Выдающийся российский учёный В. И. Вернадский, ученик В.В. Докучаева, развивал его идеи системного динамического подхода к изучению природы и внёс глубокое научное экологическое содержание в понятия биосферы и ноосферы. В статье рассматривается значение сельского хозяйства в биосфере и ноосфере. Сельское хозяйство, важнейшей частью которого являются лугопастбищные экосистемы, представляет собой важный компонент биосферы, воспроизводимый, автотрофный устойчивый ресурс (энергетический, экологический, продовольственный и кормовой). В свете насущных экологических проблем, с которыми сталкивается мир, экологическое образование и экологическое мышление являются приоритетом для развития биосферы, ноосферы и сельского хозяйства.

Фундаментальное и приоритетное прикладное значение имеют полученные в ФНЦ «ВИК им. В.Р. Вильямса» новые научные и практические результаты изучения естественных кормовых ресурсов России на основе современных знаний, материалов и технологий. Для всех 11-ти природно-экономических районов России разработано агроландшафтно-экологическое районирование земельных угодий и кормовых экосистем. По каждому из этих районов разработаны: карта М 1:2 500 000, легенда, база данных по земельным угодьям, база данных по кормовым угодьям, база данных по негативным процессам, классификация кормовых угодий, классификация оленьих пастбищ (где они имеются), рекомендации по кормопроизводству и рациональному природопользованию в сельском хозяйстве. В исследованиях использованы карта почвенно-экологического районирования России факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, другие многочисленные источники. Наука и производство при создании и освоении новых высокопродуктивных и устойчивых сортов растений, природоподобных технологий на основе районирования смогут с наибольшей эффективностью использовать местные природно-климатические ресурсы, свести к минимуму развитие негативных процессов.

В статье рассмотрена проблема энергоэффективности в цепочке от производства удобрений до их логистики, применения, производства и утилизации отходов на основании накопленного за последние годы огромного массива данных о выбросах парниковых газов (ПГ), в первую очередь CO₂ и метана. Показано, что выбросы углекислого газа происходят, прежде всего, при сжигании топлива, а также при использовании метана и CO₂ в качестве прекурсоров для азотных удобрений. При этом выбросы ПГ можно рассматривать как меру энергоэффективности при оценке жизненного цикла минеральных удобрений. Соответствующие примеры приведены в тексте статьи.

Делом всей страны стало выполнение задач, поставленных Государственным планом преобразования природы на 1949–65 гг. с целью развития устойчивого сельского хозяйства в степных и лесостепных районах европейской части СССР. Основой этого плана являлись комплексные мелиорации агроландшафтов с использованием научного системного подхода к объектам исследования и управления. В организации и широкомасштабной реализации полезащитного лесонасаждения и освоения травопольной системы земледелия активное участие принимали государственные органы власти, Академия наук СССР, учёные десятков вузов и НИИ, министерства, 80 тыс. колхозов, 2 тыс. совхозов, 3 тыс. МТС. Прообразом научной основы Государственного плана преобразования природы явились работы В.В. Докучаева, В.Р. Вильямса и В.И. Вернадского по сохранению земель и плодородия почв. В 1953 г. реализация плана прекратилась, началось освоение целинных и залежных земель.