Практика многоурожайного выращивания, включающая выращивание двух или более культур рядом друг с другом
Совмещение культур — это метод одновременного выращивания двух или более культур на одном поле, форма поликультуры . [1] [2] Наиболее распространенной целью совмещения культур является получение большего урожая на данном участке земли за счет использования ресурсов или экологических процессов, которые в противном случае не были бы использованы одной культурой.
Методы
Степень пространственного и временного перекрытия двух культур может несколько различаться, но оба требования должны быть выполнены для того, чтобы система земледелия была промежуточной культурой. Были выявлены многочисленные типы промежуточной культуры, все из которых в некоторой степени изменяют временную и пространственную смесь. [3] [4]
Смешанное совмещение культур
Смешанное совмещение культур состоит из нескольких культур, свободно смешанных на доступном пространстве. В 21 веке это остается обычной практикой в Эфиопии , Эритрее , Грузии и некоторых других местах. Свободно смешанное совмещение культур практикуется уже тысячи лет. В средневековой Англии фермеры смешивали овес и ячмень, который они называли драге, или драге кукурузы, чтобы сделать корм для скота. Французские крестьяне аналогичным образом мололи пшеницу и рожь вместе, чтобы сделать pain de méteil , или хлеб из смешанных зерен. Простота сбора урожая и предпочтения покупателей привели к тому, что более поздние фермеры стали засеивать поля одного вида вместо этого. [5]
Пропашные культуры
Пропашная культура — это культура, которую можно сажать рядами, достаточно широкими для того, чтобы ее можно было обрабатывать или иным образом возделывать с помощью сельскохозяйственной техники, приспособленной для сезонной деятельности пропашных культур. Такие культуры сеют рядовым или пересадочным способом, а не разбрасыванием. Их часто выращивают в условиях товарного садоводства (огородничества) или на приусадебных участках. Выращивание пропашных культур впервые началось в Древнем Китае в VI веке до нашей эры. [ требуется цитата ]
Временной
Временное совмещение культур подразумевает посев быстрорастущей культуры с медленнорастущей, чтобы быстрорастущая культура была собрана до того, как медленнорастущая культура начнет созревать.
Реле
Дальнейшее временное разделение наблюдается при сменном посеве, когда вторая культура высевается во время роста, часто вблизи начала репродуктивного развития или плодоношения , первой культуры, так что первая культура собирается, чтобы освободить место для полного развития второй.
Севооборот — это родственная практика, но она не является формой совмещения культур, поскольку разные культуры выращиваются в отдельные вегетационные периоды, а не в течение одного сезона.
Потенциальные выгоды
Разделение ресурсов
Требуется тщательное планирование с учетом почвы , климата , культур и сортов . Особенно важно, чтобы культуры не конкурировали друг с другом за физическое пространство, питательные вещества , воду или солнечный свет . Примерами стратегий совмещения культур являются посадка глубококорневой культуры с поверхностнокорневой культурой или посадка высокой культуры с более низкой культурой, требующей частичной тени. Посадка аллей Инга была предложена в качестве альтернативы экологическому разрушению подсечно-огневого земледелия . [6]
При тщательном отборе культур достигаются и другие агрономические преимущества. [7] [8] [9]
Мутуализм
Посадка двух культур в непосредственной близости может быть особенно полезной, когда два растения взаимодействуют таким образом, что повышают одну или обе пригодности растения (и, следовательно, урожайность). Например, растения, которые склонны опрокидываться под действием ветра или сильного дождя (растения, склонные к полеганию), могут получить структурную поддержку от их сопутствующей культуры. [10] Вьющиеся растения, такие как черный перец, также могут выиграть от структурной поддержки. Некоторые растения используются для подавления сорняков или обеспечения питательными веществами. [11] Нежные или светочувствительные растения могут получить тень или защиту, или иным образом может быть использовано неиспользуемое пространство. Примером является тропическая многоярусная система, где кокос занимает верхний ярус, банан - средний ярус, а ананас , имбирь или бобовые кормовые , лекарственные или ароматические растения занимают нижний ярус.
Совмещение совместимых растений также может способствовать биоразнообразию , McDaniel et al. 2014 и Lori et al. 2017 находят бобовые промежуточные культуры для увеличения разнообразия почвы , [12] или путем предоставления среды обитания для различных насекомых и почвенных организмов , которые не присутствовали бы в среде с одной культурой. Эти организмы могут обеспечить культуры ценными питательными веществами, например, посредством фиксации азота . [13] [14] [15] [16]
Борьба с вредителями
Существует несколько способов, с помощью которых увеличение разнообразия культур может помочь улучшить борьбу с вредителями. Например, такие методы могут ограничить вспышки нашествий вредителей культур за счет увеличения биоразнообразия хищников. [17] Кроме того, уменьшение однородности культуры может потенциально повысить барьеры против биологического распространения вредных организмов через культуру.
Существует несколько способов борьбы с вредителями, обычно травоядными насекомыми, посредством совмещения культур:
- Выращивание ловчих культур подразумевает посадку поблизости культуры, которая более привлекательна для вредителей по сравнению с производственной культурой; вредители будут нападать на эту культуру, а не на производственную культуру.
- Можно использовать репеллентные промежуточные культуры, которые оказывают отпугивающее действие на определенных вредителей. Эта система включала репеллентную культуру, маскирующую запах производственной культуры, чтобы отпугивать вредителей.
- Push-pull cropping , это смесь приманочного и репеллентного промежуточного выращивания. Аттрактантная культура привлекает вредителя, а репеллентная культура также используется для отпугивания вредителя. [18]
Ограничения
Совмещение культур для снижения ущерба от вредителей в сельском хозяйстве применялось с переменным успехом. Например, в то время как многие ловчие культуры успешно отвлекали вредителей от целевых культур в небольших тепличных, садовых и полевых экспериментах, [19] только небольшая часть этих растений, как было показано, снижает ущерб от вредителей в более крупных коммерческих масштабах. [19] [20] Кроме того, увеличение разнообразия культур за счет совмещения культур не обязательно увеличивает присутствие хищников вредителей сельскохозяйственных культур. В систематическом обзоре литературы в 2008 году в рассмотренных исследованиях хищники вредителей имели тенденцию к увеличению при стратегиях диверсификации культур только в 53 процентах исследований, а диверсификация культур привела к повышению урожайности только в 32% исследований. [21] Распространенным объяснением зарегистрированных неудач ловчих культур является то, что привлекательные ловчие растения защищают близлежащие растения только в том случае, если насекомые не возвращаются в основную культуру. В обзоре 100 примеров выращивания ловушек в 2006 году только 10 ловушек были классифицированы как успешные в коммерческих масштабах, [20] и во всех успешных случаях выращивание ловушек дополнялось методами управления, которые специально ограничивали распространение насекомых из ловушек обратно в основную культуру. [20]
Галерея
Смотрите также
Ссылки
- ^ Хэтчер, П.Е.; Меландер, Б. (19 сентября 2003 г.). «Сочетание физических, культурных и биологических методов: перспективы комплексных нехимических стратегий борьбы с сорняками». Weed Research . 43 (5): 303–322. Bibcode :2003WeedR..43..303H. doi :10.1046/j.1365-3180.2003.00352.x. ISSN 0043-1737.
- ^ Абдулкарим, Басим Мохаммед; Мохтасси-Бидголи, Али; Айяри, Махди; Кешткар, Эшах; Эйни-Наргесе, Хамед (15 марта 2024 г.). «Повышение устойчивости хлопка: многофакторное совмещение культур, орошение и влияние сорняков на продуктивность, качество и физиологию». Гелион . 10 (5): e27135. Бибкод : 2024Heliy..1027135A. дои : 10.1016/j.heliyon.2024.e27135 . ISSN 2405-8440. ПМЦ 10912634 . ПМИД 38444487.
- ^ Эндрюс, DJ; Кассам, AH (2015). «Важность многократного сбора урожая в увеличении мировых поставок продовольствия». Многократное выращивание урожая . Специальные публикации ASA. стр. 1–10. doi :10.2134/asaspecpub27.c1. ISBN 9780891182931.
- ^ Lithourgidis, AS; Dordas, CA; Damalas, CA; Vlachostergios, DN (2011). «Ежегодные промежуточные культуры: альтернативный путь к устойчивому сельскому хозяйству» (PDF) . Australian Journal of Crop Science . 5 (4): 396–410.
- ^ Тарлах, Джемма (29 октября 2022 г.). «Этот древний метод посева зерна может стать будущим фермерства». Wired . ISSN 1059-1028 . Получено 31 октября 2022 г. .
- ↑ Элкан, Дэниел (21 апреля 2004 г.). «Заряженный амбициями: подсечно-огневое земледелие стало серьезной угрозой для тропических лесов мира». The Guardian . Получено 7 декабря 2022 г.
- ^ Абдулкарим, Басим Мохаммед; Мохтасси-Бидголи, Али; Айяри, Махди; Кешткар, Эшах; Эйни-Наргесе, Хамед (15 марта 2024 г.). «Повышение устойчивости хлопка: многофакторное совмещение культур, орошение и влияние сорняков на продуктивность, качество и физиологию». Гелион . 10 (5): e27135. Бибкод : 2024Heliy..1027135A. дои : 10.1016/j.heliyon.2024.e27135 . ISSN 2405-8440. ПМЦ 10912634 . ПМИД 38444487.
- ^ Наваз, Ахмад; Фарук, Мухаммад; Чима, Сардар Алам; Чима, Захид Ата (2014), Чаухан, Бхагират С.; Махаджан, Гульшан (ред.), «Роль аллелопатии в борьбе с сорняками», Recent Advances in Weed Management , Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Springer, стр. 39–61, doi :10.1007/978-1-4939-1019-9_3, ISBN 978-1-4939-1019-9, получено 27 августа 2024 г.
- ^ Stomph, TjeerdJan; Dordas, Christos; Baranger, Alain; de Rijk, Joshua; Dong, Bei; Evers, Jochem; Gu, Chunfeng; Li, Long; Simon, Johan (1 января 2020 г.), Sparks, Donald L. (ред.), «Глава первая — Проектирование промежуточных культур для обеспечения высокой урожайности, стабильности урожайности и эффективного использования ресурсов: существуют ли принципы?», Advances in Agronomy , т. 160, Academic Press, стр. 1–50, doi : 10.1016/bs.agron.2019.10.002 , получено 27 августа 2024 г.
- ^ Тренбат, BR (2015). «Взаимодействие растений в смешанных культурных сообществах». Многократное выращивание культур . Специальные публикации ASA. стр. 129–169. doi :10.2134/asaspecpub27.c8. ISBN 9780891182931.
- ^ Mount Pleasant, Jane (2006). «Наука, стоящая за системой курганов Three Sisters: агрономическая оценка аборигенной сельскохозяйственной системы на северо-востоке». В Staller, John E.; Tykot, Robert H.; Benz, Bruce F. (ред.). История кукурузы: многопрофильные подходы к предыстории, лингвистике, биогеографии, одомашниванию и эволюции кукурузы . Amsterdam: Academic Press. стр. 529–537. ISBN 978-1-5987-4496-5.
- ^ Салим, Мухаммад; Ху, Джи; Жуссе, Александр (2 ноября 2019 г.). «Больше, чем сумма его частей: биоразнообразие микробиома как движущая сила роста растений и здоровья почвы». Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики . 50 (1). Ежегодные обзоры : 145–168. doi : 10.1146/annurev-ecolsys-110617-062605 . ISSN 1543-592X. S2CID 199632146.
- ^ Wagner, SC (2011). "Биологическая фиксация азота". Nature Education Knowledge . 3 (10): 15. Архивировано из оригинала 13 сентября 2018 года . Получено 1 мая 2019 года .
- ^ Ван, Ци; Ян, Шэнмин (2017). «Секретируемый хозяином антимикробный пептид усиливает симбиотическую селективность у Medicago truncatula». PNAS . 114 (26): 6854–6859. Bibcode :2017PNAS..114.6854W. doi : 10.1073/pnas.1700715114 . PMC 5495241 . PMID 28607058.
- ^ Постгейт, Дж. (1998). Фиксация азота . Издательство Кембриджского университета . Глава 1: Цикл азота; Глава 3: Физиология; Глава 4: Свободноживущие микробы.
- ^ Смил, Вацлав (2000). Циклы жизни . Scientific American Library . Глава: Реактивный азот в биосфере. ISBN 978-0716760399.
- ^ Мигель Анхель Альтиери; Клара Инес Николлс (2004). Биоразнообразие и борьба с вредителями в агроэкосистемах, второе издание. Psychology Press. ISBN 9781560229230.
- ^ "Борьба с вредителями с помощью растений: сила совмещения культур". UVM Food Feed . 9 января 2014 г. Получено 1 декабря 2016 г.
- ^ ab Shelton, AM; Badenes-Perez, FR (6 декабря 2005 г.). «Концепции и применение ловчих культур в борьбе с вредителями». Annual Review of Entomology . 51 (1): 285–308. doi :10.1146/annurev.ento.51.110104.150959. ISSN 0066-4170. PMID 16332213.
- ^ abc Holden, Matthew H.; Ellner, Stephen P.; Lee, Doo-Hyung; Nyrop, Jan P.; Sanderson, John P. (1 июня 2012 г.). «Разработка эффективной стратегии ловушек: эффекты привлечения, удержания и пространственного распределения растений». Journal of Applied Ecology . 49 (3): 715–722. Bibcode :2012JApEc..49..715H. doi : 10.1111/j.1365-2664.2012.02137.x . ISSN 1365-2664.
- ^ Поведа, Катя; Гомес, Мария Исабель; Мартинес, Элиана (1 декабря 2008 г.). «Практика диверсификации: их влияние на регулирование и производство вредителей». Revista Colombiana de Entomologia . 34 (2): 131–144. дои : 10.25100/socolen.v34i2.9269 . S2CID 55888993.
- ^ Улучшение питания с помощью домашнего садоводства, Брошюра 13 «Технологии домашнего сада»: Многослойное земледелие, ФАО , 2001 г.
Внешние ссылки
- Совмещение культур в Университете штата Вашингтон