Bitki örtüsü -Cover crop

Tarımda örtü bitkileri , hasat amacıyla değil, toprağı örtmek için ekilen bitkilerdir . Örtü bitkileri , insanlar tarafından yönetilen ve şekillendirilen bir ekolojik sistem olan bir agroekosistemde toprak erozyonunu , toprak verimliliğini , toprak kalitesini, suyu, yabani otları , zararlıları , hastalıkları, biyolojik çeşitliliği ve vahşi yaşamı yönetir. Örtü bitkileri, nakit mahsulün hasat edilmesinden sonra ekilen sezon dışı bir mahsul olabilir . Kışın büyüyebilirler.

Toprak erozyonu

Örtü bitkileri bir agroekosistemde aynı anda birden fazla işlevi yerine getirebilse de, genellikle yalnızca toprak erozyonunu önlemek amacıyla yetiştirilirler . Toprak erozyonu, bir tarımsal ekosistemin üretim kapasitesini onarılamaz bir şekilde azaltabilen bir süreçtir. Örtü bitkileri, toprak yapısını iyileştirerek ve sızmayı artırarak, toprak yüzeyini koruyarak, yağmur damlası enerjisini saçarak ve suyun toprak yüzeyi üzerindeki hareket hızını azaltarak toprak kaybını azaltır. Yoğun örtü bitkisi , toprak yüzeyine temas etmeden önce yağışın hızını fiziksel olarak yavaşlatır , toprağın sıçramasını ve aşındırıcı yüzey akışını önler . Ek olarak, geniş örtü bitkisi kök ağları, toprağın yerinde sabitlenmesine yardımcı olur ve toprak makrofaunası için uygun habitat ağları üreterek toprak gözenekliliğini artırır. Önümüzdeki birkaç yıl için toprağın zenginleşmesini iyi tutar.

Toprak verimliliği yönetimi

Örtü bitkilerinin birincil kullanımlarından biri toprak verimliliğini artırmaktır. Bu tür örtücü bitkilere “ yeşil gübre ” adı verilir. Bir dizi toprak makro besin ve mikro besin maddesini yönetmek için kullanılırlar . Çeşitli besinler arasında, mahsullerin azot yönetimi üzerindeki etkisi, araştırmacılar ve çiftçiler tarafından en fazla ilgiyi çekmiştir, çünkü azot genellikle mahsul üretiminde en sınırlayıcı besindir.

Genellikle, yeşil gübre bitkileri belirli bir süre için yetiştirilir ve daha sonra toprak verimliliğini ve kalitesini artırmak için tam olgunluğa erişmeden önce sürülür . Kalan saplar toprağın aşınmasını engeller.

Yeşil gübre bitkileri genellikle baklagillerdir , yani bezelye ailesinin Fabaceae'nin bir parçasıdırlar . Bu aile, fasulye, mercimek, acı bakla ve yonca gibi içindeki tüm türlerin bakla oluşturması bakımından benzersizdir . Baklagil örtü bitkileri tipik olarak azot bakımından yüksektir ve genellikle mahsul üretimi için gerekli miktarda azot sağlayabilir. Geleneksel tarımda, bu azot tipik olarak kimyasal gübre biçiminde uygulanır. Örtü bitkilerinin bu kalitesine gübre ikame değeri denir.

Baklagil örtü bitkilerinin bir diğer özelliği de baklagil kök nodüllerinde bulunan rizobiyal bakterilerle simbiyotik ilişkiler kurmalarıdır . Lupinler toprak mikroorganizması Bradyrhizobium sp. (Lupinus). Bradyrhizobia, Akdeniz orijinli diğer baklagil bitkilerinde ( Argyrolobium , Lotus , Ornithopus , Acacia , Lupinus ) mikro simbiyontlar olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu bakteriler biyolojik olarak mevcut olmayan atmosferik nitrojen gazını ( N
₂) biyolojik olarak mevcut amonyuma ( NH⁺
₄) biyolojik nitrojen fiksasyonu süreci ile .

Endüstriyel nitrojen fiksasyonunu gerçekleştirmek ve kimyasal nitrojen gübresi oluşturmak için geliştirilmiş enerji yoğun bir yöntem olan Haber–Bosch prosesinin ortaya çıkmasından önce, ekosistemlere verilen nitrojenlerin çoğu biyolojik nitrojen fiksasyonu yoluyla ortaya çıktı. Bazı bilim adamları, esas olarak örtü bitkilerinin kullanımı yoluyla elde edilen yaygın biyolojik nitrojen fiksasyonunun, gelecekteki gıda üretim seviyelerini koruma veya arttırma çabasında endüstriyel nitrojen fiksasyonuna tek alternatif olduğuna inanmaktadır. Endüstriyel nitrojen fiksasyonu, fosil yakıt enerjisine olan bağımlılığı ve tarımda kimyasal nitrojen gübre kullanımıyla ilişkili çevresel etkiler nedeniyle gıda üretimi için sürdürülemez bir nitrojen kaynağı olarak eleştirilmiştir. Bu tür yaygın çevresel etkiler arasında, ötrofikasyona (besin yüklemesi) ve ardından büyük su kütlelerinin hipoksisine (oksijen tükenmesine) yol açabilen su yollarına azotlu gübre kayıpları dahildir .

Bunun bir örneği, tarımsal üretimden havzaya yıllarca gübre azot yüklemesinin , Meksika Körfezi'nde 2017'de 22.000 kilometrekarenin üzerinde bir alana ulaşan yıllık yaz hipoksik "ölü bölge" ile sonuçlandığı Mississippi Vadisi Havzasındadır. Sonuç olarak, bu bölgedeki deniz yaşamının ekolojik karmaşıklığı azalmaktadır.

Biyolojik nitrojen fiksasyonu yoluyla agroekosistemlere nitrojen getirmenin yanı sıra, halihazırda mevcut olan toprak nitrojeni tutmak ve geri dönüştürmek için " av bitkileri " olarak bilinen örtü bitkileri türleri kullanılır. Yakalanan ürünler, önceki mahsulün gübrelenmesinden kalan fazla nitrojeni alarak, bunun liç veya gazlı denitrifikasyon veya buharlaşma yoluyla kaybolmasını önler .

Av bitkileri, topraktan mevcut nitrojeni verimli bir şekilde temizlemek için adapte edilmiş, tipik olarak hızlı büyüyen yıllık tahıl türleridir. Yakalanan ürün biyokütlesinde sabitlenen nitrojen, yakalanan ürün yeşil gübre olarak eklendiğinde veya başka bir şekilde ayrışmaya başladığında toprağa geri salınır.

Yeşil gübre kullanımına bir örnek, örtü bitkisi Mucuna pruriens'in (kadife fasulyesi) bir çiftçi kaya fosfatı uyguladıktan sonra topraktaki fosfor mevcudiyetini arttırdığı tespit edilen Nijerya'dan gelir.

Toprak kalitesi yönetimi

Örtü bitkileri, zamanla örtü bitkisi biyokütlesinin girişi yoluyla toprak organik madde seviyelerini artırarak toprak kalitesini de iyileştirebilir . Artan toprak organik maddesi , toprağın su ve besin tutma ve tamponlama kapasitesinin yanı sıra toprak yapısını da geliştirir . Ayrıca , atmosferik karbondioksit seviyelerindeki artışı dengelemeye yardımcı olmak için bir strateji olarak tanıtılan artan toprak karbon tutumuna da yol açabilir .

Toprak kalitesi, ekinlerin gelişmesi için en uygun koşulları üretecek şekilde yönetilir. Toprak kalitesinin ana faktörleri toprak tuzlanması , pH , mikroorganizma dengesi ve toprak kirliliğinin önlenmesidir .

Su yönetimi

Örtü bitkileri, toprak erozyonunu azaltarak, genellikle tarladan akan suyun hem oranını hem de miktarını azaltır; bu, normalde su yolları ve aşağı havzadaki ekosistemler için çevresel riskler oluşturur. Örtü bitkisi biyokütlesi, yağmur damlaları ile toprak yüzeyi arasında fiziksel bir bariyer görevi görerek yağmur damlalarının toprak profilinden sürekli olarak aşağıya doğru akmasına izin verir. Ayrıca, yukarıda belirtildiği gibi, örtü bitkisinin kök büyümesi, toprak makrofauna habitatını güçlendirmenin yanı sıra, yüzey akışı olarak tarlayı boşaltmak yerine suyun toprak profilinden süzülmesi için yollar sağlayan toprak gözeneklerinin oluşumuyla sonuçlanır. Artan su sızması ile toprak suyunun depolanması ve akiferlerin yeniden doldurulması potansiyeli geliştirilebilir.

Örtü bitkileri öldürülmeden hemen önce (biçme, toprak işleme, disk açma, yuvarlama veya herbisit uygulaması gibi uygulamalarla) büyük miktarda nem içerirler. Örtü bitkisi toprağa dahil edildiğinde veya toprak yüzeyinde bırakıldığında, genellikle toprak nemini arttırır. Mahsul üretimi için suyun kıt olduğu agroekosistemlerde, örtü bitkileri toprak yüzeyini gölgeleyerek ve soğutarak suyu korumak için malç olarak kullanılabilir. Bu, toprak neminin buharlaşmasını azaltır. Diğer durumlarda çiftçiler, ekim mevsimine girerken toprağı mümkün olduğunca çabuk kurutmaya çalışırlar. Burada uzun süreli toprak nemi muhafazası sorunlu olabilir.

Örtü bitkileri suyun korunmasına yardımcı olurken, ılıman bölgelerde (özellikle ortalama yağışın altında olan yıllarda), özellikle iklim koşullarının iyi olduğu durumlarda, ilkbaharda toprak suyunu çekebilirler. Bu durumlarda, ekin ekiminden hemen önce, çiftçiler genellikle, artan örtü mahsulü büyümesinin faydaları ile o sezon nakit mahsul üretimi için azaltılmış toprak neminin sakıncaları arasında bir denge ile karşı karşıya kalırlar. Bu uygulama ile karbonun nitrojene oranı dengelenir.

Yabancı ot yönetimi

Güney Dakota'da örtü mahsulü

Kalın örtü bitki meşcereleri, örtü bitkisinin büyüme periyodu sırasında genellikle yabani otlarla iyi rekabet eder ve çoğu çimlenmiş yabani ot tohumlarının yaşam döngüsünü tamamlamasını ve üremesini önleyebilir. Örtü bitkisi, büyümesi sona erdikten sonra yeşil bir gübre olarak toprağa dahil edilmek yerine toprak yüzeyinde düzleştirilirse, neredeyse aşılmaz bir hasır oluşturabilir. Bu, çoğu durumda yabani ot tohumlarının çimlenme oranlarını azaltan, yabancı ot tohumlarına ışık geçirgenliğini büyük ölçüde azaltır. Ayrıca, yabani ot tohumları filizlendiğinde bile, genellikle örtü bitkisi malç tabakasını kırmak için gerekli yapısal kapasiteyi oluşturmadan önce büyümek için depolanmış enerjileri tükenir. Bu genellikle örtü bitkisini boğma etkisi olarak adlandırılır .

Bazı örtü bitkileri, hem büyüme sırasında hem de ölümden sonra yabani otları bastırır. Büyüme sırasında bu örtü bitkileri, uygun alan, ışık ve besinler için yabani otlarla şiddetle rekabet eder ve ölümden sonra toprak yüzeyinde bir malç tabakası oluşturarak bir sonraki yabani ot akıntısını boğar. Örneğin, araştırmacılar, Melilotus officinalis'i (sarı tatlı yonca) geliştirilmiş bir nadas sisteminde örtü bitkisi olarak kullanırken (burada nadas dönemi, örtü bitkilerinin ekimi de dahil olmak üzere herhangi bir sayıda farklı yönetim uygulamasıyla kasıtlı olarak iyileştirilir), yalnızca yabani ot biyokütlesinin olduğunu bulmuşlardır. örtü bitkisi büyüme mevsiminin sonunda toplam duran biyokütlenin %1-12'sini oluşturur. Ayrıca, örtü mahsulünün sona ermesinden sonra, sarı tatlı yonca kalıntıları yabani otları nadas (sarı tatlı yonca olmayan) sistemlere göre %75-97 daha düşük seviyelere çıkardı.

Kasım ayı başlarında Toprak İşleme Turpunun bir örtü mahsulü

Rekabete dayalı veya fiziksel yabani ot bastırmaya ek olarak, bazı örtü bitkilerinin allelopati yoluyla yabani otları bastırdığı bilinmektedir . Bu, diğer bitki türleri için toksik olan veya tohumların çimlenmesini engelleyen belirli biyokimyasal örtü mahsulü bileşikleri bozulduğunda meydana gelir. Allelopatik örtü bitkilerinin iyi bilinen bazı örnekleri, Secale tahıl (çavdar), Vicia villosa (tüylü fiğ), Trifolium pratense (kırmızı yonca), Sorghum bicolor (sorgum-sudangrass) ve Brassicaceae familyasındaki türler , özellikle hardallardır . Bir çalışmada, soya fasulyesi , tütün , mısır ve ayçiçeği gibi farklı nakit mahsullerin üretimi sırasında malç olarak kullanıldığında, çavdar örtüsü mahsul kalıntılarının erken sezon geniş yapraklı yabani otların %80 ila %95 arasında kontrolünü sağladığı bulunmuştur .

Tarımsal Araştırma Servisi (ARS) tarafından 2010 yılında yayınlanan bir çalışmada , bilim adamları çavdar ekim oranlarının ve ekim modellerinin örtü mahsulü üretimini nasıl etkilediğini inceledi. Sonuçlar, akre başına daha fazla çavdar ekmenin, örtü bitkisinin üretimini artırdığını ve yabani ot miktarını azalttığını gösteriyor. Aynı şey, bilim adamları baklagiller ve yulaflar üzerinde tohumlama oranlarını test ettiğinde de geçerliydi; dönüme ekilen tohumların yoğunluğunun artması yabancı ot miktarını azaltmış, baklagil ve yulaf verimini artırmıştır. Geleneksel sıralar veya ızgara desenlerinden oluşan ekim desenleri, örtü bitkisinin üretimi veya her iki örtü bitkisinde de yabancı ot üretimi üzerinde önemli bir etki yaratmadı. ARS bilim adamları, artan tohumlama oranlarının yabani ot kontrolünde etkili bir yöntem olabileceği sonucuna vardı.

Hastalık yönetimi

Örtü bitkilerinin allelopatik özellikleri yabani otları baskılayabildiği gibi, hastalık döngülerini kırabilir ve bakteri ve mantar hastalıklarının ve parazitik nematodların popülasyonlarını azaltabilir. Hardal gibi Brassicaceae familyasındaki türlerin, bitki hücre dokularında glukozinolat bileşiklerinin bozunması sırasında doğal olarak oluşan toksik kimyasalların salınımı yoluyla mantar hastalığı popülasyonlarını baskıladığı yaygın olarak gösterilmiştir.

haşere yönetimi

Bazı örtü bitkileri, zararlıları değerli üründen uzaklaştırmak ve zararlının daha uygun bir yaşam alanı olarak gördüğü yere çekmek için sözde "tuzak bitkileri" olarak kullanılır. Tuzak ekin alanları ekinler içinde, çiftlikler içinde veya peyzajlar içinde kurulabilir. Çoğu durumda tuzak mahsulü, üretilen gıda mahsulü ile aynı mevsimde yetiştirilir. Bu tuzak mahsullerinin kapladığı sınırlı alan, haşere popülasyonlarını azaltmak için yeterli sayıda haşere tuzağa çekildiğinde bir pestisit ile tedavi edilebilir. Bazı organik sistemlerde, çiftçiler , zararlıları bitkilerden ve tarladan fiziksel olarak çekmek için büyük bir vakum tabanlı aletle tuzak mahsulünün üzerinden geçerler. Bu sistem, organik çilek üretiminde lygus böceklerinin kontrolüne yardımcı olmak için kullanılması tavsiye edilmiştir . Tuzak bitkilerinin bir başka örneği de nematodlara dayanıklı beyaz hardal ( Sinapis alba ) ve turptur ( Raphanus sativus ) . Bunlar, örneğin pancar kisti nematodu ve Kolomb kök düğüm nematodu gibi ana (tahıl) mahsul ve tuzak nematodlarından sonra yetiştirilebilirler. Büyüdüklerinde, nematodlar yumurtadan çıkar ve köklere çekilir. Köklere girdikten sonra bitkinin aşırı duyarlı direnç reaksiyonu nedeniyle kökte çoğalamazlar . Bu nedenle nematod popülasyonu, türe ve yetiştirme süresine bağlı olarak %70-99 oranında büyük ölçüde azalır.

Diğer örtü bitkileri, habitatlarının unsurlarını taklit ederek zararlıların doğal avcılarını çekmek için kullanılır. Bu, habitat artırma olarak bilinen, ancak örtü bitkilerinin kullanımıyla elde edilen bir biyolojik kontrol şeklidir . Örtü bitkisi mevcudiyeti ile yırtıcı-zararlı popülasyon dinamikleri arasındaki ilişkiye ilişkin bulgular, belirli bir entegre zararlı yönetim stratejisini en iyi şekilde tamamlamak için belirli örtü bitki türleri ve yönetim uygulamaları hakkında ayrıntılı bilgiye ihtiyaç duyulduğunu öne sürerek karıştırılmıştır . Örneğin, avcı akar Euseius tularensis'in (Congdon), Orta Kaliforniya narenciye bahçelerinde zararlı narenciye thripslerinin kontrolüne yardımcı olduğu bilinmektedir. Araştırmacılar, birkaç farklı baklagil örtü bitkisinin (fasulye, yünlü fiğ, Yeni Zelanda ak yoncası ve Avusturya kış bezelyesi gibi) ekilmesinin, E. tularensis popülasyonlarında mevsimsel bir artışa neden olmak için bir beslenme kaynağı olarak yeterli polen sağladığını bulmuşlardır. iyi bir zamanlama, narenciye thripslerinin zararlı popülasyonlarını azaltmak için potansiyel olarak yeterli yırtıcı baskı oluşturabilir.

Çeşitlilik ve vahşi yaşam

Örtü bitkileri normalde yukarıda tartışılan amaçlardan birine hizmet etmek için kullanılsa da, genellikle aynı anda vahşi yaşam için çiftlik habitatını iyileştirir. Örtü bitkilerinin kullanımı, nakit ürün rotasyonuna bitki çeşitliliğinin en az bir boyutunu daha ekler. Örtü mahsulü tipik olarak bir değer mahsulü olmadığından, yönetimi genellikle daha az yoğundur ve çiftlikte "yumuşak" bir insan etkisi penceresi sağlar. Örtü bitkilerinin kurulmasıyla üretilen artan çiftlik içi heterojenlik ile birleşen bu nispeten "uygulamasız" yönetim, daha yüksek düzeyde yaban hayatı çeşitliliğini desteklemek için daha karmaşık bir trofik yapının gelişme olasılığını artırır.

Bir çalışmada, araştırmacılar eklembacaklı ve ötücü kuş türlerinin kompozisyonunu ve arazi kullanımını geleneksel olarak ve Güney Amerika Birleşik Devletleri'ndeki ekilmiş pamuk tarlalarını örterek karşılaştırdılar. Örtü kırpılmış pamuk tarlaları, erken pamuk yetiştirme mevsimi boyunca pamuk sıraları arasında büyümeye bırakılan yoncaya dikildi (sıyırıcı kırpma). Göç ve üreme mevsimi boyunca, entegre yonca örtü mahsulü olan pamuk tarlalarında ötücü kuş yoğunluğunun geleneksel pamuk tarlalarına göre 7-20 kat daha yüksek olduğunu bulmuşlardır. Arthropod bolluğu ve biyokütlesi, ötücü kuşların üreme mevsiminin çoğu boyunca yoncayla kaplı kırpılmış tarlalarda daha yüksekti ve bu da yoncadan gelen artan çiçek nektarı arzına bağlandı. Yonca, örtü ve yuvalama alanları sağlayarak ötücü kuşların yaşam alanlarını ve daha yüksek eklembacaklı popülasyonlarından artan bir besin kaynağı sağlayarak mahsulü iyileştirdi.

Ayrıca bakınız

Referanslar

daha fazla okuma

SAR Ulusal. Konu: Örtü Bitkileri. [1]
Midwest Örtü Bitkileri Konseyi. [2] Yetiştiriciler, araştırmacılar ve eğitimciler için kaynaklar.
Clark, Andy, ed. (2007). Örtü Bitkilerini Karlı Bir Şekilde Yönetmek (PDF) (3. baskı). Beltsville, Maryland: Sürdürülebilir Tarım Ağı.
Giller, KE; Cadisch, G. (1995). "Biyolojik nitrojen fiksasyonundan gelecekteki faydalar: Tarıma ekolojik bir yaklaşım". Bitki ve Toprak (Tarihsel Arşiv) . 174 (1–2): 255–277. doi : 10.1007/bf00032251 . S2CID 24604997 .
Hartwig, NL; Ammon, HÜ (2002). "50. Yıldönümü - Davetli makale - Bitkileri ve canlı malçları örtün". Ot Bilimi . 50 (6): 688–699. doi : 10.1614/0043-1745(2002)050[0688:aiacca]2.0.co;2 .
Tepe, EC; Ngouajio, M.; Nair, MG (2006). "Kıllı fiğ ve börülcenin sulu ekstraktlarına yabancı otların ve sebze mahsullerinin farklı tepkileri". HortSci . 31 (3): 695–700. doi : 10.21273/HORTSCI.41.3.695 .
Lu, YC; Watkins, KB; Teasdale, JR; Abdul-Baki, AA (2000). "Sürdürülebilir gıda üretiminde örtü bitkileri". Gıda İncelemeleri Uluslararası . 16 (2): 121–157. doi : 10.1081/cu-100100285 . S2CID 28356685 .
Snapp, SS; Swinton, SM; Labarta, R.; Mutch, D.; Siyah, JR; Lep, R.; Nyiraneza, J.; O'Neil, K. (2005). "Örtü bitkilerini, kırpma sistemi nişlerinde faydalar, maliyetler ve performans açısından değerlendirmek". Agron. J. _ 97 : 1–11. doi : 10.2134/agronj2005.0322a .
Thomsen, IK; Christensen, BT (1999). "Sürekli bahar arpasında ardışık çavdar mahsullerinin azot koruyucu potansiyeli". Toprak Kullanımı ve Yönetimi . 15 (3): 195–200. doi : 10.1111/j.1475-2743.1999.tb00088.x .

Dış bağlantılar

[3] "Kapak Bitkileri," Amerikan Tarımının Cyclopedia'sı , v. 2, ed. LH Bailey tarafından (1911). Kısa bir ansiklopedi makalesi, örtü bitkilerinin çeşitleri ve kullanımları hakkında erken birincil kaynak.

Languages

In other projects