О вреде сидератов, или почему не стоит выращивать клевер под капустой

В ноябре прошлого года Патрик Уайтфилд поставил меня перед игнорированием или преуменьшением свидетельства того, что поликультуры могут превосходить монокультуры в одном из моих постов, поэтому я хочу остановиться на этом вопросе более подробно здесь.

Для начала я хотел бы повторить то, что я на самом деле сказал, а именно:

«Биоразнообразие в дикой природе обычно является результатом занятия ниши организмами, обладающими специальными навыками использования часто непокорных ресурсов, в то время как человеческое культивирование обычно зависит от получения высокой отдачи от небольшого числа организмов, которые впечатляюще реагируют на высокую доступность ресурсов, когда люди создают для них благоприятные условия. Это объясняет, почему, по крайней мере, на данном уровне системы (например, на грядке с овощами) имеется мало убедительных доказательств того, что поликультуры или сопутствующие растения в целом более продуктивны, чем монокультуры ».

Патрика это не впечатлило, так как он процитировал различные исследования из книги Альтиери « Агроэкология» и другие из его собственного превосходного Руководства по уходу за землей, которые показали положительные соотношения продуктового эквивалента для поликультуры. Он также обвинил меня в попытке проклясть поликультуры, связав их с «принятием желаемого за действительное» при выращивании компаньонов. И в ходе дискуссии он написал: «Чем дольше я практикую пермакультуру… тем больше я убежден, что догмы и стандартные решения совершенно не помогают. Каждая ситуация уникальна. Каждый участок земли уникален, и люди, которые на нем работают, тоже уникальны. Нам следует выбрать уникальное решение, которое будет лучше всего работать в каждой ситуации ».

Я большой поклонник Патрика и его работ, хотя, если позволите, я не думаю, что мое заявление об общей продуктивности монокультур по сравнению с поликультурами опровергается существованием некоторых исследований, сообщающих о превосходной поликультурной урожайности.. Я также не думаю, что мои комментарии не могут быть разумно истолкованы как полное игнорирование какой-либо поликультуры. Но в любом случае, позвольте мне попытаться развеять некоторые основные проблемы.

Один из способов начать — подумать о моем собственном сельском хозяйстве — практикую ли я поликультуру? Что ж, каждый год на моем участке площадью 18 акров(7,2 га) я предполагаю, что существует более 100 видов, которые я намеренно ввел в сосуществование, и еще много видов (например, на постоянных пастбищах), с которыми я сам не познакомился но я счастлив ими воспользоваться. Сравните это с большинством акров сельскохозяйственных угодий в окрестностях, где вы обычно найдете только одну культуру, растущую в определенный момент времени, и я склонен сказать, что да, я поликультурист!

Однако, если вы возьмете какой-либо квадратный метр обрабатываемой земли в моем хозяйстве, вы, вероятно, найдете там только одну, а иногда и две культуры, поэтому на этом уровне — как и многие коммерческие производители — возможно, я монокультурист. Я считаю, что здесь важен масштаб. Когда монокультура становится поликультурой? Существуют также эффекты масштаба, которые создают интересные проблемы для сельскохозяйственной политики: проводились исследования как в тропических, так и в умеренных зонах, которые предполагают, что увеличение разнообразия сельскохозяйственных культур или дикое биоразнообразие на уровне фермерских хозяйств может не иметь большого влияния на урожайность сельскохозяйственных культур, но этот вывод меняется на противоположный, когда разнообразие сельскохозяйственных культур практикуется на уровне всего возделываемого ландшафта.

Прежде чем перейти к конкретным деталям, позвольте мне сделать еще одно общее замечание. Мои естественные симпатии склоняются к поликультурам, потому что это соответствует моей политике: мне нравится идея о том, что разные сущности (растения, люди, нации) мирно сосуществуют и усиливают друг друга посредством разнообразия. Меня также привлекает идея, что некоторые вещи (например, поликультуры растений) могут работать по загадочным причинам, которые слишком сложны для понимания людьми в настоящее время, а возможно, и когда-либо.

Но в то же время здесь есть и опасности: природа действует разными способами (например, естественный отбор), которые на самом деле совсем не подходят моей политике, что не является проблемой для моей политики, потому что человеческая политика полностью отличается от межвидовых взаимодействий, но это может стать проблемой, если я попытаюсь втиснуть свою политику в сценарий природного мира (то же самое, конечно, относится к правым типам «красных в зубах и когтях»). Точно так же, хотя меня привлекает загадка функционирующей поликультуры растений, я думаю, что обычно неплохо попытаться понять как можно яснее, почему это работает. В конце я еще раз вернусь к этим пунктам.

Черт, я сразу вернусь к последнему. Позвольте мне предложить полезность ограничивающих факторов как способ размышления о поликультурах — наиболее важными, я думаю, являются пространство и / или солнечный свет, плодородие, вода, давление вредителей и труд. Итак, давайте представим какой-то типовой участок земли для выращивания сельскохозяйственных культур с заданной почвой и климатом (сезоны, осадки и т. Д.). Я хочу производить оптимальное количество биомассы сельскохозяйственных культур, которое я могу есть, сжигать, ткать или иным образом использовать с этого участка, улавливая солнечный свет, воду и питательные вещества, надеюсь, таким образом, чтобы я не исчерпал возможности для то же самое снова в будущем.Давайте представим, как здесь могут разыграться несколько сценариев монокультуры и поликультуры. Возможно, я смогу увеличить свою прибыль, посадив смесь культур, которая во времени полностью использует солнечную радиацию года (ранний / поздний фотосинтез). Или, может быть, я мог бы сделать то же самое с смесью сельскохозяйственных культур, которая полностью использует солнечную радиацию в космосе (растения полога и наземного яруса, лианы и т. Д.).

Опять же, возможно, я мог бы увеличить отдачу, более полно используя пространство, доступное в ризосфере — в этом случае «пространство», доступное для корней моих культур, вероятно, является функцией наличия различных ключевых питательных веществ в почве, которые, в свою очередь, будет связано с моей стратегией повышения фертильности. Возможно, я смогу посадить несколько смесей культур, которые помогут с этой стратегией. Возможно, урожайность сельскохозяйственных культур в моем районе также ограничена наличием воды, поэтому я мог бы повысить отдачу с помощью смесей сельскохозяйственных культур, которые уменьшают испарение воды из почвы.

Несомненно, во многих из этих возможных поликультур придется идти на компромиссы. Может быть, смесь культур поможет отпугнуть одного вредителя, но усилит другого. Или это увеличит общий урожай, но также увеличит трудозатраты, необходимые для создания или сбора урожая. И характер ограничивающих факторов и компромиссов, вероятно, будет зависеть от типа производителя и площади выращивания.

Кто-то, занимающийся посадкой небольшого домашнего сада, вероятно, будет ограничен по площади, но не по трудозатратам (это хобби), переменной доходности от своих экспериментов с поликультурами (это хобби) или плодородию (легко импортировать внешнее плодородие). Поэтому сложенная пространством трудоемкая поликультура может хорошо себя зарекомендовать в этой ситуации. С другой стороны, коммерческий производитель органических продуктов в богатой стране, вероятно, не будет ограничен в пространстве.

В качестве примера: в этом году я засеял свои капусты смесью трилистника и белого клевера с целью повышения плодовитости и отпугивания гусениц. Вероятно, это было успешным, но это также способствовало появлению слизней и, я подозреваю, конкуренции за воду между клевером и капустой в жаркое лето, в результате чего я потерял много урожая.

Может быть, в следующем году погодные условия будут для него более благоприятными, и мои навыки в выборе времени посева станут лучше. Но опять же, может быть, мне лучше просто добавить немного химиии и сетку — я не хочу терять столько кочанов в следующем году, поэтому мне нужно быть уверенным, что поликультура — лучшее решение, чем монокультура. С другой стороны, если бы я был бедным фермером-крестьянином, не имеющим доступа к дорогостоящим сеткам или покупному удобрению, но с большим количеством доступной рабочей силы, то решение поликультуры, вероятно, было бы лучшим в этой ситуации: многие местные крестьянские хозяйства поняли это. такие поликультуры долгосрочны в перспективе, и, на мой взгляд, бедным мелким фермерам, вероятно, лучше придерживаться их, чем поддаваться соблазну уговоров сельскохозяйственных `` улучшителей '' выращивать монокультуры товарных культур, требующих значительных затратных ресурсов.

Итак, мораль этой истории, насколько я понимаю, заключается в том, что Патрик прав, говоря, что нам надлежит выбрать уникальное решение, которое будет лучше всего работать в каждой ситуации. И я согласен с тем, что в некоторых ситуациях таким решением будет поликультура — хотя, учитывая мои предыдущие комментарии о политике, тайнах и объяснениях, я думаю, что в таком случае, возможно, лучше не придавать слишком большого значения тому факту, что решение является поликультурным, как если бы это было хорошо само по себе, но чтобы понять, почемув этой конкретной ситуации поликультурное решение лучше всего справляется с различными действующими ограничивающими факторами.

Это сводит к минимуму опасность того, что люди сделают вывод о том, что в самих поликультурах есть что-то внутреннее, что делает их более оптимальным решением, а затем попытаются применить поликультурные решения в других ситуациях. Это похоже на представление о том, что многолетние культуры каким-то образом по своей сути лучше, чем однолетние, но об этом в следующем посте.

Со всеми примерами, которые я упомянул выше, причина того, что поликультура работает, является аддитивной — дело не в том, что в комбинации разных культур есть что-то загадочное, просто вместе они лучше используют общие доступные ресурсы, чем одна культура. Теперь, с одной очень важной оговоркой, которую я буду обсуждать в данный момент, я принимаю, что есть доказательства того, что поликультуры могут быть более продуктивными, чем монокультуры — хотя, как упоминалось выше, я не считаю это несовместимым с моими первоначальными комментариями.

Возможно, здесь уместен мой опыт коммерческого растениеводства — органические коммерческие производители редко выращивают поликультуры (за исключением того, что я упомянул выше, что все их фермы или их севообороты являются поликультурами), я подозреваю, потому что выгоды от этого обычно перевешиваются затратами при их конкретном масштабе работы.

В своей книге Патрик пишет: «Поскольку более разнообразные системы являются более сложными, они часто также требуют большего повседневного управления и большего количества труда, чем монокультуры… Они заменяют человеческим трудом, в основном в форме навыков, большие затраты химикатов и оборудования.»( Руководство по уходу за землей с.266), и он продолжает указывать на трудности коммерческого внедрения этих систем в экономике, где относительные цены человеческого труда и ископаемой энергии сильно отклоняются в пользу последних.

Я согласен. Мое единственное небольшое опасение, если я позволю себе осмелиться, заключается в том, что мне кажется, что я улавливаю некоторую фырканье в этих словах о превосходстве трудоемких навыков над капиталоемкими затратами. Что ж, думаю, я сам разделяю это, поэтому в прошлом году я потратил время, возясь с смесями трилистника и клевера, потому что это казалось мне внутренне более элегантным решением, чем отрава и сетка. Да, более элегантно, но более трудоемко… и не так эффективно.В этом блоге я уже давно пропагандирую преимущества более трудоемкого сельского хозяйства, но я склонен отвергать двойственность квалифицированных / трудоемких и неквалифицированных / ресурсоемких как слишком упрощенную. Это правда, что коммерческим производителям часто приходится применять более упрощенные системы земледелия, чем те, которые могут себя зарекомендовать в домашнем саду, однако я не думаю, что это правда, что успешное коммерческое выращивание требует меньших агрономических навыков, чем управление успешным домашним садом. .

Хорошо, я сказал обо всем этом. Теперь я хочу перейти от понятия поликультуры как добавки в преодолении ограничивающих факторов к возможности их взаимодействия. Другими словами, дело не только в том, что я могу получить немного больше общей солнечной энергии на единицу площади, когда плети тыквы растут на стебле кукурузы, но и в том, что между этими растениями (или любой другой конкретной смесью растений, которую вы не забудьте упомянуть) что-то возникает. В этом суть посадки-компаньона (растение x дополняет растение y).На самом деле я не собирался проклинать поликультуры, ассоциируя их с компаньонными посадками, но меня интересует, что Патрик отвергает компаньонную посадку как мифологическое принятие желаемого за действительное, что предполагает, что он не убежден в том, что между конкретными растениями существует много полезных взаимодействующих эффектов — возможно, загадок о которых я говорил ранее, на самом деле немного.

Что ж, позвольте мне рассказать об одном таком интерактивном эффекте, который четко и ясно выделяется из статьи Мэтта Либмана о «Поликультурах систем возделывания сельскохозяйственных культур» в книге Алтиери Агроэкология, на которую ссылается Патрик. Это связь между бобовыми и различными другими растениями — поскольку подавляющее большинство примеров успешных поликультур (на самом деле, бикультуры), упомянутых Либманом, на самом деле являются ассоциациями между бобовыми и другой культурой.Конечно, это не загадка — связь между бобовыми и ризобиями, а значит, и способность бобовых удобрять почву азотистыми соединениями, хорошо изучена. Либман заявляет на основе исследований бикультур сорго / голубиного гороха, что (1) более высокие валовые урожаи бикультуры не являются результатом удобряющего эффекта бобовых, и (2), хотя связь с сорго уменьшала размер голубиного гороха, тесные условия увеличили скорость и объем семян, так что урожайность семян все еще была «довольно высокой».

Так что да, определенно есть возможности для выращивания бобовых культур. Но я думаю, что подозрения Патрика по поводу повсеместности интерактивных эффектов, которые он выражает в отношении посадки компаньонов, вероятно, вполне обоснованы.

Поскольку атмосферный азот является фактически неограниченным ресурсом после того, как он синтезируется в растворимые соединения, неудивительно, что бобовые разбрызгивают его в ризосфере, но мы не можем ожидать, что такая щедрость будет широко распространена по отношению к более непокорным ресурсам.

Может быть, что-то подобное может произойти и с фосфатами, как в нынешней моде на гречку — еще одну сопутствующую культуру, с которой я возился на своем огороде. И, несомненно, есть несколько стоящих поликультурных решений проблем с вредителями (на самом деле, Perfecto et al очень интересно обсуждают это применительно к кофе, что яранее обсуждалось ) — хотя, по словам Форда Денисона, доказательства увеличения урожайности в результате поликультурных решений проблем с вредителями не так убедительны, и я думаю, что именно этот комментарий лежал в основе моего первоначального заявления и вызвал у меня проблемы с Патриком.

Также, похоже, есть некоторые не зернобобовые двойные и поли-смеси, о которых Патрик сообщает в своей книге и в моем блоге с повышенным валовым урожаем — так что, возможно, здесь все-таки есть место для некоторой интерактивной загадки. Опять же, я бы хотел с некоторой осторожностью рассмотреть возможные причины: могут быть артефактические эффекты от включения высокоурожайной культуры в смесь культур, или это может быть что-то столь же простое, как защита от ветра, которая может — может — быть лучше обеспечена другим способом.

В заключение я хотел бы высказать следующие восемь предложений для обсуждения:

1. Основное сельское хозяйство стало слишком зависимым от монокультуры небольшого числа высокоурожайных культур с низким уровнем затрат труда / энергии, таких как пшеница, масличный рапс и многолетний райграс.

2. По многим причинам полезно развивать более разнообразный сельскохозяйственный ландшафт, включая множество небольших ферм, выращивающих много разных культур. Одна из этих причин заключается в том, что это может повысить урожайность на единицу площади, но это не всегда так, и иногда может быть целесообразным чередование монокультур в пределах всей фермы с разнообразными возделываемыми культурами.

3. Тем не менее в некоторых случаях поликультуры могут повысить урожайность с единицы площади — обычно потому, что в совокупности их различные компоненты могут лучше использовать ресурсы.

4. В данной ситуации поликультура может быть, а может и не быть лучшим решением — и это, вероятно, будет зависеть от масштаба операции и характера имеющейся рабочей силы. Вообще говоря, поликультурные решения с большей вероятностью зарекомендуют себя в условиях ограниченного пространства, нерыночного земледелия с избытком рабочей силы, чем в условиях рынка с ограниченным пространством и ограниченными рабочими ресурсами.

5. На микроуровне поликультуры по своей сути не являются «лучшими» решениями, чем монокультуры, хотя в конкретной ситуации поликультурное решение может быть лучше, чем монокультурное.

6. Вероятно, возникнут сложные компромиссы с любым типом агрономического решения, поликультурным или монокультурным: решение, вероятно, уменьшит одни проблемы, но усугубит другие.

7. Доказательства повышения урожайности, а не просто аддитивных эффектов (или, если хотите, эффективности компаньонов), ограничены, но не полностью отсутствуют. Самым важным примером на сегодняшний день является хорошо изученный пример бобовых…

8. Но есть и другие примеры. Да здравствуют загадки! Если мы не будем слишком мистифицировать их…

https://anagaminx.livejournal.com/1005159.html