Потребление шоколада растет во всем мире. Тем не менее, фермеры, выращивающие какао, в большинстве своем мелкие землевладельцы, вынуждены справляться со старением плантаций, снижением плодородия почвы, увеличением числа вредителей и болезней, а также с последствиями изменения климата. В результате в обозримом будущем какао может стать дефицитом.
Стабильные урожаи благодаря устойчивым системам земледелия
Исследователи из группы «Устойчивые агроэкосистемы» ETH Zurich стремятся найти решения этих проблем. «Наша цель - разработать устойчивые сельскохозяйственные системы, которые сохранят или, в идеале, даже увеличат сельскохозяйственное производство в долгосрочной перспективе и предоставят как можно больше экосистемных услуг», - объясняет Йохан Сикс, глава группы. Среди прочего, экосистемные услуги включают поддержание биоразнообразия флоры и фауны и улавливание углерода из воздуха в почву и биомассу, что должно способствовать смягчению последствий изменения климата..
Системы агролесоводства обещают устойчивое выращивание какао. Исторически какао выращивали в тени других деревьев, но эти системы постепенно были заменены более урожайными монокультурами.
Сегодня предпринимаются попытки вернуться к выращиванию какао под кронами более крупных деревьев. Обоснование этого заключается в том, что этот оттенок может защитить какао от слишком большого количества солнца, регулировать температуру и влажность, обеспечить среду обитания для животных и растений и контролировать вредные организмы. Теневые деревья также могут поддерживать плодородие почвы и поглощать углерод из атмосферы.
Однако они также могут конкурировать с растениями какао за свет и питательные вещества и тем самым снижать урожайность. Исследования, выясняющие, перевешивают ли преимущества тенистых деревьев их затраты, до сих пор проводились редко; нет исследований, в которых оцениваются все затраты и выгоды вместе в одном исследовании для разработки конкретных рекомендаций по оптимальной степени затемнения.
Соответствуют ли теневые деревья своему обещанию?
«Нас интересовало, действительно ли тенистые деревья могут выполнять все, что они обещают, и как мы можем оптимизировать системы агролесоводства какао», - объясняет Вилма Блазер, научный сотрудник группы Шесть. Поэтому в ходе полевого исследования они сравнили затененные и незатененные системы выращивания какао в Гане, Западной Африке, втором по величине в мире производителе какао. Они работали с местными исследователями, чтобы изучить и измерить влияние тенистых деревьев на плантациях какао мелких землевладельцев.
Исследователи обнаружили, что при 30-процентном покрытии тенистыми деревьями теневые деревья оказывали преимущественно положительное влияние на растения какао по сравнению с участками без тенистых деревьев. Такое количество тени идеально подходит для борьбы с вредителями и болезнями при сохранении максимальной влажности почвы.
Охлаждающий эффект на температуру, количество видов животных и растений в поле и поглощение углерода увеличиваются с увеличением количества тени. При затенении примерно до 30 процентов выход какао не снижается.
Больше тени, однако, снижает урожай, поскольку дополнительные деревья более интенсивно конкурируют с растениями какао за свет, воду и/или питательные вещества. «Поэтому оптимальное количество тени является соотношением затрат и выгод», - объясняет Блазер. Однако есть одно обещание, которое тенистые деревья, похоже, не в состоянии выполнить: количество питательных веществ в почве не увеличивается автоматически с ростом количества деревьев.
Экологически чистый=более стабильный
В целом, включение тенистых деревьев в поля какао оказало преимущественно положительное влияние на экосистемные услуги, хотя исследователи подчеркивают, что даже самая лучшая агроэкосистема не может заменить экосистемные услуги, предоставляемые естественными экосистемами, когда речь идет, скажем, фиксация углерода или биоразнообразие. Как говорит Сикс: «Сельское хозяйство никогда не бывает естественным; идея агроэкологии заключается в том, чтобы просто привнести больше экологии в сельское хозяйство».
Блазер продолжает: «Больше экологии может сделать сельское хозяйство более устойчивым и стабильным." Например, более высокое разнообразие видов растений в сельскохозяйственной системе потенциально может сдерживать распространение болезней, а температурный буферный эффект тенистых деревьев может способствовать более высокой стабильности урожая в экстремальных погодных условиях. "В совокупности эти эффекты могут привести к улучшению и, прежде всего, долгосрочная доходность."
Дополнительный потенциал для оптимизации систем агролесоводства
Вильма Блазер в восторге: «Благодаря нашему исследованию тенистых деревьев мы смогли выдвинуть конкретные рекомендации по оптимальной степени тени при выращивании какао». Исследование даже показало, что посевы какао могут переносить большее затенение, чем считалось ранее, не оказывая при этом серьезного негативного влияния на урожай. Тем не менее, усилия по увеличению урожайности какао в системах агролесоводства требуют дополнительных мер по выращиванию. Блейзер поясняет: «Целенаправленное внесение удобрений, своевременная борьба с вредителями, регулярная обрезка или прополка потенциально могут увеличить урожайность какао даже под более затененным пологом."
Все еще существует потенциал для оптимизации выбора правильного тенистого дерева в сельскохозяйственных системах, и Блазер хочет сконцентрироваться на характеристиках тенистых деревьев в своем следующем проекте. На фермах, где она работала, она нашла 38 видов деревьев, в том числе апельсиновые, манговые и авокадо, все из которых имеют разные типы кроны и корневой системы. Например, некоторые из них могут лучше улучшать почву, чем другие. Blaser стремится выяснить, какие из них лучше всего подходят для тенистых деревьев на плантациях какао.