Система посева - Cropping system

Период, термин система земледелия относится к культурам, последовательностям посевов и методам управления, используемым на конкретном сельскохозяйственном поле в течение нескольких лет. Он включает в себя все пространственные и временные аспекты управления сельскохозяйственной системой. Исторически системы земледелия были разработаны для максимизации урожайности, но современное сельское хозяйство все больше уделяет внимание обеспечению экологической устойчивости систем земледелия.[1]

Выбор культуры

Выбор культуры занимает центральное место в любой системе земледелия. При оценке того, будет ли посажена данная культура, фермер должен учитывать ее прибыльность, приспособляемость к изменяющимся условиям, устойчивость к болезням и потребность в конкретных технологиях во время выращивания или сбора урожая.[2] Они также должны учитывать преобладающие экологические условия на своей ферме и то, как урожай будет соответствовать другим элементам их производственной системы.[2]

Организация посевов и севооборот

Монокультура это практика выращивания одной культуры на заданном участке, где поликультура включает выращивание нескольких культур на одном участке. Монокультура (или непрерывная монокультура) - это система, в которой одна и та же культура выращивается на одной и той же территории в течение нескольких вегетационных сезонов. Многие современные фермы состоят из нескольких поля, которые можно выращивать отдельно и, таким образом, использовать в севооборот последовательность. Севооборот применялся тысячи лет и, как было установлено, широко используется для повышения урожайности и предотвращения вредных изменений в почвенной среде, которые ограничивают продуктивность в долгосрочной перспективе.[3] Хотя конкретные механизмы, регулирующие этот эффект, полностью не изучены,[4] Считается, что они связаны с различным воздействием различных сельскохозяйственных культур на химические, физические и микробиологические свойства почвы.[5] Воздействуя на почву по-разному, культуры в севообороте помогают стабилизировать изменения ее свойств. Другое соображение заключается в том, что многие сельскохозяйственные вредители являются видоспецифичными и поэтому наличие определенного вида на поле лишь в некоторых случаях помогает предотвратить рост популяций вредителей.[6]

Организация отдельных растений на поле также варьируется и обычно зависит от выращиваемой культуры. Многие овощи, злаки и фрукты выращиваются в прилегающих ряды, которые достаточно широки, чтобы их можно было выращивать (или скашивать, в случае плодов) без повреждения сельскохозяйственных культур. Другие системы стремятся к максимальному густота растений и нет такой организации. Корма выращиваются таким образом, поскольку ожидается движение животных и для их питания требуется максимальная плотность растений, как и покровные культуры, поскольку их цель - бороться с сорняками и предотвращать эрозию почвы, в значительной степени зависит от плотности.[7]

Управление остатками

Управление пожнивные остатки важен в большинстве систем. Некоторые из питательных веществ, содержащихся в этих мертвых тканях, становятся доступными для сельскохозяйственных культур во время разложения,[8] снижение потребности в удобрение входы. Оставление остатков на месте также увеличивает органическое вещество почвы (ПОВ), который имеет ряд преимуществ.[9] Конкретные методы управления могут иметь ряд других воздействий.

Обработка почвы

Рис обработка почвы. Валенсийский музей этнологии.

Обработка почвы это основной метод, с помощью которого фермеры обрабатывают пожнивные остатки. Различные типы обработки почвы приводят к тому, что в почвенный профиль попадает разное количество растительных остатков. При традиционной или интенсивной обработке почвы на поле обычно остается менее 15% пожнивных остатков, при уменьшенной обработке - 15–30%, а в системах консервативной обработки почвы остается не менее 30% пожнивных остатков на поверхности почвы.[10] Различия, наблюдаемые между этими системами, разнообразны, и до сих пор ведутся серьезные споры об их относительном экономическом и экологическом воздействии, но ряд широко известных преимуществ привели к значительному сдвигу в сторону уменьшения обработки почвы в современных системах земледелия.[11]

Как правило, оставление остатков на поверхности почвы приводит к мульчирование эффект, который помогает контролировать эрозия,[12] предотвращает чрезмерное испарение и подавляет сорняки,[13] но может потребовать использования специального посадочного оборудования.[14] Включение остатков в почвенный профиль приводит к быстрому разложению почвенными микроорганизмами,[15] что облегчает посадку и в некоторых случаях может означать, что питательные вещества будут доступны растениям раньше, но обеспечивается ограниченный контроль эрозии и подавление сорняков.

При ограниченной или нулевой обработке почвы ограниченное воздействие почвенных микроорганизмов может замедлить скорость разложения, таким образом задерживая превращение органических полимеров в диоксид углерода и увеличивая количество углерода. изолирован по системе,[16][17][18] хотя в плохо аэрируемых почвах это может быть частично компенсировано увеличением выбросов закиси азота.[19]

Горение

В некоторых системах остатки сгорел. Это быстрый и дешевый способ расчистить поле для подготовки к следующей посадке и может помочь в борьбе с вредителями, но имеет ряд недостатков: органическое вещество (углерод) теряется из системы, почва обнажается и становится более восприимчивой. эрозии, а образующийся дым является загрязнителем атмосферы.[20] Во многих частях мира эта практика ограничена или запрещена.[21]

Удаление

Остатки сельскохозяйственных культур могут быть удалены и использованы для употребления в пищу людьми или животными или для других целей, особенно в развивающихся странах.[22] Это обеспечивает вторичный источник средств к существованию или дохода, но исключает выгоды, связанные с оставлением остатков внутри системы.

Управление питательными веществами

Питательные вещества истощаются во время роста сельскохозяйственных культур, и их необходимо восстанавливать или заменять, чтобы сельское хозяйство продолжалось на участке земли. Обычно это достигается с помощью удобрений, которые могут быть органическими или синтетическими. Большой компонент органическое земледелие движение - предпочтение органических удобрений.

Чрезмерное удобрение не только дорого, но может нанести вред посевам и иметь ряд экологических последствий.[23] Поэтому существует значительный интерес к развитию планы управления питательными веществами для отдельных участков, которые пытаются оптимизировать нормы внесения удобрений.

Управление водными ресурсами

Влажность почвы является важным фактором развития растений и должна поддерживаться в пределах определенного диапазона на протяжении всего периода выращивания. Диапазон допустимых условий влажности варьируется от культуры к культуре. Орошение и мелкозернистые добавки могут использоваться для увеличения влажности почвы, в то время как более грубые поправки и такие технологии, как дренаж плитки можно использовать для его уменьшения.[24][25]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Бланко, Умберто (2010). Принципы сохранения и управления почвами. Springer Science. С. 167–193. ISBN  978-9048185290.
  2. ^ а б «Факторы в выборе культур». CropsReview.Com. Получено 2016-11-23.
  3. ^ Баллок, Д. Г. (1992-01-01). «Севооборот». Критические обзоры в науках о растениях. 11 (4): 309–326. Дои:10.1080/07352689209382349. ISSN  0735-2689.
  4. ^ "Алианза СИДАЛК". www.sidalc.net. Получено 2016-11-23.
  5. ^ «Почему так важен севооборот?». Получено 2016-11-23.
  6. ^ Брюкманн, доктор Стефан. «Севооборот». www.oisat.org. Получено 2016-11-23.
  7. ^ Бреннан, Эрик; Смит, Ричард (2005). «Рост зимних покровных культур и подавление сорняков на центральном побережье Калифорнии». Технология сорняков. 19 (4): 1017–1024. Дои:10.1614 / WT-04-246R1.1 - через NALDC.
  8. ^ «Важность органического вещества почвы». www.fao.org. Получено 2016-11-28.
  9. ^ Бот, Александра (2005). «Важность органического вещества почвы» (PDF). ФАО. ФАО. Получено 23 ноября, 2016.
  10. ^ «Определения типов обработки почвы». www.ctic.purdue.edu. Архивировано из оригинал в 2016-11-24. Получено 2016-11-23.
  11. ^ Хаггинс, Дэвид; Реганольд, Джон (2008). "No-Till: Тихая революция" (PDF). USDA. USDA. Получено 28 ноября 2016.
  12. ^ Пол В. Унгер (1994). Управление сельскохозяйственными остатками. CRC Press. п. 19. ISBN  978-0-87371-730-4.
  13. ^ Аморосо, Габриэле; Франги, Пьеро; Пьятти, Риккардо; Фини, Алессио; Феррини, Франческо (01.12.2010). «Влияние мульчирования на рост растений и сорняков, содержание воды в субстрате и температуру у гигантских туи, выращиваемых в контейнерах». HortTechnology. 20 (6): 957–962. ISSN  1063-0198.
  14. ^ «Управление остатками». Wheatdoctor.org. Получено 2016-11-29.
  15. ^ Коппенс, Филип; Гарнье, Патрисия; Финделинг, Антуан; Меркс, Роэл; Рекус, Сильви (2007-09-01). «Разложение мульчированных пожнивных остатков по сравнению с заделанными: моделирование с помощью PASTIS проясняет взаимосвязь между качеством пожнивных остатков и их местоположением». Биология и биохимия почвы. 39 (9): 2339–2350. Дои:10.1016 / j.soilbio.2007.04.005.
  16. ^ Абивен, Самуил; Рекус, Сильви (2007-02-07). «Минерализация пожнивных остатков на поверхности почвы или внесения в почву в контролируемых условиях» (PDF). Биология и плодородие почв. 43 (6): 849–852. Дои:10.1007 / s00374-007-0165-2. ISSN  0178-2762.
  17. ^ Кахлон, Мехарбан Сингх; Лал, ротанг; Анн-Варугезе, Мерри (01.01.2013). «Двадцать два года обработки почвы и мульчирования влияют на физические характеристики почвы и связывание углерода в Центральном Огайо». Исследования почвы и обработки почвы. 126: 151–158. Дои:10.1016 / j.still.2012.08.001.
  18. ^ Bayer, C .; Martin-Neto, L .; Mielniczuk, J .; Павинато, А .; Дицков, Дж. (1 апреля 2006 г.). «Связывание углерода в двух бразильских почвах Серрадо при нулевой обработке почвы». Исследования почвы и обработки почвы. 86 (2): 237–245. Дои:10.1016 / j.still.2005.02.023.
  19. ^ Рошетт, Филипп (01.09.2008). «Технология No-Till увеличивает выбросы N2O только на плохо аэрируемых почвах». Исследования почвы и обработки почвы. 101 (1–2): 97–100. Дои:10.1016 / j.still.2008.07.011.
  20. ^ "Сжигание щетины". Сельское хозяйство Виктория. 29 февраля 2016.
  21. ^ "Положения о пожарах (пожаре) сельскохозяйственных культур" 1993 г.. 1993.
  22. ^ Прасад, Раджендра; Пауэр, Дж. Ф. (1991-01-01). Стюарт, Б.А. (ред.). Успехи почвоведения. Успехи почвоведения. Springer Нью-Йорк. С. 205–251. Дои:10.1007/978-1-4612-3030-4_5. ISBN  9781461277682.
  23. ^ «Как удобрения влияют на окружающую среду». Новости окружающей среды Южной Африки. 2015-04-20. Получено 2016-11-29.
  24. ^ «Сельскохозяйственные оросительные системы». www.vandenbussche.com. Получено 2016-11-29.
  25. ^ «Планирование сельскохозяйственной системы подземного дренажа: Сельскохозяйственный дренаж: Расширение Университета Миннесоты». www.extension.umn.edu. Архивировано из оригинал на 2016-11-29. Получено 2016-11-29.