По данным 12-летнего исследования ученых Всемирного центра агролесоводства (ICRAF), совместное выращивание кукурузы и деревьев семейства Бобовые, известное как агролесоводство, может помочь фермерам всей Африки к югу от Сахары справиться с последствиями засух и деградации почв.
Гудета Силеши, Леджесс Касса Дебушо и Фестус Акиннифези (Gudeta Sileshi, Legesse Kassa Debusho и Festus Akinnifesi) опубликовали свое исследование «Может ли интеграция бобовых деревьев увеличить доходность и стабильность богарного кукурузного земледелия в Южной Африке?» в октябре в агрономическом журнале Почвоведческого общества Америки.
Три совместных эксперимента, начатых в 1991 году в Малави и Замбии, показали, что хозяйства, которые выращивают кукурузу совместно с азотфиксирующими породами деревьев, имеют постоянные и относительно высокие урожаи из года в год. В Малави самая высокая средняя урожайность кукурузы был обнаружена в областях, которые наряду с бобовыми «деревьями-удобрениями» используют и неорганические удобрения, но вносят только половинное от стандартного рекомендуемого количества.
Кукуруза, выращенная в монокультуре на неорганических удобрениях, может несколько лет подряд иметь более высокую доходность, но в долгосрочной перспективе ее доходность ниже. Монокультура кукурузы, не удобряемая ничем, в любом случае, как показала практика бедных фермеров-кукурузоводов, - была наименее продуктивной, а также самой непредсказуемой из всех.
«Для того, чтобы малые фермеры в Африке могли вырваться из нищеты, нужны не только хорошие урожаи в течение одного-двух лет, - необходима долгосрочная стабильность, высокая доходность урожаев», - сказал соавтор исследования Акиннифези, бывший координатор региональной программы Южной Африки Всемирного центра агролесоводства. «Кроме того, фермеры должны знать, какая система земледелия будет отвечать стабильности и устойчивости окружающей среды и изменениям климата».
В Африке к югу от Сахары, где более трети населения хронически голодает, доходность от урожаев урезают переменные осадки, засухи и деградация почв.
Предыдущие исследования агролесоводства доказали несомненную краткосрочную его выгоду, а современное исследование стало первым анализом долгосрочной стабильности урожая в условиях изменяющейся окружающей среды. Из года в год наиболее динамичные изменения окружающей среды касаются осадков, что непосредственно влияет на урожайность кукурузы в Африке - в основном, в неорошаемых хозяйствах.
На кукурузу приходится более половины посевных площадей и калорий, потребляемых во многих странах Африки к югу от Сахары. Малое фермерство, занимающееся кукурузой, охватывает 10% населения региона, а в кризисное время во многих областях эта цифра сокращается. В результате быстрого роста населения средний размер ферм упал до площади менее чем 0,5 га.
Непрерывное сельское хозяйство без пополнения запаса органических и питательных веществ почвы в некоторых районах, подверженных воздействию длительного использования неорганических удобрений и сжигания растительных остатков, привело к эрозии и почвенному бесплодию; появились признаки увеличенной кислотности почв.
С изменением климата система кукурузного земледелия, как ожидается, будет иметь еще более серьезные сокращения доходности. При потеплении всего на 1°C условия засухи приведут к тому, что более 75% выращиваемой в настоящее время в районах Африки кукурузы потеряет, по крайней мере, 20% доходности.
Включенная в эксперимент по урожайности кукурузы порода дерева называется глирицидия (Gliricidia sp.). Она извлекает из воздуха азот и обогащает им почву, трансформируя азот в форму, пригодную для поглощения растениями. Это устраняет необходимость в большом количестве азотных удобрений. Листья, которые теряет глирицидия, возвращают органические вещества в почву, увеличивая ее структурную стабильность, сопротивляемость эрозии и сохраняя почвенную влагу.
Глирицидия в посевах кукурузы
«Совместное выращивание кукурузы и бобовых деревьев увеличило урожайность во многих районах Африки к югу от Сахары, - сказал Гудета Силеши, ведущий исследователь и региональный представитель программы ICRAF в Южной Африке. – Теперь мы знаем, что это не просто временное явление. Кукурузоводам, которые не могут позволить себе приобрести удобрения, агролесоводство с азотфиксирующими деревьями предлагает стабильный рост урожаев, что позволит им прокормить свои семьи и обогатить землю».
Почвенные систему, куда вносят неорганические удобрения без добавления органики, не может быть устойчивым, поскольку только органические вещества способствует удержанию влаги в почве, пополняют запасы кальция и питают почвенную биоту, способствуя здоровью и улучшению структуры почвы.
Проведенные долгосрочные исследования показали, что непрерывные посевы кукурузы с неорганическими удобрениями в Нигерии за 16 лет привели к значительному снижению урожаев. Кроме того, 14-летнее исследование в Пакистане выявило значительное снижение урожайности риса - даже в тех случаях, когда в почву вносили рекомендуемый уровень нитратов, фосфатов и калия.
В США и Европе ученые проводили длительный (20-120 лет) мониторинг воздействия систем земледелия на динамические почвенные процессы. Подобные долгосрочные исследования практически отсутствуют в Африке к югу от Сахары.
«Нам нужны хорошо продуманные долгосрочные испытания, которые позволят научно оценить различные системы земледелия взаимосвязано с изменением климата в Африке, - сказал Дебушо, старший преподаватель университета Претории. – На основе этой информации можно создать руководство по исследованию технологических альтернатив и развитию политики, направленной на повышение адаптивности и устойчивости систем земледелия».
Источник: ScienceDaily
