У ряда растений устойчивость к засухе определяется, по-видимому, наличием в цитоплазме специальных веществ, которые ограничивают вредные последствия высыхания и которые способны быстро реактивироваться при наличии воды. По мнению некоторых исследователей, способность растения переносить засуху зависит прежде всего от структуры клеточных стенок, а также от размеров и формы клеток (или вакуолей).
Выражение "зеленая революция" в настоящее время используется в более широком смысле и обозначает просто успешное применение научно обоснованных методов растениеводства в тропических условиях.
Сельскохозяйственные технологии, позволившие увеличить производство органических веществ, обусловили продолжающийся быстрый рост мирового народонаселения. Тем не менее в Европе возможности получения пищи на базе совершенных технологий пересматриваются (например, в рамках сельскохозяйственной политики ЕЭС) в связи с наблюдающимся перепроизводством, уже приведшим к образованию "гор продуктов". Однако в мире в целом проблема нехватки пищи остается по-прежнему актуальной, так же как и проблема зависимости урожая от погодных условий, особенно количества выпадающих осадков.
По скорости прироста населения все страны можно разделить на три основные группы:
Группа 1. Страны, где скорость прироста населения меньше, чем 1,5% в год. Сюда относятся вся Северная Америка, Западная Европа и СССР, на долю которых в сумме приходится примерно 26% всего мирового населения.
Группа 2. Страны, где скорость роста составляет 1,5-2,5% в год. Это Китай, Япония, Южная Африка, на долю которых приходится около 28% мирового населения.
Группа 3. Страны, где скорость ежегодного прироста более 2,5%. Сюда относятся Индия, Пакистан, Индонезия и большая часть государств Африки. В сумме на эту группу приходится примерно 46% мирового населения. Было подсчитано, например, что Индия должна ежегодно увеличивать производство зерна примерно на 3 млн. т просто для того, чтобы прокормить увеличивающееся население. К тому же именно эти районы наиболее подвержены внезапным стихийным бедствиям (наводнениям или засухам), и следовательно, именно здесь наиболее вероятны предпосылки для возникновения голода.
Все сельскохозяйственные технологии направлены на то, чтобы повысить эффективность фотосинтетических систем и в конечном итоге увеличить продукцию сухого органического вещества, используемого человеком. Эффективность эта базируется на превращении солнечного излучения в прирост растительной массы. Выбор основной сельскохо-зяйственной культуры определяется, однако, не только желанием получить наибольший выход полезного продукта и не только ограничениями, накладываемыми климатическими условиями (прежде всего температурой) и активностью вредителей, но и разными привходящими обстоятельствами, а именно вкусовыми предпочтениями, легкостью возделывания, религиозными и социальными моментами. С целью удовлетворения пищевых потребностей растущего народонаселения (особенно в развивающихся странах) отмечается стремление расширить географические (определяемые возможностями адаптации растений к тому или иному климату) пределы возделывания различных культур, для чего осваиваются новые районы и вместе с тем выводятся новые сорта, способные успешно произрастать в пограничных (маргинальных) районах основного ареала.
Сельское хозяйство, в той форме, в какой оно развивается на Западе, зависит от больших вкладов энергии (механизация) и от интенсивного использования азотных удобрений. Производство таких удобрений связано не только с потреблением атмосферного азота, но также требует большого количества энергии. Интенсивное земледелие возможно, таким образом, только на малой части сельскохозяйственных угодий. Поэтому в мировом масштабе основное внимание уделяется селекции новых сортов, способных дать больше высококачественной пищи, но вместе с тем требующих при культивировании меньшего вклада энергии и меньшего количества азотных удобрений. Подобная целевая установка сочетается с необходимостью использовать для выращивания сельскохозяйственной продукции новые местообитания и расширять сам круг возделываемых культур. Так, например, в Великобритании обычной культурой стал теперь рапс и изучены возможности выращивания подсолнечника (для производства масла).
Программы интенсивного земледелия, основывающиеся на искусственной оптимизации внешних условий, позволили добиться высоких урожаев. Использование теплиц и гидропоники дает возмож-ность особенно четко выявить основные принципы, связанные с такими программами.
В полевых условиях скорость фотосинтеза определяется не только уже упомянутыми выше физиологическими и генетическими факторами, но зависит также от:
1) минерального питания растений;
2) водного режима;
3) наличия патогенных для растений микроорганизмов;
4) теплового стресса;
5) ветра;
