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.