Odnowa dzięki przemianom

Różnorodność gatunkowa roślin

Większość systemów gospodarki rolnej, które ugruntowały się we współczesnym rolnictwie, opiera są na monokulturach. W dążeniu do ujednolicenia nie tylko uprawiamy ten sam gatunek, ale idziemy wręcz o krok dalej i uprawiamy tę samą odmianę. Takie podejście ma niewątpliwie zalety, ale ma też ogromne wady, zwłaszcza jeśli chodzi o uzależnienie od nasion, nawozów i pestycydów. Ciągle ta sama szata roślinna ma tendencję do przyspieszania rozwoju odporności i dlatego stwarza więcej problemów. Takie same struktury i głębokości korzeni prowadzą do większej konkurencji o wilgoć i składniki odżywcze w porównaniu z bardziej zróżnicowanymi korzeniami, które rosną na różnych głębokościach. Te dwie niekorzystne właściwości zwykle prowadzą do jeszcze większego uzależnienia od środków ochrony roślin i nawozów, by w ten sposób poradzić sobie z niekorzystnym wpływem monokultury. Aby zmienić system produkcji, pierwszym i najważniejszym punktem wyjścia jest odejście od monokultur w kierunku bardziej zróżnicowanych populacji roślin. Spójrzmy na kilka przykładów takich zmian i korzyści płynące ze zmiany praktyk rolniczych na drodze od jednolitości do różnorodności.  W porównaniu z monokulturami różne typy populacji roślin poprawiają wiele/ mają wpływ na poprawę wielu właściwości biologicznych gleby – biomasę drobnoustrojów i oddychanie^3,4, biomasę bakterii i grzybów, stosunek grzybów do bakterii⁵ oraz grzybów mikoryzowych^6,7. Większe zróżnicowanie systemów korzeniowych wpływa również pozytywnie na strukturę gleby poprzez poprawę agregacji i stabilność agregatu^8,9. Poprawiona funkcja biologiczna i fizyczna środowiska glebowego ostatecznie prowadzi do lepszego cyklu składników odżywczych i lepszej ich dostępności dla roślin^3,10-12, a tym samym zmniejsza zależność od stosowania nawozów. Jeśli praktyki rolne zmieniają się z monokultur na kultury mieszane, wprowadzenie dodatkowych gatunków roślin prowadzi do przerzedzania podatnych upraw towarowych, wraz z którym zmniejsza się również presja szkodników. Zostało udowodnione, że bardziej zróżnicowane systemy produkcyjne bardzo często charakteryzują się niższym stopniem zachwaszczenia, presji chorób oraz presji szkodników^13-16. Ponadto wykazano, że różnorodność roślin zwiększa poziom węgla w glebie na obszarach naturalnych oraz w praktykach gospodarowania, które obejmują lasy, łąki i pola uprawne^12,17,18. Przejście do większej różnorodności biologicznej można stosunkowo łatwo wcielić w życie w przypadku systemów użytków zielonych. Większym wyzwaniem jest natomiast uprawa roli. Uprawa roślin towarzyszących i upraw mieszanych wzrosła w ostatnich latach, ponieważ umożliwia łatwiejsze przejście z jednego do dwóch gatunków roślin. Dlatego przyjrzyjmy się bliżej tej metodzie.

Kultury towarzyszące oraz uprawy mieszane

W ostatnich latach znacznie wzrosło zainteresowanie i wdrażanie upraw mieszanych. Osobiście wierzę, że w ciągu następnych dwóch dekad zmiana w kierunku metod wielokulturowych upraw będzie zdobywała coraz silniejszą pozycję. Tendencja ta znajduje również odzwierciedlenie w obszarze badawczym – systematycznie rośnie liczba opracowań na temat upraw międzyplonów¹⁴ (rys. 2).  Chociaż nadal istnieje wiele barier utrudniających powszechną uprawę roślin mieszanych, to nadal łatwiej jest przejść od monokultury do systemu dwóch kultur niż do złożonych polikultur. Ta niewielka zmiana z jednego na dwa gatunki roślin może w rzeczywistości doprowadzić do znaczącej zmiany właściwości gleby oraz odporności na szkodniki i choroby, jak opisano powyżej. Uprawa roślin towarzyszących, które wspierają uprawę główną, ale nie są kontynuowane aż do zbiorów, to dobry początek eksperymentowania z tą metodą. A w suchych warunkach, gdy nie jest do końca pewne, czy jest wystarczająco dużo wilgoci, aby obie rośliny osiągnęły dojrzałość, jest to również wykonalne.

Najpopularniejszym rodzajem upraw mieszanych jest połączenie zbóż i roślin strączkowych. Połączenie z roślinami strączkowymi ma dla zbóż wiele zalet, bo dostarczają one zbożom azot w czasie rzeczywistym^17,18 i poprawiają ogólnie przez kwaśne wydzieliny z korzeni¹¹ dostarczanie zbożom składników odżywczych.Tak samo pionowo stojące zboże może wspierać i zapobiegać wyleganiu się roślin strączkowych. Typowe kombinacje to pszenica/fasola, pszenica/groszek, jęczmień/groszek, owies/groszek, kukurydza/fasola, kukurydza/wyka. Poza tym nie ma ograniczeń dla wyobraźni rolnika. Istnieją również bardziej nietypowe, ale rozpowszechnione kombinacje, takie jak groszek/rzepak, rzepak/fasola, siemię lniane/owies, ciecierzyca/soczewica.Oczywiście nie wszystkie kombinacje roślin pasują do siebie. Niektóre konkurują ze sobą. Planując uprawę dwóch upraw, należy więc wziąć pod uwagę kilka czynników. Oprócz wyboru odpowiednich partnerów roślinnych należy również uwzględnić zmienne, takie jak wybór odmiany, wskaźnik wysiewu, rozstaw rzędów, rozmieszczenie roślin (naprzemiennie lub w tym samym rzędzie), żyzność gleby i ograniczenia środowiskowe na danym polu. Wyższy udział roślin strączkowych w kulturze mieszanej sprzyja transferowi azotu do rośliny partnerskiej. Przy wysiewie w rzędach naprzemiennych w stosunku 1: 1 przenoszone jest więcej azotu niż przy stosunku wysiewu 2: 1 (zboże: rośliny strączkowe). Punktem wyjścia przy łączeniu dwóch rodzajów roślin jest zmniejszenie o połowę ilości wysiewu każdej uprawy. Jednak ze względu na różne zachowania wzrostowe przykrycie jednego gatunku może zdominować i stłumić roślinę partnerską. Wymaga to wtedy dużego wyczucia równowagi oraz systematycznych prób. Na przykład owies może tłumić groch. Aby to zrekompensować, ilość wysiewu grochu można zwiększyć od 50% do 70% w danej monokulturze.

Mieszane systemy gospodarowania

Przed rolnictwem konwencjonalnym, które koncentrowało się na segregacji i specjalizacji, system gospodarstw mieszanych był standardem. Celem tej metody gospodarowania jest zapewnienie samowystarczalności zabezpieczenia zwierząt w paszę oraz zapewnienie możliwie najlepszego cyklu wykorzystania składników odżywczych między glebą, roślinami i zwierzętami w ramach jednego gospodarstwa¹⁹. W ten sposób gleba nie traci składników odżywczych i aplikuje się je jedynie wtedy, gdy zasilanie jest niewystarczające, a dodatkowe składniki są niezbędne. Ponadto zintegrowane systemy upraw i hodowli wyświadczają różne usługi ekosystemowi i korzyści dla różnorodności biologicznej, a jednocześnie mogą pomóc zmniejszyć niektóre negatywne skutki oddzielnych systemów (np. nadmiar składników odżywczych w gospodarstwach hodowlanych). Metaanaliza wykazała, że nawozy organiczne – w porównaniu z nawozami czysto mineralnymi – poprawiły plony średnio o 27%. Największy wpływ miał obornik, zaś dodatki organiczne w porównaniu z nawozem czysto mineralnym zwiększały także zawartość węgla organicznego w glebie, całkowitą zawartość azotu i biomasę drobnoustrojów²⁰. Drzewa nadają się również idealnie do integracji z systemami gospodarowania – nie tylko ze względu na ich walory estetyczne lub jako siedlisko dla dzikich zwierząt, ale także jako centrum upraw silvopastorale (połączenie upraw kultur drzewiastych/ leśnych z użytkami zielonymi lub hodowlą zwierząt) oraz silvoarable (połączenie upraw kultur drzewiastych / leśnych z roślinami uprawnymi). Tradycyjnie drzewa były używane głównie jako żywopłoty, ochrona przed wiatrem, dostarczyciel cienia i pasy buforowe oraz w pobliżu obszarów nadrzecznych lub do wyrębu.  Można je jednak również zintegrować z systemami upraw i hodowli bydła oraz poprawić produktywność pastwisk i roślin uprawnych, a także posłużyć się nimi do wsparcia, ochrony gleby, dostarczania bioenergii, zwiększania różnorodności użytkowania gruntów i zróżnicowania dochodów (zwłaszcza w przypadku korzystania z wysokiej jakości drzew owocowych lub orzechowych, rys. 3). Sadzenie wysokiej jakości krzewów paszowych na pastwiskach może również zwiększyć całkowity zysk z gospodarstwa (ponieważ mniej trzeba karmić), podobnie jak naprzemienne wypasanie na jednorocznych pastwiskach. Istnieją także inne korzyści, takie jak zdrowie zwierząt, ponieważ wiele drzew i krzewów ma właściwości odstraszania robaków. Wreszcie, sadzenie roślin drzewiastych wzdłuż roślin uprawnych może podwoić liczbę owadów zapylających i poprawić różnorodność gatunkową poszczególnych pszczół²¹.

Integracja ekologiczna

Pisząc o integracji ekologicznej, mam na myśli strategie, które tworzą w gospodarstwie obszary zbliżone do naturalnych i przyjazne dla dzikich zwierząt – czy to na polu, na okolicznych polach, czy też na otwartych przestrzeniach operacyjnych. Jak już powiedziano, najłatwiejszym sposobem na poprawę funkcji ekologicznej na polu jest zwiększenie różnorodności roślin, drzew i zwierząt. Zapewnia to równowagę między ulepszeniami ekologicznymi a koncentracją na produkcji.
Również stosowanie międzyplonów między uprawami głównymi jest dobrym przykładem łatwego przełożenia teorii na pole. Ponadto trzy kluczowe strategie integracji ekologicznej to: ochrona, powiększanie i stwarzanie. Obejmują one:

1. Priorytetową ochronę wszystkich obszarów naturalnych i zbliżonych do naturalnych.
2. Powiększanie i ich łączenie (jeśli to możliwe).
3. Tworzenie i integrację nowych przestrzeni ekologicznych.

Podobnie jak w przypadku większości obszarów naturalnych ochrona istniejącego siedliska oznacza, że należy pozostawić wszystko tak, jak jest. Może to oznaczać, że nie należy przycinać żywopłotów lub krawędzi pól częściej niż raz w roku lub że powinno się to robić tylko co trzy do pięciu lat. Ponadto nie wszystko na raz, ale tak, aby w gospodarstwie zawsze była pewna część dzikich i zarośniętych żywopłotów. To samo dotyczy korzystania z uwrocia i rowów – niech trawa tam długo rośnie i nie mulczujcie jej krótko. Ogólnie: im wyżej, tym lepiej dla przestrzeni życiowej. Dlatego radzę celowo obsiać brzegi pól mieszanką krótkiej i wysokiej trawy oraz różnymi rodzajami ziół. Może to także oznaczać zezwolenie na pewne chwasty. Chwasty mogą być korzystnym siedliskiem i dobrym źródłem pożywienia dla zapylaczy – oczywiście pod warunkiem, że nie przekraczają określonego progu szkodliwości. Jeśli chodzi o tworzenie nowych działek użytkowanych gospodarczo, to można sadzić więcej żywopłotów na obrzeżach pól, wzdłuż cieków wodnych lub wzdłóż dróg polnych oraz na podjazdach lub tworzyć pasy kwiatowe z rocznymi bądź trwałymi zakwitami. Zależy to oczywiście od rodzaju owadów, ale wiele pożytecznych owadów działa od krawędzi pola do około 50 m w głąb kultury uprawnej²². Rezultat: jeśli większe pola zostaną podzielone pasem kwiatowym co około 100 m, to wówczas okaże się, że cały obszar uprawny odnosi korzyści z działalności owadów drapieżnych i biologicznego zwalczania szkodników (Rysunek 4). Podsumowując, obsiewanie krawędzi pól jedynie trawą i ciągłe jej przycinanie to ogromna stracona szansa. Pierwszym, bardzo prostym krokiem dla rolników, którzy chcą wprowadzić ekologiczne metody w swoim gospodarstwie, jest uprawa tych granic pól bardzo różną mieszanką wysokiej i niskiej trawy oraz roślinami kwitnącymi i ziołami – łącznie z kwitnącymi jednorocznie w połączeniu z roślinami długokwitnącymi. Zapewnia to ochronę, paszę i przestrzeń życiową dla dużej liczby małych zwierząt, które mogą tam żyć, wyżywić się, rozmnażać i w ramach zintegrowanego podejścia do zwalczania szkodników świadczyć cenne usługi dla sektora upraw.

Wniosek

Koncepcja wydajności, substytucji (substytucja = zastąpienie) i przemiany zapewnia użyteczne warunki ramowe umożliwiające przestawienie systemów rolniczych w kierunku lepszego zdrowia gleby i zrównoważonych agroekosystemów. Zwiększenie wydajności zewnętrznych środków produkcyjnych lub nawet znalezienie zamiennika w postaci bardziej ekologicznego rozwiązania to ważne kroki, które mogą przynieść wiele pozytywnych wyników ekonomicznych, które będą zarazem przyjazne dla środowiska. W rzeczy samej zmiana praktyk rolniczych w kierunku wyższego poziomu integracji ekologicznej jest niezbędna, jeśli mamy osiągnąć trwałą równowagę między produkcją żywności a środowiskiem. Wprowadzenie strategii opartych na bioróżnorodności rozpoczyna się na polu  od takich zabiegów jak uprawa międzyplonów, roślin ochronnych, pastwisk wielogatunkowych, agroleśnictwa i integracyjnej hodowli zwierząt. Konieczne są również zabiegi dotyczące ochrony, powiększania i tworzenia naturopodobnych parceli ze specjalnie tworzonymi żywopłotami, pasami kwiatowymi i obszarami z wysoką trawą. Na drodze od jednorodności do różnorodności oraz w celu osiągnięcia skutecznej integracji ekologicznej zmiana metody zarządzania  systemem gospodarstwa jest ważnym krokiem, którego nie można pominąć, ponieważ tylko ta zmiana przyniesie odnowę.

Zapoznaj się również z dodatkowym artykułem Joela Williamsa pod tytułem: „Aktywność drobnoustrojów zapewnia większą ilość materii organicznej w glebie“.