Новости
09.12.2016


08.12.2016


08.12.2016


08.12.2016


07.12.2016


18.12.2015

Если считать, что термин селекция (selectio, лат) означает выбор (отбор) генотипов с целью создания новых или улучшения существующих сортов (гибридов), то неизбежно возникает вопрос о тавтологии в сочетании слов «адаптивная селекция», поскольку термин адаптация (adaptatio, лат.) также употребляют для описания процесса приспособления строения и функций организмов к условиям существования. Нередко тавтологию усматривают и в понятиях «адаптивное растениеводство», «адаптивное земледелие», «адаптивные севообороты» и т.д. Между тем тот факт, что термин «адаптация» в конце XX столетия стал «всепроникающим» в экономике, технике, социологии, политике и других сферах деятельности человека, далеко не случаен и свидетельствует о смене парадигм в отношениях общества к природе, биосфере, исчерпаемым ресурсам, будущим поколениям и т.д. При этом признается, что Homo sapiens хотя и является выдающимся, пережившим культурную революцию, но все же лишь один из биологических видов, развитие которого подчинено общим законам эволюции. Что же касается селекции, растениеводства и земледелия, то необходимость повышения их адаптивности вытекает как из общих постулатов об «образумлении» отношений современной цивилизации с Природой, так и из необходимости кардинальных изменений в сложившейся в XX столетии практики сельскохозяйственного природопользования, включая селекцию, растениеводство и земледелие.
Причины смены парадигм в сельском хозяйстве широко известны. В их числе:
- «разлад человека с природой», проявляющийся в том, что именно сельское хозяйство оказывается главным фактором крупномасштабной и повсеместной эрозии почв, опустынивания, вырубки лесов, разрушения и загрязнения природной среды и т.д.;
- экспоненциальный рост затрат исчерпаемых ресурсов на каждую дополнительную единицу сельскохозяйственной продукции (удвоение урожайности требует десятикратного увеличения затрат минеральных удобрений, пестицидов, средств механизации и пр.);
- неспособность обеспечить высококачественными продуктами питания постоянно увеличивающееся население Земли (за период 1960-2000 гг. число голодающих возросло с 700 млн до 1600 млн человек, т.е. более чем в 2 раза).
Очевидно, что селекция, растениеводство и земледелие имеют к указанному кризису в сельскохозяйственном природопользовании самое непосредственное отношение, а поэтому сложившиеся в XX столетии их системы вряд ли возможно считать адаптивными. В самом деле, главный парадокс в современном сельском хозяйстве состоит в том, что отрасль, базирующаяся на использовании зелеными растениями неисчерпаемых и экологически безопасных ресурсов (растения «питаются» светом), превратилась в ресурсоэнергорасточительную, природоопасную и несамодостаточную. В чем же конкретно проявляется неадаптивность современной селекции растений и систем земледелия? К числу главных причин, на наш взгляд, следует отнести:
- недостаточную приспособленность сортов и гибридов к местным особенностям почвенно-климатических и погодных условий, технологиям возделывания (сортовой агротехники), а также требованиям рынка из-за нарушения принципов агроэкологического макро-, мезо- и микрорайонирования сельскохозяйственной территории;
- одностороннюю ориентацию на «техногенную» интенсивность сортов и гибридов, способных обеспечить рост урожайности лишь при всевозрастающих затратах исчерпаемых ресурсов (минеральных удобрений, мелиорантов, пестицидов, орошении и пр.), что обычно приводит к снижению коэффициентов ресурсной и энергетической эффективности сорта (Крэ, Кээ), непропорциональному росту затрат невосполнимых ресурсов, разрушению и загрязнению природной среды;
- увеличение потенциальной урожайности сортов и гибридов, реализуемой лишь на 25-30% вследствие слабой, а зачастую и снижающейся устойчивости растений к действию абиотических и биотических стрессоров;
- слабое внимание к повышению показателей коэффициентов биоконверсии сортов и гибридов, т.е. их способности с наибольшей эффективностью использовать первичные ассимилянты для формирования товарной части урожая (массы зерна, плодов, корнеплодов и пр.), а также его биологически ценных составляющих (крахмала, белка, незаменимых аминокислот, жира, витаминов и пр.);
- снижение экологической устойчивости и качества урожая, а также средоулучшающих (почвозащитных, фитосанитарных, биоэнергетических, дизайно-эстетических и др.) и ресурсовосстанавливающих свойств сортов и гидридов растений при достижении ими высокой потенциальной урожайности;
- недостаточную адаптацию сортов и гибридов к постоянно изменяющимся требованиям отечественного и международного рынков (их количественным и качественным стандартам), а также несоответствие уже известным возможностям диверсификации, т.е. расширению ассортимента производства высококачественных продуктов хранения и переработки, в первую очередь по тем культурам, которые наиболее приспособлены к местным условиям выращивания;
- ориентацию на создание сортов и гибридов с широкой адаптацией в ущерб их агроэкологической и технологической адресности, что практически исключает сочетание максимальных показателей потенциальной продуктивности и экологической устойчивости на уровне сорта и агроценоза;
- низкий уровень преадаптивности большинства сортов и гибридов как к краткосрочным, так и долгосрочным изменениям климата в глобальном и региональном масштабе;
- низкие темпы развития таких важнейших направлений адаптивной системы селекции растений, как биоэнергетическое, био(фито)ценотическое, эдафическое, симбиотическое, экологическое, преадаптивное и др.;
- слабая генетическая защищенность доходо- и рентообразующих признаков и свойств («генотип не доминирует над средой»), что существенно снижает надежность получения высококачественного урожая в варьирующих условиях внешней среды, а следовательно, и рентабельность производства соответствующей культуры; по этой же причине не удается расширить экономически оправданные границы возделывания основных видов растений до биологически возможных ареалов их произрастания;
- недостаточную приспособленность сортов и гибридов к конструированию высокопродуктивных, экологически устойчивых и дизайноэстетичных агроэкосистем и агроландшафтов на основе повышения их биологического разнообразия и биоценотической саморегуляции;
- существенный методологический и функциональный разрыв этапов селекции, сортоиспытания и семеноводства, на каждом из которых могут быть утрачены адаптивные и адаптирующие признаки и свойства новых сортов и гибридов;
- отсутствие по большинству сельскохозяйственных культур многоэшелонированного набора сортов и гибридов-взаимострахователей, обеспечивающих адаптацию агроценозов к громадному разнообразию почвенно-климатических условий, «капризам» погоды и рынка, а также разному уровню техногенной оснащенности и дотационной защищенности хозяйств;
- неадаптивность требований государственной системы сортоиспытания (в т.ч. в соответствии с правилами Международного союза по защите новых сортов - UPOV), ориентирующих селекцию на создание исключительно однородных (гомогенных) сортов и гибридов в ущерб дополнительным возможностям увеличения величины и качества урожая сортов-популяций, а также многолинейных и синтетических сортов за счет повышения биоценотической составляющей величины и качества урожая;
- всевозрастающую генотипическую и морфофизиологическую однотипность агроценозов как при формировании видовой структуры посевных площадей, так и создании сортов, а особенно гибридов F1 (в угоду защиты интеллектуальной собственности - беспатентная селекция), что неизбежно снижает их адаптивный потенциал, увеличивая экологическую, в т.ч. и генетическую, уязвимость. Неизбежным следствием генотипической однородности агроценозов являются эпифитотии и панфитотии южного гельминтоспориоза на кукурузе, бурой ржавчины на пшенице, фомопсиса на подсолнечнике, инвазии клопа-черепашки и др.; существенное уменьшение флористической и фаунистической емкости агроландшафтов; снижение эффективности использования местных природных, биологических и техногенных ресурсов; увеличение разрыва между потенциальной и реализуемой урожайностью при одновременном росте ее зависимости от применения техногенных факторов интенсификации; уменьшение безотходности биогеохимических циклов в агроэкосистемах, а также повышении опасности разрушения и загрязнения природной среды и т.д.
Бесспорно, заслуги селекции в XX столетии, особенно в период «зеленой революции», исключительно велики. Однако нельзя не признать, что как вышеприведенные, так и другие причины ее неадаптивности, связанные, в первую очередь, с односторонней ориентацией на преимущественно химико-техногенную интенсификацию растениеводства, обусловлены, в конечном счете, общим кризисом этой отрасли. Между тем именно селекция растений была и остается главным фактором биологизации и экологизации интенсификационных процессов в сельском хозяйстве, способным обеспечить его высокую продуктивность, ресурсоэнергоэкономичность, природоохранность, экологическую устойчивость и рентабельность.
Поскольку селекция растений является хотя и самым важным, но лишь одним из компонентов растениеводства и системы земледелия в целом, отметим и главные причины неадаптивности последних. Так, важнейшие факторы преимущественно химико-техногенной интенсификации современного растениеводства неадаптивны в том смысле, что, увеличивая потенциальную урожайность агроценозов за счет внесения высоких доз азотных удобрений, загущения посевов, орошения и пр., они снижают их устойчивость к действию абиотических и биотических стрессоров, усиливая накопление нитратов, нитритов и нитрозоаминов, поражение растений болезнями, процессы эрозии почвы и т.д. Отсутствие либерализованного мирового рынка продовольствия, государственный протекционизм и стремление каждой страны к самообеспечению продовольствием неизбежно приводят к неадаптивному размещению сельскохозяйственных культур. Неадаптивной оказывается и сама видовая структура посевных площадей, что не только резко уменьшает качество пищи, но и становится причиной нерационального использования в мировом масштабе природных, биологических, техногенных, трудовых, экономических и интеллектуальных ресурсов. Так, из 80 тыс. видов цветковых растений, считающихся съедобными, человек ввел в культуру около 5-7 тыс. Между тем лишь 30 видов, 14 из которых принадлежат к двум семействам (злаковым и бобовым), обеспечивают более 90% сельскохозяйственной продукции. Причем, например, 40% сахара производится за счет возделывания сахарной свеклы, хотя ее фотосинтетическая эффективность в 2 раза ниже, чем сахарного тростника. Если соя, подсолнечник и рапс способны с 1 га давать около 1 т масла, то масличная пальма дает ежегодно с такой же площади 6 т масла. Аналогичные примеры можно было бы продолжить, но суть их состоит в том, что резкое сокращение биологического разнообразия агроэкосистем и агроландшафтов, т.е. отказ от более полного использования растительных генетических ресурсов, оказывается неадаптивным и крайне нерациональным как в плане сельскохозяйственного природопользования, так и обеспечения высокого качества жизни населения Земли.
Масштабы неадаптивности систем земледелия и сельскохозяйственного производства в целом особенно велики в нашей стране, отличающейся громадным разнообразием почвенно-климатических, погодных, социально-экономических, демографических и этнических условий. Причем многие земледельческие зоны России являются не просто рискованными, а экстремальными, что существенно усиливает значимость адаптивности всех компонентов агропромышленного комплекса. Взамен «по-районного сельского хозяйства», складывавшегося в России на протяжении XVIII-XIX столетий и базировавшегося на адаптивном размещении важнейших сельскохозяйственных культур («земли» ржаные, ячменные, пшеничные, картофельные, льняные, конопляные и др.), начиная с 1930 г. в стране установилось господство уравнительного земледелия. В его основу были положены доморощенные теории о «безрентности социалистических производственных отношений», централизованное («титулярное») планирование сельскохозяйственного производства, повсеместный переход к травопольной, а затем пропашной системе земледелия и т.д. Заметим, что нарушение принципов адаптивного природопользования может быть связано не только с централизованным («титулярным») планированием производства сельскохозяйственной продукции, но и снижением роли государственного регулирования при переходе к рыночной экономике.
Крайне негативную роль в нашей стране сыграло неадаптивное (формирующееся от доведенного плана) внутрихозяйственное землеустройство, при котором даже в пределах одного поля объединялись различные (по экспозиции, типу почвы, обеспеченности NPK, засоренности и пр.) территории и на которых применяли одинаковые технологии возделывания культур (пахоту, нормы высева, дозы удобрений, мелиорантов, пестицидов и т.д.). Неадаптивность резко возрастала при использовании полей большого размера в условиях пересеченного рельефа, монокультуры и севооборотов с короткой ротацией. В этой ситуации слабо реализуются не только потенциальная продуктивность и экологическая устойчивость культур и сортов, но и их средоулучшающие, в т.ч. почвозащитные, фитосанитарные и ресурсовосстанавливающие свойства, упрощаются трофические связи, повышается опасность возникновения эпифитотий и инвазий, уменьшаются возможности биоценотической саморегуляции фитосанитарной ситуации в агроэкосистемах, резко усиливаются процессы разрушения и загрязнения природной среды.
В числе причин сравнительно низкой устойчивости и продуктивности отечественного растениеводства на протяжении последних десятилетий лежит также неадаптивная структура сельскохозяйственных угодий в связи с уменьшением соотношения между площадью пашни и лугов, слабой насыщенностью посевных площадей многолетними бобовыми травами и зернобобовыми, снижением доли страхующих культур и сортов-взаимострахователей, а также средоулучшающей роли севооборотов. Между тем чем более разнообразны и хуже природные условия, тем выше роль оптимизации соотношения элементов природных ландшафтов, а также биологизации и экологизации интенсификационных процессов за счет адаптивного подбора и размещения культивируемых видов и сортов растений. Причем чем ближе земледелие продвигается к полярной границе, тем важнее учитывать приспособительные возможности культур и сортов, а также экспозицию склона, физический и химический состав почвы и пр. Этим, собственно, и объясняется переход к «островному» земледелию за пределами его общей северной границы.
Наряду с отмеченными выше примерами неадаптивности, в растениеводстве России, особенно в последние годы, резко ускорились процессы дебиологизации интенсификационных процессов в результате нарушения научно обоснованных схем севооборотов, заброшенности сенокосов и пастбищ, сокращения площади бобовых и зернобобовых культур, ухудшения посевных и сортовых показателей семян, а также качества посадочного материала; существенного уменьшения масштабов селекционной работы; экспансии зарубежных сортов, гибридов, технологий, слабо приспособленных к особенностям местных почвенно-климатических и погодных условий; разрушения социальной и производственной инфраструктуры в исторически сложившихся зонах товарного производства важнейших сельскохозяйственных культур; нарушения территориального принципа адаптивного «разделения труда» и расширения с целью самообеспечения экономически неоправданных ареалов культивируемых видов растений.