Суббота, 19.07.2025, 10:58 | Приветствую Вас Гость | Регистрация | Вход

Каталог статей

Главная » Статьи » Садоводство
КОММУНИСТИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ИНТЕНСИВНОГО САДОВОДСТВА
НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ БИОСИСТЕМ
«ДЕРЕВО» И «САД»

   Изучение биопроцессов в плодовом саду привело автора к самостоятельному открытию «коммунистических законов» управления этими процессами, обеспечивающих наивысшую продуктивность сада.



«Химия – это та же физика на молекулярном уровне».
«Живые организмы построены из материи и приводятся в движение энергией. Но с ка-кой бы стороны мы не подошли к биологии – со стороны ли материи или со стороны энергии – мы, так или иначе, придем к электронам».
А. Сент-Дьерди, (физиолог, сподвижник А. Л. Чижевского)

ВВЕДЕНИЕ. ДЛЯ ЧЕГО НУЖНО МОДЕЛИРОВАНИЕ В САДОВОДСТВЕ?

   Известно, что садоводство – одно из самых древних занятий человека. Естественно, о нем написана масса книг и статей, особенно в последние десятилетия, в которых авторы стремились поделиться своим опытом. В частности, описаны многие тысячи различных агротехнических способов ухода за растениями для ускорения роста, повышения урожай-ности, зимостойкости и многое другое, например, методы формирования крон плодовых деревьев, их обрезки, схем посадки и пр. 
   Каждый автор предлагает свои, как ему представляется, лучшие, исключительные спо-собы и методы. Например, только по формированию крон и схем посадки деревьев в плодовом саду в отечественной литературе предлагаются сотни вариантов, включая самые экзотические (типа «таганрогской лодочки»). В солидных трудах известных отечественных авторов, например /1,2/, проводятся систематизация и классификация этих разнообразных искусственных форм крон, что, однако, не добавляет ясности в вопрос, какие из этих крон лучше или хуже, насколько и почему? Вопрос количественного определения наилучших форм крон остается открытым, а это один из ключевых вопросов плодоводства.
Не менее спорными являются вопросы интенсивного садоводства, в частности, целесо-образность использования в нашей зоне (Подмосковья, НЧЗ) одного из главных его на-правлений – карликовых деревьев (различных конструкций и степеней "интенсивности”, т. е. размеров). Многие авторитетные ученые и практики плодоводы до сих пор не признают такой целесообразности, например, уважаемый В. И. Сусов, управляющий садом МСХА. Он считает, что такие деревья слишком "капризны” для нашей зоны и по сумме характеристик уступают обычным сильнорослым.
   К сожалению, в основе практически всех прочитанных автором книг и статей по садо-водству (за исключением работы /7/, подтолкнувшей автора к попыткам моделирования) лежит чисто эмпирический подход, т. е. практический опыт. Однако такой "образный” подход, или "качественный” анализ (пусть с присутствием отдельных численных измере-ний – урожая, прироста размеров или массы деревьев или их элементов и пр.) обладает ограниченными возможностями и не всегда позволяет достаточно точно определить оптимальные параметры или методы, дать правильные ответы на актуальные вопросы садоводства (например, по выбору наиболее продуктивных форм крон и схем посадки, оценке величины повышения/понижения продуктивности плодовых деревьев при уменьшении их размеров и др.), поскольку не учитывает степени влияния различных факторов на развитие плодового дерева во взаимосвязи. В частности, влияния формы кроны (фактор, определяемый в искусственных условиях в значительной степени садоводом, а в естественных условиях сортом дерева), биологического фактора (генетического параметра сорта) и климатического фактора. Подлинная же наука начинается там, где вводятся количественные методы и расчеты, т. е. математика, а значит, и "теория”. Как говорится: "Без теории практика слепа, а без практики теория мертва”.


   Например, известно, что существуют узкопирамидальная, (веретеновидная, колонновидная) формы кроны плодового дерева, используемые как варианты методов повышения урожайности (на единицу площади) в интенсивных садах. Считается, что при их использовании в садах увеличение эффективности использования земли достигается за счет большей плотности посадок. 
   Возникает вопрос: "За счет чего здесь достигается увеличение продуктивности дерева на единицу занимаемой им площади?”. Очевидно, за счет того, что отсутствуют мощные скелетные боковые ветви, имеющие большую долю непродуктивной старой массы, а ко-роткие боковые веточки и ствол сжатых в вертикальном направлении форм крон хорошо облиствлены и освещены, что позволяет дереву не тратить непродуктивно силы на создание массы длинных скелетных веток и поддержание жизни в них, а также на транспортировку соков по ним на большие расстояния.
   Но, с другой стороны, листья около ствола, в центре кроны, либо растущие в загущени-ях и не разнесенные в пространстве – получают меньше солнечной энергии (особенно прямого солнечного – однонаправленного ультрафиолетового - облучения, но также и рассеянного, в основном «теплового», инфракрасного). Кроме того, и само дерево, расту-щее преимущественно в одном направлении – вверх, поскольку вширь рост искусственно ограничивается, при равной силе роста сорта подвоя и используемого привоя (т. е. при примерно равной общей - "генетической”- массе дерева) достигает большей высоты, что увеличивает расходы ресурсов дерева (массы и/или энергии) как на строительство допол-нительной биомассы дерева (в основном его ствола), так и на подъем растворов питатель-ных веществ из почвы в крону (расходы энергии на "подъем” питания прямо пропорцио-нальны высоте дерева).
   Снова появляются вопросы: "В какой степени каждый из указанных факторов влияет на общую продуктивность дерева и сада из таких деревьев?”, "Какие из этих факторов пере-вешивают – положительные или отрицательные?”, "Какой метод повышения продуктивно-сти плодовых деревьев (на единицу площади) эффективнее для одних и тех же деревьев - по сочетанию привойно-подвойной комбинации – метод сужения кроны или метод прижа-тия кроны к земле, оба из которых используются в интенсивном садоводстве?” /8/. 
Еще один пример распространенного даже среди опытных и уважаемых садоводов-профессионалов если не заблуждения, то неполного понимания физики происходящих процессов в плодовом дереве. Так, ими традиционно упрощенно считается, что горизон-тальные ветви плодоносящие, а вертикальные – жирующие, растущие. Н. И. Курдюмов назвал такую ветку «идеальной плодовой веткой» /11/. Исходя из этой концепции, с «чис-той совестью» формируются многоярусные кроны с горизонтальными ветвями, даже высо-кие узкопирамидальные, поскольку якобы «идеальное» плодовое дерево может формиро-ваться из суммы таких горизонтальных «идеальных» веток. Но при таком подходе совер-шенно не учитывается разница в высоте расположения веток, их длина (и возможный наклон), а также расположение конкретного элемента (листа, ветки, плода) в кроне для определения его «приоритета» в жизнеобеспечении среди прочих в системе «плодовое дерево». Снова возникает примерно такие же вопросы: «Как влияет высота расположения ветки и ее длина на обеспечение питанием плодов на ней в зависимости от места их расположения? Насколько различается продуктивность веток в зависимости от их длины и особенно наклона – в угловом секторе от отрицательного (по углу отхождения) до строго вертикального?
   Другой аналогичный пример заблуждения, из книги того же уважаемого автора. На том основании, что молодые вертикальные жирующие побеги всегда свежи, сильно растут, даже на слабых «угасающих» деревьях и отвечают за сохранение жизни самого дерева, дальнейший его рост (и развитие корневой системы, в частности, что должно происходить на следующем полупериоде биологического вегетативного цикла) – делается в «образной художественной форме» вывод, что «дети, трудолюбивая молодежь кормят родителей», что «все жизнеспособное переместилось наверх дерева»; что «верхи кормят низы». 
    Здесь все перевернуто с ног на голову: если бы все было именно так, и нижние выды-хающиеся плодоносящие ветки - которые автор сравнивает с «многодетным гаремом» на шее «работящих здоровых молодых мужиков», которыми называет верхние ветви – были «паразитами» для дерева в целом, «ярмом», а верхние «локомотивом прогресса» (т. е. роста и развития дерева), то для оживления слабеющего (или стареющего) дерева следовало бы попросту вырубать нижние ветви и оставлять верхние. Неопытные садоводы именно так и делают, на том простом основании, что на верхних ветках плоды и листья крупнее и «живее», и тем постепенно губят дерево. (Так отчасти предлагает делать и сам Н. И. Курдюмов, рекомендуя у старых деревьев вырезать отработавшие свое нижние ветви. Заметим сразу, что в определенной степени для старых громоздких деревьев такая мера оправдана, но только как дополнительная по сравнению с сильной обрезкой-вырезкой верхней части кроны.). В реальности никто из мало-мальски грамотных садово-дов так не делает, а решительно и сильно вырезают всегда именно верхнюю часть дерева. (И правильно делают, потому что именно верхние элементы дерева являются относитель-ными паразитами и иждивенцами в системе «плодовое дерево» в целом, эксплуататорами всех ниже расположенных, и поэтому все нижние ветви надо всячески беречь и сохранять, если они достаточно освещены и не окончательно «надорвались» от многолетней «пере-грузки-сверхэксплуатации» и не засохли – но мы забегаем вперед). Возникает очередной вопрос: «Какие все-таки ветки и элементы дерева – верхние или нижние - полезнее, поче-му и насколько?».
   Другой интересный пример. В. И. Сусов, руководитель сада ТХСА, предлагает решать проблему повышения зимостойкости плодовых деревьев путем повышения крон («отры-вая» их от приземного морозобойного слоя воздуха) и использования для этого длинных штамбов (более 120 см), причем в качестве штамбообразователя применять специальный сорт Шаропай (который является «рекордсменом» по зимостойкости, хотя плоды его практически несъедобны). При этом для ускорения формирования кроны такого дерева предлагается (в отличие от использования деревьев на скелетообразователях, крона которых формируется в течение нескольких лет путем прививок культурных сортов в каждую скелетную ветвь разных ярусов) делать саженец в один прием путем прививки в макушку саженца двухлетки на высоте около 1,2 м длинного черенка на 6 почек, из которых впоследствии формируются скелетные ветви кроны. 
   При таком способе повышения зимостойкости «на полную» используется биологический фактор, но совсем не учитывается «механический» (физический) фактор. А именно влияние возрастания потерь на подъем питательных веществ в крону, транспортировку их - и ассимилянтов в обратную сторону - по сосудам и поддержание жизнедеятельности увеличенной массы такого длинного штамба. Возникают сомнения, сможет ли небольшое количество листьев годового прироста обеспечить энергией и продуктами биосинтеза жизнедеятельность такого большого штамбика саженца в первый год (а в последующие годы крона - штамба всего дерева)? Не ослабит ли это рост и жизненную силу дерева, особенно в первые годы, и т. о. косвенно его зимостойкость, поскольку у ослабленного дерева уменьшается восстановительная способность? И где тот предел, когда «вред» от повышения штамба начинает превышать «пользу»: 1м; 1,5 или может быть 2, 3 м и т. д.? И как зависит жизненная сила дерева от площади листового аппарата, массы дерева, формы его кроны и корневой системы, биологических его характеристик (вида и сорта) и климата?
   И таких спорных вопросов в современном садоводстве - на которые невозможно отве-тить без количественной оценки каждого из влияющих параметров в составе общей «био-системы» и без численных расчетов «биосистем» дерево и «плодовый сад» - можно при-вести множество. 
   Отсюда возникла потребность создания некоторой рабочей модели, хотя бы самой про-стой, описывающей в связанной форме основные виды поступлений и затрат энергии и массы в процессе жизнедеятельности растения и позволяющей проводить численные рас-четы характеристик дерева, в конечном итоге его продуктивности. Процесс изучения объекта путем исследования поведения его действующей рабочей модели, достаточно полно описывающей объект, и есть моделирование.
Применение методов физико-математического моделирования при изучении процессов жизнедеятельности плодового дерева дает важные преимущества по сравнению с практи-ческими методами, (хотя и не может заменить их полностью), а именно позволяет:
  -значительно ускорить процесс исследования и снизить его трудоемкость и себестои-мость, что очень важно в плодоводстве при изучении длительных природных процессов, соизмеримых с продолжительностью жизни самого исследователя;
  -увеличить научную объективность, корректность исследований, обеспечив возмож-ность отделения влияния на них объективных и субъективных факторов. К таким субъек-тивным факторам относятся: научные предпочтения авторов, непроизвольно влияющие на оценку результатов экспериментов; влияние отличающихся природно-климатических факторов в экспериментах разных исследователей, а также отличий в качестве ухода (уровне агрофона), состоянии деревьев и мн. др.;
  -увеличить точность результатов исследований (теоретически величины ошибок могут быть доведены до неограниченно малых величин по мере усложнения модели), получаемых с математической достоверностью;
  -выявить общие физические закономерности биологических процессов энерго- и массо- обмена между элементами дерева как между собой, так и с окружающей средой; на базе которых разработать основные принципы и правила действий для садоводов-любителей, даже не имеющих достаточных биологических знаний;
  -облегчить обучение садоводству и освоение материала начинающим садоводам, не имеющим достаточных знаний в области биологии (в объеме специальных учебных заведений), но зато имеющим техническое или естественнее образование, поскольку позволит быстрее понять многие вещи, на что у автора ушло около 10 лет.
  -в итоге поднять на качественно иной уровень понимание происходящих биологических процессов в плодовых деревьях и в их сообществе «сад», а также роли садовода как «управляющего» биологической жизни и «воспитателя» «физической и общей культуры» деревьев, оказавшихся в «культурной» искусственной среде, организованной и регулируе-мой человеком (садоводом), но генетически сформировавшихся «характером поведения» в естественных условиях по законам дикой природы (подобным закону «джунглей», соответствующему дарвиновскому этапу развития живой материи) / 5.1./. 
   Автор данной работы – инженер, поэтому, когда более 15 лет назад серьезно занялся садоводством и стал изучать популярную и специальную литературу по этим вопросам, в частности, по вопросам обрезки и формирования крон, интенсивного садоводства и пр., у него поневоле стали возникать разные аналогии из областей физики и техники…
Постепенно многочисленные ассоциации и аналогии из других областей естественных наук и техники, а также многолетние размышления и практические наблюдения привели автора к созданию некоторой собственной «теории», возможно «сырой» и смешной для специалистов в области физиологии растений, но, тем не менее, показавшей себя вполне «работоспособной» и пригодной для решения всех практических садоводческих задач, с которыми ему пришлось столкнуться. Эта т. н. «теория», построенная на основе изучения поведения предложенных упрощенных моделей растений и созданная автором–самоучкой (в агрономических науках), представляется ему полезной для ознакомления массовому садоводу – любителю, особенно начинающему и не имеющему глубоких знаний в биоло-гии, но зато получивших техническое образование.

   Ничего из того, о чем говорится в статье, не надумано автором и не взято «с потолка», а все выводы и мысли появились в результате изучения и обобщения материалов из работ отечественных (в основном) и зарубежных авторов по садоводству, в том числе очень авторитетных; предложенные модели составлены лишь для описания выявленных законо-мерностей в поведении растений с целью использования их для расчетов продуктивности плодовых деревьев при различных типах крон. Естественно, все эти умозаключения под-тверждаются и личными практическими наблюдениями и опытом.


Скачать продолжение статьи в формате .doc


Категория: Садоводство | Добавил: vizo_admin (01.07.2011)
Просмотров: 537