Home » Izdanje 21-2020 » Vesti iz preduzeća » Promenom do obnove (Joel Williams)

Promenom do obnove

od Joela Williamsa

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

Centralni koncept procesa promene je prepoznavanje gazdinstva u ekološkom kontekstu i rad na usklađivanju proizvodnje i okruženja. Ovde su važni pojmovi kao šti su agroekologija ili ekološka intenzifikacija. Jednostavno rečeno: „Cilj je proizvodnja hrane uz istovremeno podržavanje životne sredine“ ili „razvoj multifunkcionalnih gazdinstava“ (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 stiču mnoge prednosti za ratarsku proizvodnju i okolne ekosisteme, koji opet pozitivno deluju na proizvodnju. I to ne nužno nauštrb zarade.1
Opis ovog procesa promene (preuzeto iz izvora2) glasi: „Uspostavljanje ekološke infrastrukture na nivou njive i okoline koja koristi diverzifikaciju i biološke interakcije za obezbeđivanje plodnosti zemljišta, hranljivog ciklusa, skladištenja hranljivih materija i vode, regulacije štetočina / bolesti, oprašivanja i drugih dešavanja važnih za ekosistem.“ Mnogo je strategija koje se mogu primeniti kao deo ovog procesa. One mogu da uključuju ubacivanje novih useva u plodored, pokrovnih useva i međuuseva, uzgoj novih sorti, smanjenje intenziteta obrade zemljišta, direktnu setvu, podeljeno đubrenje, integraciju stočarstva, stvaranje tampon zona, zaštićenih područja, skrovišta za divlje životinje, agrošumarstva i šumskih pašnjaka. U ovom članku ćemo se skoncentrisati na četiri ključne teme: raznovrsnost biljnih vrsta, mešovite kulture i mešovite 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 sejemo iste sorte tih vrsta. Ovaj pristup nesumnjivo ima prednosti, ali ima i ogromne slabosti, posebno kada je reč o zavisnosti od semena, đubriva i pesticida. Uvek isti usevi imaju tendenciju da ubrzaju razvoj rezistencije i stoga su podložniji problemima. Kada je struktura korena uvek ista i uvek na istoj dubini, to vodi većoj konkurenciji u pogledu vlažnosti i hranljivih materija za razliku od biljaka sa različitim korenovim sistemima koji rastu na različitim dubinama. Oba nedostatka vode većoj zavisnosti od pesticida i đubriva, kako bi se ovi nedostaci povezani sa monokulturama otklonili. Kod promene sistema proizvodnje, prvo i najvažnije polazište je sledeće: odustanite od monokultura i okrenite se raznovrsnijim usevima. Pogledajmo neke primere promena i koristi koje nastaju kada se sa uniformnosti pređe na raznovrsnost.
U poređenju sa monokulturama, usevi sa različitim biljnim vrstama poboljšavaju mnoga biološka svojstva zemljišta – mikrobiološku biomasu i respiraciju3, 4, udeo bakterija i gljivica, odnos bakterija i gljivica5 i mikorizne gljivice6,7. Veća raznolikost korenovih sistema pozitivno utiče 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 đubrenja. Kako se način proizvodnje prebacuje sa monokultura na mešovite useve, unošenje dodatnih biljnih vrsta dovodi do proređivanja osetljivih useva 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 ugljenika u zemljištu u prirodnim područjima i sistemima upravljanja koji uključuju šume, livade i obradive površine12,17,18. Prelazak na veću raznolikost vrsta se jednostavno primenjuje kod livada. U ratarstvu je izazov nešto veći. Kultivacija pratećih useva i mešovitih useva se povećala poslednjih godina, jer je korak od jedne do dve biljne vrste lakši za izvođenje. Zbog toga ćemo detaljnije pogledati ovu metodu.

Prateći i mešoviti usevi

U poslednjih nekoliko godina se značajno povećalo interesovanje za mešovite useve. Ja lično verujem da će ovaj način rada u naredne dve decenije biti sve zastupljeniji. Ovaj trend se ogleda i u oblasti istraživanja – sve je više objavljenih studija na temu međuuseva14 (slika 2). Iako još uvek postoje mnoge prepreke za široko rasprostranjeni uzgoj mešovitih useva, ipak je mnogo jednostavnije preći sa monokulture na sistem uzgoja dve kulture, nego na složeni sistem uzgoja više kultura. No, i prelaz sa jedne na dve biljne vrste zapravo može dovesti do značajnih promena u svojstvima zemljišta i otpornosti na štetočine i bolesti, kao što je gore opisano. Uzgoj pratećih useva koji podržavaju glavni usev, ali se ne dovode do žetve, predstavljaju dobar početak za eksperimentisanje sa ovom metodom. Ovo je praktično i za sušne predele, gde je glavni problem pitanje da li ima dovoljno vlage u zemljištu za oba useva.

Najčešće se kombinuju žitarice i mahunarke. Za žitarice tako nastaju brojne prednosti, jer se u realnom vremenu17,18 snabdevaju azotom i uopšte se poboljšava snabdevanje hranljivim materijama preko korena11. Isto tako uspravne žitarice mogu pružiti podršku i sprečiti poleganje leguminoza. Česte kombinacije su pšenica/pasulj, ječam/grašak, ovas/grašak, kukuruz/pasulj, 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/pasulj, lan/ovas, leblebija/sočivo. 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 gajenja dve kulture. Pored izbora pogodnih biljnih partnera, moraju se uzeti u obzir i varijable kao što su izbor sorte, količina semena, međuredni razmak, raspored biljaka (naizmenično ili u istom redu), plodnost zemljišta i ekološka ograničenja na samoj parceli.

Na primer, veći udeo mahunarki u mešovitom usevu pospešuje prenos azota u partnersku biljku. Pri setvi u naizmeničnim redovima sa odnosom 1:1 prenosi se više azota nego sa odnosom 2:1 (žitarica: mahunarka). Polazna tačka pri kombinovanju dve vrste biljaka je prepolovljenje gustine setve svake pojedinačne kulture. Zbog različitog načina rasta, pokrivenost jedne vrste može dominirati i potisnuti partnersku biljku. Dakle, ravnoteža je delikatna stvar i zahteva sistematsko isprobavanje. Na primer, ovas može potisnuti grašak. Da bi se to izjednačilo, gustina setve graška se može povećati sa 50% na 70% od pune proporcije monokulture.

Mešoviti sistemi poljoprivredne proizvodnje

Pre konvencionalne poljoprivrede koja je usmerila fokus na segmentiranje i specijalizaciju, uobičajeni su bili mešoviti sistemi poljoprivredne proizvodnje. Cilj ovakvog načina proizvodnje je nezavisno snabdevanje stoke hranom i najbolja moguća cirkulacija hranljivih materija između zemljišta, bilja i životinja na gazdinstvu.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, integrisani ratarski i stočarski sistemi imaju mnoštvo prednosti za raznolikost dešavanja u ekosistemu i benefite za biodiverzitet, dok istovremeno mogu pomoći u smanjenju nekih negativnih efekata razdvojenog sistema (npr. višak hranljivih materija na stočarskim gazdinstvima). Jedna metaanaliza je pokazala da đubrivo organskog porekla – u poređenju sa čisto mineralnim đubrivom – poboljšavaju prinose u proseku za 27%. Tu je najefikasniji stajnjak, dok organski dodaci u poređenju sa čisto mineralnim đubrivom20 povećavaju udeo organskog ugljenika u zemljištu, ukupan sadržaj azota i mikrobnu biomasu.
I drveće je odlično za integraciju u sisteme poljoprivredne proizvodnje – ne samo zbog estetske blagodeti ili kao stanište divljih životinja, već i sa fokusom na silvoarabilnu i silvopastoralnu proizvodnju. Drveće se tradicionalno koristilo uglavnom kao živa ograda, zaštita od vetra, za stvaranje senke, za tampon zone, u blizini plavnih područja ili za drvnu građu, ali se može integrisati u ratarsku i stočarsku proizvodnju i poboljšati produktivnost pašnjaka i ratarskih kultura, pružiti zaštitu zaštitu zemljišta, obezbediti bioenergiju, povećati raznolikost korišćenja zemljišta i načina sticanja prihoda (posebno ako je u pitanju kvalitetno voće, slika 3). Setva kvalitetnog krmnog bilja na pašnjaku može povećati ukupan profit (jer se stoka manje dohranjuje), kao i naizmenična 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 useve može udvostručiti broj insekata oprašivača i privući razne vrste pčela21.

Ekološka integracija

Pod pojmom ekološka integracija mislim na strategije kojima se na jednom gazdinstvu 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 usredsređenosti na proizvodnju. I korišćenje međuuseva između glavnih useva je takođe dobar primer jednostavne primene 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 (gde je moguće)
  3. Stvoriti i integrisati nove ekološke površine

Kao i kod većine prirodnih područja, zaštita postojećeg staništa znači sledeće: 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 uvek sve odjednom, već da se orezivanje tako organizuje da na gazdinstvu uvek postoji određeni udeo 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 savetujem da oko oboda parcela planski posejete 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 cvetnica. Zavisno od vrste, mnogi korisni insekti mogu sa oboda parcele ući i do 50 m u unutrašnjost parcele pod usevom22. Rezultat: ako je veća parcela na otprilike svakih 100 m podeljena trakom cvetnica, cela parcela može imati koristi od aktivnosti predatorskih insekata i biološkog suzbijanja štetočina (slika 4). Sve u svemu, propuštate veliku šansu ako na obodima parcela imate samo travu koju kosite nisko. Prvi, veoma jednostavan korak za poljoprivrednike koji žele da u svoj rad uvedu neke ekološke metode, jeste da na obodima parcela poseju mešavinu niske i visoke trave, jednogodišnjih i višegodišnjih cvetnica. Tako se stvara zaštita, stočna hrana i stanište za veliki broj malih životinja koje mogu tamo da obitavaju, jedu i razmnožavaju se i kao deo integrisanog pristupa suzbijanju štetočina pružaju vredne usluge poljoprivrednoj proizvodnji.

Zaključak

Koncept efikasnosti, zamene i promene pruža okvirne uslove za konverziju poljoprivrednih sistema ka zdravijem zemljištu i održivim agroekosistemima. Povećavanje efikasnosti spoljne upotrebe resursa ili čak zamena ekološkijim rešenjima su važni koraci koji mogu doneti mnoge pozitivne ekonomske i ekološki prihvatljive rezultate. Međutim, promena poljoprivredne prakse ka višem nivou ekološke integracije je od suštinskog značaja ako želimo da postignemo održivu ravnotežu između proizvodnje hrane i životne sredine. Uvođenje strategija zasnovanih na biodiverzitetu započinje na terenu – merama kao što su međuusevi, pokrovni usevi, pašnjaci sa različitim vrstama bilja, agrošumarstvo i integracija stočarstva. Neophodne su i mere za zaštitu, proširenje i stvaranje prirodnih površina sa posebno formiranim živicama, cvetnim trakama i površinama pod visokom travom. Na putu od jednoobraznosti do različitosti i da bi se postigla efikasna ekološka integracija, promena načina rada je važan korak koji se ne može izostaviti. Jer samo ova promena donosi obnovu.

Ovde možete pročitati drugi članak Joela Williamsa na temu „Mikrobiološka aktivnost i više organske materije u zemljištu“.

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.