Многолетняя поликультура – семя новой аграрной революции?

Дьюар Джеймс А.

Фермеры даже комбинируют многолетние культуры (обычно деревья) с однолетними поликультурами. Однако практически во всех случаях бывает период, когда почвенный покров в лучшем случае временный. Многолетние поликультуры со смешанным посевами имеют сплошной почвопокровный покров в течение всего года. Это будет обсуждаться ниже, это важное отличие.

Однако наибольшее различие возникает при рассмотрении многолетних злаков. Большинство вредных злаков, которые едят неумные люди (например, пшеница, рис, овес и кукуруза), выращиваются на однолетних полях и часто в монокультурах. Поскольку зерновые составляют по крайней мере половину пищевой энергии во всем мире 3, преобразование этого производства в многолетние поликультуры со смешанным совмещением культур было бы значительным изменением в мировом сельском хозяйстве.

2 Фактически, поликультура, включающая деревья (так называемое агролесоводство), часто считается одним из наиболее многообещающих подходов к устойчивому сельскому хозяйству и широко используется в некоторых частях мира.

3 Всемирная организация здравоохранения, Диета, питание и профилактика хронических заболеваний, ВОЗ, Женева, 2003 г., стр. 16, рис.

Иными словами, если бы первые жители прерий обнаружили, что там достаточно съедобных трав для их нужд, им не пришлось бы в поте лица становиться однолетними земледельцами и сеятелями. Они могли выжить, просто собирая все необходимое в прерии год за годом. Действительно, когда человеческие популяции были меньше, многие общества действительно существовали за счет того, что предоставляли дикие экосистемы.

Экосистемы прерий - с их многолетними поликультурами и смешанными посевами - не нуждались в обслуживании, но обеспечивали пищу разнообразным животным, постоянный почвенный покров и глубокие корневые системы для предотвращения эрозии, бобовые для обеспечения естественных удобрений и меры борьбы с неестественными болезнями и вредителями.

Таким образом, если бы мы могли создать более изобильные прерии, мы могли бы отказаться от большей части оборудования, энергии, удобрений, орошения, гербицидов и т. Д. и пестицидов, которые являются основой современного сельского хозяйства. Это, в свою очередь, принесет второстепенные выгоды в плане восстановления окружающей среды, биоразнообразия, использования энергии и, как я буду доказывать ниже, в борьбе с глобальными проблемами, такими как бедность, голод и даже неравенство в образовании.

Для размышлений в этой статье полезно использовать одно изображение многолетней поликультуры. Для этого изображения вернитесь в Канзас. Хорошо известно, что поликультуры полезны в современном сельском хозяйстве, но существует большое разнообразие поликультуры. Тип поликультуры, представляющий интерес в данной статье, состоит из видов многолетних растений со смешанными посевами.

Исторически прерии Канзаса можно охарактеризовать как многолетние поликультуры со смешанными посевами. Эти прерии давали пищу большому разнообразию животных, но когда пришли люди, они решили заменить прерийные травы своими собственными культурами.

Думайте о многолетнем поликультурном земледелии как о реинжиниринге прерий и их смешанных посевах для поддержки человеческой жизни в больших масштабах. То есть, Подумайте о прерии, которая выглядит и ведет себя так же, как прерии до прибытия людей, но спроектирована так, чтобы производить пищу для людей и которая конкурирует с производительностью современного промышленного сельского хозяйства.

Этот вид сельского хозяйства представляет собой крайнюю крайность по сравнению с сегодняшним подходом к ежегодной промышленной монокультуре и представляет собой полезный образ для подтверждения следующих аргументов. В изображении поликультуры прерий Канзаса больше внимания уделяется зернам, чем овощам, орехам и фруктам, но только в целях экспозиции. Настоящее многолетнее поликультурное сельское хозяйство будет включать овощи, орехи и фрукты, а также зерновые.

Прежде чем двигаться дальше, важно отметить, что потенциальные преимущества реинжиниринга многолетних поликультур не ограничиваются прериями Канзаса. Природные многолетние поликультуры можно найти на всех лугах мира, а также в других экосистемах. Если эти естественные многолетние поликультуры можно будет реорганизовать для обеспечения продуктами питания в больших масштабах, потенциальные выгоды могут иметь глобальное влияние.

Чтобы дать представление о той части суши, которая может быть кандидатом на создание какого-либо типа многолетней поликультуры, на Рисунке 1 представлена визуализация биомов мира.

4 Многолетние поликультуры возможны в областях тропических лесов, лесов умеренного пояса, пастбищ и чапараля на Рисунке 1. Это охватывает практически все земли мира, которые в настоящее время подвергаются значительной культивации (см. Рисунок 2).

На рисунке 1 биом - это то же самое, что и экосистема, и он определен Университетской корпорацией атмосферных исследований как «регион суши [со] своим уникальным климатом и жизнью». Это определение и карта в

Рисунке 1 в достаточной степени представляет экосистемы или биомы Земли.

Рисунок 1

Карта биомов мира:

Тропический лес

Пастбища

Умеренный лес

Пустыня

Чапараль

Тундра

Тайга

ИСТОЧНИК:

Создание урожайных многолетних поликультур в данном регионе мира требует особого внимания к конкретной комбинации многолетних растений, которая будет лучше всего работать в этом регионе.

Практические проблемы, связанные с развитием многолетних поликультур, легионны и специфичны для данной области и поднимают такие фундаментальные вопросы, как необходимость селекции местных растений или внедрение неместных видов.

Но это работа, основанная на предположениях о более отдаленном будущем, так что пока предположим, что какое-то многолетнее поликультурное земледелие, по крайней мере, возможно в биомах пастбищ, умеренных лесов, чапараля и тропических лесов.

Каковы основные перспективы ведения сельского хозяйства с использованием многолетних поликультур?

Первичная перспектива многолетнего поликультурального земледелия напрямую связана с обращением вспять деградации окружающей среды и возмещением утраты биоразнообразия.

Перспективы многолетней поликультуры в других областях - таких как сокращение мирового голода и недоедания, сокращение потребления энергии (особенно ископаемого топлива) и улучшение здоровья и образования женщин и детей - носят более косвенный характер и будут рассмотрены в отдельном разделе.

Рисунок 2

Земля возделываемая: обозначены зоны, в которых хотя бы 30% культивируется

ИСТОЧНИК:

Оценка экосистем на пороге тысячелетия, экосистемы и благосостояние человека: синтез, Island Press, Вашингтон, округ Колумбия, 2005 г., стр. 3. Используется с разрешения.

Воздействие на окружающую среду

Самый прямой желаемый эффект многолетней поликультуры - это решение многих экологических проблем, которые очевидны в сегодняшнем ежегодном подходе к монокультуре. К ним относятся эрозия и деградация почвы, истощение запасов воды и загрязнение воды удобрениями, гербицидами и пестицидами. Размышляя о замене нынешнего однолетнего монокультурного земледелия на многолетнее поликультурное, важно понимать, какие районы мира в настоящее время культивируются.

На Рисунке 2 показаны районы, в которых не менее 30 процентов ландшафта занято возделыванием. Далее следуют конкретные потенциальные эффекты многолетних поликультур на основные типы деградации окружающей среды на обрабатываемых землях мира.

Эрозия. В идеальном образце «зеленых прерий» многолетняя поликультура обеспечивает круглогодичный почвенный покров, что привело к значительному снижению эрозии почвы под действием воды и ветра. Вызванная деятельностью человека водная и ветровая эрозия представляют собой серьезные глобальные проблемы для сельского хозяйства, в первую очередь в периоды ежегодной вспашки.

Рисунки 3 и 4 дают некоторое представление о проблеме. На Рисунке 3 показаны те районы мира, которые уязвимы для водной эрозии. На рисунке 4 показаны те районы мира, которые уязвимы для ветровой эрозии. Наиболее уязвимые регионы на обеих картах отмечены красным. Сравнение рисунков 3 и 4 с рисунком 2 показывает, что значительная часть возделываемых земель в мире подвержена водной и ветровой эрозии.

Рисунок 3

Уязвимость к водной эрозии

ИСТОЧНИК: Министерство сельского хозяйства США, Служба охраны природных ресурсов, 27 декабря 2005 г.

По состоянию на 13 апреля 2007 г.:

Для сравнения, в Соединенных Штатах эрозия почвы из-за воды снизилась в период с 1982 по 2001 год с 4,0 т / акр до 2,7 т / акр, а эрозия почвы из-за ветра снизилась с 3,3 т / акр до 2,1 т / акр за тот же период. 5 Общая эрозия почвы в размере 4,8 тонны на акр(40 соток) приводит к потере одного дюйма(2,5 см) верхнего слоя почвы со средней площади пахотных земель примерно каждые 25 лет. Это несопоставимо с типичными темпами почвообразования - от 300 до 1000 лет на дюйм.6 Эрозия в менее развитых странах обычно намного больше, чем в Соединенных Штатах.

Помимо обеспечения круглогодичного покрытия пахотных земель, многолетние растения уходят корнями гораздо глубже в почву, чем однолетние, что обеспечивает дополнительную защиту от эрозии почвы из-за воды.

Деградация земель в более широком смысле относится к почве, которая подверглась эрозии, потеряла плодородие из-за истощения минералов и других питательных веществ, засолена с помощью различных механизмов или загрязнена пестицидами.

5 Цифры основаны на данных Департамента США. сельского хозяйства, Служба охраны природных ресурсов, Национальная Инвентаризация ресурсов: Ежегодный NRI 2001 г., июль 2003 г. По состоянию на 13 апреля 2007 г.:land / nri01 / nri01eros.html.

6 См. Джудит Д. Соул и Джон К. Пайпер, «Сельское хозяйство в образе природы», издательство Island Press, Вашингтон, округ Колумбия, 1992, с. 13.

Рисунок 4

Уязвимость к ветровой эрозии

ИСТОЧНИК: Министерство сельского хозяйства США, Служба охраны природных ресурсов, 27 декабря 2005 г.

По состоянию на 13 апреля 2007 г.:

На рисунках 5 и 6 показаны два разных взгляда на деградацию земель во всем мире. Рисунок 5 предоставлен Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций (ФАО), а рисунок 6 - Международным справочно-информационным центром по почвам в Нидерландах.

Точные меры деградации и эрозии почвы спорны, но карты на рисунках 3–6 показывают, что сельское хозяйство, обеспечивающее круглогодичный покров, требующее гораздо меньше пестицидов и гербицидов и обеспечивающее большую часть собственных питательных веществ, могло бы серьезно снизить деградацию почвы во всем мире.

Истощение воды

По данным Американской ассоциации развития науки (AAAS):

Более 60 процентов воды, используемой в мире каждый год, направляется на орошение сельскохозяйственных культур. . . . В Азии, где находится две трети орошаемых земель мира, 85 процентов воды идет на орошение. Увеличение площади орошаемых земель вдвое до более чем 260 миллионов гектаров во всем мире послужило основой для «зеленой революции», которая обеспечила пищу миру в конце 20-го века.

Рисунок 5.

Деградация почвы, вызванная деятельностью человека

ИСТОЧНИК: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО), «Размеры потребностей: атлас продовольствия и сельского хозяйства», ФАО, Рим, Италия, 1995. Используется с разрешения. По состоянию на 13 апреля 2007 г.

В настоящее время почти 40 процентов мирового урожая продовольствия приходится на 17 процентов мировых пахотных земель, которые культивируются таким образом. 8

На Рисунке 7 показано расположение 17 процентов пахотных земель, которые становятся продуктивными за счет орошения (сравните его с Рисунком 2). Опять же, согласно AAAS, «многие ирригационные системы по всему миру крайне неэффективны. Обычно менее половины воды достигает корней сельскохозяйственных культур »(см. Сноску 8).

Это, однако, не означает, что остальные 83 процента посевных площадей используют воду эффективно. Одним из показателей эффективного использования воды для сельского хозяйства и других целей является Индекс водной бедности (WPI), разработанный Центром экологии и гидрологии в Великобритании.

WPI объединяет пять факторов: ресурсы (физическая доступность поверхностных и грунтовых вод), доступ (степень доступа к воде для использования человеком), потенциал (эффективность способности людей управлять водой), использование ( способы использования воды - в том числе в сельском хозяйстве), и окружающая среда (мера экологической целостности, связанная с водой). 9

8 Питер Х. Глейк, Мировая вода: двухгодичный отчет о пресноводных ресурсах, Island Press, Вашингтон, Округ Колумбия, 1998 г. Цитируется в: Пол Харрисон, Фред Пирс и Питер Рэйвен, Атлас населения и окружающей среды AAAS, «Население и природные ресурсы: пресная вода», Американская ассоциация развития науки и Калифорнийский университет Press, Беркли, Калифорния. , 2000. По состоянию на 13 апреля 2007 г.:aaas / pages / natural03.html.

9 Подробнее по этой теме см. Совет по исследованиям окружающей среды (NERC), Центр экологии и гидрологии, «Индекс водной бедности», NERC, Суиндон, Великобритания, без даты. По состоянию на 13 апреля 2007 г.:/ ph / WaterPovertyIndex.html.

Рисунок 6

Деградация почвы

ИСТОЧНИК: Международный справочно-информационный центр по почвам (ISRIC), Вагенинген, Нидерланды, 1990. Используется с разрешения. По состоянию на 13 апреля 2007 г .: http://www.isric.org/UK/About+ISRIC/Projects/track+record/GLASOD.htm.

RAND OP179-6

В сочетании с рисунком 7 рис. 8 показывает, что эффективное использование воды является серьезной проблемой в большинстве развивающихся стран, а также в некоторых развитых странах.

Таким образом, эффективное использование воды в сельском хозяйстве важно не только в странах, которые тратят много воды для орошения, но также и в странах, в которых не так много воды, которую можно тратить впустую.

Многолетние поликультуры с их постоянным напочвенным покровом (чтобы использовать воду всякий раз, когда она падает на него) и глубокими корнями (чтобы улавливать больше воды, чем однолетние растения), более эффективно расходуют воду, чем однолетние растения - а в некоторых случаях гораздо более.

Загрязнение воды.

Пресноводные системы загрязнены во всем мире.

Сельское хозяйство - не единственный, но главный источник загрязнения пресной воды. ФАО считает сельское хозяйство «крупнейшим потребителем пресной воды в мире и основной причиной деградации ресурсов поверхностных и подземных вод из-за эрозии и химического стока» 10.

Общие загрязнители в пресноводных системах от сельскохозяйственных стоков включают фосфор, азот, металлы, патогены, отложения, пестициды, соль и микроэлементы (например, селен). Источниками этих загрязнителей в сельском хозяйстве являются, прежде всего, удобрения, пестициды и гербициды.

10 Эдвин Д. Онгли, «Контроль загрязнения воды от сельского хозяйства», Документ ФАО по ирригации и дренажу 55, ФАО, Рим, Италия, 1996 г. По состоянию на 13 апреля 2007 г.:20quality% 20as% 20a% 20global% 20issue.

Рисунок 7

Глобальная карта орошаемых территорий

ИСТОЧНИК: Петра Долл и Стефан Зиберт, Глобальная цифровая карта орошаемых территорий: документация, Kassel World.

ПРИМЕЧАНИЕ. На карте показана часть каждой площади, которая была оборудована для орошения в 1995 году.

Центр исследования экологических систем

Кассельский университет, Германия

Апрель 1999 г.

Карты загрязнения пресной воды не отражают историю загрязнения воды сельским хозяйством из-за вклада промышленности и других источников. Однако есть одна область, в которой вклад сельского хозяйства в загрязнение воды достаточно очевиден.

Это в мертвых зонах Мирового океана. Мертвая зона в океане создается азотом и фосфором (содержащимся в удобрениях), которые смывают реки и впадают в океан. Азот и фосфор заставляют цвести водоросли и фитопланктон. Когда они умирают, они падают на дно океана и разлагаются, используя кислород более глубокой воды. Это серьезное истощение кислорода, известное как гипоксия, убивает всех кислородзависимых морских существ в этом районе.

В настоящее время в Мировом океане насчитывается около 146 мертвых зон, и их общая площадь измеряется десятками тысяч квадратных миль. Кружки на Рисунке 9 - основные мертвые зоны (по состоянию на 2002 г.). Цвета показывают, являются ли мертвые зоны годовыми (красный), эпизодическими (синий), периодическими (розовый) или постоянными (желтый).

Большинство из них - это ежегодные мертвые зоны, которые появляются летом и осенью и исчезают зимой. Из карты видно, что большинство мертвых зон связано с интенсивным сельским хозяйством в развитых странах, хотя сейчас мертвые зоны есть в таких развивающихся странах, как Китай, Бразилия и Мексика.

Рисунок 8

Индекс водной бедности

ИСТОЧНИК: Совет по исследованию окружающей среды (NERC), Центр экологии и гидрологии, «Вода».

Карта мира по индексу бедности, NERC, Суиндон, Великобритания, 2003. Используется с разрешения. По состоянию на 13 апреля 2007 г.: http://www.ceh.ac.uk/sections/ph/documents/WPIworldmap_2.pdf.

RAND OP179-8

Информация, проиллюстрированная здесь, представляет результаты незавершенной работы и не должна рассматриваться как окончательная (чем ниже оценка, тем серьезнее проблема)

С использование удобрений для повышения продуктивности сельского хозяйства в развивающихся странах, мертвые зоны, вероятно, будут продолжать появляться и расти.

Вклад сельского хозяйства в мертвые зоны был измерен для некоторых областей. Например, источники азота из бассейна реки Миссисипи, по оценкам, включают коммерческие удобрения (41 процент); бобовые (33 процента); навоз (16 процентов); атмосферные осадки (8%); коммунальные и бытовые отходы (1 процент). 11

Очевидно, что если бы многолетние поликультуры могли значительно сократить (или исключить) количество коммерческих и животных удобрений, необходимых для производства продуктов питания, загрязняющие вещества в пресноводных бассейнах были бы уменьшены, а мертвые зоны океанов были бы значительно сокращены.

Мы знаем, что удобрения, гербициды, пестициды и другие химические вещества, используемые в современном сельском хозяйстве, вызывают дальнейшее загрязнение грунтовых вод и водных путей, но трудно сказать, насколько улучшилась бы ситуация, если бы эти источники были значительно сокращены из-за многоисточникового характера большей части загрязнения воды.

11 Дональд А. Гулсби и Уильям А. Баттаглин, «Азот в бассейне Миссисипи: Оценка источников и

Прогнозирование притока в Мексиканский залив, Информационный бюллетень USGS 135-00, декабрь 2000 г., рисунок 5. По состоянию на 13 апреля 2007 г .:fs.135-00.html. См. Также «Снижение нагрузки питательными веществами. В частности, нитрат-азот в поверхностные воды, грунтовые воды и Мексиканский залив, - Отчет по теме 5 для Комплексная оценка гипоксии в Мексиканском заливе, Программа прибрежного океана NOAA, Анализ решений. Серия № 19, май 1999 г.

Рисунок 9

Мертвые зоны океана

ИСТОЧНИК: Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП), Глобальная экологическая перспектива (GEO), Ежегодник GEO 2003, «Возникающие проблемы - новые результаты», ЮНЕП, Найроби, Кения, 2002, с. 58. Используется с разрешения. По состоянию на

13 апреля 2007 г .: http://www.mindfully.org/Water/2004/Oxygen-Starved-Zones1jan04.htm.

ПРИМЕЧАНИЯ: 146 зон (показаны кружками) связаны либо с крупными скоплениями населения, либо с водоразделами, которые доставляют большие количества питательных веществ в прибрежные воды. Ежегодный (красный): ежегодные события, связанные с летней или осенней стратификацией; эпизодический (синий): события, происходящие с нерегулярными интервалами чаще, чем один раз в год; периодические (розовый): события, происходящие с регулярными интервалами менее одного раза в год; и стойкий (желтый): круглогодичная гипоксия.

Тем не менее, в лучшем из сценариев, многолетнее поликультурное земледелие может иметь большое значение для устранения водной и ветровой эрозии, деградации почвы, истощения и загрязнения воды.

Утрата биоразнообразия

В своей простейшей форме биоразнообразие означает количество и разнообразие видов, генетический материал этих видов, а также естественные сообщества, экосистемы и ландшафты, частью которых являются эти виды. Биоразнообразие включает в себя как животных, так и растения.

Оно было признано чрезвычайно важным экологическим и научным сообществом из-за его многочисленных преимуществ, и текущие темпы, с которыми мы его теряем, вызывают тревогу.

Активизация человеческой деятельности и быстро растущее население планеты угрожают биоразнообразию Земли. Ежегодно во всем мире вымирают многочисленные виды растений и животных, при этом потери видов оцениваются в десятки тысяч в год. 13

12 Этот подраздел в значительной степени основан на материалах, предоставленных коллегой по RAND Бет Лахман, тщательный анализ которой позволил улучшить статью в целом.

13 Роберт Лео Смит и Томас М. Смит, Экология и полевая биология, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 6-е изд., 2001, с. VII-A.

По оценкам, темпы естественного вымирания в 1000–10 000 раз превышают темпы естественного вымирания. 14

С этими исчезновениями природные системы, от которых зависят люди, деградируют или утрачиваются, и последствия могут быть значительными. Учитывая современные научные знания, неясно, в какой момент текущие темпы утраты биоразнообразия могут привести к разрушению природных систем и возникновению серьезных проблем; однако свидетельства причин для беспокойства уже существуют.

Например, в Калифорнии изменение среды обитания и использование пестицидов привели к деградации природных экосистем до такой степени, что осталось мало диких пчел. Фермеры Калифорнии, которые всегда полагались на диких пчел для опыления, теперь должны арендовать пчел для опыления основных сельскохозяйственных культур. 15

Свидетельства глобального значения биоразнообразия можно найти в подписании Конвенции о биоразнообразии более чем 150 странами на Саммите Организации Объединенных Наций по Земле в 1992 г. и внимании, уделенном сохранению биоразнообразия на Всемирном саммите 2002 г. по устойчивому развитию в Йоханнесбурге. , Южная Африка. Консервативная оценка ежегодных экономических и экологических выгод от биоразнообразия в Соединенные Штаты составляют 300 миллиардов долларов, а во всем мире - 3 триллиона долларов. 16 По другим оценкам, мировая экономическая выгода от биоразнообразия достигает 33 триллионов долларов в год. 17

В естественной прерии на данной территории может быть более 200 видов растений и, возможно, в несколько раз больше микроскопических почвенных животных, которые важны для эффективной работы в прерии. Настоящий реинжиниринг прерии резко увеличит биоразнообразие по сравнению с монокультурой на том же участке земли.

Однако любой менее амбициозный реинжиниринг прерии, включающий различные виды растений в многолетнюю поликультуру, внесет вклад в разнообразие растительной жизни по сравнению с монокультурой и будет способствовать более широкому продвижению биоразнообразия.

Существуют и другие способы, которыми многолетнее поликультурное земледелие может помочь окружающей среде (например, поликультуры производят больше растительного материала, таким образом улавливая больше углекислого газа), но пять областей, описанных выше, представляют собой основные глобальные экологические проблемы, вызванные сельским хозяйством, кои можно было смягчить.

Каковы возможные вторичные выгоды?

Помимо более прямых выгод от обращения вспять деградации окружающей среды и потери биоразнообразия, многолетнее поликультурное земледелие может косвенно решить другие глобальные проблемы. Эти проблемы включают глобальный голод и бедность, растущее беспокойство по поводу ископаемого топлива и ухудшающегося состояния здоровья и образования - особенно среди женщин и детей - в развивающихся странах.

14 Р.С. Келлерт и Э.О. Уилсон, редакторы, Гипотеза биофилии, Island Press, Вашингтон, округ Колумбия, 1993.

15 Дэвид Пименталь и др., «Экономические и экологические выгоды от Биоразнообразие, ^i BioScience, Vol. 47, №11, г.

Декабрь 1997 г. С. 747–757.

16 Эти оценки взяты из Pimental et al., 1997. См. Эту ссылку для количественной оценки выгод для биоразнообразия.

17 О различных подходах к аргументации и количественной оценке важности и преимуществ биоразнообразия см. Р. Костанца и др., «Ценность мировых экосистемных услуг и природного капитала», Nature, Vol. 387, 15 мая 1997 г., стр. 253–260; Пименталь и др., 1997; Гретхен К. Дейли и др., «Оценка экосистемных услуг: философские основы и эмпирические подходы», в работе Дональда Кеннеди и др., «Природные услуги: зависимость общества от

Natural Ecocsystems, Island Press, Вашингтон, округ Колумбия, 1997; Б. А. Штейн и др., Драгоценное наследие: состояние Биоразнообразие в Соединенных Штатах, Oxford University Press, Нью-Йорк, 2000, стр. 93–118; и Смит и Смит, 2001.

Снижение голода и бедности

Взаимосвязи между голодом, бедностью и сельским хозяйством разнообразны и сложны. Если разделить сельское хозяйство на коммерческое или промышленное сельское хозяйство и натуральное сельское хозяйство, последнее - производство достаточного количества продуктов питания для удовлетворения основных потребностей - часто приравнивается к голоду и бедности.

В то время как число людей в городских районах, которые живут в бедности и голодают, растет в течение нескольких десятилетий, подавляющее большинство бедных и голодных пытаются жить натуральным сельским хозяйством. Диаграмма 10 является одним из показателей этой распространенности, показывающим, например, что в странах, где более 35 процентов населения недоедает, почти 70 процентов населения занято в сельском хозяйстве.

Если бы производительность сельского хозяйства могла быть улучшена, это оказало бы положительное влияние как на голод, так и на бедность во всем мире. Конечно, ведется много активных исследований, направленных на повышение продуктивности сельского хозяйства, особенно в развивающихся странах. Однако большая часть улучшений, доступных благодаря технологиям «зеленой революции», происходит от гибридных семян (для однолетнего монокультурного земледелия), а также от удобрений, пестицидов и гербицидов.

Но в большинстве натуральных хозяйств мира эти технологии не используются. Фактически, они часто квалифицируется как органические просто потому, что у фермеров нет денег на покупку удобрений, пестицидов или генетически модифицированных семян.

Рисунок 10.

Сельское хозяйство и недоедание

Категории недоедания 2000–2002 гг. (В процентах)

Доля сельского хозяйства в общей занятости (в процентах)

ИСТОЧНИК: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций, Цель № 1 в области развития, сформулированная в Декларации тысячелетия:

Мобилизация ресурсов для сокращения голода в мире наполовину, ФАО, Рим, Италия, 2005 г. Используется с разрешения. По состоянию на 13 апреля 2007 г.: http://www.fao.org/documents/show_cdr.asp?url_?le=/docrep/008/a0076e/a0076e00.htm.

Таким образом, в зависимости от причин низкой продуктивности сельского хозяйства, многолетние поликультуры могут повысить продуктивность и помочь сократить как голод, так и бедность. Распространенными причинами неспособности продуктивности сельского хозяйства обеспечить достаточное питание являются плохие почвы; эрозия; отсутствие денег на семена (особенно на гибридные семена современного сельского хозяйства), удобрения, пестициды и гербициды; и плохое орошение / засуха. Многолетнее поликультурное сельское хозяйство могло бы помочь во всех этих областях.

Плохая почва обычна в развивающихся странах с высоким уровнем голода и бедности (см. Рисунки 5 и 6).

Многолетние поликультуры могут производить продовольственные культуры, фактически добавляя в почву азот. Эрозия почвы в результате водной и ветровой эрозии также является распространенной проблемой в бедных странах (см. Рисунки 3 и 4). Многолетние поликультуры могут производить пищу, обеспечивая при этом круглогодичную стабилизацию почвы как от водной, так и от ветровой эрозии.

Если стоимость гибридных семян, удобрений, пестицидов и т. Д. Представляет собой проблему, многолетние поликультуры могут, по крайней мере, снизить затраты на семена (поскольку годовые семена дают урожай в течение нескольких лет, а не только один), удобрений, гербицидов, пестициды и другое сельскохозяйственное оборудование (см. «Снижение энергопотребления» ниже), что снижает затраты на повышение производительности. Наконец, нехватка воды - еще один частый фактор низкой производительности сельского хозяйства.

Многолетние поликультуры могут повысить продуктивность сельского хозяйства за счет более эффективного использования доступной воды.

Как правило, все индивидуальные проблемы, связанные с производительностью сельского хозяйства в натуральном сельском хозяйстве, присутствуют в случаях голода и бедности.

Таким образом, потенциальный вклад многолетних поликультур в натуральное сельское хозяйство тем более значителен. Многолетние поликультуры обещают производить больше продуктов питания с меньшими затратами для самых бедных и голодных в мире.

Согласно одному отчету:

Фактические данные неизменно показывают, что рост сельского хозяйства очень эффективен в снижении уровня бедности. Сообщается, что каждый 1% рост производства сельскохозяйственной продукции на душу населения приводит к увеличению доходов беднейших 20% населения на 1,6%. Другое исследование сделало вывод из крупного межстранового анализа, что в среднем каждый 1% рост урожайности сельскохозяйственных культур сокращает количество людей, живущих менее чем на доллар в день, на 0,83%. 18

Есть одно дополнительное преимущество многолетних поликультур перед однолетними монокультурами в районах голода и бедности - многолетние поликультуры «масштабно нейтральны». То есть однолетние поликультуры наиболее эффективно работают в больших масштабах, но многолетние поликультуры хорошо работают в любом масштабе, начиная с небольших семейных ферм.

Этот фактор делает их особенно приспосабливаемыми к тем частям мира, которые могли бы извлечь наибольшую пользу из других их сильных сторон.

18 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. Упомянутые исследования: Дж. Гэллап, С. Раделет и А. Уорнер, «Экономический рост и доходы бедных», дискуссионный документ CAER II, № 36, Гарвардский институт исследований.

Международное развитие, 1997; К. Тертл, X. Ирз, Л. Лин, В. Маккензи-Хилл, С. Виггинс, Взаимоотношения Между изменениями в сельскохозяйственной продуктивности и масштабами бедности в развивающихся странах, доклад, подготовленный Департаментом международного развития, Лондон, 2001 г.

Рисунок 11.

Использование пресной воды в сельском хозяйстве во всем мире

ИСТОЧНИК: Программа ООН по окружающей среде, Vital Water Graphics: Обзор состояния

Мировые пресные и морские воды, ЮНЕП, Найроби, Кения, 2002. Используется с разрешения. По состоянию на 13 апреля 2007 г.: http://www.unep.org/vitalwater/15.htm.

Сниженное потребление энергии

Воздействие многолетних поликультур на энергопотребление будет в основном в развитых странах, где на производство продуктов питания сейчас приходится 17 процентов всего энергопотребления (хотя на самом деле на ферме потребляется только от 2 до 5 процентов), но это стоит, по крайней мере, краткого упоминания здесь. Например, с начала 20 века количество энергии, необходимое для выращивания кукурузы на гектар, увеличилось более чем в десять раз.19

Из энергии, используемой в системе производства продуктов питания, большое количество энергии, которое используется для работы тяжелой сельскохозяйственной техники, а также для производства и транспортировки семян, удобрений, пестицидов и гербицидов, можно существенно сэкономить, используя многолетние поликультуры. Удобрения, содержащие азот, особенно требуют много ископаемого топлива.

По данным Института удобрений, в период с 30 июня 2001 г. по 30 июня 2002 г. Соединенные Штаты использовали 12009300 тонн азотных удобрений, что соответствует энергоемкости 96,2 миллиона баррелей дизельного топлива.

20 Использование номинального изображения 19 Soule and Piper, 1992, p. 22. 20 Изначально эти данные были доступны как «US. Использование удобрений »от Института удобрений, Вашингтон, округ Колумбия, на http: //www.t? .Org / Statistics / USfertuse2.asp, но с тех пор они были исключены с этого веб-сайта. Другие источники включают Дейла Аллена Пфайера, Eating Fossil Fuels, из журнала Wilderness Publications, Ашленд, штат Орегон, 2003 г. (по состоянию на 13 апреля 2007 г .: ; и Брюс Сандквист

Улучшение здоровья и образования

Промышленное сельское хозяйство с его пестицидами, гербицидами, фунгицидами и т. Д. Вносит свой вклад в растущую во всем мире проблему здоровья сельскохозяйственных рабочих и других людей. Несмотря на то, что промышленное сельское хозяйство непропорционально ведется в развитых странах, по оценкам Всемирной организации здравоохранения, ежегодно во всем мире происходит до одного миллиона серьезных непреднамеренных отравлений пестицидами, и многие из них происходят в развивающихся странах. 21

Очевидно, что сокращение использования пестицидов, гербицидов и т. Д. Из-за перехода на многолетние поликультуры могло бы снизить это бремя для здоровья.

Другие опасности для здоровья сельскохозяйственных рабочих, такие как несчастные случаи с машинами, также могут быть подробно описаны, но есть более интересный аспект потенциального воздействия многолетних поликультур на здоровье и образование - здоровье и образование женщин и детей.

Если многолетние поликультуры помогают снизить уровень недоедания, очевидно, что это положительно сказывается на здоровье и, во вторую очередь, на образовании детей. И есть еще одна потенциальная польза для здоровья и образования от многолетних поликультур, потому что женщины активно участвуют в натуральном сельском хозяйстве в развивающихся странах. На диаграмме 12 показано количество женщин-сельскохозяйственных рабочих на 100 мужчин-сельскохозяйственных рабочих по странам. Цифры 100 и более указывают на то, что более 50 процентов сельскохозяйственных рабочих страны - женщины. Более того, Если бы многолетние поликультуры могли сократить объем обработки почвы, посадки, прополки, внесения удобрений и уничтожения вредителей, необходимых в сельском хозяйстве, они могли бы снизить рабочую нагрузку на женщин в условиях натурального сельского хозяйства.

Что женщины, занятые в натуральном сельском хозяйстве, могли бы сделать, потратив больше времени, - это, конечно, вопрос. Однако можно сказать, что одной из причин необразованности женщин и девочек является их возрастающая с течением времени занятость в сельскохозяйственной деятельности. 22

Кроме того, исследования показывают, что образованные женщины позже выходят замуж, лучше предотвращают беременность, обращаются за медицинской помощью для своих детей в случае болезни, лучше заботятся о детях и обеспечивают лучшее питание для своих детей - все это помогает обеспечить более высокий уровень образования их детей.

21 Емкость, «Зеленая революция, удобрения, пестициды», 4 января 2003 г., глава 7 (по состоянию на 13 апреля 2007 г .:. 21 Дж. Джейаратнам, «Острое отравление пестицидами: серьезная глобальная проблема здравоохранения», World Health Statistics Quarterly, Vol. 43, № 3, 1990, с. 139–144.

22 См., Например, Мерили Карл, «Высшее сельскохозяйственное образование и возможности в развитии сельских районов для Женщины - Обзор и резюме пяти тематических исследований, Продовольственная и сельскохозяйственная организация США

Наций, Рим, Италия, 1997 г. По состоянию на 13 апреля 2007 г.

23 См. Каланиди Суббарао и Лора Рэйни, Социальные выгоды от женского образования: межнациональное исследование, Документ для обсуждения Всемирного банка 194, Всемирный банк, Вашингтон, округ Колумбия, 1993 г .; и Лоуренс Х. Саммерс, «Инвестирование во всех людей: образование женщин в развивающихся странах», документ 45 семинара EDI, Всемирный банк, Вашингтон, Округ Колумбия, 1994.

Рисунок 12.

Соотношение женщин и мужчин в сельскохозяйственном населении (в процентах), 2000 г.

ИСТОЧНИК: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций, Гендер и продовольственная безопасность: статистика, «Гендерная статистика и карты», ФАО, Рим, Италия, без даты. Используется с разрешения. По состоянию на 13 апреля 2007 г.: http://www.fao.org/Gender/en/stats-e.htm.

Однако есть некоторые свидетельства того, что сокращение вспашки, посева, прополки и т. Д. Может быть компенсировано требованием более активного управления поликультурами. Например, в одном сборнике статей сделан вывод о том, что поликультуры нуждаются в «более интеллектуальном менеджменте» и «развивающемся, адаптивном режиме управления». 24

Тем не менее, другие исследования показывают, что поликультуры сокращают сезонные пики работы (в которой, скорее всего, будут задействованы женщины и дети). Однако многое из этого является спекулятивным, поскольку фактически отсутствуют данные о рабочей силе в современном поликультуре.

Таким образом, для определения фактической способности многолетних поликультур снижать роль женщин (и детей) в натуральном сельском хозяйстве (и того, что женщины и дети могут делать с увеличившимся временем жизни), необходимо дождаться дополнительных данных.

24 EC Lefroy, RJ Hobbs, MH O'iConnor и JS Pate, «Какие сельское хозяйство может извлечь уроки из природных Экосистем? »Agroforestry Systems, Vol. 45, Numbers 1–3, март 1999 г., стр. 425–438 (на это ссылаются Ларри Джено и Барбара Джено, Производство поликультуры: принципы, преимущества и риски множественного управления земельными участками.

Системы для Австралии , Rural Industries Research and Development Corporation, Barton, Australian Capital Территория , публикация № 01/34, май 2001 г .). Интересно отметить, что тот же набор исследований Lefroy et al. пришли к выводу, что «многолетние растения в поликультуре, вероятно, станут основой успешной имитации» природных экосистем.

Рисунок 13

Соотношение женщин и мужчин в сельскохозяйственном населении (в процентах), 1950 г.

ИСТОЧНИК: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций, Гендер и продовольственная безопасность: статистика, «Гендерная статистика и карты», ФАО, Рим, Италия, без даты. Используется с разрешения. По состоянию на 13 апреля 2007 г.: http://www.fao.org/Gender/en/stats-e.htm.

Действительно ли возможно выращивание многолетней поликультуры?

До этого момента спекуляции основывались на перспективах многолетнего поликультуры в сельском хозяйстве. Если бы это обещание могло быть реализовано, оно могло бы иметь революционные последствия для бедных, голодных и необразованных в мире, а также для устойчивости мирового сельского хозяйства. Пришло время задать несколько сложных вопросов по поводу этого обещания.

Разве концепция не слишком упрощена?

Разве не кажется неправдоподобным думать, что что-то настолько простое может иметь такой значительный эффект?

Возможно. С другой стороны, то, что это просто, не повод отказываться от него сразу. Чтобы убедиться в этом, достаточно взглянуть на последнюю сельскохозяйственную революцию - так называемую Зеленую революцию. Эта революция началась в 1943 году, когда Фонд Рокфеллера и правительство Мексики учредили Совместную программу исследований и производства пшеницы для улучшения сельскохозяйственного производства на фермах страны. Программа имела оглушительный успех.

Мексика перешла от импорта половины своей пшеницы в 1943 году к самообеспечению к 1956 году, а к 1964 году - к экспорту полумиллиона тонн пшеницы. Этот успех был быстро продолжен в Индии и Пакистане, где в среднем Программа утроила урожай пшеницы и других продовольственных культур с гектара и спасла, возможно, миллиард человек от голода и голодной смерти. 25

Успех программы был обусловлен, прежде всего, созданием высокоурожайных гибридных сортов (полученных в основном путем скрещивания) и новыми методами ведения сельского хозяйства.

Основными новыми методами были широкое использование химических удобрений, улучшенные методы орошения, более широкое использование тяжелой техники и разработка химических пестицидов и гербицидов. Единственная (текущая) программа, начатая в Мексике и использующая общедоступные технологии, позволила утроить урожайность по сравнению с методами, которые использовались веками.

Таким образом, есть основания предполагать, что новая программа, основанная на многолетних поликультурах и использующая новые технологии для повышения урожайности, может произвести прорыв в производстве высокоурожайных культур с уменьшением потребности в технике и химическом вмешательстве.

Почему никто не пробовал это раньше?

Если многолетние поликультуры - такая хорошая идея, почему их не разработали до сих пор?

Безусловно, поликультура в какой-то степени была изучена и развита. Один источник предполагает, что «люди производили продукты питания из интегрированных поликультур на протяжении примерно 98,5% истории сельского хозяйства» 26. Современные фермеры сегодня используют широкий спектр методов, которые имитируют аспекты многолетней поликультуры.

Они используют севообороты, чтобы уменьшить потребность в борьбе с вредителями и удобрениях; используют покровные культуры для улучшения качества почвы, предотвращения эрозии почвы и минимизации роста сорняков; используют нулевую и низкую обработку почвы для минимизации эрозии почвы и увеличения удержания воды и питательных веществ; практикуют управление почвами для повышения плодородия; используют разнообразие для защиты от уязвимости монокультур; используют комплексную борьбу с вредителями, чтобы снизить потребность в пестицидах; и используют ротационный выпас, чтобы предотвратить эрозию почвы и способствовать ее плодородию. 27

Однако многолетние растения практически не использовались в современных экспериментах в сельском хозяйстве, прежде всего потому, что цель в сельском хозяйстве, как правило, заключалась в достижении высоких урожаев, и всем известно, что однолетние растения вкладывают свою энергию в производство семян, в то время как многолетние растения вкладывают свою энергию в производство корней и корневищ.

В прошлом предпринимались попытки исследовать многолетние зерна, особенно пшеницу. Еще в 1920-х годах у россиян была обширная программа селекции многолетней пшеницы, и с тех пор были спорадические попытки. Однако только в середине 1970-х Уэс Джексон выступил за постоянные поликультуры и основал The

Land Institute и представил идею о том, что многолетние поликультуры могут быть развиты как «сельскохозяйственная система с экологической стабильностью прерий и урожаем зерна, сопоставимым с урожаем однолетних культур» 28.

25Эта программа принесла своему разработчику, доктору Норману Борлоугу, Нобелевскую премию 1970 года, и история о программе рассказывалась во многих местах. См., Например, биографию Нормана Борлоуга на веб-сайте Нобелевского фонда, 1970 г. По состоянию на 13 апреля 2007 г .:borlaug-bio.html. 26 Geno and Geno, 2001, стр. 10. 27 Лео Хорриган, Роберт С. Лоуренс и Полли Уокер, «Как устойчивое сельское хозяйство может снизить вред промышленного сельского хозяйства для окружающей среды и здоровья человека», Research Review, Центр жизнеспособного будущего, тШкола общественного здравоохранения Bloomberg Джонса Хопкинса, Vol. 110, № 5, май 2002 г., стр. 445–456. По состоянию на 13 апреля 2007 г .: http://www.jhsph.edu/clf/PDF%20Files/Sustainable_Ag_Horrigan.pdf.

В последнее время люди стали уделять больше внимания потенциалу многолетних растений в сельском хозяйстве. В исследовании экономических выгод биоты Земли Дэвид Пиментел и его коллеги пришли к выводу, что:

Выращивание многолетних зерновых культур, которые можно собирать непрерывно в течение 4–5 лет без обработки и повторной посадки - вместо однолетних культур, энергоемкая весенняя и осенняя обработка почвы которых подвергает почву ветровой и водной эрозии - может снизить эрозию на 50 процентов, экономя ежегодно в США земли на 20 миллиардов долларов, а тракторного топлива - 9 миллиардов долларов.

Гены многолетних злаковых культур уже существуют у диких видов растений. 29

Каковы доказательства того, что многолетнее поликультурное земледелие может работать?

Исследования по многолетним поликультурам проводятся в The Land Institute и Институте Родэйла. 30 Земельный институт, например, экспериментирует с поликультурами, включающими злаки южные (такие как восточный гамаграсс), северные (такие как дикая рожь), бобовые (такие как Мимоза прерий и дикая сенна) и масличные (например, подсолнух Максимилиана) все вместе растут в смешанном скрещивании.

Чтобы ответить на этот вопрос более конкретно, полезно заменить его четырьмя вопросами, которые Земельный институт задает:

Могут ли сочетаться многолетник и повышение урожайности семян?

Может ли поликультура видов превзойти монокультуру?

Может ли многолетняя поликультура удовлетворить все потребности в азоте?

Могут ли многолетние виды адекватно бороться с вредителями?

Лаура Джексон из Университета Северной Айовы определила мутантный штамм восточного гамаграсса, урожай семян которого в четыре раза выше нормального - без соответствующей потери массы или силы корня. 31 Одно это должно быть достаточным доказательством утвердительного ответа на первый вопрос. Однако есть достаточно доказательств того, что урожай семян многолетних растений можно улучшить без значительной потери корневой массы. И большая часть этих исследований не включала прямую генную инженерию многолетних растений - потенциальный путь к дальнейшему увеличению урожайности.

Урожайность одного многолетнего вида может приближаться к урожайности однолетних монокультур (70% и более). Однако, что более важно, может ли многолетняя поликультура «овладеть полем» ежегодной монокультурой в смысле производства большего количества пищи на каждый участок земли, чем однолетняя монокультура?

«О нас: Введение и миссия». .^i По состоянию на 13 апреля 2007 г .:29 Д. Пиментел, К. Уилсон, К. Маккаллум, Р. Хуанг, П. Двен, Дж. Флэк, К. Тран, Т. Солтман и Б. Кли? «Экономические и экологические преимущества биоразнообразия», BioScience , Vol. 47, No. 11, декабрь 1997 г., стр. 755. 30 Более подробная информация доступна на сайтах институтов. По состоянию на 13 апреля 2007 г.:и31 См. Скотт Рассел Сандерс , «Learning from the Prairie», The Witness, Vol. 84, No. 5, May 2001.

Повышение урожайности в поликультурах обычно. Одно исследование пришло к выводу, что преимущество в урожайности от смешивания (чередование рядов разных культур) было небольшим (от 5 до 15 процентов), но постоянным. 32 Традиционная поликультура кукурузы / бобов / кабачков в Мексике дает повышение урожайности до 50 процентов,33 и другие исследования показали, что даже 150 процентов. 34

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. ^i 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 .: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.:

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.:

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.: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.:

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 .:

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.:Потерянные урожаи Африка: Том II, Овощи, 2006 г. По состоянию на 13 апреля 2007 г.: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.