W przedstawionej tabeli można zobaczyć produktywność pierwotną wybranych ekosystemów. Co to znaczy? W uproszczeniu oznacza to ile biomasy (suchej masy) jest wytwarzane przez dany system w ciągu roku. Jak widać „uprawy rolne ogółem” 650 gramów na metr kwadratowy. Las mieszany strefy umiarkowanej 1300 g/m2.
Już w tym momencie daje to wiele do myślenia. Istnieją odchyły w jedną i drugą stronę, tzn bardziej produktywny las i pole, jak i mniej produktywne las i pole. Raz jest urodzaj to plony są wyższe, raz ostry przymrozek, to plony są niższe. Jeden leśnik lepiej zarządza lasem, drugi gorzej. W sumie normalne, no nie?
Wartość 1300 g/m2 (jak i te 650gm/2) można trwale przesunąć w górę stosując odpowiednie, bardziej produktywne rośliny, niż te występujące w naturalnym lesie.
Zatem dlaczego występują takie różnice? To przecież dwukrotna różnica w produktywności!
I dlaczego nikt na dużą skalę nie wykorzystał informacji z tej tabeli, by zmienić sposób w jaki wytwarzamy żywność?
Te różnice występują ponieważ duża część energii słonecznej jest na zwykłym polu marnowana. W prosty sposób – przez dużą część roku promienie słoneczne padają na gołą glebę, gdyż na polu nic nie rośnie przez sporą część roku. Nawet jeśli pole jest obsiane, to nie okrywa w pierwszych tygodniach całego pola.
Ile procent energii świetlnej jest wykorzystywane przez to kilkutygodniowe pole pszenicy?
Dobrym przykładem jest leśny ogród, w którym wiele roślin jest zimozielonych lub zaczynają rosnąć zanim drzewa wytworzą liście i rosną jeszcze po tym jak drzewa już zgubią liście. Niewykorzystanie energii w agroekosystemie ma swoja wysoką cenę i nie chodzi tylko o utracone korzyści. W konwencjonalnych sadach trzeba ponosić spore wydatki na utrzymywanie gleby w „ugorze czarnym” gdyż „chwasty” zbyt mocno ograniczałyby produkcję owoców. Chwasty zwalcza się mechanicznie, lub chemicznie, za pomocą herbicydów. Każde z tych rozwiązań kosztuje – herbicydów czy paliwa nikt przecież sadownikowi nie da, pracy też nikt nie wykona w czynie społecznym…
Około 90% paszy gęsi może stanowić trawa, czy może dokładniej podszyt sadu. Dodatkowo dywersyfikuje to źródło dochodu – w przypadku nieurodzaju jabłek lub klęski urodzaju nie pójdzie się z torbami – zawsze zostają gęsi. Takie gąski można marketingować jako zdrowe gęsi karmione na pastwisku, zawierające dużo kwasów omega 3… Nie trzeba do tego być rolnikiem ekologicznym, choć to marketingowo bardzo pomaga – mieszczuchy chcą jeść zdrowe jedzenie i niektórzy są w stanie za to zapłacić ciut więcej.
Chciałbym zaznaczyć, że koszt produkcji żywności ekologicznej przy stosowaniu zasad permakultury nie musi być wcale wyższy niż tej „normalnej”.
Aktualizacja 1
Energia w przyrodzie oczywiście nie ginie – energia słoneczna padająca na młode pole pszenicy nie jest ginie również – pole się ogrzewa i wysusza. Jak myślisz wpływa to na produktywność tego pola?
A Ty co o Tym myślisz?
Z tej tabeli można wyciągnąć również ciekawe wnioski. Tu jest podana produkcja/rok/m2. Ale jaka jest konsumpcja przez rośliny następnych pokoleń? Przecież najgrubsza warstwa gleby wystepuje na stepach (ponad metr) które wcale nie wytwazają najwięcej, a przecież zima, pora suszy, pożary takze wystepuja na stepie. Za to las tropikalny wytwarza bardzo dużo, a jak wiadomo gleby pod nim prawie "ni ma". Chodzi o to że pierwiastki życiodajne sa cały czas w obiegu w lesie tropikalnym(ciepło, mokro wiec wszystko żyje i chce jeść), za to na stepie rośliny rozwiniete zima obumierają, a nad nimi (później na nich) wyrastają kolejne i materia sie odkłada – nie taka zima zła jak ją malują 🙂
"Nasz" las lisciasty za to daje wiecej materii niż zużywa, ale przyrost jest niewielki (warstwa gleby pod lasem jest, ale nie ma to jak pod stepem).
Małorolny
Piszę oczywistość , że największe plony będą w przypadku dostatecznej ilości wody , składników pokarmowych ,wystarczającej ilości światła , dobrej gleby . Aby wody nie brakło warto sadzić drzewa o palowym systemie korzeniowym ( oszczędzają wodę powierzchniową , nie zagłuszają roślin płycej korzeniących się, będących akumulatorami dynamicznymi , )ilość światła regulujemy poprzez odpowiedni rozstaw i przycinanie , poniżej planujemy uprawy uzupełniające .
Cedric
Rośliny jako takie nie konsumują materii organicznej – wszystkie substancje odżywcze pobierają w formie nieorganicznej. To organizmy glebowe ją rozkładają.
Masz pewnie na myśli szybkość akumulacji materii organicznej. Ta rzeczywiści jest najszybsza na stepach i preriach. Wynika to z tego, że dostarczana jest (M.O.) w dwóch rzutach na rok .Pierwszy to lato – rośliny zamierają gdyż jest za sucho, po czym na jesień znowu trochę rosną, bo jest wilgotno. Drugi rzut to zima – rośliny zamierają, gdyż jest za zimno. Warunki te (brak odpowiedniej wilgotności i za niska temperatura) nie są optymalne do rozwoju życia glebowego – w ten sposób powoli zwiększa się poziom próchniczy w glebie.
Opisany przez Ciebie Małorolny las tropikalny może nas również wiele nauczyć – kiepska gleba może być bardzo produktywna, byle tylko cały czas coś na niej rosło…
Z powyższej tabeli zbyt pochopnych związków bym dla gospodarowania nie wyciągał. Po pierwsze porównywanie produktywności w różnych strefach klimatycznych jest mało praktyczne.
Po drugie systemy rolnicze mają to do siebie, że wytwarzają biomasę użyteczną człowiekowi bezpośrednio jako źródło kalorii i białka, czego nie można powiedzieć o ekosystemach leśnych. Człowiek bowiem nie żywi się drewnem tylko pszenicą i ziemniakami.
konrad
Drewno można przerobić na węglowodany i białko za pomocą grzybów. Ogólnie chodzi o to, by maksymalizować produkcję pierwotną danego terenu, im więcej energii pozyskamy, tym większy mamy potencjał. Jak powszechnie wiadomo pola przez dużą cześć roku są puste, więc energia jest marnowana. Gdy uprawia się rośliny na chociażby dwóch piętrach wygląda to lepiej.
Przykład to kasztan chiński i pod kasztanem wypas zwierząt. Trawa rosnąca pod kasztanem jest w stanie przechwycić energie, której kasztan nie pobiera gdy nie ma liści…
Polecam przeczytanie tego wpisu:
http://permakulturnik.blogspot.com/2010/01/permakultura-i-lesne-ogrody-cz-5-wiecej.html
Polemizowałbym.
Chciałbym zobaczyć tych, dla których głownym źródłem białka/węglowodanów są grzyby. Zobaczę, to uwierzę.
Pszenica ozima rośnie (jest w glebie) przez 10 miesięcy, więc nie za bardzo rozumiem jakiego rodzaju klimat/uprawę masz na myśli mówiąc, że 'pola przez dużą cześć roku są puste' – taka sytuacja dotyczy nieudolnego rolnika czy ogrodnika.
k.
@ Konrad
Dobrym przykładem jest to 2 zdjęcie, które widać w tym poście. Mimo, że od kilku tygodni trwa już sezon wegetacyjny, to większość energii słonecznej nie jest produktywnie wykorzystywana, bo pada na gołą glebę. W systemie agroleśniczym kasztan – pastwisko cała energia jest wykorzystywana – w okresie gdy kasztan ma liście to większość energii pochłanianej jest przez to drzewo, w okresie gdy nie ma, to przez trawy,zioła pod kasztanem.
Grzyby shitake mogą "przetworzyć" 40% wagi drewna w owocniki. Owocniki zawierają kilka procent procent białka i węglowodanów.
Nie polecam, by te grzyby były głównym źródłem węglowodanów/białka. Dieta powinna być bardzo urozmaicona (wyznaję teorię, że im bardziej tym lepiej), węglowodanów nie powinno się za dużo spożywać (moim zdaniem). Opis, czy danych osób, których podstawą diety są grzyby nie posiadam, natomiast bardzo dobrze udokumentowany jest wpływ diety w której podstawą są zboża…
W Egipcie z racji przeprowadzanych tam wykopalisk znajdują wiele szkieletów. Szkielety z czasów z przed rolnictwa mają 180 cm wysokości. Zwykle gwałtowna śmierć (mało chorób). Po założeniu państwa i przejściu na żywienie zbiorowe – głównie zboża (chyba pszenica i jęczmień) średni wzrost to 150cm. Do tego standardem były choroby typu :reumatyzm, osteoporoza, próchnica.
Taki system agroleśniczy może dawać: węglowodany (kasztany), białko (mięso, grzyby), suplementy diety (grzyby + zioła).
Nie powiem, że to całkowicie zrównoważona dieta – trzeba by uzupełnić o owoce, orzechy i warzywa z leśnego ogrodu, ale to całkiem dobra podstawa.
Krzywa świetlna fotosyntezy
http://tiny.pl/hchj6
pokazuje w punkcie 3 wysycenie fotosyntezy, a w punkcie 4 początek fotoinhibicji. Stąd wniosek, że dla terenów o dużym nasłonecznieniu lepsze są uprawy piętrowe, ponieważ pełniej wykorzystują padające światło. Wycinanie lasów równikowych i uprawa tam kukurydzy czy innych roślin jednopiętrowo jest zaprzeczeniem, tego co przyroda stworzyła dla obszarów o tak dużej ilości światła.
Podobnie rzecz ma się z temperaturą
http://tiny.pl/hchjb
http://tiny.pl/hchjz
Wzrost powyżej 40 st C dla fotosyntezy C4 i powyżej 30 st C znacząco spowalnia temperaturę, a nasila oddychanie.
Stąd taka duża produktywność lasów tropikalnych, a niepewna upraw jednopoziomowych w tamtym rejonie.
https://en.wikipedia.org/wiki/Agroforestry
” Tropical Agroforestry
Research with Faidherbia albida in Zambia showed maximum maize yields of 4.0 tonnes per hectare using fertilizer and inter-cropped with these trees at densities of 25 to 100 trees per hectare,[26] compared to average maize yields in Zimbabwe of 1.1 tonnes per hectare.[27]
Hillside systems
A well-studied example of an agroforestry hillside system is the Quesungual Slash and Mulch Agroforestry System (QSMAS) in Lempira Department, Honduras. This region was historically used for slash and burn subsistence agriculture. Due to heavy seasonal floods, the exposed soil was washed away, leaving infertile barren soil exposed to the dry season.[28] Farmed hillside sites had to be abandoned after a few years and new forest was burned. The Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) helped introduce a system incorporating local knowledge consisting of the following steps:[29][30]
Thin and prune Hillside secondary forest, leaving individual beneficial trees, especially nitrogen-fixing trees. They help reduce soil erosion, maintain soil moisture, provide shade and provide an input of nitrogen-rich organic matter in the form of litter.
Plant maize in rows. This is a traditional local crop.
Harvest from the dried plant and plant beans. The maize stalks provide an ideal structure for the climbing bean plants. Bean is a nitrogen-fixing plant and therefore helps introduce more nitrogen.
Pumpkin can be planted during this time. Its large leaves and horizontal growth provide additional shade and moisture retention. It does not compete with the beans for sunlight since the latter grow vertically on the stalks.
Every few seasons, rotate the crop by grazing cattle, allowing grass to grow and adding soil organic matter and nutrients (manure). The cattle prevent total reforestation by grazing around the trees.
Repeat.
Shade crops
With shade applications, crops are purposely raised under tree canopies within the shady environment. The understory crops are shade tolerant or the overstory trees have fairly open canopies. A conspicuous example is shade-grown coffee. This practice reduces weeding costs and improves coffee quality and taste.[31][32]
Crop-over-tree systems
Crop-over-tree systems employ woody perennials in the role of a cover crop. For this, small shrubs or trees pruned to near ground level are utilized. The purpose is to increase in-soil nutrients and/or to reduce soil erosion.
Intercropping and alley cropping
See also: Inga alley cropping
With alley cropping, crop strips alternate with rows of closely spaced tree or hedge species. Normally, the trees are pruned before planting the crop. The cut leafy material – for example, from Alchornea cordifolia and Acioa barteri – is spread over the crop area to provide nutrients. In addition to nutrients, the hedges serve as windbreaks and reduce erosion.[33]
In tropical areas of North and South America, various species of Inga such as I. edulis and I. oerstediana have been used for alley cropping.[34]
Intercropping is advantageous in Africa, particularly in relation to improving maize yields in the sub-Saharan region. Use relies upon the nitrogen-fixing tree species Sesbania sesban, Tephrosia vogelii, Gliricidia sepium and Faidherbia albida. In one example, a ten-year experiment in Malawi showed that, by using the fertilizer tree Gliricidia (G. sepium) on land on which no mineral fertilizer was applied, maize/corn yields averaged 3.3 metric tons per hectare (1.5 short ton/acre) as compared to 1 metric ton per hectare (0.45 short ton/acre) in plots without fertilizer trees or mineral fertilizers.[35]
Weed control is inherent to alley cropping, by providing mulch and shade.[33]
Taungya
Taungya is a system originating in Burma. In the initial stages of an orchard or tree plantation, trees are small and widely spaced. The free space between the newly planted trees accommodates a seasonal crop.[36] Instead of costly weeding, the underutilized area provides an additional output and income. More complex taungyas use between-tree space for multiple crops. The crops become more shade tolerant as the tree canopies grow and the amount of sunlight reaching the ground declines. Thinning can maintain sunlight levels.
Itteri Agroforestry[37]
Itteri agroforestry systems have been used in Tamil Nadu since time immemorial. They involve the deliberate management of multipurpose trees and shrubs grown in intimate association with herbaceous species. They are often found along village and farm roads, small gullies, and boundaries of fields.
Bamboo-based agroforestry systems (Dendrocalamus strictus + sesame–chickpea) have been studied for enhancing productivity in semi-arid tropics of central India.[38]
Agroforestry in Africa
A project to mitigate climate change with agriculture was launched in 2019 by the „Global EverGreening Alliance”. The target is to sequester carbon from the atmosphere. By 2050 the restored land should sequestrate 20 billion tons of carbon annually[39]
Temperate Agroforestry
Although originally a concept used in tropical agronomy, the USDA distinguishes five applications of agroforestry for temperate climates.[1]
Alley cropping and Strip cropping
Alley cropping corn fields between rows of walnut trees
Alley cropping (see above) can also be used in temperate climates. Strip cropping is similar to alley cropping in that trees alternate with crops. The difference is that, with alley cropping, the trees are in single row. With strip cropping, the trees or shrubs are planted in wide strip. The purpose can be, as with alley cropping, to provide nutrients, in leaf form, to the crop. With strip cropping, the trees can have a purely productive role, providing fruits, nuts, etc. while, at the same time, protecting nearby crops from soil erosion and harmful winds.
Fauna-based systems
Silvopasture over the years (Australia)
Trees can benefit fauna. The most common examples are silvopasture where cattle, goats, or sheep browse on grasses grown under trees.[40] In hot climates, the animals are less stressed and put on weight faster when grazing in a cooler, shaded environment. The leaves of trees or shrubs can also serve as fodder.
Similar systems support other fauna. Deer and hogs gain when living and feeding in a forest ecosystem, especially when the tree forage nourishes them. In aquaforestry, trees shade fish ponds. In many cases, the fish eat the leaves or fruit from the trees.
The dehesa or montado system of silviculture are an example of pigs and bulls being held extensively in Spain and Portugal.[41]
Boundary systems
A riparian buffer bordering a river in Iowa
A living fence can be a thick hedge or fence wire strung on living trees. In addition to restricting the movement of people and animals, living fences offer habitat to insect-eating birds and, in the case of a boundary hedge, slow soil erosion.
Riparian buffers are strips of permanent vegetation located along or near active watercourses or in ditches where water runoff concentrates. The purpose is to keep nutrients and soil from contaminating the water.
Windbreaks reduce wind velocity over and around crops. This increases yields through reduced drying of the crop and/or by preventing the crop from toppling in strong wind gusts.
Agroforestry in Switzerland
Since the 1950s, four-fifths of Swiss hochstammobstgärten (traditional orchards with tall trees) have disappeared. An agroforestry scheme was tested here with hochstamm trees together with annual crops. Trees tested were walnut tree (Juglans regia) and cherry tree (Prunus avium). Forty to seventy trees per hectare were recommended, yields were somewhat decreasing with increasing tree height and foliage.[42] However, the total yield per area is shown to be up to 30 percent higher than for monocultural systems.[43]
Another set of tests involve growing Populus tremula for biofuel at 52 trees a hectare and with grazing pasture alternated every two to three years with maize or sorghum, wheat, strawberries and fallowing between rows of modern short-pruned & grafted apple cultivars (‚Boskoop’ & ‚Spartan’) and growing modern sour cherry cultivars (‚Morina’, ‚Coraline’ and ‚Achat’) and apples, with bushes in the rows with tree (dogrose, Cornus mas, Hippophae rhamnoides) intercropped with various vegetables.[44]
Historical use
Similar methods were historically utilized by Native Americans. Indigenous peoples of California periodically burned oak and other habitats to maintain a ‚pyrodiversity collecting model’. This method allowed for greater tree health and improved habitat in general.[45]”