Monocultura în agricultură: avantaje și dezavantaje

Share

Există multe discuții continue despre avantajele și dezavantajele sistemelor agricole monoculturale în comunitatea agricolă de astăzi. Acestea se concentrează în principal pe modul în care acestea contribuie la degradarea mediului și la schimbările climatice, dar și pe rolul lor în hrănirea unei populații globale în creștere, despre care se așteaptă să ajungă la 10 miliarde până în 2050. Agricultura se află într-un punct în care este sub presiunea de a deveni mai sustenabilă, de a reduce poluanții și de a gestiona sistemele de gestionare a solului, crescând în același timp producția pentru a furniza volume mari de alimente zonelor urbane în creștere rapidă. Așadar, cum se leagă acest lucru de monoculturi? Să explorăm ce înseamnă acest termen și rolul pe care îl joacă într-un sistem alimentar în schimbare.

Ce este o monocultură?

Monoculturile sunt sisteme agricole în care se cultivă un singur tip de cultură pe câmp la un moment dat, de obicei pe parcursul unui sezon agricol. Monoculturile au dominat cea mai mare parte a producției alimentare de când mecanizarea pe scară largă a agriculturii de-a lungul secolului al XX-lea a simplificat gestionarea unei singure culturi odată. Conform constatărilor unui studiu care a analizat datele FAO, grâul, porumbul, soia și orezul acoperă puțin mai puțin de 50% din terenul agricol global și sunt aproape întotdeauna cultivate ca monoculturi. Ca alternativă, policulturile sunt sisteme în care două sau mai multe culturi sunt cultivate împreună pe câmp în același timp și reprezintă o metodă mai tradițională de gestionare a terenurilor. Rețineți că, deși monoculturile vor cultiva o singură cultură odată, ele pot totuși să rotească cultura plantată pe câmp de la an la an și să fie numite monocultură. Monocultura este termenul folosit pentru a distinge operațiunile care plantează continuu monoculturi din aceeași specie de plante în fiecare an, în același loc, fără rotație.

Avantajele monoculturilor

Monoculturile au evoluat dintr-un sistem alimentar industrializat care încerca să satisfacă nevoile și cerințele unei populații globalizate și au oferit cadrul pentru accesul nostru la multe alimente de bază în prezent. Printre avantajele pe care le-a oferit acest sistem de gestionare a terenurilor se numără: Ușurință în gestionare Gestionarea unei singure culturi pe rând simplifică modelul de afaceri pentru mulți manageri de ferme și întreprinderi agricole. Uniformitatea unui câmp plantat cu o singură specie înseamnă că toate pregătirile, inputurile, întreținerea culturilor și recoltarea sunt aceleași pe o suprafață mare și trebuie să se ia mai puține în considerare nevoile diferitelor specii. Monoculturile, în esență, facilitează foarte mult activitatea agricolă pentru fermieri, deoarece elimină în mare măsură diversitatea și, prin urmare, elimină necesitatea de a gestiona legăturile mai complexe ale sistemului care vin odată cu aceasta. Maximizarea randamentului pentru cereale Monoculturile care practică rotația culturilor de la un sezon la altul sunt capabile să maximizeze randamentele anumitor culturi care ar avea un randament mai mic dacă ar fi plantate într-un sistem de culturi intercalate cu alte plante dintr-o specie diferită. Acest lucru este valabil, se pare, pentru cereale precum grâul, ovăzul și canola, potrivit Universității de Stat din Washington.5 Acest lucru este valabil mai ales pentru regiunile de prerie, unde clima favorizează producția acestor tipuri de culturi față de altele, astfel încât este necesară o forță de muncă și inputuri minime pentru o mare parte. randamentul culturilor.Cu toate acestea, monoculturile care practică monocultura prezintă de obicei scăderi ale randamentului în timp din cauza degradării și eroziunii solului, ceea ce contribuie la o fertilitate generală mai scăzută a terenurilor. Venituri mai mari din producția specializată Specializarea este esențială într-o piață capitalistă, iar monoculturile sunt hiperspecializate prin natura lor, și adesea o fermă se va concentra exclusiv pe producția culturii sale cultivate în monocultură. Achiziționarea de echipamente, semințe și inputuri generale adaptate pentru o anumită specie se poate face în vrac, ceea ce este de obicei asociat cu prețuri mai mici. Fermierii și profesioniștii dobândesc, de asemenea, expertiză extrem de specializată în ceea ce privește cultura lor specifică, ceea ce îi face mai bine echipați pentru a face față problemelor precum dăunătorii sau bolile, deoarece lucrează într-o nișă specifică care nu necesită cunoștințe mai ample despre multe specii. Monoculturile au apărut deoarece s-a considerat că reduc la minimum costurile, eficientizează producția și maximizează profiturile, în special după perioada inițială de investiții, iar din punct de vedere economic, acest lucru este încă valabil pentru multe operațiuni. Foarte receptiv la inovația tehnologică Din aceleași motive pentru care monoculturile sunt mai ușor de gestionat, ele sunt și mai ușor de integrat cu utilaje și tehnologii din ce în ce mai avansate: pur și simplu există mai puține variabile în joc. O specie de cultură plantată uniform în același timp poate fi fertilizată și recoltată dintr-o singură mișcare de către flote mecanizate care se deplasează secvențial pe fiecare rând, fără a fi nevoie să fie programate să țină cont de alte culturi care se pot afla în diferite stadii de creștere sau pot avea nevoi nutriționale diferite. Uniformitatea este mai ușor de gestionat și de proiectat, iar creșterea rapidă a monoculturilor de la sfârșitul secolului al XX-lea a mers mână în mână cu progresele tehnologice rapide înregistrate în agricultură.

Dezavantajele monoculturilor

Principalele dezavantaje ale monoculturilor au fost dezvăluite treptat în ultimele decenii, pe măsură ce conștientizarea și monitorizarea mediului au reflectat cât de mult impact are agricultura industrială asupra ecosistemelor locale. În ciuda beneficiilor pe termen scurt pe care le oferă din punct de vedere economic, pe termen lung și din punct de vedere al mediului, aceasta contribuie la: Defrișări Deși majoritatea tipurilor de dezvoltare agricolă necesită defrișări, monoculturile necesită în mod specific ca suprafețe mari de teren să fie complet defrișate și lipsite de diversitate vegetală pentru plantarea uniformă a unei singure culturi. Avantajele economice ale monoculturilor cresc, în general, odată cu suprafața de teren cultivată, motiv pentru care acestea se întind de obicei pe sute sau mii de acri continuu; necesitând defrișări în majoritatea regiunilor. Acest lucru este îngrijorător în special atunci când pădurile seculare care conțin ecosisteme complexe sunt eradicate în ritmuri mari pentru a face loc monoculturilor; de exemplu în Borneo și Sumatra, unde pădurile tropicale străvechi sunt îndepărtate în ritmuri rapide pentru a face loc monoculturilor de palmier de ulei. Pierderea biodiversității Prin însăși natura lor, monoculturile sunt opusul diversității. O specie este cultivată pe o suprafață mare, uneori mii de acri, iar pesticidele sunt aplicate pentru a eradica creșterea buruienilor sau a oricăror specii care amenință producția. Acest lucru creează o lipsă evidentă de biodiversitate, care, la rândul său, poate provoca colapsul lanțului trofic și al ecosistemului pentru speciile native de floră și faună. Pierderea multor specii cheie a fost asociată cu extinderea monoculturilor, care, la rândul său, are un efect cunoscut sub numele de ‘cascadă trofică’ și are ca rezultat punerea în pericol sau dispariția totală a multor specii native, sălbatice. Pentru a face referire la exemplul de mai sus, monoculturile expansive de palmier de ulei au dus la pierderea habitatului și punerea în pericol ulterioară a multor specii native, cum ar fi urangutanul. Scăderea polenizatorilor Aplicarea pesticidelor glifosat, și în special a celor neonicotinoide, pe suprafețe extinse a fost asociată cu un declin uriaș al populațiilor de albine la nivel global. Tulburarea de colaps al coloniilor (CCD) a fost o tendință încă de la începutul secolului al XXI-lea și există o cantitate tot mai mare de dovezi că utilizarea pe scară largă a pesticidelor joacă un rol cheie. Aceste tipuri de pesticide sunt utilizate în mod caracteristic în monoculturi la scară largă, în special pentru porumb. Dar acesta nu este singurul factor, lipsa diversității creează o variabilitate mai mică în dieta albinelor supraviețuitoare și acestea ajung să ducă lipsă de bacteriile sănătoase care contribuie la o sursă de hrană nutritivă și de lungă durată pentru coloniile lor. Poluare Gestionarea monoculturilor depinde în mare măsură de aplicările frecvente ale substanțelor chimice sintetice, cum ar fi pesticidele și îngrășămintele, pe suprafețe mari pentru a controla buruienile și dăunătorii și a încuraja creșterea culturilor. Deși multe dintre aceste inputuri sintetice sunt considerate necesare pentru producția pe scară largă a anumitor culturi comerciale, ratele de utilizare și contaminarea ulterioară a bazinelor hidrografice locale din cauza scurgerilor au consecințe grave. Scurgerea îngrășămintelor a fost direct corelată cu dezvoltarea înfloririi algale și crearea ulterioară a unor zone moarte hipoxice care lasă zonele acvatice lipsite de viață marină. Dincolo de apele subterane și de sistemele bazinelor hidrografice, poluarea aerului cauzată de metan, oxid de azot și emisiile de dioxid de carbon sunt, de asemenea, probleme majore în cazul monoculturilor la scară largă, în special în cazul exploatațiilor zootehnice. Susceptibilitate la imunitatea la dăunători și la devastare Este bine cunoscut printre ecologiști faptul că diversitatea favorizează reziliența, cu multiple bariere și bucle de feedback care limitează în mod natural daunele pe care un singur dăunător sau agent patogen le poate provoca unei populații diverse. Absența diversității speciilor în monoculturi le-a transformat, într-un fel, în niște animale vulnerabile la devastarea cauzată de dăunători și boli specifice gazdei, care au brusc la dispoziție hectare întregi de hrană și teren de reproducere neîntrerupt, fără controale naturale. Acest lucru este o preocupare și mai mare în cazul monoculturilor care practică monocultura și ajung să susțină mai multe generații ale aceleiași insecte dăunătoare într-o singură zonă, cu efecte devastatoare. Pulverizarea constantă a pesticidelor a sporit de fapt agresivitatea multor specii de dăunători care s-au adaptat și au devenit rezistente la aceste factori, agravând situația inițială. Compactarea și eroziunea solului Automatizarea agriculturii și utilizarea predominantă a utilajelor mari și grele în gestionarea monoculturilor au creat o compactare extinsă a solului. Pierderea diversității microbiene a solului și a structurii acestuia este asociată și cu sistemele monoculturale, în care o specie de plantă se hrănește cu preferințele sale specifice de nutrienți și minerale, lăsând solul sărac de anumiți nutrienți, fără nicio modalitate de a-i restaura prin plantări diverse. În mod similar, plantarea unei singure specii pe o suprafață mare creează o structură radiculară mult mai instabilă, deoarece este prezent un singur tip de sistem radicular pentru a ancora solul, iar acesta devine mai susceptibil la eroziune și pierderea solului vegetal în timp. Monoculturile își vor recolta, de asemenea, toată recolta într-un interval de timp specific, lăsând suprafețe uriașe de sol gol expuse intemperiilor, uneori pe tot parcursul iernii (dacă nu practică culturi de acoperire), ceea ce duce la rate ridicate de eroziune și, în cele din urmă, la deșertificare. Scăderea fertilității terenurilor și instabilitatea mijloacelor de trai Toate dezavantajele menționate mai sus au dus deja la o scădere a randamentului pentru mulți fermieri care practică monoculturi comerciale, deoarece practicile lor au depășit vârful de producție și acum cultivă pe terenuri din ce în ce mai deșertificat și erodat. Pierderea fertilității generale a solului și imunitatea crescândă a dăunătorilor și buruienilor la pesticidele cu glifosat înseamnă că se atinge un punct de cotitură inevitabil, în care modelul tradițional al monoculturilor industriale nu mai este o tehnică agricolă fezabilă. Din păcate, acest lucru duce la un risc disproporționat suportat de fermieri și managerii agricoli, deoarece mijloacele lor de trai devin din ce în ce mai instabile, odată cu pierderea fertilității solului și a randamentului. De asemenea, fermierii care practică monoculturi au toate ouăle într-un singur coș și depind de succesul unei anumite specii, ceea ce îi face foarte vulnerabili la pierderea întregii recolte și a veniturilor într-un singur sezon din cauza unui anumit dăunător, boală sau eveniment meteorologic.

Atenuarea efectelor adverse ale sistemelor monoculturale

Agricultura de precizie are capacitatea de a atenua și reduce unele dintre efectele mai dăunătoare ale sistemelor monoculturale cu sisteme bazate pe date care pot identifica nevoile exacte și pot reduce risipa și poluarea mediului local. Deși mulți fermieri și întreprinderi agricole doresc să treacă la sisteme de policultură, monoculturile rămase pot fi îmbunătățite cu unele dintre aceste strategii: Aplicare și irigare cu rată variabilă (VRA și VRI) Compactarea solului și poluarea asociate cu monoculturile la scară largă pot fi reduse prin integrarea aplicațiilor cu rată variabilă, ceea ce elimină aplicarea de inputuri inutile și, prin urmare, deplasarea inutilă a tractoarelor cu echipamente de pulverizare în jurul câmpurilor. Personalizat Hărți VRA analizați datele geospațiale pentru a analiza ce zone specifice necesită inputuri și în ce cantități, evitând abordarea tradițională risipitoare de a difuza aceleași inputuri pe o întreagă zonă. Aceste hărți pot fi încărcate pe utilaje și tractoare, care sunt capabile să efectueze aplicări foarte precise ale inputurilor doar acolo unde sunt necesare, evitând zonele moarte și ținând cont de topografia și drenajul peisajului. Rotația culturilor Așa cum am menționat anterior în acest articol, monocultura este o practică separată, adesea asociată cu monoculturile, în care culturile nu sunt rotate an de an. Atunci când o monocultură este monocultivată, multe dintre dezavantaje sunt exacerbate și, în special, calitatea solului și fertilitatea generală a terenului se reduc semnificativ. Monoculturile care sunt rotate în fiecare sezon pentru a încuraja diversitatea microbiană și nutritivă din sol și a întrerupe ciclurile de reproducere generațională ale dăunătorilor sunt cele mai bune atât pentru fermieri, cât și pentru teren și sunt, în general, mai sustenabile pe termen lung. Managementul integrat al dăunătorilor Managementul integrat al dăunătorilor, sau IPM, a cunoscut o expansiune explozivă în sectorul AgTech, cu numeroase startup-uri și companii care doresc să renunțe la pesticidele pe bază de glifosat și să treacă la produse alternative, cum ar fi pesticidele bioraționale. Produsele bioraționale, precum pesticidele Bt, nu au bază chimică, ci utilizează substanțe biologice vii, cum ar fi microbul Bt, pentru a elimina larvele dăunătorilor fără a avea aceleași efecte distructive asupra biodiversității solului. Pesticidele Bt sunt doar un exemplu dintre numeroasele produse bioraționale care utilizează bacterii și ciuperci naturale, existând și alte companii care iau o direcție diferită în ceea ce privește controlul pe bază de feromoni. Manipularea și pulverizarea feromonilor dăunătorilor interferează cu ciclurile reproductive ale diferiților dăunători, modificând modelele lor de împerechere la nivel specific speciei. Aceasta înseamnă că aceste intervenții afectează doar dăunătorul de interes și lasă restul ecosistemului relativ neafectat. Utilizarea strategiilor și tehnologiilor IPM la scară monocultură are potențialul de a atenua unele dintre efectele negative pe care această practică le are asupra poluării și asupra diversității polenizatorilor și a solului. Mașini și echipamente alimentate cu energie regenerabilă Utilizarea vehiculelor electrice și a energiei regenerabile în operațiunile de monocultură este o parte importantă a garantării longevității acestora în sistemul agricol, deoarece aproape fiecare sector global se îndepărtează de dependența de combustibilii fosili. Utilizarea dronelor și a echipamentelor de pulverizare extrem de eficiente, împreună cu dispozitive și mașini inteligente, poate reduce poluarea și mișcarea mașinilor, astfel încât acestea să se facă doar acolo și atunci când este necesar. Creșterea marginilor și spațiilor pentru coridoarele pentru fauna sălbatică și biodiversitate Reducerea generală a dimensiunii operațiunilor, sau cel puțin crearea mai multor margini și coridoare, în monoculturi, poate fi, de asemenea, esențială pentru a le face mai puțin distructive pentru biodiversitatea locală și pădurile. Multe specii de floră și faună folosesc marginile și limitele diferitelor tipuri de teren pentru umbră, diferite surse de hrană sau ca mijloc de transport printr-un peisaj. Coridoarele împădurite pentru fauna sălbatică prin monoculturi mari ar putea îmbunătăți considerabil eforturile de conservare a speciilor native, oferindu-le o cale de deplasare prin câmpuri fără a fi vulnerabile la expunere, iar zonele împădurite oferă un efect net de răcire a peisajului înconjurător. Culturi de acoperire Culturile de acoperire sunt o metodă tradițională de conservare a structurii solului și de prevenire a eroziunii solului pe parcursul iernii, care nu este utilizată în mod obișnuit în sistemele comerciale occidentale. Lucerna, trifoiul și diverse leguminoase sunt culturi de acoperire populare care pot fi semănate toamna, înainte de primul îngheț, și apoi folosite ca îngrășământ verde primăvara, adăugând materie organică bogată în sol odată ce acesta s-a dezghețat. Culturile de acoperire pot fi implementate cu ușurință în monoculturi cu o mare parte din aceleași echipamente și oferă protecție, izolație și materie organică sistemelor de sol deja fragile.

Viitorul sistemelor agricole: Policulturi

Viitorul agriculturii durabile constă într-o îndepărtare generală de monoculturile tradiționale intensive către sisteme policulturale mai diverse și mai rezistente. Însă pentru monoculturile rămase sau pentru acele monoculturi selective care s-au dovedit a produce randamente mai mari pentru cereale și alte culturi similare, adoptarea culturilor de acoperire, a rotației culturilor, a consolidării solului și împărțirea a mii de acri în porțiuni cu coridoare împădurite este esențială. O mare parte din AgTech este de fapt concepută să funcționeze foarte bine în jurul policulturilor, precum și al monoculturilor, de exemplu tehnologiile VRA și VRI care au fost concepute pentru nevoi și specificități diverse. Peisajele policulturale care includ agroforestrie și plante native sunt mai fezabile pentru a cultiva cantități mari de alimente astăzi decât erau înainte cu tehnologia avansată de cartografiere și, de asemenea, diversifică fluxurile de venit și creează planuri de contingență pentru fermierii care anterior depindeau de o singură cultură. Accesibilitatea tehnologiilor adecvate este cel mai important pas înainte, iar investițiile trebuie direcționate către crearea de soluții durabile direcționate în mod specific către mediu și nevoile fermierilor pentru a evita repetarea acelorași greșeli care au fost făcute în trecut. Ce