Monokultūra žemės ūkyje: privalumai ir trūkumai

Šiandien žemės ūkio bendruomenėje daug diskutuojama apie monokultūrinių ūkininkavimo sistemų privalumus ir trūkumus. Daugiausia dėmesio skiriama tam, kaip jos prisideda prie aplinkos blogėjimo ir klimato kaitos, taip pat tam, kaip jos atlieka vaidmenį išmaitinant augančią pasaulio populiaciją, kuri iki 2050 m. turėtų pasiekti 10 milijardų.

Žemės ūkis yra tokiame etape, kai jam daromas spaudimas tapti tvaresniam, mažinti teršalus ir tausoti dirvožemio sistemas, tuo pačiu didinant gamybą, kad būtų galima tiekti didelius maisto kiekius sparčiai augančioms miesto teritorijoms. Taigi, kaip tai susiję su monokultūromis? Panagrinėkime, ką reiškia šis terminas ir kokį vaidmenį jis atlieka besikeičiančioje maisto sistemoje.

Kas yra monokultūra?

Monokultūros – tai ūkininkavimo sistemos, kuriose lauke tam tikru laiku, paprastai per visą žemės ūkio sezoną, auginama tik vienos rūšies kultūra. Monokultūros dominuoja daugumoje maisto produktų gamybos sričių nuo tada, kai XX amžiuje plačiai paplitus žemės ūkio mechanizacijai supaprastėjo vieno pasėlio auginimas vienu metu.

Remiantis FAO duomenų analizės tyrimo išvadomis, kviečiai, kukurūzai, soja ir ryžiai užima šiek tiek mažiau nei 501 TP3 T pasaulinės žemės ūkio paskirties žemės ir beveik visada auginami kaip monokultūros. Kaip alternatyva, polikultūros yra sistemos, kai vienu metu lauke auginami du ar daugiau augalų, ir tai yra tradiciškesnis žemės valdymo metodas.

Turėkite omenyje, kad nors monokultūrose vienu metu auginamas tik vienas pasėlis, lauke pasodintą pasėlį vis tiek galima keisti metai iš metų ir vis tiek vadinti monokultūra. Monokultūravimas – tai terminas, vartojamas apibūdinant veiklą, kai tos pačios augalų rūšies monokultūros kasmet sodinamos toje pačioje vietoje be rotacijos.

Monokultūrų privalumai

Monokultūros išsivystė iš industrializuotos maisto sistemos, kuri bandė patenkinti globalizuotos populiacijos poreikius ir reikalavimus, ir suteikė mums galimybę šiandien gauti daugelį maisto produktų. Kai kurie šios žemės valdymo sistemos privalumai:

Valdymo paprastumas

Vieno pasėlio auginimas vienu metu supaprastina daugelio ūkių valdytojų ir žemės ūkio įmonių verslo modelį. Vienodos rūšies pasėlių lauko vienodumas reiškia, kad visi paruošimo, sąnaudų, pasėlių priežiūros ir derliaus nuėmimo darbai yra vienodi dideliame plote, todėl reikia mažiau atsižvelgti į skirtingų rūšių poreikius.

Monokultūros iš esmės labai palengvina ūkininkams ūkininkavimą, nes jos iš esmės panaikina įvairovę ir todėl panaikina poreikį valdyti sudėtingesnius sistemų ryšius, kurie su tuo susiję.

Grūdų derliaus maksimizavimas

Monokultūros, kuriose sėjomaina taikoma nuo sezono iki sezono, gali maksimaliai padidinti tam tikrų augalų derlių, kurie būtų mažesni, jei būtų sodinami mišrioje sistemoje su kitais skirtingų rūšių augalais.

Vašingtono valstijos universiteto duomenimis, tai pasakytina apie tokius grūdus kaip kviečiai, avižos ir rapsai.5 Tai ypač pasakytina apie prerijų regionus, kur klimatas palankesnis šių rūšių augalų auginimui, palyginti su kitais, todėl dideliam kiekiui reikia minimalių darbo jėgos ir sąnaudų. derlius.

Tačiau monokultūrose, kuriose auginami monokultūriniai augalai, derlius laikui bėgant paprastai mažėja dėl dirvožemio degradacijos ir erozijos, o tai prisideda prie bendro mažesnio žemės derlingumo.

Didesnės pajamos iš specializuotos gamybos

Specializacija yra labai svarbi kapitalistinėje rinkoje, o monokultūros iš prigimties yra hiperspecializuotos, ir dažnai vienas ūkis sutelkia dėmesį tik į savo monokultūriniu būdu auginamų pasėlių gamybą.

Įrangą, sėklas ir bendrąsias žaliavas, pritaikytas vienai rūšiai, galima įsigyti dideliais kiekiais, o tai paprastai siejama su mažesnėmis kainomis.

Ūkininkai ir specialistai taip pat įgyja itin specializuotų žinių apie savo konkrečius pasėlius, todėl yra geriau pasirengę spręsti tokias problemas kaip kenkėjai ar ligos, nes dirba specifinėje nišoje, kuriai nereikia platesnių žinių apie daugelį rūšių.

Monokultūros atsirado todėl, kad buvo manoma, jog jos sumažina sąnaudas, supaprastina gamybą ir padidina pelną, ypač po pradinio investavimo laikotarpio, ir ekonominiu požiūriu tai vis dar galioja daugeliui operacijų.

Labai reaguoja į technologines inovacijas

Dėl tų pačių priežasčių, dėl kurių monokultūras lengviau prižiūrėti, jas taip pat lengviau integruoti su technika ir vis labiau tobulėjančiomis technologijomis: tiesiog yra mažiau kintamųjų, kurie vaidina svarbų vaidmenį.

Vienos rūšies augalai, kurie pasodinami tolygiai tuo pačiu metu, gali būti patręšti ir nuimti derlių vienu ypu mechanizuotomis transporto priemonėmis, kurios nuosekliai juda kiekviena eile žemyn, nereikalaujant programuoti jų, kad būtų atsižvelgta į kitus augalus, kurie gali būti skirtinguose augimo etapuose arba turėti skirtingus maistinių medžiagų poreikius.

Vienodumą lengviau valdyti ir projektuoti, o spartus monokultūrų augimas XX a. pabaigoje vyko koja kojon su sparčia technologine pažanga žemės ūkyje.

Monokultūrų trūkumai

Per pastaruosius kelis dešimtmečius pamažu išryškėjo pagrindiniai monokultūrų trūkumai, nes aplinkosauginis sąmoningumas ir stebėsena atskleidė, kiek pramoninė žemdirbystė veikia vietos ekosistemas.

Nepaisant trumpalaikės naudos, kurią ji teikia ekonominiu požiūriu, ilgalaikėje perspektyvoje ir aplinkosaugos požiūriu ji prisideda prie:

Miškų naikinimas

Nors daugumai žemės ūkio plėtros tipų reikalingas miškų kirtimas, monokultūros reikalauja, kad dideli žemės sklypai būtų visiškai iškirsti ir be augalų įvairovės, kad būtų galima vienodai sodinti vieną pasėlį.

Monokultūrų ekonominiai privalumai paprastai didėja didėjant dirbamos žemės plotui, todėl jos paprastai užima šimtus ar tūkstančius akrų ištisai, todėl daugumoje regionų būtina kirsti miškus.

Tai ypač kelia nerimą, kai siekiant atlaisvinti vietos monokultūroms sparčiai naikinami seni miškai, kuriuose yra sudėtingų ekosistemų; pavyzdžiui, Borneo ir Sumatroje sparčiai kertami seni atogrąžų miškai, siekiant atlaisvinti vietos aliejinių palmių monokultūroms.

Biologinės įvairovės nykimas

Iš prigimties monokultūros yra priešingos įvairovei. Viena rūšis auginama dideliame plote, kartais tūkstančiuose akrų, o pesticidai naudojami piktžolėms ar bet kokioms kitoms rūšims, keliančioms grėsmę gamybai, išnaikinti.

Dėl to akivaizdžiai trūksta biologinės įvairovės, o tai savo ruožtu gali sukelti vietinių floros ir faunos rūšių mitybos grandinės ir ekosistemos žlugimą. Daugelio kertinių rūšių nykimas siejamas su monokultūrų plėtra, kuri savo ruožtu sukelia ‘trofinę kaskadą’ ir lemia daugelio vietinių, laukinių rūšių išnykimą arba visišką jų išnykimą.

Remiantis aukščiau pateiktu pavyzdžiu, dėl ekstensyvių aliejinių palmių monokultūrų nykimo daugeliui vietinių rūšių, pavyzdžiui, orangutangų, buvo prarastos buveinės ir joms iškilo pavojus.

Apdulkintojų sumažėjimas

Glifosato, o ypač neonikotinoidų, pesticidų naudojimas dideliuose plotuose siejamas su didžiuliu bičių populiacijų sumažėjimu visame pasaulyje.

Kolonijų žlugimo sutrikimas (CCD) yra tendencija nuo XXI amžiaus pradžios, ir vis daugėja įrodymų, kad plačiai paplitęs pesticidų naudojimas vaidina svarbų vaidmenį. Šio tipo pesticidai paprastai naudojami didelio masto monokultūrose, ypač kukurūzams.

Tačiau tai ne vienintelis veiksnys – įvairovės stoka sumažina išgyvenusių bičių mitybos kintamumą, todėl joms trūksta sveikų bakterijų, kurios yra maistingas ir ilgalaikis maisto šaltinis jų kolonijoms.

Tarša

Monokultūrų valdymas labai priklauso nuo dažno sintetinių cheminių medžiagų, tokių kaip pesticidai ir trąšos, naudojimo dideliuose plotuose, siekiant kontroliuoti piktžoles ir kenkėjus bei skatinti augalų augimą.

Nors daugelis šių sintetinių medžiagų laikomos būtinomis plačiai paplitusiam tam tikrų komercinių kultūrų auginimui, jų naudojimo mastai ir vėlesnis vietinių vandens telkinių užteršimas nuotekomis turi rimtų pasekmių.

Trąšų nuotėkis buvo tiesiogiai susijęs su dumblių žydėjimu ir vėlesniu hipoksinių negyvų zonų susidarymu, dėl kurių vandens telkiniai tampa be jūros gyvybės. Be gruntinio vandens ir vandens telkinių sistemų, oro tarša metanu, azoto suboksidu ir anglies dioksido išmetimu taip pat yra pagrindinės problemos, susijusios su didelio masto monokultūrų auginimu, ypač galvijų ūkiuose.

Atsparumas kenkėjams ir jų poveikiui

Ekologams gerai žinoma, kad įvairovė skatina atsparumą, o daugybė kliūčių ir grįžtamojo ryšio ciklų natūraliai riboja žalą, kurią vienas kenkėjas ar ligos sukėlėjas gali padaryti įvairiai populiacijai.

Rūšių įvairovės nebuvimas monokultūrose jas tam tikra prasme pavertė sėdinčiomis antimis, kurias gali nuniokoti šeimininkams būdingi kenkėjai ir ligos, staiga turinčios hektarus ir hektarus nepertraukiamo maisto ir veisimosi vietų be jokios natūralios kontrolės.

Tai dar labiau kelia susirūpinimą monokultūrose, kuriose praktikuojamas monokultūravimas ir vienoje vietovėje išlaikomos kelios to paties vabzdžių kenkėjų kartos, turinčios niokojančių padarinių.

Nuolatinis pesticidų purškimas iš tikrųjų padidino daugelio kenkėjų rūšių agresyvumą, kurios prisitaikė ir tapo atsparios šiems veiksniams, pablogindamos pradinę situaciją.

Dirvožemio tankinimas ir erozija

Žemės ūkio automatizavimas ir vyraujantis didelių, sunkių mašinų naudojimas monokultūrų auginime sukėlė didelį dirvožemio suspaudimą.

Dirvožemio mikrobų įvairovės ir dirvožemio struktūros nykimas taip pat susijęs su monokultūrinėmis sistemomis, kai viena augalų rūšis minta savo specifinėmis maistinėmis medžiagomis ir mineralais, todėl dirvožemyje netenka tam tikrų maistinių medžiagų, o jų atkurti neįmanoma įvairiais augalais.

Panašiai, vienos rūšies augalų sodinimas dideliame plote sukuria daug nestabilesnę šaknų struktūrą, nes yra tik vieno tipo šaknų sistema, kuri įtvirtina dirvožemį, ir laikui bėgant jis tampa jautresnis erozijai ir viršutinio dirvožemio sluoksnio nykimui.

Monokultūriniai augalai taip pat nuima visą derlių per tam tikrą laiką, palikdami didžiulius plikos dirvožemio plotus atvirus gamtos stichijoms kartais visai žiemai (jei nevykdomi dengiamieji augalai), dėl to padidėja erozijos lygis ir galiausiai dykumėja žemė.

Žemės derlingumo sumažėjimas ir pragyvenimo šaltinių nestabilumas

Visi minėti trūkumai kartu jau lėmė, kad daugelis ūkininkų, auginančių komercines monokultūras, patiria derliaus sumažėjimą, nes jų praktika viršijo didžiausią gamybą ir dabar jie ūkininkauja vis labiau dykumėjančioje ir eroduojamoje žemėje.

Bendras dirvožemio derlingumo praradimas ir didėjantis kenkėjų bei piktžolių atsparumas glifosatų pesticidams reiškia neišvengiamą lūžio tašką, kai tradicinis pramoninių monokultūrų modelis nebebus tinkamas ūkininkavimo būdas.

Deja, dėl to ūkininkams ir žemės ūkio valdytojams tenka neproporcingai didelė rizika, nes jų pragyvenimo šaltinis tampa vis nestabilesnis, prarandamas dirvožemio derlingumas ir sumažėja derlius.

Monokultūrų ūkininkai taip pat laiko viską vienoje pintinėje ir priklauso nuo vienos konkrečios rūšies sėkmės, todėl jie yra labai pažeidžiami prarasti visą derlių ir pajamas per vieną sezoną dėl konkretaus kenkėjo, ligos ar oro reiškinio.

Monokultūrinių sistemų neigiamo poveikio mažinimas

Tikslioji žemdirbystė gali sušvelninti ir sumažinti kai kuriuos žalingesnius monokultūrinių sistemų padarinius, naudodama duomenimis pagrįstas sistemas, kurios gali tiksliai nustatyti poreikius ir sumažinti vietos aplinkos švaistymą bei taršą.

Nors daugelis ūkininkų ir žemės ūkio įmonių siekia pereiti prie polikultūros sistemų, likusias monokultūras galima pagerinti taikant kai kurias iš šių strategijų:

Kintamo kiekio purškimas ir drėkinimas (VRA ir VRI)

Su didelio masto monokultūrų auginimu susijusį dirvožemio tankinimą ir taršą galima sumažinti integruojant kintamo kiekio purškimą, kuris pašalina nereikalingų medžiagų naudojimą ir dėl to nereikalingą traktorių su purškimo įranga judėjimą laukuose.

Individualus VRA žemėlapiai išanalizuoti, kurioms konkrečioms sritims reikia įvesties duomenų ir kokiais kiekiais, vengiant tradicinio neefektyvaus požiūrio, kai ta pati įvestis transliuojama visoje teritorijoje.

Šiuos žemėlapius galima įkelti į techniką ir traktorius, kurie gali atlikti labai tikslius įvesties duomenis tik ten, kur jų reikia, vengiant „negyvų zonų“ ir atsižvelgiant į kraštovaizdžio topografiją bei drenažą.

Sėjomaina

Kaip jau minėta šiame straipsnyje, monokultūravimas yra atskira praktika, dažnai siejama su monokultūromis, kai pasėliai nėra sėjami metai iš metų. Kai monokultūra auginama, daugelis trūkumų dar labiau pablogėja, ypač dirvožemio kokybė ir bendras žemės derlingumas.

Monokultūros, kurios keičiamos kiekvieną sezoną, siekiant skatinti dirvožemio mikrobų ir maistinių medžiagų įvairovę ir nutraukti kenkėjų dauginimosi ciklus, yra geriausios tiek ūkininkams, tiek žemei ir apskritai yra tvaresnės ilgalaikėje perspektyvoje.

Integruotas kenkėjų valdymas

Integruota kenkėjų kontrolė (IPM) sparčiai populiarėja žemės ūkio technologijų sektoriuje, nes daugelis startuolių ir įmonių siekia atsisakyti glifosato pesticidų ir pereiti prie alternatyvių produktų, tokių kaip biologiškai racionalūs pesticidai.

Bioracionalūs produktai, tokie kaip Bt pesticidai, nėra pagaminti cheminiu pagrindu, bet naudoja gyvus biologinius kontrolės metodus, tokius kaip mikrobas Bt, kenkėjų lervoms naikinti, nedarant tokio paties žalingo poveikio dirvožemio biologinei įvairovei.

Bt pesticidai yra tik vienas iš daugelio biologiškai racionalių produktų, naudojančių natūraliai susidarančias bakterijas ir grybelius, pavyzdžių, tačiau yra ir kitų bendrovių, kurios feromonais pagrįstą kontrolę taiko kitaip. Kenkėjų feromonų manipuliavimas ir purškimas trikdo įvairių kenkėjų dauginimosi ciklus, sutrikdydami jų dauginimosi modelius konkrečiai rūšiai būdingu lygmeniu.

Tai reiškia, kad šios intervencijos paveikia tik dominantį kenkėją, o likusi ekosistemos dalis lieka beveik nepakitusi. Integruotos kenkėjų kontrolės strategijų ir technologijų taikymas monokultūros mastu gali sušvelninti kai kuriuos žalingus šios praktikos padarinius taršai, apdulkintojams ir dirvožemio įvairovei.

Atsinaujinančia energija varomos mašinos ir įranga

Elektrinių transporto priemonių ir atsinaujinančios energijos naudojimas monokultūriniuose ūkiuose yra svarbi jų ilgaamžiškumo žemės ūkio sistemoje dalis, nes beveik kiekvienas pasaulio sektorius atsisako priklausomybės nuo iškastinio kuro.

Naudojant dronus ir itin efektyvią purškimo įrangą kartu su išmaniaisiais įrenginiais ir mašinomis, galima sumažinti taršą ir mašinų judėjimą tik ten, kur ir kada reikia.

Padidinti ribas ir erdves laukinės gamtos ir biologinės įvairovės koridoriams

Bendras monokultūrų veiklos dydžio sumažinimas arba bent jau daugiau pakraščių ir koridorių sukūrimas taip pat gali būti labai svarbus siekiant, kad jos mažiau kenktų vietos biologinei įvairovei ir miškams.

Daugelis floros ir faunos rūšių naudojasi skirtingų žemės tipų pakraščiais ir sienomis kaip pavėsiu, skirtingais maisto šaltiniais arba kaip transporto priemone kraštovaizdyje.

Miškais apaugę laukinės gamtos koridoriai per didelius monokultūrų plotus galėtų gerokai pagerinti vietinių rūšių išsaugojimo pastangas, suteikiant joms kelią judėti laukuose nepatiriant pavojaus aplinkiniams, o miškais apaugusiuose plotuose aplinkinis kraštovaizdis vėsėja.

Dengiamasis apkarpymas

Dengiamasis auginimas yra tradicinis dirvožemio struktūros išsaugojimo ir dirvožemio erozijos prevencijos žiemą metodas, kuris nėra dažnai naudojamas komercinėse, vakarietiškose sistemose.

Liucerna, dobilai ir įvairūs ankštiniai augalai yra populiarūs dengiamieji augalai, kuriuos galima sėti rudenį prieš pirmąsias šalnas, o pavasarį naudoti kaip žaliąją trąšą, praturtinant dirvą organinėmis medžiagomis, kai ji atšildo.

Dengiamasis auginimas monokultūrose gali būti lengvai įgyvendinamas naudojant beveik tą pačią įrangą ir suteikia apsaugą, izoliaciją bei organines medžiagas ir taip trapioms dirvožemio sistemoms.

Žemės ūkio sistemų ateitis: polikultūros

Tvarios žemdirbystės ateitis – tai bendras poslinkis nuo tradiciškai intensyvių monokultūrų prie įvairesnių ir atsparesnių polikultūrinių sistemų.

Tačiau likusioms monokultūroms arba toms selektyvioms monokultūroms, kurios, kaip įrodyta, duoda didesnį grūdų ir kitų panašių augalų derlių, būtina taikyti dengiamuosius augalus, sėjomainą, dirvožemio formavimą ir tūkstančių akrų plotų padalijimą į miškingus plotus.

Daugelis žemės ūkio technologijų (AgTech) yra sukurtos taip, kad puikiai veiktų tiek polikultūrose, tiek monokultūrose, pavyzdžiui, VRA ir VRI technologijos, kurios buvo sukurtos atsižvelgiant į įvairius poreikius ir specifiškumą.

Polikultūriniai kraštovaizdžiai, apimantys agrarinę miškininkystę ir vietinius augalus, šiandien yra labiau tinkami auginti didelius maisto kiekius nei anksčiau, naudojant pažangias kartografavimo technologijas, be to, jie įvairina pajamų srautus ir sukuria nenumatytų atvejų planus ūkininkams, anksčiau priklausiusiems nuo vieno pasėlio.

Tinkamų technologijų prieinamumas yra svarbiausias žingsnis į priekį, todėl investicijos turi būti nukreiptos į tvarių sprendimų, specialiai skirtų aplinkai ir ūkininkų poreikiams, kūrimą, kad būtų išvengta tų pačių klaidų, kurios buvo daromos praeityje.