Monokultūra žemės ūkyje: privalumai ir trūkumai

Dalintis

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 prižiūrėti 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 tam tikru metu, dažniausiai per visą žemės ūkio sezoną, lauke auginama tik vienos rūšies kultūra. Monokultūros dominuoja daugumoje maisto produktų gamybos sričių nuo tada, kai XX amžiuje plačiai paplitus žemės ūkio mechanizacijai tapo lengviau valdyti vieną kultūrą 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, kuriose vienu metu lauke auginami du ar daugiau kultūrų, ir tai yra tradiciškesnis žemės valdymo metodas. Turėkite omenyje, kad nors monokultūrose vienu metu auginamas tik vienas kultūrinis augalas, jos vis tiek gali keisti lauke pasėtą kultūrą metai iš metų ir vis tiek būti vadinamos monokultūra. Monokultūra – tai terminas, vartojamas apibūdinant operacijas, 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 dideliame plote yra vienodi, 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 sudėtingesnes sistemų sąsajas, kurios su tuo susijusios. Grūdų derliaus maksimizavimas Monokultūros, kuriose sėjomaina taikoma nuo sezono iki sezono, gali maksimaliai padidinti tam tikrų augalų derlių, kuris būtų mažesnis, jei būtų sodinamas mišrioje sistemoje su kitų rūšių augalais. Pasak Vašingtono valstijos universiteto, tai pasakytina apie grūdus, tokius 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 sąnaudų 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 monokultūrinių augalų auginimą. Įrangos, sėklų ir bendrųjų žaliavų, pritaikytų vienai rūšiai, galima įsigyti dideliais kiekiais, o tai paprastai siejama su mažesnėmis kainomis. Ūkininkai ir specialistai taip pat įgyja labai specializuotų žinių apie savo konkretų augalą, 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 pasėliai, vienodai pasodinti tuo pačiu metu, gali būti tręšiami ir nuimamas derlius vienu ypu mechanizuotomis transporto priemonėmis, kurios nuosekliai juda kiekviena eile žemyn, nereikalaujant programuoti, kad būtų atsižvelgta į kitus augalus, kurie gali būti skirtinguose augimo etapuose arba kuriems reikia skirtingų maistinių medžiagų. Vienodumą lengviau valdyti ir projektuoti, o spartus monokultūrų augimas XX a. pabaigoje vyko kartu 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 dauguma žemės ūkio plėtros tipų reikalauja miškų kirtimo, monokultūroms ypač reikalingas visiškas didelių žemės sklypų iškirtimas ir augalų įvairovės pašalinimas, kad būtų galima vienodai sodinti vieną pasėlį. Monokultūrų ekonominiai privalumai paprastai didėja didėjant dirbamos žemės plotui, todėl jos paprastai apima šimtus ar tūkstančius akrų nuolat, todėl daugumoje regionų būtina kirsti miškus. Tai ypač kelia nerimą, kai seni miškai, kuriuose yra sudėtingų ekosistemų, yra naikinami dideliu mastu, kad atsirastų vietos monokultūroms; pavyzdžiui, Borneo ir Sumatroje, kur sparčiai kertami senovės atogrąžų miškai, kad atsirastų vietos aliejinių palmių monokultūroms. Biologinės įvairovės nykimas Iš prigimties monokultūros yra priešingos įvairovei. Viena rūšis auginama dideliame plote, kartais tūkstančiuose akrų, ir pesticidai naudojami piktžolėms ar bet kokioms kitoms rūšims, keliančioms grėsmę gamybai, naikinti. Tai sukuria akivaizdų biologinės įvairovės trūkumą, o tai savo ruožtu gali sukelti maisto grandinės ir ekosistemos žlugimą vietinėms floros ir faunos rūšims. Daugelio pagrindinių rūšių nykimas siejamas su monokultūrų plėtra, kuri savo ruožtu sukelia poveikį, vadinamą ‘trofine kaskada’, ir dėl kurios daugeliui vietinių, laukinių rūšių kyla pavojus arba jos visiškai išnyksta. Kaip matyti iš aukščiau pateikto pavyzdžio, ekspansyvios aliejinių palmių monokultūros lėmė buveinių praradimą ir dėl to daugelio vietinių rūšių, tokių kaip orangutangas, išnykimą. Apdulkintojų sumažėjimas Glifosato, o ypač neonikotinoidų, pesticidų naudojimas dideliuose plotuose siejamas su didžiuliu bičių populiacijų sumažėjimu visame pasaulyje. Bičių kolonijų žlugimo sutrikimas (CCD) yra tendencija nuo XXI amžiaus pradžios, ir vis daugėja įrodymų, kad plačiai paplitęs pesticidų naudojimas vaidina pagrindinį 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 yra laikomos būtinomis plačiai paplitusiam tam tikrų komercinių kultūrų auginimui, jų naudojimo mastai ir vėlesnis vietinių vandens telkinių užteršimas nuotėkiais turi rimtų pasekmių. Trąšų nuotėkis yra tiesiogiai susijęs su dumblių žydėjimo vystymusi 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 emisijomis taip pat yra pagrindinės didelio masto monokultūrų, ypač galvijų, auginimo problemos. Atsparumas kenkėjams ir jų poveikiui Ekologams gerai žinoma, kad įvairovė skatina atsparumą, o daugybė barjerų ir grįžtamųjų ryšių natūraliai riboja žalą, kurią vienas kenkėjas ar ligos sukėlėjas gali padaryti įvairiapusei populiacijai. Rūšių įvairovės nebuvimas monokultūrose jas pavertė tam tikra prasme paslėptomis antimis, kurias gali užklupti šeimininkui būdingi kenkėjai ir ligos, staiga atsiradusios beribės maisto ir veisimosi vietos be jokios natūralios kontrolės. Tai dar labiau kelia susirūpinimą monokultūrose, kuriose taikomas monokultūravimas ir vienoje vietovėje išlaikomos kelios to paties vabzdžių kenkėjų kartos, o tai turi pražūtingų pasekmių. 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 lėmė didelį dirvožemio sutankinimą. Dirvožemio mikrobų įvairovės ir struktūros nykimas taip pat susijęs su monokultūrinėmis sistemomis, kai viena augalų rūšis minta specifinėmis maistinėmis medžiagomis ir mineralais, todėl dirvožemyje trūksta tam tikrų maistinių medžiagų, o jų atkurti neįmanoma įvairiais augalais. Panašiai, vienos rūšies augalų sodinimas dideliame plote sukuria daug nestabilesnę šaknų struktūrą, nes dirvožemį įtvirtina tik vieno tipo šaknų sistema, todėl laikui bėgant jis tampa jautresnis erozijai ir viršutinio dirvožemio sluoksnio nykimui. Monokultūros taip pat nuima visą derlių per tam tikrą laiką, todėl didžiuliai plikos dirvožemio plotai kartais lieka atviri gamtos stichijoms visą žiemą (jei neauginami dengiamieji augalai), o tai lemia didelį erozijos lygį ir galiausiai dykumėjimą. Žemės derlingumo sumažėjimas ir pragyvenimo šaltinių nestabilumas Visi minėti trūkumai jau lėmė, kad daugelis ūkininkų, auginančių komercinius monokultūrinius augalus, patiria derliaus sumažėjimą, nes jų praktika viršijo didžiausią derlių ir dabar jie ūkininkauja vis labiau dykumėjančiose ir eroduojamose žemėse. Bendras dirvožemio derlingumo praradimas ir didėjantis kenkėjų bei piktžolių atsparumas glifosatų pesticidams reiškia neišvengiamą lūžio tašką, kai tradicinis pramoninių monokultūrų modelis nebėra įmanomas ūkininkavimo būdas. Deja, dėl to ūkininkai ir žemės ūkio valdytojai patiria neproporcingai didelę riziką, nes jų pragyvenimo šaltinis tampa vis nestabilesnis, prarandamas dirvožemio derlingumas ir sumažėja derlius. Monokultūrų ūkininkai taip pat laiko visus savo kiaušinius viename krepšyje 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 polikultūrinių 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. VRA žemėlapiai išanalizuoti, kurioms konkrečioms sritims reikia įvesti duomenis ir kokiais kiekiais, vengiant tradicinio neefektyvaus požiūrio, kai ta pati įvestis transliuojama visame plote. Šiuos žemėlapius galima įkelti į techniką ir traktorius, kurie gali atlikti labai tikslų įvesties duomenų naudojimą tik ten, kur jų reikia, vengiant neaktyvių 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 keičiami metai iš metų. Kai monokultūra yra monokultūrinė, daugelis trūkumų dar labiau pablogėja, ypač smarkiai sumažėja dirvožemio kokybė ir bendras žemės derlingumas. Monokultūros, kurios keičiamos kiekvieną sezoną, siekiant skatinti mikrobų ir maistinių medžiagų įvairovę dirvožemyje 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 cheminėmis medžiagomis, o 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 bioracionalių produktų, naudojančių natūraliai atsirandančias bakterijas ir grybelius, pavyzdžių, ir yra ir kitų įmonių, kurios feromonais pagrįstą kontrolę taiko kitaip. Kenkėjų feromonų manipuliavimas ir purškimas trukdo įvairių kenkėjų dauginimosi ciklams, sutrikdydamas jų dauginimosi modelius konkrečiai rūšiai. Tai reiškia, kad šios intervencijos veikia tik dominantį kenkėją ir likusią ekosistemos dalį palieka beveik nepakitusią. Integruotos kenkėjų kontrolės strategijų ir technologijų naudojimas 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 pasaulinis sektorius atsisako priklausomybės nuo iškastinio kuro. Dronų ir itin efektyvios purškimo įrangos naudojimas kartu su išmaniaisiais įrenginiais ir mašinomis gali sumažinti taršą ir mašinų judėjimą tik ten, kur ir kada reikia. Padidinti ribas ir erdves laukinės gamtos ir biologinės įvairovės koridoriams Bendras veiklos dydžio sumažinimas arba bent jau daugiau pakraščių ir koridorių sukūrimas monokultūrose taip pat gali būti labai svarbus siekiant sumažinti jų žalą vietos biologinei įvairovei ir miškams. Daugelis floros ir faunos rūšių naudojasi skirtingų žemės tipų pakraščiais ir ribomis kaip pavėsiu, skirtingais maisto šaltiniais arba kaip transporto priemone kraštovaizdyje. Miškingi laukinės gamtos koridoriai per didelius monokultūrų plotus galėtų labai pagerinti vietinių rūšių išsaugojimo pastangas, suteikiant joms kelią judėti laukuose nepažeidžiant jų, o miškingos vietovės sukuria grynąjį aplinkinio kraštovaizdžio vėsinimo efektą. Dengiamasis apkarpymas Dengiamosios kultūros 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 dengiamosios kultūros, kurias galima sėti rudenį prieš pirmąsias šalnas, o pavasarį naudoti kaip žaliąją trąšą, praturtinant dirvožemį organinėmis medžiagomis, kai jis atšilsta. Dengiamosios kultūros gali būti lengvai taikomos monokultūrose 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 dengiančius augalus, sėjomainą, dirvožemio formavimą ir tūkstančių akrų plotų padalijimą į miškingas zonas. Daugelis žemės ūkio technologijų (AgTech) iš tikrųjų 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 augalo. Tinkamų technologijų prieinamumas yra svarbiausias žingsnis į priekį, o investicijos turi būti nukreiptos į tvarių sprendimų, specialiai skirtų aplinkai ir ūkininkų poreikiams, kūrimą, kad būtų išvengta tų pačių klaidų, kurios buvo daromos praeityje. Kas