Текст книги "Многолетняя поликультура – семя новой аграрной революции?"

Автор книги: Джеймс А. Дьюар

сообщить о нарушении

Текущая страница: 3 (всего у книги 3 страниц)

Остается вопрос, возможно ли получение повышения урожайности при многолетней поликультуре. Появляется все больше свидетельств того, что это так. Например, The Land Institute получил 19-процентное повышение урожайности со смесью восточного гамграсса и мимозы прерий, а также с трехвидовой смесью восточного гамаграсса, мимозы и дикорастущей ржи(C3), институт наблюдал повышение урожая на 26%. 35

На первый взгляд, в древних прериях есть свидетельства того, что многолетние поликультуры могут удовлетворить все их потребности в азоте. Более важный вопрос заключается в том, может ли конкретный набор многолетних растений производить достаточно азота, чтобы обеспечить урожай и поддерживать уровень азота в нем.

Здесь доказательства более косвенные, но есть экспериментальные доказательства, например, что такое растение, как мимоза прерий, может улучшить доступный азотный статус почвы в течение нескольких лет, несмотря на то, что ее зерна собираются ежегодно (см. Сноску 35).

Существует множество свидетельств того, что смеси растений помогают бороться с вредителями. Как сказал один источник:

Есть две точки зрения на то, почему это происходит. Один предполагает, что более высокие естественные популяции врагов вредителей сохраняются в разнообразных смесях из-за более постоянных источников пищи (нектар, пыльца и добыча) и благоприятной среды обитания.

Другая мысль заключается в том, что насекомые-вредители, которые питаются только одним типом растений, имеют больше возможностей кормиться, перемещаться и размножаться в чистых насаждениях, потому что их ресурсы более сконцентрированы, чем в смеси культур. Независимо от того, по какой причине вы соглашаетесь, культуры, растущие вместе в смеси, дополняют друг друга, что снижает уровень вредителей.

Пересечение также способствует усилиям по борьбе с вредителями, снижая способность насекомых-вредителей распознавать растений-хозяев. Например, трипсов и белокрылых привлекают зеленые растения с коричневым (почвенным) фоном, но они игнорируют участки с зеленым растительным покровом.

32Р.У. Снайдон и П.М. Харрис, «Взаимодействие под землей – использование питательных веществ и воды», в материалах международного семинара по взаимному возделыванию сельскохозяйственных культур, Р. Уилли, изд., Международный научно-исследовательский институт сельскохозяйственных культур для полузасушливых тропиков, Патанчеру, Андхра. Прадеш, Индия, 1981, стр. 188–201 (ссылка на Geno and Geno, 2001).

33 Глиссман С.Р. «Устойчивое сельское хозяйство: агроэкологическая перспектива» в работе John Andrews и Inez Tommerup, ред., «Успехи в патологии растений», Vol. 11, Academic Press, London, 1995, pp. 45–57 (ссылка на Geno and Geno, 2001).

34 М. Либман, «Поликультурные системы возделывания», в агроэкологии: наука об устойчивом сельском хозяйстве, Массачусетс. î в Proceedings of the International Workshop on Intercropping, R. Willey, ed., International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics, Patancheru, Andhra Pradesh, India, 1981, pp. 188–201 (ссылка на Geno and Geno, 2001). ).

35 Джон Пайпер, «Сельскохозяйственные исследования естественных систем», в M . Hackett и SH Sohmer , ред., Proceedings of the Ecology of Our Landscape : The Botany of Where We Live , Exploring the Interfaces between Plants , People , and the Environment , The Botanical Исследовательский институт Техаса и Техасский христианский университет, Форт-Уэрт, Техас, 1996. По состоянию на 13 апреля 2007 г .: http://www.landinstitute.org/vnews/display.v/ART/2001/03/10/37825ab33. 36 Престон Салливан, Принципы и производственная практика совмещения культур, публикация ATTRA № IP135,

Национальная информационная служба по устойчивому сельскому хозяйству, Фейетвилл, штат Арканзас, 2003 г. По состоянию на 13 апреля 2007 г.: http://www.attra.org/attra-pub/intercrop.html.

Это не совсем то же самое, что сказать, что многолетние поликультуры могут адекватно подавлять всех вредителей, но принципы те же, и есть все основания ожидать, что многолетние поликультуры потребуют меньше пестицидов, чем однолетние монокультуры. 37

Это не единственные вопросы, которые можно задать о возможности создания многолетних поликультур, но это основные вопросы. Даже частичные ответы «да» на все четыре вопроса являются убедительным доказательством того, что потенциал многолетних поликультур заслуживает внимания.

Учитывая, что многолетние поликультуры могут быть реальной альтернативой монокультурам с точки зрения сельского хозяйства, два наиболее важных последующих вопроса будут касаться пищевой ценности видов многолетних поликультур и их общей экономической жизнеспособности. Что касается пищевой ценности, опять же есть предварительные доказательства того, что виды, тестируемые в многолетних поликультурах, могут конкурировать с продуктами монокультур. Например, исследование восточного гамаграса пришло к выводу:

Пищевая ценность зерна Трипсакума в качестве источника пищи впечатляет.

Содержание белка в зерне составляет 27%, а в пшенице и кукурузе – около 17 и 10% соответственно. Зерно гамаграса также содержит в два раза больше аминокислоты метионина, чем кукуруза, и примерно на 51% состоит из углеводов. Гамаграсс легко усваивается и, кроме того, имеет приятный вкус. Он имеет характерный кукурузно-ореховый аромат, когда его добавляют или измельчают. 38

Кроме того, одно из самых многообещающих азотно-фиксирующих бобовых, мимоза прерий, хотя и является любимой пищей пастбищных животных, также может быть употреблено в пищу человеком:

Семена ее содержат много белка: 38% по сухому весу. Для сравнения, соевые бобы на 40% состоят из белка. Чтобы проверить усвояемость белка, мы отправили приготовленные и сырые семена в Группу исследований пищевых белков Университета Небраски. Белок из сырых семян усвоялся на 69%; белок из семян, прокипяченных в течение 60 минут, усвоялся на 83%. Оценка степени, в которой белок используется в организме человека, называется вычисленным коэффициентом эффективности белка (c-PER); C-PER мимозы близок к таковому у вареного овса – 1,8. 39

На данный момент труднее оценить экономическую жизнеспособность многолетних поликультур.

Поскольку концепция многолетних поликультур все еще находится на стадии исследования, трудно судить об общей экономической сопоставимости с однолетними монокультурами.

37 В целом в сельскохозяйственном мире широко признана способность смешанных растений управлять вредителями лучше, чем монокультуры. См., Например, Надию Эль-Хаге Скиалабба и Дуглас Уильямсон, The Scope of Organic

Сельское хозяйство, устойчивое лесопользование и эко-лесоводство в управлении охраняемыми территориями, окружающей среде и Рабочий документ по природным ресурсам № 18, Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций, Рим, Италия, 2004 г. По состоянию на 13 апреля 2007 г.: http://www.fao.org/docrep/007/y5558e/y5558e00.htm.

38 Патрисия Р. Бонер, «Восточный гамаграс: переход от кормов к продовольственным культурам», The Land Report, Vol. 31, 1987, с. 8–12. 39 Дж. Вейл, П. Кулаков, Л. Бенсон, «Иллинойс Пучковоцвет: Перспективы многолетних семенных культур», в DD.

Смит и С.А. Джейкобс, ред., Труды Двенадцатой Североамериканской конференции по прериям: возвращение исчезающего наследия, Университет Северной Айовы, Сидар-Фоллс, 1992, стр. 31–32.

Если можно реализовать экономию энергии и рабочей силы с помощью многолетних поликультур и решить проблемы, связанные со сбором урожая, то Тем не менее, есть основания полагать, что многолетние поликультуры могут быть более рентабельными, чем однолетние монокультуры. И наоборот, если управление многолетними поликультурами будет более сложным, чем, например, однолетними монокультурами, ожидаемая экономия может исчезнуть.

Одна из текущих попыток, связанных с затратами на многолетние поликультуры, – это Sunshine Farm.

Земельный институт использует прерии в качестве модели для солнечной фермы. Основная цель проекта – вести круглогодичный учет энергии, материалов и рабочей силы в хозяйстве. Цели состоят в том, чтобы изучить, может ли Sunshine Farm обеспечить свое топливо и плодородие, и определить, сколько индустриальной энергии общество должно обеспечить за счет солнечного света для производства сельскохозяйственных объектов, оборудования и ресурсов.

Прерии характеризуются разнообразием видов, многолетними растениями, потоками энергии, основанными на солнечном свете, и внутренним контролем плодородия и повреждения вредителями. Таким образом, Sunshine Farm использует технологии возобновляемых источников энергии и инновационные методы ведения сельского хозяйства, применяемые к традиционным культурам и животным. Импорт питательных веществ минимален, и некоторые кандидаты включены в результаты исследований сельского хозяйства естественных систем Института земли. 40

Должны ли многолетние поликультуры заменить однолетние монокультуры?

Даже его сторонники не предполагают, что многолетние поликультуры заменят все однолетние монокультурные культуры. Защитники, однако, утверждают, что имеет смысл заменить однолетние монокультуры многолетними поликультурами на маргинальных землях и на сильно эродируемых почвах. В последнем случае это могло быть довольно много. В одних только Соединенных Штатах 350 миллионов из 400 миллионов пахотных акров (87,5 процента) подвержены эрозии от умеренной до сильной степени и, таким образом, могут быть кандидатами для создания многолетних поликультур. 41

Куда нам идти дальше?

Буквально переработать древнюю прерию для производства пищи для людей на уровне, близком к урожайности однолетних монокультур, было бы действительно сложной проблемой. Как упоминалось ранее, в естественной прерии на данной территории может быть более 200 видов растений и, возможно, в несколько раз больше, чем крупных микроскопических почвенных животных.

Реинжиниринг этого комплекса растений и животных для получения конкретных характеристик урожайности было бы комбинаторной проблемой огромной важности. Даже проблема оптимизации многолетней поликультуры всего нескольких видов является очень сложной задачей.

40 Марти Бендер, «Солнечная ферма площадью 150 акров в Институте земли» в М. Хакетте и С.Х. Сомере, ред. Труды по экологии нашего ландшафта: ботаника места, где мы живем, изучение взаимосвязей между растениями,

Люди и окружающая среда, Ботанический научно-исследовательский институт Техаса и Техасский христианский университет, Форт

Worth, Tex., 1996. 41 Скотт Рассел Сандерс, «Уроки Земельного института», Одюбон, март – апрель 1999 г., стр. 75–79. По состоянию на

13 апреля 2007 г .: .

Простая оценка урожайности одного многолетнего зерна, такого как промежуточный пырей, включает в себя несколько соображений:

производство семян с благоприятными вкусовыми качествами

производство легко обмолачиваемых семян

управляемый размер семян

синхронная зрелость семян

устойчивость к разрушению

прочные не ложащиеся стебли

семенные головки выдерживаются на уровне нужном комбайну

высыханик листвы стеблей при зрелости

высокий потенциал для механического сбора

Эти характеристики также необходимо оценивать в последующие годы (урожайность обычно падает после первого года) и, что более важно, в связи с другими растениями в поликультуре (не только какие растения, но также процентное содержание каждого и их конфигурации). Кроме того, любая техника для уборки урожая станет проблемой в модернизированных прериях.

Кроме того, естественные прерии меняют свой состав видов – не совсем желательное событие для искусственно созданных прерий в современном мире. 43 Чисто интеллектуальные и экспериментальные задачи огромны, но потенциал явно многообещающий, а награды, возможно, революционные.

Более сложная задача – сделать так, чтобы интеллектуальная и экспериментальная работа была выполнена. Большая часть сельскохозяйственных исследований проводится в крупных сельскохозяйственных предприятиях, таких как производители машин и семян, удобрений, гербицидов и пестицидов. Однако ни один из них, вероятно, не будет иметь больших экономических перспектив в исследовании многолетней поликультуры. Даже если бы сельскохозяйственные предприятия увидели некоторые перспективы для развитых стран, у них было бы меньше стимулов для решения индивидуальных проблем, вызванных различными условиями в развивающихся странах. Как сказал один автор о биотехнологиях и натуральном сельском хозяйстве:

Несмотря на существование ГМО, нам еще предстоит реализовать обещание биотехнологии удовлетворить потребности семей с низкими доходами в развивающихся странах. Есть две основные причины, по которым мы не реализовали это обещание.

Во-первых, государственный сектор традиционно занимался выращиванием сельскохозяйственных культур для семей с низкими доходами, а у частного сектора нет стимулов инвестировать в те биотехнологии, которые появились в сельскохозяйственных культурах для малообеспеченных семей.

Во-вторых, сельскохозяйственные исследования в государственном секторе с годами сокращаются; Таким образом, на выращивание сельскохозяйственных культур для семей с низкими доходами было вложено мало инвестиций.44

42 П. Вагонер и А. Шауэр, «Пырей промежуточный как многолетняя зерновая культура», в J. Janick and Дж. Э. Саймон, ред., «Достижения в области новых культур: материалы первого национального симпозиума« Новые культуры: исследования », Развитие, экономика, Timber Press, Портленд, штат Орегон, 1990, стр. 143–145. По состоянию на 13 апреля 2007 г.: .

43 Однако даже здесь такие проблемы можно решить с помощью контролируемого ожога – метода, обычно используемого в лесопользовании в Соединенных Штатах. 44 Калестоус Джума, «Биотехнология в глобализирующемся мире: совместная эволюция технологий и социальных институтов», Bioscience, Vol. 55, No. 3, март 2005 г., стр. 7.

Таким образом, многолетнее поликультурное сельское хозяйство, вероятно, станет «сиротой» в нынешнем аграрном мире. Даже в мире, который уделяет гораздо больше внимания устойчивости, финансирование сельскохозяйственных исследований, вероятно, будет потрачено (по крайней мере, вначале) на попытки уменьшения негативного воздействия на окружающую среду Зеленой Революции.

Таким образом, даже государственной политике в пользу устойчивого сельского хозяйства, вероятно, нужно будет подходить к тому, чтобы сделать текущее ежегодное монокультурное сельское хозяйство более устойчивым.

Если это кажется излишне пессимистичным, есть некоторые положительные признаки для многолетних поликультур и некоторые возможности для продолжения их исследований, особенно в развивающихся странах, где их перспективы наиболее перспективны.

Первым из положительных признаков является значительное увеличение внимания, уделяемого сельскому хозяйству в сообществе разработчиков. Согласно одному источнику:

Именно повышение производительности сельского хозяйства позволило бедным странам выйти на траектории развития, ведущие к росту и благополучию. Это особенно верно в отношении трудоемкого мелкомасштабного сельского хозяйства, которое тесно связано с ростом в других областях.

Ни в одной стране никогда не удавалось успешно сокращать бедность только с помощью сельского хозяйства, но почти ни одна не добилась этого без повышения производительности сельского хозяйства. 45

В Целях Развития Тысячелетия ООН повышенное внимание уделяется снижению уровня бедности, в результате чего сельское хозяйство становится важным средством достижения этой цели. Эта направленность породила такие усилия, как проект «Деревни тысячелетия» Колумбийского университета.46

В этом проекте специалисты по сельскому хозяйству, используя в первую очередь ежегодный подход монокультур, внедряют методы в нескольких африканских деревнях, которые резко увеличивают сельскохозяйственное производство в деревнях в рамках более широкого подхода к сокращению бедности.

Что еще более важно, Китай является хорошим современным примером развивающейся страны, которая с 1981 года вырвалась из бедности и вывела из бедности более 400 миллионов человек47, в том числе за счет повышения продуктивности своих фермеров, ведущих натуральное хозяйство. После

того как Мао Цзэдун умер, существовало три основных направления мысли о том, как продвигать Китай вперед.

Дэн Сяопин возглавил школу реформ, которая в конечном итоге выиграла политическую битву. В сельском хозяйстве его реформы сначала позволили деревням, а затем отдельным лицам контролировать распоряжение продукцией фермы, превышающей квоту.

Это побуждало фермеров увеличивать производство продуктов питания и продавать все, что они производят сверх установленных квот, – увеличивая доходы фермеров. Одна только эта реформа оказала значительное влияние не только на производство продуктов питания в стране, но и на экономику, которая росла исторически беспрецедентными темпами.

45 Калестоус Джума, редактор, Стремление к росту: наука, технологии и инновации в Африке, Институт Смита, Лондон, 2005 г., с. 75. По состоянию на 13 апреля 2007 г.: http://bcsia.ksg.harvard.edu/BCSIA_content/documents/.

GoingforGrowth_AMENDEDFINAL.pdf.

46 Более подробную информацию можно найти на веб-сайте Института Земли Колумбийского университета, посвященного деревням тысячелетия. По состоянию на 13 апреля 2007 г.: .

47 С. Чен и М. Раваллион, «Как жили самые бедные в мире с начала 1980-х годов?» Политика

Исследовательский рабочий документ WPS33412, Всемирный банк, Вашингтон, округ Колумбия, 2004 г. По состоянию на 13 апреля 2007 г.: http://www.worldbank.org/research/povmonitor/MartinPapers/How_have_the_poorest_fared_since_the_ early_1980s.pdf.

Связь между сельским хозяйством и сокращением бедности по большей части сосредоточена на промышленном сельском хозяйстве, но открывает возможности уделять больше внимания многолетним растениям.

Помимо повышенного внимания к сельскому хозяйству, в частности в Африке, институциональные, социальные и технологические достижения работают в пользу включения многолетних поликультур в улучшение сельского хозяйства (и сокращение бедности).

В институциональной сфере, пожалуй, наиболее важным достижением стало создание Комплексной программы развития сельского хозяйства в Африке (КПРСХА) в рамках Новой программы развития сельского хозяйства Партнерства в интересах развития Африки (НЕПАД). НЕПАД возникло из мандата, предоставленного пяти главам государств-инициаторов (в Алжире, Египте, Нигерии, Сенегале и Южная Африка) Организацией африканского единства для разработки комплексных рамок социально-экономического развития Африки.48 КПРСХА была подготовлена ​​ФАО в сотрудничестве с руководящим комитетом НЕПАД, представлена ​​и одобрена министрами африканских стран в июне 2002 года.

КПРСХА призывает к четырем основным направлениям:

Расширьте территорию за счет устойчивого управления земельными ресурсами и надежных систем контроля воды.

Улучшение сельской инфраструктуры и торговых возможностей для доступа к рынкам.

Увеличьте запасы пищи и уменьшите чувство голода.

Содействовать сельскохозяйственным исследованиям, распространению и внедрению технологий.

Хотя CAADP специально не требует проведения исследований по многолетним поликультурам, многие из его целей могут быть достигнуты с помощью многолетних поликультур. Например, CAADP отмечает, что:

Деградация почвы, на которую указывает истощение питательных веществ и потеря органических веществ в результате эрозии и извлечения, а также потери сверх нормы, оказывает прямое отрицательное влияние на продуктивность сельского хозяйства. Это может быть самым важным препятствием на пути к продовольственной безопасности Африки. 49

В социальной сфере, помимо повышенного внимания к сокращению бедности, которое подогревает интерес к сельскому хозяйству в целом, усиление акцента на устойчивости также благоприятствует многолетним поликультурам. Существуют разные определения устойчивости, но большинство из них включает устранение ущерба окружающей среде.

Промышленное сельское хозяйство является важным фактором, способствующим нанесению ущерба окружающей среде, и многолетние поликультуры могут помочь обратить этот ущерб вспять. В КПРСХА есть целый раздел, посвященный важности экологической устойчивости, а в 2006 году ФАО выпустила дополнительный документ к КПРСХА, интегрирующий животноводство, лесное хозяйство и животноводство в КПРСХА.

Одна из целей ООН в области развития, сформулированных в Декларации тысячелетия, заключается в обеспечении экологической устойчивости с конкретной целью обратить вспять потерю экологических ресурсов.

48 См. Дополнительную информацию на веб-сайте НЕПАД. По состоянию на 13 апреля 2007 г.: http://www.nepad.org/.

49 Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций, Комплексное развитие сельского хозяйства в Африке Программа, Региональная конференция ФАО для Африки (ARC), ARC / FKI / 02/2-NEPAD, Рим, Италия, 2002 г. См. Также «Путь к устойчивости» в главе 5, Сельскохозяйственные исследования, распространение и внедрение технологий. По состоянию на

13 апреля 2007 г .: http://www.fao.org/DOCREP/005/Y6831E/y6831e-06.htm#P1206_281794.

Таким образом, устойчивость и устранение ущерба окружающей среде могут вызвать интерес к многолетним поликультурам.

Наконец, на технологической арене есть по крайней мере две разработки, которые дают толчок исследованиям многолетних поликультур. Во-первых, это «революционные» вредительские достижения в области биотехнологий, которые позволяют понять и изменить поведение растений и животных.

На ранних стадиях биотехнологической эры мы еще не знаем, какое извращение природы станет возможным, например создание многолетних растений из однолетних видов; повышение способности растений производить пищу для человека; и изменение способности растений производить собственные удобрения, гербициды, пестициды и т. д., по-видимому, вполне доступны.

Некоторые аспекты каждого из них уже были продемонстрированы. Как упоминалось ранее, биотехнология, скорее всего, будет применяться для улучшения характеристик однолетних монокультур, прежде чем она будет применяться в области многолетних поликультур, но инструменты существуют и для того, и для другого.

Другой областью технологического развития, которая особенно затрагивает Африку, была каталогизация «пропавших без вести культур» Африки. Национальный исследовательский совет провел исследования для оценки уровня знаний, перспектив и ограничений малоизвестных африканских зерновых, фруктов и овощей, которые имеют потенциальное значение в качестве продовольственных и товарных культур в Африке и, возможно, в других местах.

В результате в итоге будут получены три отчета – один по зерну, один по овощам и один по фруктам. 50 В томе, посвященном зернам, уже опубликовано несколько видов зерна, произрастающих в Африке (например, сорго, просо и африканский рис), которые по ряду причин игнорировались с колониальных времен в пользу кукурузы, (импортного) риса и пшеницы.

Эти сорта обладают очень многообещающими характеристиками. Как говорится в отчете:

Сорго уже является быстрорастущей новой пищевой культурой в Центральной Америке. Жемчужное просо демонстрирует такую ​​полезность, что это, вероятно, самая многообещающая новая культура для Соединенных Штатов. Специалисты по нутрициологии из десятка или более стран считают просо и некоторые виды сорго ключом – в конечном итоге – к решению проблемы недоедания в Африке. Технологи пищевых продуктов открывают огромные новые возможности в процессах, которые могут открыть динамичные потребительские рынки для новых и вкусных продуктов, изготовленных из собственного зерна Африки.

И инженеры показывают, как зерна могут производиться и обрабатываться на месте без тяжелой рутинной работы, вызывающей недовольство миллионов людей, которые должны измельчать зерно каждый день. 51

Опять же, эти сорта обычно рассматриваются с точки зрения однолетних монокультур, но на данный момент нет оснований полагать, что некоторые из этих растений не могут давать аналогичные результаты в составе многолетних поликультур. Более важным моментом является то, что благодаря этим исследованиям Национальный исследовательский совет уже провел выбраковку более 2000 видов растений в Африке, чтобы определить те из них, которые можно было бы лучше всего использовать для улучшения сельскохозяйственных культур общего пользования сегодня в Африке.

50 Совет по науке и технологиям для международного развития, Управление международных ассоциаций , Национальная Под ред. Исследовательского совета, Потерянные культуры Африки: Том I, Зерно, Национальный исследовательский совет, Национальная академия. Press, Вашингтон, округ Колумбия, 1996 г. По состоянию на 13 апреля 2007 г.: http://www.nap.edu/catalog/2305.html. Потерянные урожаи Африка: Том II, Овощи, 2006 г. По состоянию на 13 апреля 2007 г.: http://fermat.nap.edu/books/0309103339/html. Третий том о фруктах находится в стадии подготовки. 51 Потерянные культуры Африки: Том I: Зерновые, 1996, стр. 2.

Эти исследования являются бесценным активом в поисках подходящих видов многолетней поликультуры.

Таким образом, в целом, несмотря на то, что предстоит проделать большую работу по развитию перспектив многолетних поликультур, есть основания полагать, что эти перспективы реальны, что они особенно важны в отношении Африки – региона, который может больше всего использовать обещание многолетней поликультуры (т.к. многолетних видов там гораздо больше, чем в холодном климате) – и то, что уже есть много элементов, которые претворяют это обещание в жизнь. Недостает только большего признания роли, которую могут сыграть многолетние растения, и желания включить их в будущее сельского хозяйства.