On olemassa käsitys, että kunnollisen sadon kasvattaminen on mahdollista vain kasvien yhteensopivuus huomioon ottaen. Eräänlainen agrigoroskooppi, joka herättää ironista hymyä. Kumppanuuskasvien istuttaminen tai intercropping on laajalti käytetty käytäntö, mutta onko tämä tieteellisesti vahvistettua? Mistä nämä loputtomat luettelot ja suositukset vihannesten naapuruudesta ovat peräisin?
Mikään ehdotetuista “mitkä kasvit istutetaan yhdessä” -kaavioista ei perustu tieteellisiin tutkimuksiin. Suurin osa näistä on kuvitteellisia legendoja, jotka palvelevat mainontaa tai kirjojen myyntiä tai edistävät yksittäisten henkilöiden ideoita. Paras esimerkki on Louise Riotten bestseller “Porkkanat rakastavat tomaatteja”. Kirjassa ei ole yhtään lähdeviitettä, ja useimmilla yhdistelmillä ei ole edes loogista selitystä sille, miksi ne toimivat - ne vain toimivat. Ja silti nämä väitteet on toistettu miljoonia kertoja, hirvittävästi lisääntyen memeinä internetin aikakaudella.
Tieteellisiä julkaisuita aiheesta “mikä istutetaan mihin” on, mutta onnistuneita yhdistelmiä on ollut hyvin vähän, ja tämä on ymmärrettävää luonnonlakien vuoksi (lisää alla). Poikkeuksena ovat vain maanpeitekasvit, kuten valkoinen apila - niiden myönteinen vaikutus on kiistaton (7).
Mitä tutkijat odottavat monimuotoisilta istutuksilta?
Kasvinsuojelun ja infektiohunhaltamisen vähentäminen on pääasiallinen tavoite kasvien yhdistämisessä (1). Ja vain tätä, epäsuoraa kautta, saavutetaan sadon laadun ja määrän parantaminen, riippuvuuden väheneminen torjunta-aineista, ja pölyttäjien ja saalistajien elämien pelastaminen.
Maataloudellisessa käytännössä ei ole käsitystä “rakkaudesta” porkkanoiden ja tomaattien välillä (Carrots Love Tomatoes Louise Riotte 1975). Pikemminkin päinvastoin:
Kasvien vastavuoroinen vaikutus johtaa aina kilpailuun, joskus kohtuulliseen - jolloin naapuruudesta on joitakin etuja, mutta useammin resurssikilpailu vähentää kummankin kumppanuuskasvin satoa merkittävästi.
Juuri siksi tarvitaan hyvin harkittua lähestymistapaa kasvien naapuruuteen sekä ymmärrystä niistä mekanismeista ja tavoitteista, joiden vuoksi globaaleita muutoksia suunnitelmissa toteutetaan.
Monimuotoisuus puutarhassa. Olemmeko jo asialla?
Meidän kotipuutarhamme, joiden koko on 5-7 aaria, ovat itse asiassa monimuotoisten istutusten järjestelmä, sillä tällä alueella on vähintään 10 eri vihannestasolajia, ilman yrttejä. Alue on jaettu, parhaimmillaan, useilla kapeilla käytävillä, ja tiukalla tilan säästöllä riviväli on aivan ehdollinen. Tärkein ero perinteisen puutarhan suunnittelun ja “tieteellisten” yhdistettyjen istutusten välillä on erilaisten kulttuurien vuorottelun puuttuminen yhdessä rivissä (5).
Yksi monimuotoisten istutusten kaavioista. Lisätietoa linkistä 2.
Kumppanuuskasvien sijoittelun päätyypit:
ilman rivien huomioimista (käytetään useimmiten viljakasveille)
vuorotellen riveissä
kulttuurien vuorottelu yhdessä rivissä
Viestinvälityssiementä (yksi laji istutetaan ennen toista, jotta niiden elinkaaren osat voivat osittain peittää toisensa)
Tämä todellakin muistuttaa suurinta osaa puutarhoista ja on järkevää - siten riski sadon menetykselle vähenee. Riskien vähentämisen strategia on sisäänrakennettuna esimerkiksi vanhassa “Kolme sisarta” -järjestelmässä, jonka esimerkillä monet asiat käyvät loogisiksi. Tämä kaavio on useaan otteeseen ollut tieteellisten tutkimusten kohteena (3). Keskityn “Kolme sisarta” -malliin tarkemmin.
“Kolme sisarta” -perintö
Mythologisoidut Kolme Sisarta Pohjois- ja Keski-Amerikan alkuperäiskansoilta - maissi, palkokasvit ja kurpitsat. Irokeesit käytivät näiden kulttuurien yhteistä istutusta ja yhdistivät siihen joukon uskonnollisia käytäntöjä. Olette varmasti nähneet kuvauksen tästä vihannesten yhdistelmästä parhaana esimerkkinä toimivasta kumppanuuskasvien kaaviosta.
Miten järjestelmän pitäisi toimia:
- Pavut saavat tukea maissilta ja suojaa tuulelta kiipeämällä sen varrella.
- Kurpitsa suojaa maata liialliselta kosteuden menetykseltä, tukahduttaa rikkaruohot varjollaan ja säilyttää kumppanijuuria viileinä.
- Sekä kurpitsa että maissi saavat osan typestä, jonka palkokasvien mykorritsamaailma on kerännyt.
Kauniisti, yksinkertaisesti, järkevästi. Nyt tosiasiat:
- Monimuotoiset istutukset vaativat vähemmän aikaa ja vaivannäköä kuin yksinkertainen kasvi. Tämä vihannesten yhdistelmä ei ole käytössä satoisuuden lisäämiseksi, korrelaatiota satoisuuden ja kumppani-istutusten välillä ei ole vahvistettu.
- Kolme sisarta viljeltiin korkeilla mailla, laavalla, viljelemättömällä maalla, mikä merkittävästi lisäsi mahdollisuuksia normaaliin satoon. Aluetta käytettiin vain kaksi vuotta, sen jälkeen 8 vuotta maa lepäsi peittyen nurmelle.
- Nykykonstruktiot Kolmonen Sisar -järjestelmästä osoittavat, että maissisato ei vähene papujen ja kurpitsan läsnäollessa, mutta kurpitsa ja pavut menettävät merkittävästi verrattuna yksinkertaiseen kasvatukseen. Tätä yhdistelmää käytettiin vain, kun kohdeviljelmä oli maissi, ei pavut tai kurpitsa. Jokainen kasvi viljeltiin joskus erikseen.
- Historiallisilla maissilajeilla, vihannespavuilla ja talvikurpitsalla on hyvin vähän yhteistä nykyisten hybridien kanssa, jotka on kehitetty intensiiviseen maatalouteen. Nykyään järjestelmän seuraajat viljelevät makeaa maissia, papuja ja muskottikurpitsaa.
Taulukossa on esitetty eroja satojen välillä “Kolmonen Sisar” -järjestelmässä ja jokaisen kasvin istutuksissa yksinkertaisena. Linkki alkuperäiseen artikkeliin lopussa (3).
Mikä on pielessä perinteisessä selityksessä Kolmosen Sisar -järjestelmän onnistumiselle
Pavut jakavat typpia maissin ja kurpitsan kanssa. On totta, että palkokasvit sitovat typpeä ilmasta, mutta tämä typpi tuskin päätyy pavun kasvien ympäröivään maahan, vaan käytetään kasvin kehittämiseen ja siementen tuotantoon. Maissi ei saa typpeä viereisiltä papukasveilta.
Kurpitsa estää maaperän kuivumista. Se todella varjostaa maata, mutta tarvitsee myös kastelua ja kilpailee vedestä maissin ja papujen kanssa. Multaaminen vaikuttaa järkevämmältä ratkaisulta kuin kilpailijan istuttaminen.
Ja silti, miksi sitten tätä käytettiin? Todennäköisesti tämä monimuotoinen viljelyjärjestelmä tuki suurempaa ihmismäärää hehtaaria kohden verrattuna yksinkertaiseen viljelyyn:
“Kolmosen Sisar” avulla maanviljelijät saivat suunnilleen saman määrän hiilihydraatteja kuin yhdestä maissista, mutta huomattavasti enemmän proteiinia maissin väliin istutetuista pavuista ja kurpitsoista. Tässä on Kolmosen Sisaren arvo - järjestelmä tarjoaa tasapainoisemman ruokavalion kuin sisarukset erikseen.
Alla on useita suosituimpia esimerkkejä “mitä mihin istutetaan” sekä tieteellisiä tietoja niistä.
Tomaatti rakastaa basilikaa. Vai onko kaikki monimutkaisempaa?
Kolmosen Sisarien jälkeen suosituin kasvien yhdistelmä siirtomaalla on tomaatti ja basilika. Vuonna 2004 West Virginia Universityn tutkinnossa Michael K. Bomford (2) tutki näiden kulttuurien yhteiskasvatusvaikutuksia. Tutkimuksen pääjohtopäätös pätee useimpiin kasvilajikeskusteluihin:
Hallitsevat lajit, joilla on voimakasta lajinsisäistä kilpailua, kehittyvät aina paremmin, kun niiden istutuksia yhdistetään muihin kasvilajeihin. Lajinsisäinen kilpailu vaihtuu heikompaan lajienväliseen (Joliffe ja Wanjau 1999).
Tässä tapauksessa hallitseva on tomaatti.
Hypoteesit siitä, että basilikan vieressä kasvatetut tomaatit sairastavat vähemmän ja niiden hedelmät ovat maukkaampia ja tuoksuvampia, eivät toteutuneet. Basilikalle taas naapuruus tomaattien kanssa tukahduttaa kasvua ja provosoi varhaista kukintaa. Mitä lähempänä basilika on tomaatteja, sitä huonommin juurivyöhyke tuulettuu, ja oksastaminen ja tukiminen vaikeutuvat.
Kun kasveja istutetaan vuorottelemalla, optimaalinen etäisyys kohdeviljelmän ja kasvin välillä oli 25-40 cm, mikä säästää tilaa, koska optimaalinen etäisyys tomaattikasvien välillä yksinkertaisessa viljelyssä on 50 cm.
Parhaat vihannesten naapurit puutarhassa - tilli ja korianteri
Kukkaistilli ja korianteri pitävät hyödylliset saalistajat ja pölyttäjät poissa puutarhasta. Ja niin menestyksellisesti, että nämä yrtit ovat olleet useiden väitöskirjojen ja kenttätutkimusten aiheena.
Miten tämä toimii. Monien tuhoeläinten toukat ja munat ovat immuuneja laajalle levinneille hyönteismyrkyille, mutta haavoittuvat lajikkeet, päästyään hedelmiin, ovat saavuttamattomissa. Tällaisista tuholaisista pystyy selviytymään vain saalistajat - leppäkertut, kullankultaiset, kärpäset, lentäjät ja muut saalistavien punkkien ja pulpihyönteisten lajit. Tilli ja korianteri lisäävät hyödyllisten hyönteisten selviytymisen mahdollisuuksia - näiden kasvien kukat on rakennettu niin, että nektari ja siitepöly ovat helposti saatavilla myös ei-sopeutuneille pölyttäjille. Saalistajat saavat ylimääräistä ravintoa, ravintoa ja paikkaa lisääntymiseen. Hyödyllisten hyönteisten lisääminen monimuotoisilla istutuksilla ei yllä kaupalliseen käyttöön (kuten useissa tutkimuksissa on todettu), mutta ne mahdollistavat hyönteismyrkkyjen (erityisesti synteettisten pyretroideiden, jotka tappavat kirvojen luonnolliset viholliset) käytön vähentämisen, mikä on jo merkittävä etu. Lisäksi voimme rajoittua turvallisempiin, kuten heikompiin avermektiineihin. Muuten, useat tutkimukset ovat havainneet huomattavan kirvahaittin vähenemisen aniksen ja vihannesten istutuksilla. On tärkeää tukea kumppanien kukintaa, joten niitä kylvettiin kolme kertaa kauden aikana.
Pidän ideasta käyttää anista kumppanuuskasvina: voi leikata oksia häiritsemättä vartta (antakoon sen kukkia); kasvattaa sitä maanpeittävänä, joka haihduttaa vain vähän vettä; se ei varjota kohdekasvia ja sillä on alhaiset lannoitusvaatimukset (heikko kilpailija resursseista)(8,9).
Allergia samettiruusuista nematodeille
Samettiruusujen istuttaminen juurinematodejen karkottamiseksi on nyt huipussaan. Mutta samettiruusut eivät käytännössä eritä maaperään aineita (pyretrumi ja tiofeeni), jotka tappavat nematodeja - ne kuolevat ainoastaan syömällä kukkien juuria, edellyttäen, että valitset oikean lajin samettiruusuista (Tagetes spp. eikä Calendula spp.).
Esimerkkejä samettiruusujen istutuksesta kasvimailla
Karkoittaako samettiruusujen tuoksu tuhohyönteisiä? Pyretroideja hyönteismyrkyissä on satoja kertoja tiheämpänä kuin samettiruusuissa, mutta kirvat, kaalikärpäset, syyskiitäjät, luteet ja punkit eivät ynseile syödessään käsitellyistä kasveista (tosin eivät pitkään).
Voiko yksi kasvi hyödyttää toista?
Jollain tavalla kaikki kasvit, olipa kyseessä monokulttuurinen tai monimuotoinen istutus, kilpailevat resursseista, mikä heikentää häviävän osapuolen satoa. Ei ole järkevää suunnitella tiheästi laskeutuvia istutuksia kaikkien kokeilun osallistujien tuottavuuden lisäämiseksi - sellaista ei tapahdu. Samalla järkevien etäisyyksien pitäminen kasvien välillä ei eroa tavallisesta istutussuunnittelusta. Vaikka kumppanit eivät kilpaile valosta tai varjosta kohdekasvia, kasvit reagoivat naapurien heijastaman spektrin punaisessa osassa - tämä on ensimmäinen signaali kilpailulle - välivälin pidentämiselle (optobiologisten tutkimusten tulos)(4).
Fyysinen suoja ja tuki. Ei voi kiistää, että pensaat suojaavat korkeita ja hauraita delphiniumita tuulelta, ja maissi toimii tikkuna ja tukena köynnöksiä varten.
Ansaksi tuhohyönteisille. Tietyt kasvit käytetään tuhohyönteisten houkuttelemiseen, jotta ne jättäisivät kumppanikasvit rauhaan (esim. hasselpähkinä ja mätäsi). Usein tällaiset houkutukset toimivat magneettina hyönteisille kaikilta alueilta, ja niitä onkin paljon enemmän puutarhassasi kuin olisi ilman houkuttavaa kasvia. Suositelkaa istuttamaan houkutuskasvi naapurillenne - silloin kohde-hyönteisiä on vähemmän teidän alueellanne.
Sinappiansa suojaa kaalia kirppupunkeilta. Diversity by Design: Using Trap Crops to Control the Crucifer Flea Beetle
Kaukana ei kaikilla hyönteisillä ole näköä tai hajua. Esimerkiksi moniruokaiset valkoiset kärpäset ja kirvat reagoivat heijastettuun spektriin, eivät kasvin-isännän ulkonäköön. Niitä vetää erityisesti vihertävän keltainen (kaali) sävy, joka heijastuu lehdistä. Ja tämä heikosti lentävä “ilmaverso”, joka laskeutuu kasville tuulen oikusta (tripsejä on myös tässä seurassa). Sitten on vuorossa lisääntyminen. Jos houkutusta ei käsitellä tuholaismyrkyillä, tuholainen lisääntyy menestyksekkäästi siinä ja etsii uutta isäntäkohdetta. Entä jos ansa on kukassa? Tappakaamme mehiläiset tapaamaan.
Tutkimustulokset ansakasveista eivät aina ole vakuuttavia (tämä käsitellään yksityiskohtaisesti täällä: Intercropping and Pest Management: A Review of Major Concepts Hugh Adam Smith and Robert McSorley). Menetelmän toimimiseksi houkutuskasveille on varattava 10% - 50% pinta-alasta ja ne tarvitsevat kastelua. Idea on hyvä, mutta kysymyksiä ilmenee paljon.
Kasvupaikan olosuhteiden muuttaminen parempaan suuntaan. Kasvi A voi muuttaa ympäristöä kasville B. Tomaatti antaa varjoa salaatille, kurpitsa varjostaa maata, joten rikkakasvien määrä vähenee. On helppoa ymmärtää ja hyväksyä faktana, että kasvit muuttavat ympäristöään. Kuitenkin on väärä looginen päättely laajentaa tämä johtopäätökseksi, että kumppanikasvi kasvaa paremmin.
Pölyttäjien ja petojen houkutteleminen. Tuholaiset nauttivat myös nektarista ja on hyvä muistaa tämä. Jopa tässä ei ole puhdasta hyötyjä kumppanikasveille.
Alyssum mansikkaplantaaseilla isäntänä Orius-punkille, joita käytetään tripsejä vastaan.
Tuholaisten hillitseminen. Joku keksi ja levitti, että muurahaiset ja kaalikirvat eivät kestä minttua, kun taas Colorado-kärpäset vihaavat kehäkukkia. Nämä ovat haitallisia myyttejä. Muurahaiset kulkevat mintun päällä etsimässä makeita eritteitä lehtien kärjistä. Ja laajalle levinnyt eteeristen öljyjen tuoksu houkuttelee muurahaisia jopa suurilta alueilta.
Minttu voi toimia vain ansana, jota seuraa tuhoaminen. Surullista, mutta en ole löytänyt hyvää tapaa estää muurahaisia ilman massamurhaa. Ja kyllä, Colorado-kärpäset eivät syö samettiruusuja, mutta ne näkevät ja haistavat perunat hienosti, lentäen hitaasti ja matalalla kasvimaiden päällä. Kehäkukka ei estä niitä niin paljon, että kuolisivat nälkään. Entä estääkö kukkaseinä perunaa? Yhteiskasvien ravinteiden jakaminen. Klassinen esimerkki, jolle ei koskaan kyseenalaisteta, ovat palkokasvit, joiden juurisymbioottit pystyvät hankkimaan typpeä ilmasta ja jakamaan sen kasvin kanssa sokerien vastineeksi. Pitkään on uskottu, että tämä typpi päätyy juuristovyöhykkeelle, näin ruokien naapureita. Kenttätutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että kokkibakteerit häviävät häviävän pienen määrän typpeä, kaikki menee isäntäkasvin kehitykseen ja kasvuun. Jopa varsien maatumisen jälkeen maahan ei päädy enempää typpeä kuin ei-palkokasveista.
Uskotaan, että syvälle juuristoon ulottuvat kasvit vetävät ravinteita hedelmällisistä maakerroksista. Tämäkään ei ole vahvistunut. Ehkä tästä pitäisi valmistella erillinen materiaali, sillä on olemassa erinomaisia tieteellisiä töitä, jotka tutkivat “dynaamisia akkuja” kasvien keskuudessa.
Rikkaruohojen torjunta. On tärkeää ymmärtää, mitä kautta torjunta tapahtuu. Jos kasvi on niin kilpailukykyinen, että se ei anna mahdollisuutta edes ylisopiville, eikö tällainen kumppani uhkaa kulttuurikaveria?
Kannattaako yhteisistutusta kokeilla?
Vain jos tämä kumppanuus ei monimutkaista kasvien hoitoa ja pakota sinua murehtimaan kasvustosuunnitelmasta. Toimi järjen mukaan ja muista, että kasvien altruistien joukossa ei ole.
Lähteet ja kirjallisuus
1. Litsinger ja Moody 1976; Perrin 1977; Kass 1978; Perrin ja Phillips 1978; Altieri ja Letourneau 1982; Andow 1983, 1991a; Risch ym. 1983; Vandermeer 1989; Altieri 1994
2. YIELD, PEST DENSITY, AND TOMATO FLAVOR EFFECTS OF COMPANION PLANTING IN GARDEN-SCALE STUDIES INCORPORATING TOMATO, BASIL, AND BRUSSELS SPROUT Michael K. Bomford https://orgprints.org/6614/1/6614.pdf
3. Food Yields and Nutrient Analyses of the Three Sisters: A Haudenosaunee Cropping System Jane Mt.Pleasant
4. Ballare, C. L., Scopel, A. L., & Sanchez, R. A. (1990). Far-Red Radiation Reflected from Adjacent Leaves: An Early Signal of Competition in Plant Canopies. Science, 247(4940), 329–332.
5. Intercropping and Pest Management: A Review of Major Concepts Hugh Adam Smith ja Robert McSorley
6. Theunissen, J., Booij, C. J. H., & Lotz, L. A. P. (1995). Effects of intercropping white cabbage with clovers on pest infestation and yield. Entomologia Experimentalis et Applicata, 74(1), 7–16.
7. Intercropping in Field Vegetables as an Approach to Sustainable Horticulture Jan Theunissen, Research Institute for Plant Protection (IPO-DLO), Binnenhaven 5, 6700 GW Wageningen, Netherlands
8. Investigating the Effects of Companion Plantings on Predation of European Corn Borer Eggs in Bell Peppers George C. Hamilton
9. Ransgressive yielding in bean: Maize intercrops; interference in time and space International Center for Tropical Agriculture (CIAT), Cali Kolumbia
Hyväksytty 23. marraskuuta 1984, Saatavilla verkossa 25. kesäkuuta 2003.
Interkroppaus positiivisessa valossa (ilman todisteita, kuvaileva artikkeli Agriculture Specialist) Companion Planting & Botanical Pesticides: Concepts & Resources By George Kuepper
and Mardi Dodson 2016
Kertaus kirjoista Raiot Cornellin yliopistosta (linkki kirjalle, ilman tutkimuslinkkejä) Cornell Cooperative Extension provides Equal Program and Employment Opportunities counties.cce.cornell.edu/chemung
Kokoelma artikkeleita yhteiskasveista (lähinnä viljakasveista) sciencedirect-sivustolla (koko tekstin tarkasteluun käytä sci-hubia) https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/companion-planting
Linda Chalker-Scott, Ph.D., Extension Horticulturist ja Associate Professor, Puyallup Research and Extension Center, Washington State University The Myth of Companion Plantings
Käytännön puutarhamyyttien arviointi Washingtonin osavaltion yliopiston professoreilta https://puyallup.wsu.edu/lcs/
Kiitos huomiostanne!
