رشد تا حد امکان زیست توده محصول در کوتاه‌ترین زمان، هدف اکثر تولیدکنندگان انرژی زیستی است و از این رو بررسی تاثیر کشت چندگانه اهمیت دارد.
با این حال، با توجه به الزامات قرارداد سبز، مصرف کودها و محصولات حفاظت از محصول باید بین سال‌های 2023 تا 2027 به میزان قابل توجهی کاهش یابد.
به منظور برآورده کردن تمام شرایط لازم برای تولید زیست توده، یک آزمایش مزرعه ثابت در ایستگاه آزمایشی دانشگاه ویتاوتاس مگنوس، لیتوانی، انجام شد.
چند کشت ذرت، شاهدانه و باقلا مورد بررسی قرار گرفت. هدف از این مطالعه تعیین تاثیر شدت کشت چندگانه بر ترکیب ساختاری، پایداری، مقاومت در برابر نفوذ و غلظت گاز – تنفس بود.
همانطور که انتظار می‌رفت، کشت چندگانه، غلظت گاز و انتشار از خاک را تثبیت کرد و نسبت ریزساختارها را در لایه‌های بالایی خاک کاهش داد و تاثیر داشت.
اما پایداری خاک در تمامی کرت‌های آزمایشی کاهش یافت. غلظت گاز و تنفس عمدتاً به ترکیب ساختاری خاک، دما و رطوبت بستگی دارد.
نتایج آزمایش انجام تحقیقات در مقیاس بلندمدت را پیشنهاد می‌کند زیرا تغییرات شدید شرایط هواشناسی تأثیر بیشتری بر ویژگی‌های خاک نسبت به سیستم‌های چندگانه‌ی کشت دارد.
کشاورزی فشرده هنوز هم در لیتوانی و در سرتاسر جهان رایج است و به سرمایه‌گذاری کلان نیاز دارد و به طور بالقوه باعث ایجاد مشکلات آلودگی زیست محیطی برای به دست آوردن بالاترین بازده و سود ممکن می‌شود.
استفاده از مواد شیمیایی باعث فرسایش و تخریب خاک، از دست دادن تنوع زیستی، مواد مغذی و مواد آلی و افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای می شود.
برای جلوگیری از این امر، اروپا به سمت یک قرارداد سبز حرکت می‌کند که هدف آن ایجاد یک اقتصاد مدرن و رقابتی از طریق تولید است که کیفیت زندگی نسل فعلی و آینده را بهبود می‌بخشد و در عین حال تأثیر منفی بر محیط زیست را به حداقل می‌رساند.
هدف اقتصاد دایره‌ای اتحادیه اروپا، تغییر روش‌های تولید و جدا کردن رشد اقتصادی از استفاده از منابع است. این انتقال نیازمند رویکرد جدیدی در استفاده از مواد خام است. سال‌هاست که بشر از سوخت‌های فسیلی برای به دست آوردن انرژی استفاده کرده است.
زیست توده گیاهی در حال حاضر به عنوان امیدوارکننده‌ترین منبع انرژی تجدیدپذیر جایگزین در نظر گرفته می‌شود که می‌تواند امنیت انرژی را تضمین کند.
در حال حاضر، ذرت، شاهدانه، باقلا، چغندرقند و سایر محصولات کشاورزی بیشترین بهره‌وری زیست توده، پتانسیل تغذیه‌ای و انرژی را در لیتوانی دارند.
کشت این محصولات نه تنها غذای اصلی و/یا علوفه (غلات، دانه‌ها، شکر)، بلکه تولید ثانویه از ضایعات برداشت را نیز تولید می‌کند که می‌تواند برای مقاصد انرژی مورد استفاده قرار گیرد.
به عنوان مثال، محققان به طور فعال در حال بررسی استفاده از گیاهان فیبری برای سوخت‌های زیستی به عنوان جایگزینی برای سوخت‌های نفتی و گازها هستند.
- یکی از روش‌های افزایش تولید زیست توده در واحد سطح، افزایش عملکرد محصول با کاشت گونه‌های زراعی کشاورزی اضافی و به سرعت در حال توسعه در محصول اصلی است.
- چند محصول اجازه می‌دهد تا با سرمایه‌گذاری کمتر در زمان و منابع در خاک‌های کمتر حاصلخیز یا با فصول رویشی کوتاه‌تر، بازده زیست توده بالایی حاصل شود.
- کشت چند محصول اغلب در کشورها یا مناطقی یافت می‌شود که کشاورزی معیشتی هنوز غالب است و سطح مکانیزاسیون کشاورزی پایین است.
- در آمریکای لاتین، 70 تا 90 درصد لوبیا به عنوان محصولات بین زراعی در محصولات اصلی ذرت یا سیب‌زمینی کشت می‌شود.
- محصولات یکساله، به دلیل فصل رویشی کوتاه، به کشاورزان اجازه می‌دهد تا برداشت بیشتری برای رفع نیازهای بازار داشته باشند.
- چند محصول ممکن است شامل چندین محصول کشاورزی باشد که در یک مزرعه رشد می‌کنند، اما از نظر ویژگی‌های بیولوژیکی، فنی کشاورزی یا مدت پوشش گیاهی متفاوت هستند.
- بر اساس پژوهش‌ها، مشاهده شده است که کشت گندم سیاه در مخلوط‌ها منجر به مقدار بیشتری از زیست توده سبز در واحد سطح در مقایسه با تک زراعی می‌شود.
- برخی از گیاهان، زمانی که با دیگران رشد می‌کنند می‌توانند آب بیشتری را تامین کنند.
- برخی از محصولات غلات، نیتروژن باقی مانده در خاک را پس از رشد محصولات اصلی جذب می‌کنند، بنابراین رشد مخلوط غلات و حبوبات بهترین استراتژی برای به حداکثر رساندن مزایای محصولات است.
در این پژوهش، برداشت بذر شاهدانه و ذرت و حذف بقایای محصول از مزارع منجر به زوال سریع خواص شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی خاک، کاهش هوموس و مواد مغذی، کاهش ساختار و زیست فعالی خاک و افزایش سختی می‌شود.
این امر زمینه را برای تخریب خاک فراهم می‌کند. چند محصول ممکن است حاصلخیزی خاک را با غنی‌سازی آن با مواد مغذی، کاهش شسته شدن مواد مغذی در لایه‌های عمیق‌تر خاک و محافظت از خاک در برابر فرسایش باد و آب، تثبیت و بازیابی کند.
مقاومت در برابر نفوذ خاک عمدتاً به بافت خاک، میزان رطوبت، مقدار ماده آلی و محصولات کشت شده بستگی دارد.
در این پژوهش، تاثیر چند کشت بر تجمع و پایداری خاک عمدتاً معنی‌دار نبود. با این حال، در طول دو فصل رویشی، مقدار ریز ساختار دو تا سه برابر کاهش یافت و ترکیب ساختاری خاک با غلظت گاز خاک مرتبط بود.
غلظت گاز خاک و تنفس در طول آزمایش بین تیمارها کمی متفاوت بود. غلظت گاز و تنفس عمدتاً به دما و رطوبت خاک بستگی دارد.
همانطور که انتظار می‌رفت، کشت چندگانه، غلظت گاز و انتشار از خاک را تثبیت کرد و نسبت ساختارهای ریز در لایه‌های بالایی خاک را کاهش داد. اما پایداری خاک در تمامی کرت‌های آزمایشی کاهش یافت.
