Možemo li zadovoljiti rastuću potrebu za hranom bez uništavanja našeg okoliša?

Razvijajući koncept nazvan „održiva intenzifikacija“ ima za cilj premostiti jaz između konvencionalne poljoprivrede i organske poljoprivrede.

Fotografijom je dostavljeno USDA NRCS Texas iz tvrtke Flickr, licencirano pod CC BY 2.0

Paul McDivitt za Ensiju | @ensiamedia | @PaulMcDivitt

Povijest poljoprivrede najbolje je opisano kao "dobivanje više za više". Što više zemlje obrađujemo, više smo hrane proizveli. Što više vode, gnojiva i pesticida smo primijenili, to su žetve bogatije. Iako suvremena poljoprivreda uspješno prehranjuje milijarde ljudi, njeno brzo širenje dovelo je i do gubitka biološke raznolikosti, zagađenih vodenih putova i povećanja emisije stakleničkih plinova. Kako se svjetska populacija povećava na 10 milijardi ljudi i postavljeni utjecaji klimatskih promjena, ovaj pristup nije održiv.

"Veliki napredak koji trebamo vidjeti u budućnosti, a koji ljudi vide kao" održivo intenziviranje ", je mjesto gdje moramo dobiti više za manje", kaže Navin Ramankutty, privremeni direktor Instituta za resurse, okoliš i održivost na Sveučilištu Britanske Kolumbije.

Rasprave o budućnosti hrane i poljoprivrede često se postavljaju kao izbor između dva naizgled dijametralna pristupa. Jedna, konvencionalna poljoprivreda, ima za cilj proizvesti što više hrane s ogromnim monokulturama ovisno o navodnjavajućim sustavima, sintetičkim gnojivima i pesticidima. Druga, organska poljoprivreda, daje prednost održivosti, koristeći prirodne resurse i procese kako bi farme učinile gostoljubivijom prirodom.

Trava Brachiaria i druga hrana se koriste u zapadnoj Keniji kao dio „push-pull“ pristupa upravljanju štetočinama i poboljšanju plodnosti tla koji je razvio Međunarodni centar za fiziologiju i ekologiju insekata (ICIPE). Fotografska usluga CIAT-a, iz Flickr-a, licencirana pod CC BY-NC-SA 2.0

Koncept koji se naziva održivim intenziviranjem nastoji premostiti taj jaz uzimanjem najboljih ideja s obje strane i minimiziranjem njihovih slabosti, poput prekomjerne upotrebe gnojiva u konvencionalnoj poljoprivredi i tendencije organskog uzgoja prema manjim prinosima.

"Jednostavno ne možemo ići u cijelu zaštitnu poljoprivredu ili organsku", objašnjava Vara Prasad, znanstvenica za poljoprivredu na Državnom sveučilištu Kansas. "Istovremeno, ne možemo priuštiti da zagađujemo svoj okoliš negativnim utjecajima koji se događaju sada."

Održivo intenziviranje prepoznaje potrebu za proizvodnjom dovoljno hrane za prehranu rastuće populacije, ali to želi učiniti na najštedljiviji mogući način. Posebno se usredotočuje na povećanje prinosa - količine proizvedene hrane po jedinici zemlje - kao načina na koji se minimizira potreba pretvorbe šumskog i ostalog neobrađenog zemljišta u poljoprivredna gospodarstva.

"Taj prvi rez čini veliku razliku, tako da je sve što možemo učiniti da to izbjegnemo sjajno", kaže Ramankutty, govoreći o krčenju šuma u Brazilu i Indoneziji uzrokovanoj poljoprivrednom ekspanzijom.

Analiza 85 projekata integriranog suzbijanja štetočina u Aziji i Africi pokazala je da većina smanjuje upotrebu pesticida bez uzrokovanja pada prinosa. Prilagođeno iz Pretty, J., i Bharucha, Z. (2015) Integrirano upravljanje štetočinama za održivo intenziviranje poljoprivrede u Aziji i Africi. Insekti 6: 152–182. Klikni za veću sliku

Održivost okoliša jednako je važna kao i povećanje proizvodnje, kaže Prasad. Osim očuvanja divljih zemalja, ciljevi zaštite okoliša uključuju smanjenje emisija stakleničkih plinova, odljev dušika i fosfora te zagađenje pesticidima i zaštitu slatkovodnih resursa. Međutim, održivo intenziviranje shvaća da nema savršenog rješenja. Uz toliko ciljeva, vjerojatno se očekuje da postoje kompromisi.

Održivo intenziviranje ne određuje određene tehnologije ili prakse. Umjesto toga, fokusira se na željene ishode: više hrane na manje zemlje, a manje štetnog utjecaja na okoliš.

Win-win strategije

Iako je koncept otvoren, znanstvenici koji proučavaju održivo intenziviranje ukazuju na nekoliko strategija i tehnologija utemeljenih na dokazima koji mogu povećati prinose istodobno s postignućima u okolišu. Nedavno istraživanje objavljeno u časopisu Nature Sustainability procjenjuje da 163 milijuna poljoprivrednih gospodarstava koja pokrivaju oko 453 milijuna hektara (milijardu hektara) prakticiraju neki oblik održivog intenziviranja.

Jedna od najperspektivnijih strategija je poboljšanje sorti usjeva i pasmina stoke. Razvoj sjemena otpornih na štetočine i bolesti tradicionalnim uzgojem ili genetskim inženjeringom može povećati prinose i smanjiti upotrebu pesticida. Kultivari koji odgovaraju lokalnim uvjetima i vremenskim ekstremima, kao što su suša i vrućina, također mogu pomoći poljoprivrednicima da proizvode više hrane bez propadanja ekosustava.

Poljoprivrednici u Virginiji koriste uobičajene postupke za zaštitu staništa za divlje životinje i kakvoće vode u vodostaju zaljeva Chesapeake. Fotografiju iz USDA, iz Flickr-a, licencirano pod CC BY 2.0

Učinkovita uporaba inputa zajednički je cilj u praksi održivog intenziviranja. Integrirano upravljanje štetočinama, koje koristi strategije poput biološke kontrole za borbu protiv štetočina, može zaštititi usjeve bez štete korisnim insektima. Metaanaliza u 2015. godini na 85 projekata integriranog suzbijanja štetočina utvrdila je „prosječni porast prinosa kroz projekte i usjeve od 41 posto, u kombinaciji sa smanjenjem upotrebe pesticida na 31 posto.“ Očuvačke poljoprivredne prakse - poput uzgoja bez uzgoja, pokrivaju usjeve i rotacije usjeva - poboljšati kvalitetu tla i smanjiti korov, smanjiti troškove i spremanje ugljika u podzemlje.

Intenziviranje održivih i otpornih poljoprivrednih sustava na istočnim gangetskim ravnicama, suradnja australskog Centra za međunarodno poljoprivredno istraživanje i Međunarodnog centra za unaprjeđenje kukuruza i pšenice, ima za cilj poboljšanje produktivnosti poljoprivrede malih poljoprivrednika u Nepalu. Fotografska usluga IFPRI Južne Azije, tvrtke Flickr, licencirana pod CC BY-NC-ND 2.0

Uzgoj stabala i grmlja na i oko usjeva i pašnjaka može biti od koristi poljoprivrednicima i lokalnim ekosustavima, pružajući stanište pticama i drugim stvorenjima. Drveće na silvopastima štiti životinje od vrućeg sunca ljeti i hladnih vjetrova zimi, a hranjive trave ispod njih pojedu stoku brzo i jeftino. Drveće na farmama i oko njih može popraviti dušik u tlu, odložiti ugljik i smanjiti otjecanje i eroziju tla.

Tehnologija poput precizne poljoprivredne opreme - koja kombinira detaljne podatke s robotima, senzorima i snimanjima kako bi posadila sjeme i primjenjivala vodu, gnojiva i pesticide na učinkovitije načine - može povećati produktivnost već prinosenih farmi uz smanjenje troškova na ulazu. Među mnoštvom win-win tehnologija u razvoju su poboljšani vremenski prognozi koji pomažu poljoprivrednicima da odaberu optimalne datume sadnje i berbe i tekući probiotici koji učvršćuju dušik koji bi mogli zamijeniti barem neka sintetička gnojiva.

Intenzivno uzgoj povećava prinose riže u Hai Duongu u Vijetnamu. Fotografski sadržaj Eric Bakera iz tvrtke Flickr, licenciran pod CC BY-NC-SA 2.0

Druga strategija uključuje uzgoj usjeva na obradivom zemljištu i češće sadnju i žetvu na postojećim površinama. To povećava produktivnost zemljišta već očišćenog za usjeve, smanjujući potrebu za pretvorbom šuma i drugih prirodnih staništa.

"Ne postoji nedostatak tehničkih alata, tehničkih mogućnosti koje ljudi mogu iskoristiti za povećanje produktivnosti usjeva i smanjenje utjecaja na okoliš", kažeTim Searchinger, profesor iz Princetona i istraživač iz Instituta za svjetske resurse. "To nije znanstveni problem, već problem."

Lokacija i kontekst

U nekim područjima, poput subsaharske Afrike, prinosi su vrlo niski, prvenstveno zbog nedostatka vode i hranjivih sastojaka u tlu. Ova niska osnovna vrijednost znači da alati suvremene poljoprivrede nude ogromnu priliku za dobivanje više hrane iz postojećih poljoprivrednih površina. Međutim, ako bi ovo intenziviranje trebalo biti održivo, od presudnog je značaja uskladiti taj pristup s programima koji poljoprivrednike educiraju o najboljim praksama za izbjegavanje otpada i onečišćenja, kaže Prasad.

"Jedna stvar koja se često zaboravlja jest da primjena gnojiva nije sama po sebi loša", objašnjava Michael Clark, postdoktorski istraživač sa Sveučilišta u Oxfordu. "Kad počnete previše primjenjivati, to postaje problem."

Male farme u Kini proizvele su manje emisije stakleničkih plinova nakon što su poljoprivrednici sudjelovali u programima osposobljavanja usredotočenim na upravljanje gnojivima. Prilagođeno od Cui, Z., i sur. Priroda http://dx.doi.org/10.1038/nature25785 (2018)

Kina daje svoj dio u borbi protiv prekomjerne uporabe gnojiva financirajući poljoprivredne znanstvenike da žive u selima, gdje podučavaju poljoprivrednike kada i učinkovitije primjenjivati ​​gnojivo. Ove inicijative pomogle su više od 20 milijuna poljoprivrednika malih poljoprivrednika da povećaju prinose kukuruza, riže i pšenice za deset posto, uz smanjenje upotrebe gnojiva za 15 posto, značajno smanjujući emisiju stakleničkih plinova u procesu.

Budući da nove regije prihvaćaju sustave za navodnjavanje vode kako bi povećali prinose usjeva, poljoprivrednici s prvim pristupom imaju tendenciju prekomjerne uporabe dragocjenog resursa, ostavljajući malo za kasne usvojitelje. Lokalni propisi i korisničke grupe mogu pomoći poljoprivrednicima da koriste vodu na učinkovitiji, pravedniji i održivi način.

Poljoprivrednici u Etiopiji koriste lokalni muljev trave i navodnjavanje kapanjem kako bi održivo povećali svoje prinose. Fotografijom je dostavljena Laboratorija za inovaciju u održivoj intenziviranju

Uz poljoprivredne tehnologije i prakse, izgradnja društvenih i ekonomskih struktura i institucija važan je dio održivog usavršavanja. Prasad kaže da je ulaganje u škole poljoprivrednika i razvoj programa proširenja u zemljama u razvoju neophodno kako bi se poljoprivrednicima pomoglo u provedbi održivih praksi i tehnologija.

Održivi prehrambeni sustav

Iako je održivo intenziviranje važan dio poboljšanja održivosti poljoprivrede, posao ne može učiniti sam. Ako pokušamo proizvesti dovoljno hrane da bismo ispunili trenutne projekcije bez proširenja useva, morali bismo povećati prinose od 11 posto više od 2006. Do 2050. Nego 1962. - 2006. , Clark kaže da se uistinu održiv prehrambeni sustav također mora pozabaviti otpadom i prejedanjem hrane, kao i preusmjeriti dijetu s mesa i mliječnih proizvoda, što predstavlja veliki udio u okolišu poljoprivrede.

Pored toga, u onome što je poznato kao Jevonsov paradoks, povećanja učinkovitosti mogu potaknuti poljoprivrednike da proizvode više, što može dovesti do dodatnog čišćenja zemljišta. Da bismo iskoristili sve prednosti održivog intenziviranja, morat ćemo učiniti bolji posao osiguravajući da prirodna područja budu izvan granica poljoprivredne ekspanzije.

Iako izazovi i dalje ostaju, matematika održivog intenziviranja je jednostavna: što više hrane proizvedemo na najmanje zemlje s najmanje utjecaja na okoliš, to će biti bolji ljudi i priroda.

ensia.com | Twitter | Facebook Instagram | LinkedIn

Izvorno objavljeno na ensia.com 1. studenog 2018. godine.