Monokultura - Monoculture

Monokulturowe pole ziemniaka

W rolnictwie , monokultura jest praktyka rośnie pojedynczy upraw , roślin lub zwierząt gospodarskich gatunku, odmiany lub rasy w polu lub systemu hodowli naraz. Polikultura , w której na tej samej przestrzeni uprawia się jednocześnie więcej niż jeden gatunek roślin uprawnych, jest alternatywą dla monokultury.

Monokulturę są szeroko stosowane zarówno w intensywnej hodowli i hodowli organicznej : a Niwa tysięcy akrów i 1 ha pola organicznego kapusta są zarówno monokultury. Umożliwiło rolnikom zwiększenie wydajności sadzenia, zarządzania i zbiorów, ale może również zwiększyć ryzyko chorób lub epidemii szkodników . Ciągła monokultura lub monouprawa , w której rolnicy hodują ten sam gatunek rok po roku, może prowadzić do szybszego narastania szkodników i chorób, a następnie ich szybkiego rozprzestrzeniania się, gdy jednolita uprawa jest podatna na patogen . Monokultury bylin, np. afrykański olej palmowy, trzcina cukrowa, herbata i sosny, mogą prowadzić do problemów glebowych i środowiskowych, takich jak zakwaszenie gleby , degradacja i choroby glebowe , które ostatecznie mają negatywny wpływ na wydajność rolnictwa i zrównoważony rozwój. Różnorodność można dodać zarówno w czasie, jak w przypadku płodozmianu lub sekwencji upraw , lub w przestrzeni, w przypadku polikultury.

Termin „oligokultura” został użyty do opisania płodozmianu zaledwie kilku upraw, co jest praktykowane w kilku regionach świata.

Pojęcie monokultury można również rozszerzyć na (na przykład) dyskusje na temat różnorodności krajobrazów miejskich .

Rolnictwo

W kontekście rolniczym termin ten opisuje praktykę sadzenia jednego gatunku na polu. Przykładami monokultury są trawniki , większość pól pszenicy lub kukurydzy oraz wiele sadów produkujących owoce drzewne.

Różnorodność upraw w czasie i przestrzeni; monokultury i polikultury oraz rotacje obu.
			Różnorodność w czasie
			Niski	Wyższy
			Niski	Cykliczny	Dynamiczny (niecykliczny)
Różnorodność w przestrzeni	Niski	Monokultura, jeden gatunek na polu	Ciągły monokultura, monokadrowanie	Płodozmian (rotacja monokultur)	Sekwencja monokultur
Różnorodność w przestrzeni	Wyższy	Polikultura, dwa lub więcej gatunków wmieszany w pole	Ciągły polikultura	Rotacja polikultur	Sekwencja polikultur

Termin ten jest również używany, gdy jedna rasa zwierząt gospodarskich jest hodowana w dużych operacjach żywienia zwierząt na dużą skalę (CAFO).

Korzyści

W monokulturach upraw każda roślina na polu ma te same znormalizowane wymagania dotyczące sadzenia, pielęgnacji i zbioru, co skutkuje większymi plonami i niższymi kosztami. Gdy uprawa jest dopasowana do dobrze zarządzanego środowiska, monokultura może dawać wyższe plony niż polikultura. W ciągu ostatnich 40 lat nowoczesne praktyki, takie jak sadzenie monokultur i stosowanie syntetycznych nawozów , zmniejszyły ilość dodatkowej ziemi potrzebnej do produkcji żywności, zwanej oszczędzaniem ziemi .

Zagrożenia

Różnorodne płodozmiany monokultur uprawnych mogą zminimalizować ryzyko wystąpienia chorób i epidemii szkodników. Jednak im krótsza rotacja (w tym mniej upraw), tym większe ryzyko. Istnieją przykłady krótkich, dwuletnich rotacji wyselekcjonowanych pod kątem agrofagów przystosowanych do takich rotacji. Dlatego w celu zwalczania szkodników i chorób zaleca się rotację trzech lub więcej upraw.

Leśnictwo

W leśnictwie monokultura odnosi się do sadzenia jednego gatunku drzewa. Nasadzenia monokulturowe zapewniają większe plony i efektywniejsze zbiory niż naturalne drzewostany. Drzewostany jednogatunkowe są często naturalnym sposobem wzrostu drzew, ale drzewostany wykazują zróżnicowanie wielkości drzew, z drzewami martwymi mieszanymi z drzewami dojrzałymi i młodymi. W leśnictwie drzewostany monokulturowe, które są sadzone i ścinane jako całość, zapewniają ograniczone zasoby dla dzikich zwierząt, które zależą od martwych drzew i otworów, ponieważ wszystkie drzewa są tej samej wielkości; najczęściej pozyskuje się je przez zręby zupełne , co drastycznie zmienia siedlisko. Mechaniczne ścinanie drzew może zagęszczać glebę, co może niekorzystnie wpływać na wzrost podszytu. sadzenie jednogatunkowe powoduje również, że drzewa są bardziej wrażliwe, gdy są zakażone patogenem, zaatakowane przez owady lub dotknięte niekorzystnymi warunkami środowiskowymi.

Monokultury genetyczne

Chociaż często odnosi się do produkcji tego samego gatunku roślin uprawnych na polu (w przestrzeni), monokultura może również odnosić się do sadzenia jednej odmiany na większym obszarze regionalnym, tak że na tym obszarze występuje wiele roślin o identycznym składzie genetycznym wzajemnie. Kiedy wszystkie rośliny w regionie są genetycznie podobne, choroba, na którą nie mają one odporności, może zniszczyć całe populacje upraw. Od 2009 r. rdza liści pszenicy wywołała wiele zaniepokojenia na arenie międzynarodowej, ponieważ już poważnie dotknęła uprawy pszenicy w Ugandzie i Kenii, a także zaczęła rozprzestrzeniać się w Azji. Biorąc pod uwagę bardzo podobne genetycznie odmiany większości upraw pszenicy na świecie po Zielonej Rewolucji , skutki takich chorób zagrażają produkcji rolnej na całym świecie.

Historyczne przykłady monokultur genetycznych

Wielki Głód w Irlandii

W Irlandii wyłączne użycie jednej odmiany ziemniaka, „lumper”, doprowadziło do Wielkiego Głodu w latach 1845-1849. Lumpers dostarczali niedrogie jedzenie, aby nakarmić irlandzkie masy. Ziemniaki rozmnażano wegetatywnie z niewielką lub żadną zmiennością genetyczną. Kiedy Phytophthora infestans przybyła do Irlandii z obu Ameryk w 1845 r., lumper nie był odporny na chorobę, co doprowadziło do prawie całkowitego niepowodzenia uprawy ziemniaka w całej Irlandii.

Banany

Do lat pięćdziesiątych odmiana bananów Gros Michel reprezentowała prawie wszystkie banany spożywane w Stanach Zjednoczonych ze względu na ich smak, małe nasiona i wydajność produkcji. Ich małe nasiona, choć bardziej atrakcyjne niż duże w innych odmianach azjatyckich, nie nadawały się do sadzenia. Oznaczało to, że wszystkie nowe rośliny bananowca musiały być wyhodowane z przyciętych odrostów innej rośliny. W wyniku tej bezpłciowej formy sadzenia wszystkie uprawiane banany miały identyczny skład genetyczny, który nie dawał im cech odporności na więdnięcie Fusarium , chorobę grzybiczą, która szybko rozprzestrzeniła się na Karaibach, gdzie były uprawiane. Na początku lat 60-tych hodowcy musieli przestawić się na uprawę bananowca Cavendish , odmiany uprawianej w podobny sposób. Ta odmiana jest pod podobnym stresem chorobowym, ponieważ wszystkie banany są klonami siebie i mogą łatwo paść, tak jak zrobił to Gros Michel.

Bydło

Wiele dzisiejszych systemów produkcji zwierzęcej opiera się na niewielkiej liczbie wysoce wyspecjalizowanych ras. Koncentrowanie się na jednej cesze (wyniku) może odbywać się kosztem innych pożądanych cech – takich jak płodność , odporność na choroby, wigor i instynkty macierzyńskie . Na początku lat 90. zaobserwowano , że kilka cieląt rasy holsztyńskiej słabo rosło i padło w ciągu pierwszych 6 miesięcy życia. Wszystkie okazały się homozygotyczne pod względem mutacji w genie, która spowodowała niedobór adhezji leukocytów bydlęcych . Mutacja ta została znaleziona z dużą częstotliwością w populacjach holsztynów na całym świecie. (15% wśród buhajów w USA, 10% w Niemczech i 16% w Japonii). Naukowcy badający rodowody zwierząt dotkniętych chorobą i nosicielami wyśledzili źródło mutacji do jednego byka, który był szeroko stosowany w produkcji zwierzęcej. W 1990 r. w USA było około 4 milionów bydła rasy holsztyńskiej, co sprawia, że populacja dotknięta chorobą wynosi około 600 000 zwierząt.

Korzyści z różnorodności genetycznej

Chociaż niewielka lub żadna różnorodność w genetyce systemu rolniczego może mieć wady, zwiększenie różnorodności genetycznej poprzez wprowadzenie organizmów z różnymi genami może je zmienić i sprawić, że system będzie bardziej zrównoważony. Na przykład dzięki uprawom o różnych cechach genetycznych pod względem odporności na choroby i szkodniki prawdopodobieństwo rozprzestrzenienia się tych szkodników lub chorób na całym obszarze jest znacznie mniejsze. Dzieje się tak dlatego, że jeśli jedna uprawa zostanie zarażona określonym szczepem choroby lub gatunkiem szkodnika, istnieje szansa, że inne rośliny wokół niej będą miały geny, które chronią je przed tym szczepem lub gatunkiem. Może to pomóc w zwiększeniu produktywności upraw przy jednoczesnym obniżeniu zużycia pestycydów i ryzyka narażenia.

Polikultura

Ruch ekologiczny dąży do zmiany kultury popularnej poprzez przedefiniowanie „idealnego trawnika” w coś innego niż monokultura darni i dąży do polityki rolnej, która zapewnia większą zachętę dla bardziej zróżnicowanych systemów upraw. Lokalne systemy żywnościowe mogą również zachęcać do uprawy wielu gatunków i różnorodnych upraw w tym samym czasie iw tym samym miejscu. Ogrodnictwo pamiątek i hodowla tradycyjnych ras zwierząt gospodarskich pojawiły się w dużej mierze jako reakcja na monokultury w rolnictwie.

Monofunkcjonalność

Monofunkcjonalność jest analogiczną koncepcją, jednak jest całkowicie możliwe, że monofunkcyjny blok lądowy ma swoją funkcję wytwarzaną przez wiele gatunków, a zatem nie ma tych wszystkich wad. Kiedy uprzemysłowienie po raz pierwszy pojawiło się w rolnictwie i hodowli lasu , monofunkcyjność była zalecana jako ideał ze względu na znaczące początkowe korzyści w zakresie efektywności ekonomicznej. Jednak w latach od tego czasu opinia się oddaliła. W ciągu ostatnich lat stało się jasne, że monofunkcyjność ma te same wady, co monokultura, w szczególności rezygnacja z synergii i niemożność zaspokojenia całego zakresu ludzkich potrzeb.

Languages

In other projects