MIKS BIOLOOGILISELT MITMEKESISEMAD AGROÖKOSÜSTEEMID ON TAIMEKAITSELISEST SEISUKOHAST JÄTKUSUUTLIKUMAD? (0)

EESTI MAAÜLIKOOL
Põllumajandus- ja keskkonnainstituut
NIMI
MIKS BIOLOOGILISELT MITMEKESISEMAD AGROÖKOSÜSTEEMID ON TAIMEKAITSELISEST SEISUKOHAST JÄTKUSUUTLIKUMAD?
WHY BIOLOGICALY DIVERSED AGROECOSYSTEMS ARE MORE SUSTAINABLE IN PLANT PROTECTION THAN BIOLOGICALY UNDIVERSED AGROECOSYSTEMS?
Kursusetöö
Aianduse õppekava
Tartu 2017

Sisukord

SISSEJUHATUS 2
Ökosüsteemide ja bioloogilise mitmekesisus 5
Agroökosüsteemi mitmekesisus 6
Loodusliku mitmekesisuse kasulikkus 8
Mullaorganismide looduslik mitmekesisus 9
KOKKUVÕTE 10
KASUTATUD KIRJANDUS 12

SISSEJUHATUS

Me tarbime aastas rohkem maa ressursse, kui terve aastaga taastada jõuab. Kogu maailmas kujutab ohtu ühiskonnale bioloogilise mitmekesisuse kadumine. Olukord on muutumas üha tõsisemaks ja ökosüsteemide potentsiaalne kokkuvarisemine on ohustamas meie eluviisi.
Mesilaste ja teiste putukate populatsioonide tohutu vähenemise on põhjustanud bioloogilise mitmekesisuse kadumine ka liigne pestitsiidide kasutamine on põhjustanud putukate populatsiooni vähenemise. Viimane pärsib paljude taimede ja põllukultuuride looduslikku tolmeldamist. Me peame suurendama pinnase viljakust, drastiliselt vähendama pestitsiidide ja sünteetiliste väetiste kasutamist.
Intensiivse põllumajanduse tulemusena on põldude pindalad suurenenud, kasutatakse ohtralt mineraalväetisi ja sünteetilisi taimekaitsevahendeid. Suurte põllumajandusmasinate kasutamine soodustab ühetaoliste põllumassiivide loomist ja põldude sees ja nende servadesolevate pool-looduslike alade elimineerimist. Põllumajandusmaastik on seeläbi muutnud homogeensemaks ja kaotanud elurikkuse säilimist soodustavaid elemente, seetõttu on vähenenud erinevate lülijalgsete, lindude, pisi-imetajate ja taimeliikide arvukus ning liigiline mitmekesisus (Geiger jt, 2010).
Bioloogiline mitmekesisus
Bioloogiline mitmekesisus tähendab kõiki taimede, loomade liike, olemasolevad mikroorganismid ja nende omavahelised suhted ökosüsteemis. (Vandermeer ja Perfecto, 1995).
Bioloogilises mitmekesisuses nähakse maakeral üht olulisemat rikkust. Bioloogiline mitmekesisuse kaitsel on nii ökoloogilised, majanduslikud kui ka eetilised põhjused. Bioloogilist mitmekesisust vaadeldakse kolmel tasandil (Põllumajandus ja bioloogiline mitmekesisus ÖTK 2004, lk 3):

geneetiline tasand ( liigisisene );

liigi tasand;

ökosüsteemi ( kooslused , elupaigad ) tasand.
Bioloogiline mitmekesisus ehk elurikkus on mõiste, mida me kasutame selleks, et rõhutada looduse rikkust. See kätkeb endas suurt hulka looma- ja taimeliike, nende elupaiku ning geene. Kõik see on ühenduses füüsilise keskkonnaga, moodustades ökosüsteeme, mis toetavad elusorganisme, kelle hulka kuulume ka meie. Me ei suuda jääda ellu ilma looduseta ja ometi peame seda liiga sageli iseenesestmõistetavaks. Suure osa inimtegevuse jaoks on bioloogiline mitmekesisus eluliselt tähtis. Toiduainete tootmine on suuresti võimalik üksnes tänu looduse pakutavatele hüvedele, nagu viljakas muld ja vesi ning taimi ja puid tolmendavad mesilased. Taimed puhastavad õhku, eraldades hapnikku ja sidudes ohtlikke saasteaineid.
Meie riidekapid on täis looduslikku kiudu , nagu puuvill , vill ja siid . Looduslikest süsteemidest saame puitu ja muid materjale hoonete ehitamiseks ning mööbli valmistamiseks. Mitmed ravimid , nagu aspiriin, pärinevad loodusest. Looduslikud süsteemid, nagu vihmametsad ja korallrifid peidavad endas veel avastamata elupäästvaid aineid, mille väärtus võib olla mõõtmatu. Poole meie poolt atmosfääri paisatavast süsinikdioksiidist neelavad maismaa- ja mereökosüsteemid . Nendel süsinikdioksiidi sidujatel on oluline osa kliimamuutuste aeglustamisel.
Korallrifid ja mangroovid kaitsevad rannikualasid tormide ning tsunaamide eest. Märgalad on nagu tohutud käsnad, mis koguvad endasse liigse vee ja hoiavad ära üleujutusi. Looduskaunid kohad meelitavad ligi palju külastajaid, mis aitab tagada sissetuleku kohalikele elanikele. Paljud inimesed veedavad suurema osa oma vabast ajast lihtsalt loodust nautides. Mõnes kultuuris omistatakse teatavatele kohtadele ja liikidele isegi vaimne väärtus.
Elurikkus on aga ohus kogu maailmas. Taime- ja loomaliigid kaovad ning selle peamiseks põhjuseks on inimtegevus. Kord juba kadunud elurikkust enam taastada ei saa. Bioloogilise mitmekesisuse vähenemine ei tähenda üksnes haruldaste taimede ja loomade kadumist. See tähendab, et terved ökosüsteemid muutuvad vähem tootlikuks ja väliste mõjurite suhtes haavatavamaks. Kalavarud , viljakad mullad ja mesilaste populatsioonid võivad hävineda.
Majandusteadlased on arvutanud, et looduse poolt tasuta pakutavate ökosüsteemi teenuste aastane kadu on võrdne 50 miljardi euroga. Kui midagi ette ei võeta, võib aastaks 2050 maismaa elurikkuse hävimise hind olla 7% SKPst. Euroopas on kehtestatud ranged seadused looduse kaitsmiseks, kuid neid tuleb ka praktikas rakendada. Samuti peame tagama, et sellised tegevusalad nagu kalandus, põllumajandus ja metsandus ei kahjustaks looduskeskkonda. ( http://ec.europa.eu/environment/basics/natural-capital/biodiversity/index_et.ht m)

Ökosüsteemide ja bioloogilise mitmekesisus

Ökosüsteemide ja bioloogilise mitmekesisuse majandus (TEEB) on ülemaailmne algatus , mis keskendub looduse väärtuste nähtavusele.
Ökosüsteemide ja bioloogilise mitmekesisuse ökonoomika (TEEB) uuring on suur rahvusvaheline algatus, milles juhitakse tähelepanu bioloogilise mitmekesisuse kohalikele, riiklikele ja ülemaailmsetele majanduslikele eelistele, et tuua esile bioloogilise mitmekesisuse vähenemise ja ökosüsteemide halvenemise kasvavad kulud, loodusvarasse investeerimise eelised ja koondada teaduse, majanduse ja poliitika valdkonnad praktilise tegevuse võimaldamiseks. See raamat näitab enam kui saja autori ja retsensendi meeskonnale ökosüsteemide ja bioloogilise mitmekesisuse väärtust majandusele, ühiskonnale ja üksikisikutele. Selles rõhutatakse strateegilise poliitika kujundamise ja tegevuse kiireloomulisust riiklikul ja rahvusvahelisel tasandil ning esitatakse kogu maailmas kasutatavate poliitikate ja vahendite rikkalik tõestusbaas ning mitmesuguseid uuenduslikke lahendusi. ( http://www.teebweb.org/ )
Moodsad põllumajandustavad, nagu näiteks laialdane kasutamine laiaspektrilises pestitsiidis ja maakasutuse intensiivistamisel aidanud kaasa suuri bioloogilise mitmekesisuse kadusid, mis võivad negatiivselt mõjutada mõju ökosüsteemi põhiteenustele põllumajanduse ja muudes süsteemides. Bioloogilise mitmekesisuse vähenemise tagajärgede taastamine on endiselt raske väljakutse ( Parker jt 2016 ).

Agroökosüsteemi mitmekesisus

Agroökosüsteem on inimese loodud ökosüsteem . Uuringud näitavad üha enam, et agroökosüsteemide funktsiooni sisemise reguleerimise tase sõltub suurel määral taimede ja loomade bioloogilise mitmekesisusest. On väidetud, et kuna bioloogiline mitmekesisus on vahendanud uuendamisprotsesse ja ökoloogilised teenused on suures osas bioloogilised. Nende püsivus sõltub bioloogilisest terviklikkusest ja mitmekesisusest agroökosüsteemides. Erinevate agroökosüsteemide juhtimise ja kujundamise võimalused suurendavad põllukultuuride funktsionaalset bioloogilist mitmekesisust. Üldiselt agroökosüsteemide looduslik mitmekesisus sõltub neljast karakteristikust (Altieri 1999):

taimiku mitmekesisus agroökosüsteemi sees ja ümber;

erinevate kultuurtaimede liikide kasutamine agroökosüsteemis;

majandamise intensiivsus;

agroökosüsteemi eraldatus looduslikust taimikust.
Agroökosüsteemi loodusliku mitmekesisuse komponendid saab klassifitseerida vastavalt nende rollile külvikorras. (Altieri 1999)
Üldistavalt võib öelda, et ökosüsteemiteenused põllumajanduses väljendavad seda, kuidas elurikkus saagikust suurendab. Seega agroökosüsteemide jätkusuutlikkus sõltub suuresti looduslike ökosüsteemide mitmekesisusest põllumajanduspiirkondades ( Benton jt, 2003).
Maailma põllumajandussüsteemid seisavad silmitsi väljakutsega, mis seisneb kasvava elanikkonna vajaduste rahuldamises. Selle nõudluse rahuldamiseks on põllumajandussüsteemid intensiivistunud, et toota rohkem põllukultuure pindalaühiku kohta suuremate sisendite arvelt. Põllumajanduse intensiivistamine, saades rohkem põllukultuure, mõjutab üldiselt kahjulikku mõju bioloogilisele mitmekesisusele. Bioloogiline kahjuritõrje on kompleksne ökosüsteemi teenus, mis on üldiselt positiivselt seotud loodusliku vaenlase- gildide bioloogilise mitmekesisusega. Kuid meil on endiselt piiratud arusaam bioloogilise mitmekesisuse ja bioloogilise kontrolli vahelisest suhetest agroökosüsteemides ning nende suhete aluseks olevad mehhanismid . Keskendutakse eelkõige uudsetele kontseptuaalsetele probleemidele, nagu suhted rikkuse, tasakaalu, arvukuse ja kahjuritõrje vahel. Lisaks arutletakse uudsete eksperimentaalsete lähenemisviiside üle, mida saab kasutada bioloogilise mitmekesisuse ja bioloogilise kontrolli suhete uurimiseks agroökosüsteemides. Lisaks suurendaks mitmekesisuse komponentide ja bioloogilise mitmekesisuse mõjude aluseks olevate mehhanismide vastastikuse mõistmise parem tundmine agroökosüsteemides bioloogilise kontrolli tugevdamise püüdlusi. (David W. Crowder Randa Jabbour 2014).

Loodusliku mitmekesisuse kasulikkus

Paljudel juhtudel ökosüsteemi funktsioonid paranevad, kui liigiline mitmekesisus suureneb. See juhtub seetõttu, et suurenev mitmekesisus suurendab võimalust, et liigid võtavad kasutusele täiendavaid looduslikke nišše. Põllumajanduslikel maadel, kus kasvatatakse kahte või enamat kultuurtaime koos, esineb vähem kahjurite poolt tehtud kahjustusi võrreldes samade kultuurtaimede kasvatamisel monokultuuridena. Selle põhjus võib seisneda polükultuuride segavas toimes ( kahjurid ei leia peremeestaime nii lihtsalt üles kui monokultuuride puhul) ja selles, et polükultuurid pakuvad kahjurite looduslikele vaenlastele mitmekesisemat toidubaasi, mis suurendab kahjurite vaenlaste kohalolekut ja bioloogilist kontrolli. Külvikorra tõttu peavad kahjurid iga aasta migreeruma uutele põldudele, et leida omale meeldivad peremeestaimed (Parker et al. 2016).
Üks loodusliku mitmekesisuse kasu on tolmeldavate putukate kaitsmine, mis on tähtis paljudele kaheidulehelistele kultuurtaimedele. Kimalaste pesade asustustihedus on kõrgeim just mitmekesistemates elupaikades. Üldiselt looduslik mitmekesisus omab mitmeid eeliseid kultuurtaimede tasandil. Talu või farmi tasandil looduslikul mitmekesisusel on teistsugused väärtused kui ühe põllu tasemel. Näiteks saab looduslikku mitmekesisust suurendada ühe kultuurtaime ridade vahel teist kultuurtaime kasvatades . Loodusliku mitmekesisuse kasu maastiku tasandil tekib põllusaartest ja looduslikest ribadest põldude vahel, kus on leitud suurimad kasurite populatsioonid ja need pakuvad ka looduskaitselisi väärtuseid. Paljud linnud ja pisiimetajad kasutavad neid, aga ka rohuseid põlluservasid, oma elupaikadena. Need alad pakuvad neile mitmekesist selgrootutest ja taimedest koosnevat toidulauda (Gurr et al. 2003).

Mullaorganismide looduslik mitmekesisus

Mullastiku looduslik mitmekesisus omab majanduslikust vaatevinklist nii otsest (organismid ja/või nende elutegevuse produktid) kui kaudset mõju (organismide tegevuste pika-ajaline tulem). Tähtsaim kasu seisneb orgaaniliste jäätmete ümber töötlemises, mis moodustab umbes 50% kogu mullaorganismide kasulikkusest maailmas (rohkem kui 760 miljoni USA dollari väärtuses). Inimesed toodavad rohkem kui 38 miljonit tonni orgaanilisi jäätmeid aastas. Kui mulla organismid ei töötleks seda ümber, siis enamus maakera pinnast kataks orgaanilise prahi kiht. Bioloogiline lämmastiku sidumine on teine tähtis teenus, mida mulla elustik pakub, eriti agroökosüsteemides, kus liblikõielised taimed võivad siduda enam kui 100 kg N ha-1 aastas. Hinnanguliselt seovad mikroorganismid aastas nii põllumajanduses kui looduses kokku umbes 140 – 170 miljonit tonni lämmastikku, väärtusega umbes 90 miljardit dollarit. Lisaks pakuvad mulla organismid veel selliseid teenuseid nagu reostunud muldade ja vee puhastamine (väärtus 121 miljardit dollarit aastas), kahjurite kontrolli all hoidmine, eriti just põllumajanduses (väärtus 160 miljardit dollarit aastas), erinevate metsikute putukate, juurte ja seente kasulikkus inimtoiduna (väärtus 180 miljardit dollarit aastas) ning taimede tolmeldamine putukate poolt, kelle mõni elustaadium tuleb läbida mullas (väärtus 200 miljardit dollarit aastas). (Brussaard et al. 2007).

KOKKUVÕTE

Me tahame vastupidavaid, bioloogiliselt mitmekesiseid, terveid ja jõulisi agroökosüsteeme, mis mitte ainult ei kohane kliimamuutusega, vaid ka leevendavad seda. Soovime GMO-vaba Euroopat ja ka GMO-de vaba loomasöötade importimist. Me peame jääma kindlaks oma õigusele kehtestada ise oma reegleid ja teha kohustuslikuks GMO-de märgistamine. Euroopa tarbijatel on õigus teada, millest nende toit koosneb ja kust see pärineb. GMO-de uuringud peaksid piirduma nende mõju hindamisega, sealhulgas tõugude ja sortide geenisiirde ja ristsaastumise uurimisega.
Bioloogiline mitmekesisus agroökosüsteemides loob talunikele uusi võimalusi, mille arvelt oma tulubaasi suurendada. Bioloogiline mitmekesisus aitab võidelda kahjurputukate ja haigustega, mis tähendab rahalist kokkuhoidu taimekaitsepreparaatide arvelt. Bioloogiline taimekaitse ei ole lühikeses ajaperioodis vaadatuna küll nii efektiivne kui keemiline taimekaitse, kuid pikemas perspektiivis annab see talunikule stabiilsemad saagid läbi aastate ning tervislikuma saagi, mille eest on võimalik kõrgemat hinda turult saada. Kaudselt mõjutab bioloogilise taimekaitse puhul saadav veidi väiksem saak ka saagi töötlemisega seotud kulutusi, kuna saaki on vähem, siis vähenevad ka kulutused. Üldiselt on bioloogiline mitmekesisus taimekaitse seisukohalt väga tähtis kvaliteetse saagi saamiseks.
Agroökosüsteemides loob looduslik mitmekesisus erinevaid võimalusi toidu tootmiseks, toitainete ja orgaaniliste jäätmete taaskasutamiseks, mikrokliima ja kohaliku hüdroloogiliste protsesside parandamiseks, soovimatute organismide vältimiseks ja vähendamiseks ning mürgiste keemiliste elementide eraldamiseks keskkonnast. Põllu- ja aiasaaduste tootjatele pakub suuremat huvi teema, kuidas bioloogiline mitmekesisus saab kaasa aidata taimekaitsele ja mullastiku viljakusele, eelkõige taimetoitainete omastamisele ja kättesaadavaks muutmisele. Kuna looduslik mitmekesisus on läbinisti bioloogiline, siis mõjutavad seda mitmed tegurid, nagu ilmastik, keemiline või radioaktiivne reostus , füüsikalised protsessid (taimiku, mullastiku eemaldamine inimese või loodusjõudude poolt), võõrkultuurid, kellel sageli puuduvad uues ökosüsteemis looduslikud vaenlased ja võivad seetõttu tekitada suurt kahju oma dominantsusega, jms. Kõige selle mõistmiseks on vaja palju uurida erinevaid looduslike ökosüsteeme. Jätkusuutlikuks toidu tootmiseks peaksid teadlased oma uuritud teemast parimad tulemused välja võtma ja talunikele esitama võimalikke tegevusi, mis loodus on kasutusele võtnud kahjurite esinemise, toitainete ja vee puuduse jms korral.
Mahepõllumajanduses lähtutakse aga ökoloogilisest printsiibist, et mida keerukam ja mitmekesisem on agroökosüsteem, seda stabiilsem ta on. Kasvatatakse paljusid eri kultuure, säilitatakse looduslikke alasid ja soodustatakse mitmekesise elustikuga servaalade teket. Teades, et paljud agroökosüsteemides toimivad protsessid on tootmisele kasulikud, püütakse neid võimalikult efektiivselt ära kasutada. Mahetootja peab loodust rohkem tundma, kui tavatootja ning oma tegevuse palju põhjalikumalt läbi mõtlema. Ei kasutata sünteetilisi väetisi ja pestitsiide (herbitsiide, fungitsiide ja insektitsiide) ega geneetiliselt muundatud organisme (GMO), soodustatakse elustiku mitmekesisust ja pööratakse suurt tähelepanu tootmise keskkonnasõbralikkusele.

KASUTATUD KIRJANDUS

Altieri, M. A. (1999). The ecological role of biodiversity in agroecosystems. – Agriculture , Ecosystems & Environment. Vol. 74, No. 1–3, pp. 19­–31.

Benton, T.G., Vickery, J.A., Wilson , J.D. 2003. Farmland biodiversity: is habitat
heterogeneity the key? Trends in Ecology & Evolution 18:182-188

Brussaard, L., de Ruiter, P. C., Brown , G. G. (2007). Soil biodiversity for agricultural sustainability. – Agriculture, Ecosystems & Environment. Vol 121, No. 3, pp. 233–244.

David W. Crowder Randa Jabbour. Biological Control. Relationships between biodiversity and biological control in agroecosystems: Current status and future challenges 75 köide , august 2014, lk 8-17.

Geiger, F. Bengtsson, J. Berendse, F., Weisser, W.W., Emmerson, M., Morales, M.B., jt. 2010. Persistent negative effects of pesticides on biodiversity and biological control
potential on European farmland. Basic and Applied Ecology 11: 97-105.

Gurr, G. M., Wratten, S. D., Luna , J. M. (2003). Multi - function agricultural biodiversity: pest management and ohter benefits. – Basic and Applied Ecology. Vol. 4, No. 2, pp. 107–116.

Parker, J. E., Crowder, D. W., Eigenbrode, S. D., Snyder, W. E. (2016). Trap crop diversity enhances crop yield . – Agriculture, Ecosystems & Environment. Vol. 232, pp. 254–262.

Stephen B. Brush J.Edward Taylor Mauricio R. Bellon. Journal of Development Economics 39. köide, 2. väljaanne ,oktoober 1992, lk 365.

Põllumajandus ja bioloogiline mitmekesisus ÖTK 2004, lk .3

http://ec.europa.eu/environment/basics/natural-capital/biodiversity/index_et.ht m

http://www.teebweb.org