Поликультура

Практика выращивания нескольких культур на одном участке имеет множество преимуществ. Она способствует увеличению урожая и снижает риск неурожая.

Поликультура позволяет более эффективно использовать ресурсы, так как требует меньше удобрений и пестицидов. Промежуточные культуры могут сдерживать рост сорняков, а бобовые способны накапливать азот, что также снижает потребность в дополнительных подкормках.

Увеличение разнообразия культур, как правило, снижает потери от вредителей и болезней. Поликультура может давать несколько урожаев в год, а также улучшать физические, химические и структурные свойства почвы.

Так, согласно исследованиям Адамчевской-Совиньской и Совиньского, опубликованным в 2020 году, можно выделить следующие преимущества^[1][2]:

• Повышение урожайности;
• Более эффективное использование ресурсов, включая почвенные минералы, азотфиксацию и рабочую силу;
• Сокращение потребления удобрений и пестицидов;
• Эффективная борьба с сорняками;
• Снижение потерь от вредителей, болезней и сорняков;
• Возможность получения нескольких урожаев в год;
• Улучшение физических, химических и структурных свойств почвы, например, при сочетании культур с корневыми и волокнистыми корнями;
• Улучшение почвенного покрова снижает вероятность высыхания и эрозию почвы;
• Обеспечение более сбалансированным питанием.

Адамчевская-Совиньская и Совиньский также выделили ряд проблем, связанных с выращиванием поликультурных растений^[1]. Среди них:

• Сложность механизации процесса посева и обработки растений, которые требуют различных условий: глубины посева, расстояния между рядами, использовании разных видов удобрений и пестицидов. Это может привести к увеличению доли ручного труда в сельскохозяйственной деятельности;
• Трудности при сборе и разделении урожая.
• Ограничения для выращивания товарных и основных культур;
• Затруднения в использовании гербицидов, которые подходят для одной культуры, но не для другой;
• Необходимость более тщательного управления;
• Необходимость обучения фермеров^[3].

При подборе растений для совместного выращивания необходимо учитывать их потребности. Конкуренция может оказать отрицательное воздействие на растения^[4][5].

В сельском хозяйстве используются различные виды поликультуры. Применяется практика уплотнённых посевов — посевов двух и более сельскохозяйственных культур на одной площади. Другой вид — чересполосица, когда несколько рядов одной культуры образуют полосу, рядом с которой располагается полоса другой культуры.

Например, рядом с сельскохозяйственными культурами можно сажать несельскохозяйственные виды растений. Например, это могут быть травы или бобовые. Это помогает уменьшить эрозию почвы, контролировать рост сорняков, удерживать воду и азот.

Кроме того, можно использовать живую мульчу. Это покрытие из растений, которое помогает предотвратить появление сорняков. Одним из самых популярных видов живой мульчи являются бархатцы, поскольку они выделяют химические вещества, которые отпугивают вредителей.

При смешанном посеве все семена высаживаются одновременно. Это способствуют более эффективному использованию почвы, солнечной энергии, улучшают азотное питание, а также упрощает механизацию процесса сбора урожая, что позволяет получать больше продукции с одного участка земли.

Многолетние поликультуры могут включать различные сорта однолетних растений, таких как рис, сорго и голубиный горох. Эти культуры можно выращивать вместе с бобовыми, например, люцерной.

В рисовых поликультурах часто разводят животных, таких как рыба и утки. Например, в азиатских рисо-рыбных системах, помимо риса, также выращивают пресноводную рыбу, что позволяет получить дополнительный урожай. В Индонезии сочетание риса, рыбы, уток и водных папоротников создаёт устойчивую и продуктивную систему пермакультуры.

В агролесоводстве также применяется поликультура. В качестве основных растений используются деревья. Например, тенелюбивое кофейное дерево традиционно выращивают под более высокими деревьями.

Поликультура — это метод земледелия, при котором на одном участке земли одновременно выращивается несколько культур. Это наиболее распространённая форма сельского хозяйства^[6].

Регионы, где поликультура является важной частью сельского хозяйства, включают Гималаи, Восточную Азию, Южную Америку и Африку. Также этот метод называют смешанными или уплотнёнными посевами^[1].

В отличие от поликультуры, монокультура предполагает выращивание только одной культуры на одном поле. И поликультура, и монокультура могут чередоваться с течением времени, например, из-за севооборота или других факторов (см. таблицу)^[7].

Одним из известных традиционных примеров является практика совместного выращивания кукурузы, фасоли и тыквы, которая получила название «три сестры». Кукуруза создаёт основу для роста фасоли, фасоль обогащает почву азотом, а тыква подавляет рост сорняков. Эта комбинация культур была распространена в Мезоамерике около 3000 лет назад. Она показывает, как растения в поликультуре могут поддерживать друг друга и снижать необходимость вмешательства человека^[1][4]. Многие фермеры в Латинской Америке до сих пор выращивают кукурузу, фасоль и тыкву вместе^[8].

В Китае уже более тысячи лет практикуется выращивание зерновых культур в сочетании с другими растениями. В XXI веке эта традиция продолжается^[1].

В Восточной Азии на протяжении многих веков также были распространены поликультуры, включающие в себя как растения, так и рыбу.

В Китае, Японии и Индонезии традиционные поликультуры риса состоят из следующих сочетаний: рис — рыба, рис — утка и рис — рыба — утка. Современные системы аквакультуры в этом регионе включают в себя также выращивание креветок и других моллюсков на рисовых полях^[9][10].

В Африке поликультурное земледелие применяется на протяжении многих веков. В нём активно используются бобовые культуры, в частности, коровий горох, а также другие культурные растения.

В Нигерии можно встретить сложные смешанные посевы, включающие до 13 различных культур. Среди них — рис, который выращивается между холмиков с маниоком, коровьим горохом, кукурузой, арахисом, тыквой, лагенарией, голубиным горохом, дыней и несколькими видами диоскореи^[1].

С 1950-х годов в развитых странах начала распространяться практика использования пестицидов, гербицидов и удобрений, что привело к преобладанию монокультур в сельском хозяйстве^[8]. В то же время в более экономически развитых странах наблюдается снижение популярности поликультур: они считались менее эффективными, поскольку требовали больше труда.

Однако поликультурное земледелие не исчезло полностью. В развивающихся странах традиционные поликультурные системы остаются важной частью производства продуктов питания. По оценкам, от 15 до 20% мирового сельского хозяйства приходится на традиционные системы поликультуры^[1][11].

В условиях изменения климата поликультуры вновь становятся популярными в более развитых странах. Производители продуктов питания стремятся снизить воздействие на окружающую среду и здоровье, что делает поликультуры более привлекательными^[8].

Разнообразие культур в сельском хозяйстве позволяет более эффективно использовать ресурсы и по сравнению с монокультурами производить больше биомассы^[1][8][12]. Это связано с тем, что разные культуры, взаимодействуя, создавая благоприятные условия друг для друга. Однако урожайность каждой отдельной культуры в поликультуре ниже, в том числе из-за того, что она занимает лишь часть площади поля^[13].

Взаимодействие между культурами — это сложный и многогранный процесс, в котором каждый вид соперничает за пространство, солнечный свет, воду и питательные вещества в почве. Многие растения выделяют вещества, которые могут подавлять рост других растений (аллелопатия). Однако некоторые из этих веществ могут быть и полезны для других растений.

Кроме того, существуют и положительные взаимодействия, такие как взаимодополняемость (например, бобовые обеспечивают другие растения азотом) или содействие в росте и развитии. Эти взаимодействия сильно различаются в зависимости от конкретных пар растений. Существует множество рекомендаций по выбору соседей для разных культур.

Например, кукуруза хорошо сочетается с амарантом, бобовыми, кабачками и подсолнечником, но не рекомендуется выращивать её вместе с капустой, сельдереем или томатами. С другой стороны, капуста хорошо растёт с фасолью, морковью, сельдереем, бархатцами и томатами, но не стоит сажать её рядом с луком и картофелем^[1].

Разнообразие растений на участке может оказать положительное влияние на почву. Плодородие почвы зависит от различных факторов, включая неорганические питательные вещества и органическое вещество, также известное как гумус.

Растения-компаньоны, например, бобовые, которые глубоко укореняются в почве, могут улучшить структуру почвы. После отмирания они оставляют в почве поры, которые способствуют лучшему дренажу и циркуляции воздуха.

Некоторые растения, например, белый люпин, помогают зерновым культурам, таким как пшеница, усваивать фосфор — питательное вещество, которое, однако, часто ограничивает рост растений.

Разнообразие растений также может быть полезно для микроорганизмов в почве. В некоторых случаях, например, при использовании живой мульчи, оно может способствовать появлению дождевых червей, которые, в свою очередь, улучшают структуру почвы, в том числе за счёт увеличения количества органического вещества в почве^[1].

Благодаря поликультуре уменьшается количество пестицидов^[14][15] и искусственных удобрений, попадающих в окружающую среду^[16]. Это способствует снижению негативного воздействия на природу, в том числе на пресные водоёмы, предотвращая их эвтрофикацию^[14].

В некоторых формах поликультурного земледелия, в частности в пермакультуре, можно отказаться от обработки почвы, которая приводит к уничтожению полезных микроорганизмов и потере питательных веществ^[6][13] . Это позволяет более эффективно использовать земельные ресурсы^[8].

Разнообразие культур способствует увеличению биоразнообразия в конкретном регионе^[8]. Это происходит потому, что различные растения привлекают больше насекомых-опылителей, что, в свою очередь, способствует опылению в окружающих территориях. Это пример адаптивной экологии, которая позволяет интегрировать биоразнообразие в городские ландшафты и может стать частью стратегии биологической защиты растений^[3].

В смешанных посадках появление сорняков зависит как от числа, так и от разнообразия культурных растений. Чем больше растений на участке, тем меньше воды, света и питательных веществ остаётся в почве. Если культур слишком много, между ними усиливается конкуренция, и количество сорняков сокращается.^[11].

Однако, если сорные растения всё же вырастают, они могут принести пользу^[6]. Они привлекают естественных врагов вредителей, которые помогают контролировать их численность. Кроме того, они могут послужить домом для членистоногих, которые также приносят пользу другим растениям на участке^[11].

В поликультуре вредители встречаются реже, чем в монокультурах, благодаря разнообразию выращиваемых культур^[6][5].

Поскольку в поликультуре растёт много разных видов растений, это привлекает меньше вредителей, которые обычно питаются только одним видом растений. Таким вредителям становится труднее найти растения-хозяева^[6].

В то же время, вредители, которые могут питаться разными растениями, не наносят большого ущерба урожаю, поскольку не тратят много времени на поиск еды (это называется ассоциативной устойчивостью)^[6][5].

В поликультурах болезни растений встречаются реже, чем в монокультурах. Согласно гипотезе разнообразия болезней, увеличение разнообразия растений приводит к снижению тяжести заболеваний. Это объясняется тем, что разные растения подвержены различным болезням, и если одна культура поражается, это не обязательно повлияет на остальные^[16].

Однако это не означает, что болезни и вредители не оказывают влияния на конкретную культуру. Если поликультура подвергается нападению определённого вредителя или болезни, она, вероятно, пострадает так же, как и монокультурная посадка^[16][5].

Многие из современных сельскохозяйственных культур, которые мы употребляем в пищу, отличаются высокой калорийностью. Это может привести к таким проблемам со здоровьем, как ожирение, повышенное давление и диабет второго типа^[13].

Практика выращивания различных культур на одной территории позволяет разнообразить рацион и улучшить качество питания людей. Включение в рацион новых продуктов может помочь сделать его более сбалансированным и полезным для здоровья^[6].

В России многие фермеры, особенно в малых хозяйствах и на приусадебных участках, традиционно использовали поликультуру. Например, в некоторых регионах сочетали выращивание картофеля с луком или морковью, что позволяло эффективно использовать пространство и ресурсы. Существуют проекты и инициативы, направленные на внедрение поликультуры в промышленное сельское хозяйство, что может привести к более устойчивым методам ведения сельского хозяйства.

Кроме того, поликультурный метод активно используется и в рыбоводстве^[17]. Так, поликультура — совместное выращивание в прудах рыбы разных видов, основанное на различии спектра питания (например, в обычных карповых нагульных прудах — двухлетки карпа, белого и чёрного амура, белого и пёстрого толстолобиков, сеголетки щуки или двухлетки судака).

Преимущества поликультуры заключаются в следующем^[18]:

• Ни один вид рыб не способен в полной мере использовать естественную кормовую базу водоёма.
• Не существует видов рыб, которые полностью совпадали бы по характеру питания. Это позволяет выращивать вместе даже те виды, которые близки по пищевым привычкам.
• Выедание одного вида корма может привести к чрезмерному развитию других гидробионтов, которые не употребляются в пищу данным видом рыб. Также гидробионты могут развиваться при выращивании рыб с узким спектром питания. Вследствие этоого качество воды может ухудшаться. Однако добавление других видов может улучшить состояние водной среды.
• Некоторые виды рыб могут питаться экскрементами других видов, например, карп и белый толстолобик.
• Благодаря совместному выращиванию некоторых видов рыб происходит взаимное улучшение среды обитания.