Luân canh cây trồng là cách trồng một loạt các loại cây trồng khác nhau hoặc khác nhau trong cùng một khu vực trong các mùa liên tiếp. Nó được thực hiện để đất của các trang trại không chỉ được sử dụng cho một bộ dinh dưỡng. Nó giúp giảm xói mòn đất và tăng độ phì nhiêu của đất và năng suất cây trồng.
Trồng cùng một loại cây trồng ở cùng một nơi trong nhiều năm liên tiếp (trồng một lần) làm mất cân xứng đất của một số chất dinh dưỡng. Với luân canh, một loại cây trồng làm sạch đất của một loại chất dinh dưỡng được theo dõi trong mùa sinh trưởng tiếp theo bởi một loại cây trồng khác nhau trả lại chất dinh dưỡng đó cho đất hoặc rút ra một tỷ lệ dinh dưỡng khác nhau. Ngoài ra, luân canh cây trồng làm giảm sự tích tụ mầm bệnh và sâu bệnh thường xảy ra khi một loài liên tục bị cắt xén, và cũng có thể cải thiện cấu trúc đất và độ phì nhiêu bằng cách tăng sinh khối từ các cấu trúc rễ khác nhau.
Chu kỳ cây trồng được sử dụng trong cả hệ thống canh tác thông thường và hữu cơ.
Lịch sử [ chỉnh sửa ]
Các nhà nông nghiệp từ lâu đã nhận ra rằng luân canh thích hợp như trồng cây mùa xuân cho gia súc thay cho hạt tiêu dùng cho con người để có thể khôi phục hoặc duy trì một vùng đất sản xuất. Nông dân Trung Đông đã thực hành luân canh cây trồng vào năm 6000 trước Công nguyên mà không hiểu về hóa học, xen kẽ trồng cây họ đậu và ngũ cốc [1]. [ trích dẫn cần thiết ] Trong Kinh thánh, chương 25 của Sách Leviticus hướng dẫn dân Y-sơ-ra-ên quan sát "ngày Sa-bát của đất". Mỗi năm thứ bảy, họ sẽ không làm như vậy, cắt tỉa hoặc thậm chí kiểm soát côn trùng. [2]
Hệ thống hai cánh đồng [ chỉnh sửa ]
Dưới một vòng quay hai cánh đồng, một nửa đất được trồng trong một năm, trong khi nửa kia nằm hoang. Sau đó, trong năm tiếp theo, hai lĩnh vực đã đảo ngược. Từ thời Charlemagne (mất 814), nông dân ở châu Âu đã chuyển từ luân canh hai cánh đồng sang luân canh ba cánh đồng.
Hệ thống ba cánh đồng [ chỉnh sửa ]
Từ cuối thời Trung cổ cho đến thế kỷ 20, nông dân châu Âu đã thực hành luân canh ba cánh đồng, chia các vùng đất có sẵn thành ba phần. Một phần được trồng vào mùa thu với lúa mạch đen hoặc lúa mì mùa đông, tiếp theo là yến mạch mùa xuân hoặc lúa mạch; phần thứ hai đã trồng các loại cây trồng như đậu Hà Lan, đậu lăng hoặc đậu; và lĩnh vực thứ ba là bỏ hoang. Ba lĩnh vực được xoay theo cách này để cứ sau ba năm, một lĩnh vực sẽ nghỉ ngơi và bị bỏ hoang. Theo hệ thống hai cánh đồng, nếu một người có tổng cộng 600 mẫu Anh (2,4 km 2 ) đất đai màu mỡ, người ta sẽ chỉ trồng 300 mẫu Anh. Theo hệ thống luân canh ba lĩnh vực mới, người ta sẽ trồng (và do đó thu hoạch) 400 mẫu Anh. Nhưng các loại cây trồng bổ sung có tác động đáng kể hơn so với năng suất định lượng. Vì các vụ mùa xuân chủ yếu là cây họ đậu, chúng làm tăng dinh dưỡng tổng thể của người dân Bắc Âu.
Luân chuyển bốn cánh đồng [ chỉnh sửa ]
Nông dân ở vùng Waasland (phía bắc Bỉ ngày nay) đã tiên phong trong một vòng quay bốn cánh đồng vào đầu thế kỷ 16, và Nhà nông học người Anh Charles Townshend (1674 trừ1738) đã phổ biến hệ thống này vào thế kỷ 18. Chuỗi bốn loại cây trồng (lúa mì, củ cải, lúa mạch và cỏ ba lá), bao gồm một loại cây thức ăn gia súc và một vụ chăn thả, cho phép chăn nuôi quanh năm. Luân canh bốn cánh đồng đã trở thành một bước phát triển quan trọng trong Cách mạng Nông nghiệp Anh. Sự luân chuyển giữa canh tác và ley đôi khi được gọi là ley farm.
Những phát triển hiện đại [ chỉnh sửa ]
George Washington Carver (1860siêu 1943) đã nghiên cứu các phương pháp luân canh cây trồng ở Hoa Kỳ, dạy cho nông dân miền Nam luân canh cây trồng làm đất như bông với cây trồng làm giàu đất như lạc và đậu Hà Lan.
Trong cuộc cách mạng xanh giữa thế kỷ 20, tập quán luân canh truyền thống đã nhường chỗ cho một số nơi trên thế giới để thực hành bổ sung các đầu vào hóa học vào đất thông qua việc bón phân bằng phân bón, ví dụ như bổ sung ammonium nitrate hoặc urê và phục hồi pH đất bằng vôi. Những thực hành như vậy nhằm tăng năng suất, chuẩn bị đất cho cây trồng chuyên gia, và giảm chất thải và kém hiệu quả bằng cách đơn giản hóa việc trồng trọt và thu hoạch.
Lựa chọn cây trồng [ chỉnh sửa ]
Có thể tìm thấy đánh giá sơ bộ về mối quan hệ tương tác cây trồng trong cách mỗi loại cây trồng: (1) đóng góp vào hàm lượng chất hữu cơ của đất (SOM), (2) cung cấp cho quản lý dịch hại, (3) quản lý các chất dinh dưỡng thiếu hoặc thừa, và (4) làm thế nào nó đóng góp hoặc kiểm soát xói mòn đất. [3]
Lựa chọn cây trồng thường liên quan đến mục tiêu của người nông dân đang tìm cách đạt được sự luân canh, có thể là quản lý cỏ dại, tăng lượng nitơ có sẵn trong đất, kiểm soát xói mòn, hoặc tăng cấu trúc và sinh khối đất, để nêu tên một số. [4] Khi thảo luận về luân canh cây trồng, các loại cây trồng được phân loại khác nhau Các cách tùy thuộc vào chất lượng được đánh giá: theo gia đình, theo nhu cầu / lợi ích dinh dưỡng và / hoặc theo lợi nhuận (ví dụ: cây trồng tiền so với cây che phủ). [5] Ví dụ, chú ý đầy đủ đến gia đình thực vật là điều cần thiết để giảm thiểu sâu bệnh và mầm bệnh. Tuy nhiên, nhiều nông dân đã thành công trong việc quản lý luân canh bằng cách lập kế hoạch giải trình tự và bao phủ cây trồng xung quanh các loại cây trồng mong muốn. [6] Sau đây là phân loại đơn giản dựa trên chất lượng và mục đích của cây trồng.
Cây trồng hàng [ chỉnh sửa ]
Nhiều loại cây trồng rất quan trọng đối với thị trường, như rau, là cây trồng theo hàng (nghĩa là được trồng thành hàng chặt chẽ). [5] Lợi nhuận cao nhất cho nông dân, những cây trồng này đánh thuế nhiều hơn vào đất. [5] Cây trồng hàng thường có sinh khối thấp và rễ nông: điều này có nghĩa là cây đóng góp dư lượng thấp cho đất xung quanh và có ảnh hưởng hạn chế đến cấu trúc. [7] Phần lớn đất xung quanh nhà máy bị gián đoạn do mưa và giao thông, những cánh đồng có cây trồng trải qua sự phân hủy chất hữu cơ nhanh hơn bởi các vi khuẩn, để lại ít chất dinh dưỡng hơn cho các nhà máy trong tương lai. [7] , trong khi những cây trồng này có thể mang lại lợi nhuận cho trang trại, chúng đang cạn kiệt chất dinh dưỡng. Thực hành luân canh cây trồng tồn tại để đạt được sự cân bằng giữa lợi nhuận ngắn hạn và năng suất dài hạn. [6]
Cây họ đậu [ chỉnh sửa ]
Một lợi thế lớn của luân canh cây trồng đến từ sự tương quan của nitơ cây trồng cố định với cây trồng đòi hỏi nitơ. Các cây họ đậu, như cỏ linh lăng và cỏ ba lá, thu thập nitơ có sẵn từ đất trong các nốt sần trên cấu trúc rễ của chúng. [8] Khi cây được thu hoạch, sinh khối của rễ không bị phá vỡ, làm cho nitơ được lưu trữ có sẵn cho các cây trồng trong tương lai. Cây họ đậu cũng là một loại phân xanh có giá trị: một loại cây trồng thu thập chất dinh dưỡng và cố định chúng ở độ sâu của đất có thể tiếp cận với các loại cây trồng trong tương lai. [9]
, nâng đất cho tốt hơn và hấp thụ nước.
Cỏ và ngũ cốc [ chỉnh sửa ]
Ngũ cốc và cỏ là loại cây che phủ thường xuyên vì có nhiều lợi thế cho chất lượng và cấu trúc đất. Các hệ thống rễ dày đặc và vươn xa tạo ra cấu trúc rộng rãi cho đất xung quanh và cung cấp sinh khối đáng kể cho chất hữu cơ của đất.
Cỏ và ngũ cốc là chìa khóa trong quản lý cỏ dại khi chúng cạnh tranh với các loại cây không mong muốn về không gian đất và chất dinh dưỡng.
Phân xanh [ chỉnh sửa ]
Phân xanh là cây trồng được trộn vào đất. Cả cây họ đậu cố định đạm và người nhặt rác dinh dưỡng, như cỏ, đều có thể được sử dụng làm phân xanh. [8] Phân xanh của cây họ đậu là một nguồn nitơ tuyệt vời, đặc biệt là cho các hệ thống hữu cơ, tuy nhiên, sinh khối cây họ đậu không góp phần vào đất hữu cơ lâu dài vấn đề giống như cỏ. [8]
Lập kế hoạch luân chuyển [ chỉnh sửa ]
Có nhiều yếu tố phải được xem xét khi lập kế hoạch luân canh. Lập kế hoạch luân canh hiệu quả đòi hỏi phải cân nhắc các tình huống sản xuất cố định và biến động: thị trường, quy mô trang trại, cung ứng lao động, khí hậu, loại đất, phương thức trồng trọt, v.v. [10] vụ mùa thành công và làm thế nào một vụ có thể được gieo hạt bằng một vụ mùa khác. [10] Ví dụ, một loại cây trồng cố định đạm, giống như cây họ đậu, phải luôn luôn đi trước một vụ cạn kiệt nitơ; tương tự, một loại cây trồng có dư lượng thấp (tức là một loại cây trồng có sinh khối thấp) nên được bù đắp bằng một loại cây che phủ sinh khối cao, giống như hỗn hợp cỏ và cây họ đậu. [3]
Không có giới hạn nào đối với số lượng cây trồng có thể được sử dụng trong một vòng quay hoặc thời gian luân chuyển cần hoàn thành. [7] Các quyết định về luân canh được đưa ra nhiều năm trước, các mùa trước hoặc thậm chí vào phút cuối khi có cơ hội tăng lợi nhuận hoặc chất lượng đất thể hiện chính nó. [6] Tóm lại, không có công thức riêng lẻ nào cho việc luân chuyển, nhưng nhiều điều cần cân nhắc.
Thực hiện [ chỉnh sửa ]
Hệ thống luân canh cây trồng có thể được làm phong phú nhờ ảnh hưởng của các hoạt động khác như bổ sung gia súc và phân chuồng, [11] trồng xen hoặc trồng trọt quản lý thấp thuốc trừ sâu và phân bón tổng hợp.
Kết hợp chăn nuôi [ chỉnh sửa ]
Giới thiệu chăn nuôi sử dụng hiệu quả nhất đối với cây cỏ khô và cây che phủ quan trọng; vật nuôi (thông qua phân chuồng) có thể phân phối các chất dinh dưỡng trong các loại cây trồng này trên đất chứ không phải loại bỏ chất dinh dưỡng từ trang trại thông qua việc bán cỏ khô. [7]
Ở châu Phi cận Sahara, dưới dạng động vật chăn nuôi trở nên ít thực hành du mục, nhiều người chăn nuôi đã bắt đầu tích hợp sản xuất cây trồng vào thực tiễn của họ. Điều này được gọi là canh tác hỗn hợp, hoặc thực hành canh tác cây trồng với sự kết hợp của chăn nuôi gia súc, cừu và / hoặc dê của cùng một thực thể kinh tế, ngày càng phổ biến. Sự tương tác giữa động vật, đất đai và cây trồng đang được thực hiện ở quy mô nhỏ trên toàn khu vực này. Dư lượng cây trồng cung cấp thức ăn cho động vật, trong khi động vật cung cấp phân để bổ sung chất dinh dưỡng cho cây trồng và năng lượng dự thảo. Cả hai quá trình này đều cực kỳ quan trọng ở khu vực này trên thế giới vì nó tốn kém và không khả thi về mặt vận chuyển trong phân bón tổng hợp và máy móc quy mô lớn. Là một lợi ích bổ sung, gia súc, cừu và / hoặc dê cung cấp sữa và có thể hoạt động như một loại cây trồng trong thời kỳ kinh tế khó khăn. [12]
Nông nghiệp hữu cơ [ chỉnh sửa ]
luân canh là một thông lệ bắt buộc để một trang trại nhận được chứng nhận hữu cơ ở Hoa Kỳ. [13] Tiêu chuẩn thực hành luân canh cây trồng cho Chương trình hữu cơ quốc gia theo Bộ luật Quy định Liên bang Hoa Kỳ, mục §205.205, nêu rõ:
Nông dân được yêu cầu thực hiện luân canh cây trồng duy trì hoặc xây dựng chất hữu cơ của đất, hoạt động để kiểm soát sâu bệnh, quản lý và bảo tồn chất dinh dưỡng và bảo vệ chống xói mòn. Các nhà sản xuất cây trồng lâu năm không được luân canh có thể sử dụng các biện pháp khác, chẳng hạn như che phủ cây trồng, để duy trì sức khỏe của đất. [7]
Ngoài việc giảm nhu cầu đầu vào bằng cách kiểm soát sâu bệnh và cỏ dại và tăng dinh dưỡng, luân canh giúp hữu cơ Người trồng tăng số lượng đa dạng sinh học trong trang trại của họ. [7] Đa dạng sinh học cũng là một yêu cầu của chứng nhận hữu cơ, tuy nhiên, không có quy định nào để điều chỉnh hoặc củng cố tiêu chuẩn này. [7] Tăng đa dạng sinh học của cây trồng có tác dụng có lợi đối với hệ sinh thái xung quanh và có thể tạo ra sự đa dạng lớn hơn của động vật, côn trùng và vi sinh vật có lợi trong đất. <[7] Một số nghiên cứu chỉ ra sự gia tăng dinh dưỡng từ luân canh cây trồng trong các hệ thống hữu cơ so với thực hành hữu cơ ít có khả năng ức chế các vi khuẩn có lợi trong chất hữu cơ của đất. [14]
Trong khi nhiều loại cây trồng và trồng xen có lợi từ nhiều nguyên tắc giống như luân canh cây trồng, chúng không đáp ứng yêu cầu theo NOP. [7]
Trồng xen [ chỉnh sửa ]
Nhiều hệ thống trồng trọt, như trồng xen hoặc trồng đồng hành, cung cấp sự đa dạng và phức tạp hơn trong cùng một mùa hoặc luân chuyển, ví dụ ba chị em. Một ví dụ về trồng cây đồng hành là trồng xen ngô với đậu cực và bí ngô hoặc bí ngô. Trong hệ thống này, đậu cung cấp nitơ; ngô cung cấp hỗ trợ cho đậu và một "màn hình" chống sâu đục thân nho; bí ngô cung cấp một tán cây cỏ dại và sự nản lòng cho những con gấu trúc đói ngô. [4]
Cắt xén kép là phổ biến trong đó hai loại cây, điển hình là các loài khác nhau, được trồng liên tục trong cùng một loại cây trồng. mùa vụ, hoặc nơi một loại cây trồng (ví dụ như rau) được trồng liên tục với cây che phủ (ví dụ lúa mì). [3] Đây là lợi thế cho các trang trại nhỏ, những người thường không đủ khả năng để lại các loại cây che phủ để bổ sung đất trong thời gian dài, như các trang trại lớn hơn có thể. [6] Khi thực hiện nhiều vụ cắt xén tại các trang trại nhỏ, các hệ thống này có thể tối đa hóa lợi ích của việc luân canh cây trồng trên các tài nguyên đất có sẵn. [6]
Lợi ích [ chỉnh sửa ]
mô tả những lợi ích để mang lại cho cây trồng luân canh là "Hiệu ứng luân canh". Có nhiều lợi ích được tìm thấy của các hệ thống luân canh: tuy nhiên, không có cơ sở khoa học cụ thể nào cho việc tăng năng suất đôi khi 10-25% trong một cây trồng được luân canh so với độc canh. Các yếu tố liên quan đến sự gia tăng được mô tả đơn giản là giảm bớt các yếu tố tiêu cực của hệ thống trồng trọt độc canh. Giải thích do cải thiện dinh dưỡng; sâu bệnh, mầm bệnh và giảm căng thẳng cỏ dại; và cải thiện cấu trúc đất đã được tìm thấy trong một số trường hợp có mối tương quan, nhưng nguyên nhân chưa được xác định cho phần lớn các hệ thống cây trồng.
Những lợi ích khác của hệ thống cây trồng luân canh bao gồm lợi thế chi phí sản xuất. Rủi ro tài chính nói chung được phân phối rộng rãi hơn trong sản xuất đa dạng hơn các loại cây trồng và / hoặc chăn nuôi. Ít phụ thuộc hơn được đặt vào đầu vào mua và cây trồng theo thời gian có thể duy trì mục tiêu sản xuất với ít đầu vào hơn. Điều này song song với năng suất ngắn hạn và dài hạn lớn hơn làm cho luân chuyển trở thành một công cụ mạnh mẽ để cải thiện các hệ thống nông nghiệp.
Chất hữu cơ đất [ chỉnh sửa ]
Việc sử dụng các loài khác nhau trong luân canh cho phép tăng chất hữu cơ của đất (SOM), cấu trúc đất lớn hơn và cải thiện đất hóa học và sinh học môi trường cho cây trồng. Với nhiều SOM hơn, khả năng thấm và giữ nước được cải thiện, giúp tăng khả năng chịu hạn và giảm xói mòn.
Chất hữu cơ trong đất là hỗn hợp vật liệu phân rã từ sinh khối với các vi sinh vật hoạt động. Luân canh cây trồng, theo tự nhiên, làm tăng tiếp xúc với sinh khối từ cỏ, phân xanh và nhiều mảnh vụn thực vật khác. Nhu cầu làm đất thâm canh trong luân canh giảm cho phép tập hợp sinh khối dẫn đến việc giữ và sử dụng chất dinh dưỡng lớn hơn, giảm nhu cầu bổ sung chất dinh dưỡng. [5] Với việc làm đất, phá vỡ và oxy hóa đất tạo ra môi trường ít thuận lợi hơn cho sự đa dạng và tăng sinh của vi sinh vật trong đất Những vi sinh vật này là những gì làm cho chất dinh dưỡng có sẵn cho thực vật. Vì vậy, trong đó chất hữu cơ đất "hoạt động" là chìa khóa cho đất sản xuất, đất có hoạt động vi sinh vật thấp cung cấp ít chất dinh dưỡng hơn cho cây trồng; điều này đúng mặc dù số lượng sinh khối còn lại trong đất có thể giống nhau.
Các vi sinh vật trong đất cũng làm giảm mầm bệnh và hoạt động của dịch hại thông qua cạnh tranh. Ngoài ra, thực vật tạo ra dịch tiết ra rễ và các hóa chất khác thao túng môi trường đất cũng như môi trường cỏ dại của chúng. Do đó, luân canh cho phép tăng năng suất từ nguồn dinh dưỡng sẵn có nhưng cũng làm giảm bớt bệnh đồng đều và môi trường cỏ dại cạnh tranh. [ trích dẫn cần thiết ]
Sắp xếp lại carbon [ Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng luân canh cây trồng làm tăng đáng kể hàm lượng carbon hữu cơ của đất (SOC), thành phần chính của chất hữu cơ đất. [15] Carbon, cùng với hydro và oxy, là một chất dinh dưỡng đa lượng cho thực vật. Luân canh rất đa dạng kéo dài trong thời gian dài đã cho thấy thậm chí còn hiệu quả hơn trong việc tăng SOC, trong khi xáo trộn đất (ví dụ từ làm đất) là nguyên nhân làm giảm mức độ theo cấp số nhân của SOC. [15] Ở Brazil, chuyển đổi sang phương pháp không làm đất kết hợp với Luân canh cây thâm canh đã cho thấy tỷ lệ cô lập SOC là 0,41 tấn / ha mỗi năm. [16]
Ngoài việc tăng năng suất cây trồng, việc cô lập carbon trong khí quyển có ý nghĩa rất lớn trong việc giảm tốc độ biến đổi khí hậu bằng cách loại bỏ carbon dioxide trong không khí.
Sửa chữa nitơ [ chỉnh sửa ]
Cây trồng luân canh bổ sung chất dinh dưỡng cho đất. Các loại cây họ đậu, ví dụ, họ Fabaceae, có các nốt sần trên rễ chứa vi khuẩn cố định đạm gọi là rhizobia. Trong quá trình gọi là nốt sần, vi khuẩn rhizobia sử dụng chất dinh dưỡng và nước do cây cung cấp để chuyển nitơ khí quyển thành amoniac, sau đó được chuyển đổi thành một hợp chất hữu cơ mà cây có thể sử dụng làm nguồn nitơ của nó. [17] Nông nghiệp để xen kẽ chúng với ngũ cốc (họ Poaceae) và các loại cây khác cần nitrat. Lượng nitơ có sẵn cho cây trồng phụ thuộc vào các yếu tố như loại cây họ đậu, hiệu quả của vi khuẩn rhizobia, điều kiện đất đai và sự sẵn có của các yếu tố cần thiết cho thực phẩm thực vật. [18]
Kiểm soát mầm bệnh và dịch hại [ chỉnh sửa ]
Luân canh cây trồng cũng được sử dụng để kiểm soát sâu bệnh và bệnh có thể hình thành trong đất theo thời gian. Sự thay đổi cây trồng theo trình tự làm giảm mức độ sâu bệnh của quần thể bằng cách (1) làm gián đoạn chu kỳ sống của dịch hại và (2) làm gián đoạn môi trường sống của dịch hại. [6] Các cây trong cùng một họ phân loại có xu hướng có sâu bệnh và mầm bệnh tương tự. Bằng cách thường xuyên thay đổi cây trồng và giữ đất bị chiếm dụng bởi cây che phủ thay vì bỏ hoang, chu kỳ dịch hại có thể bị phá vỡ hoặc hạn chế, đặc biệt là các chu kỳ có lợi từ sự xen kẽ trong dư lượng. [19] Ví dụ, tuyến trùng nút rễ là một vấn đề nghiêm trọng đối với một số người thực vật ở vùng khí hậu ấm áp và đất cát, nơi nó từ từ tích tụ đến mức cao trong đất, và có thể làm hỏng nghiêm trọng năng suất của cây bằng cách cắt đứt lưu thông từ rễ cây. Trồng một loại cây trồng không phải là vật chủ của tuyến trùng nút rễ trong một mùa làm giảm đáng kể mức độ của tuyến trùng trong đất, do đó có thể trồng một loại cây dễ bị nhiễm bệnh trong mùa tiếp theo mà không cần phải khử trùng đất.
Nguyên tắc này được sử dụng đặc biệt trong canh tác hữu cơ, trong đó phải kiểm soát sâu bệnh mà không cần thuốc trừ sâu tổng hợp. [11]
Quản lý cỏ dại [ chỉnh sửa ]
Tích hợp một số cây trồng, đặc biệt là che phủ cây trồng , vào luân canh cây trồng có giá trị đặc biệt để quản lý cỏ dại. Những cây trồng này nhổ cỏ qua cạnh tranh. Ngoài ra, cỏ và phân hữu cơ từ cây trồng che phủ và phân xanh làm chậm sự phát triển của những gì cỏ dại vẫn có thể làm cho nó đi qua đất, tạo cho cây trồng lợi thế cạnh tranh hơn nữa. Bằng cách loại bỏ sự chậm phát triển và tăng sinh của cỏ dại trong khi trồng cây che phủ, nông dân giảm đáng kể sự hiện diện của cỏ dại cho các loại cây trồng trong tương lai, bao gồm cả các loại cây có rễ nông và hàng, ít kháng cỏ dại. Do đó, các loại cây che phủ được coi là cây bảo tồn vì chúng bảo vệ đất bị bỏ hoang khỏi cỏ dại. [19]
Hệ thống này có lợi thế hơn các biện pháp phổ biến khác để quản lý cỏ dại, như làm đất. Trồng trọt có nghĩa là để ức chế sự phát triển của cỏ dại bằng cách lật ngược đất; tuy nhiên, điều này có tác dụng chống lại việc phơi bày hạt giống cỏ dại có thể đã bị chôn vùi và chôn vùi hạt giống cây trồng có giá trị. Theo luân canh, số lượng hạt giống khả thi trong đất bị giảm đi thông qua việc giảm dân số cỏ dại.
Ngoài tác động tiêu cực đến chất lượng và năng suất cây trồng, cỏ dại có thể làm chậm quá trình thu hoạch. Cỏ dại làm cho nông dân kém hiệu quả hơn khi thu hoạch, bởi vì cỏ dại như cỏ dại và cỏ nút, có thể bị vướng vào thiết bị, dẫn đến một kiểu thu hoạch dừng lại. [20]
Ngăn chặn xói mòn đất [ chỉnh sửa ]
Luân canh cây trồng có thể làm giảm đáng kể lượng đất bị mất do xói mòn bởi nước. Ở những khu vực rất dễ bị xói mòn, các biện pháp quản lý trang trại như không và làm giảm đất có thể được bổ sung bằng các phương pháp luân canh cây trồng cụ thể để giảm tác động của hạt mưa, tách lớp trầm tích, vận chuyển trầm tích, thoát nước bề mặt và mất đất. [21]
Bảo vệ chống mất đất được tối đa hóa bằng các phương pháp luân canh để lại khối lượng lớn nhất của gốc cây trồng (tàn dư thực vật còn lại sau khi thu hoạch) trên mặt đất. Lớp phủ gốc tiếp xúc với đất giảm thiểu xói mòn từ nước bằng cách giảm tốc độ dòng chảy trên đất liền, năng lượng dòng chảy, và do đó khả năng của nước để tách và vận chuyển trầm tích. [22] Xói mòn đất và Cill ngăn chặn sự phá vỡ và tách rời các cốt liệu đất gây ra macropores để ngăn chặn, xâm nhập để suy giảm và dòng chảy tăng lên. [23] Điều này cải thiện đáng kể khả năng phục hồi của đất khi bị xói mòn và căng thẳng.
Khi một loại thức ăn thô xanh bị phá vỡ, các sản phẩm liên kết được hình thành hoạt động giống như một chất kết dính trên đất, làm cho các hạt dính lại với nhau và tạo thành tập hợp. [24] Sự hình thành các cốt liệu đất rất quan trọng để kiểm soát xói mòn, vì chúng là có khả năng chống lại tác động của hạt mưa và xói mòn nước tốt hơn. Tập hợp đất cũng làm giảm xói mòn do gió, vì chúng là những hạt lớn hơn và có khả năng chống mài mòn cao hơn thông qua các hoạt động làm đất. [25]
Tác động của luân canh cây trồng đối với kiểm soát xói mòn thay đổi theo khí hậu. Ở những vùng có điều kiện khí hậu tương đối phù hợp, nơi giả định lượng mưa và nhiệt độ hàng năm, luân canh cây trồng cứng có thể tạo ra sự phát triển của cây và che phủ đất. Ở những vùng có điều kiện khí hậu ít dự đoán hơn và thời gian mưa và hạn hán bất ngờ có thể xảy ra, một cách tiếp cận linh hoạt hơn để che phủ đất bằng cách luân canh là cần thiết. Một hệ thống trồng trọt cơ hội thúc đẩy che phủ đất đầy đủ trong các điều kiện khí hậu thất thường này. [26] Trong hệ thống trồng trọt cơ hội, cây trồng được trồng khi nước trong đất đầy đủ và có cửa sổ gieo hạt đáng tin cậy. Hình thức hệ thống trồng trọt này có khả năng tạo ra lớp phủ đất tốt hơn so với luân canh cứng bởi vì cây trồng chỉ được gieo trong điều kiện tối ưu, trong khi đó hệ thống cứng không nhất thiết phải được gieo trong điều kiện tốt nhất có sẵn. [27] [19659004] Luân canh cây trồng cũng ảnh hưởng đến thời gian và độ dài khi một cánh đồng bị bỏ hoang. [28] Điều này rất quan trọng vì tùy thuộc vào khí hậu của một khu vực cụ thể, một cánh đồng có thể dễ bị xói mòn nhất khi nó bị bỏ hoang. Quản lý bỏ hoang hiệu quả là một phần thiết yếu để giảm xói mòn trong hệ thống luân canh cây trồng. Không làm đất là một biện pháp quản lý cơ bản nhằm thúc đẩy khả năng giữ gốc của cây trồng dưới những thời gian không có kế hoạch lâu hơn khi cây trồng không thể được trồng. [26] Những biện pháp quản lý thành công trong việc giữ lại lớp đất phù hợp ở những khu vực bị bỏ hoang cuối cùng sẽ làm giảm mất đất. Trong một nghiên cứu gần đây kéo dài một thập kỷ, người ta đã phát hiện ra rằng một loại cây che phủ mùa đông phổ biến sau khi thu hoạch khoai tây như lúa mạch đen có thể làm giảm sự cạn kiệt của đất tới 43% và đây thường là loại đất dinh dưỡng nhất. [29]
Đa dạng sinh học [ chỉnh sửa ]
Tăng đa dạng sinh học của cây trồng có tác dụng có lợi đối với hệ sinh thái xung quanh và có thể lưu trữ sự đa dạng lớn hơn của động vật, côn trùng và vi sinh vật có lợi trong đất. [7] Các nghiên cứu chỉ ra sự gia tăng dinh dưỡng từ luân canh cây trồng trong các hệ thống hữu cơ so với thực tiễn thông thường vì thực hành hữu cơ ít có khả năng ức chế các vi khuẩn có lợi trong chất hữu cơ của đất, như mycorrhizae, làm tăng sự hấp thu dinh dưỡng ở thực vật. [14] làm tăng khả năng phục hồi của các hệ thống sinh thái nông nghiệp. [5]
Năng suất trang trại [ chỉnh sửa ]
Luân canh cây trồng góp phần tăng năng suất thông qua cải thiện dinh dưỡng đất. Bằng cách yêu cầu trồng và thu hoạch các loại cây trồng khác nhau vào các thời điểm khác nhau, nhiều đất có thể được canh tác với cùng một lượng máy móc và lao động.
Quản lý rủi ro [ chỉnh sửa ]
Các loại cây trồng khác nhau trong luân canh có thể làm giảm rủi ro thời tiết bất lợi cho từng người nông dân. [30][31]
Thách thức ]
Mặc dù luân canh đòi hỏi rất nhiều kế hoạch, sự lựa chọn cây trồng phải đáp ứng với một số điều kiện cố định (loại đất, địa hình, khí hậu và thủy lợi) ngoài các điều kiện có thể thay đổi đáng kể từ năm này sang năm khác (thời tiết, thị trường, cung ứng lao động). [6] Theo cách này, việc lên kế hoạch cho các vụ mùa trước là không khôn ngoan. Việc thực hiện không đúng kế hoạch luân canh cây trồng có thể dẫn đến mất cân bằng thành phần dinh dưỡng của đất hoặc sự tích tụ mầm bệnh ảnh hưởng đến cây trồng quan trọng. [6] Hậu quả của việc luân canh bị lỗi có thể mất nhiều năm để trở nên rõ ràng ngay cả đối với các nhà khoa học có kinh nghiệm và có thể mất dài để sửa chữa. [6]
Nhiều thách thức tồn tại trong các thực tiễn liên quan đến luân canh cây trồng. Ví dụ, phân xanh từ cây họ đậu có thể dẫn đến sự xâm lấn của ốc hoặc sên và sự phân hủy từ phân xanh đôi khi có thể ngăn chặn sự phát triển của các loại cây trồng khác. [9]
Xem thêm [ chỉnh sửa ] [19659149] ^ "Luân canh cây trồng là gì?". WorldAtlas . Truy xuất 2019-01-25 .
- ^ "Ngày sa-bát của đất" . Truy xuất 2016-09-06 .
Một thực tế nông nghiệp được thiết lập tốt là cứ sau 7 năm nghỉ ngơi là tốt nhất cho đất và cây trồng được cải thiện nhiều là do làm như vậy. Trong quá trình thực hành kinh điển này, không được cắt tỉa hay trồng cây trong năm Sabbath, cũng không có bất kỳ nỗ lực nào để tiêu diệt côn trùng, hoặc can thiệp vào các quá trình tự nhiên trên đồng ruộng. Trái cây phải ở lại trên cánh đồng, ngoại trừ những gì người qua đường [sic]người hầu, hoặc chủ sở hữu nhổ để ăn; không được phép thu hoạch thực sự, chỉ được ăn.
- ^ a b c Sản xuất hữu cơ: Sử dụng Tiêu chuẩn thực hành NRCS để hỗ trợ người trồng hữu cơ (Báo cáo). Dịch vụ bảo tồn tài nguyên thiên nhiên. Tháng 7 năm 2009.
- ^ a b Dufour, Rex (tháng 7 năm 2015). Tipsheet: Luân canh cây trồng trong các hệ thống canh tác hữu cơ (Báo cáo). Trung tâm công nghệ phù hợp quốc gia . Truy cập ngày 4 tháng 5, 2016 .
- ^ a b d e Baldwin, Keith R. (tháng 6 năm 2006). Luân canh cây trồng trên các trang trại hữu cơ (PDF) (Báo cáo). Trung tâm Hệ thống canh tác môi trường . Truy cập ngày 4 tháng 5, 2016 .
- ^ a b d e f [194545923] g h i Johnson, Sue Ellen; Charles L. Mohler, (2009). Luân canh cây trồng trên các trang trại hữu cơ: Cẩm nang lập kế hoạch, NRAES 177 . Ithica, NY: Tài nguyên quốc gia, Nông nghiệp và Dịch vụ kỹ thuật (NRAES). Sê-ri 980-1-933395-21-0.
- ^ a b c ] d e f h i j Coleman, Pamela (tháng 11 năm 2012). Hướng dẫn cho các nhà sản xuất cây trồng hữu cơ (PDF) (Báo cáo). Chương trình hữu cơ quốc gia . Truy cập ngày 4 tháng 5, 2016 .
- ^ a b 19659160] Chiên, Giăng; Craig Sheaffer & Kristine Moncada (2010). "Chương 4 Khả năng sinh sản của đất". Hướng dẫn quản lý rủi ro cho các nhà sản xuất hữu cơ (Báo cáo). Đại học Minnesota.
- ^ a b "Phân xanh". Hội Làm vườn Hoàng gia . Truy cập ngày 4 tháng 5, 2016 . H. Bailey, chủ biên. (1907). "Chương 5," Quản lý cây trồng, "". Cyclopedia of American Nông nghiệp . trang 85 Từ88.
- ^ a b Gegner, Lance; George Kuepper (tháng 8 năm 2004). "Tổng quan về sản xuất cây trồng hữu cơ". Trung tâm công nghệ phù hợp quốc gia . Retrieved May 4, 2016.
- ^ Powell, J.M.; William, T.O. (1993). "An overview of mixed farming systems in sub-Saharan Africa". Livestock and Sustainable Nutrient Cycling in Mixed Farming Systems of Sub-Saharan Africa: Proceedings of an International Conference, International Livestock Centre for Africa (ILCA). 2: 21–36.
- ^ "§205.205 Crop rotation practice standard". CODE OF FEDERAL REGULATIONS. Retrieved May 4, 2016.
- ^ a b Mäder, Paul; et al. (2000). "Arbuscular mycorrhizae in a long-term field trial comparing low-input (organic, biological) and high-input (conventional) farming systems in a crop rotation". Biology and Fertility of Soils. 31: 150–156. doi:10.1007/s003740050638.
- ^ a b Triberti, Loretta; Anna Nastri & Guido Baldoni (2016). "Long-term effects of crop rotation, manure fertilization on carbon sequestration and soil fertility". European Journal of Agronomy. 74: 47–55. doi:10.1016/j.eja.2015.11.024.
- ^ Victoria, Reynaldo (2012). "The Benefits of Soil Carbon". Risk Management Guide for Organic Producers (Report). United Nations Environment Programme.
- ^ Loynachan, Tom (December 1, 2016). "Nitrogen Fixation by Forage Legumes" (PDF). Iowa State University. Department of Agrology. Retrieved December 1, 2016.
- ^ Adjei et. al, M. B. (December 1, 2016). "Nitrogen Fixation and Inoculation of Forage Legumes" (PDF). Forage Beef. University of Florida. Retrieved December 1, 2016.
- ^ a b Moncada, Kristine; Craig Sheaffer (2010). "Chapter 2 Rotation". Risk Management Guide for Organic Producers (Report). University of Minnesota.
- ^ Davies, Ken (March 2007). "Weed Control in Potatoes" (PDF). British Potato Council. Retrieved December 1, 2016.
- ^ Unger PW, McCalla TM (1980). "Conservation Tillage Systems". Advances in Agronomy. 33: 2–53. doi:10.1016/s0065-2113(08)60163-7.
- ^ Rose CW, Freebairn DM. "A mathematical model of soil erosion and deposition processes with application to field data".
- ^ Loch RJ, Foley JL (1994). "Measurement of Aggregate Breakdown under rain: comparison with tests of water stability and relationships with field measurements of infiltration". Australian Journal of Soil Research. 32: 701–720. doi:10.1071/sr9940701.
- ^ "Forages in Rotation" (PDF). Saskatchewan Soil Conservation Association. 2016. Retrieved December 1, 2016.
- ^ "Aggregate Stability". Natural Resources Conservation Centre. 2011. Retrieved December 1, 2016.
- ^ a b Carroll C, Halpin M, Burger P, Bell K, Sallaway MM, Yule DF (1997). "The effect of crop type, crop rotation, and tillage practice on runoff and soil loss on a Vertisol in central Queensland". Australian Journal of Soil Research. 35: 925–939. doi:10.1071/s96017.
- ^ Littleboy M, Silburn DM, Freebairn DM, Woodruff DR, Hammer GL (1989). "PERFECT. A computer simulation model of Productive Erosion Runoff Functions to Evaluate Conservation Techniques". Queensland Department of Primary Industries. Bulletin QB89005.
- ^ Huang M, Shao M, Zhang L, Li Y (2003). "Water use efficiency and sustainability of different long-term crop rotation systems in the Loess Plateau of China". Soil & Tillage Research. 72: 95–104. doi:10.1016/s0167-1987(03)00065-5.
- ^ Walker, Andy. "Cover crops have major role to play in soil health". peicanada.com. Retrieved 2016-12-01.
- ^ [1]
- ^ [2]
References[edit]
- Anderson, R.L. 2005. Are some crops synergistic to following crops? Agron. J. 97:7-10
- Bullock, D.G. 1992. Crop Rotation. Critical Reviews in Plant Sciences, 11:309-326
- Francis, C.A. 2003. Advances in the design of resource-efficient cropping systems. Journal of Crop Production. 8:15-32
- Porter et al. 1997. Environment affects the corn and soybean rotation effect. Agron. J. 89:441-448
- White, L.T. 1962. Medieval Technology and Social Change. Oxford University Press
External links[edit]
from Wiki https://ift.tt/2sr5EDa
Comments
Post a Comment