ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОДХОД К СОВМЕСТНОМУ ОПИСАНИЮ ПРОДУКТИВНОСТИ И ФИТОПАТАЛОГИЙ АГРОЭКОСИСТЕМЫ
Винокуров И. Ю.
Владимирский НИИ сельского хозяйства, 601261 Суздаль, Владимирская обл.
Одним из основополагающих
в современной агрохимии является представление о балансе в агроэкосистеме
(АЭС): вынос питательных элементов с урожаем должен компенсироваться
их внесением в почву с удобрениями и мелиорантами. Потребность
растений в этих элементах без строгих обоснований связывается
с фитопатологическими параметрами, отражающими поражение этих
растений болезнями. Так, в основе балансовых методов лежит допущение
о том, чго вынос азота из почвы растениями представляет потребность
культуры в этом элементе и компенсируется за счет азота почвы,
удобрений и азота, симбиотически связанного бобовыми культурами.
Однако, как показали полевые опыты, внесение минеральных удобрений
может приводить к росту заболеваний растений по сравнению с контролем.
Параметры балансовых методов могут отражать не только физиологические
потребности растений, но и содержать термодинамический вклад,
обусловленный противодействием АЭС к внесению в нее азотных минеральных
удобрений. Этот феномен достаточно просто интерпретировать в рамках
принципа Ле-Шателье-Брауна, который, к сожалению, не нашел пока
применения в агрохимии. Если положить в основу дальнейших рассуждений
теорему Пригожина о стремлении системы, выведенной из стационарного
состояния, к состоянию с минимумом производства энтропии, то можно
ожидать существования структур взаимодействия потоков в АЭС. Прежде
всего нас интересовали потоки питательных веществ, продуктивные
потоки и потоки болезней растений. Для подтверждения этих предположений
нами в 1994-96 гг. были проведены опыты по влиянию доз биогумуса
на урожайность и фитопатологические данные ячменя и картофеля.
Полученные траектории АЭС: дозы-урожайность-степень поражения
растений ячменя (ринхоспориозом, темно-бурой пятнистостью, корневыми
гнилями) и картофеля (фитофторозом, макроспориозом) свидетельствуют
о стремлении системы образовать замкнутые контуры. Эти результаты
могут указывать на взаимодействие рассмотренных потоков с образованием
замкнутых структур, что представляет интерес при обсуждении проблем
устойчивости агроэкосистем.