4. Від монокультури - до полікультури

Всі без винятку штучні агроценози нестійкі в часі. Підтримання їх стійкості на основі монокультур обходиться людині все більш дорожче. Видатний ботанік нашого часу і клітковину прийшов до висновку, що перемога квіткових рослин у боротьбі за існування була забезпечена їх здатністю утворювати складні багатоярусні спільноти. Якщо це так, то, підтримуючи монокультури, ми йдемо проти еволюційних традицій живої природи. Перехід до полікультурі і щадить почвообработке, використання при цьому всіх органічних залишків на полі, навпаки, відповідало б тенденції розвитку природних біосферних процесів.

Агроекосистеми майбутнього мають бути багатокомпонентними (полікультурі), що забезпечують крім високої продуктивності максимальну щільність зеленого покриву планети.

Іноді кажуть, що монокультури в сільському господарстві більш продуктивні, оскільки вони здатні продукувати біомасу вдвічі більшу з одиниці площі, ніж природні екосистеми. При цьому, однак, не враховується, що виробництво біомаси в природних екосистемах не повязане з витратами енергії людиною, тоді як енергетична ефективність агроценозів може бути близькою до нуля або навіть негативної.

Широке поширення монокультур у сучасному сільському господарстві тісно повязано з практично повсюдним застосуванням хімічних засобів захисту рослин (так само як і з збільшеними дозами мінеральних добрив).

Створюючи поля монокультур, людина сама створює "шкідників" і всі подальші проблеми боротьби з ними.

Є чимало експериментів, що показують переваги вирощування кількох культур спільно (так званий intercropping). З усіх вирощуваних культур відомо застосування змішаних посівів. Наприклад, яра пшениця добре поєднується з вівсом, ячменем, ярої житом, гірчицею, горохом, чиною, сочевицею, бобами, Вікою, сераделою, льоном, морквою та іншими видами. У багатьох випадках у таких посівах підвищується загальний збір продукції, підвищується цінність кормів, поліпшується структура ґрунту, зменшується кількість "бурянів", знижується поразка хворобами і "шкідниками". У агрофітоценології розроблений ряд ефективних способів застосування разновидових посівів для самих різних зон. Ось деякі приклади.

У середній смузі європейської частини Росії полікультури кукурудзи, вівса і соняшнику давала 415 ц / га кормової маси при врожаї чистого посіву кукурудзи 327 ц / га. При посіві кукурудзи з кормовими бобами було отримано підвищення врожаю кормової маси на 40-80 ц / га при додатковому зборі протеїну 1,4 ц / га. У Білорусії підсівши люпину до кукурудзи дозволяв додатково отримувати до 150 ц / га кормової маси.

Спільне вирощування кукурудзи та сої збільшувало врожай зеленої маси на 126-136 ц / га, збільшило збір сирого протеїну, підвищувало поживну цінність кормів. Спільні посіви овсяниці, канареєчника та жита давали пятикратне збільшення врожаю в порівнянні з чистими посівами. У дослідах по спільному вирощування арахісу, сорго, проса і кукурудзи середній урожай арахісу виявлявся менше на 18%, але загальна вартість продукції з полікультурного поля збільшувалася до 154%, а кукурудзяний метелик як вид перестав тут бути "шкідником".

Здавна в різних районах країни відома суміш пшениці з житом ("Суржа"), яка завжди, за будь-яких погодних умовах, дає гарантований врожай, у якому переважає то пшениця, то жито - залежно від конкретних умов даного сезону вегетації. У передгірях Кавказу тоді була популярною суміш кукурудзи й квасолі, сумарний врожай від висівання якою був у 1,5 рази вище, ніж монокультури. Виявилося, що при спільних посівах зимуючих гороху з пшеницею загальний урожай зерна був вище на 3-5 ц / га, і при цьому різко зростала вміст білка в зерні пшениці.

В умовах Підмосковя трьохвидові агроценози (горох-гірчиця-соняшник, вика-гірчиця-соняшник) не тільки давали більш високі і стійкі врожаї кормової маси, але ступінь їхньої засміченості знижувалася в 3-4 рази, що робило непотрібним використання гербіцидів.

Серед прикладів інших полікультур, успішно здійснених в різних експериментах: кукурудза-ячмінь; кукурудза-люпин; кукурудза-гірчиця; кукурудза-соняшник-боби; вика-овес-райграс; бавовник-сорго; льон-конюшина; кукурудза-соя-банан-маніок-кокосова пальма-гевея. Серед популярних полікультур в Центральній Америці нині: маїс-гарбуза (Пепо і пляшкова); маїс-боби; касави-боби; касави-солодка картопля. У Руанді (Африка) використовуються полікультури: боби-маїс-солодкий картопля; соя-сорго-солодка картопля. Можливі різні варіанти полікультур.

Іноді вегетаційний активність агроекосистем подовжується підсіюванням додаткових трав між великими рослинами (кукурудзою, соєю і т.д.). Все ширше розповсюджуються суміші з різних сортів одного і того ж виду - з різним будовою і відмінностями у ритміці розвитку, але дозрівають одночасно.

Ще кілька століть тому сортосуміші застосовувалися в Китаї при обробітку двухсезонного рису: розсада пізнього сорту підсаджувалася в посіви раннього, і загальний врожай підвищувався до 48%. У Перу здавна, протягом багатьох століть, для надійності на поля висівають одночасно по кілька культур (невеликими квадратами), що забезпечує врожай за будь-яких погодних умовах. Змішані посадки сортів рису отримали широке поширення в Японії. Сортосмесі пшениці успішно застосовувалися в ХIХ столітті у Франції та Росії.

Численні дані по успішному використанню сортосумішей кукурудзи, бавовника, ярої пшениці, гречки та інших культур.

Звичайно, не всякі суміші і не завжди дають помітне підвищення врожайності: потрібне інтенсивне дослідження прийомів масового посилення відмінностей між рослинами в посівах з розвитку, органоутворенню і росту, віком та тривалості життя, розмноження і розміщення на площі, тобто облік різноманітних взаємовідносин компонентів протягом вегетації. У багаторічних дослідах П. В. Юріна (МДУ) урожай односортових плантацій кукурудзи становив 343 ц / га, а в змішаних посівах з неоднаковою висотою рослин і різними термінами цвітіння - 472 ц / га. На площі 4 тис. га П. В. Юрін отримував урожай пшениці зі змішаних сортів 43,3 ц / га, а при монокультурі - тільки 33,7 ц / га.

Іноді використання інших культур вигідно не тільки для отримання додаткового врожаю, але і в якості "видів-пасток", що приймають на себе основний тягар поразки "шкідниками". Так, при спільних посівах солодкої картоплі та кукурудзи мурахами уражається виключно картоплю, а кукурудза залишається недоторканою. При вирощуванні кукурудзи тільки вона майже повністю уражається мурахами.

З іншого боку, за допомогою якихось спеціально підібраних диких рослин-репелентів можна домогтися відлякування небажаних в агросистемах видів. Відомо близько 600 видів рослин, які мають такий відлякує ефектом (наприклад, нагідки, ромашка-піретрум, часник, тютюн та ін.) Підкреслимо ще раз: всі сортосуміші виявляються більш стійкими до "бурянам", хвороб і "шкідників", ніж чисті посіви тих же культур.

Відмова від монокультур і перехід до полікультур дозволяє забезпечити невразливість полів при впливі комах, кліщів, грибкових і вірусних захворювань у небезпечних для врожаю масштабах.

У таких складних екосистемах взаємозвязок видів така, що постійно висока чисельність якого-небудь одного виду неможлива. Крім того, в полікультурі практично відсутня грунтовтома.

Поглиблене вивчення міжвидових взаємовідносин у таких створюваних людиною фітоценозах має розкрити великі резерви підвищення врожайності сільськогосподарських культур без застосування хімічних засобів захисту рослин.