stringtranslate.com

Монокультура

Монокультурное картофельное поле

В сельском хозяйстве монокультура — это практика выращивания одного вида сельскохозяйственных культур на поле за раз. [1] Монокультура широко используется в интенсивном и органическом земледелии : как кукурузное поле площадью 1000 гектаров , так и поле органической капусты площадью 10 гектаров являются монокультурами. Монокультура сельскохозяйственных культур позволила фермерам повысить эффективность посадки, управления и сбора урожая, в основном за счет облегчения использования техники в этих операциях, но монокультуры также могут увеличить риск заболеваний или нашествий вредителей . Эта практика особенно распространена в промышленно развитых странах мира. Разнообразие может быть добавлено как во времени, как с помощью севооборота или последовательности, так и в пространстве, с помощью поликультуры или совмещения культур (см. таблицу ниже).

Непрерывное монокультурное выращивание , когда фермеры из года в год выращивают одни и те же виды растений, может привести к более быстрому накоплению и распространению вредителей и болезней среди восприимчивых культур .

Термин «олигокультура» используется для описания севооборота, включающего всего несколько культур, как это практикуется в нескольких регионах мира. [2]

Понятие монокультуры может также распространяться (например) на обсуждение разнообразия городских ландшафтов . [3]

Сельское хозяйство

В сельскохозяйственном контексте этот термин описывает практику посадки одного вида на поле. [4] Примерами монокультуры являются газоны , поля пшеницы или кукурузы или яблоневый сад.

Обратите внимание, что различие между монокультурой и поликультурой не то же самое, что между монокультурой и совмещением культур. Первые два описывают разнообразие в пространстве , как и совмещение культур. Монокультура и севооборот описывают разнообразие с течением времени .

Преимущества

В монокультурах каждое растение на поле имеет одинаковые стандартизированные требования к посадке, уходу и сбору урожая, что приводит к большей урожайности и меньшим затратам. Когда культура соответствует своей хорошо управляемой среде, монокультура может давать более высокие урожаи, чем поликультура. [6] Современные методы, такие как посадка монокультуры и использование синтетических удобрений, сократили количество дополнительных земель, необходимых для производства продуктов питания, [7] называемое сбережением земли .

Риски

Монокультуры многолетних растений, таких как африканская пальма , [8] сахарный тростник, [9] [10] чай [11] [12] и сосны, [13] могут привести к проблемам с почвой и окружающей средой, таким как закисление почвы , деградация и заболевания, передающиеся через почву , что в конечном итоге оказывает негативное влияние на производительность и устойчивость сельского хозяйства. [9] Разнообразные севообороты монокультур могут минимизировать риск заболеваний и вспышек вредителей. [14] Однако чем короче севооборот (меньше включенных культур), тем выше риск. Существуют примеры коротких двухлетних севооборотов, отбирающих вредителей, которые адаптированы к таким севооборотам. [15] В конечном итоге негативное влияние монокультур сводится к двум вещам: потере биоразнообразия и использованию пестицидов. [16] Здоровые экосистемы и среды обитания являются домом для сотен видов растений, насекомых и животных. Когда большие участки земли используются только для одного вида, весь баланс нарушается. Важные экологические услуги, которые обычно предоставляются многими различными видами, теперь остаются невыполненными. Более низкие уровни биоразнообразия на сельскохозяйственных землях также означают, что некоторые насекомые остаются без естественных хищников, в результате чего их популяция выходит из-под контроля. [16] Для борьбы с вредителями на своих посевах фермеры используют мощные пестициды. Они могут еще больше снизить уровни биоразнообразия, но также представляют опасность для водоемов из-за химических стоков. [16]

Лесное хозяйство

В лесном хозяйстве монокультура относится к посадке одного вида деревьев. [17] Монокультурные посадки обеспечивают большую урожайность [ требуется ссылка ] и более эффективную уборку, чем естественные насаждения деревьев. Насаждения деревьев одного вида часто являются естественным способом роста деревьев, но насаждения показывают разнообразие размеров деревьев, с мертвыми деревьями, смешанными со зрелыми и молодыми деревьями. В лесном хозяйстве монокультурные насаждения, которые высаживаются и заготавливаются как единое целое, обеспечивают ограниченные ресурсы для диких животных, которые зависят от мертвых деревьев и просветов, поскольку все деревья имеют одинаковый размер; их чаще всего заготавливают путем сплошной вырубки , что радикально меняет среду обитания. Механическая заготовка деревьев может уплотнять почвы, что может отрицательно повлиять на рост подлеска. [18] Посадка одного вида также делает деревья более уязвимыми, когда они заражены патогеном, атакованы насекомыми, [19] или подвержены воздействию неблагоприятных условий окружающей среды. [20]

Жилая монокультура

Газонная монокультура в Соединенных Штатах исторически находилась под влиянием английских садов и ландшафтов усадеб, но ее появление в американском ландшафте произошло сравнительно недавно. [21] Эстетика стимулировала эволюцию жилых зеленых зон, и газонная трава стала популярным дополнением ко многим американским домам. Газонная трава является неместным видом и требует высокого уровня ухода. Однако стремление к ее широкому использованию в первую очередь исходило из социального давления. На местном уровне правительства и организации начали брать монокультурные практики в свои руки (например, ассоциации домовладельцев). Возникли различные проблемы, связанные с обслуживанием частной собственности, такие как поддержание эстетики и стоимости недвижимости. Разногласия по поводу ухода за сорняками, газонами и т. д. в жилых помещениях привели к гражданским искам или даже прямой агрессии против соседей. [21]

Как и в сельском хозяйстве, высокие уровни обслуживания, необходимые для газона, создали растущий спрос на химическое управление, то есть пестициды, гербициды, инсектициды. Исследование 1999 года показало, что в выборке городских ручьев, по крайней мере, один тип пестицида был обнаружен в 99% ручьев. Одним из основных рисков, связанных с пестицидами на газонах, является воздействие химикатов в доме через воздух, одежду и мебель, что может быть более пагубным для детей, чем для среднестатистического взрослого. [21]

Генетические монокультуры

Хотя часто подразумевается выращивание одного и того же вида сельскохозяйственных культур на поле (пространстве), монокультура может также относиться к посадке одного сорта на большей региональной территории, так что в этой области есть множество растений с идентичным генетическим составом друг друга. Когда все растения в регионе генетически схожи, болезнь, к которой у них нет устойчивости, может уничтожить целые популяции сельскохозяйственных культур. По состоянию на 2009 год грибок ржавчины листьев пшеницы вызвал большую обеспокоенность на международном уровне, уже серьезно поразив посевы пшеницы в Уганде и Кении и начав распространяться также в Азии. [22] Учитывая очень генетически схожие штаммы многих мировых посевов пшеницы после Зеленой революции , последствия таких болезней угрожают сельскохозяйственному производству во всем мире.

Исторические примеры генетических монокультур

Великий голод в Ирландии

В Ирландии исключительное использование одного сорта картофеля, «люмпера», привело к Великому голоду 1845–1849 годов. Люмперы обеспечивали недорогую еду для питания ирландских масс. Картофель размножался вегетативно с небольшими или нулевыми генетическими вариациями. Когда в Ирландию из Америки в 1845 году прибыла Phytophthora infestans , у люмпера не было устойчивости к этой болезни, что привело к почти полной гибели урожая картофеля по всей Ирландии.

Бананы

До 1950-х годов сорт банана Gros Michel представлял собой почти все бананы, потребляемые в Соединенных Штатах из-за их вкуса, мелких семян и эффективности производства. Их мелкие семена, хотя и более привлекательные, чем крупные семена других азиатских сортов, не подходили для посадки. [23] Это означало, что все новые растения бананов приходилось выращивать из срезанных побегов другого растения. В результате этой бесполой формы посадки все выращенные бананы имели идентичный генетический состав, который не давал им признаков устойчивости к фузариозному увяданию , грибковому заболеванию, которое быстро распространилось по всему Карибскому региону, где они выращивались. К началу 1960-х годов производители были вынуждены перейти на выращивание банана Cavendish , сорта, выращиваемого аналогичным образом. Этот сорт находится под аналогичным стрессом от болезней, поскольку все бананы являются клонами друг друга и могут легко погибнуть, как это произошло с Gros Michel. [24]

Крупный рогатый скот

Вид с воздуха на обезлесенную территорию, подготовленную для монокультуры или разведения крупного рогатого скота , недалеко от Порту-Велью в Рондонии , Бразилия, в 2020 году.

Этот термин также используется в случаях, когда одна порода сельскохозяйственных животных выращивается в условиях крупномасштабного концентрированного откорма животных (CAFO).

Многие из современных [ когда? ] систем животноводства полагаются лишь на небольшое количество узкоспециализированных пород. Чрезмерное сосредоточение на одной характеристике (результате) может идти в ущерб другим желательным характеристикам, таким как плодовитость , устойчивость к болезням, энергия и материнские инстинкты. В начале 1990-х годов было замечено, что несколько телят голштинской породы плохо росли и умирали в первые 6 месяцев жизни. Все они оказались гомозиготными по мутации в гене, вызывающем дефицит адгезии лейкоцитов у крупного рогатого скота . Эта мутация была обнаружена с высокой частотой в популяциях голштинской породы по всему миру. (15% среди быков в США, 10% в Германии и 16% в Японии.) Исследователи, изучающие родословные пораженных и носителей животных, отследили источник мутации до одного быка, который широко использовался в животноводстве. В 1990 году в США насчитывалось около 4 миллионов голов крупного рогатого скота голштинской породы, что сделало пораженную популяцию около 600 000 животных. [25]

Преимущества генетического разнообразия

Хотя отсутствие или незначительное разнообразие в генетике сельскохозяйственной системы может иметь недостатки, увеличение генетического разнообразия путем введения организмов с различными генами может отвлечь их и сделать систему более устойчивой. Например, имея культуры с различными генетическими признаками устойчивости к болезням и вредителям, существует гораздо меньшая вероятность того, что эти вредители или болезни распространятся по всей области. Это происходит потому, что если одна культура заражается определенным штаммом болезни или видом вредителя, есть вероятность того, что другие растения вокруг нее будут иметь гены, которые защищают их от этого штамма или вида. [26] Это может помочь повысить урожайность культур, одновременно снижая использование пестицидов и риск воздействия.

Монофункциональность

Монофункциональность — это аналогичная концепция; однако вполне возможно, что монофункциональный земельный блок может иметь свою функцию, производимую несколькими видами, и поэтому не страдать от всех тех же недостатков. Когда индустриализация впервые пришла в сельское хозяйство и лесоводство , монофункциональность пропагандировалась как идеал из-за значительных первоначальных преимуществ в экономической эффективности. Однако с течением времени мнение изменилось. С течением времени стало ясно, что монофункциональность страдает от некоторых из тех же недостатков, что и монокультура, в частности, от отказа от синергии и неспособности удовлетворить весь спектр человеческих потребностей. [27]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Пандей, Д.К.; Адхигуру, П.; Де, Х.К.; Хазарикаа, Б.Н. (2021). «Пермакультура к монокультуре в сменном ландшафте земледелия в Мизораме, северо-восточная Индия: агробиоразнообразие и счастье ослабевают?» (PDF) . Индийский журнал традиционных знаний . 20 (2): 479–485.
  2. ^ Сравните: Denison, R. Ford (2012). Дарвиновское сельское хозяйство: как понимание эволюции может улучшить сельское хозяйство. Принстон: Princeton University Press (опубликовано в 2016 году). стр. 3. ISBN 9780691173764На региональном и глобальном уровнях мы практикуем олигокультуру , полагаясь в основном только на несколько культур, в частности кукурузу (маис), пшеницу и рис .
  3. ^ Например: Гомес, Рафаэль; Исаков, Андре; Семанский, Мэтью (2015). Малый бизнес и город: преобразующий потенциал малого предпринимательства. Rotman-UTP Publishing. Торонто : University of Toronto Press . С. 15–16. ISBN 9781442696518[ ... ] своеобразный характер того, что может предложить местным жителям главная городская улица, резко контрастирует с предсказуемой монокультурой современной розничной застройки.
  4. ^ Коннор, Дэвид Дж.; Лумис, Роберт С.; Кассман, Кеннет Г. (28 апреля 2011 г.). Экология сельскохозяйственных культур: производительность и управление в сельскохозяйственных системах. Cambridge University Press . ISBN 978-1-139-50032-6.
  5. ^ "Экологические теории, метаанализ и преимущества монокультур" . Получено 18 сентября 2015 г.
  6. ^ Кардинале, Брэдли Дж.; Матулич, Кристин Л.; Хупер, Дэвид У.; Бирнс, Джарретт Э.; Даффи, Эмметт; Гамфельдт, Ларс; Балванера, Патрисия; О'Коннор, Мэри И.; Гонсалес, Эндрю (1 марта 2011 г.). «Функциональная роль разнообразия продуцентов в экосистемах». American Journal of Botany . 98 (3): 572–592. doi :10.3732/ajb.1000364. hdl : 2027.42/141994 . ISSN  0002-9122. PMID  21613148. S2CID  10801536.
  7. ^ G. Tyler Miller; Scott Spoolman (24 сентября 2008 г.). Жизнь в окружающей среде: принципы, связи и решения. Cengage Learning . стр. 279. ISBN 978-0-495-55671-8.
  8. ^ Лич, Гарри (2009). «Масличная пальмовая промышленность: упадок Афро-Колумбии». Отчет NACLA по Северной и Южной Америке . 42 (4): 30–34. doi :10.1080/10714839.2009.11725459. S2CID  157642907.
  9. ^ ab Tayyab, Muhammad; Yang, Ziqi; Zhang, Caifang; Islam, Waqar; Lin, Wenxiong; Zhang, Hua (26 апреля 2021 г.). «Монокультура сахарного тростника определяет состав микробного сообщества, активность и численность микроорганизмов, связанных с сельским хозяйством». Environmental Science and Pollution Research . 28 (35): 48080–48096. Bibcode : 2021ESPR...2848080T. doi : 10.1007/s11356-021-14033-y. ISSN  0944-1344. PMID  33904129. S2CID  233403664.
  10. ^ Корреа-Гарсия, Эстебан (лето 2018 г.). «Территориальные преобразования, вызванные агропромышленностью сахарного тростника в этнических общинах Лопес Адентро и Эль Типле, Колумбия». Политика землепользования . 76 : 847–860. doi :10.1016/j.landusepol.2018.03.026. S2CID  51932235.
  11. ^ Арафат, Ясир; Уд Дин, Исрар; Тайяб, Мухаммад; Цзян, Юйхан; Чэнь, Тин; Цай, Чжаоин; Чжао, Ханьюй; Линь, Сянминь; Линь, Вэньсюн; Линь, Шэн (2020). «Болезнь почвы на выдержанных чайных плантациях связана со сдвигом в микробных сообществах в результате накопления растительных полифенолов в чайных садах». Frontiers in Plant Science . 11 : 601. doi : 10.3389/fpls.2020.00601 . ISSN  1664-462X. PMC 7270330. PMID 32547573  . 
  12. ^ Арафат, Ясир; Тайяб, Мухаммад; Хан, Мухаммад Умар; Чэнь, Тин; Амджад, Хира; Авайс, Саадия; Линь, Сянминь; Линь, Вэньсюн; Линь, Шэн (август 2019 г.). «Длительная монокультура отрицательно регулирует состав грибкового сообщества и численность чайных садов». Агрономия . 9 (8): 466. doi : 10.3390/agronomy9080466 .
  13. ^ Кордеро, Адольфо. «Крупномасштабные эвкалиптовые плантации, связанные с повышенным риском пожаров». PeerJ Preprints . doi : 10.7287/peerj.preprints.3348v1 .
  14. ^ Буллок, Д. Г. (январь 1992 г.). «Севооборот». Критические обзоры по растениеводству . 11 (4): 309–326. Bibcode : 1992CRvPS..11..309B. doi : 10.1080/07352689209382349. ISSN  0735-2689.
  15. ^ Левин, Эли; Спенсер, Джозеф Л.; Айсард, Скотт А.; Онстад, Дэвид В.; Грей, Майкл Э. (2002). «Адаптация западного кукурузного жука к севообороту: эволюция нового штамма в ответ на практику управления». Американский энтомолог . 48 (2): 94–107. doi : 10.1093/ae/48.2.94 . ISSN  2155-9902.
  16. ^ abc Даффи, Дж. Э. (2009). «Почему биоразнообразие важно для функционирования реальных экосистем». Frontiers in Ecology and the Environment . 7 (8): 437–444. Bibcode : 2009FrEE....7..437D. doi : 10.1890/070195.
  17. ^ Монокультурное лесное хозяйство
  18. ^ Лесное хозяйство umich.edu
  19. ^ Ричардсон, Дэвид М., ред. (2000). Экология и биогеография Pinus. Кембридж , Великобритания стр. 371. ISBN 978-0-521-78910-3.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  20. ^ "Лесное хозяйство". USEPA .
  21. ^ abc Robbins, Paul; Sharp, Julie (ноябрь 2003 г.). «Экономика химикатов для газонов и ее недовольство». Antipode . 35 (5): 955–979. Bibcode :2003Antip..35..955R. doi :10.1111/j.1467-8330.2003.00366.x. ISSN  0066-4812. S2CID  154002130.
  22. ^ Видал, Джон (19 марта 2009 г.). «Грибок „стеблевой ржавчины“ угрожает мировому урожаю пшеницы». The Guardian . Лондон . Получено 13 мая 2010 г.
  23. ^ "Gros Michel". Платформа знаний о бананах сети ProMusa . Получено 8 июня 2019 г.
  24. ^ Шварцахер, Труде; Хеслоп-Харрисон, Дж. С. (1 октября 2007 г.). «Одомашнивание, геномика и будущее банана». Annals of Botany . 100 (5): 1073–1084. doi :10.1093/aob/mcm191. ISSN  0305-7364. PMC 2759213. PMID 17766312  . 
  25. ^ Уильямс, Дж. Л. (22 октября 2015 г.). «Значение картирования генома для генетического сохранения крупного рогатого скота». Рим : Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. Архивировано из оригинала 6 марта 2016 г. Получено 22 октября 2015 г.
  26. ^ Хаджар, Рим; Джарвис, Девра И.; Джеммилл-Херрен, Барбара (февраль 2008 г.). «Польза генетического разнообразия сельскохозяйственных культур в поддержании экосистемных услуг». Сельское хозяйство, экосистемы и окружающая среда . 123 (4): 261–270. Bibcode : 2008AgEE..123..261H. doi : 10.1016/j.agee.2007.08.003. ISSN  0167-8809.
  27. ^ Мандер, Юло; Виггеринг, Хьюберт; Хельминг, Катарина, ред. (2007). Многофункциональное землепользование . Берлин , Гейдельберг : Springer . стр. 93–104/xii+422. дои : 10.1007/978-3-540-36763-5. ISBN 978-3-540-36763-5.

Внешние ссылки

Найдите информацию о монокультуре в Викисловаре, бесплатном словаре.