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.

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.