Войти
Поликультура, обеспечивающая полезное разнообразие в пределах поля : посадка-компаньон из моркови и лук. Запах лука отпугивает морковную корневую муху, в то время как запах моркови отпугивает луковую муху.Поликультура - это форма сельского хозяйства, в которой более одного вид выращивается одновременно и в одном месте, имитируя разнообразие природных экосистем. Поликультура является противоположностью монокультуры, в которой вместе культивируются только представители одного вида растений или животных. Поликультура традиционно была наиболее распространенной формой сельского хозяйства в большинстве частей мира и сегодня становится все более популярной из-за ее преимуществ для окружающей среды и здоровья. Существует много типов поликультуры, включая однолетние поликультуры, такие как промежуточное выращивание и покровное земледелие, пермакультура и интегрированная аквакультура. Поликультура выгодна из-за ее способности бороться с вредителями, сорняками и болезнями без значительного химического воздействия. Таким образом, поликультура считается устойчивой формой сельского хозяйства. Однако проблемы с урожайностью и биологической конкуренцией заставили многих современных крупных промышленных производителей пищевых продуктов продолжать полагаться на монокультуру.
Поликультура традиционно была наиболее распространенной формой сельского хозяйства. Хорошо известным примером исторической поликультуры является совмещение растений кукурузы, бобов и кабачков в группе, которую часто называют «тремя сестрами». В этой комбинации кукуруза обеспечивает структуру для роста бобов, бобы обеспечивают азот для всех растений, а тыква подавляет сорняки на земле. Эту смесь культур можно проследить несколько тысяч лет назад до цивилизаций в Латинской Америке и Африке, и она показывает, как виды в поликультурах поддерживают друг друга и сводят к минимуму необходимость вмешательства человека. Интегрированная аквакультура, или одновременное выращивание морепродуктов и растений, также была обычным явлением в некоторых частях Восточной Азии в течение нескольких тысяч лет. В Китае и Японии, например, рыба и креветки исторически выращивались в прудах с рисом и водорослями. Другие страны, где поликультура традиционно была важной частью сельского хозяйства и продолжает оставаться таковой сегодня, включают страны Гималаев, Восточной Азии, Южной Америки и Африки.
Из-за разработки пестицидов, гербициды и удобрения, монокультура стала преобладающей формой сельского хозяйства в 1950-х годах. В то время популярность поликультуры значительно снизилась в более экономически развитых странах, где считалось, что она дает меньше урожая, но требует больше труда. Поликультура земледелия не исчезла полностью, поскольку традиционные системы поликультуры по-прежнему являются важной частью системы производства продуктов питания. По оценкам, от 15% до 20% мирового сельского хозяйства опирается на традиционные системы поликультуры. Большинство латиноамериканских фермеров продолжают выращивать кукурузу, бобы и кабачки. В связи с изменением климата популярность поликультуры возвращается в более развитых странах, а производители продуктов питания стремятся уменьшить свое воздействие на окружающую среду и здоровье.
Виды выращиваемых растений, их пространственное распределение и время, которое они проводят вместе, определяют конкретный тип внедряемой поликультуры. Не существует ограничений для видов растений или животных, которые можно выращивать вместе, чтобы сформировать поликультуру. Временные перекрытия между растениями также могут быть асимметричными: одно растение зависит от другого дольше, чем взаимное, часто из-за различий в продолжительности жизни.
Если более двух культур выращивают в условиях полного пространственного и временного перекрытия друг друга, это называется совмещением. Взаимодействие особенно полезно на участках с ограниченной доступностью земли. Бобовые культуры - одна из наиболее часто используемых культур, в частности, смеси зернобобовых культур. Бобовые культуры фиксируют атмосферный азот в почве, чтобы он был доступен для потребления другими растениями в процессе, известном как азотфиксация. Следовательно, присутствие бобовых исключает потребность в искусственных азотных удобрениях в промежуточных культурах.
Когда культура выращивается рядом с другим растением, которое не является культурой, комбинация называется как обрезка обложки. Если некультурное растение является сорняком, комбинация называется сорной культурой. Травы и бобовые - самые распространенные покровные культуры. Покровные культуры очень полезны, так как они могут помочь предотвратить эрозию почвы, физически подавить рост сорняков, улучшить удержание воды на поверхности , а также, в случае бобовых культур, также содержат соединения азота.
Полосная обрезка - это форма поликультуры, которая включает выращивание разных растений в чередующихся рядах. Несмотря на то, что полосовое выращивание не предполагает полного смешивания видов растений, оно по-прежнему обеспечивает многие из тех же преимуществ, таких как предотвращение эрозии почвы и помощь в круговороте питательных веществ.
Кофейная ферма в Колумбии, где кофейные растения выращивают под несколькими видами деревьев, имитируя естественные экосистемы. Деревья являются ценными ресурсами для кофейных растений, такими как тень, питательные вещества и структура почвы. Пермакультуры включают поликультуры многолетних растений, таких как смеси бобовых и полевых цветов, популярные в Европе и Европе. более умеренный климат. Они повышают плодородие почвы за счет фиксации азота, уменьшают эрозию почвы, регулируют потребление воды и уменьшают потребность в обработке почвы, тем самым сохраняя питательные вещества почвы. Пермакультуры требуют даже меньшего вмешательства человека, чем другие формы поликультуры, из-за более низких показателей урожая и обработки почвы.
Во многих странах Латинской Америки агролесоводство также является популярной формой пермакультуры, где деревья и посевы срослись. Деревья создают тень для растений вместе с органическими веществами и питательными веществами, когда они сбрасывают листья или плоды. Сложная корневая система деревьев также помогает предотвратить эрозию почвы и увеличить присутствие микробов в почве. Деревья не только приносят пользу урожаю, но и сами служат товаром для использования в бумаге, медицине, дровах и т. Д. Выращивание кофейных растений вместе с другими видами деревьев в Мексике - обычная практика агролесоводства.
Кофе любит тени. урожай, и традиционно выращивается в тени. В Индии его часто выращивают под естественным пологом леса, заменяя ярус кустарника. Другая система поликультуры используется для кофе в Мексике, где кусты Coffea выращивают под зернобобовыми деревьями рода Inga.
Один из подходов к обеспечению устойчивости заключается в разработке систем поликультуры путем выращивания сортов многолетних культур. традиционных однолетних сельскохозяйственных культур. Многолетние культуры требуют меньшей обработки почвы и часто имеют более длинные корни, чем однолетние сорта, что помогает уменьшить эрозию почвы и противостоять засухе. Такие сорта разрабатываются для риса, пшеницы, сорго, голубиного гороха, ячменя и подсолнечника. Если их можно комбинировать в поликультуре с бобовыми покровными культурами, такими как люцерна, в систему будет добавлена фиксация азота, что снизит потребность в удобрениях и пестицидах.
Утки со свободным доступом к рисовым полям обеспечивают дополнительный источник дохода ешьте сорняки, которые ограничивают рост риса, и удобряйте поля, уменьшая потребность в удобрениях. В некоторых традиционных системах поликультура сочетается с устойчивостью. В Юго-Восточной Азии системы рисово-рыбного хозяйства на рисовых полях выращивают пресноводную рыбу, а также рис, что дает ценный дополнительный урожай и сокращает эвтрофикация соседних рек. Вариант в Индонезии объединяет рис, рыбу, уток и водяной папоротник для создания устойчивой и продуктивной системы пермакультуры; утки поедают сорняки, которые в противном случае ограничивали бы рост риса, экономя рабочую силу и гербициды, в то время как утиный и рыбный навоз заменяют удобрения.
Интегрированная аквакультура - это форма аквакультуры, в которой культуры рыб или креветок выращиваются вместе с водорослями, моллюсками или микроводорослями. Одновидовая аквакультура, форма аквакультуры, в которой только представители одного вида выращиваются вместе, создает ряд проблем для фермеров и окружающей среды. Например, сбор урожая морских водорослей в монокультурах приводит к выбросу нитратов в воду и может привести к серьезной эвтрофикации, как это произошло в Венецианской лагуне. Что касается выращивания морепродуктов, самой большой проблемой монокультур является высокая стоимость кормов, на которые приходится около половины производственных затрат. Однако показано, что более половины кормов для морепродуктов выбрасывается в отходы и может привести к дальнейшим проблемам с избыточным выделением азота и эвтрофикацией или цветением водорослей в пресной воде. Доказано, что многие технологические подходы к снижению этих вредных воздействий на окружающую среду, такие как бактериальные биофильтры, потребляют много энергии и являются экономически дорогостоящими.
Таким образом, многие фермеры перешли на интегрированную аквакультуру. В интегрированных аквакультурных хозяйствах растения служат двойному назначению, выступая в качестве пищи для морских животных и в качестве устройства фильтрации воды для окружающей среды, поглощая нитраты и избыток кислорода. Питательные вещества можно повторно использовать между растениями и животными, что снижает потребность в химических добавках питательных веществ. Растения, выращиваемые вместе с морепродуктами, такими как морские водоросли, часто сами по себе имеют значительную коммерческую ценность, поэтому их включение в уже существующие монокультуры морепродуктов увеличивает экономическую ценность.
Вредители менее распространены в поликультурах, чем в монокультурах, из-за разнообразия сельскохозяйственных культур. Отсутствие концентрации одной культуры делает поликультуры менее привлекательными для вредителей, которые сильно отдают предпочтение определенной культуре. Этим специализированным вредителям часто будет труднее найти подходящее растение-хозяин внутри поликультуры, чем в монокультуре. Если вредитель имеет более общие предпочтения, он быстрее уйдет на другие растения в поликультуре и, как таковой, окажет меньшее влияние на какое-либо одно растение. Когда вредители присутствуют в близлежащем районе, поликультуры, следовательно, испытывают меньшие потери урожая, чем монокультуры, согласно теории, известной как гипотеза ассоциативной устойчивости. Поскольку поликультуры имитируют естественные разнообразные экосистемы, вредители с меньшей вероятностью будут различать поликультуры и окружающую среду. Таким образом, вредители более свободно перемещаются между двумя средами и с самого начала имеют относительно меньшее присутствие в поликультурах.
Из-за разнообразия растений в поликультуре естественные враги или хищники вредителей часто привлекаются в поликультуру наряду с самими вредителями. Эти естественные враги помогают подавлять популяции вредителей, не причиняя вреда самим растениям.
Болезни растений менее распространены в поликультурах, чем в монокультурах. Гипотеза разнообразия болезней утверждает, что большее разнообразие растений ведет к уменьшению тяжести болезни. Поскольку разные растения восприимчивы к разным заболеваниям, если болезнь отрицательно влияет на одну культуру, она не обязательно распространится на другую, и таким образом общее воздействие сдерживается. Однако тип заболевания и восприимчивость конкретных растений внутри поликультуры к конкретному заболеванию могут сильно различаться.
На влияет как плотность посевов, так и разнообразие. рост сорняков в поликультурах. Большая густота растений снижает доступную воду, солнечный свет и концентрацию питательных веществ в окружающей среде. Такое сокращение усугубляется увеличением разнообразия сельскохозяйственных культур по мере полного использования большего количества потенциальных ресурсов. Такой уровень конкуренции делает поликультуры особенно негостеприимными для сорняков.
Когда они действительно разрастаются, сорняки могут помочь поликультурам, помогая бороться с вредителями, привлекая естественных врагов вредителей. Они также могут выступать в качестве хозяев для членистоногих, которые являются полезными для других растений в поликультуре.
Применение пестицидов для сельскохозяйственных культур в монокультуре : некоторые Эти пестициды, вероятно, попадут в водные источники и в атмосферу, где они могут нанести серьезный вред здоровью и окружающей среде. Поликультуры привлекают меньше вредителей, чем монокультуры, и меньше теряют урожай даже при наличии вредителей, что часто исключает необходимость в пестицидах. Поскольку поликультуры используют методы борьбы с вредителями, болезнями и сорняками, которые не зависят от вмешательства человека, они не работают. выпускать пестициды в окружающую среду. Также сокращается использование удобрений, поскольку различные растения более полно разделяют и используют все доступные питательные вещества почвы и атмосферы. Таким образом, значительно снижается воздействие на окружающую среду, такое как эвтрофикация пресной воды или присутствие избыточного атмосферного азота.
Другие негативные воздействия современного сельского хозяйства также уменьшаются. Чрезмерная обработка почвы применяется в большинстве современных сельскохозяйственных практик, но при этом удаляются основные микробы и питательные вещества из почвы, которые сохраняются в поликультурах, особенно в пермакультурах. Поскольку поликультура опирается на естественные системы ухода за посевами, фермеры экономят деньги на технике. За счет совместного выращивания нескольких растений или животных на одном пространстве сельскохозяйственные угодья, являющиеся важнейшим ресурсом во всем мире, занимающие 40% площади суши в мире, используются более продуктивно.
Поликультура увеличивает местное биоразнообразие. Увеличение разнообразия сельскохозяйственных культур может увеличить опыление в близлежащих средах, поскольку разнообразные растения привлекают более широкий круг опылителей. Это один из примеров экологии примирения или включения биоразнообразия в человеческие ландшафты. Это также может быть частью программы биологической борьбы с вредителями.
Химические вещества, используемые в производстве монокультурных пищевых продуктов, могут быть непосредственно вредными для здоровья человека при попадании в Окружающая среда. Азот - это химическое вещество, особенно высокое содержание которого содержится в удобрениях. Нитраты из этих удобрений часто попадают в водные источники из-за сельскохозяйственных стоков. Было показано, что потребление высоких доз нитратов приводит к метгемоглобинемии у младенцев.
Многие из потребляемых сегодня сельскохозяйственных культур также богаты калориями, что может привести к таким заболеваниям, как ожирение., гипертония и диабет II типа. Поскольку она способствует разнообразию растений, поликультура может способствовать увеличению разнообразия рациона за счет включения нетрадиционных продуктов питания в сельское хозяйство и рацион людей.
Эффекты межвидовой конкуренции и внутривидовой конкуренции могут нанести большой ущерб растения в определенных поликультурах. Для того, чтобы поликультура была эффективной, различные виды, входящие в ее состав, должны иметь различные биологические потребности, такие как поглощение различных питательных веществ или различное количество солнечного света, как указано в принципе конкурентного исключения. Из-за большого количества видов растений, которые культивируются людьми, чрезвычайно сложно найти и испытать комбинации растений, где межвидовая и внутривидовая конкуренция не оказывает значительного отрицательного воздействия на отдельные растения. Таким образом, для культур, для которых не существует исторических поликультур, такое разнообразие делает создание новых поликультур серьезной проблемой.
Урожайность сельскохозяйственных культур также является проблемой в поликультурах. В то время как поликультура производит больше биомассы, чем монокультура, отдельные культуры внутри поликультуры не так распространены. Когда есть основная культура, выращивание которой особенно важно для общества, более низкая урожайность определенной культуры может создать проблемы с доступностью продовольствия.
Аналогичным образом, хотя болезни и вредители меньше влияют на поликультуру как группу, они не обязательно оказывают меньшее воздействие на целевую культуру. В случае нападения специализированного вредителя или болезни основная культура в поликультуре, вероятно, испытает такие же потери урожая, как и ее монокультура.
Поликультура также часто требует больше труда.
Портал по сельскому хозяйству и агрономии 