Home » Broj 21-2020 » Vijesti iz firme » Promjenom do obnove (Joel Williams)

Promjenom do obnove

od Joela Williamsa

U ovoj seriji članaka razmatramo okvirne uvjete u pogledu efikasnosti, supstitucije i promjene koji su neophodni za prelazak sa intenzivnih proizvodnih sistema sa velikom upotrebom resursa na ekološki integrirane ekonomske sisteme. U ovom posljednjem članku razmatramo metode i strategije kojima se započinje proces promjene i kako ove metode mogu pomoći u smanjenju zavisnosti od vanjskih faktora.

Centralni koncept procesa promjene je prepoznavanje gospodarstva u ekološkom kontekstu i rad na usklađivanju proizvodnje i okruženja. Ovdje su važni izrazi kao šti su agroekologija ili ekološka intenzifikacija. Jednostavno rečeno: „Cilj je proizvodnja hrane uz istovremeno podržavanje životne sredine“ ili „razvoj multifunkcionalnih gospodarstava“ (slika 1). U praksi naravno postoji mnogo više detalja i različitih nijansi. Ali kada fokus nije isključivo na maksimalnim prinosima, već na optimizaciji strategije upravljanja i ekologije, tada se stječu mnoge prednosti za ratarsku proizvodnju i okolne ekosisteme, koji opet pozitivno djeluju na proizvodnju. I to ne nužno nauštrb zarade.1
Opis ovog procesa promjene (preuzeto iz izvora2) glasi: „Uspostavljanje ekološke infrastrukture na nivou njive i okoline koja koristi diverzifikaciju i biološke interakcije za osiguravanje plodnosti zemljišta, hranljivog ciklusa, skladištenja hranljivih materija i vode, regulacije štetočina / bolesti, oprašivanja i drugih događanja važnih za ekosistem.“ Mnogo je strategija koje se mogu primjeniti kao dio ovog procesa. One mogu uključivati ubacivanje novih usjeva u plodored, pokrovnih usjeva i međuusjeva, uzgoj novih sorti, smanjenje intenziteta obrade zemljišta, direktnu sjetvu, podijeljeno gnojenje, integraciju stočarstva, stvaranje tampon zona, zaštićenih područja, skrovišta za divlje životinje, agrošumarstva i šumskih pašnjaka. U ovom članku ćemo se skoncentrirati na četiri ključne teme: raznovrsnost biljnih vrsta, mješovite kulture i mješovite poljoprivredne sisteme i ekološku integraciju.

Raznolikost biljnih vrsta

Većina poljoprivrednih sistema koji su se danas uspostavili u poljoprivredi, zasnivaju se na monokulturama. U ovoj potrazi za uniformnošću, ne samo da uzgajamo iste vrste, već idemo i korak dalje i povrh toga sijemo iste sorte tih vrsta. Ovaj pristup nesumnjivo ima prednosti, ali ima i ogromne slabosti, posebno kada je riječ o zavisnosti od sjemena, gnojivaij i pesticida. Uvijek isti usjevi imaju tendenciju ubrzati razvoj rezistencije i stoga su podložniji problemima. Kada je struktura korijena uvijek ista i uvijek na istoj dubini, to vodi većoj konkurenciji u pogledu vlažnosti i hranljivih materija za razliku od biljaka sa različitim korjenovim sistemima koji rastu na različitim dubinama. Oba nedostatka vode većoj zavisnosti od pesticida i gnojiva, kako bi se ovi nedostaci povezani sa monokulturama otklonili. Kod promjene sistema proizvodnje, prvo i najvažnije polazište je slijedeće: odustanite od monokultura i okrenite se raznovrsnijim usjevima. Pogledajmo neke primjere promjena i koristi koje nastaju kada se sa uniformnosti prijeđe na raznovrsnost.
U usporedbi sa monokulturama, usjevi sa različitim biljnim vrstama poboljšavaju mnoga biološka svojstva zemljišta – mikrobiološku biomasu i respiraciju3, 4, udio bakterija i gljivica, odnos bakterija i gljivica5 i mikorizne gljivice6,7. Veća raznolikost korijenovih sistema pozitivno utječe na poboljšanje agregacije i stabilnost agregata8,9.  Poboljšana biološka i fizička funkcija zemljišta vodi na kraju do poboljšanog protoka hranljivih materija i njihove veće dostupnosti biljkama3,10-12 i time smanjuje zavisnost od gnojenja. Kako se način proizvodnje prebacuje sa monokultura na mješovite usjeve, unošenje dodatnih biljnih vrsta dovodi do prorjeđivanja osjetljivih usjeva i samim tim se smanjuje pritisak štetočina. Dokazano je da raznovrsniji sistemi proizvodnje imaju manje problema sa insektima, bolestima i korovom13-16. Pored toga, pokazalo se da biljna raznovrsnost povećava nivo ugljika u zemljištu u prirodnim područjima i sistemima upravljanja koji uključuju šume, livade i obradive površine12,17,18. Prelazak na veću raznolikost vrsta se jednostavno primjenjuje  kod livada. U ratarstvu je izazov nešto veći. Kultivacija pratećih usjeva i mješovitih usjeva se povećala posljednjih godina, jer je korak od jedne do dvije biljne vrste lakši za izvođenje. Zbog toga ćemo detaljnije pogledati ovu metodu.

Prateći i mješoviti usjevi

U posljednjih nekoliko godina se značajno povećalo interesiranje za mješovite usjeve. Ja osobno vjerujem da će ovaj način rada u naredna dva desetljeća biti sve zastupljeniji. Ovaj trend se ogleda i u području istraživanja – sve je više objavljenih studija na temu međuusjeva14 (slika 2). Iako još uvijek postoje mnoge prepreke za široko rasprostranjeni uzgoj mješovitih usjeva, ipak je mnogo jednostavnije prijeći sa monokulture na sistem uzgoja dvije kulture, nego na složeni sistem uzgoja više kultura. No, i prijelaz sa jedne na dvije biljne vrste zapravo može dovesti do značajnih promjena u svojstvima zemljišta i otpornosti na štetočine i bolesti, kao što je gore opisano. Uzgoj pratećih usjeva koji podržavaju glavni usjev, ali se ne dovode do žetve, predstavljaju dobar početak za eksperimentiranje sa ovom metodom. Ovo je praktično i za sušne predjele, gdje je glavni problem pitanje da li ima dovoljno vlage u zemljištu za oba usjeva.

Najčešće se kombiniraju žitarice i mahunarke. Za žitarice tako nastaju brojne prednosti, jer se u realnom vremenu17,18 opskrbljuju azotom i uopće se poboljšava opskrba hranljivim materijama preko korijena11. Isto tako uspravne žitarice mogu pružiti podršku i spriječiti polijeganje leguminoza. Česte kombinacije su pšenica/grah, ječam/grašak, zob/grašak, kukuruz/grah, kukuruz/grahorica. Osim toga, nema ograničenja za maštu ratara. Tako postoje i neobične, ali široko rasprostranjenje kombinacije kao što su grašak/uljana repica, uljana repica/grah, lan/zob, slanutak/leća. Naravno, ne slažu se sve biljke dobro. Neke čak mogu biti konkurencija jedna drugoj. Stoga postoji nekoliko faktora koje treba uzeti u obzir prilikom planiranja uzgoja dvije kulture. Pored izbora pogodnih biljnih partnera, moraju se uzeti u obzir i varijable kao što su izbor sorte, količina sjemena, međuredni razmak, raspored biljaka (naizmenično ili u istom redu), plodnost zemljišta i ekološka ograničenja na samoj parceli. Na primjer, veći udio mahunarki u mješovitom usjevu pospješuje prijenos azota u partnersku biljku. Pri sjetvi u naizmeničnim redovima sa odnosom 1:1 prenosi se više azota nego sa odnosom 2:1 (žitarica: mahunarka). Polazna točka pri kombiniranju dvije vrste biljaka je prepolovljenje gustine sjetve svake pojedinačne kulture. Zbog različitog načina rasta, pokrivenost jedne vrste može dominirati i potisnuti partnersku biljku. Dakle, ravnoteža je delikatna stvar i zahtjeva sistematsko isprobavanje. Na primjer, zob može potisnuti grašak. Da bi se to izjednačilo, gustina sjetve graška se može povećati sa 50% na 70% od pune proporcije monokulture.

Mješoviti sistemi poljoprivredne proizvodnje

Prije konvencionalne poljoprivrede koja je usmjerila fokus na segmentiranje i specijalizaciju, uobičajeni su bili mješoviti sistemi poljoprivredne proizvodnje. Cilj ovakvog načina proizvodnje je nezavisno snabdjevanje stoke hranom i najbolja moguća cirkulacija hranljivih materija između zemljišta, bilja i životinja na gospodarstvu.19 Na taj način se hranljive materije ne gube u zemljištu i dodaju se samo kada zaliha nema dovoljno i kada su hitno potrebne. Pored toga, integrirani ratarski i stočarski sistemi imaju mnoštvo prednosti za raznolikost događanja u ekosistemu i benefite za biodiverzitet, dok istovremeno mogu pomoći u smanjenju nekih negativnih efekata razdvojenog sistema (npr. višak hranljivih materija na stočarskim gospodarstvima). Jedna metaanaliza je pokazala da gnojivo organskog porijekla – u usporedbi sa čisto mineralnim gnojivom – poboljšavaju prinose u prosjeku za 27%. Tu je najefikasniji stajnjak, dok organski dodaci u usporedbi sa čisto mineralnim gnojivom20 povećavaju udio organskog ugljika u zemljištu, ukupan sadržaj azota i mikrobnu biomasu.
I drveće je odlično za integraciju u sisteme poljoprivredne proizvodnje – ne samo zbog estetske blagodati ili kao stanište divljih životinja, već i sa fokusom na silvoarabilnu i silvopastoralnu proizvodnju. Drveće se tradicionalno koristilo uglavnom kao živa ograda, zaštita od vjetra, za stvaranje sjene, za tampon zone, u blizini poplavnih područja ili za drvnu građu, ali se može integrirati u ratarsku i stočarsku proizvodnju i poboljšati produktivnost pašnjaka i ratarskih kultura, pružiti zaštitu zemljišta, osigurati bioenergiju, povećati raznolikost korištenja zemljišta i načina stjecanja prihoda (posebno ako je u pitanju kvalitetno voće, slika 3). Sjetva kvalitetnog krmnog bilja na pašnjaku može povećati ukupan profit (jer se stoka manje dohranjuje), kao i naizmjenična paša na jednogodišnjim pašnjacima. Postoje i druge koristi, kao što je zdravlje životinja, jer mnoge vrste drveća i grmlja odbijaju crve. I na kraju, sadnja drvenastih biljaka uz ratarske usjeve može udvostručiti broj insekata oprašivača i privući razne vrste pčela21.

Ekološka integracija

Pod pojmom ekološka integracija mislim na strategije kojima se na jednom gospodarstvu stvaraju prirodne površine za divlje životinje – bilo na obradivoj zemlji, na okolnim poljima ili livadama. Kao što je već rečeno, to je najlakši način za poboljšanje ekološke funkcije na njivi i za povećanje raznovrsnosti biljaka, drveća i životinja. Ovako se stvara ravnoteža između poboljšanja životne sredine i koncentracije na proizvodnju. I korištenje međuusjeva između glavnih usjeva je također dobar primjer jednostavne primjene u praksi. Osim toga, tri ključne strategije za ekološku integraciju su: zaštititi, proširiti i stvoriti:

  1. Zaštititi sve prirodne ili poluprirodne površine
  2. Proširiti i povezati ove površine (gdje je moguće)
  3. Stvoriti i integrirati nove ekološke površine

Kao i kod većine prirodnih područja, zaštita postojećeg staništa znači slijedeće: ruke dalje i ostavi sve kako jeste. To znači orezivanje žive ograde ili oboda njiva ne treba obavljati jednom godišnje, već možda samo jednom u tri do pet godina. I to ne uvijek sve odjednom, već da se orezivanje tako organizira da na gospodarstvu uvijek postoji određeni udio divljih i zaraslih živih ograda. Isto važi i za uvratine i jarke – ostavite travu da raste i nemojte je kositi nisko. Što je viša, to bolje za životni prostor. Zato savjetujem da oko oboda parcela planski posijete niske i visoke trave različitih vrsta. To takođe može značiti dozvoljavanje određenih korova. Korovi mogu biti dobro stanište i izvor hrane za oprašivače – naravno do određene granice. Što se tiče stvaranja novih obradivih površina, može se zasaditi živa ograda na obodima parcela, duž kanala za odvodnjavanje ili zemljanih puteva i na prilazima, ili se mogu formirati trake jednogodišnjih ili višegodišnjih cvjetnica. Zavisno od vrste, mnogi korisni insekti mogu sa oboda parcele ući i do 50 m u unutrašnjost parcele pod usjevom22. Rezultat: ako je veća parcela na otprilike svakih 100 m podijeljena trakom cvjetnica, cijela parcela može imati koristi od aktivnosti grabežljivih insekata i biološkog suzbijanja štetočina (slika 4). Sve u svemu, propuštate veliku šansu ako na obodima parcela imate samo travu koju kosite nisko. Prvi, jako jednostavan korak za poljoprivrednike koji žele u svoj rad uvesti neke ekološke metode, je da na obodima parcela posiju mješavinu niske i visoke trave, jednogodišnjih i višegodišnjih cvjetnica. Tako se stvara zaštita, stočna hrana i stanište za veliki broj malih životinja koje mogu tamo obitavati, jesti i razmnožavati se i kao dio integriranog pristupa suzbijanju štetočina pružati vrijedne usluge poljoprivrednoj proizvodnji.

Zaključak

Koncept efikasnosti, zamjene i promjene pruža okvirne uvjete za konverziju poljoprivrednih sistema k zdravijem zemljištu i održivim agroekosistemima. Povećavanje efikasnosti vanjske upotrebe resursa ili čak zamjena ekološkijim rješenjima su važni koraci koji mogu donijeti mnoge pozitivne ekonomske i ekološki prihvatljive rezultate. Međutim, promjena poljoprivredne prakse k višem nivou ekološke integracije je od osnovnog značaja ako želimo postići održivu ravnotežu između proizvodnje hrane i životne sredine. Uvođenje strategija zasnovanih na biodiverzitetu započinje na terenu – mjerama kao što su međuusjevi, pokrovni usjevi, pašnjaci sa različitim vrstama bilja, agrošumarstvo i integracija stočarstva. Neophodne su i mjere za zaštitu, proširenje i stvaranje prirodnih površina sa posebno formiranim živicama, cvjetnim trakama i površinama pod visokom travom. Na putu od jednoobraznosti do različitosti i da bi se postigla efikasna ekološka integracija, promjena načina rada je važan korak koji se ne može izostaviti. Jer samo ova promjena donosi obnovu.

Izvori

  1. Agricultural diversification promotes biodiversity and multiple ecosystem services without compromising yield. (2019). doi: 10.1126/sciadv.aba1715.
  2. groecology: The science of natural resource management for poor farmers in marginal environments. (2002). doi: 10.1016/S0167-8809(02)00085-3.
  3. Plant Diversity, Soil Microbial Communities, and Ecosystem Function: Are There Any Links? (2003). doi: 10.1890/02-0433.
  4. Meta-analysis shows positive effects of plant diversity on microbial biomass and respiration.(2019). doi: 10.1038/s41467-019-09258-y.
  5. Root biomass and exudates link plant diversity with soil bacterial and fungal biomass. (2017). doi: 10.1038/srep44641.
  6. Glomalin Production and Infectivity of Arbuscular-Mycorrhizal Fungi in Response to Grassland Plant Diversity. (2014). doi: 10.4236/ajps.2014.51013.
  7. Arbuscular mycorrhizal fungi respond to increasing plant diversity. (2002). doi: 10.1139/b01-138.
  8. Plant diversity and root traits benefit physical properties key to soil function in grasslands. (2016). doi: 10.1111/ele.12652.
  9. Crop diversity facilitates soil aggregation in relation to soil microbial community composition driven by intercropping. doi:10.1007/s11104-018-03924-8.
  10. Yield of binary- and multi-species swards relative to single-species swards in intensive silage systems. (2020). doi: 10.2478/ijafr-2020-0002.
  11. Species interactions enhance root allocation, microbial diversity and P acquisition in intercropped wheat and soybean under P deficiency. (2017). doi: 10.1016/j.apsoil.2017.08.011.
  12. Intercropping enhances soil carbon and nitrogen. (2015). doi: 10.1111/gcb.12738
  13. Mixed Cropping and Suppression of Soilborne Diseases. (2010). doi:10.1007/978-90-481-8741-6_5.
  14. Designing intercrops for high yield, yield stability and efficient use of resources: Are there principles? (2020). doi: 10.1016/bs.agron.2019.10.002.
  15. Higher plant diversity promotes higher diversity of fungal pathogens, while it decreases pathogen infection per plant. (2014). doi: 10.1890/13-2317.1.
  16. Can legume companion plants control weeds without decreasing crop yield? A meta-analysis. (2017). doi: 10.1016/J.FCR.2017.01.010.
  17. Effects of plant diversity on soil carbon in diverse ecosystems: a global meta-analysis. (2020). doi: 10.1111/brv.12554.
  18. Soil carbon sequestration accelerated by restoration of grassland biodiversity. (2019). doi: 10.1038/s41467-019-08636-w.
  19. Integration of Crop and Livestock Production in Temperate Regions to Improve Agroecosystem Functioning, Ecosystem Services, and Human Nutrition and Health. (2019). doi:10.1016/b978-0-12-811050-8.00015-7.
  20. Organic amendments increase crop yields by improving microbe-mediated soil functioning of agroecosystems: A meta-analysis. (2018). doi: 10.1016/j.soilbio.2018.06.002.
  21. Temperate agroforestry systems provide greater pollination service than monoculture. (2020). doi: 10.1016/j.agee.2020.107031.
  22. Wildlife-friendly farming increases crop yield: Evidence for ecological intensification. (2015). doi: 10.1098/rspb.2015.1740.