Tervezz újra, hogy megújíthass

Növényfajok sokszínűsége

A mai mezőgazdaságban általános termelési rendszerek túlnyomó többsége monokultúrákra épül. Egyöntetűségre törekedve nemcsak ugyanazt a fajt vetjük el, hanem egy lépéssel tovább megyünk, és az adott fajta ugyanazon változatát termesztjük. Kétségtelenül van néhány előnye ennek a megközelítésnek, de számos gyengeséggel is jár, különösen az inputfüggőségek összefüggésében. Egységes növényállományok nagyobb valószínűséggel gyorsítják a kártevők elleni rezisztencia kialakulását, ezért hajlamosabbak kártevő- és betegségproblémákat terjeszteni. Ezenkívül a gyökérzet egységes szerkezete és mélysége nagyobb versenyt eredményez a nedvességért és a tápanyagokért, a különböző mélységben növekvő gyökerek sokféleségével összehasonlítva. Mindkét gyengeség általában nagyobb peszticid- és műtrágya-függőséghez vezet, hogy kiküszöböljék a monokultúra eredendő hibáját. A termelési rendszer átalakításának vitathatatlanul kulcsfontosságú kezdőlépése a monokultúráktól a sokszínűbb növényállomány felé vezet. Fedezzünk fel néhány példát változásokra és előnyökre, amelyek oka a termelési rendszerek elmozdulása az egységességről a sokféleségre.

A monokultúrákhoz képest a változatosabb növényállományok számos talajbiológiai jellemzőt javítanak – ilyen a mikrobiális biomassza és légzés^3,4, a bakteriális és gombás biomassza, valamint a gomba: a baktériumarány⁵ és mikorrhiza gombák^6,7. A növényi gyökérrendszerek nagyobb változatossága a talajszerkezet szempontjából is előnyös, javítja az aggregációt és az aggregátum stabilitását8,9. A talajkörnyezet jobb biológiai és fizikai működése végső soron a tápanyagkörforgás és a növények hozzáférésének javulásához vezet^3,10–12, ezáltal csökken a műtrágyafüggőség. Amint eltávolodnak a termelési rendszerek a monokultúráktól, és vegyes növénytermesztés kezdődik, további növényfajok bevezetése kezdi felhígítani az érzékeny alapnövényt, és ezáltal csökken a kártevők nyomása. Nagyon sok bizonyíték mutat arra, hogy a sokszínűbb termelési rendszerekben gyakran csekélyebb a rovarok, a betegségek és a gyomok nyomása^13–16. Végül a növények sokfélesége bebizonyította azt is, hogy növeli a talaj szén-dioxid-szintjét számos környezetben és termelési rendszerben, beleértve az erdőket, a gyepeket és a termőföld-rendszereket^12,17,18. Az áttérés a fajok sokféleségére elég egyszerű ahhoz, hogy a legelőkön megvalósuljon, azonban a növénytermesztésben sokkal nagyobb kihívás. A kísérő növény és a köztes termesztés gyakorlata az utóbbi években jelentősen megszaladt, mivel az egyről a két fajra ugrás sokkal kezelhetőbb átmenet, következésképpen különös figyelmet szentelünk ennek a gyakorlatnak.

Kísérő növények és vegyes kultúrák

Terepi szinten az utóbbi években jelentős érdeklődés mutatkozott a vegyes kultúrák iránt, és úgy gondolom, hogy ez az elmozdulás a többnövényes termesztési rendszerek felé, csak az elkövetkező egy-két évtizedben válik egyre megalapozottabbá. E tendenciát tükrözi a kutatási színtér is, és az egyre növekvő számú publikált tanulmány a vegyes kultúrákról¹⁴ [2. ábra]. Noha rengeteg akadály van még a vegyes termesztés széles körű elterjedése előtt, monokultúráról biokultúrára áttérni gyakorlatilag sokkal megvalósíthatóbb, mint elmozdulni a komplex polikultúrák felé, és ez a kis váltás az egy növényfajról kettőre, valóban jelentős változásokhoz vezethet a talaj tulajdonságaiban, valamint a kártevőknek és a betegségeknek ellenálló képességében [ahogy az előző bekezdés részben vázolja]. A társtermesztés [ahol az egyik társ megszűnik, és csak egyet takarítanak be] lehetőséget kínál a kezdőknek a gyakorlati kísérletezésre, gyakran száraz környezetben is, ahol aggályok merülnek fel a két növény beéréséhez szükséges elegendő nedvesség miatt.

A leggyakoribb termesztési mód a gabonafélék kombinálása hüvelyesekkel, számos előnyt nyújt a gabonafélének, ha a hüvelyesek a megfelelő időben némi nitrogént juttathatnak a gabonafélékbe^{17, 18}, és savanyúbb gyökérváladékaikkal javíthatják az általános tápanyagellátást¹¹. Ugyanígy az egyenesen álló gabona tartja a hüvelyest, megakadályozva elfekvését. Néhány gyakori példa a búza: bab, búza: borsó, árpa: borsó, zab: borsó, kukorica: bab. kukorica: bükköny. Ezen túlmenően a terméskombinációk számát csak a gazda fantáziája korlátozza, de néhány más gyakori kombináció is magában foglalja a borsót: repce, repce: bab, lenmag: zab, csicseriborsó: lenmag, repce: lencse. Tisztázni szeretném, hogy nem minden növénykombináció képes alapból együttműködni; némelyik valóban versenyképes lehet, következésképpen sok változót kell figyelembe venni vegyes kultúrák tervezésekor. A megfelelő növényi paraméterek kiválasztásán túl gondolni kell olyan tényezőkre, mint a fajtaválasztás, a vetési arány, a sortávolság, a telepítési elrendezés [alternatív és ugyanaz a sor], a talaj termékenysége és a helyi környezeti korlátok. Például egy keverékben a hüvelyesek magasabb százalékos aránya nagyobb mennyiségű N-transzfert generál a nem hüvelyes kísérőre. Az alternatív 1:1-es sorokban vetésről kiderült, hogy több N-t visz át, mint a 2: 1 arányú vetési konfiguráció [gabona: hüvelyes]. Két növényfaj párosításakor gyakori kiindulópont az egyes monokultúrák vetési arányának a fele. Különböző növekedési szokások esetén azonban egy faj levélzete uralhatja és elfojthatja a társat, így ez kényes egyensúly, és némi próbálkozásra és hibafelismerésre van szükség. Például a zab elfojthatja a borsót, így kompenzáció céljából a borsó vetési aránya a teljes monokultúrás arány 50 százalékáról 70-re növelhető.

Vegyes gazdálkodási rendszerek

Az ipari mezőgazdaság megjelenése előtt, amely a szegregációra és a specializációra összpontosított, a vegyes gazdálkodás volt a norma. Célja az állatok ellátása takarmánnyal, valamint a talaj, a növények és az állatok közötti maximális tápanyag-újrafeldolgozás, gazdálkodási egységben¹⁹. Így nem vesznek el a talajból a tápanyagok, és csak akkor kerülnek be a gazdaságba, ha hiányosak és kritikusan szükségesek. Ezen túlmenően az integrált növény- és állattenyésztés egyedülálló ökoszisztéma-szolgáltatásokat és előnyöket nyújt a biológiai sokféleségnek, ugyanakkor hozzájárulhat bármelyik szegregált rendszer negatív hatásainak csökkentéséhez [például az állattenyésztés tápanyagfeleslegének]. Egy átfogó metaanalízis azt mutatta, hogy az organikus módosítások átlagosan 27 százalékkal növelték a terméshozamot, szemben a csak ásványi anyagú trágyázással. A tanyasi trágya kifejezetten a legnagyobb hatást fejtette ki, míg az organikus módosítások a talaj szerves szenét, az összes nitrogént és a mikrobiális biomasszát is növelik a csak ásványi anyagú trágyázáshoz képest²⁰.

A fák egyedülálló lehetőséget kínálnak beilleszkedésre a gazdálkodási rendszerekbe, nemcsak esztétikai értékük, vagy vadak élőhelyeként, hanem erdősíthető és erdőpásztorkodó termeléssel is. A fákat hagyományosan elsősorban sövényként, szélvédőként, árnyékként, puffersávként használják, szélső övezetek közelében vagy faanyagként, de lehetőséget nyújtanak beilleszkedésre is a növény- és állattartó rendszerekbe, s javíthatják a legelők és a termények termelékenységét, támogatják a talaj megőrzését, a bioenergia-ellátást, növelik a földhasználat és a jövedelem sokféleségét [különösen, ha nagy értékű gyümölcs- vagy diófákat használnak – 3. ábra]. A nagy értékű takarmánycserjékkel gazdagított legelők szintén fokozhatják az egész gazdaság nyereségét, a csökkentett kiegészítő takarmányozással, az egészéves legelők halasztott legeltetésével és más olyan előnyökkel, mint például az állategészségügy, számos fa és cserje féregűző tulajdonságaival. Végül bebizonyosodott, hogy a fás szárú növényfajok telepítése a növények mellé megduplázza beporzó rovarok számát, és javítja az egyedül élő méhek fajgazdagságát²¹.

Ökológiai összefonódás

Az ökológiai integráció kifejezéssel olyan stratégiákra utalok, amelyek félig természetes, illetve vadon élő állatoknak kedvezőbb területeket kezelnek, vagy hoznak létre a gazdaságban, mezőn, környező szántóföldön vagy a tanyahelyeken. Mint már vázoltuk, az ökológiai funkció területi növelésének legegyszerűbb módja a növények, fák és állatok sokféleségének fokozása; amely egyensúlyt teremt az ökológiai fejlesztések között, mégis a termelésre összpontosít. A takarónövények használata tavasszal és ősszel szintén jól példázza a könnyen megvalósítható termőföldi gyakorlatot. Ezen túlmenően az ökológiai integráció három kulcsfontosságú stratégiája a védelem, a bővítés és a létrehozás:

1. természetes és féltermészetes területek megvédése prioritásként
2. bővítse és kapcsolja össze ezeket a területeket, ahol lehet
3. új ökológiai terek létrehozása és integrálása

Mint a legtöbb vad területen, az élőhelyek védelme azt is jelenti, hogy ki kell térni az útból és békén kell hagyni. A sövényeket vagy a szántóföldi határokat nem évente, hanem esetleg három-, ötévente vágjuk le, és ezt a folyamatot lépcsősen elosztjuk, így mindig megfelelő arányban lesznek a gazdaságban vad és benőtt sövények. Hasonlóképpen, megpróbálva funkcionálisan kihasználni a tájegységeket és az árkokat, hagyjuk magasra nőni a füvet, ne kaszáljuk le. Általános szabály, hogy minél magasabb, annál jobb az élőhely, ezért ajánlatos a szántóföldi mezsgyék szándékos betelepítése rövid és magas fű- és növényfajok keverékével. Ez a gyomfajok meghagyását is jelentheti, a gyomok jó élőhelyet és táplálékforrást adnak a beporzóknak, amennyiben persze nem haladják meg a gazdasági küszöbértéket. Az ökológiailag funkcionális területek új parcelláinak létrehozása szempontjából több sövényt, vagy egynyári és évelő növények keverékéből álló, virágokban gazdag élőhelyet lehet vetni a mezők peremére, a vízfolyások vagy a mezőgazdasági sávok mellé és az átjárók alá/körül. Ez a rovarfajoktól függ, de sok jótevő vándorol be a szántóföldi peremekről körülbelül ötven méterre a vetemény levélzetébe²². Következésképpen a nagyobb táblák körülbelül száz méterenkénti felosztása virágcsíkokkal, biztosíthatja, hogy a teljes vetésterület élvezze a ragadozók vándorlásának és a biológiai kártevők elleni védekezés ökológiai előnyeit [4. ábra]. Összefoglalva: nagy elvesztegetett lehetőség, ha a szántóföldi határokat egyszerű fűállományra hagyjuk, s kaszáltan, tisztán, rendben tartjuk. Azon gazdálkodóknak, akik be akarják építeni a gazdaságba az ökológiai gyakorlatokat, nagyon könnyű első lépés, ha ezeket a szántóföldeket a magas és rövid fűfélék, virágos növények és a gyógynövények sokféle keverékével telepítik be; egynyári és évelő növények kombinációjával. Ez menedéket, táplálékot és élőhelyet biztosít számos apró vadnak, hogy éljenek, szaporodjanak, és értékes szolgáltatásokat nyújtsanak a termőhelyeken, az integrált kártevő-szabályozási megközelítés részeként.

Összefoglalva

A hatékonyság, behelyettesítés, újratervezés koncepciója hasznos keretet nyújt a termelési rendszerek talajegészségi és agroökoszisztéma-fenntarthatósági átmenetéhez. A külső inputok hatékonyságának javítása és az ilyenek kiváltása biológiai alapú megoldásokkal fontos lépés, számos pozitív gazdasági és környezeti eredményt hozhat. A termelési rendszerek átalakítása az ökológiai integráció magasabb szintje felé azonban feltétlenül elengedhetetlen része az átmeneti folyamatnak, ha fenntartható egyensúlyt akarunk elérni az élelmiszertermelés és a környezet helyreállítása között. A biodiverzitáson alapuló stratégiák végrehajtása a földeken kezdődik, olyan praktikákkal, mint a szántás, a növénytermesztés, a többféle fajú legelők, az erdőgazdálkodás és az állatállomány integrálása. Szükség van olyanokra is, amelyek védik, kiterjesztik és létrehozzák a félig természetes földterületeket, sövények, virágcsíkok és magas füves területek tájléptékű szándékos kezelésével. Ezen az úton, az egységességtől a sokféleségig, az ökológiai integráció hatásos szintjének elérése érdekében nem hagyhatjuk ki a rendszer újratervezésének alapvető szakaszát, mivel ezzel az újratervezéssel fogunk regenerálódni.

Olvasson el egy cikket Joel Williams-szel sorozatunkban “A mikrobális aktivitás a talaj szerves anyagának képzéséhez” címmel.