Biljke otporne na klimatske promjene: Znanstvenici otkrivaju da ključ leži u tlu

Biljke otporne na klimatske promjene: Znanstvenici otkrivaju da ključ leži u tlu

Budući da je Klimatske promjene ugrožavaju sposobnost poljoprivrednika da opskrbe svijet hranom proizvoditi, istraživači i ekološki aktivisti vjeruju da su pronašli rješenje: igranje u prljavštini.

Izvještavaju o sve većem eksperimentalnom dokazu da poboljšanje kvalitete tla može učiniti prinose otpornijima na suše i ekstremne vremenske uvjete - i pozivaju vlade da ponude financijske poticaje poljoprivrednicima koji prakticiraju regenerativnu poljoprivredu kako bi poljoprivredno zemljište učinili otpornijim na klimu. Ove prakse uključuju promicanje Mikrobiom tla – tj. mikrobnu zajednicu u tlu – izmjenom biljaka između polja i dodavanjem „pokrovnih usjeva“. Ove se biljke ne moraju nužno brati, ali sprječavaju eroziju tla i povećavaju hranjive tvari u tlu.

"Mnogi su učinci klimatskih promjena koji stvaraju izazove za naš prehrambeni sustav", kaže Rob Myers, direktor Centra za regenerativnu poljoprivredu na Sveučilištu Missouri u Columbiji. "Metode za suzbijanje toga su biološka raznolikost, više organske tvari u tlu - i integrirani pristupi."

Međutim, prelazak na takve prakse zahtijeva početno ulaganje. Istraživači i farmeri koji su razgovarali s Natureom potvrđuju da regenerativna poljoprivreda funkcionira, ali može proći nekoliko godina dok farme ne zarade. U Sjedinjenim Državama, zagovornici pozivaju Kongres da uključi više subvencija za regenerativnu poljoprivredu u Zakon o farmi, sveobuhvatan zakonodavni paket koji se ažurira svakih pet godina i uključuje financiranje pomoći u katastrofama i obuku farmera. Najnovija verzija istekla je 30. rujna. U međuvremenu, najnovija verzija Zajedničke poljoprivredne politike Europske unije stupila je na snagu prošle godine i uključila je financiranje poljoprivrednika koji usvoje takve održive prakse.

Njega poda

Industrijska poljoprivreda obično se oslanja na gnojiva, pesticide i strojeve za proizvodnju monokultura visokog prinosa – poput kukuruza ili pšenice. Pretjerana uporaba kemikalija u ovim usjevima remeti ekološke procese u tlu i vodeći je uzrok onečišćenja vode u Sjedinjenim Državama. Nezdravo tlo ima poteškoća s upijanjem vode ili skladištenjem hranjivih tvari.

Procjenjuje se da je erozijom između 2013. i 2017. izgubljeno 8,505 milijuna tona gornjeg sloja tla na poljoprivrednom zemljištu u SAD-u. Organizacija Ujedinjenih naroda za hranu i poljoprivredu upozorava da je više od 90% tla u svijetu u opasnosti od degradacije do 2050.; to bi moglo dovesti do porasta gladi.

Dok regenerativna poljoprivreda nema službenu definiciju, znanstvenici koji su razgovarali s Natureom kažu da je njezin opći cilj ponovno izgraditi zdravo tlo. Ovo počinje s povećanjem količine organske tvari – uključujući živo korijenje i gnojivo – kako bi se hranio mikrobiom tla i reciklirale hranjive tvari za biljke.

Iako je termin moderan, principi regeneracije su stari. Njihova provedba predstavlja "povratak nekim praksama na koje smo se kao čovječanstvo oslanjali tisućama godina", kaže Rich Smith, agroekolog sa Sveučilišta New Hampshire u Durhamu.

Pokrovni usjevi

Jedna praksa koja se smatra regenerativnom je uzgoj pokrovnih usjeva: sadnja vrsta koje se obično ne beru, kao što je djetelina, kada glavni usjev nije u sezoni, umjesto da tlo ostane neposađeno. Korijenje pokrovnih usjeva sprječava eroziju i apsorbira višak nitrata iz gnojiva koji bi inače isparili u potoke i podzemne vode. Kada poljoprivrednik odreže pokrovni usjev u pripremi za sljedeću sadnju glavnog usjeva, on se ugrađuje u tlo gdje hrani bakterije i beskralješnjake u tlu i poboljšava plodnost tla. Godine 2022. samo je oko 5% obrađivane zemlje u Sjedinjenim Državama bilo pod pokrovnim usjevima, ali ta brojka raste; U 2022. godini uzgoj je bio 17% veći nego u 2017. godini.

Tijekom teške suše koja je uništila usjeve kukuruza i soje na srednjem zapadu SAD-a 2012., Myers je čuo od farmera koji su rekli da polja s pokrovnim usjevima nisu pogođena tako loše kao ona bez. Stoga je surađivao s Informacijskim centrom za tehnologiju očuvanja, neprofitnom organizacijom u West Lafayetteu, Indiana, koja promiče očuvanje u poljoprivredi i programom održive poljoprivrede američkog Ministarstva poljoprivrede (USDA), kako bi izradio Nacionalno istraživanje pokrovnih usjeva. Istraživač anketirano je oko 700 poljoprivrednika i otkrili da su prinosi kukuruza bili u prosjeku 9,6% veći, a prinosi soje 11,6% veći kada su pokrovni usjevi bili posađeni na tim poljima.

To je bilo iznenađujuće jer je "u to vrijeme puno ljudi mislilo da pokrovni usjevi odvode vlagu" i ne ostavljaju dovoljno za glavne usjeve, rekao je Myers.

USDA nudi subvencije poljoprivrednicima koji koriste pokrovne usjeve. Od poljoprivrednika koji su sudjelovali u Nacionalnom istraživanju pokrovnih usjeva 2022.-23. i primili plaćanja za uzgoj pokrovnih usjeva, 90% je reklo da će vjerojatno nastaviti s praksom nakon prestanka financiranja.

Cijenite različitost

Također postoje dokazi da plodored može poboljšati kvalitetu i otpornost tla. Uzgoj različitih usjeva, umjesto uzgoja iste monokulture na istom polju godinama, može poboljšati kvalitetu tla bez žrtvovanja produktivnosti, rekao je Smith.

To se može postići rotiranjem različitih usjeva, uključujući pokrovne usjeve, na istom polju tijekom vremena ili sijanjem više usjeva istovremeno na istom polju, uključujući "tri sestre", kukuruz, grah i tikvu, koje su neka indijanska plemena uzgajala stoljećima.

Pregledom 20 studija koje su analizirale učinke rotacije usjeva na život u tlu utvrđeno je da je rotacija više vrsta povećala broj mikroorganizama u tlu za oko 15% u usporedbi s poljima monokulture i povećala mikrobnu raznolikost za više od 3% 1. Uzgoj dva ili više različitih usjeva također proizvodi više hranjivih tvari ugljika i dušika u tlu nego monokulture 2. Pregledom 33 rada koja su ispitivala polja na kojima su mahunarke i žitarice uzgajane zajedno utvrđeno je povećanje stabilnosti prinosa iz godine u godinu u usporedbi s poljima monokulture 3, što sugerira da bi bioraznolikost farmi mogla povećati sigurnost hrane.

"Takvi sustavi često mogu biti otporniji na vremenske promjene i imaju poboljšanu otpornost na bolesti", kaže Smith. "Dokazi su relativno jaki da zadržavaju, ako ne i povećavaju, povrat."

Inovativni poticaji

Ali prijelaz na regenerativnu poljoprivredu može potrajati oko tri godine da se isplati, kažu poljoprivrednici i istraživači koji su razgovarali s Natureom.

Brandon Kaufman, poljoprivrednik četvrte generacije u Moundridgeu, Kansas, mijenja usjeve i pušta stoku da pase polja u jesen i zimu kako bi gnojila tlo. Kad je započeo s regenerativnom poljoprivredom na industrijskoj farmi koju je naslijedio, rekao je, nije imao "nikakvu sigurnosnu mrežu". Državne subvencije "potaknule su me da isprobam neke stvari i kao rezultat toga stekao sam ogromnu količinu znanja."

Savezni, državni i korporativni programi koji pružaju poticaje za sadnju pokrovnih usjeva obično prestaju nakon što poljoprivrednici naprave promjenu. Kako bi se podržali proizvođači koji opskrbljuju nacionalnu hranu i dugoročno provode ove prakse, američki prijedlog zakona o farmama trebao bi uključivati ​​mjeru za smanjenje premija osiguranja za poljoprivrednike, kažu Kaufman i drugi. USDA je testirala ovu ideju tijekom pandemije COVID-19 nudeći popust na osiguranje od 5 dolara po hektaru poljoprivrednicima koji su sadili pokrovne usjeve. Taj savezni program je u međuvremenu okončan, ali su države Iowa, Wisconsin i Illinois implementirale svoje vlastite verzije.

Poljoprivrednici se mogu odmaknuti od industrijske poljoprivredne prakse i okrenuti zdravijem tlu, kaže Kaufman. "Samo je potrebno vrijeme" i financijski poticaji da se proizvođači predomisle, dodaje. Ovo je važno jer "kada razmišljate o svojoj djeci i unucima... odakle će im dolaziti hrana za 100 godina?"

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

   Članak
   
   Google znalac

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

   Članak
   PubMed
   
   Google znalac

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

   Članak
   PubMed
   
   Google znalac

Preuzmite reference