Словник агронома / Агроекологія

Продуценти

Продуценти — автотрофні організми, що створюють органічну речовину з неорганічної, використовуючи енергію сонця. У полі це вся зелена маса: культурні рослини, бур’яни, водорості й ціанобактерії. Продуценти — перша ланка будь-якого трофічного ланцюга: усе, що з’їдять консументи й розкладуть редуценти, спершу має бути синтезоване саме ними.

Схема потоку енергії через продуцентів Чотири етапи: сонячна радіація надходить до посіву, зелена рослина через фотосинтез перетворює CO₂ і воду на вуглеводи, накопичується первинна продукція у вигляді фітомаси, частина енергії передається консументам. Внизу зазначено втрати на дихання та частку врожаю. Потік енергії: від сонця до врожаю

Сонячна енергія ФАР — близько половини сумарної радіації

Продуценти фотосинтез: CO₂ + H₂O → вуглеводи + O₂

Первинна продукція фітомаса: зерно, солома, корені

Консументи фітофаги, худоба, людина — наступний рівень

засвоєно 1–2 % ФАР приріст біомаси передача ≈10 %

втрати на дихання: 30–50 % валового фотосинтезу Валова продукція − дихання = чиста первинна продукція Господарський урожай — лише частина чистої продукції (індекс урожаю)
Із сумарної сонячної радіації посів засвоює одиниці відсотків, а частина вже створеної органіки згоряє на власне дихання рослини. Агроном фактично керує тим, яка частка чистої продукції перейде в господарсько цінну частину. Схема: ЦІІАТ.

Що таке первинна продукція

Уся органіка, синтезована продуцентами за одиницю часу, — це валова первинна продукція. Частину вуглеводів рослина одразу витрачає на власне дихання; те, що лишилося й пішло в приріст, називають чистою первинною продукцією. Саме вона є базою для всіх інших ланок екосистеми.

Це важливо: Продуктивність продуцентів обмежує не сонце, а найдефіцитніший чинник — вода, азот, площа листкової поверхні. Тому агрономічні заходи зводяться до того, щоб посів якнайшвидше сформував і якнайдовше утримав робочий листковий апарат: оптимальна густота, вирівняна сівба, збережена волога й захист прапорцевого листка від хвороб.

Продуценти в агроценозі

Агроценоз відрізняється від природної екосистеми тим, що значну частку створеної продукції людина щороку вивозить із поля. Через це коло речовин розімкнене: якщо не повертати органіку, вміст гумусу падає, а редуценти залишаються без субстрату. Другий бік — видовий склад: у природній рослинності продуценти представлені десятками видів, у полі це один вид на великій площі, що робить систему вразливою до шкідників і хвороб.

Як агроном впливає на роботу продуцентів

Керувати фотосинтезом напряму не можна, але можна керувати умовами. Ключові важелі — площа й тривалість роботи листка, забезпеченість елементами живлення, водний режим і відсутність конкуренції з бур’янами. Підвищення урожайності практично завжди означає, що посів довше утримував зелений листок і краще розподілив асиміляти в зерно.

Часті питання

Чим продуценти відрізняються від консументів і редуцентів?

Різниця в джерелі енергії та вуглецю. Продуценти — автотрофи: будують органіку з вуглекислого газу й води за рахунок світла. Консументи — гетеротрофи, які споживають готову органіку живих організмів: фітофаги, хижаки, паразити, зрештою людина. Редуценти теж гетеротрофи, але живляться мертвою органікою й повертають елементи в мінеральну форму. Без продуцентів двох інших груп існувати не може, бо саме вони вводять енергію в систему.

Чому коефіцієнт використання сонячної енергії такий низький?

Фотосинтетично активна радіація — це лише частина сонячного спектра, приблизно половина сумарної радіації. З неї частина відбивається листком і ґрунтом, частина проходить повз посів, поки листкова поверхня ще мала, а частина припадає на години, коли продихи закриті через дефіцит вологи. До того ж 30–50 % уже створеної органіки витрачається на дихання. Тому реальний вихід і становить 1–2 %, а підвищення до 3 % уже дає помітний приріст урожаю.

Чи є бур’яни продуцентами й що це змінює?

Так, бур’яни — повноцінні продуценти, і в цьому їхня агрономічна небезпека. Вони конкурують із культурою за той самий обмежений ресурс: світло, воду й елементи живлення, перехоплюючи їх на свою біомасу. Частина видів має C4-тип фотосинтезу й у спеку працює ефективніше за культуру. Тому боротьба з бур’янами — це фактично боротьба за частку ФАР і вологи, яка дістанеться посіву, особливо в критичний період перших 30–40 днів.

Як практично оцінити первинну продукцію поля?

Найпростіший спосіб — облікові ділянки: у кількох точках зрізають надземну масу з чітко відміряної площі, зважують і перераховують на суху речовину після висушування. Отриману надземну біомасу доповнюють поправкою на кореневу частину, яка становить приблизно 20–30 %. Динаміку в межах сезону зручно відстежувати за індексом листкової поверхні або вегетаційними індексами дистанційного зондування. Ці дані потім порівнюють із фактичним намолотом, щоб оцінити індекс урожаю.

Схожі терміни

← Повернутися до словника