Φυτά ανθεκτικά στο κλίμα: Οι επιστήμονες αποκαλύπτουν ότι το κλειδί βρίσκεται στο έδαφος

Φυτά ανθεκτικά στο κλίμα: Οι επιστήμονες αποκαλύπτουν ότι το κλειδί βρίσκεται στο έδαφος

Δεδομένου ότι το Η κλιματική αλλαγή απειλεί την ικανότητα των αγροτών να παρέχουν τροφή στον κόσμο να παράγουν, ερευνητές και περιβαλλοντικοί ακτιβιστές πιστεύουν ότι έχουν βρει μια λύση: να παίζουν στο χώμα.

Αναφέρουν αυξανόμενα πειραματικά στοιχεία ότι η βελτίωση της ποιότητας του εδάφους μπορεί να κάνει τις αποδόσεις των καλλιεργειών πιο ανθεκτικές στην ξηρασία και τα ακραία καιρικά φαινόμενα - και καλούν τις κυβερνήσεις να προσφέρουν οικονομικά κίνητρα στους αγρότες που ασκούν αναγεννητική γεωργία για να κάνουν τις γεωργικές εκτάσεις ανθεκτικές στο κλίμα. Αυτές οι πρακτικές περιλαμβάνουν την προώθηση του Μικροβίωμα εδάφους – δηλαδή τη μικροβιακή κοινότητα στο έδαφος – με την περιστροφή φυτών μεταξύ των χωραφιών και την προσθήκη «καλλιεργειών». Αυτά τα φυτά δεν συλλέγονται απαραίτητα, αλλά εμποδίζουν τη διάβρωση του εδάφους και ενισχύουν τα θρεπτικά συστατικά στο έδαφος.

«Υπάρχουν πολλές κυματιστικές επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής που δημιουργούν προκλήσεις για το διατροφικό μας σύστημα», λέει ο Rob Myers, διευθυντής του Κέντρου Αναγεννητικής Γεωργίας στο Πανεπιστήμιο του Μιζούρι στην Κολούμπια. «Οι μέθοδοι για να αντιμετωπιστεί αυτό είναι η βιολογική ποικιλότητα, η περισσότερη οργανική ύλη στο έδαφος – και οι ολοκληρωμένες προσεγγίσεις».

Ωστόσο, η μετάβαση σε τέτοιες πρακτικές απαιτεί μια αρχική επένδυση. Ερευνητές και αγρότες που μίλησαν στο Nature επιβεβαιώνουν ότι η αναγεννητική γεωργία λειτουργεί, αλλά μπορεί να χρειαστούν μερικά χρόνια για να δουν τα αγροκτήματα κέρδη. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, οι υποστηρικτές καλούν το Κογκρέσο να συμπεριλάβει περισσότερες επιδοτήσεις για την αναζωογονητική γεωργία στο Farm Bill, ένα ολοκληρωμένο νομοθετικό πακέτο που ενημερώνεται κάθε πέντε χρόνια που περιλαμβάνει χρηματοδότηση για την ανακούφιση από καταστροφές και την εκπαίδευση των αγροτών. Η πιο πρόσφατη έκδοση έληξε στις 30 Σεπτεμβρίου. Εν τω μεταξύ, η τελευταία έκδοση της Κοινής Αγροτικής Πολιτικής της Ευρωπαϊκής Ένωσης τέθηκε σε ισχύ πέρυσι και περιλάμβανε χρηματοδότηση για τους αγρότες που υιοθετούν τέτοιες βιώσιμες πρακτικές.

Φροντίδα δαπέδου

Η βιομηχανική γεωργία συνήθως βασίζεται σε λιπάσματα, φυτοφάρμακα και μηχανήματα για την παραγωγή μονοκαλλιεργειών υψηλής απόδοσης – όπως το καλαμπόκι ή το σιτάρι. Η υπερβολική χρήση χημικών σε αυτές τις καλλιέργειες διαταράσσει τις οικολογικές διεργασίες στο έδαφος και είναι η κύρια αιτία ρύπανσης των υδάτων στις Ηνωμένες Πολιτείες. Το ανθυγιεινό έδαφος δυσκολεύεται να απορροφήσει νερό ή να αποθηκεύσει θρεπτικά συστατικά.

Υπολογίζεται ότι 8.505 εκατομμύρια τόνοι φυτικού εδάφους σε αγροτικές εκτάσεις των ΗΠΑ χάθηκαν λόγω διάβρωσης μεταξύ 2013 και 2017. Ο Οργανισμός Τροφίμων και Γεωργίας των Ηνωμένων Εθνών προειδοποιεί ότι περισσότερο από το 90% του παγκόσμιου εδάφους κινδυνεύει να υποβαθμιστεί έως το 2050. αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε αύξηση των λιμών.

Ενώ η αναγεννητική γεωργία δεν έχει επίσημο ορισμό, οι επιστήμονες που μίλησαν στο Nature λένε ότι ο γενικός στόχος της είναι η ανοικοδόμηση υγιούς εδάφους. Αυτό ξεκινά με την αύξηση της ποσότητας οργανικής ύλης - συμπεριλαμβανομένων των ζωντανών ριζών και της κοπριάς - για να θρέψει το μικροβίωμα του εδάφους και να ανακυκλώσει τα θρεπτικά συστατικά για τα φυτά.

Αν και ο όρος είναι σύγχρονος, οι αρχές της αναγέννησης είναι αρχαίες. Η εφαρμογή τους αντιπροσωπεύει «μια επιστροφή σε ορισμένες από τις πρακτικές στις οποίες βασιζόμαστε ως ανθρωπότητα για χιλιάδες χρόνια», λέει ο Rich Smith, αγροοικολόγος στο Πανεπιστήμιο του New Hampshire στο Durham.

Καλυπτόμενες καλλιέργειες

Μια πρακτική που θεωρείται αναγεννητική είναι η καλλιέργεια καλλιεργειών: η φύτευση ειδών που δεν συλλέγονται συνήθως, όπως το τριφύλλι, όταν η κύρια καλλιέργεια είναι εκτός εποχής, αντί να αφήνει το έδαφος άφυτο. Οι ρίζες των καλλιεργειών αποτρέπουν τη διάβρωση και απορροφούν την περίσσεια νιτρικών από τα λιπάσματα που διαφορετικά θα διέρρεαν σε ρέματα και υπόγεια ύδατα. Όταν ένας γεωργός κόβει την καλυπτική καλλιέργεια προετοιμαζόμενη για την επόμενη φύτευση της κύριας καλλιέργειας, αυτή ενσωματώνεται στο έδαφος όπου τροφοδοτεί τα βακτήρια και τα ασπόνδυλα στο έδαφος και βελτιώνει τη γονιμότητα του εδάφους. Το 2022, μόνο το 5% περίπου της καλλιεργούμενης γης στις Ηνωμένες Πολιτείες ήταν υπό καλλιέργειες, αλλά αυτό το ποσοστό αυξάνεται. Το 2022, η καλλιέργεια ήταν 17% υψηλότερη από το 2017.

Κατά τη διάρκεια μιας σοβαρής ξηρασίας που κατέστρεψε τις καλλιέργειες καλαμποκιού και σόγιας στις Μεσοδυτικές ΗΠΑ το 2012, ο Myers άκουσε από αγρότες που είπαν ότι τα χωράφια με καλλιέργειες δεν επλήγησαν τόσο άσχημα όσο εκείνα χωρίς. Εργάστηκε λοιπόν με το Conservation Technology Information Centre, έναν μη κερδοσκοπικό οργανισμό στο West Lafayette της Ιντιάνα, που προωθεί τη διατήρηση στη γεωργία, και ένα πρόγραμμα βιώσιμης γεωργίας του Υπουργείου Γεωργίας των ΗΠΑ (USDA), για να δημιουργήσει την National Cover Crop Survey. Ερευνητής ερεύνησε περίπου 700 αγρότες και διαπίστωσε ότι οι αποδόσεις καλαμποκιού ήταν, κατά μέσο όρο, 9,6% υψηλότερες και οι αποδόσεις σόγιας ήταν 11,6% υψηλότερες όταν φυτεύτηκαν καλλιέργειες κάλυψης σε αυτά τα χωράφια.

Αυτό ήταν εκπληκτικό γιατί «εκείνη την εποχή, πολλοί άνθρωποι πίστευαν ότι οι καλλιέργειες αποστραγγίζουν την υγρασία» και δεν αφήνουν αρκετή ποσότητα για τις κύριες καλλιέργειες, είπε ο Myers.

Το USDA προσφέρει επιδοτήσεις σε αγρότες που χρησιμοποιούν καλλιέργειες κάλυψης. Από τους αγρότες που συμμετείχαν στην Εθνική Έρευνα Καλυπτόμενων Καλλιεργειών 2022-23 και έλαβαν πληρωμές για την καλλιέργεια καλυπτικών καλλιεργειών, το 90% δήλωσε ότι πιθανότατα θα συνέχιζε την πρακτική μετά τη διακοπή της χρηματοδότησης.

Εκτιμήστε τη διαφορετικότητα

Υπάρχουν επίσης στοιχεία ότι η αμειψισπορά μπορεί να βελτιώσει την ποιότητα και την ανθεκτικότητα του εδάφους. Η καλλιέργεια διαφορετικών καλλιεργειών, αντί της καλλιέργειας της ίδιας μονοκαλλιέργειας στο ίδιο χωράφι για χρόνια, μπορεί να βελτιώσει την ποιότητα του εδάφους χωρίς να θυσιάζει την παραγωγικότητα, είπε ο Smith.

Αυτό μπορεί να επιτευχθεί εναλλάσσοντας διαφορετικές καλλιέργειες, συμπεριλαμβανομένων καλλιεργειών, στο ίδιο χωράφι με την πάροδο του χρόνου ή φυτεύοντας πολλές καλλιέργειες ταυτόχρονα στο ίδιο χωράφι, συμπεριλαμβανομένων των «τριών αδερφών», του καλαμποκιού, των φασολιών και της κολοκύθας, που καλλιεργούνται από ορισμένες ιθαγενείς φυλές της Αμερικής εδώ και αιώνες.

Μια ανασκόπηση 20 μελετών που ανέλυσαν τις επιπτώσεις της αμειψισποράς στη ζωή του εδάφους διαπίστωσε ότι η αμειψισπορά πολλαπλών ειδών αύξησε τον αριθμό των μικροοργανισμών στο έδαφος κατά περίπου 15% σε σύγκριση με τα χωράφια μονοκαλλιέργειας και αύξησε τη μικροβιακή ποικιλότητα κατά περισσότερο από 3% 1. Η καλλιέργεια δύο ή περισσότερων διαφορετικών καλλιεργειών παράγει επίσης περισσότερα από τα θρεπτικά συστατικά άνθρακα και άζωτο στο έδαφος από ότι οι μονοκαλλιέργειες 2. Μια ανασκόπηση 33 εγγράφων που εξέταζαν χωράφια όπου καλλιεργούνταν όσπρια και δημητριακά μαζί βρήκε μια αύξηση στη σταθερότητα των αποδόσεων από χρόνο σε χρόνο σε σύγκριση με τα χωράφια μονοκαλλιέργειας 3, υποδηλώνοντας ότι οι εκμεταλλεύσεις βιοποικιλότητας θα μπορούσαν να αυξήσουν την επισιτιστική ασφάλεια.

«Τέτοια συστήματα μπορεί συχνά να είναι πιο ανθεκτικά στις καιρικές διακυμάνσεις και να έχουν βελτιωμένη αντοχή στις ασθένειες», λέει ο Smith. «Τα στοιχεία είναι σχετικά ισχυρά ότι διατηρούν, αν όχι αυξάνουν, αποδόσεις».

Καινοτόμα κίνητρα

Αλλά η στροφή προς την αναγεννητική γεωργία μπορεί να χρειαστεί περίπου τρία χρόνια για να αποδώσει, λένε αγρότες και ερευνητές που μίλησαν στο Nature.

Ο Brandon Kaufman, ένας αγρότης τέταρτης γενιάς στο Moundridge του Κάνσας, εναλλάσσει τις καλλιέργειες και αφήνει τα βοοειδή να βόσκουν τα χωράφια το φθινόπωρο και το χειμώνα για να γονιμοποιήσουν το έδαφος. Όταν ξεκίνησε την αναγεννητική γεωργία στο βιομηχανικό αγρόκτημα που κληρονόμησε, είπε, «δεν είχε δίχτυ ασφαλείας». Οι κρατικές επιχορηγήσεις «με προκάλεσαν να δοκιμάσω κάποια πράγματα και ως αποτέλεσμα απέκτησα τεράστια γνώση».

Ομοσπονδιακά, κρατικά και εταιρικά προγράμματα που παρέχουν κίνητρα για τη φύτευση καλλιέργειες κάλυψης συνήθως τελειώνουν αφού οι αγρότες κάνουν αλλαγή. Για να υποστηρίξει τους παραγωγούς που προμηθεύουν τα τρόφιμα της χώρας και να εφαρμόσουν αυτές τις πρακτικές μακροπρόθεσμα, το νομοσχέδιο των Η.Π.Α. θα πρέπει να περιλαμβάνει ένα μέτρο για τη μείωση των ασφαλίστρων για τους αγρότες, λένε ο Kaufman και άλλοι. Το USDA δοκίμασε αυτή την ιδέα κατά τη διάρκεια της πανδημίας COVID-19, προσφέροντας έκπτωση 5 $ ανά στρέμμα στους αγρότες που φύτεψαν καλλιέργειες. Αυτό το ομοσπονδιακό πρόγραμμα έκτοτε έληξε, αλλά οι πολιτείες της Αϊόβα, του Ουισκόνσιν και του Ιλινόις έχουν εφαρμόσει τις δικές τους εκδοχές.

Οι αγρότες μπορούν να απομακρυνθούν από τις βιομηχανικές γεωργικές πρακτικές και προς ένα πιο υγιές έδαφος, λέει ο Kaufman. «Απλώς χρειάζεται χρόνος» και οικονομικά κίνητρα για να πειστούν οι παραγωγοί να αλλάξουν γνώμη, προσθέτει. Αυτό είναι σημαντικό γιατί «όταν σκέφτεστε τα παιδιά και τα εγγόνια σας… από πού θα προέρχεται το φαγητό τους σε 100 χρόνια;»

1. Venter, Z. S., Jacobs, K. & Hawkins, H.-J. Pedobiologia 59, 215–223 (2016).

   Αρθρο
   
   Google Scholar

2. McDaniel, M. D., Tiemann, L. K. & Grandy, A. S. Ecol. Appl. 24, 560–570 (2014).

   Αρθρο
   PubMed
   
   Google Scholar

3. Raseduzzaman, M. & Jensen, E. S. Euro. J. Agron. 91, 25–33 (2017).

   Αρθρο
   PubMed
   
   Google Scholar

Λήψη παραπομπών