого еще в XVIII в. А.Р.Ж. Тюрго.
В настоящее время во многих странах мира при реализации сельскохозяйственных программ широко используется методика оценки земель и экологического зонирования территорий, разработанная в рамках ФАО. В ее основу положены порядки и классы, показывающие степень ограничения использования земель для выращивания сельскохозяйственных культур (высокопригодные и непригодные), а также подклассы, характеризующие природу ограничивающего фактора (климатического, топографического, почвенного). Принципы агроэкологического районирования во многом идентичны принятым в США типологии и качественной оценке сельскохозяйственных земель, базирующимся на комплексной естественной классификации почв, первичной единицей которой является «почвенная серия». На основе комплексной оценки групп факторов (растительных, почвенных, топографических, литологических и геоморфологических) в США выделено свыше 40 тыс. «почвенных серий», а также зоны (пояса), наиболее благоприятные для выращивания кукурузы, сои, пшеницы, сорго, плодовых, овощных и других культур. И хотя задачи агроэкологического макро-, мезо- и микрорайонирования территории значительно шире и сложнее указанных подходов, поскольку ориентированы на стратегию не односторонней химико-техногенной, а многофакторно-адаптивной интенсификации сельского хозяйства, необходимость тщательного изучения и использования принципов агроэкологического, по существу, районирования территории на основе выделения «почвенных серий» очевидна.
Оценка земель по пригодности для пахотного использования в странах ЕС проводится на принципах, разработанных специалистами ФАО. На их базе возможно построение местных, национальных или региональных систем оценки земель. Между тем в них не конкретизированы критерии пригодности земель для отдельных видов растений и технологий возделывания, поскольку они сильно различаются в зависимости от физико-географических и социально-экономических условий. Указанная методика рекомендует выделение четырех классов пригодности. Критериями отнесения земель к тому или иному классу являются показатели наиболее значимых для данного типа природных свойств. Конкретизация величины последних по классам зависит от того, насколько каждое из них ограничивает эффективность использования земель для данной цели.
Принадлежность к классам пригодности отражает сельскохозяйственную производственную ценность земель и определяется непосредственно на основе почвенно-экологических показателей. В условиях Западной Европы к свойствам земель, характеризующим возможность их пахотного использования, отнесены: переувлажнение, дефицит доступной влаги, уклон, каменистость, механический состав почв, а также их оструктуренность. Степень проявления этих факторов указывает на практическую возможность земледелия и соответственно класс пригодности. Так, для оценки земель по их пригодности к интенсивному лугопастбищному использованию в ЕС были проведены специальные исследования. Оценка производилась по специально созданной для этой цели системе, согласно которой выделялось пять классов пригодности: А - очень хорошие, В - хорошие, С - средние, О - плохие, Е - очень плохие. Данная система похожа на систему оценки земель по пригодности под пашню. Здесь также критерием отнесения земель к определенным классам является степень проявления природных факторов, определяющих возможность их эффективного лугопастбищного использования. В то же время сами свойства земель, обусловливающие их пригодность под кормовые угодья, существенно отличаются от свойств, характеризующих пригодность под пашню. В частности, здесь учитывается (помимо факторов, ограничивающих возможность использования земель под кормовые угодья) также и потенциальная продуктивность травостоев, которая обусловлена, главным образом, климатическими условиями местности.
При оценке земель по пригодности под кормовые угодья интенсивного типа используют следующие основные критерии:
- обеспеченность почв продуктивной влагой;
- потенциальная устойчивость дернины к механическим воздействиям;
- доступность для сельскохозяйственной техники.
Установлено, что только 28% земель десяти стран ЕС принадлежат к классам А и В, где потенциальная продуктивность травостоев составляет 10-12 т/га сухого вещества в год; 26% процентов территории отнесены к классу С и имеют потенциальную продуктивность 8-11 т/га сухого вещества. Основные факторы, ограничивающие интенсивное лугопастбищное использование земель данной категории - недостаток почвенной влаги, например во Франции, или ее избыток - в Ирландии. Земли класса D занимают 22% территории стран; их потенциальная продуктивность варьирует от 2 до 9 т/га в год сухого вещества в зависимости от влагообеспеченности почв. Остальные 24% земель этих стран считаются непригодными к интенсивному лугопастбищному использованию из-за почвенных, климатических или иных условий.
Приведенные выше системы оценки земель по пригодности для пахотного и лугопастбищного использования дают сравнимые сведения об их сельскохозяйственной ценности как в пределах отдельных стран, так и для всего региона. Они основаны на детальном изучении объективных почвенно-климатических данных о территории Западной Европы и могут применяться при разработке и анализе альтернативных решений в использовании земель.
В основу агроэкологического районирования территории сельскохозяйственных угодий в США положено адаптивное размещение сельскохозяйственных культур, базирующееся на сочетании особенностей природных и искусственно созданных за счет применения техногенных факторов (пахоты, внесения удобрений, мелиорантов, пестицидов, орошения) условий, обеспечивающих возможность получения стабильно высоких и одновременно рентабельных урожаев. Уже с 1980-х гг. в основу классификации земель здесь положена степень их пригодности для возделывания той или иной сельскохозяйственной культуры. При этом введено 8 классов земель, из которых 1-3 классы (249 млн га) имеют минимальные ограничения для техногенно-интенсивного земледелия, а их эксплуатация требует почвозащитных приемов обработки почвы и использования севооборотов; 4, 5, 6 и 7 классы непригодны для обработки и используются в качестве пастбищ и сенокосов; 8 класс пригоден только для рекреационных целей. На основе указанной классификации земель в США выделено 10 основных аграрно-экономических районов. Орошается в США 20,4 млн га, а на площади 44,5 млн га построены дренажные системы.
Бесспорно, на процесс специализации в США влияют, как уже отмечалось, не только почвенно-климатические условия и агроэкологические особенности возделываемых культур, но также внутренний и внешний спрос на ту или иную продукцию, удаленность от рынка, уровень интенсификации и пр. В результате формирование, например, «пшеничного пояса» произошло в сравнительно засушливых регионах (380-760 мм осадков в год), тогда как основные посевы кукурузы и сои размещены в более благоприятных условиях штатов Айова, Иллинойс, Небраска, Индиана и Миннесота, где сосредоточено производство свыше 70% валовых сборов кукурузы.
В «Основах для оценки земель», подготовленных специалистами ФАО в 1978 г., при оценке возможностей сельскохозяйственного использования земельных ресурсов мира рекомендовано использовать пять главных принципов:
1. Термин «пригодность земель» применим только для точно определенного вида земли, пригодной для возделывания одной конкретной культуры и совершенно непригодной для возделывания другой.
2. «Пригодность» относится к длительному использованию, которое не допускает деградацию, обусловленную водной или ветровой эрозией и засолением почв.
3. Оценка включает сравнение более чем одного вида растений, предусмотренного для использования.
4. Различные способы использования земель сравниваются на основе соотношения реализационной цены производимых товаров к стоимости производства.
5. Применяется многоцелевой метод оценки с участием сельскохозяйственных экологов, агрономов, экономистов и климатологов для того, чтобы провести тщательную оценку пригодности земель для определенного вида использования. При этом оценка проводится с точки зрения физических, экономических и социальных особенностей рассматриваемого района.
Соответствующая методология оценки земель, описанная в указанных «Основах ...», представляет шестой принцип и включает следующие действия:
1. Выбор альтернативных способов использования земель (сельскохозяйственные культуры, уровень капиталовложений в сельскохозяйственное производство).
2. Определение требований к климату и почве при выбранных способах использования земель.
3. Расчет ожидаемой потенциальной сельскохозяйственной производительности в различных агроэкологических зонах.
4. Отнесение земли к соответствующему классу пригодности для выбранного способа использования.
В соответствии с «Основами ...» в процессе международного сотрудничества была проведена оценка возможности использования потенциала земельных ресурсов земного шара для выращивания ограниченного числа основных сельскохозяйственных культур в богарных условиях по соответствующим агроэкологическим зонам. Почвенная карта ФАО/ЮНЕСКО масштаба 1:5000000, оценки климата и приспособленности культивируемых растений представлены как площадь земель, в разной степени пригодных для выращивания сельскохозяйственных культур в определенных условиях. Одновременно выделяют четыре класса потенциальной пригодности земель, а в число рассмотренных альтернативных видов растений включены основные продовольственные зерновые культуры (пшеница, рис, африканское просо и сорго), корнеплоды (картофель, батат, маниока), бобовые (фасоль, горох) и технические культуры (сахарный тростник и хлопчатник).
Для каждой из указанных сельскохозяйственных культур использовали все доступные данные о свойствах почв (мощность почвенного покрова, механический состав, засоленность, каменистость и т.д.), каждое из которых подразделялось на оптимальные и предельные условия для произрастания. Например, для африканского проса оптимальная величина pH почв составляет 5,5-7,5, амплитуда кислотности почв, в которых возможно выращивание африканского проса, - 5,2-8,2. В случае, если соответствующий показатель выходил за указанные пределы, почва считалась непригодной для выращивания этой культуры.
Следующей стадией оценки была инвентаризация земельных ресурсов с уделением особого внимания тем свойствам почвы, которые были связаны с необходимыми климатическими условиями. Так, водообеспеченность (с учетом испарения) и температура в период вегетации являлись ключевыми факторами в определении пригодности с точки зрения возможности выращивания той или иной сельскохозяйственной культуры.
Зоны с одинаковой продолжительностью вегетационного сезона были обозначены с помощью изолиний в интервале в 30 дней (районы с вегетационным периодом в 90-119 дней, 120-149 дней, 150-179 дней и т.д.). Для каждой зоны были подсчитаны средние величины главных климатических элементов (радиация, дневные и ночные температуры и т.д.), характеризующие климат в течение вегетационного периода, а также биомасса и урожайность сельскохозяйственных культур при отсутствии воздействия ограничивающих факторов.
Почвенная инвентаризация базировалась полностью на Почвенной карте мира ФАО/ЮНЕСКО масштаба 1:5000000. Всего было выделено 106 почвенных единиц в различных сочетаниях, определяющих картируемые единицы или почвенные ассоциации. При этом свойства различных почвенных единиц сильно варьируют: от песчаных почв с низким содержанием органического вещества, например, Аrenosols до насыщенных водой почв с толстым горизонтом свежего органического вещества (Histosols). В большинстве картируемых единиц определен механический состав почвы и преобладающий рельеф местности (ровный, холмистый, гористый). Вся информация о площади различных почвенных единиц, уклонах и классах механического состава почвы, входящих в ассоциации и включения по странам, была компьютеризирована.
После завершения климатической инвентаризации различные главные климатические деления и изолинии, очерчивающие районы с одинаковой продолжительностью вегетационного сезона, были наложены на соответствующие почвенные карты. В результате этого выделяли агроэкологические зоны проекта, в которых очерчены районы со сходными почвами и климатом. Почвенно-климатические карты, составляющие физическую основу районирования, затем совмещали с картой административных районов.
Сравнение климатических и почвенных требований сельскохозяйственных культур с климатическими и почвенными условиями агро-экологических зон является основанием при оценке их пригодности. На следующем этапе устанавливается урожайность без влияния ограничивающих факторов и при различной продолжительности вегетационных периодов. При этом оценивается общая биомасса и индекс урожайности в оптимальных условиях конкретной агроэкологической зоны. Однако в этом случае не учитывают снижения урожайности, вызванного изменчивостью климата, т.е. недостатком или избытком увлажнения, потерями в случаях поражения вредителями, болезнями и сорняками, короткого вегетационного периода и пр. Возможные ограничивающие факторы были оценены как нулевые/слабые, средние или сильные, при которых соответствующие сокращения ожидаемой урожайности составляли соответственно 0,25 и 50%. Такое снижение урожайности было использовано для оценки агроклиматически достижимой урожайности, а также степени влияния на ее величину лимитирующих факторов среды и уровня техногенных затрат (удобрений, пестицидов и пр.).
Оценка агроэкологической пригодности при двух уровнях техногенных затрат (низком и высоком) для каждой культуры проводилась с учетом агрономически возможной амплитуды урожайности и отнесением каждого ее уровня и потенциальной пригодности земель к конкретному вегетационному сезону в одном из четырех классов, определяемых в процентах от максимально достижимой урожайности в условиях отсутствия воздействия ограничивающих факторов. Зоны с достаточной продолжительностью вегетационного сезона, которые способны обеспечить урожайность в 80% и более от максимально достижимой, были классифицированы как очень пригодные; с урожайностью от 80% до 40% - как пригодные; с урожайностью 40-20% - как маргинально пригодные и зоны с урожайностью менее 20% - как непригодные. Для каждой сельскохозяйственной культуры и уровня затрат подсчитывается также соответствующая себестоимость продукции.
Таким образом, при агроэкологическом макро-, мезо- и микрорайонировании, базирующемся на комплексной оценке всех факторов формирования сельскохозяйственной территории, центральное место занимает эволюционно обусловленная и генетически детерминированная видовая (сортовая) специфика адаптивных реакций самих растений, интегрирующих совокупное действие многочисленных компонентов окружающей среды (природных и антропогенных). Собственно, это и предопределяет адаптивную сущность и специфику самого агроэкологического районирования. В процессе агроэкологического районирования, помимо соответствующих карт, методик и рекомендаций, разрабатываются:
- информационная база о почвенно-климатических, погодных, экономических, исторических и этнографических особенностях территории, адаптивном потенциале культивируемых видов и сортов растений, оптимизационных и регуляторных возможностях техногенных факторов. При этом учитывают приспособительные и средоулучшающие особенности культивируемых растений, свойства почвы, литология, температурный, водный, световой и ветровой режимы территории, микроклимат, предельный уровень антропогенной нагрузки, фитосанитарную ситуацию, развитость эрозионных и других деградационных процессов, состояние производственной и социальной инфраструктуры, конъюнктуру рынка (в т.ч. мирового) и др.;
- нормативная база ресурсоэнергосбережения, природоохранности, безопасности продуктов питания, сохранения среды обитания, обеспечения «качества жизни», а также формирования социального заказа на производство сельскохозяйственной продукции с учетом факторов здоровья, ресурсов и экологической регламентации интенсификационных процессов;
- ретроспективные, текущие и прогнозные комплексные и дискретные оценки производства сельскохозяйственной продукции, экологической, энергетической и экономической ситуации, социальных изменений в сфере сельского хозяйства и др.
Агроэкологическое районирование территории предполагает адаптивное размещение культивируемых видов растений как в масштабе крупных зон, так и локальных территорий (макро-, мезо- и микрорайонирование). В качестве объектов районирования выступают: сельскохозяйственные и естественные угодья; соотношения пашни, лугов и пастбищ; видовая структура посевных площадей в регионах и агроландшафтах; севообороты и их отдельные поля.
В основу агроэкологического районирования положено дифференцированное использование адаптивного потенциала культивируемых видов растений, особенностей природных условий и средоулучшающих возможностей техногенных факторов. Такой подход важен потому, что с ростом потенциальной урожайности сельскохозяйственных культур значительно усиливается зависимость величины и качества урожая от особенностей почвы, климата, погоды, рельефа и микроклимата (рис. 5.10). В решающей степени от этих же факторов, так же как и особенностей онтогенетической адаптации культивируемых видов и сортов растений зависит и эффективность применения минеральных удобрений и мелиорантов, пестицидов, орошения, способов обработки почвы и т.д. При агроэкологичеcком районировании особого внимания заслуживает влияние почвенно-климатических условий как на величину, так и качество урожая (рис. 5.11).

Принципы адаптивно-агроэкологического  макро-, мезо- и микрорайонирования территории

Роль агроэкологического макро-, мезо- и микрорайонирования сельскохозяйственных культур обусловлена многими причинами, среди которых наиболее важными являются: возможность устойчивого повышения величины и качества урожая и снижения погодозависимой вариабельности этих показателей; уменьшение затрат невосполнимой энергии на каждую дополнительную единицу продукции; реализация агроэкологической взаимокомпенсации, т.е. разнонаправленности адаптивных реакций разных видов и сортов (культуры- и сорта-взаимострахователи); более эффективное использование средообразующей, в т.ч. почвозащитной и почвоулучшающей, роли агроэкосистем; оптимизация соотношения кормовой базы и региональной структуры (видовой и породной) животноводства; выделение зон гарантированного и рискованного товарного производства важнейших видов сельскохозяйственной продукции; определение возможностей экспорта и потребностей в импорте сельскохозяйственной продукции и др. Поскольку при агроэкологическом районировании учитывается разная буферирующая и рекреационная способность различных ландшафтов и их компонентов, т.е. допустимые антропогенные нагрузки (агроэкологические пороги), существенно снижается опасность разрушения и загрязнения природной среды. Тот факт, что территория России по сравнению с другими странами, особенно западно-европейскими, характеризуется большим разнообразием почвенно-климатических и погодных условий, предполагает и большую эффективность их дифференцированного использования на основе агроэкологического районирования (возможность географической взаимокомпенсации производства сельскохозяйственной продукции).
Принципы адаптивно-агроэкологического  макро-, мезо- и микрорайонирования территории

В результате анализа синхронности засушливых лет за период 1815-1976 гг. (табл. 5.5) в основных зерновых зонах мира и бывшего СССР, проведенного Раунер, установлено:
- синхронная засушливость в районах СССР и США выше, чем в СССР и Западной Европе;
- синхронная засуха на всей территории зерновых районов Европейской территории СССР достигается при тF = 20 лет, т.е. 5 раз в 100 лет;
- большая часть зерновой зоны СССР охватывается синхронными засушливыми явлениями при <50%-й обеспеченности один раз в 6-7 лет, а на уровне 90%-й обеспеченности - один раз в 10-11 лет;
- охват засухой всех шести зерновых районов, т.е. полностью всей территории зерновой зоны СССР, за последние 87 лет отмечался 5 раз;
- общая сумма засух на территории 6 зерновых районов за 90-летний период составила 18, т.е. одно событие за 5 лет. По существу, такая плотность может рассматриваться как относительно редкое явление.
Принципы адаптивно-агроэкологического  макро-, мезо- и микрорайонирования территории

В работе Николаева была также проанализирована длительная динамика вариабельности урожайности зерновых культур в бывшем СССР и США. При этом учитывалось влияние изменения доз вносимых минеральных удобрений за период с 1920 по 1980 гг. Из данных, приведенных в табл. 5.6, следует, что в большинстве случаев прослеживается статистически значимая корреляция между отклонениями урожаев зерновых культур. Наиболее высокие значения парных коэффициентов корреляции характерны для культур, возделываемых в сходных агроклиматических условиях (ячменя и ржи), тогда как озимым и яровым культурам свойственна асинхронность колебаний урожайности озимой и яровой пшеницы в России (r = 0,12) и преобладающих озимых форм пшеницы и ярового ячменя в США (r = 0,22). Одной из особенностей динамики урожаев в зернопроизводящих странах северного полушария Николаев считает наличие периодов значительных спадов урожайности, связанных с характером режима увлажнения на протяжении ряда лет.
Принципы адаптивно-агроэкологического  макро-, мезо- и микрорайонирования территории

В основе эффективности агроэкологического макро-, мезо- и микрорайонирования сельскохозяйственных культур лежит возможность избежать действия неблагоприятных факторов внешней среды во времени и в пространстве. Как в первом, так и во втором случае используют особенности биологических ритмов роста и развития видов и сортов растений (суточная, сезонная, годовая), разнонаправленность адаптивных реакций, а также неравномерное во времени и пространстве распределение факторов природной среды (почвы, климата, погодных условий). Более полная реализация возможностей агроэкологического районирования достигается лишь при видовой и сортовой гетерогенности агроэкосистем и агроландшафтов, т.е. подборе культур и сортов с несовпадающими биологическими ритмами и адаптивными реакциями на действие благоприятных и стрессовых факторов. Естественно, что реализация возможностей биокомпенсации (подбора культур и сортов-взаимострахователей) будет иметь свои особенности на географическом (региональная структура посевных площадей) и местном (севообороты, агроэкосистемы, агроландшафты) уровнях. Особенно важно достичь видовой и сортовой биокомпенсации на так называемых «критических» этапах онтогенеза культивируемых растений, впервые открытых А.Т. Болотовым в 1770 г., а также в периоды действия абиотических и биотических стрессоров. Известно например, что уже с конца XVII в. в Центральной полосе России одновременное возделывание озимой ржи и картофеля позволяло земледельцам обеспечивать себя продуктами питания в различные по погодным условиям годы. «Критические» периоды таких ведущих культур в США, как соя (начало созревания бобов) и кукуруза (появление метелок и опыление), не совпадают по времени, что существенно повышает устойчивость их производства при засухе.
Агроэкологическое районирование территории имеет наибольшее значение в неблагоприятных и экстремальных почвенно-климатических и погодных условиях, т.к. позволяет не только избежать действия многих абиотических стрессоров, но и с наибольшей эффективностью использовать благоприятные факторы внешней среды. При этом необходимо учитывать, что неблагоприятные условия даже по одному из факторов способны существенно снизить устойчивость культивируемых растений к действию других абиотических и биотических стрессоров. Роль адаптивного районирования значительно возрастает при использовании сортов и агроэкосистем с высокой потенциальной продуктивностью, т.к. их экологическая устойчивость обычно ослаблена и, следовательно, даже небольшие различия по абсолютной величине лимитирующих факторов среды (температуре, влажности и др.) могут оказывать существенное влияние на величину и качество урожая. Поэтому только при адаптивном размещении сельскохозяйственных культур во времени и пространстве удается обеспечить «доминирование генотипа над средой».