Многолетняя поликультура – семя новой аграрной революции?

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 .: http://nobelprize.org/nobel_prizes/peace/laureates/1970/ 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?