Monokultura u poljoprivredi: prednosti i nedostaci

Podijeli

Danas se u poljoprivrednoj zajednici vodi mnogo rasprava o prednostima i nedostacima monokulturnih poljoprivrednih sustava. Uglavnom se raspravlja o tome kako doprinose degradaciji okoliša i klimatskim promjenama, ali i o tome kako igraju ulogu u prehrani rastuće globalne populacije za koju se očekuje da će do 2050. dosegnuti 10 milijardi. Poljoprivreda je u točki u kojoj je pod pritiskom da postane održivija, smanji onečišćujuće tvari i upravlja sustavima tla, a istovremeno poveća svoju proizvodnju kako bi opskrbila velike količine hrane brzorastućim urbanim područjima. Kako se to odnosi na monokulture? Istražimo što ovaj pojam znači i kakvu ulogu igra u promjenjivom prehrambenom sustavu.

Što je monokultura?

Monokulture su poljoprivredni sustavi u kojima se na polju u određeno vrijeme, obično tijekom cijele poljoprivredne sezone, uzgaja samo jedna vrsta usjeva. Monokulture su dominirale većinom proizvodnje hrane otkako je široko rasprostranjena mehanizacija poljoprivrede tijekom 20. stoljeća pojednostavila upravljanje jednom usjevom u isto vrijeme. Prema nalazima studije koja je analizirala podatke FAO-a, pšenica, kukuruz, soja i riža pokrivaju nešto manje od 50% globalnog poljoprivrednog zemljišta i gotovo se uvijek uzgajaju kao monokulture. Kao alternativa, polikulture su sustavi u kojima se dva ili više usjeva uzgajaju zajedno na polju u isto vrijeme i predstavljaju tradicionalniju metodu upravljanja zemljištem. Imajte na umu da iako će monokulture uzgajati samo jedan usjev istovremeno, one i dalje mogu rotirati usjev koji se sadi na polju iz godine u godinu i dalje se nazivati monokulturom. Monokultura je pojam koji se koristi za razlikovanje operacija koje kontinuirano sade monokulture iste biljne vrste svake godine na istom mjestu bez rotacije.

Prednosti monokultura

Monokulture su se razvile iz industrijaliziranog prehrambenog sustava koji je pokušavao zadovoljiti potrebe i zahtjeve globalizirajućeg stanovništva i pružio nam je okvir za pristup mnogim osnovnim prehrambenim namirnicama danas. Neke od prednosti koje je ovaj sustav upravljanja zemljištem pružio uključuju: Jednostavnost upravljanja Upravljanje jednom usjevom odjednom pojednostavljuje poslovni model za mnoge upravitelje poljoprivrednih gospodarstava i agrobiznisa. Ujednačenost polja zasađenog jednom vrstom znači da su sva priprema, unosi, održavanje usjeva i žetva isti na velikom području i da se manje treba uzimati u obzir potrebe različitih vrsta. Monokulture u biti olakšavaju poljoprivrednicima bavljenje poljoprivredom, jer uvelike uklanjaju raznolikost i stoga uklanjaju potrebu za upravljanjem složenijim sistemskim vezama koje s njom dolaze. Maksimiziranje prinosa žitarica Monokulture koje prakticiraju plodored iz sezone u sezonu mogu maksimizirati prinose određenih usjeva koji bi imali niži prinos ako bi se sadili u sustavu međuusjeva s drugim biljkama različitih vrsta. To se navodno odnosi na žitarice poput pšenice, zobi i uljane repice, prema Sveučilištu Washington State.5 To se posebno odnosi na prerijske regije, gdje klima pogoduje proizvodnji ovih vrsta usjeva u odnosu na druge, pa je za veliki prinos usjeva.Međutim, monokulture koje prakticiraju monousjev obično pokazuju smanjenje prinosa tijekom vremena zbog degradacije tla i erozije što doprinosi ukupnoj nižoj plodnosti zemljišta. Veći prihodi od specijalizirane proizvodnje Specijalizacija je ključna na kapitalističkom tržištu, a monokulture su po prirodi hiperspecijalizirane i često će se jedno poljoprivredno gospodarstvo usredotočiti isključivo na proizvodnju svojih usjeva uzgojenih u monokulturi. Kupnja opreme, sjemena i općih inputa prilagođenih jednoj vrsti može se obaviti u velikim količinama, što je obično povezano s nižim cijenama. Poljoprivrednici i stručnjaci također stječu visoko specijalizirano znanje o svom specifičnom usjevu, što ih čini bolje opremljenima za rješavanje problema poput štetnika ili bolesti jer rade u specifičnoj niši koja ne zahtijeva šire znanje o mnogim vrstama. Monokulture su nastale jer se smatralo da minimiziraju troškove, pojednostavljuju proizvodnju i maksimiziraju profit, posebno nakon početnog razdoblja ulaganja, a s ekonomskog stajališta to i dalje vrijedi za mnoge operacije. Visoka osjetljivost na tehnološke inovacije Iz istih razloga zašto je monokulturama jednostavnije upravljati, lakše ih je i integrirati sa strojevima i sve naprednijom tehnologijom: jednostavno je u igri manje varijabli. Jedna vrsta usjeva koja se posađuje ravnomjerno u isto vrijeme može se gnojiti i požnjeti jednim potezom mehaniziranim voznim parkom koji se sekvencijalno kreće niz svaki red, bez potrebe za programiranjem da uzme u obzir druge usjeve koji mogu biti u različitim fazama rasta ili imati različite potrebe za hranjivim tvarima. Ujednačenost je lakše upravljati i dizajnirati, a brzi rast monokultura krajem 20. stoljeća išao je ruku pod ruku s brzim tehnološkim napretkom u poljoprivredi.

Nedostaci monokultura

Ključni nedostaci monokultura polako su se otkrivali tijekom posljednjih nekoliko desetljeća, jer su ekološka svijest i praćenje utjecaja industrijske poljoprivrede na lokalne ekosustave. Unatoč kratkoročnim koristima koje pruža s ekonomskog stajališta, s dugoročnog i ekološkog stajališta doprinosi: Krčenje šuma Iako većina vrsta poljoprivrednog razvoja zahtijeva deforestaciju, monokulture posebno zahtijevaju da velike parcele zemlje budu potpuno deforestirane i oslobođene biljne raznolikosti za ujednačenu sadnju jedne kulture. Ekonomske prednosti monokultura općenito se povećavaju s površinom obrađenog zemljišta, zbog čega se one obično protežu na stotine ili tisuće hektara kontinuirano; što zahtijeva deforestaciju u većini regija. To je posebno zabrinjavajuće kada se stare šume koje sadrže složene ekosustave iskorjenjuju velikom brzinom kako bi se napravilo mjesta za monokulture; na primjer na Borneu i Sumatri gdje se drevne prašume uklanjaju velikom brzinom kako bi se napravilo mjesta za monokulture uljanih palmi. Gubitak bioraznolikosti Po svojoj prirodi, monokulture su suprotnost raznolikosti. Jedna vrsta se uzgaja na velikom području, ponekad tisućama hektara, a pesticidi se primjenjuju kako bi se iskorijenio rast korova ili bilo koje vrste koja ugrožava proizvodnju. To stvara očiti nedostatak bioraznolikosti, što zauzvrat može uzrokovati kolaps hranidbenog lanca i ekosustava za domaće vrste flore i faune. Gubitak mnogih ključnih vrsta povezan je sa širenjem monokulture, što zauzvrat ima učinak poznat kao 'trofička kaskada' i rezultira ugrožavanjem ili potpunim izumiranjem mnogih domaćih, divljih vrsta. Kao referencu na gornji primjer, ekspanzivne monokulture uljanih palmi rezultirale su gubitkom staništa i posljedičnim ugrožavanjem mnogih domaćih vrsta poput orangutana. Smanjenje broja oprašivača Primjena glifosata, a posebno neonikotinoidnih pesticida na velikim površinama povezana je s ogromnim padom populacija pčela diljem svijeta. Poremećaj kolapsa kolonija (CCD) trend je od početka 21. stoljeća, a sve je više dokaza da široko rasprostranjena upotreba pesticida igra ključnu ulogu. Ove vrste pesticida karakteristično se koriste u velikim monokulturama, posebno za kukuruz. Ali to nije jedini faktor, nedostatak raznolikosti stvara manju varijabilnost u prehrani preživjelih pčela, a one na kraju nemaju zdrave bakterije koje doprinose hranjivom i dugotrajnom izvoru hrane za njihove kolonije. Zagađenje Upravljanje monokulturama uvelike ovisi o čestoj primjeni sintetičkih kemikalija, poput pesticida i gnojiva, na velikim površinama radi suzbijanja korova i štetnika te poticanja rasta usjeva. Iako se mnogi od ovih sintetičkih inputa smatraju nužnima za široko rasprostranjenu proizvodnju određenih komercijalnih usjeva, stopa korištenja i naknadna kontaminacija lokalnih slivova otjecanjem ima ozbiljne posljedice. Otjecanje gnojiva izravno je povezano s razvojem cvjetanja algi i naknadnim stvaranjem hipoksičnih mrtvih zona koje ostavljaju vodena područja bez morskog života. Osim podzemnih voda i sustava slivova, onečišćenje zraka emisijama metana, dušikovog oksida i ugljikovog dioksida također su glavni problemi kod velikih monokultura, posebno kod stočarstva. Osjetljivost na imunitet i uništavanje štetočina Među ekolozima je općepoznato da raznolikost potiče otpornost, s višestrukim barijerama i povratnim petljama koje prirodno ograničavaju štetu koju jedan štetnik ili patogen bolesti može nanijeti raznolikoj populaciji. Nedostatak raznolikosti vrsta u monokulturama ih je, na neki način, učinio lakim žrtvama uništenja od strane specifičnih štetnika i bolesti domaćina koji odjednom imaju hektare i hektare neprekinute hrane i uzgojnog tla bez prirodne kontrole. To je još veći problem u monokulturama koje prakticiraju monokulturu i na kraju podržavaju više generacija istih štetnih insekata na jednom području s razornim posljedicama. Dosljedno prskanje pesticidima zapravo je povećalo agresivnost mnogih vrsta štetnika koje su se prilagodile i postale otporne na te injekte, pogoršavajući izvornu situaciju. Zbijanje i erozija tla Automatizacija poljoprivrede i pretežno korištenje velikih, teških strojeva u upravljanju monokulturama stvorile su opsežno zbijanje tla. Gubitak mikrobne raznolikosti tla i strukture tla također je povezan s monokulturnim sustavima, gdje se jedna biljna vrsta hrani svojim specifičnim hranjivim i mineralnim preferencijama, ostavljajući tlo iscrpljenim određenim hranjivim tvarima bez mogućnosti da ih obnovi raznolikom sadnjom. Slično tome, sadnja jedne vrste na velikom području stvara mnogo nestabilniju korijensku strukturu, jer je prisutna samo jedna vrsta korijenovog sustava za učvršćivanje tla i ono postaje osjetljivije na eroziju i gubitak površinskog sloja tla tijekom vremena. Monokulture će također požnjeti sav svoj usjev unutar određenog vremenskog okvira, ostavljajući ogromna prostranstva golog tla izložena elementima ponekad cijelu zimu (ako ne prakticiraju pokrovne usjeve), što dovodi do visokih stopa erozije i na kraju dezertifikacije. Smanjenje plodnosti zemljišta i nestabilnost egzistencije Svi gore navedeni nedostaci zajedno već su doveli do toga da mnogi poljoprivrednici koji uzgajaju komercijalne monokulture dožive pad prinosa jer su njihove prakse premašile vrhunac proizvodnje te sada obrađuju sve više pustinjskog i erodiranog zemljišta. Gubitak ukupne plodnosti tla i rastuća imunost štetnika i korova na glifosatne pesticide znači da se neizbježno postiže prekretnica u kojoj tradicionalni model industrijskih monokultura više nije izvediva poljoprivredna tehnika. To nažalost dovodi do nesrazmjernog rizika koji snose poljoprivrednici i poljoprivredni upravitelji jer njihovi izvori prihoda postaju sve nestabilniji s gubitkom plodnosti tla i gubitkom prinosa. Poljoprivrednici koji uzgajaju monokulture također imaju sva jaja na jednoj košari i ovise o uspjehu jedne određene vrste, što ih čini vrlo ranjivima na gubitak cijelog usjeva i prihoda u jednoj sezoni zbog određenog štetnika, bolesti ili vremenske nepogode.

Ublažavanje negativnih učinaka monokulturnih sustava

Precizna poljoprivreda ima sposobnost ublažavanja i smanjenja nekih štetnijih učinaka monokulturnih sustava pomoću sustava temeljenih na podacima koji mogu točno odrediti potrebe i smanjiti rasipanje i onečišćenje lokalnog okoliša. Iako mnogi poljoprivrednici i agrobiznisi žele prijeći na polikulturne sustave, preostale monokulture mogu se poboljšati nekim od ovih strategija: Varijabilna primjena i navodnjavanje (VRA i VRI) Zbijanje tla i onečišćenje povezani s monokulturama velikih razmjera mogu se smanjiti integracijom primjene varijabilnih stopa, što uklanja nepotrebne unose i time nepotrebno kretanje traktora s opremom za prskanje po poljima. Prilagođeno VRA karte pregledajte geoprostorne podatke kako biste analizirali koja specifična područja trebaju unose i u kojim količinama, izbjegavajući tradicionalno rasipni pristup emitiranja istog unosa po cijelom području. Ove se karte mogu prenijeti na strojeve i traktore koji su sposobni provoditi vrlo točnu primjenu unosa samo tamo gdje su potrebni, izbjegavajući mrtve zone i uzimajući u obzir topografiju i drenažu krajolika. Plodored Kao što je prethodno spomenuto u ovom članku, monokultura je zasebna praksa koja se često povezuje s monokulturama gdje se usjevi ne rotiraju iz godine u godinu. Kada se monokultura uzgaja u monokulturi, mnogi nedostaci se pogoršavaju, a posebno kvaliteta tla i ukupna plodnost zemljišta ozbiljno opadaju. Monokulture koje se rotiraju svake sezone kako bi se potaknula mikrobna i hranjiva raznolikost u tlu i prekinuli generacijski ciklusi razmnožavanja štetnika najbolje su i za poljoprivrednike i za zemljište te su općenito održivije za dugoročno poslovanje. Integrirano upravljanje štetnicima Integrirano suzbijanje štetočina, ili IPM, doživjelo je eksploziju u poljoprivredno-tehnološkom sektoru, s brojnim startupovima i tvrtkama koje žele napustiti glifosatne pesticide i prijeći na alternativne proizvode, poput bioracionalnih pesticida. Bioracionalni proizvodi, poput Bt pesticida, nisu kemijski bazirani, već koriste žive biološke kontrole, poput mikroba Bt, za uklanjanje ličinki štetnika bez istih destruktivnih učinaka na bioraznolikost tla. Bt pesticidi samo su jedan primjer mnogih bioracionalnih proizvoda koji koriste prirodno prisutne bakterije i gljivice, a postoje i druge tvrtke koje kreću drugačijim smjerom s kontrolom na bazi feromona. Manipulacija i prskanje feromona štetnika ometaju reproduktivne cikluse raznih štetnika mijenjajući njihove obrasce parenja na razini specifične za vrstu. To znači da ove intervencije utječu samo na štetnika od interesa, a ostatak ekosustava ostavljaju relativno nepromijenjenim. Korištenje strategija i tehnologija integrirane zaštite na radu na razini monokulture ima potencijal ublažiti neke od štetnih učinaka koje ova praksa ima na onečišćenje te na raznolikost oprašivača i tla. Strojevi i oprema na obnovljive izvore energije Korištenje električnih vozila i obnovljivih izvora energije u monokulturnom poslovanju važan je dio jamstva njihove dugovječnosti u poljoprivrednom sustavu, budući da se gotovo svaki globalni sektor udaljava od ovisnosti o fosilnim gorivima. Korištenje dronova i visokoučinkovite opreme za prskanje, zajedno s pametnim uređajima i strojevima, može smanjiti onečišćenje i kretanje strojeva samo tamo gdje je to potrebno. Povećanje rubova i prostora za koridore divljih životinja i bioraznolikosti Sveukupno smanjenje veličine operacija, ili barem stvaranje više rubova i koridora, u monokulturama također može biti ključno za njihovo smanjenje destruktivnosti za lokalnu bioraznolikost i šume. Mnoge vrste flore i faune koriste rubove i granice različitih vrsta zemljišta za hlad, različite izvore hrane ili prijevozno sredstvo kroz krajolik. Šumski koridori za divlje životinje kroz velike monokulture mogli bi uvelike poboljšati napore očuvanja domaćih vrsta dajući im put za kretanje kroz polja bez da budu ranjivi na izloženost, a šumovita područja pružaju neto učinak hlađenja okolnom krajoliku. Obrezivanje korica Pokrovne kulture su tradicionalna metoda očuvanja strukture tla i sprječavanja erozije tla tijekom zime koja se obično ne koristi u komercijalnim, zapadnim sustavima. Lucerna, djetelina i razne mahunarke su popularni pokrovni usjevi koji se mogu sijati u jesen prije prvog mraza, a zatim koristiti kao zeleno gnojivo u proljeće, dodajući bogatu organsku tvar tlu nakon što se odmrzne. Pokrovne kulture se lako mogu primijeniti u monokulturama s mnogo iste opreme i pružaju zaštitu, izolaciju i organsku tvar već krhkim sustavima tla.

Budućnost poljoprivrednih sustava: Polikulture

Budućnost održive poljoprivrede je opći odmak od tradicionalno intenzivnih monokultura prema raznolikijim i otpornijim polikulturnim sustavima. No za preostale monokulture ili one selektivne monokulture za koje je dokazano da daju veće prinose žitarica i drugih sličnih usjeva, ključno je prihvaćanje pokrovnih usjeva, plodoreda, izgradnje tla i razdvajanja tisuća hektara u zakrpe sa šumskim koridorima. Velik dio poljoprivredne tehnologije zapravo je dizajniran da vrlo dobro funkcionira oko polikultura kao i monokultura, na primjer VRA i VRI tehnologije koje su dizajnirane za različite potrebe i specifičnosti. Polikulturni krajolici koji uključuju agrošumarstvo i domaće biljke danas su izvediviji za uzgoj velikih količina hrane nego što su bili prije uz naprednu tehnologiju mapiranja, a također diverzificiraju tokove prihoda i stvaraju planove za nepredviđene situacije za poljoprivrednike koji su prije ovisili o jednoj usjevu. Dostupnost odgovarajućih tehnologija najvažniji je korak naprijed, a ulaganja treba usmjeriti na stvaranje održivih rješenja posebno usmjerenih na okoliš i potrebe poljoprivrednika kako bi se izbjegle iste pogreške koje su učinjene u prošlosti. Što