Поворот Культур: Земля та Пам’ять

Поле має пам'ять

Якщо вирощувати одну й ту саму культуру на одному полі рік за роком, то поле починає її «запам’ятовувати»: азот, який ця культура потребує, поступово виснажується глибше з кожним сезоном, а шкідники та патогени, що спеціалізуються на ній, накопичують популяцію без місця, куди б вони могли переміститися. Полікультурна обертання – це практика свідомого зміни того, що висаджується в різних місцях протягом багаторічного циклу, щоб поле ніколи не давало одній проблемі часу на те, щоб накопичуватися.

Легії дають, зернові беруть

Центральним елементом більшості посівних обертань є контраст між двома функціональними групами. Легії – клевер, боби, горох, люцерна – утворюють кореневі бульбочки, де живуть бактерії Rhizobium, які фіксують атмосферний N2 в аміак за допомогою ферменту азотази – процесу, який не можуть здійснювати зернові. Частина цього азоту залишається заблокованою в тканинах легії та кореневих решток і стає доступною для наступної культури у процесі розкладання решток. Після легії сіють зернові – пшеницю, кукурудзу, ячмінь – і зернові отримують азотний кредит; послідовне вирощування зернових призводить до постійного знесилення ґрунтового азотного балансу, якщо його не компенсують добривами.

Soil N(year) = Soil N(year-1) + N_fixed_by_legume
                              − N_removed_by_harvest
                              − N_lost_to_leaching/denitrification

Legume phase:  ΔN roughly +40 to +150 kg N/ha depending on species
Cereal phase:  ΔN roughly −60 to −150 kg N/ha depending on yield

Розрив життєвого циклу шкідників

Багато найдорожчих сільськогосподарських шкідників та патогенів є спеціалістами: певний нематод, ґрунний грибок або комаха, личинки якої харчуються лише однією сімейною групою культур. Постійне монокультування – це відкрита запрошення; щосезону популяція шкідника починається зі спадкоємців попереднього сезону, і з безперервним джерелом їжі вона неконтрольовано зростає. Зміна культури на нечутливу культуру призводить до того, що у шкідників нічого не їсти чи заражати; до моменту повернення чутливої культури, незалежно від того, буде це один, три або п'ять років пізніше, місцева популяція часто зменшується вдесяту раз і більше. Це одна з найдавніших форм біологічного контролю, яка передує слову «біологічний контроль» на тисячі років.

Ґрунтові органічні речовини та структура

Повороти, які змішують глибококореневі та поверхнево-корінні культури, або зернові (з високим вмістом залишків і вуглецю) з бобовими (з нижчим співвідношенням вуглецю до азоту в залишках), також краще стабілізують ґрунтові органічні речовини, ніж монокультура. Коріння на різних глибинах відкривають різні пористі мережі, а різноманітний хімічний склад залишків живить ширшу мікробіологічну спільноту, що, в свою чергу, покращує стабільність агрегатів, проникнення води та стійкість до ерозії – переваги, які накопичуються протягом багатьох циклів посіву, а не лише в одному сезоні.

Планування ротації: класичний чотирифазний шаблон

Історично значущий норфолкський чотирифазний цикл (18-й століття, Англія) чергував пшеницю, редьяцю, ячмінь та клевер, кожен етап виконував різну функцію: пшениця використовувала залишки родючості, редьяця (коренеплод, обривана вручну) пригнічувала бур’яни та порушувала цикли хвороб зернових культур, ячмінь використовував залишки редьяці, а клевер відновлював азот і забезпечував корм для худоби перед повторенням циклу.

Сучасні ротації слідують тому ж основному принципу – чергування фаз, що фіксують азот, та фаз, що потребують азоту, чергування культур-хозяїв і нехозяйських культур для основних регіональних шкідників, а також варіація глибини кореневої системи та типу улогових залишків – хоча конкретні культури відрізняються в залежності від клімату та ринку.

Frequently asked questions

Спробуйте наживо

Усе, що вище, працює прямо у вашому браузері — відкрийте Crop Rotation і змінюйте параметри під час роботи. Нічого не встановлюється, нічого не завантажується на сервер, уся модель живе в одній вкладці.