Що таке адаптативний потенціал?
Під адаптивним потенціалом культурних рослин розуміється їх здатність до виживання, відтворення та формування врожаю в постійно змінних умовах зовнішнього середовища. Адаптація проявляється комплексно і служить основою виживання виду в різко мінливих умовах його місцезнаходження. Здатність рослин до адаптації вважається проявом форм надійності біологічних систем — біогеоценозів, популяцій, видів та організмів, реалізацією їх адаптивного потенціалу в філогенетичних та онтогенетичних змінах до умов середовища.
Адаптація вищих рослин до абіотичних факторів середовища забезпечується за допомогою механізму уникнення та толерантності. Первинна реакція рослинного організму на дію будь-якого екзогенного чинника спрямована на запобігання пошкодження клітин, органів, тканин і, ймовірно, є універсальною, характеризується швидкою мобілізацією неспецифічних захисних систем. Якщо вплив екзогенного чинника не перевищує летального порогу, настає фаза адаптації. При цьому механізми адаптації включаються значно пізніше настання метаболічних порушень.
Адаптація рослин пов’язана зі специфічним впливом факторів зовнішнього середовища, яке визначається, з одного боку, їх різновидом, дозою, тривалістю впливу, з іншого — біологічними особливостями виду, його функціональним станом. При відхиленні умов зовнішнього середовища від оптимальних значень на різних етапах вегетації відбувається саморегулювання продукційного процесу як окремих рослин, так і всього агрофітоценозу в цілому, яке проявляється у призупиненні темпів зростання і редукції окремих складових продуктивності. При цьому відбувається часткова компенсація недостатності одних складових елементів величини врожайності збільшенням кількості інших. Так, наприклад, зрідженість продуктивного стеблостою колосових культур за сприятливих умов може компенсуватися підвищеною кущистістю рослин, озерненістю колосу і виповненістю зерна, а недостатня озерненість колосу — масою зерна, його якістю тощо. Причому ці процеси є розтягнутими за часом вегетації, що підсилює адаптаційні можливості рослин.
В основі всіх адаптаційних можливостей рослин лежить загальний біологічний закон — кожен живий організм повинен залишити після себе (за будь-яких умов) життєздатне потомство.
На сьогодні загальноприйняті технології вирощування сільськогосподарських культур ще не враховують їх природну адаптивність, тобто пристосованість рослин, агрофітоценозів до складаних умов вирощування. Елементи цих технологій розраховані на середньо-багаторічні показники погодних умов регіону і не передбачають мінливості погодних умов. Тому вони не є достатньо дієвим комплексним заходом підвищення стійкості агроценозів, їхнього захисту від несприятливого впливу природних факторів, стабільного одержання високої врожайності та якості зерна. Більш того, вони обумовлюють нераціональні витрати коштів і навіть інколи негативний вплив на навколишнє середовище, в зв’язку з чим потребують удосконалення.
Актуально в умовах нестійкого зволоження
Особливо актуальним є питання про перехід до адаптивних технологій вирощування в умовах недостатнього та нестійкого зволоження.
Погодні умови конкретного року визначають спосіб і параметри основного і передпосівного обробітку ґрунту, строків сівби, норм висіву і глибини загортання насіння, час проведення підживлень та їх дози, необхідність здійснення заходів боротьби з бур’янами, шкідниками, хворобами, а також доцільність проведення заходів з підвищення якості продукції, час і способи збирання і т. д.
Так, оптимальні строки сівби як озимих, так і ярих культур, які визначаються погодними умовами, дають можливість для кращого росту й розвитку рослин, що в подальшому сприяє формуванню високої їх продуктивності. Тобто адаптація рослин значною мірою залежить від своєчасного проведення цього елементу технології та правильного підходу в його проведенні. У разі запізнення із сівбою компенсувати зниження урожайності в подальшому буде неможливим.
Таким чином, для підвищення ефективності виробництва продукції рослинництва необхідний перехід до нових, адаптивних технологій, які базуються на диференційованому використанні природних ресурсів та адаптивного потенціалу сортів. Такі технології не можуть бути постійними і фіксованими, і можуть змінюватися залежно від умов зовнішнього середовища, від економічної ситуації на ринку з урахуванням економічного стану господарства. Існуюча ж і повсюдно широко застосовувана в сучасній агрономії практика орієнтації на середньорічну норму метеорологічних умов, як правило, не є раціональною.
Урожай можна збільшити удвічі
Результатами досліджень встановлено, що за сприятливих погодних умов науково обґрунтовані методи управління формуванням урожайністю дають можливість в Лісостеповій і Степовій зонах підвищити ступінь реалізації біологічного потенціалу районованих і перспективних сортів пшениці озимої (для прикладу) з 25–30 % до 50–60 %. Крім того, встановлено, що в кожній ґрунтово-кліматичній зоні України фактори погоди, які впливають на формування окремих елементів структури врожайності, діють по-різному, але визначають при цьому до 45–50 % коливань урожайності по роках. Таким чином, підвищення рівня їх використання до 50 % створює передумови для подвоєння продуктивності кожного гектару посіву. Досягти цього можливо за допомогою розробки і впровадження адаптивних, гнучких технологій, які передбачають диференціацію агротехнічних прийомів залежно від умов вирощування з використанням напрацьованих наукових підходів та результатів досліджень.
Переваги адаптованої технології вирощування перед традиційною полягають у наступному: в алгоритм прийняття технологічних рішень включається інформація, яка за обсягом значно перевершує знання окремого фахівця і являє собою колективний досвід багатьох фахівців різних галузей знань, галузей науки, а також кількісні моделі процесів, що впливають на формування урожайності; можливість швидкого коригування алгоритмів прийняття рішень відповідно до нової інформації, що з’явилася, яку необхідно враховувати; виключаються помилкові дії технолога; значно зменшується суб’єктивізм при виборі параметрів комплексу агротехнічних заходів. Але дійсна цінність адаптування елементів технології для сільськогосподарського підприємства проявляється тільки тоді, коли воно доведене безпосередньо до кожного конкретного поля, на якому вирощується та чи інша культура, з обов’язковим урахуванням наявних обмежень технологічного, фізичного, біологічного, економічного і організаційного характеру.
Важливішим є прийняття не оптимальних, а раціональних рішень
Створені в попередні роки технології не відповідають повною мірою вимогам теперішнього часу. Таким чином, вже давно існує нагальна потреба у визначенні чітких критеріїв і способів диференціації технологічних процесів, що дасть змогу застосовувати у конкретних умовах виробництва найбільш ефективні агротехнічні прийоми з використанням новітньої техніки.
Отже, під адаптивною технологією для конкретних умов вирощування слід розуміти сукупність організаційних заходів та агротехнічних прийомів, спрямованих на найбільш раціональне використання природних ресурсів регіону та можливостей онтогенетичних і філогенетичних функцій всіх організмів, що входять до агрофітоценозів. Найважливішою її умовою є системний, тобто багатофакторний підхід, що забезпечує зростання продуктивності, збереження енергетичних і матеріальних ресурсів.
Поряд з вимогами зонального районування при адаптації технології необхідно враховувати нерівномірний розподіл абіотичних і біотичних факторів середовища проживання не тільки в межах зони, але і кожної сівозміни господарства і навіть поля. Ці фактори — температура, родючість ґрунту, вологозабезпеченість та інші, поряд з агротехнічними, можуть істотно вплинути на структуру фітоценозу, терміни проходження рослинами фенофаз, ступінь ураження хворобами і пошкодження шкідниками, заморозками і в кінцевому рахунку, на структуру, величину та якість врожаю.
Таким чином, мінливі погодні умови, існуючий дефіцит матеріальних та енергетичних ресурсів у країні та необхідність їх раціонального використання потребують переходу на адаптивні технології вирощування, які базуються на всебічному врахуванні біологічних особливостей всіх компонентів агрофітоценозів і факторів зовнішнього середовища. Тісна співпраця науковців та виробничників дає можливість створення адаптивних моделей технологій у кожному господарстві. Такі технології дадуть змогу наростити валове виробництво високоякісної продукції рослинництва.
