Актуальными задачами растениеводства являются: управление физиоло-биохимическими процессами в системе почва-растения и достижение лучшей оптимальной продуктивности сельскохозяйственных культур, а также разработка новых агротехнических методов, учитывающих взаимодействие всех компонентов агроэкосистемы, применение щадящих режимов минерального питания, устойчивых к болезням сортов, замена химических пестицидов биопрепаратами и т. п. При этом управление продукционным процессом агроэкосистем осложнено негативным экологическим воздействием.
Проблема управления продукционным процессом культурных растений в агроэкосистемах играет ведущую роль в земледелии и растениеводстве, а её значение в будущем ещё более возрастёт в связи прогнозируемым глобальным изменением климата и усилением деградационных процессов в почвенном покрове, что является следствием неадаптивной интенсификации сельскохозяйственного производства. На продукционный процесс сельскохозяйственных культур оказывает также пестрота почвенного покрова агроценозов сильное влияние. Пространственная неоднородность почвенного покрова земель сельскохозяйственного назначения формируется при проведении некоторых мелиоративных мероприятий, а также за счёт геоморфологических и других условий. Для решения проблем питания культурных растений существуют два подхода: точное земледелие (техническая парадигма) и экологический аналоговый подход. Точное земледелие является одним из путей устранения пространственной неоднородности физических факторов агроценозов. Суть точного земледелия — использование современной техники, позволяющей дозированно вносить в почву экономически оправданные дозы минеральных удобрений и мелиорантов с учётом неоднородности почвенного покрова и/или агрохимических контуров. Экологический аналоговый подход — биологическое (экологическое, альтернативное) земледелие, идеи которого получили развитие в конце 20-го столетия. Понимание эколого-трофической роли органического вещества почвы в питании растений позволяет более обоснованно подойти к вопросу управления продукционным процессом посевов.
На наш взгляд, при разработке подходов к управлению и регулированию продукционным процессом растений агроценозов при пространственной неоднородности почвенного покрова необходимо сочетать высокий уровень технического подхода точного земледелия с простыми, но высоко эффективными приемами биологического земледелия. В соответствии с концепцией о трофической функции почвенного органического вещества, ряд органических молекул, которые являются функциональными или строительными блоками макромолекул, могут многократно использоваться на различных трофических уровнях как естественно сформированных, так и искусственно созданных экосистем. Почва как компонент и продукт биогеоценоза, выполняет трансформационно-трофическую функцию.
Главная задача в агроладшафтном земледелии должна состоять в том, чтобы интенсифицировать продукционный процесс, используя природные механизмы функционирования системы почва-растение, а не для того, чтобы определить единственную точку «экономического оптимума». Сочетание минерального питания с потреблением органических соединений зелёными сосудистыми растениями увеличивает количество функциональных связей в экосистемах и является фактором повышения стабильности экосистем. Реальное улучшение функционирования системы почва-растение в условиях агроэкосистем возможно при условии, что наряду с химической коррекцией (внесением минеральных удобрений и мелиорантов) необходимо проводить и биологическую коррекцию (воспроизведение отдельных биологических слагающих условий функционирования системы почва–растение), с целью восстановления и/или восполнения утраченных при сельскохозяйственном производстве звеньев трофосистемы. Приведём пример. Для роста и развития растений наиболее благоприятен муллевый тип гумуса. Однако в современных пахотных почвах этого типа гумуса практически нет, потому что интенсивное антропогенное воздействие, особенно на агроэкосистемы, приводит к значительному обеднению почвенной биоты дождевыми червями. Поэтому для того, чтобы восполнить недостаток тонкого гумуса в пахотных почвах, необходимо вносить в почву вермикомпост или проводить некорневую обработку растворами гуминовых веществ.
