anagaminx (anagaminx) wrote,
anagaminx
anagaminx

Category:

Марк Шепард - Сельское хозяйство в образе природы

ГЛАВА 6

Сельское хозяйство в образе природы

Когда я пишу это, на юго-западе Висконсина весна. Холмы и долины Беззаботной области все покрыты пышным неряшливым одеялом из зеленой листвы. Через несколько дней наступит летнее солнцестояние, самый длинный день в году. Вечеринки по случаю окончания школы и колледжа разбросаны по сельской местности с воздушными шарами и знаками волшебным маркером, указывающими путь к вечеринке Эшли или выпускному вечеру Рика. Температура уже повысилась до типичной для летних пикников Среднего Запада - жарко и влажно. Плавательные бассейны и тенистые повороты в пене реки Кикапу с игривыми пловцами и пляжные мячи, отскакивающие от затылка озорных друзей и хитрых братьев, жаждущих мести. Пухлые белые облака плывут по глубокому синему небу, а рассеянные грозы грохочут с их даром дождя и внушающей ужас темной стороной - молниями, торнадо и внезапными наводнениями.
Повсюду поля кукурузы и соевых бобов показывают зеленые полосы там, где новый урожай растет из богатой коричневой земли. В сельской местности, кажется, все хорошо.
Однако прямо посреди этой весенней сцены празднования и буколического довольства что-то ужасно, ужасно неправильно. Что не так, так это сама основа сельскохозяйственной экономики этой страны (и любой другой страны мира). Возможно, вы уловили подсказки: незадолго до летнего солнцестояния, самый длинный день в году, покрытые зеленью склоны холмов, новый урожай, полосы зелени ...
В стране кукурузы используется старая пословица, которая помогает как фермерам, так и садоводам узнать, собираются ли они получить приличный урожай кукурузы (или нет). Чтобы кукуруза вовремя созрела, растение должно быть «по колено» к 4-му числу Июля ». Четвертое июля - это две недели после самого длинного дня в году, когда доступно больше солнечного света, чем в любое другое время года, а урожай кукурузы - всего по колено! Сколько солнечного света могут улавливать крошечные 18-дюймовые(45 см) растения? В дополнение к тому, что растения кукурузы короткие, как пара резиновых сапог, почва между рядами растений совершенно голая.
Независимо от того, обрабатывалась ли почва для удаления сорняков или использовался гербицид, растения не покрывают землю.
В кукурузе практически не происходит фотосинтеза.. да, на голой почве точно не происходит.
Но в то же время деревья, окружающие поля фермы и затеняющие пикник по соседству, с середины мая покрылись полной листвой и облачились в зелень. Съедобные древесные культуры, которые можно использовать для восстановительного земледелия, пробуждаются раньше в сезоне, чем большинство однолетних культур. Зеленые листья холмов и долин уже фотосинтезировали месяц или даже больше, прежде чем кукуруза даже взошла из земли. Этот дополнительный месяц также оказался месяцем с самыми длинными днями в году.
В дополнение к тому, что многолетние древесные растения распускаются раньше весной, они имеют архитектурное преимущество перед однолетними, когда дело доходит до улавливания солнечного света. (Помните, что фермер, в конце концов, занимается сбором солнечной энергии.)
Каждый год определенный процент собранной солнечной энергии в рационе растения используется для построения его тела. Это верно для всех растений. В случае кукурузы каждый год необходимо строить всю структуру с нуля. С многолетними древесными растениями дело обстоит иначе. Деревья, кустарники, многие лианы и тростники(полукустарники) сохраняют структуру своего тела с прошлого года и дополняют ее в каждом последующем сезоне.
Ежегодно увеличиваясь в размерах, древесные растения резко увеличивают площадь фотосинтетической поверхности, подвергающейся воздействию солнца (и атмосферы). Когда растение кукурузы весной выпускает свои первые маленькие листочки, они высовываются из почвы, как острие карандаша. Когда дубы, скрывающие холмы, распускаются весной, некоторые из них уже достигают сотни футов(от 30м) в высоту. Использование древесных растений в качестве пищевых растений дает нам месяц или больше дополнительной солнечной энергии, улавливаемой весной, и это дает трехмерное преимущество, неизвестное однолетним растениям. Соевые бобы могут улавливать солнечный свет и атмосферу только на высоте двух футов(60 см) над землей, а кукуруза - до восьми футов(2,4м). (И эта кукуруза будет восьми футов высотой только примерно в конце июля или в августе, в конце лета.)
Август действительно катится (в слишком загруженной жизни фермера), и к концу месяца все зерна кукурузы готовы, они наполнены углеводами, и теперь они начинают процесс высыхания. Посевы кукурузы находятся в процессе упадка. Фотосинтез резко замедляется примерно до середины сентября, когда он почти полностью прекращается. Кукурузные поля меняют цвет от яркого темно-сине-зеленого до светло-зеленого лаймового, затем желто-зеленого и, в конечном итоге, до коричневого.
В августе деревья, окружающие кукурузные поля, по-прежнему имеют высоту 100 футов и улавливают солнечный свет и атмосферные газы с высоты 44 метров - и они все еще темно-зеленые. Их листья стали немного более потрепанными из-за месяцев ветра и непрекращающегося поклевывания насекомыми, но они все еще зеленые.
В северном ярусе штатов Кукурузного пояса древесным растениям в конце сезона доступен дополнительный месяц солнечного света, прежде чем опадут листья (если они вообще их уронят). Некоторые деревья остаются зелеными и дольше фотосинтезируют, как дубы, а некоторые, например, черный орех, опадают раньше. В любом случае древесные растения могут использовать дополнительный солнечный свет на два-три месяца до и после того, как однолетние растения смогут это сделать.
В южном ярусе штатов Кукурузного пояса температуры достаточно благоприятны, чтобы вечнозеленые древесные растения, не сбрасывающие листья, могли расти круглый год. Даже в регионах с многолетними тропическими дождевыми лесами кукуруза все еще имеет конечный жизненный цикл около 100 дней.
В дополнение к тому, что у древесных культур гораздо большая площадь поверхности, подверженной воздействию солнца и воздуха, как показано в нашем упражнении со сложенной бумагой (преимущество пространства), древесные культуры имеют дополнительный солнечный свет, доступный им в течение года, что является преимуществом во времени.
Тогда есть очевидная выгода - долголетие. Древесные растения могут жить долго. Сосна, бук, дуб, каштан, груша, липа и боярышник дают съедобные цветы, орехи или фрукты. Эти деревья произрастают в Северной Америке и входят в список 100 самых старых деревьев в мире. Одно из самых старых деревьев - каштан, растущий в скале на склоне горы Этна на Сицилии. Уже более четырех тысяч лет он из года в год дает стабильные урожаи каштанов. Нет однолетних зерновых культур, которые будут расти на голой скале и давать урожай от сезона к сезону в течение 4000 лет без вмешательства человека. Выжить 4000 лет без почвы, без борьбы с вредителями, без удобрений и пережить несколько катастрофических извержений вулканов, это – супермега-устойчивое сельское хозяйство.
Рискуя повториться, давайте вернемся к этому еще раз. Многолетние древесные растения живут от сотен до тысяч лет, они фотосинтезируют раньше весной и позже осенью, чем однолетние культуры, и они могут захватывать ресурсы (воздух, воду, солнечный свет и многое другое) с сотен футов в воздухе. И это еще не все.
В юго-западном Висконсине и в большей части Кукурузного пояса на Среднем Западе Соединенных Штатов грозы являются скорее правилом, чем исключением, когда дело касается дождя. На Атлантическом и Тихоокеанском побережьях большая часть осадков выпадает в течение долгих дней с моросящими серыми ливнями. Не так на Среднем Западе. Например, за последние две недели на юго-западе Висконсина было два дождливых дня, что неплохо, если вам нравится ясная погода. Однако природа того, как выпадают эти дожди, рисует совершенно другую историю. Однажды в субботу вечером в 2 часа ночи по окрестностям прошла группа гроз, так что они никому не помешали, кроме мам и пап, которым приходилось иметь дело с напуганными детьми. В ту субботу всего дождя выпало 2,5 дюйма(6 см) менее чем за час. Кое-где получили даже больше. Второй дождь случился следующей ночью, снова около 3 часов ночи. Во второй дождь мы получили 1,7 дюйма(4 см) дождя. Дождь на большей части Среднего Запада случается внезапными, иногда довольно крупными наводнениями. Три года назад у нас был разовый ливень, в результате которого менее чем за час выпало 10 дюймов(25 см) дождя. В нашем местном аэропорту за тот же часовой шторм выпало 13 дюймов(32 см) дождя.
Когда такое количество дождя выпадает сразу, его последствия ощущаются по-разному в зависимости от того, на что он падает. Очевидно, что здания и дороги непроницаемы для воды, и до недавнего времени большинство зданий и дорог были спроектированы так, чтобы сконцентрировать всю эту воду и заставить ее уйти. Скотные дворы, автостоянки и площадки для игры в мяч предназначены для отвода и концентрирования воды и отправки ее в канавы, ручьи и реки.
Когда проливной дождь обрушивается на кукурузу, она встречается в основном с обнаженной, голой почвой. Крошечные маленькие растения кукурузы крепкие, и чаще всего они не ломаются дождем, но голая почва между рядами терпит поражение. Дождь от грозы на Среднем Западе обрушивается на почву в полную силу и взбалтывает поверхность. Частицы почвы перемешиваются и взбалтываются, как ил, в блендере. Если в почве содержится достаточно органических веществ от разлагающихся частей растений и животных, она действует как губка и помогает дождю впитаться в землю. Это одна из причин, почему так важно увеличение содержания органического вещества в почве. Это помогает впитывать дождь. Но даже самые богатые органическими почвами на самых плодородных фермах в поймах подвергаются проливному дождю.
Органическое вещество отделяется от минеральной части почвы, а в минеральной части мелкозернистые минералы отделяются от более крупных и тяжелых. Если дождь идет быстрее, чем почва может его поглотить, начинается сток, а вместе с ним стекает и почва. Текущая вода - это, конечно, самая мощная эрозионная сила на Земле, и, таким образом, начинается овражная и пластовая эрозия. В лесу капли дождя должны удариться о бесчисленное количество листьев и веток, прежде чем они упадут на землю. Их нисходящая скорость замедляется, и они мягко ударяются о землю.
После того, как дождь уляжется, взбитая почва начинает оседать. Первым оседающим материалом являются более тяжелые и крупные минеральные частицы, за которыми следуют более мелкие частицы, пока последними оседающими материалами не станут сверхмелкие частицы глины.
Возможно, вы видели лужу после испарения, которая покрыта слоем гладкой, похожей на глазурь глины на самой верхней поверхности. Когда лужа высыхает, этот гладкий слой глины запекается на солнце и затвердевает, как керамика. Почва под этим слоем глины теперь эффективно изолирована, и вода больше не может проникать в нее. Атмосферные газы больше не могут эффективно обмениваться, что приводит к краху аэробной жизни в почве, того самого вида почвенных организмов, которые обеспечивают растения наилучшим сбалансированным удобрением. Что происходит с лужей, то происходит и на однолетних полях размером в сотни миллионов акров по всему континенту. Таким образом, дожди, обрушивающиеся на регион Среднего Запада США, создают тонкий непроницаемый слой глины поверх почвы. Тогда даже самые богатые, пышные почвы с высоким содержанием органических веществ не смогут поглотить следующий дождь, потому что дождь встречает эту корку и стекает как с листа.
В самых глубоких и темных частях неряшливого леса на холмах, окружающих выпускной вечер Эшли, о котором я упоминал ранее, солнечный свет все еще достигает лесной подстилки. В зависимости от возраста деревьев и того, насколько близко они были посажены друг к другу, деревья в конечном итоге будут касаться ветвями и затенять траву внизу. Лесники называют это состояние «закрытым пологом». Даже в глубоко затененных условиях леса с закрытым пологом на земле растут растения.
На самом деле есть несколько слоев растений, от земли до верхушек самых высоких деревьев. Существуют многолетние и древесные растения, которые по-разному переносят разные уровни освещенности. Кукуруза, соевые бобы и все наши основные продовольственные культуры нуждаются в полном солнечном свете. Посадите пшеницу в тени леса, и она станет болезненной, желтой и со временем погибнет. Если бы ей удалось найти достаточно света, чтобы остаться в живых, она, скорее всего, не получила бы достаточно света, чтобы произвести урожай. Непосредственно рядом с этим растением пшеницы может быть дикий женьшень, синий кохош (Стеблелист)
, крыжовник, Лобелия кардинальская или целый ряд других теневыносливых растений, которые хорошо разрастаются в условиях низкой освещенности. Существует множество теневыносливых небольших деревьев, кустарников, лиан и почвопокровных растений, которые могут приносить хороший урожай.
Поскольку я предлагаю имитацию природы и перепроектирование однолетних сельскохозяйственных культур в экосистемы восстановительного сельского хозяйства, мы захотим использовать в наших проектах виды растений, которые имеют широкий диапазон светостойкости.
Природа предоставила нам живой пример и виды, которые мы можем использовать для создания урожайных экосистем с использованием деревьев высокого и среднего роста, высоких и коротких кустарников, полукустарников (например, малины, дерезы и ежевики), лиан и травянистых (не-древесных) многолетников. У каждого из этих типов растений есть несколько видов на выбор, будь то светолюбивые или теневыносливые формы. Есть высокие деревья, средние деревья и кустарники, которые любят солнце или теневыносливые.
Зная это, мы теперь можем видеть, что мы можем спроектировать продуктивную экосистему, обладающую многочисленными преимуществами многолетнего опыта, описанного ранее в этой главе.
В зависимости от того, какие учебники вы читаете, в лесу есть несколько отдельных вертикальных слоев. Для наших целей я опишу шесть из них. Они расположены в порядке от самого высокого к самому низкому: верхний ярус, лесной полог, подлесок, ярус кустарника, лесная подстилка и ярус лиан.
Верхний ярус состоит из взрослых исключительно высоких деревьев. Он назван так потому, что деревья в этом слое возвышаются над общим уровнем леса.
В восточной части Соединенных Штатов вы часто можете наблюдать белые сосны, стоящие на гребне с вытянутыми конечностями на целую треть выше, чем остальной лес. К востоку от Скалистых гор выступы в лесах умеренного пояса обычно расположены на больших расстояниях и являются скорее исключением, чем правилом. Некоторые виды деревьев, такие как вышеупомянутые белые сосны, действительно могут появиться в некоторых лесах (или были много лет назад), потому что они способны вырастать довольно большими. Сообщалось, что до европейской колонизации белые сосны были высотой до 230 футов(92 м). При выращивании в дубовом лесу такое дерево возвышается над лесом под ним.
Обычно ярус полога - кроны деревьев - является наиболее фотосинтетически активным слоем леса. Обычно легче всего распознать основной ярус, так как это самый верхний слой листвы, который вы видите (особенно видимый издалека), и, возможно, вырастающее дерево стоит высоко над ним здесь и там. Фактически, все слои леса, сами по себе являются почти экосистемами. Мириады существ, насекомых, птиц, моллюсков, мхов, лишайников и грибов существуют в лесном пологе и нигде больше.
Прямо под пологом крон находится нижний слой подлеска. В закрытом лесу с пологом, где ветви деревьев почти соприкасаются, подлесок состоит из деревьев с разной степенью теневыносливости. Это могут быть теневыносливые лесные деревья, которые в конечном итоге станут пологом, когда нынешние деревья умрут, или это могут быть деревья, которые по своей природе меньше, чем деревья полога, и счастливо живут в полутени, никогда не переходя на место деревьев полога.
При восстановлении сельского хозяйства мы могли бы выбрать более светлолюбивое дерево с меньшей зрелой высотой на более солнечной южной стороне посадки и теневыносливое небольшое деревце на более тенистой северной стороне. Я расскажу об этом более подробно позже.
Под нижним слоем вы найдете слой кустарников, который, как и нижний слой, вероятно, будет состоять из теневыносливых растений, и здесь мы снова можем спроектировать системы с солнечными кустами на юге и теневыносливыми на севере.
Самый нижний слой в нашем трехмерном сельскохозяйственном солнечном коллекторе - это почвопокровный слой. В лесной местности это действительно одни из самых теневыносливых растений. Этот слой содержит множество полезных растений, которые могут быть включены в план восстановительного земледелия, и это слой, где больше всего возможностей для получения урожая появляется в течение вегетационного периода.
Лесная подстилка является домом для многих растений, которые относятся к категории эфемерных. Эфемерные растения - это растения, которые имеют очень короткий жизненный цикл и растут, цветут и закладывают семена в течение нескольких недель или месяцев. Тюльпаны и желтые нарциссы - это знакомые одомашненные эфемеры, которые узнает большинство людей. Наблюдать за движением эфемеров через вегетационный период очень увлекательно. Иногда даже до того, как снег сошел с земли и задолго до того, как на деревьях начали появляться листья, эфемеры начинают цвести. На северо-востоке Hepatica(Печёночницу) - один из самых ранних эфемеров. Ищите Brodiaea(Трителею) на солнечных лесных склонах на западе, форельную лилию(Кандык американский) на юго-востоке и Pasque(Прострел) на Среднем Западе. Весенняя красота(крокус), триллиум и рамп (черемша) - это лишь некоторые из хорошо известных весенних эфемеров.
Весь их жизненный цикл от появления всходов до закладки семян, увядания и гибели может произойти до того, как на верхних деревьях появится первая зелень. Обычно, хотя по мере прохождения сезона, появляются последующие волны эфемерных растений, цветут и закладывают семена на протяжении всего сезона и осенью после того, как последние листья упадут на землю. Такой «запланированный» рост растений может предоставить много возможностей для повышения урожайности в спроектированной сельскохозяйственной экосистеме.


Дикий пример многослойной продуктивности: осина поверх яблони, лесного ореха, малины и крыжовника в тени.
В этом клубке зелени снова и снова ползают лозы. Большинство из нас знакомы с виноградом, но на лозах растет не только виноград. Другие плодоносящие лианы включают киви, маракуйю, акебию, лекарственный лимонник(шизандра) - декоративная ягода, горьковато-сладкая.
На данный момент я выделил шесть разных слоев: верхний, полог, подлесок, кустарник, подстилка и лианы. Глядя на эти шесть слоев и представляя, как будет выглядеть спроектированная сельскохозяйственная экосистема, помните, что есть шесть слоев на солнечной стороне и шесть слоев на тенистой стороне, что позволяет выращивать двенадцать различных культур. Кроме того, эфемерный характер многих растений в почвенном слое добавляет еще больше возможностей для выращивания сельскохозяйственных культур.
Когда все эти растения растут, по сути, в одном и том же месте, вы можете представить, что мы будем выращивать значительное количество биомассы.
Все, что вам нужно сделать, это посмотреть на лес, и вы легко увидите тонны листьев, стеблей, веток и стволов растений. Все древесные органические вещества становятся пищей для очень важного организма в лесной экосистеме - организмов-разлагателей, особенно грибов. Большинство грибов не содержат хлорофилла и поэтому не являются непосредственной частью нашей системы сбора солнечного света. Однако они важны тем, что способны преобразовывать непригодные для использования древесные органические вещества во что-то полезное. В случае спроектированной сельскохозяйственной экосистемы мы определенно сосредоточимся на грибах, которые являются съедобными или лекарственными и, следовательно, могут приносить дополнительный доход.
Итак, глядя на слои леса, вы можете увидеть, что можно создать простой трехмерный солнечный коллектор, который собирает намного больше солнечного света, чем растение кукурузы, и может превращать солнечную энергию как минимум в тринадцать различных культур во время выращивания в области точно такого же размера.
В то время как фермеры проводят долгие часы весной, готовя посевные поля для кукурузы и бобов, используя колонну тракторов, работающих на ископаемом топливе, разбрасывателей удобрений и опрыскивателей для химикатов, леса на склонах холмов не нуждались в этой работе.
Никто не вспахивал лес, не удобрял его, не применял гербициды, пестициды или фунгициды. Все эти шаги на полях означают затраченную работу и расходы фермера. Довольно часто вся эта работа также связана с необходимостью получения операционной ссуды и заложенной фермой, чтобы оплатить расходы до сбора урожая. Все этапы однолетнего земледелия, кроме сбора урожая, экономически непродуктивны. Для точного учета энергии вы должны вычесть калорийность всего, что работает, из калорийности урожая, а также учесть это при учете долларов и центов.
Между тем, зеленые холмы, поросшие лесом, не потребовали ни одного из этих вкладов. Они не требовали ни затрат на семена, ни труда. Если бы кто-то и взаимодействовал с лесом, так это был бы сбор урожая. (Например, сбор грибов сморчка или охота на индейку.)
После того, как они будут созданы, затраты на производство системы многолетнего восстановительного сельского хозяйства приблизятся к нулю. Фактически, идеальный проект был бы такой, при котором затраты на выращивание одной культуры будут обеспечиваться за счет урожая другой. Одним из простых примеров этого является борьба с сорняками. Борьба с сорняками на однолетних кукурузных полях осуществляется путем внесения или культивирования гербицидов (механическое измельчение почвы и выкорчевывание сорняков). Борьба с сорняками в системе съедобных древесных культур может означать запуск пастбищных животных в систему. Пастбищные животные ели траву, которая замедляет рост деревьев, и удобряли растения своими экскрементами. Борьба с вредителями в системах восстановительного земледелия такая же, как и в естественных системах.


Животноводство обеспечивает борьбу с сорняками и удобрения для древесных культур, а древесные культуры обеспечивают тень и защиту от ветра как для скота, так и для кормов.

В предыдущих главах я описал некоторые причины, по которым необходимо восстановительное сельское хозяйство, и, надеюсь, нарисовал в вашем воображении мысленную картину того, как оно могло бы выглядеть. В следующих главах я подробно расскажу о том, как создать регенеративную сельскохозяйственную ферму и как ею управлять. Теперь, чтобы более точно имитировать природу и природные системы в нашем сельском хозяйстве, нам нужно более внимательно присмотреться к этим естественным системам.
Subscribe

promo anagaminx august 23, 2020 07:23 Leave a comment
Buy for 100 tokens
Стив Павлина - Почему мне так нравится моя жизнь? «Решить проблему денег раз и навсегда» - вот над чем я работал много лет! Я немного подумал в своем дневнике о том, почему мне так нравится моя жизнь. Вот что я придумал: Пространство для размышлений Мне нравится, что моя жизнь не перегружена…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments