کشت مخلوط – یک استراتژی کشاورزی کم نهاده برای امنیت غذایی و محیطی
چکیده
کشاورزی فشرده مبتنی بر استفاده از نهاده‌های پرانرژی و مواد کاشت با کیفیت و با آبیاری مطمئن است. اما به دلیل ایجاد عدم تعادل اکولوژیکی و تخریب منابع طبیعی نتوانسته است پایداری کشاورزی را تضمین کند. از سوی دیگر، سیستم‌های کشت مخلوط، که به عنوان کشت مخلوط یا چند کشت نیز شناخته می‌شوند. یک روش کشاورزی سنتی با کشت محصولات متنوع، از نهاده‌های نسبتاً کم استفاده می‌کنند. و کیفیت اکوسیستم کشاورزی را بهبود می‌بخشند.
افزایش محصولات را می توان به صورت مکانی و زمانی با اتخاذ سیستم کشت مخلوط با هدف قرار دادن نیازهای آتی انجام داد. کشت مخلوط مزایای متعددی مانند: افزایش عملکرد، امنیت محیطی،پایداری تولید و خدمات بیشتر اکوسیستم را تضمین می کند. در کشت مخلوط، دو یا چند گونه گیاهی به طور همزمان رشد می کنند، زیرا آن ها برای بخش قابل توجهی از چرخه محصول همزیستی می کنند. و بین خود و اکوسیستم های کشاورزی تعامل دارند.
حبوبات به‌عنوان جزئی از محصولات در سیستم کشت مخلوط، نقش‌های چندمنظوره مانند: تثبیت بیولوژیکی نیتروژن و بهبود کیفیت خاک. خروجی عملکرد اضافی از جمله عملکرد پروتئین، و ایجاد تنوع عملکردی ایفا می‌کنند. اما رشد دو یا چند محصول با هم نیازمند مراقبت و مدیریت بیشتر برای ایجاد رقابت کمتر بین گونه‌های زراعی و استفاده کارآمد از منابع طبیعی است. شواهد تحقیقاتی تأثیرات سودمند یک سیستم کشت مخلوط با مدیریت صحیح را از نظر استفاده از منابع و عملکرد ترکیبی محصولات کشت شده با استفاده کم نهاده نشان می دهد.
مقدمه
کشاورزی در اکثر کشورهای در حال توسعه نقش بسزایی دارد. اما با توجه به افزایش جمعیت و توسعه جوامع شهری همراه با رشد صنعتی در کشورهای در حال توسعه، در دسترس بودن زمین برای کشاورزی به دلیل استفاده های غیرکشاورزی آن کاهش یافته است. در این شرایط، اتخاذ سیستم‌های کشت با میزان بالا تولید ممکن است گزینه مناسبی برای افزایش بهره‌وری و تولید کشاورزی در کل باشد (1و2). کشاورزی در اکثر کشورها یک سنت و میراث است. شیوه های کشاورزی سنتی با رشد محصولات زراعی که چیزی جز نوعی کشت مخلوط نیست، در سرتاسر جهان مشهود است.
تاریخچه کشت مخلوط
سیستم‌های کشاورزی دوره‌های باستانی در گوشه‌های مختلف کره زمین به‌عنوان ترکیب‌های گیاهی کشت می شدند. که برای مدت طولانی توسط مردم تغذیه می‌شدند (3). تمدن های اولیه، استفاده از کشت مخلوط را نشان دادند که ممکن است به شکل متفاوتی باشد. شبه قاره آسیای جنوبی رشد محصولات متنوع با تنوع زیست محیطی (4-6) را از زمان تمدن سند (حدود1900 تا 2600 قبل از میلاد) به شکل کشت مخلوط یا چند شاخه ای را تجربه کرد (7و8). علاوه بر این، سیستم کشت مخلوط از حدود 300 سال قبل از میلاد در یونان به خوبی شناخته شد.که حاکی از رشد غلات با حبوبات (9) است. که در آن حبوبات در زمان‌های مختلف در طول فصل رشد غلاتی مانند گندم و جو کاشته می‌شوند (10).
کشت مرکب سنتی دارای پتانسیل کافی برای مشارکت 15 تا 20 درصدی در سبد غذایی جهان است (11). در آمریکای لاتین، کشت مخلوط بر پایه ذرت بسیار رایج است (12). در آفریقا، 89 درصد از لوبیا چشم بلبلی و در کلمبیا 90 درصد از لوبیاها در توده های مختلط رشد می کنند. با این حال، در مالوی کشت مخلوط بسیار رایج است و 94 درصد از زمین های زیر کشت را اشغال می کند (13). انواع مختلفی از کشت مخلوط شناخته شد و احتمالاً در یونان باستان حدود 300 سال قبل از میلاد مسیح استفاده می شد. تئوفراستوس، در میان بزرگترین فیلسوفان اولیه یونان و دانشمندان علوم طبیعی، خاطرنشان کرد که گندم، جو و حبوبات خاصی را می‌توان در زمان‌های مختلف در طول فصل رشد و اغلب همراه با انگور و زیتون کاشت، که نشان‌دهنده دانش استفاده از کشت مخلوط است (9).
در کشورهای گرمسیری، کشت مخلوط به طور کلی با تولید محصولات غذایی مشاهده می شود، اما تاکید زیادی در تولید علوفه در جهان برای پوشش کامل تقاضای زیاد برای خوراک دام شده است (14).
آشنایی بیشتر :
کشت فشرده برای کشاورزان عمده با استفاده کامل از ماشین آلات، پیچیدگی کمتری دارد. در حالی که کشاورزان خرده مالک دسترسی ثابتی به بازار ندارند. و فقط غذای کافی برای اعضای خانواده خود را تحت کشاورزی معیشتی تولید می کنند. کشت مخلوط معیشت آن ها را تضمین می کند. بنابراین کشت مخلوط عمدتاً در مزارع کوچک انجام می شود. علاوه بر این، کشت مخلوط برای بازدهی پایدار از محصولات متنوع با استفاده کمتر از نهاده ها برای تامین مواد مغذی و حفاظت از گیاه، با تمرکز بر غذای کافی تحت شرایط محیطی سالم شناخته شده است. در کشاورزی ارگانیک، کشت مخلوط مفید است. زیرا بروز آفت، بیماری و علف های هرز کمتر اتفاق می افتد و حاصلخیزی خاک حفظ می شود (15).
در دوره اخیر رویکرد سیستمی در کشاورزی بیشتر مورد توجه محققین است. یک سیستم از اجزای مختلف تشکیل می شود که تعامل بین آنها بالا است. رویکرد سیستمی استفاده بیشتر از منابع موجود را هدف قرار می دهد. که منجر به پایداری تولید و افزایش آن می شود. سیستم‌های زراعی با تمرکز شدیدتر بر پرورش محصولات زراعی و واریته‌ها یا هیبریدهایی با تحمل تنش‌های زنده و غیرزنده، ظرفیت خاک را برای تولید پایدار و بیان عملکرد بالاتر افزایش می دهد. توسعه سیستم های کشت مناسب یک کار عظیم برای دستیابی به عملکرد بالقوه تحت هر شرایط کشاورزی-اقلیمی است (16). در واقع، برخی از عوامل مانند در دسترس بودن منابع و مدیریت عمدتاً برای تکامل یک سیستم کشت در نظر گرفته می شوند. صلاحیت یک سیستم کشت بر بهره وری محصولات، مدت زمان و نیاز زمین استوار است (17،18).
کشاورزی مدرن
کشاورزی مدرن مبتنی بر عرضه با انرژی بالا و نهاده‌های سوخت فسیلی که معمولاً به عنوان فناوری‌های انقلاب سبز شناخته می‌شوند. منجر به افزایش قابل‌توجهی در عملکرد محصول شد. اما زمانی که این شکوفایی به دست آمد، پایداری کشاورزی ناپدید شد (19). سیستم‌های کشاورزی مدرن، تک‌کشتی را استنباط می‌کنند. و تنوع زیستی را با محصولات کم و تعداد محدودی از ارقام در مناطق وسیع جایگزین می‌کنند. از سوی دیگر، تنوع زیستی در مزرعه توسط کشاورزان سنتی کشورهای در حال توسعه حفظ می شود. و الگوهای کشت مخلوط، کشت مخلوط و اگروفارستری(جنگل -زراعی) به طور برجسته مشاهده می شود. این سیستم‌های کشاورزی توانایی کشت انواع محصولات، تولید مطمئن، استفاده بهینه از منابع، احتمال آسیب کمتر محصول توسط آفات و بیماری‌ها و استفاده مناسب از نیروی انسانی با درآمد استاندارد را ارائه می‌دهند (14).
محصولات مختلفی که کشت می شوند در یک سیستم کشت مخلوط ممکن است به طور همزمان کاشت یا برداشت شوند. با این حال، محصولات در بخش عمده ای از دوره های زراعی در یک مزرعه باقی می مانند. انواع مختلفی از گونه‌های گیاهی وجود دارد. که می‌توان آنها را در کشت مخلوط گنجاند. یعنی محصولات یکساله مانند غلات، حبوبات، دانه‌های روغنی محصولات علوفه‌ای و غیره. سیستم‌های تولید محصول کم نهاده و با انرژی کارآمد بدون شک برای حفظ بهره‌وری کشاورزی جذاب هستند (11،20)، اما کشاورزی مدرن سیستم تولید محصول با تنوع کمتری را با استفاده از نهاده‌های انرژی بالا و مواد شیمیایی تحمیل کرد.
پایداری در کشاورزی
پایداری کشاورزی را می توان با ایجاد تنوع در مزرعه و استفاده مناسب از منابع طبیعی با خدمات بیشتر اکوسیستم بدست آورد (21و22). تنوع زیستی در یک محیط کشت را می توان با توالی مکرر محصولات در کشت متوالی یا سیستم های کشت مخلوط بهبود بخشید (11). در واقع، کشاورزی مدرن بازده محصول را افزایش داد. اما مشغله های مربوط به پایداری کشاورزی را توسعه داد (23). یک سیستم کشت مخلوط دارای پتانسیل کافی برای ایجاد پایداری در کشاورزی و با تنوع محصول، مدیریت کارآمد منابع و احیای حاصلخیزی خاک است. این بررسی بر جنبه‌های ضروری سیستم‌های کشت مخلوط به‌عنوان شیوه‌های مدیریت کم نهاده برای امنیت غذایی و محیطی با پایداری کشاورزی تمرکز دارد.
کشت مخلوط به عنوان کشاورزی کم نهاده
یک سیستم تولید کشاورزی مقرون به صرفه نیاز به استفاده مقدار کافی نهاده دارد. و موفقیت انقلاب سبز (GR) در نیمه دوم قرن قبل به شدت بر تامین نهاده های ضروری متمرکز بود. و بنابراین فناوری های انقلاب سبز (GRTs) بیشتر به عنوان فناوری های نهاده محور شناخته می شدند. با توجه به مفاهیم GRT، نهاده های مهم مورد استفاده در کشاورزی عبارتند از: ارقام پرمحصول (HYV). کودهای شیمیایی پرانرژی مبتنی بر سوخت فسیلی. آبیاری مطمئن. استفاده از مواد شیمیایی آفتکش و غیره. جالب این که همه این نهاده ها به انرژی بالا نیاز دارند. از سوی دیگر، سیستم‌های کشت مخلوط به انرژی نسبتاً کمتری مانند کود نیاز دارند. نیازهای آفت کش کمتر است، و تنوع محصولات بیشتر باعث ایجاد تنوع عملکردی می‌شود. که منجر به بروز بیماری‌ها و آفات کمتر می‌شود. و علاوه بر این، ایجاد یک میکرو اقلیم تسکین دهنده با تبخیر کمتر وجود دارد (24،25).
ترکیبی از گیاهان با ریشه عمیق و کم عمق، گزینه‌های آبیاری زیستی را ایجاد می‌کند. و پس از همه، محصولات حبوبات در توالی با غیر حبوبات، با بهره‌مندی از گیاهان غیر حبوبات در قالب تثبیت نیتروژن، به تنظیم مواد مغذی کمک می‌کنند. و بعلاوه، حبوبات، محیطی مناسب برای نگهداری میکروارگانیسم‌های مفید مختلف ایجاد می‌کنند. که خدمات اکوسیستمی بالاتری را فراهم می کنند. اثرات تجمعی همه عوامل در سیستم کشت مخلوط منعکس می شود. و بنابراین سیستم کشت مخلوط را می توان به عنوان یک عمل کشاورزی کم نهاده با خروجی بالاتر از نظر بازده مزرعه و پایداری کشاورزی در نظر گرفت.
منابع:
1. Gitari, H.I.; Nyawade, S.O.; Kamau, S.; Gachene, C.K.K.; Karanja, N.N.; Schulte-Geldermann, E. Increasing potato equivalent yield increases returns to investment under potato-legume intercropping systems. Open Agric. 2019, 4, 623–629. [CrossRef]
2. Maitra, S.; Palai, J.B.; Manasa, P.; Kumar, D.P. Potential of intercropping system in sustaining crop productivity. Int. J. Agric. Environ. Bio-Res. 2019, 12, 39–45. [CrossRef]
3. Plucknett, D.L.; Smith, N.J.H. Historical perspectives on multiple cropping. In Multiple Cropping Systems; Francis, C.A., Ed.; MacMillan Publishing Company: New York, NY, USA, 1986.
4. Fuller, D.Q. Pathways to Asian civilizations: Tracing the origins and spread of rice and rice cultures. Rice 2011, 4, 78–92. [CrossRef]
5. Kingwell-Banham, E.; Petrie, C.A.; Fuller, D.Q. Early agriculture in South Asia. In Cambridge World History; Barker, G., Goucher, C., Eds.; Cambridge University Press: Cambridge, UK, 2015; Volume II, Chapter 10; pp. 261–288.
6. Petrie, C.A.; Bate, J. Multi-cropping, intercropping and adaptation to variable environments in Indus south Asia. J. World Prehist. 2017, 30, 81–130. [CrossRef] [PubMed]
7. Fuller, D.Q.; Madella, M. Issues in Harappan archaeobotany: Retrospect and prospect. In Indian Archaeology in Retrospect II: Protohistory; Settar, S., Korisettar, R., Eds.; Manohar: New Delhi, India, 2002; pp. 317–390.
8. Wright, R.P. The Ancient Indus: Urbanism, Economy, and Society: Case Studies in Early Societies; Cambridge University Press: New York, NY, USA, 2010.
9. Papanastasis, V.P.; Arianoutsou, M.; Lyrintzis, G. Management of biotic resources in ancient Greece. In Proceedings of the 10th Mediterranean Ecosystems (MEDECOS) Conference, Rhodes, Greece, 25 April–1 May 2004; pp. 1–11.
10. Lithourgidis, A.S.; Vlachostergios, D.N.; Dordas, C.A.; Damalas, C.A. Dry matter yield, nitrogen content, and competition in pea–cereal intercropping systems. Eur. J. Agron. 2011, 34, 287–294. [CrossRef]
و
11. Altieri, M.A. The ecological role of biodiversity in agro-ecosystems. Agr. Ecosyst. Environ. 1999, 74, 19–31. [CrossRef]
12. Francis, C.A. Introduction: Distribution and importance of multiple cropping. In Multiple Cropping Systems; Francis, C.A., Ed.; Macmillan Publishing Company: New York, NY, USA, 1986; pp. 1–20.
13. Vandermeer, J.H. The Ecology of Intercropping; Cambridge University Press: Cambridge, UK, 1989.
14. Anil, L.; Park, J.; Phipps, R.H.; Miller, F.A. Temperate intercropping of cereals for forage: A review of the potential for growth and utilization with particular reference to the UK. Grass Forage Sci. 1998, 53, 301–317. [CrossRef]
15. Hauggaard-Nielsen, H.; Jørnsgaard, B.; Kinane, J.; Jensen, E. Grain legume–cereal intercropping: The practical application of diversity, competition and facilitation in arable and organic cropping systems. Renew. Agric. Food Syst. 2008, 23, 3–12. [CrossRef]
16. Nyawade, S.; Gitari, H.I.; Karanja, N.N.; Gachene, C.K.; Schulte-Geldermann, E.; Sharma, K.; Parker, M. Enhancing climate resilience of rain-fed potato through legume intercropping and silicon application. Front. Sustain. Food Syst. 2020, 4, 566345. [CrossRef]
17. Willey, R.W.; Reddy, M.S. A field technique for separating above-and below- ground interactions in intercropping: An experiment with pearl millet/groundnut. Exp. Agric. 1981, 17, 257–264. [CrossRef]
18. Willey, R.W.; Natarajan, M.; Reddy, M.S.; Rao, M.R.; Nambiar, P.T.C.; Kannaiyan, J.; Bhatnagar, V.S. Intercropping studies with annual crops. Better Crops Food 1983, 97, 83–100.
19. Tilman, D.; Cassman, K.G.; Matson, P.A.; Naylor, R.; Polasky, S. Agricultural sustainability and intensive production practices. Nature 2002, 418, 671–677. [CrossRef]
20. Altieri, M.A.; Letourneau, D.K.; Davis, J.R. Developing sustainable agro-ecosystems. Biol. Sci. 1983, 33, 45–49.
و
21. Scherr, S.J.; McNeely, J.A. Biodiversity conservation and agricultural sustainability: Towards a new paradigm of ‘ecoagriculture’ landscapes. Philos. Trans. R. Soc. B 2008, 363, 477–494. [CrossRef] [PubMed]
22. Maitra, S.; Ray, D.P. Enrichment of biodiversity, influence in microbial population dynamics of soil and nutrient utilization in cereal-legume intercropping systems: A Review. Int. J. Biores. Sci. 2019, 6, 11–19. [CrossRef]
23. Lichtfouse, E.; Navarrete, M.; Debaeke, P.; Souchere, V.; Alberola, C.; Menassieu, J. Agronomy for sustainable agriculture. A review. Agron. Sustain. Dev. 2009, 29, 1–6. [CrossRef]
24. Gitari, H.I.; Gachene, C.K.K.; Karanja, N.N.; Kamau, S.; Nyawade, S.; Sharma, K.; Schulte-Geldermann, E. Optimizing yield and economic returns of rain-fed potato (Solanum tuberosum L.) through water conservation under potato-legume intercropping systems. Agric. Water Manag. 2018, 208, 59–66. [CrossRef]
25. Nyawade, S.O.; Karanja, N.N.; Gachene, C.K.K.; Gitari, H.I.; Schulte-Geldermann, E.; Parker, M.L. Intercropping Optimizes Soil Temperature and Increases CropWater Productivity and Radiation Use Efficiency of Rainfed Potato. Am. J. Potato Res. 2019, 96, 457–471. [CrossRef]
سایر مطالب علمی را مجله اگروموج مطالعه کنید. و می توانید اطلاعات لازم جهت کاشت سبزی در خانه را با کلیک بر اینجا کسب کنید.
ویدئو های چنل های آپارات و یوتوب اگروموج را از دست ندهید.
خیلی جالب و مفید بود.