Welkom bij
Moderne landbouw
!
Gewasrotatie is een landbouwtechniek die teruggaat tot het Romeinse Rijk of het oude Griekenland. Hoewel oude boeren de wetenschap achter de vruchtwisseling niet volledig begrepen, ze merkten op dat het meerdere jaren verbouwen van hetzelfde gewas op hetzelfde perceel de bodem aan voedingsstoffen uitput en de gewasopbrengst verlaagt.
Om het probleem aan te pakken, kwamen de Romeinen met een eenvoudig systeem genaamd “voedsel, voeden, braak.” Tijdens deze praktijk boeren verdeelden het land in drie secties. In een sectie, voedsel gewassen zoals tarwe werden geplant; in de volgende sectie, vee voeden zoals haver werd verbouwd, en het laatste deel bleef over braakliggend herstellen. Elk groeiseizoen, secties werden geroteerd om de hoogste landproductiviteit op de lange termijn te garanderen [1].
Nadat boeren dit systeem hadden toegepast, de bodemkwaliteit verbeterde en het verlies van gewassen door plagen of ziekten nam af. Eenvoudig en effectief.
Om te begrijpen waarom zo'n eenvoudige oefening het verschil maakt, we moeten eerst kijken naar de basisprincipes van vruchtwisseling.
Gewasrotatie is gebaseerd op het telen van een reeks verschillende soorten gewassen in hetzelfde gebied in opeenvolgende seizoenen. De geplande rotatie kan variëren van een groeiseizoen tot enkele jaren of zelfs langere perioden. Boeren volgen doorgaans niet één specifiek vruchtwisselingsplan. Ze kiezen ervoor om gewassen af te wisselen op basis van hun individuele behoeften, mogelijkheden, omgevingsomstandigheden en budget.
Bijvoorbeeld, een boer kan als volgt een zevenjarig vruchtwisselingsschema volgen:
Een andere boer zou een eenvoudiger schema kunnen kiezen:
Hoewel deze twee plannen verschillen, ze houden zich allebei aan de algemene regel van vruchtwisseling. Uitgangspunt is het planten van vlinderbloemigen (bijv. peulvruchten, luzerne, blauwgras, klaver) na de graangewassen (bijv. tarwe, haver, maïs, rijst), en laat het land vervolgens minstens een seizoen ongestoord.
Deze rotatievolgorde volgen helpt drie hoofdproblemen te voorkomen: zien we bij het planten van slechts één gewas jaar na jaar. Deze problemen zijn:
De praktijk van vruchtwisseling is, daarom, een van de meest effectieve strategieën voor landbouwcontrole, omdat het tal van voordelen biedt die erg belangrijk zijn voor het verminderen van het gebruik van chemicaliën op boerderijen en het ondersteunen van de bodemvruchtbaarheid op de lange termijn.
Stikstof is een van de cruciale voedingsstoffen voor de ontwikkeling van planten. Het is een onmisbaar onderdeel van DNA , de bouwsteen van eiwitten , en zelfs chlorofyl .
Hoewel de atmosfeer 78 procent stikstof bevat, planten zijn niet in staat om de atmosferische vorm te gebruiken. Ze hebben een “vast” type stikstof uit de bodem nodig, hetzij in de vorm van ammoniak, nitraat of nitriet.
Een manier waarop stikstof in de bodem wordt gezogen, is door de activiteit van symbiotische bacteriën ( Rhizobium spp. ) leven op de wortels van peulvruchten, zoals soja, erwten, linzen of andere eerder genoemde voorbeelden.
Wanneer een boer peulvruchten plant, peulvruchten samen met deze stikstofbindende bacteriën verrijken bodems met het “vaste” type stikstof .
Bijvoorbeeld:Sojabonen kunnen in één jaar tot 200 kg stikstof per hectare vastleggen. Hoewel een deel van deze stikstof door de plant zelf wordt gebruikt om eiwitrijke bonen te produceren, de rest van de stikstof blijft in de bodem [3].Dit zorgt ervoor dat het volgende graangewas of de volgende grassoort die op hetzelfde land wordt verbouwd, voldoende van deze belangrijke voedingsstof zal hebben voor een gezonde groei. Dus, het planten van een vlinderbloemig gewas resulteert in met stikstof verrijkte bodems en hogere opbrengsten van daaropvolgende wisselgewassen.
Met de intensivering van het landbouwsysteem, we hebben geleerd hoe we met kunstmest het stikstofgehalte in de bodem kunstmatig kunnen verhogen. Maar de verandering van de natuurlijke stikstofkringloop in combinatie met het overmatige en inefficiënte gebruik van meststoffen heeft ertoe geleid dat er te veel van deze voedingsstof in het milieu terecht is gekomen. verstoring van het evenwicht van ecosystemen (met name aquatische ecosystemen).
Sommige studies schatten dat ongeveer 80 procent van de stikstof die als landbouwmeststof wordt gebruikt, vrij in het milieu terechtkomt, waterbronnen vervuilen.
Het ernstigste effect van stikstofverontreiniging is de eutrofiëring van waterlichamen, wat gevaarlijk is voor onze drinkwatervoorziening en leidt tot ernstige gezondheidsproblemen. Bijvoorbeeld, een nitraatrijk water beperkt het zuurstoftransport in de bloedbaan van baby's en veroorzaakt een ernstige aandoening die bekend staat als Blue Baby Syndrome.
Als u denkt dat dit probleem u niet direct treft, denk twee keer na. In 2010, U.S. Geological Survey ontdekte dat 64 procent van de ondiepe putten in landbouwgebieden van de Verenigde Staten een bovennormaal nitraatgehalte had [4]. De stikstofverontreiniging is wijder verspreid dan verwacht.
In tegenstelling tot intensieve kunstmestlandbouw, gewasrotatiesystemen werken door het stikstofgehalte in de bodem op natuurlijke wijze aan te vullen door peulvruchten af te wisselen met andere gewassen.
Volgens onderzoek, stikstof gefixeerd door peulvruchten blijft zelfs langer in de bodem dan de synthetisch verschafte vorm [5]. Rotatiegewassen spoelen geen stikstof uit naar het milieu. In plaats daarvan, de voedingsstof blijft in de bodem opgeslagen voor opname door de plant.
De praktijk van vruchtwisseling vermindert de noodzaak voor het toepassen van meststoffen en minimaliseert het risico van land- en watervervuiling.
Diversificatie van vruchtwisseling is een win-win-win-oplossing voor de winst van boeren, de gezondheid van hun bodem op lange termijn, en schoon water voor gemeenschappen.
— Kranti Mulik
Bodemstructuur is een belangrijke factor voor een gezonde gewasgroei. Het beïnvloedt hoeveel ruimte wortels hebben om door de grond uit te zetten en hoe gemakkelijk water, lucht en voedingsstoffen bereiken hen.
Als de bodemstructuur slecht is, planten zullen geen gezond wortelstelsel ontwikkelen en zullen niet goed groeien. Dit heeft een reeks negatieve gevolgen voor boeren, omdat ze niet alleen de oogstopbrengst zullen verliezen, maar hun landbouwgronden worden veel kwetsbaarder voor erosie en oppervlakte-afvoer, voedingsstoffen weglekken en de vruchtbaarheid verder verminderen.
Bij het roteren van gewassen op hetzelfde land, de bodemstructuur verbetert doordat we afwisselen tussen diep en ondiep gewortelde planten. Bijvoorbeeld, haver heeft een groot en diep reikend wortelstelsel, terwijl rode klaver kleine en ondiepe wortels heeft [6]. Door deze planten vervolgens te planten, hun verschillende wortelstelsels versterken de bodemstructuur door:
Een bijkomend voordeel van vruchtwisselingssystemen is dat boeren opzettelijk de rotatievolgorde kunnen selecteren die de bodemstructuur verbetert wanneer dat nodig is. Bijvoorbeeld:een vlinderbloemige plant, wolvin, heeft een diep wortelgestel waardoor de plant goed kan groeien in uitgeputte gronden. En wat meer is, lupine vult ook het stikstofgehalte in de bodem aan, om ze opnieuw voor te bereiden op graangewassen die veel voedingsstoffen nodig hebben [7].
In combinatie met een verbeterde bodemstructuur, vruchtwisseling verbetert het waterhoudend vermogen van de bodem. Bodems met een goede structuur zorgen voor een snelle en grondige opname van water. Een deel van dit water wordt gemakkelijk door gewassen opgenomen, terwijl het extra water dieper in de poriën wordt vastgehouden om tijdens een droger seizoen door planten te worden aangezogen.
In deze situatie, vruchtwisseling helpt bij het besparen van water op boerderijen, omdat de behoefte aan irrigatie wordt verminderd.
Enkele extra voordelen van een beter waterhoudend vermogen zijn:
Bodemerosie is tegenwoordig een wijdverbreid probleem over de hele wereld. Uitgebreide erosie veroorzaakt veel problemen in de moderne landbouw, inclusief het verlies van de bovengrond, schadelijk landbouwafval, en een verhoogd risico op overstromingen en aardverschuivingen als gevolg van het beperkte vermogen van de bodem om water vast te houden.
Terwijl bodemerosie een ravage aanricht op intensief gecultiveerde landbouwgronden, Rotatiebeplanting helpt al deze negatieve effecten te voorkomen. Volgens een 13-jarig onderzoek van een vruchtwisselingssysteem in Iowa, vruchtwisseling vermindert erosie met bijna 90 procent in vergelijking met traditionele monocultuur van maïs en soja.
Een van de redenen waarom vruchtwisseling erosie vermindert, zijn:
Een van de belangrijkste redenen waarom oude beschavingen vruchtwisseling toepasten, was het voorkomen van de verspreiding van ongedierte, onkruid en ziekten. Met de introductie van chemicaliën in de landbouw, de noodzaak om gewassen te roteren verdween. Echter, de wijdverbreide toepassing van deze chemicaliën heeft geleid tot enkele ernstige gevallen van vergiftiging, vervuiling van het milieu en zelfs de verhoogde weerstand van plagen tegen de werkzame stoffen.
Gelukkig, gewoon een simpele stap zoals: Rotatie van gewassen kan een uitbraak van plagen of ziekten voorkomen . Deze methode is effectief omdat veel schadelijke insecten en bacteriën in de bodem overwinteren. Als we elk groeiseizoen hetzelfde gewas op dezelfde plaats verbouwen, we creëren perfecte omstandigheden voor hun kolonies om zich elk jaar meer te verspreiden.
Veel plagen of ziekten geven de voorkeur aan slechts een bepaalde gastheer. Door de gewassen te verplaatsen en de gewasvolgorde te diversifiëren, we nemen hun favoriete gastheer weg en veroorzaken een verstoring in de jaarlijkse levenscyclus van deze plagen of ziekten.
Bijvoorbeeld, rijststamboorder voedt zich voornamelijk met rijst. Als we rijst niet afwisselen met andere gewassen die tot een andere familie behoren, het probleem blijft bestaan omdat voedsel altijd beschikbaar is voor de plaag. Echter, als we peulvruchten planten als het volgende gewas, de insectenplaag zal waarschijnlijk sterven door gebrek aan voedsel.
De Voedsel- en Landbouworganisatie (FAO) erkent vruchtwisseling als een van de methoden van Integrated Pest Management (IPM) - een milieuvriendelijke methode van gewasproductie die tot doel heeft het gebruik van chemische pesticiden en herbiciden in de landbouw te verminderen.
Vruchtwisseling is een van de aanbevolen IPM-strategieën om schadelijke organismen te voorkomen en te onderdrukken.
Gewasrotatie helpt de klimaatverandering op twee belangrijke manieren te verminderen:
Intensieve landbouw is een van de belangrijkste uitstoters geworden van een krachtig broeikasgas dat lachgas wordt genoemd. Het aardopwarmingsvermogen van dit gas is 300 keer groter dan dat van koolstofdioxide. Sinds ons overmatig gebruik van stikstofmeststoffen in de landbouw, zijn uitstoot is met bijna 50 procent toegenomen [8].
Door vruchtwisseling toe te passen, het gebruik van stikstofkunstmest kan jaarlijks tot 100 kilogram per hectare worden verminderd [9]. Dit op zijn beurt aanzienlijk verlaagt de uitstoot van lachgas en helpt verdere veranderingen in de broeikasgasconcentraties als gevolg van onze activiteiten te voorkomen.
De bodem heeft een groot vermogen om atmosferische koolstof op te vangen en op te slaan. Door de bodemstructuur te verbeteren, de bodem ongemoeid laten en bodembedekkers beoefenen, vruchtwisselingslandbouw vergroot het vermogen van de bodem om meer koolstof op te slaan, en daarom, helpt de koolstofemissies van de landbouwproductie te compenseren.
Een onderzoek dat het grote vermogen van vruchtwisseling aantoont bij het afzwakken van klimaatverandering, vergeleken met a monocultuur tarwegewassen met een rotatie crop van linzen en tarwe . Dit is wat de wetenschappers ontdekten:
Deze resultaten tonen over het algemeen duidelijk de positieve effecten van wisselteelt op de gestandaardiseerde tarweteelt.
Groenbemesters zijn snelgroeiende gewassen die worden gezaaid om kale grond te bedekken, voeg organische stof toe en verrijk de bodem met mineralen. Ze worden vaak gebruikt in moestuinen of als wintergewassen, omdat hun gebladerte vroeggroeiend lenteonkruid verstikt en hun wortels de grond op zijn plaats houden tijdens strenge winters. Deze gewassen worden normaal gesproken in de grond bewerkt voordat ze volwassen zijn. Wanneer het in de grond wordt gegraven terwijl het nog groen is, ze brengen de meeste voedingsstoffen terug naar de bodem en verbeteren de bodemstructuur.
Veelgebruikte groenbemesters zijn rode klaver, luzerne, rogge gras, erwten, linzen, wikke, hooi- of weidegras. De meeste boeren selecteren hun groenbemestingsgewassen op basis van enkele van hun functies, zoals:
De teelt van groenbemester is een effectieve strategie om de bodemvruchtbaarheid op een boerderij te doen herleven. Vruchtwisselingslandbouw profiteert van deze methode door een gestabiliseerde langetermijnproductiviteit van landbouwgronden te bereiken.
De lijst met positieve effecten van vruchtwisseling zou niet compleet zijn zonder verhoogde opbrengsten te noemen. Alle voorgaande voordelen gecombineerd creëren een perfecte omgeving om gezonde en overvloedige gewassen te telen.
Talrijke studies hebben bevestigd dat vruchtwisseling als duurzame landbouwmethode de oogst verhoogt. Bijvoorbeeld, een studie uitgevoerd door de Washington State University onderzocht de verandering van de maïsopbrengst in een vruchtwisselingssysteem in Malawi. In vergelijking met de no-till-maïsteelt, vruchtwisseling leverde 11 tot 58 procent meer op .
Een gelijkaardige studie uit andere ontwikkelingslanden bevestigt dat de oogsten van maïs, aardappelen en bonen bijna verdubbeld op duurzaam beheerde gronden [12]. Dergelijke positieve resultaten zijn hoogstwaarschijnlijk te wijten aan de onderdrukking van onkruid en ongedierte, behoud van gezonde bodems en slimmer gebruik van nutriënten in vruchtwisseling.
Meer dan 200, Jaarlijks sterven er 000 mensen als gevolg van pesticidenvergiftiging en worden jaarlijks minstens twee miljoen gevallen van gezondheidsproblemen met betrekking tot pesticiden gemeld [13].
Over de hele wereld wordt jaarlijks meer dan twee miljard kilo pesticiden op gewassen toegepast, ondanks dat, slechts 0,1 procent van deze hoeveelheid bereikt de beoogde plagen. De overige 99,9 procent komt roekeloos in het milieu terecht, waar het stilletjes ecosystemen en onze gezondheid verwoest [14].
Vruchtwisseling is een zeer effectieve manier om voldoende voedsel te verbouwen tegen de laagste milieukosten.De praktijk zelf vermindert de noodzaak om veel agressieve landbouwchemicaliën toe te passen aanzienlijk, inclusief pesticiden en herbiciden.
Wetenschappers hebben een reeks tests uitgevoerd met een plaag die wortelworm wordt genoemd. Deze plaag veroorzaakt vaak problemen op continu geteelde maïsvelden. In hun testplot, meer dan 60 procent van het veld moest worden behandeld met een insecticide om de wortelwormplaag aan te pakken. Echter, kwamen ze erachter dat wanneer maïs wordt afgewisseld met andere gewassen, slechts 8 tot 26 procent hoefde met het insecticide te worden besproeid [15].
Hetzelfde resultaat werd bevestigd met katoen. Continu geteelde katoen moest 50 procent meer pesticiden krijgen dan katoen uit een vruchtwisselingssysteem [15].
Op basis van deze resultaten, het is duidelijk dat vruchtwisseling kan helpen de wijdverbreide chemische verontreiniging van de omgeving waarin we leven aan te pakken. De praktijk is, daarom, gunstig voor onze gezondheid en zou een van de manieren kunnen zijn om onze voedselzekerheid te handhaven en tegelijkertijd de negatieve effecten van landbouw op ecosystemen te minimaliseren. Dit onderstreept alleen maar het belang van vruchtwisseling bij het creëren van een duurzame toekomst.
