Введение
Сельскохозяйственная техника
Совмещенные посадки в садоводстве и сельском хозяйстве – это посадка различных культур на близком расстоянии друг от друга по ряду причин, включая подавление сорняков, контроль вредителей, опыление, обеспечение среды обитания для полезных насекомых, максимальное использование пространства и повышение урожайности. Совмещенные посадки являются формой поликультуры. Фермеры и садоводы в как в развитых, так и в развивающихся странах используют совмещенные посадки по множеству причин. Многие современные принципы совмещенных посадок существовали много веков назад в лесных садах Азии и тысячи лет назад в Мезоамерике. Эта техника может позволить фермерам снизить дорогостоящие затраты на искусственные удобрения и пестициды.
История
До прибытия европейцев коренные народы Америки практиковали совместные посадки в различных формах. Эти народы одомашнили тыкву 8 000 - 10 000 лет назад, затем кукурузу, затем обычную фасоль, сформировав сельскохозяйственную технику "Три сестры". Стебли кукурузы служили опорой для фасоли, фасоль фиксировала азот, что было полезно для кукурузы, а широкие листья тыквы обеспечивали достаточное затенение почвы, сохраняя ее влажной и плодородной. Авторы в классической Греции и Риме, около 2000 лет назад, знали, что некоторые растения токсичны (аллелопатичны) для других растений поблизости. Теофраст сообщал, что лавровое дерево и капуста ослабляют виноградные лозы. В Китае папоротники москитовые (Azolla spp.) используются в качестве растений-компаньонов для рисовых культур уже по крайней мере тысячу лет. Они являются средой обитания для цианобактерии (Anabaena azollae), которая фиксирует азот из атмосферы, и они блокируют свет от растений, которые могли бы конкурировать с рисом.
20 век
Совсем недавно, начиная с 1920-х годов, органическое земледелие и садоводство часто используют совместные посадки, поскольку многие другие способы удобрения, борьбы с сорняками и вредителями запрещены. Пермакультура пропагандирует аналогичные методы. Список растений-компаньонов, используемых в таких системах, обширен и включает овощи, фруктовые деревья, кухонные травы, садовые цветы и кормовые культуры. Количество парных взаимодействий, как положительных (когда виды помогают друг другу), так и отрицательных (когда растения лучше не выращивать вместе), велико, хотя доказательства этих взаимодействий варьируются от контролируемых экспериментов до непроверенных утверждений. Например, традиционно считается, что растения семейства капустных (Brassicaceae) хорошо растут рядом с сельдереем, растениями семейства луковых (Allium) и ароматными травами, но не рекомендуется выращивать их вместе с клубникой или томатами. В 2022 году агрономы рекомендовали использовать комплексный подход, включающий устойчивость культур к болезням, сохранение естественных врагов вредителей (паразитоидов и хищников) для обеспечения биологической защиты, а также совместные посадки, например, с ароматическими травами для отпугивания вредителей, чтобы достичь «устойчивой» защиты растений. Они считали необходимым мультитрофический подход, учитывающий многочисленные взаимодействия между культурами, растениями-компаньонами, травоядными вредителями и их естественными врагами. Многие исследования изучали влияние растений на вредителей сельскохозяйственных культур, но лишь немногие взаимодействия были изучены подробно или в полевых условиях. Совместные посадки могут снизить повреждение культур насекомыми, нарушая способность вредителей находить растения визуально или физически блокируя их; привлекая вредителей от основной культуры к растению-приманке; или маскируя запах культуры с помощью ароматических компаньонов, выделяющих летучие вещества. Другие преимущества, в зависимости от используемых видов-компаньонов, включают фиксацию азота, привлечение полезных насекомых, подавление сорняков, уменьшение численности нематод, повреждающих корни, и поддержание влажности почвы.
Уборка ловушек
В качестве ловушечной культуры используются альтернативные растения для привлечения вредителей от основной культуры. Например, настурция (Tropaeolum majus) служит пищей для некоторых гусениц, которые преимущественно питаются растениями семейства капустных (брассика); некоторые садоводы утверждают, что посадка настурции вокруг капустных культур защищает урожай от повреждений, поскольку вредители предпочитают откладывать яйца на настурцию. Однако, хотя многие ловушечные культуры отвлекают вредителей от основной культуры в небольших тепличных, садовых и полевых экспериментах, лишь немногие из них снижают ущерб от вредителей в крупных коммерческих масштабах.
Сбой в поиске хоста
С. Финч и Р. Х. Коллиер в статье под названием "Теперь насекомые видят четко, когда сорняки исчезли" экспериментально показали, что летающие вредители гораздо менее успешны, если их растения-хозяева окружены другими растениями или даже "растениями-приманками" зеленого цвета. Вредители находят хозяев поэтапно, сначала обнаруживая запахи растений, которые побуждают их попытаться приземлиться на растение-хозяина, избегая голой почвы. Если растение изолировано, то насекомое просто приземляется на участок зелени рядом с запахом, совершая "подходящую посадку". Если оно оказывается на неправильном растении, то это "неподходящая посадка", и оно взлетает и летит на другое растение; в конечном итоге оно покидает эту область, если происходит слишком много "неподходящих" посадок. Рожь производит два фитотоксичных вещества: [2,4-дигидрокси-1,4(2H)-бензоксазин-3-он (DIBOA) и 2(3H)-бензоксазолинон (BOA)]. Они ингибируют прорастание и рост сеянцев как злаковых, так и двудольных растений.
Борьба с вредителями
Некоторые растения-компаньоны помогают предотвратить повреждение урожая вредителями-насекомыми или патогенными грибами, выделяя ароматические летучие вещества – еще один вид аллелопатии. Например, считается, что запах листьев бархатцев отпугивает тлей от соседних растений. Исследование 2005 года показало, что летучие масла, извлеченные из мексиканского бархатца, способны подавлять размножение трех видов тлей (гороховой, персиковой и теплично-картофельной) на 100% через 5 дней после воздействия. Другой пример, известный садоводам, – взаимодействие лука и моркови с их вредителями: принято считать, что запах лука отпугивает морковную муху, а запах моркови – луковую муху. В садоводстве бархатцы обеспечивают хорошую защиту томатов от белокрылки (тли), благодаря ароматическому лимонену, который они производят. Не все сочетания целевого и сопутствующего растений эффективны; например, клевер, полезный компаньон для многих культур, не защищает крестоцветные. Однако влияние на многовидовые системы сложно и не всегда приводит к увеличению урожайности. Так, французский бархатец подавляет яблонную плодожорку – серьезного вредителя, чьи личинки повреждают яблоки, но он также подавляет и ее естественных врагов, таких как паразитическая оса Ascogaster quadridentata, относящаяся к наездникам. В результате совместная посадка не снижает повреждение яблок.
Наем хищников
[[Файл:Nesiocoris tenuis на листе.jpg|thumb|upright=0.6|Мята перечная привлекает клопа-хищника Nesidiocoris tenuis, активного хищника, который помогает подавлять вредителей сельскохозяйственных культур. Некоторые сопутствующие травы, выделяющие ароматические летучие вещества, привлекают естественных врагов вредителей. Мята, базилик и бархатцы привлекают врагов травоядных насекомых, таких как хищники-генералисты. Например, мята перечная привлекает клопа-хищника Nesidiocoris tenuis, а базилик – златоглазку Ceraeochrysa cubana. Множественные взаимодействия между видами растений, а также между ними, видами вредителей и естественными врагами вредителей сложны и недостаточно изучены. Полевое исследование, проведенное в 2019 году в Бразилии, показало, что совместная посадка петрушки с листовой капустой помогла подавить тлей (Brevicoryne brassicae, Myzus persicae), хотя это также привело к сокращению численности паразитических ос. Численность хищных насекомых возросла, и они могли охотиться на паразитоидов, уничтожающих тлей, в то время как сокращение численности тлей могло быть вызвано увеличением числа хищников-генералистов.
Защитное убежище
Кофейная плантация в Коста-Рике, выращенная в тени. Красные деревья на заднем плане обеспечивают тень, а деревья на переднем плане были обрезаны для обеспечения полного доступа к солнечному свету. Некоторые культуры выращиваются под защитным покровом различных растений, будь то для защиты от ветра или для создания тени. Например, кофе, выращиваемый в тени, особенно Coffea arabica, традиционно выращивается в легкой тени, создаваемой рассеянными деревьями с тонким пологом, который пропускает свет к кофейным кустам, но защищает их от перегрева. Подходящие азиатские деревья включают Erythrina subumbrans (tton tong или dadap), Gliricidia sepium (khae falang), Cassia siamea (khi lek), Melia azedarach (khao dao sang) и Paulownia tomentosa – ценную древесную породу.