Istnieje przekonanie, że uzyskanie godnych plonów jest możliwe tylko przy uwzględnieniu zgodności roślin. Taki sobie rolniczy horoskop, który wywołuje ironiczny uśmiech. Uprawa roślin towarzyszących, czyli intercropping (przeplatane uprawy), to szeroko rozpowszechniona praktyka, ale czy jest ona potwierdzona badaniami naukowymi? Skąd pochodzą te niezliczone listy i zalecenia dotyczące sąsiedztwa warzyw na grządkach?
Żaden z proponowanych schematów typu „jakie rośliny sadzić razem” nie ma naukowego podstaw. W większości to wymyślone legendy, mające na celu sprzedaż reklam, książek lub promocję idei określonych osób. Najlepszy przykład to bestseller „Marchew kocha pomidory” autorstwa Louise Riotte. Książka nie zawiera ani jednej przypisu naukowego, a większość wymienionych połączeń nawet nie ma logicznego wyjaśnienia, dlaczego działają - one po prostu działają. A jednak te twierdzenia były powtarzane miliony razy, niesłychanie rozprzestrzeniając się niczym memy w erze internetu.
Istnieją publikacje naukowe na temat „co z czym sadzić”, jednak trafnych kombinacji jest bardzo niewiele, co jest wyjaśnialne prawami natury (szczegóły poniżej). Wyjątek stanowią kultury pokrywające glebę, takie jak biały koniczyna - ich pozytywny wpływ jest niekwestionowany (7).
Czego naukowcy oczekują od złożonych upraw?
Głównym celem łączenia roślin jest walka z szkodnikami i redukcja obciążenia infekcyjnego (1). I tylko w taki pośredni sposób osiąga się poprawę jakości i ilości plonów, zmniejsza się zależność od pestycydów, chroni życie zapylaczy i drapieżników.
W praktyce agronomicznej nie istnieje pojęcie „miłości” między marchewką a pomidorami („Carrots Love Tomatoes” Louise Riotte 1975). Wręcz przeciwnie:
Wzajemny wpływ roślin zawsze prowadzi do konkurencji, czasami umiarkowanej - wtedy pojawiają się pewne korzyści ze współistnienia, ale częściej walka o zasoby znacznie obniża plon obydwu roślin towarzyszących.
Dlatego tak ważne jest, aby dobrze przemyśleć sąsiedztwo roślin i zrozumieć mechanizmy oraz cele, które kierują globalnymi zmianami na grządkach.
Złożone rolnictwo w ogrodzie. Czy już z tego korzystamy?
Nasze przydomowe działki i ogrody o powierzchni 5–7 arów i tak są systemem złożonych upraw, ponieważ na tej powierzchni znajduje się co najmniej 10 gatunków roślin warzywnych, nie licząc ziół. Działka jest podzielona w najlepszym przypadku kilkoma wąskimi ścieżkami, a przy ostrej oszczędności miejsca międzyrzędzia są czysto symboliczne. Kluczową różnicą między tradycyjnym planowaniem ogrodu a „naukowymi” złożonymi uprawami jest brak kompleksowego rozmieszczenia różnych upraw w jednym rzędzie (5).
Jedna ze schematów złożonych upraw. Więcej szczegółów pod linkiem 2.
Podstawowe rodzaje rozmieszczenia roślin towarzyszących:
Bez uwzględnienia rzędów (częściej stosowane w przypadku upraw zbożowych)
W naprzemiennych rzędach
Z naprzemiennym rozmieszczeniem upraw w jednym rzędzie
Siew sztafetowy (wysiew jednego rodzaju przed drugim, aby ich cykle życiowe częściowo się nakładały)
Taki układ rzeczywiście przypomina większość ogrodów i ma sens - w ten sposób zmniejsza się ryzyko utraty całych plonów. Strategia ograniczenia ryzyka jest zakorzeniona w najstarszym systemie złożonego uprawiania roślin - „Trzech Sióstr”. Analizując go można zrozumieć wiele kwestii. Ten schemat był wielokrotnie przedmiotem badań naukowych (3). Skupmy się na „Trzech Siostrach”.
Dziedzictwo „Trzech Sióstr”
Mitologiczne Trzy Siostry rdzennych ludów Ameryki Północnej i Środkowej to kukurydza, rośliny strączkowe i dyniowate. Indianie Irokezi praktykowali wspólną uprawę tych roślin, wiążąc je z szeregiem praktyk religijnych. Na pewno spotkaliście opis tego zestawienia warzyw jako najlepszego przykładu działającego schematu roślin towarzyszących.
Jak ten system powinien działać:
- Rośliny strączkowe uzyskują wsparcie od kukurydzy i ochronę przed wiatrem, wspinając się po jej łodydze.
- Dynia chroni glebę przed nadmierną utratą wilgoci, swoim cieniem tłumi chwasty, a także utrzymuje korzenie towarzyszek w chłodzie.
- Zarówno dynia, jak i kukurydza otrzymują pewną ilość azotu, zgromadzonego przez symbionty brodawkowe roślin strączkowych.
Piękne, proste, logiczne. Teraz fakty:
- Kompleksowe sadzenie wymagało mniej czasu i pracy niż wysiew monokultury. To połączenie warzyw nie było stosowane w celu zwiększenia plonów – korelacja między plonami a wspólnym uprawianiem roślin towarzyszących nie została potwierdzona.
- „Trzy siostry” uprawiano na kopcach, wzgórzach, na dziewiczej ziemi, co znacząco zwiększało szanse na normalny plon. Działka była użytkowana tylko przez dwa lata, a następne 8 lat ziemia odpoczywała, pokrywając się trawą.
- Współczesne rekonstrukcje systemu „Trzech Sióstr” pokazują, że plony kukurydzy nie spadają w obecności fasoli i dyni, ale dynia i fasola znacznie tracą w porównaniu z uprawą monokulturową. To połączenie stosowano tylko wtedy, gdy główną rośliną docelową była kukurydza, a nie fasola czy dynia. Każda z upraw była okresowo uprawiana oddzielnie.
- Historyczne odmiany kukurydzy, fasoli warzywnej i dyni zimowej mają bardzo mało wspólnego z nowoczesnymi hybrydami stworzonymi dla intensywnego rolnictwa. Współcześni naśladowcy systemu uprawiają słodką kukurydzę, fasolę szparagową i dynię piżmową.
W tabeli pokazano różnicę w plonach przy systemie „Trzech Sióstr” i uprawach każdej rośliny w monokulturze. Link do oryginalnego artykułu znajduje się na końcu (3).
Co jest nie tak z tradycyjnym wyjaśnieniem sukcesu „Trzech Sióstr”
Fasola dzieli się azotem z kukurydzą i dynią. To prawda, że rośliny strączkowe wychwytują azot z powietrza, ale ten azot prawie nie trafia do gleby wokół roślin strączkowych, a jest wykorzystywany przez roślinę do wzrostu i produkcji nasion. Kukurydza nie otrzymuje azotu od sąsiednich roślin strączkowych.
Dynia zapobiega odwadnianiu gleby. Faktycznie zacienia glebę, ale sama także potrzebuje wody i konkuruje o nią z kukurydzą i fasolą. Ściółkowanie wydaje się bardziej rozsądnym rozwiązaniem niż sadzenie konkurencyjnych roślin.
A jednak, dlaczego to praktykowano? Najprawdopodobniej ten policulture system upraw wspierał większą liczbę ludzi na hektar w porównaniu do monokultury:
Dzięki „Trzem Siostrom” rolnicy uzyskiwali prawie taką samą ilość węglowodanów jak sama kukurydza, ale znacząco więcej białka z fasoli i dyni sadzonych pomiędzy kukurydzą. W tym tkwi wartość „Trzech Sióstr” – system zapewnia bardziej zrównoważoną dietę niż „siostry” uprawiane osobno.
Poniżej kilka najpopularniejszych przykładów „co z czym sadzić” i dane naukowe na ten temat.
Pomidor kocha bazylię. Czy to naprawdę takie proste?
Po „Trzech Siostrach” najpopularniejsze połączenie roślin na grządkach to pomidor i bazylia. W pracy doktorskiej z 2004 roku autorstwa Michaela K. Bomforda z West Virginia University (2) badano wpływ wspólnej uprawy tych roślin. Główny wniosek z badań dotyczy większości interakcji roślinnych:
Dominujące gatunki z silną konkurencją wewnątrzgatunkową zawsze rozwijają się lepiej, gdy sadzi się je w połączeniu z innymi gatunkami. Konkurencja wewnątrzgatunkowa zostaje zastąpiona słabszą konkurencją międzygatunkową (Joliffe i Wanjau 1999).
W tym przypadku dominującym gatunkiem jest pomidor.
Nie potwierdzono hipotez, że pomidory uprawiane obok bazylii rzadziej chorują, a ich owoce są smaczniejsze i bardziej aromatyczne. Dla bazylii natomiast sąsiedztwo pomidorów hamuje wzrost i prowokuje przedwczesne kwitnienie. Im bliżej posadzona jest bazylia w stosunku do pomidorów, tym gorsza jest wentylacja strefy korzeniowej, co utrudnia przycinanie bocznych pędów i podwiązywanie roślin.
Przy sadzeniu metodą naprzemienną optymalna odległość wynosiła od 25 do 40 cm między rośliną docelową, co nieco oszczędza miejsce, ponieważ optymalna odległość między krzakami pomidorów w uprawie monokulturowej wynosi 50 cm.
Najlepsi sąsiedzi warzyw w ogrodzie – koper i kolendra
Kwitnący koper i kolendra przyciągają na działkę pożyteczne owady drapieżne i zapylacze. I to tak skutecznie, że te zioła stały się tematem kilku prac doktorskich i badań terenowych.
Jak to działa. Larwy i jaja wielu szkodników są niewrażliwe na powszechnie stosowane insektycydy, a podatne gatunki stają się niedostępne po wniknięciu do owoców. Z takimi szkodnikami mogą poradzić sobie tylko drapieżniki – biedronki, złotooki, bzygowate, osy skorkowe i kilka gatunków drapieżnych roztoczy i pluskwiaków. Koper i kolendra zwiększają szanse przetrwania pożytecznych owadów – kwiaty tych roślin są tak skonstruowane, że nektar i pyłek są łatwo dostępne nie tylko dla wyspecjalizowanych zapylaczy. Drapieżniki zyskują dodatkowe schronienie, pożywienie i miejsce do rozrodu. Zwiększenie liczebności pożytecznych owadów za pomocą złożonych nasadzeń nie osiąga poziomu zastosowań komercyjnych (jak wskazano w wielu badaniach), ale pozwala ograniczyć użycie insektycydów (zwłaszcza syntetycznych pyretroidów, które zabijają naturalnych wrogów mszyc), co już jest znaczącym plusem. Można także ograniczyć się do bardziej bezpiecznych dla biedronek, choć słabszych awermektyn, na przykład. Kilka badań wykazało także gwałtowne zmniejszenie populacji mszyc na polach z uprawami koperkowo-warzywnymi. Ważne jest podtrzymanie kwitnienia roślin towarzyszących, dlatego wysiewano je trzykrotnie w ciągu sezonu.
Podoba mi się pomysł wykorzystania kopru jako rośliny towarzyszącej: można odcinać gałązki, nie ruszając łodygi (niech sobie kwitnie), uprawiać go jako roślinę okrywową, która minimalizuje parowanie wody, nie zacienia uprawy docelowej i ma niskie wymagania nawozowe (słaba konkurencja o zasoby)(8,9).
Alergia nicieni na aksamitki
Sadzenie aksamitki w celu odstraszenia nicieni korzeniowych stało się obecnie bardzo popularne. Jednak aksamitki prawie nie wydzielają do gleby substancji (pyretryn i tiofenów), które zabijają nicienie – giną one tylko, jeśli żerują na korzeniach tego kwiatka, pod warunkiem, że wybierze się odpowiedni gatunek aksamitki (Tagetes spp., a nie Calendula spp.).
Przykłady sadzenia aksamitek na grządkach
Czy zapach aksamitek odstrasza szkodniki? Pyretroidy w insektycydach są setki razy bardziej skoncentrowane niż w aksamitkach, ale mszyce, bielinki kapustne, pluskwiaki, skoczki i roztocza bez większego problemu żerują na opryskanych roślinach (choć krótko).
Czy jedna roślina może przynieść korzyść drugiej?
Różnymi drogami, wszystkie rośliny, czy to w monokulturze, czy w nasadzeniach mieszanych, konkurują o zasoby, co wpływa negatywnie na plon strony przegrywającej. Planowanie złożonych, zagęszczonych nasadzeń w celu zwiększenia produktywności wszystkich uczestników eksperymentu nie ma sensu – to tak nie działa. Jednocześnie, zachowanie rozsądnych odległości między roślinami nie różni się od zwykłego planowania nasadzeń. Nawet jeśli rośliny towarzyszące nie konkurują o światło i nie zacieniają uprawy głównej, rośliny reagują na światło odbite przez sąsiadów w określonym zakresie czerwieni – jest to pierwszym sygnałem rywalizacji, co skutkuje wydłużeniem międzywęźli (wynik badań opto-biologicznych)(4).
Ochrona fizyczna i wsparcie. Nie da się zaprzeczyć, że krzewy chronią wysokie i delikatne ostróżki przed wiatrem, a kukurydza służy za drabinę i podporę dla pnących fasoli i ogórków.
Pułapka na szkodniki. Niektóre rośliny stosuje się w celu przyciągnięcia szkodników, aby te zostawiły roślinę towarzyszącą w spokoju (przykład: leszczyna i chrabąszcze). Często takie przynęty służą jako magnes dla owadów z całej okolicy i jest ich w ogrodzie znacznie więcej, niż byłoby bez rośliny-przynęty. Doradzić sąsiadowi posadzenie rośliny-przynęty – to może być dobra strategia, by na własnym terenie było mniej docelowego szkodnika.
Gorczyca-pułapka chroniąca kapustę przed pchełkami. Diversity by Design: Using Trap Crops to Control the Crucifer Flea Beetle
Nie wszystkie owady kierują się wzrokiem lub węchem. Takie uniwersalne szkodniki jak mączliki czy mszyce reagują na odbity widmo, a nie na wygląd gospodarza. Szczególnie przyciąga je zielono-żółty (kapuściany) odcień odbijający się od liści. A co więcej, są to słabo latające „powietrzne planktony”, które lądują na roślinie raczej przypadkowo przez wiatr (wciornastki należą do tej samej grupy). Dalej zaczyna się rozmnażanie. Jeśli nie opryskujemy przynęty pestycydami, szkodniki rozmnażają się na niej i szukają nowego gospodarza. A co jeśli pułapka zakwitnie? Będziemy wtedy truć pszczoły razem ze szkodnikami.
Rezultaty eksperymentów z roślinami pułapkowymi nie zawsze są imponujące (szczegółowo omówione tutaj: Intercropping and Pest Management: A Review of Major Concepts, Hugh Adam Smith and Robert McSorley). Aby metoda działała, na odwracające uwagę uprawy pomocnicze należy przeznaczać od 10% do 50% powierzchni, wymagają one także nawadniania. Pomysł jest dobry, ale rodzi się wiele pytań.
Poprawa warunków wzrostu. Roślina A może zmienić środowisko dla rośliny B. Pomidor zapewnia cień sałacie, dynia zacienia glebę, co ogranicza wzrost chwastów. Łatwo zrozumieć i zaakceptować fakt, że rośliny zmieniają otaczające je środowisko. Jednak wyciąganie z tego wniosku, że roślina towarzysząca lepiej rośnie, to fałszywą logiką.
Przyciąganie zapylaczy i drapieżników. Szkodniki również chętnie korzystają z nektaru, o czym należy pamiętać. Nawet tutaj brak jest jednoznacznych korzyści dla roślin-partnerów.
Alyssum na plantacjach truskawek jako roślina-host dla roztoczy Orius wykorzystywanych do walki z wciornastkami.
Odstraszanie szkodników. Ktoś wymyślił i rozpowszechnił przekonanie, że mrówki i bielinki kapustne nie znoszą mięty, a stonka ziemniaczana – nagietka. To szkodliwe mity. Mrówki pasą się na mięcie w poszukiwaniu słodkich wydzielin na końcówkach liści. A silnie rozchodzący się zapach olejków eterycznych przyciąga mrówki z ogromnych odległości.
Mięta może działać jedynie jako przynęta do dalszego zwalczania. Niestety, nie znalazłam dobrego sposobu na odstraszenie mrówek bez ich masowego gładzenia. I tak, stonka ziemniaczana nie je aksamitek, ale świetnie widzi i wyczuwa ziemniaki, powoli i nisko przelatując nad grządkami. Nagietek nie przeszkadza jej na tyle, by umarła z głodu. A czy taki kwiatowy parkan nie szkodzi ziemniakom?
Rośliny towarzyszące dzielą się składnikami odżywczymi. Klasyczny przykład, który nigdy nie budzi wątpliwości – rośliny strączkowe, których symbionty korzeniowe potrafią pobierać azot z powietrza i dzielić się nim z rośliną w zamian za cukry. Przez długi czas sądzono, że ten azot trafia do strefy korzeniowej, wzbogacając inne rośliny. Jednak badania terenowe udowodniły, że bakterie brodawkowe tracą znikome ilości azotu – całość jest wykorzystywana na rozwój i wzrost rośliny gospodarza. Nawet po rozkładzie łodyg do gleby trafia nie więcej azotu niż po uprawach niezwiązanych z roślinami strączkowymi.
Uważa się, że rośliny z głębokimi systemami korzeniowymi przenoszą składniki odżywcze do warstw urodzajnych gleby. To również nie zostało potwierdzone. Możliwe, że warto przygotować oddzielny materiał na ten temat, ponieważ istnieją doskonałe prace naukowe badające „dynamicznych akumulatorów” wśród roślin.
Zwalczanie chwastów. Ważne jest zrozumienie, w jaki sposób odbywa się tłumienie chwastów. Jeśli roślina jest tak konkurencyjna, że nie daje szans nawet wyjątkowo odpornym organizmom, czy nie zaszkodzi również roślinie uprawnej w roli sąsiada?
Czy warto wypróbować wspólne sadzenie?
Tylko jeśli ten rodzaj partnerstwa nie utrudni Ci pielęgnacji roślin i nie zmusi do skomplikowanego planowania zagonów. Kieruj się zdrowym rozsądkiem i pamiętaj, że rośliny altruistów nie mają.
Źródła i literatura
1. Litsinger and Moody 1976; Perrin 1977; Kass 1978; Perrin and Phillips 1978; Altieri and Letourneau 1982; Andow 1983, 1991a; Risch et al. 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 and 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 Columbia
Accepted 23 November 1984, Available online 25 June 2003.
Korzyści interkropingu (artykuł bez dowodów, opisowy w Agriculture Specialist) Companion Planting & Botanical Pesticides: Concepts & Resources By George Kuepper and Mardi Dodson 2016
Przekazywanie anegdot z książki Ryota od Uniwersytetu Cornella (z odniesieniem do książki, bez odwołań do badań) Cornell Cooperative Extension provides Equal Program and Employment Opportunities counties.cce.cornell.edu/chemung
Zestawienie artykułów na temat roślin towarzyszących (głównie w uprawach zbóż) na stronie sciencedirect (do przeglądania pełnych tekstów można skorzystać z sci-huba) https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/companion-planting
Linda Chalker-Scott, Ph.D., Extension Horticulturist and Associate Professor, Puyallup Research and Extension Center, Washington State University The Myth of Companion Plantings
Analiza mitów ogrodniczych od profesorów Washington State University https://puyallup.wsu.edu/lcs/
Dziękujemy za uwagę!
