3.3.2. Ресурси в агроекосистемах

Природними ресурсами називають об’єкти і явища, що прямо чи опосередковано використовуються для створення матеріальних благ суспільства та для підтримки умов існування людства. Ресурси розподіляють на:

а) вичерпні (нафта, вугілля...) та невичерпні (сонячна енергія, вітер, …);

б) відновлювані (біомаса рослин та тварин) та невідновлювані (ґрунт, територія);

в) замінювані (кам’яне вугілля можна замінити нафтою або газом) та незамінювані (вода, кисень, СО₂).

Особливим видом ресурсу в сільському господарстві виступає територія, на якій людина сформувала агроекосистеми.

Сільськогосподарська освоєність суші на планеті досягає 30% (табл.3.3.1). Відомо, що придатними для використання в сільському господарстві є 19,0 млн. км² суходолу, що становить близько 13%, природні луки і пасовища займають майже 29 млн. км², решта земель практично не може бути використана в сільському господарстві, оскільки близько 20% суші розташовано в зонах з надто холодним кліматом, ще 20% – у зонах з надто посушливим кліматом, а решта, 30% – представлені малопотужними ґрунтами або розміщені на крутих схилах.

Таблиця 3.3.1. Розподіл земельного фонду Землі

Найбільша забезпеченість за площею ріллі на душу населення в Канаді (1,8 га), найменша – в Японії (0,05 га). На 1 жителя України припадає  0,81 га сільськогосподарських угідь (у 1960 р.  1,01 га).

Земельний фонд України на початок 2003 р. складав 60,35 млн. га¹⁶ (близько 0,4% площі сущі Землі). Розораність території  56%. У сільському господарстві активно використовується 71,3% території (табл.. 3.3.2). Особливо цінні землі складають 12,08 млн. га¹⁷ (близько 20% від загальної площі земель).

Нарівні з територією до найважливіших ресурсів сільського господарства відносять ґрунт¹⁸. Тільки наявність родючого¹⁹ ґрунту дозволяє ефективно використовувати територію для створення агроекосистем. Найбільшою родючістю характеризуються степові та лучні чорноземи. До найважливіших показників родючості і якості ґрунту відноситься вміст в ньому гумусу – на 2000 рік в середньому по Україні він становив 3,1% (124 т на га). Ґрунти з найбільшим вмістом гумусу зосереджені в Харківській області (4,9% або 191,1 т на га), Дніпропетровській та Кіровоградській областях (по 4,5% або 175,5 т на га). Проте, вміст гумусу в ґрунтах України продовжує знижуватись в середньому на 0,8 т/га щорічно.

Таблиця 3.3.2. Структура земельного фонду України

Антропогенний вплив на ґрунти призводить до їх поступової деградації і зниження продуктивності сільськогосподарських угідь.

Деградація ґрунтів – це поступове погіршення їхніх властивостей, викли­кане зміною умов ґрунтоутворювання внаслідок природних факто­рів чи господарської діяльності людини, яке супроводжується зменшенням вмісту гумусу, руйнуванням структури ґрунту і зни­женням його родючості. Деградація ґрунтів, а нерідко їх повне вилучення з сільськогосподарського використання, відбувається внаслідок процесів вітрової і водної ерозії, дегуміфікації, декаль­цинації, переущільнення сільськогосподарською технікою, нераціо­нальна експлуатація зрошувальних систем призводить до під­топлення й заболочування, вторинного засолення та осолонцю­вання ґрунтів; внаслідок порушення агротехніки, заростання бур'янами і чагарниками; незбалансоване застосування мінераль­них добрив призводить до забруднення токсичними речовинами, важкими металами і радіонуклідами; непомірний випас худоби також призводить до ерозійних процесів тощо. При цьому в ряді регіонів пла­нети виникають досить серйозні стресові, кризові й навіть ката­строфічні ситуації, що призводять до порушення екологічної рівно­ваги ґрунтового покриву.

Ерозія (від лат. erosio – роз’їдати, вигризати) – це процес руйнування ґрунтів і гірських порід, що супровод­жується перенесенням і відкладанням дрібнозему під впливом потоків води (водна ерозія) або вітру (вітрова ерозія або дефляція²⁰). Ерозія ґрунтів - один з найнебезпечніших чинників, який руйнує ґрунтовий покрив.

Руйнування поверхні відбувалось протягом усієї геологічної історії Землі. Результатом ерозійних процесів було формування долин річок, схилів, межиріч. Такого типу ерозію називають нормальною або геологічною.

На відміну від геологічної, прискорена або антропогенна ерозія²¹ пов’язана з діяльністю людини. Знищення лісів, надмірне розорювання території, безконтрольний випас худоби сприяють прискореній ерозії. Шар ґрунту, що руйнується при нормальній ерозії протягом століть, при антропогенній знищується за дуже короткі терміни²² (швидкість антропогенної ерозії в 8-100 раз більша за швидкість природної).

Розвиток ерозії тісно пов’язаний з рельєфом місцевості. На змив та розмив ґрунту впливає крутизна, довжина, експозиція і форма схилу, розмив водозбірної території. Ерозія проявляється при певному нахилі поверхні – руйнування ґрунту починається при крутизні схилу більше 1-2^о.

Частка еродованих земель в Україні становить 57,4% всієї території, з них 32% зазнають впливу вітрової ерозії, 22% – водної, 3,4% сумісної дії водної і вітрової ерозій. Головним чинником, що зумовлює розвиток ерозійних процесів, є високий рівень сільськогосподарського освоєння території.

Найбільш стійкі до змиву та розмиву чорноземи звичайні і потужні на лесових породах. Малостійкі дернові опідзолені ґрунти, а також ґрунти, що утворені на щільних глинах і пісках.

Стійкими до ерозії є схили, покриті лісовою або трав’янистою рослинністю. Культурні рослини розораних схилів мають набагато слабшу протиерозійну здатність.

Вплив рельєфу, особливо крутизни схилу, в теперішній час проявляються переважно через антропогенні чинники. Людина в процесі своєї діяльності може посилити і послабити вплив крутизни схилів та інших чинників на ерозійний процес.

Інтенсифікація ерозійних процесів в Україні протягом останніх років пов’язана із скороченням землеоохоронних заходів, таких як створення захисних лісових насаджень та полезахисних лісосмуг, будівництво протиерозійних захисних валів тощо.

Факторами, що зумовлюють дегуміфікацію ґрунтів, є недосконалі технології та істотне зменшення внесення органічних добрив. Для попередження втрат гумусу вчені рекомендують більше залишати на полі пожнивних решток, збільшувати посівні площі багаторічних трав, вдосконалювати технологічні схеми з мінімізацією обробітку ґрунту і застосовувати протиерозійні заходи.

Ще одним важливим ресурсом для сільського господарства є вода. Агроекосистеми забезпечуються водою завдяки атмосферним опадам, запасам ґрунтових вод, прісних водойм та водотоків. Якщо забезпеченість атмосферними опадами в Україні задовільна, то запаси ґрунтових вод і прісних водойм недостатні.

Особливість агроекосистем, порівняно з природними, полягає ще й в особливостях формування поверхневого стоку. Так, швидкість інфільтрації води в природних екосистемах значно вища, що суттєво зменшує поверхневий стік і вірогідність розвитку ерозійних процесів (наявність рослинного покриву на протязі всього року також стримує ерозію). Втрати вологи в природних екосистемах також значно вищі, внаслідок чого по ґрунтовому профілю переміщується менша кількість води, що знижує вимивання поживних речовин.

Природні екосистеми містять значні кількості органічних колоїдів, що забезпечує іонообмінну та водоутримуючу здатність ґрунту. Втрата колоїдів в агроекосистемах внаслідок більш інтенсивних процесів окислення і мінералізації органічної речовини, які підсилюються при зрошуванні і тривалій обробці ґрунтів, призводить до значних втрат рухомої частини ґрунту.

Однією з найважливіших характеристик агроекосистем є співвідношення в них посівних площ, пасовищ та поголів’я тварин. Згідно з розрахунками, для Східної Європи з урахуванням кругообігу речовин в системі “ферма – гній – посіви – довкілля”, на 1 га ріллі доцільно мати від 0,8-1,1 до 2,2-3 умовних голів ВРХ. Відхилення від цих параметрів призводить до дефіциту гною та деградації ґрунтів через заміщення органічних добрив мінеральними, або деградації агроекосистеми в силу необхідності інтенсифікації процесу кормовиробництва.

Важливу роль має синхронізація життєдіяльності вищих рослин та мікроорганізмів у ґрунті. Вона визначає родючість ґрунту, стабілізує запаси поживних речовин та замикає кругообіг речовин. Співжиття в ґрунті хоч і мало помітне але відіграє велику роль.

В середньому на 1 га орної землі припадає до 500 кг дощових черв’яків, 50 кг нематод, 40 кг ракоподібних, 20 кг змій та гризунів. На 1 м² ріллі припадає 2 - 3 кг живої речовини, з якої 1,5 кг складають корені рослин.

Сільське господарство сформоване з генетично однорідних груп рослин і тварин. Цим в значній мірі визначається вразливість агроекосистем шкідниками, бур’янами та хворобами.

Найбільш очевидними співмешканцями культурних рослин є бур’яни та комахи-шкідники²³. За походженням бур’яни поділяють на агрофіти (справжні бур’яни, що пов’язані з культурними рослинами протягом сотень поколінь), та апофіти (вихідці з місцевої флори).

В сучасному сільському господарстві боротьба з бур’янами та шкідниками здійснюється в основному хімічними препаратами, які мають загальну назву – пестициди (гербіциди – знищення бур’янів, інсектициди – комах, фунгіциди – грибів). Світовий асортимент пестицидів перевищує 900 найменувань, з них в Україні використовується близько 170 найменувань.

Необхідно зазначити, що правильна агротехніка із збереженням популяцій корисної фауни в посівах значно ефективніша, ніж застосування пестицидів. Шкідливість бур’янів і комах – шкідників (як і їх корисність) визначається їхньою кількістю. Більш правильно було б говорити про контроль бур’янів та шкідників, а не про їх повне знищення. Масове розмноження окремих видів в посівах зумовлене відсутністю ворогів та надлишком трофічних ресурсів. У напрямку контролю та регулювання чисельності бур’янів та шкідників лежить стратегічний успіх конструювання високопродуктивних агроекосистем.

Фактори стабілізації агроекосистем. Пошук оптимальних систем землеробства, які б збільшували стійкість агроекосистем і забезпечували стабільне отримання сільськогосподарських продуктів та тривале збереження родючості ґрунтів, розпочався дуже давно. Для забезпечення тривалого збереження родючості ґрунтів відомі п’ять основних способів:

1. обов’язкове застосування сівозмін, тобто оптимальне чергування сільськогосподарських культур на полі;

2. відведення ріллі під пар;

3. введення чистих парів;

4. травосіяння;

5. комплексне застосування органічних та мінеральних добрив.

Серед цих заходів сівозміни, як результат багатовікових пошуків землеробів, займають провідне місце. За твердженням фахівців сівозміни є серцевиною будь-якої системи землеробства. Зміст сівозмін полягає в організації оптимальних, з точки зору врожайності культур і збереження родючості ґрунтів, послідовностей зміни культур на полі.

Перші згадки про доцільність чергування посівів різних культур з’явились ще за часів Давньої Греції. В 19 столітті ротація культур в сівозмінах була досить швидкою – одна й та ж культура поверталась на поле через 2 –3 роки, що призводило до виснаження орних земель через неможливість компенсації втрат поживних речовин в ґрунтах включеними в сівозміну культурами. Довгий час вдосконалення сівозмін йшло шляхом їх подовження – впроваджувались 9-ти та 12-пільні сівозміни, в яких культури повертались на поле через 9 і 12 років.

Агросфера в основному функціонує на відновлюваному джерелі – енергії сонця. Незважаючи на це, сьогодні, для забезпечення її продуктивності, достатньої для виживання людства, необхідні істотні затрати антропогенної енергії. Проте, потреба в цій енергії може бути суттєво скорочена за рахунок біологізації багатьох процесів, наприклад, азотфіксації²⁴, оскільки доля азотних туків в енерговитратах на вирощування, наприклад, кукурудзи перевищує 20%. Значну економію енергії і скорочення негативного впливу на довкілля може дати створення агроландшафтів, які забезпечують стійкий розвиток сільськогосподарських територій за рахунок відповідної організації – раціонального розміщення культур; мінімального обробітку ґрунту, включаючи нульовий; широкого використання біологічно активних речовин і т.д. Існують також практично не реалізовані можливості біологізації агросфери (наприклад, збільшення видового різноманіття вирощуваних культур придасть агроекосистемі додаткову стійкість).

Науково обґрунтована організація агроекосистем передбачає створення раціональної природної і природно-господарської інфраструктури (дороги, канали, лісові насадження, сільськогосподарські угіддя тощо), яка б відповідала особливостям місцевого ландшафту і господарського використання території в цілому. Шляхом оптимізації агро ландшафтів агроекосистеми можуть бути наближені до контурів природних комплексів.

Агроекологія, як наука, покликана допомогти гармонізувати відношення агросфери і природного середовища – саме вона може визначити шляхи до гармонійного розвитку агросфери (sustainable agriculture). На жаль, значення цієї науки (агроекології) для існування людства поки що не усвідомлюється ні широкими верствами населення, ні владними структурами. Видатний український вчений, академік О.О.Созінов вважає²⁵, що агроекологія – це наука, яка на основі комплексного системного підходу визначає шляхи переходу агроекосистем на основу сталого розвитку, тобто стабільного отримання достатньої кількості високоякісної конкурентноспроможної продукції при обмежених витратах антропогенної енергії, поновленні природних ресурсів агроландшафтів і мінімальному забрудненні довкілля. Магістральний шлях вирішення цього завдання полягає у розробці як теоретичних принципів формування стійких агроекосистем, так і запровадження конкретних рішень на території держави, регіонів, господарств, включно з сільськими поселеннями. Агроекологія повинна забезпечити перехід сільського господарства і всього аграрно-промислового комплексу до моделі екологобезпечного розвитку при нарощуванні продуктивності.

Розвиток агроекології дозволяє значно зменшити протиріччя між агросферою і біосферою не тільки на основі охорони навколишнього середовища, тобто виконання поліцейських функцій заборони, але й на основі принципово нового комплексного вирішення проблеми з використанням останніх досягнень біології, техніки, хімії, економіки, інформатики і, зрештою, соціології та психології. Біотехнології та інформатика стануть основними факторами якісних змін в житті людства у 21 столітті, в тому числі і в агросфері. Науково обґрунтоване поширення трансгенних рослин, тварин і мікроорганізмів відкриває практично необмежені можливості для формування агросфери, здатної забезпечити максимальне використання сонячної енергії не тільки для отримання необхідної продукції, а й для збереження довкілля.

На думку академіка О.О.Созінова агросфера в цій суспільній формації виконуватиме роль прискорювача творчого процесу, внаслідок чого відкриється реальна можливість у буквальному розумінні слова “конструювати” нову агросферу на принципах екологічно збалансованого розвитку. Але протиріччя агросфери з природою збережуться і в майбутньому, хоча й будуть суттєво пом’якшені. За будь-яких варіантів види живих організмів в агросфері завжди будуть представлені значно меншим числом варіантів на відміну від природних екосистем, де рівновага підтримується завдяки узгодженому функціонуванню багатьох видів²⁶.

Структура агроекосистеми. Структура агроекосистеми – це особливості розміщення компонентів системи по поверхні і вертикалі, а також закономірні кількісні зв’язки між ними, сезонні зміни агрофітоценозу. В агроекосистемі слід розрізняти видову, просторову і трофічну структури.

Видова структура агроекосистеми. Видовий склад агроекосистеми формується людиною, яка культивує певний вид культурної рослини. Супутниками даної рослини є окремі види бур’янів і тварин, які пристосувалися до неї в процесі історичного розвитку.

Видовий склад зумовлює специфіку агроекосистеми, а зовнішній вигляд, або аспект, визначається в основному вищими рослинами, або агрофітоценозом, під яким розуміють сукупність існуючих разом на одній і тій же території, спеціально створеній людиною, рослинних організмів.

Висіяні людиною культурні рослини є домінантами, або едифікаторами, створеного агрофітоценозу. Інші його компоненти входять до складу агрофітоценозу незалежно від бажання і часто проти бажання людини. Розміщення видів у агробіоценозі не хаотичне, а залежить від агротехніки, що узгоджується з екологічними закономірностями. Агроекосистеми представлені великою кількістю особин культурних рослин, що й визначає їх зовнішній вигляд. Так, зовнішній вигляд пшеничного поля визначається одним видом – пшеницею – та 16 – 49 видами бур’янів, загальне ж число рослин пшениці досягає 4,5 млн. на га.

Підвищення продуктивності сільськогосподарських культур можливе при оптимальному розміщенні рослин по площі на фоні високої агротехніки і створенні в ряді випадків складних агроекосистем з різних, але біологічно і екологічно сумісних видів і сортів. А також сумісних посівів на одній ділянці ранніх і пізніх культур або різних сортів. Це дає змогу використати ті екологічні ніші, що їх займають бур’яни.

Для агроекосистем характерні специфічні і численні взаємозв’язки між вищими рослинами та популяціями окремих видів шкідників, що їх населяють. Характер цих зв’язків великою мірою залежить від кліматичних та господарських особливостей. Так, з пшеницею пов’язані 669 видів шкідливих і корисних комах, з яких 416 фітофагів і 253 – ентомофагів, але кількість і співвідношення видів різні.

В умовах монокультури в агроекосистемах виявляють дуже обмежену кількість видів комах, але для деяких з них створюються особливо сприятливі умови, що зумовлює їх масове розмноження (в посівах пшениці – жук кузька, в посівах цукрових буряків – довгоносик). Для зменшення кількості окремих видів комах рекомендується застосовувати зміну культур в сівозмінах.

Просторова структура агроекосистеми. Розрізняють надземну і підземну структуру агроекосистеми. Формування надземної частини залежить від вибагливості рослин та родючості ґрунту. Підземна структура агроекосистеми формується завдяки розподілу кореневої системи рослин у ґрунті, проникненню коренів на різну глибину, де вони перебувають у неоднакових умовах щільності, вологості, тепла, повітряного режиму і живлення.

Відповідно до умов росту і розвитку формується морфологічна будова надземних і підземних органів рослин. В агроекосистемі виділяють такі надземні яруси:

• культурний, створений висіяними культурними рослинами;

• верхній, що піднімається над культурним ярусом, представлений невеликою кількістю високорослих рослин;

• середній, який розміщується нижче культурного ярусу;

• нижній, включає рослини, розташовані на невеликій висоті над ґрунтом.

В агроекосистемах людина намагається одержати найвищу продуктивність не всіх рослин, а лише культурних. З цією метою застосовують різні агротехнічні прийоми і пестициди, успішне застосування яких потребує знань біології та екології рослин.

Бур’яни в процесі свого розвитку пристосувалися до умов існування в агроекосистемі. Майже кожна культура має свої види спеціалізованих бур’янів з близькими ареалами. Так, для озимого жита спецбур’яном є стоколос житній, для пшениці – пажитниця п’янка. Для вівса – вівсюг, для проса – мишій сизий і зелений, для гречки – витка гречка і гречка татарська, тощо. Вони близькі за фітокліматичними потребами до культурних рослин, достигають разом з ними. Під час прямого комбайнування насіння бур’янів (значно менше за розмірами ніж у культурних рослин) випадає з бункера і засіває поле.

Бур’яни мають ряд біологічних особливостей, завдяки яким вони завойовують у культурних рослин простір і утримуються в ньому, займаючи їх екологічну нішу – тобто територіальне розміщення виду та його функціональне значення в екосистемі. Бур’яни не тільки суттєво знижують урожайність сільськогосподарських культур але й потребують великої кількості поживних речовин, іноді значно більшої, ніж культурні рослини (табл.3.3.3).

Таблиця 3.3.3. Споживання поживних речовин бур’янами і культурними рослинами (кг/га)

У підземній частині агроекосистеми корені культурних рослин проникають на різну глибину, де вони перебувають у складних взаємовідносинах з кореневими системами бур’янів (табл.3.3.4).

Таблиця 3.3.4. Глибина проникнення в ґрунт кореневих систем культурних рослин

Основна маса коріння культурних рослин розташована в найбільш придатному для їх росту, розвитку та біохімічної діяльності орному шарі – на глибині до 20 см, корені ж бур’янів залежно від виду проникають на глибину від 10 до 100 см і глибше. Поверхневу кореневу систему (до 10 см) утворюють: ситник жаб’ячий, моховинка лежача, вероніка весняна, мишачий хвіст маленький. На глибину до 20 см проникає коріння жабрію ладанного, зябри, глухої кропиви; на глибину до 30 см – куколю і живостоку польового; на 30 – 50 см – свербиги східної, молочаю прутовидного, осоту польового, пирію повзучого; понад 1 м – осот польовий, берізка польова, хвощ польовий.

На будову кореневої системи значно впливає спосіб сівби – при звичайній рядковій сівбі хлібних злаків внаслідок великої наближеності рослин коріння їх здавлюється. В той же час ґрунт у середині міжряддя на глибині 10 – 20 см залишається практично вільним від коріння культивованих рослин – цю площу як правило займають бур’яни. Рівномірніше розподіляються корені при перехресній сівбі, де весь орний шар рівномірно пронизаний корінням культурних рослин. В цих умовах воно більш потужне і майже не залишає вільних ніш для поселення бур’янів.

Незайняті міжряддя ліквідуються також при вирощуванні рослин у сумісних посівах з підвищеною густотою стояння. При цьому досягається більша зайнятість простору рядків і міжрядь, густіше заповнення корінням усіх горизонтів. Щоб корені рівномірніше розподілялися у ґрунті, застосовують змішані посіви (при висіві у міжряддя кукурудзи ущільнюючих культур – кормових бобів, пелюшки з вівсом, соняшнику та ін.)

Трофічна структура. В агроекосистемі, як і в природній екосистемі, між організмами існують визначені трофічні (харчові) зв'язки. Однак завдяки заходам, що застосовуються людиною з метою одержання найбільшої кількості продукції, вони значно деформовані. Ця деформація особливо помітна при застосуванні пестицидів: трофічні ланцюги стають коротшими або руйнуються, оскільки гинуть консументи, а якщо вони і зберігають­ся, то кількість цих ланцюгів значно зменшу­ється.

Досвід застосування отрутохімікатів пока­зав, що повністю знищити шкідників ними не вдається, більше того, шкідники подекуди швидко пристосовуються до пестицидів і хар­чові зв'язки відновлюються. Відомі численні факти, коли хімічна бо­ротьба з шкідниками в майбутньому виклика­ла їх нове масове розмноження в зв'язку з тим, що одночасно із шкідниками знищували­ся їхні природні вороги, відбувалася адапта­ція шкідників до отрут і формування стійких проти пестицидів популяцій.

Зараз відомо більше 500 видів комах, стійких проти пестицидів. Знання за­конів формування і організації трофічної структури агроекосистем (як і природних екосистем) сприятиме розумінню цих процесів і дасть змогу правильно планувати методи боротьби з шкідниками, застосовувати отрутохімікати таким чином, щоб не завдавати шкоди навколишньому

середовищу та мікроорганізмам²⁷, які розкладають мертву орга­нічну речовину до простих сполук.

Таким чином, детритні ланцюги живлення охоплюють мертву органічну речовину, детритофагів та їх хижаків. Детритні харчові ланцюги характерні також для екосистем, в яких немає хлорофільних ор­ганізмів. Крім того, ланцюги можуть почина­тись з різного трофічного рівня: як від проду­центів, так і від консументів різних порядків, і на будь-якому рівні включатись в пасовищні ланцюги. Швидкість розкладу відмерлої органічної речовини в природних екосистемах дещо мен­ша, ніж її нагромадження. Тому в природних екосистемах органічна речовина нагромаджу­ється у вигляді підстилки та степової повсті.

У штучно створених екосистемах – агроекосистемах, у зв'язку з вивезенням з поля зна­чної частини органічної речовини, детрит не нагромаджується – він швидко мінералізу­ється завдяки агротехнічним заходам, що сприяють процесу розкладу. Залишки рослин (стерню) часто спалюють, що, безумовно, не є оптимальним варіантом вирішення проблеми, оскільки при цьому гине значна кількість мікроорганізмів, що містяться у верхньому шарі ґрунту, погір­шуються його фізичні властивості.

В агроекосистемі хімічно взаємодіє між собою дуже складна і змінювана за своїм складом суміш речовин біогенного походжен­ня, джерелом якої є продукти виділення і роз­кладу вищих рослин, тварин і мікроорганізмів, що проникають у культурні рослини в процесі обміну речовин, значно впливаючи на їх ріст і розвиток. Концентрація речовин біогенного походжен­ня та їх склад у різних пунктах вертикального і горизонтального профілю агроекосистеми неоднакові і залежать від природи речовини, умов середовища, структури тощо. Погодні умови також впливають на концентрацію фізіологічно активних речовин в рослинних угрупованнях (П.В.Юрін, 1979). Так, при взаємодії бобів і кукурудзи в ранній період вегетації боби часто позитивно вплива­ють на ріст кукурудзи, особливо в умовах хо­лодної погоди та сприятливої вологості. За жаркої і сухої погоди відмічають їх негатив­ний вплив. На добре окультуреному ґрунті з потужним орним шаром на кормові боби нега­тивно впливала кукурудза. На середньо окуль­туреному ґрунті, навпаки, кукурудза пригні­чувалась кормовими бобами. При змішаному посіві кукурудзи і кормових бобів у дощове і холодне літо на ділянці, не захищеній від віт­ру, кукурудза росла краще біля кормових бо­бів і подекуди містила більше зелених пігмен­тів, ніж у чистих посівах. Чисті посіви культур на одному і тому ж по­лі зумовлюють нагромадження в ґрунті такої кількості активних речовин, яка викликає так

зване ґрунтостомлення²⁸, що спричиняє знижен­ня родючості.

Алелопатичне ґрунтостомлення відоме для багатьох культур. На конюшині паразитує повитиця конюшинна, на льоні – льонова, повитиця польова – на люцерні, ко­нюшині, сочевиці, сої, горосі та ін. Серед вовч­ків найбільш шкідливий вовчок соняшниковий, що паразитує на коренях соняшнику, і вовчок гіллястий – на коренях тютюну, коноплі, помі­дорів тощо. На коренях пшениці паразитує зубниця.

Паразитні рослини, поселяючись на культур­ній, живляться за її рахунок, витягуючи по­живні речовини і цим самим послабляючи її. Серед таких рослин розрізняють рослини різного ступеня паразитності. Наприклад, напівпаразит зубниця з виду нормальна рослина, яка самостійно фотосинтезує цукри та білки, забезпечує себе органічною речовиною, і ли­ше присмоктавшись своїм корінням до куль­турних рослин, висмоктує з них воду і розчинені в ній поживні речовини. До бур'янів-напівпаразитів відносять також дзвінець безкрилий, що засмічує посіви жита і пшениці. У таких паразитних рослин, як вовчок і повитиця, ко­ріння замінено присосками, а листки редукова­ні в луски або відсутні зовсім, через що ці ро­слини втрачають здатність до самостійного живлення. Крім того, рослини-паразити не тільки забирають у рослин воду, а й отруюють їх продуктами своєї життєдіяльності.

Прямим впливом однієї вищої рослини на іншу є механічний вплив при її розростанні. Так, берізка польова, об­виваючи стебла культурних рослин, здавлюють їх і цим самим погіршують умови росту рос­лин.

Значно більшу роль при безпосередньому впливі однієї рослини на іншу відіграють алелопатичні взаємовідносини. Алелопатія²⁹ становить великий інтерес для екології, оскільки хімічна взаємодія між рослинами значною мірою виз­начає причини антагоністичних чи дружніх відносин між ними.