Các mối quan hệ sinh học trong các hệ sinh thái nông nghiệp

4.5.3.1. Quần thể vật sống

- Mật độ quần thể sống của các hệ sinh thái nông nghiệp được con người quyết định trước lúc gieo trồng căn cứ vào các yếu tố cho phép như: Đất đai, khí hậu và đặc biệt là các đặc tính sinh vật học của từng loài, từng giống cây trồng khác nhau.

- Khả năng sinh sản, tử vong, sự phát tán của các sinh vật không xảy ra một cách tự nhiên mà chịu sự điều khiển của con người.

- Sự phân bố không gian của các quần thể vật sống tương đối đồng đều là nhờ có sự điều khiển của con người.

- Độ tuổi của quần thể cũng đồng đều vì có tác động của con người. Độ đồng đều của quần thể là một trong những yếu tố quyết định năng suất của các hệ sinh thái nông nghiệp.

Tuy vậy, trong các quần thể vật sống của hệ sinh thái nông nghiệp có một số quần thể gần giống với các quần thể tự nhiên, như quần thể cỏ dại và côn trùng trong ruộng cây trồng, hoặc quần thể cỏ ở hệ sinh thái đồng cỏ. Các quần thể này cũng chịu tác động của con người, nhưng ít hơn quần thể ruộng cây trồng. Quan trọng nhất trong ruộng cây trồng là quần thể một loài. Đây là dạng phổ biến nhất của ruộng cây trồng, mặc dù ruộng cây trồng cũng có nhiều loài như lúc trồng xen, trồng gối... Quần thể một loài có thể được gieo bằng các giống địa phương hay giống thuần. Gần đây nhiều giống cải tiến cũng có dạng này như giống tổng hợp (synthetics) hay giống hỗn hợp (composite). Nói chung, đa số các ruộng cây trồng hiện đại được gieo trồng bằng các giống thuần về mặt di truyền.

Ngay ở các ruộng cây trồng gieo bằng giống thuần cũng có sự phân hoá của các cá thể do nhiều nguyên nhân gây ra. Chẳng hạn, phẩm chất hạt giống không đồng đều do vị trí của giống khác nhau trên bông hay cây, độ sâu của hạt gieo hay mật độ gieo trồng không đồng đều, độ mầu mỡ của đất không đồng đều, sâu bệnh phá hoại cây con...

4.5.3.2. Sự cạnh tranh

Giữa các cây trồng có sự cạnh tranh về dinh dưỡng, ánh sáng; giữa các động vật có sự tranh dành nhau về thức ăn, nơi ở… Kết quả của sự cạnh tranh là cả hai bên đều bị thiệt hại, ở mức độ quần thể thì làm cho mật độ và năng suất của quần thể giảm.

Có hai loại cạnh tranh: Cạnh tranh trong loài và cạnh tranh khác loài.

- Sự cạnh tranh trong loài là một nhân tố quan trọng trong các quần thể, nó làm cho các quần thể tự điều chỉnh về số lượng, tránh quá đông (là nhân tố khống chế mật độ quần thể). Đối với các quần thể ruộng cây trồng một loài, sự cạnh tranh chủ yếu là ánh sáng. Vấn đề này đã được con người tìm cách tháo gỡ, giải quyết bằng cách tạo ra những giống cây trồng có góc lá hẹp (lá đứng) nhằm giảm sự che khuất ánh sáng lẫn nhau lúc diện tích lá đạt cực đại.

- Sự cạnh tranh khác loài thường dẫn đến hai trường hợp: Hoặc một loài bị bỏ, hoặc cả hai loài cùng chia nhau nguồn lợi để cùng chung sống trên một địa bàn cho phép. Sự cạnh tranh khác loài thường gặp ở các ruộng trồng xen, trồng gối, ở đồng cỏ và trong tất cả các ruộng cây trồng có cỏ dại. Ngay cả trong việc trồng xen cây bộ đậu với cây hòa thảo, ngoài sự hỗ trợ, bổ sung cho nhau, chúng còn có mối quan hệ cạnh tranh, quan hệ này rất phức tạp và phụ thuộc nhiều vào điều kiện ngoại cảnh. Trong điều kiện ít đạm, cây bộ đậu mọc tốt hơn cây hòa thảo, ngược lại lúc nhiều đạm, cây hòa thảo mọc tốt hơn và lấn áp cây bộ đậu, nhất là trong các vùng có khí hậu nhiệt đới (trong điều kiện khí hậu nhiệt đới, cây hòa thảo có khả năng cạnh tranh về ánh sáng mạnh hơn cây bộ đậu).

Mối quan hệ cạnh tranh khác loài cũng được thể hiện rõ nét trong quan hệ giữa cây trồng và cỏ dại. Do đặc điểm sinh trưởng, phát triển cây trồng đã tạo điều kiện thuận lợi hoặc khó khăn cho các loài cỏ dại phát triển. Lúa cao cây thì lấn áp cỏ lồng vực và cỏ dại mạnh hơn, nếu lúa thấp hơn cỏ thì bị cỏ dại tranh ánh sáng, dinh dưỡng, nước, đồng thời là nguồn truyền bệnh và sâu hại cho cây trồng. Phần lớn cỏ dại lúc sống cũng như sau khi chết đều tiết ra các chất có tác dụng kìm hãm sinh trưởng của cây trồng.

Nhìn chung mối quan hệ cạnh tranh giữa các loài cây trồng cùng loài cũng như khác loài là hết sức phức tạp, chúng phụ thuộc nhiều vào điều kiện ngoại cảnh.

4.5.3.3. Sự ký sinh và ăn nhau

Ví dụ: Ong ký sinh mắt đỏ ký sinh trên trứng sâu xám, sâu cuốn lá, ong đen kén trắng ký sinh trên sâu tơ,...