Новости

Ожидается, что в будущем население планеты и спрос на продовольствие значительно возрастут. Решения по кормлению и питанию растущего населения мира включают расширение доступа к продуктам питания, сокращение пищевых отходов и производство большего количества продуктов питания при минимизации негативного воздействия производства продуктов питания на окружающую среду.

Способ выращивания большего количества продовольствия на одном и том же участке земли для фермеров заключается в том, чтобы практиковать несколько культур, определяемых как последовательное выращивание нескольких культур в течение года. Выращивание нескольких культур может увеличить производство и доход, а также дает дополнительные преимущества — увеличение разнообразия культур, улучшение функционирования сельскохозяйственных систем, освобождение земли для биоразнообразия или других целей, а также сокращение использования неорганических удобрений и пестицидов. Однако у него также могут быть недостатки, такие как повышенный риск неурожаев и риск ухудшения состояния окружающей среды.

Эта стратегия не нова. Многие фермеры уже выращивают несколько культур, особенно в тропических и субтропических регионах. Однако гораздо больше фермеров могли бы интенсифицировать и диверсифицировать свои методы ведения сельского хозяйства, используя многократные посевы для увеличения сельскохозяйственного производства. До сих пор ученые не могли понять, где практикуются различные типы многокультурного земледелия, или количественно оценить площадь земель, занимаемых системами многокультурного земледелия. Таким образом, они не смогли должным образом учесть это при моделировании глобального производства продовольствия, изменений в землепользовании и воздействия нескольких культур на ряд факторов, включая покрытие земли и потоки воды.

Улучшение учета многосистемных систем земледелия в глобальном масштабе может помочь ученым понять, в какой степени предлагаемая интенсификация существующих пахотных земель для увеличения производства сельскохозяйственных культур может быть устойчивой.Чтобы восполнить этот недостаток данных, новое исследование, проведенное под руководством Организации научных и промышленных исследований Содружества (CSIRO), нанесло на карту несколько систем земледелия во всем мире и оценило площадь нескольких культур за период 1998-2002 годов. В исследовании также оценивался потенциал увеличения многократного посева.

Новые открытия

Наше исследование показало, что 134 миллиона гектаров земли находятся под многокультурными культурами, что составляет 12% мировых пахотных земель. Многократное выращивание в основном происходит в тропическом и субтропическом климате с достаточно продолжительным сезоном дождей или адекватным орошением, чтобы выращивать два или три урожая подряд в течение года».

Катарина Ваха, ведущий автор и научный сотрудник CSIRO в Австралии

Исследование показало, что большинство многочисленных посевных площадей расположены в Восточной Азии и Южной Азии, а также в странах с низким и средним уровнем дохода. Множественные системы земледелия в Южной Азии в основном основаны на рисе, а другие культуры выращивают после сбора урожая риса. Несколько систем земледелия в Африке основаны на кукурузе, пшенице, просе или сорго. Только 5% мировых богарных пахотных земель находятся под многокультурным земледелием, в то время как 40% мировых орошаемых пахотных земель находятся под многокультурными культурами.

Рисунок 1. Физическая площадь (гектар) нескольких систем земледелия на ячейку сетки 30 угловых минут, 1998-2002 гг. Нажмите, чтобы увеличить.

Увеличение многоплодных культур является важной стратегией увеличения посевных площадей и производства сельскохозяйственных культур без расширения физических пахотных площадей. Подход ученых показал, что максимум 395 миллионов гектаров (~ 40 %) глобальной площади одной культуры в 2000 году потенциально были доступны для этого типа интенсификации. Дополнительная общая посевная площадь для интенсификации является самой большой в Южной Америке и самой низкой в ​​Океании. Оценка авторов значительно меньше, чем предыдущие оценки других исследований.

Это первый случай, когда несколько систем земледелия были нанесены на карту в глобальном масштабе с представлением конкретных культур и площадей, что необходимо для глобальной оценки землепользования и производства продуктов питания. Это исследование выходит за рамки предыдущей работы, поскольку оно описывает несколько систем возделывания сельскохозяйственных культур с точки зрения последовательности возделывания культур, вегетационного периода и физической площади каждой системы, а не только средней интенсивности возделывания культур.

Последствия для продовольственной безопасности и окружающей среды

Исследование показало, что увеличение многократных посевов в подходящих районах может увеличить глобальные посевные площади, которые в настоящее время составляют 1,29 миллиарда гектаров, на 87-395 миллионов гектаров. Многие страны с низким и средним уровнем дохода в Африке, Южной Америке и Азии обладают потенциалом для увеличения многоплодных культур, что могло бы поддержать снабжение продовольствием и продовольственную безопасность.

Рисунок 2. Площади с потенциалом увеличения интенсивности земледелия в сценарии с максимальной площадью 395 млн га в мире (слева) и минимальной площадью 87 млн ​​га (справа). Различия связаны с различными предположениями о продолжительности вегетационного периода дополнительной культуры и климатическими рисками, которые потенциально могут привести к сокращению площади для выращивания дополнительных культур.

«Хотя это означает, что фермеры могут выращивать гораздо больше продуктов питания, и больше регионов могут быть продовольственно безопасными, практикуя многокультурное выращивание, наша оценка максимального увеличения мирового производства на 30% намного ниже, чем предыдущие оценки». сказал Стефан Зиберт, профессор агрономии Геттингенского университета. " Это означает, что, хотя выращивание нескольких культур является важной стратегией увеличения производства продуктов питания и обеспечения продовольственной безопасности, в будущем глобальное производство продуктов питания может быть меньше, чем мы думали ранее. Нам, безусловно, необходимо рассмотреть другие варианты устойчивого питания населения мира. «

Некоторые формы многократного выращивания могут быть полезными для окружающей среды, но другие могут быть вредными. Если выращивание нескольких культур способно увеличить производство на существующих землях, то землю можно сохранить для биоразнообразия в другом месте.Это приносит большую пользу окружающей среде. Однако экономическая выгода от увеличения производства за счет выращивания нескольких культур также может привести к тому, что фермеры будут расширять свои нынешние пахотные земли с негативными последствиями для биоразнообразия. Кроме того, более интенсивное земледелие может использовать дополнительные ресурсы, которые могут оказать негативное воздействие на окружающую среду. Экологические последствия внедрения второй культуры на землях, где в настоящее время возделываются только одна культура, зависят от типа культуры, управления и местных условий.

Таким образом, многократный сбор урожая является полезной стратегией, помогающей более устойчиво кормить растущее население планеты. Однако перед внедрением необходимо тщательно рассмотреть преимущества и недостатки многократного выращивания культур в местных масштабах.

Читать далее:

• Журнальная статья: Множественные системы земледелия в мире и потенциал для увеличения интенсивности земледелия
• Esri storyMap: Несколько культур могут помочь накормить мир

Катарина Ваха, Марио Эрреро и Джеда Палмер работают в Организации научных и промышленных исследований Содружества (CSIRO). Ян Филипп Дитрих работает в Потсдамском институте исследований воздействия климата (PIK). Феликс Т. Портманн работает в Университете Гёте. Стефан Зиберт работает в Геттингенском университете. Филип Торнтон работает в CCAFS. Альберт Бондо работает в Средиземноморском институте биоразнообразия и морской и континентальной экологии (IMBE).