Введение
В сельском хозяйстве поликультура – это практика выращивания нескольких видов сельскохозяйственных культур одновременно на одном и том же участке, в отличие от монокультуры, которая стала доминирующим подходом в развитых странах к 1950 году. Традиционные примеры включают совместное выращивание «Трех сестер» – кукурузы, фасоли и тыквы – коренными народами Центральной и Северной Америки, рисово-рыбные системы Азии и сложные системы смешанного земледелия в Нигерии. Поликультура предлагает множество преимуществ, включая увеличение общего урожая, поскольку с одной и той же земли можно собирать несколько культур, а также снижение риска потери урожая. Ресурсы используются более эффективно, требуя меньшего количества удобрений и пестицидов, поскольку сопутствующие культуры подавляют сорняки, а бобовые способны фиксировать азот. Повышенное разнообразие, как правило, снижает потери от вредителей и болезней. Поликультура может давать несколько урожаев в год и улучшать физические, химические и структурные свойства почвы, например, благодаря стержневым корням, создающим поры для воды и воздуха. Улучшение почвенного покрова снижает высыхание и эрозию почвы. Кроме того, увеличение разнообразия культур может обеспечить людей более здоровым питанием. К недостаткам относятся навыки, необходимые для управления поликультурами; механизировать процесс может быть сложно, когда культуры имеют разные требования к глубине посева, расстояниям и срокам, могут требоваться различные удобрения и пестициды, а также может быть трудно собирать урожай и разделять культуры. Поиск подходящих растительных комбинаций может быть сложной задачей. Конкуренция между видами может снизить урожайность. К ежегодным поликультурам относится смешанное выращивание, когда две или более культур выращиваются рядом друг с другом; в садоводстве это называется компаньон-плантинг. Один из вариантов – полосное выращивание, когда несколько рядов одной культуры образуют полосу рядом с полосой другой культуры. Покровные культуры включают посадку видов, которые не являются основными культурами, таких как травы и бобовые, рядом с основной культурой. Покровные растения помогают уменьшить эрозию почвы, подавляют сорняки, удерживают воду и фиксируют азот. Живая мульча, в основном используемая в садоводстве, предполагает использование второй культуры для подавления сорняков; популярным выбором является бархатец, поскольку он имеет товарную ценность и выделяет химические вещества, отпугивающие вредителей. При смешанном выращивании все семена высеваются вместе, имитируя естественное растительное разнообразие; сбор урожая прост, поскольку все культуры используются для одних и тех же целей. Многолетние поликультуры могут включать многолетние сорта однолетних культур, такие как рис, сорго и горох голубиный; их можно выращивать вместе с бобовыми, такими как люцерна. Рисовые поликультуры часто включают животноводческие культуры, такие как рыба и утки. В агролесоводстве некоторые культуры – это деревья; например, кофе, любящий тень, традиционно выращивается под пологом деревьев. Рисово-рыбные системы Азии производят пресноводную рыбу, а также рис, давая ценный дополнительный урожай; в Индонезии сочетание риса, рыбы, уток и водяного папоротника создает устойчивую и продуктивную систему пермакультуры.
In agriculture, polyculture is the practice of growing more than one crop species together in the same place at the same time, in contrast to monoculture, which had become the dominant approach in developed countries by 1950. Traditional examples include the intercropping of the Three Sisters, namely maize, beans, and squashes, by indigenous peoples of Central and North America, the rice fish systems of Asia, and the complex mixed cropping systems of Nigeria. Polyculture offers multiple advantages, including increasing total yield, as multiple crops can be harvested from the same land, along with reduced risk of crop failure. Resources are used more efficiently, requiring less inputs of fertilizers and pesticides, as interplanted crops suppress weeds, and legumes can fix nitrogen. The increased diversity tends to reduce losses from pests and diseases. Polyculture can yield multiple harvests per year, and can improve the physical, chemical and structural properties of soil, for example as taproots create pores for water and air. Improved soil cover reduces soil drying and erosion. Further, increased diversity of crops can provide people with a healthier diet. Disadvantages include the skill required to manage polycultures; it can be difficult to mechanize when crops have differing needs for sowing depths, spacings, and times, may need different fertilizers and pesticides, and may be hard to harvest and to separate the crops. Finding suitable plant combinations may be challenging. Competition between species may reduce yields. Annual polycultures include intercropping, where two or more crops are grown alongside each other; in horticulture, this is called companion planting. A variant is strip cropping where multiple rows of a crop form a strip, beside a strip of another crop. A cover crop involves planting a species that is not a crop, such as grasses and legumes, alongside the crop. The cover plants help reduce soil erosion, suppress weeds, retain water, and fix nitrogen. A living mulch, mainly used in horticulture, involves a second crop used to suppress weeds; a popular choice is marigold, as this has cash value and produces chemicals that repel pests. In mixed cropping, all the seeds are sown together, mimicking natural plant diversity; harvesting is simple, with all the crops being put to the same use. Perennial polycultures can involve perennial varieties of annual crops, as with rice, sorghum, and pigeon pea; they can be grown alongside legumes such as alfalfa. Rice polycultures often involve animal crops such as fish and ducks. In agroforestry, some of the crops are trees; for example, coffee, which is shade loving, is traditionally grown under shade trees. The rice fish systems of Asia produce freshwater fish as well as rice, yielding a valuable extra crop; in Indonesia, a combination of rice, fish, ducks, and water fern produces a resilient and productive permaculture system.
Америка: Три сестры
Известным традиционным примером является совместная посадка кукурузы, фасоли и тыквы, известная как "Три сестры". В этой комбинации кукуруза служит опорой для фасоли, фасоль обогащает почву азотом для всех растений, а тыква подавляет рост сорняков. Эта система земледелия прослеживается на протяжении 3000 лет в цивилизациях Мезоамерики. Она демонстрирует, как виды в поликультурах могут поддерживать друг друга и снижать потребность во вмешательстве человека. Большинство фермеров Латинской Америки до сих пор практикуют совместную посадку кукурузы, фасоли и тыквы.
Африка: коровья горох и сложные смешанные культуры
В Африке поликультура практикуется на протяжении многих веков. Она часто включает в себя бобовые, особенно горох-вуаль, наряду с другими сельскохозяйственными культурами. В Нигерии сложные системы смешанного посева могут включать до 13 культур, при этом рис выращивается между грядами с маниоком, горохом-вуалью, кукурузой, арахисом, тыквой, лагенарией, голухим горошком, дыней и различными видами ямса. В то время популярность поликультур значительно снизилась в более экономически развитых странах, где считалось, что она дает меньший урожай при больших трудозатратах. Поликультура не исчезла полностью, и традиционные системы поликультуры продолжают оставаться важной частью системы производства продуктов питания, особенно в развивающихся странах. Согласно Adamczewska Sowińska и Sowiński (2020), ее основные преимущества заключаются в следующем: Однако урожайность каждой культуры в поликультуре ниже, в частности, потому что только часть площади поля доступна для ее выращивания. Это также способствует сокращению выбросов искусственных удобрений в окружающую среду. В некоторых формах поликультуры, особенно в пермакультуре, можно избежать обработки почвы, которая удаляет из почвы необходимые микроорганизмы и питательные вещества. Земля используется более продуктивно.
Уход за сорняками
Как плотность, так и разнообразие культур влияют на рост сорняков в поликультурах. Большая плотность растений снижает количество доступной воды, солнечного света и концентрацию питательных веществ в окружающей среде. Это снижение усиливается при большем разнообразии культур, поскольку большее количество потенциальных ресурсов используется в полной мере. Такой уровень конкуренции делает поликультуры особенно неблагоприятными для сорняков. Поскольку различные растения восприимчивы к разным болезням, негативное воздействие болезни на одну культуру не обязательно распространится на другую, и таким образом, общее влияние на урожайность сдерживается.
Пересечение
Когда две или более сельскохозяйственных культур выращиваются одновременно и на одной и той же площади, этот прием в сельском хозяйстве называется междурядными посевами, а в садоводстве – совместной посадкой. Междурядные посевы особенно полезны на участках с ограниченной площадью земли.
Покрытие
Когда сельскохозяйственная культура выращивается совместно с другим растением, которое не является сельскохозяйственной культурой, такое сочетание представляет собой форму сидерации. Если некультивируемое растение является сорняком, такое сочетание называется сорной культурой.
Живые мульчи
Живая мульча – это поликультура, включающая вторую культуру, используемую преимущественно в садоводстве и огородничестве. Основная культура выращивается для получения урожая, а под ней высевается вторая культура для покрытия почвы, снижения эрозии и формирования зеленого удобрения. Живые мульчи получили распространение под плодовыми деревьями, а также под многолетними овощами, такими как спаржа и ревень. Считается, что они подходят и для однолетних культур, которые растут в течение длительного периода перед сбором урожая и собираются поздно осенью или зимой, например, баклажаны, капуста, сельдерей, лук-порей, кукуруза, перец и томаты. Бархатцы занимают особое место среди живых мульч, подавляющих сорняки, поскольку они производят тиофены, отпугивающие вредителей, таких как нематоды, и обеспечивают дополнительный источник дохода. В Мексике для выращивания кофе используется другая система поликультуры, где кусты кофе (Coffea) выращиваются под бобовыми деревьями рода Inga.
Системы риса, рыбы и уток
[[Файл:Ducks (6337601928).jpg|thumb|Утки с неограниченным доступом к рисовым полям на Бали, в Индонезии, обеспечивают дополнительный доход и удобряют поля, снижая потребность в удобрениях. Рисоводством с утками занимаются по всей тропической и субтропической Азии. В Индонезии существует вариант, сочетающий рис, рыбу, уток и водный папоротник для создания устойчивой и продуктивной системы пермакультуры: утки поедают сорняки, которые иначе замедлили бы рост риса, сокращая трудозатраты и использование гербицидов; водный папоротник фиксирует азот; а утиный и рыбный помет снижают потребность в удобрениях.
Интегрированная аквакультура
Интегрированная аквакультура – это форма аквакультуры, при которой культуры рыбы или креветок выращиваются совместно с водорослями, моллюсками или микроводорослями. Монокультура создает проблемы как для фермеров, так и для окружающей среды. Сбор урожая водорослей при монокультуре высвобождает в воду нитраты, что может привести к эвтрофикации. В монокультуре морепродуктов основной проблемой является высокая стоимость кормов, при этом более половины корма идет на отходы, вызывая высвобождение азота и эвтрофикацию или цветение водорослей.