Рис. 45. Система моделей адаптивного функционирования агроэкосистемы
цесса и ресурсосбережения; 3-я — ресурсосберегающая, обеспечивающая охрану природы и по возможности интенсификацию производства.
Предложенное разделение моделей весьма условно, каждая из них включает элементы других. В одном и том же хозяйстве должна быть мозаика указанных моделей (рис. 44). На основе концептуальной модели хозяйства или его отрасли, например кормопроизводства, разрабатывается система моделей и технологий продукционного процесса (рис. 45) и информационно-консультативные системы по возделыванию тех или иных культур (рис. 46) и модели их продукционного процесса. В настоящее время разработаны программы для ЭВМ по возделыванию и эксплуатации многолетних травостоев, наиболее сложные из них базируются на учете биологических и в том числе биохимических процессов. Простые же модели, реализуемые в производствен-' ных условиях, основаны на расчете водного и пищевого режимов с учетом температуры, влажности воздуха, интенсивности испарения, фильтрации, географической широты местности, осадков и других природных факторов. Указанные информационно-консультативные системы и модели продукционного процесса были реализованы в 1984—1993 гг. в ГПЗ «Заря Подмосковья» при создании и эксплуатации культурных сенокосов и пастбищ. Они обеспечивали сборы 8...Ют сухого вещества с 1 га (сходимость моделей 80...90 %).
При адаптивно-ландшафтном ведении сельского хозяйства на одно из первых мест выступает адаптация технологий к каждому конкретному элементу агроландшафта на уровне фации, а не только урочища. Эту пестроту можно уменьшить За счет посева многолетних трав, дифференцированного проведения мелиоративных работ и мероприятий по выравниванию плодородия почв, чтобы объединить близкие по свойствам фации в один контур. При этом контуры следует создавать по принципу сегментарное™ и эллипсоидное™ рельефа, организуя защиту почв от эрозии и экологический мониторинг на самых уязвимых направлениях, в местах наибольшей напряженности потоков энергии и вещества, т. е. на стыках сегментов и эллипсоидов.
10.2. СТРАТЕГИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОГО РАЗВИТИЯ КОРМОПРОИЗВОДСТВА
Часто под интенсификацией кормопроизводства понимают увеличение использования антропогенно-техногенной энергии (ет) с целью увеличения производства кормов и улучшения их качества с учетом обеспечения сохранения и повышения плодородия почвы. Основу такой интенсификации составляют примене-
| 420 |  |
| Рис. 46. Информационио-консультативаая система (сенокосы и пастбища) | |
ние удобрений, орошение, обработка почвы, технологии поверхностного и коренного улучшения травостоев, использование химических средств защиты кормовых угодий от болезней, вредителей и нежелательной хозяйственно малоценной растительности. Однако следует иметь в виду, что такой подход к интенсификации производства основан на использовании ефиз — энергии, затрачиваемой в физических процессах (техника, топливо, удобрения и т. д.). Коэффициент полезного использования физической энергии в биосфере равен нулю согласно законам термодинамики. Она в конечном счете подвергается по закону роста энтропии полному рассеиванию — диссипации. Например, КПД добычи угля равен 60%, КПД работы лучших тепловых электростанций — 30%, КПД электросетей, — 80...90%, КПД электродвигателей — 90%, КПД насосов — 80%, КПД дождевальных машин — 60%. Таким образом, КПД энергии, заключенной в угле и используемой для орошения, становится меньше 7 % (0,6 • 0,3 • 0,9 ■ 0,9 • 0,8 ■ 0,6). При удлинении цепочки эта величина становится еще меньшей. Таким образом, можно принять в целом, что КПД,ефиз -» 0. Однако это не означает того, что техногенную энергию неэффективно использовать в сельском хозяйстве. Дело в том, что зеленые растения работают в данном случае против энтропии; благодаря затратам техногенной энергии они улучшают ассимиляцию солнечной энергии, увеличивая тем самым производство энергии, заключенной в органическом веществе. Потерянная физическая энергия превращается в тепловое загрязнение, которое в значительной степени поглощается зелеными растениями, увеличивая их продуктивность. Повышение урожайности сельскохозяйственных угодий способствует улучшению условий жизни человека, мысль которого является одним из основных факторов повышения КПД физической энергии в технологических процессах и замедления ее рассеивания. Затраченная на повышение урожайности физическая энергия действует в одном производственном цикле, поэтому при составлении энергетического баланса затраты должны учитываться целиком, т. е. раскладываться на один цикл: t = 1. Энергия же, затраченная в информационных процессах (е,), направленных на развитие полезного, в том числе сельскохозяйственного производства, должна раскладываться на количество производственных циклов, в которых действует новая полученная информация. В результате е,- учитывается в одном производственном цикле, но действует на протяжении большого времени, т. е. в / циклах. Поэтому в энергетическом балансе достаточно учитывать затраты энергии на развитие науки на уровне е,: t. В результате этого уравнение (2) с учетом сказанного превращается в равенство