Борис Миркин - Что такое растительные сообщества

1. Какие виды отобрать из дикой флоры для создания посева?

2. Какие растения этих видов отбирать на семена?

3. Сколько растений высевать, в какие сроки?

4. Высевать ли полезные виды порознь или в смесях?

5. Как быть с сорняками, насекомыми, вредителями, болезнями?

6. Как восстанавливать плодородие почвы?

Кроме того, естественно, стоял и ряд более частных вопросов: на какую глубину и какой конструкцией палки (и ее потомков — лопат, мотыг, сох, плугов, культиваторов, плоскорезов и т. д.) обрабатывать почву, на какую глубину помещать в почву семена и т. д.

Отвечать на эти вопросы чисто агрономически, т. е. только исходя из особенностей культурного растения, было невозможно, так как за ними стояла фитоценология — отношения между особями внутри популяции культурных растений, отношения между популяциями культурных и сорных растений и, наконец, экология как общее представление об экосистемах.

Степень экологичности земледелия за двадцать тысяч лет его истории можно изобразить U-образной кривой. Вначале человек шел по стопам самой природы и стремился создавать пашенные сообщества в соответствии с ее законами. Раннее земледелие было достаточно экологичным — культурные растения и по своим свойствам и по условиям произрастания были близки к своим диким предкам. Наряду с нужным человеку свойством R (хотя, строго говоря, искусственный отбор стимулировал не то свойство, которое формирует природа: отбирались растения не с большим числом, а с большой массой семян) первые культурные растения сохраняли в себе также способность к конкурентному подавлению сорных компонентов (К) и к неблагоприятным условиям среды (S). Популяции культурных растений в это время были внутренне гетерогенны и, таким образом, способны к внутрипопуляционной дифференциации ниш, повышающей устойчивость посевов к колебаниям условий среды. В это гремя чаще выращивалась смесь культур. Профессор В. В. Туганаев, один из наиболее авторитетных современных советских агрофитоценологов, пишет, что еще двести лет назад в умеренной полосе России выращивалась смесь злаковых культур (по преимуществу выращивались "кашные" культуры: просо, полба-двузернянка, а рожь и пшеница были для них сопутствующими, дополняющими культурами, спасавшими урожай в годы с неблагоприятным климатом). Монокультуры ржи, пшеницы, проса и т. д.- следствие перехода к товарному капиталистическому производству. Сорные компоненты в это время были постоянными и достаточно обильными спутниками культур, но они, несколько снижая урожай, играли и положительную роль — осуществляли обмен минеральными элементами поверхностных слоев почвы с более глубокими горизонтами, куда проникают их корневые системы, принимали на себя удар многих насекомых-вредителей, отвлекая их от культурных растений, создавали в почве благоприятную биологическую среду для развития организмов, разрушавших пожнивные остатки и возвращающих минеральные элементы в почвенный раствор. В тропических странах, где выращиваются по преимуществу крупные растения: кукуруза, сорго, соя и т. д., сорные растения надежно защищали почву междурядий от эрозии в периоды тропических ливней.

В это время не возникало особых проблем с восстановлением почвенного плодородия, так как система была залежно-переложной. После того как участок использовался несколько лет под пашню и урожаи снижались, его забрасывали, он зарастал естественной растительностью (как правило, лесом) и его плодородие восстанавливалось. Таким образом, все системы земледелия, начиная от периода "агрономии в шкурах" и вплоть до начала развития капитализма, были в какой-то мере экологичными и в свойствах нашейной растительности ощутимо проглядывала ее внутренняя связь с принципами организации естественных растительных сообществ.

В период появления "индустриального сельского хозяйства" с его колоссальными вложениями энергии, батареями химических средств поддержания плодородия почвы и защиты растений от сорняков, насекомых-вредителей и болезней, ирригационной техники положение в корне изменилось. Человек почувствовал себя властелином природы и в опьянении этой иллюзией стал создавать систему, которая от начала и до конца была антиэкологичной. По этой причине последние двести лет были периодом экологических ошибок и лишь совсем недавно, всего 10-20 лет назад, наконец наступил период экологического протрезвления. Стало очевидным, что запасы энергии не беспредельны и, кроме того, каждая новая тысяча калорий — это новое загрязнение среды. Высокопродуктивные монокультуры на обогащенных удобрениями и поливом почвах с подавленными сорными растениями оказались настолько капризными и неустойчивыми, что любая оплошность делала их объектом нападения болезней и вредителей. Эти "капризные неженки" были не способны противостоять колебаниям климатических условий, и, лишенные внутрипопуляционной гетерогенности и потому однородные, как полки полиэтиленовых наштампованных солдатиков, такие популяции разом гибли. Сорные растения, напротив, все более изощренно адаптировались к любым мерам борьбы с ними — развивали банки гетерогенных семян, которые могли постепенно всходить десятки лет (а банки эти поразительно богаты и включают многие миллионы и даже миллиарды семян на 1 га). Это нетрудно представить себе, если знать о тех рекордах R-стратегии, которые достигаются сорными растениями. Например, одно растение дескурайнии Софии способно дать до 1 млн семян.

По мере углубления плуга заглублялись корневища и прочие органы вегетативного размножения сорных видов. Сорняки приноравливались обсеменяться и зацветать или до культурного растения, или, напротив, после него. На смену уничтоженным гербицидами сорным видам тут же приходили другие, которые устойчивы к этим веществам, причем, захватывая ниши, освободившиеся после гибели своих собратьев, они компенсировали их смерть повышением своей численности. Приходилось менять гербициды, применять их многократно, что нарушало биологический режим почвы, уменьшало скорость минерализации пожнивных остатков. Смертоносные капли гербицидов и других химических веществ (пестицидов), особенно при использовании самолетов, разносимые ветром, наносили вред окружающим лесам, лугам и другим естественным экосистемам. Все это усугублялось попыткой истребить сорняки за счет глубокой отвальной вспашки, вследствие которой терялась влага и питательные вещества, почва теряла присущую ей структуру и выдувалась ветром.

Казалось бы, что для исправления этих экологических ошибок нужно срочно мобилизовать арсенал фитоценологических знаний и попытаться наделить посевы хотя бы частью тех ценнейших свойств, которые природа дает естественным сообществам, способным поддерживать свою стабильность за счет "самообслуживания",- гетерогенностью популяций, выраженностью у растений всей стратегической триады KRS, усложненной структурой сообщества с дифференциацией ниш, замкнутостью циклов элементов минерального питания и т. д. Однако еще сравнительно недавно в агрофитоценологии процветали весьма своеобразные подходы, о которых уже говорилось при рассмотрении вопросов классификации.