Успехи современного земледелия в значительной мере связаны с широкомасштабным применением минеральных удобрений и других средств химизации. Данный подход к решению проблемы обеспечения населения продуктами питания, базирующийся на все большем вовлечении в круговорот вещества и энергии искусственных удобрений, содержит в себе и немало негативных моментов экологического и экономического характера. Общеизвестно и то, что увеличение объемов применения минеральных удобрений не сопровождается адекватным повышением продуктивности агроценозов. Данная стратегия не всегда позволяет разрешить противоречие между величиной урожая и его
качеством, создать агроценозы с высокой устойчивостью продукционного процесса при неблагоприятных условиях произрастания растений. В качестве важнейшей остается и задача повышения эффективности минеральных удобрений, их окупаемости прибавочным урожаем, коэффициента использования элементов питания и уменьшения их потерь.Как показывают многочисленные исследования, эти и многие другие вопросы более успешно решаются на основе неравномерного распределения минеральных удобрений в почве (или иной питательной среде) в виде гнезда, ленты, экрана. Характерной особенностью данной технологии является то, что в ограниченном объеме почвы создается зона с экстремально высокой концентрацией элементов питания, во взаимодействие с которой вступает лишь часть корневой системы растения. По сравнению с разбросным внесением гетерогенное распределение элементов минерального питания в корнеобитаемой среде при фактическом равенстве доз удобрений и ресурсов внешней среды (Н
2О, ФАР, СО2, тепла) позволяет повысить продуктивность агроценозов на 10-30 и более процентов.Изучение локального питания растений имеет более чем вековую историю. Казалось бы, что данную проблему можно отнести к числу достаточно исследованных. Имеется ряд обобщающих работ [Соколов, 1947; Синягин, 1975; Гилис, 1975; Соколов, 1980], где рассматриваются преимущественно агрохимические аспекты данной технологии и ее агрономическая эффективность. Наиболее глубокое обобщение особенностей распределения и трансформации азота почвы и удобрения при разбросном и внутрипочвенном их внесении представлено в работах О.А.Соколова и В.М.Семенова [1992, 1995]. Однако феномен локального питания растений с позиций физиологии продукционного процесса остается недостаточно изученным. Со времени выхода в свет одной из наших работ [Трапезников, 1983] прошло достаточно много времени. За этот период нами и другими исследователями получены сведения, существенно расширяющие и углубляющие представления о возможном механизме действия искусственно создаваемой гетерогенности корнеобитаемой среды на продукционный процесс и устойчивость растений при неблагоприятных условиях произрастания. Поэтому назрела необходимость обобщения и систематизации накопленного материала и его критического анализа.
В данной работе предпринята попытка обоснования концепции о полифункциональном действии локального "солевого" стресса на почву и продукционный процесс растений. Дается классификация физиологических, агрохимических и экологических эффектов, вызываемых гетерогенитетом среды. В литературе до настоящего времени не
нашел отражения вопрос о возможной роли и месте локального питания в системе воздействий на растения, обеспечивающей наиболее полную реализацию генетического потенциала растений и эффективное использование факторов внешней среды. Представляется, что данная проблема имеет важное теоретическое и прикладное значение в вопросах совершенствования технологий возделывания культур и сортов, создании агроценозов с высоким уровнем надежности и устойчивости продукционного процесса к стрессовым воздействиям природного и антропогенного характера. В конечном итоге системное изучение данной проблемы должно способствовать разработке принципов построения моделей адаптивных ресурсосберегающих и экологически безопасных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.Авторы выражают искреннюю признательность всем сотрудникам лаборатории физиологии растений Института биологии Уфимского научного центра РАН, принимавшим активное участие в изучении проблемы локального питания растений.