Az éghajlattal szemben ellenálló növények: A tudósok felfedik, hogy a kulcs a talajban rejlik

Az éghajlattal szemben ellenálló növények: A tudósok felfedik, hogy a kulcs a talajban rejlik

Mivel a Az éghajlatváltozás veszélyezteti a gazdálkodók azon képességét, hogy élelmiszert biztosítsanak a világ számára előállítani, kutatók és környezetvédelmi aktivisták úgy vélik, hogy megtalálták a megoldást: játszanak a földben.

Egyre több kísérleti bizonyítékról számolnak be, amely szerint a talaj minőségének javítása ellenállóbbá teheti a terméshozamokat az aszályokkal és a szélsőséges időjárással szemben – és felszólítják a kormányokat, hogy kínáljanak pénzügyi ösztönzőket a regeneratív mezőgazdaságot gyakorló gazdálkodóknak, hogy a mezőgazdasági területeket az éghajlatváltozással szemben ellenállóbbá tegyék. Ezek a gyakorlatok magukban foglalják a Talaj mikrobiom – azaz a talajban lévő mikrobiális közösség – a növények szántóföldek közötti forgatásával és „takarónövények” hozzáadásával. Ezeket a növényeket nem feltétlenül betakarítják, de megakadályozzák a talajeróziót és növelik a tápanyagokat a talajban.

„Az éghajlatváltozásnak számos tovagyűrűző hatása van, amelyek kihívásokat jelentenek élelmiszerrendszerünk számára” – mondja Rob Myers, a Columbia állambeli Missouri Egyetem Regeneratív Mezőgazdasági Központjának igazgatója. „Ez ellen a biológiai sokféleség, a több szerves anyag a talajban és az integrált megközelítések a módszerek.”

Az ilyen gyakorlatokra való átállás azonban kezdeti befektetést igényel. A Nature-nek nyilatkozó kutatók és gazdálkodók megerősítik, hogy a regeneratív mezőgazdaság működik, de eltarthat néhány évig, amíg a gazdaságok profitot termelnek. Az Egyesült Államokban az érdekvédők arra szólítják fel a Kongresszust, hogy vegyen fel több támogatást a regeneratív mezőgazdaság számára a Farm Bill-be, amely egy ötévente frissített átfogó jogalkotási csomag, amely magában foglalja a katasztrófaelhárítás és a gazdálkodók képzésének finanszírozását. A legutóbbi verzió szeptember 30-án járt le. Eközben tavaly lépett hatályba az Európai Unió Közös Agrárpolitikájának legújabb változata, amely magában foglalta az ilyen fenntartható gyakorlatokat alkalmazó gazdálkodók finanszírozását.

Padlóápolás

Az ipari mezőgazdaság általában műtrágyákra, peszticidekre és gépekre támaszkodik a magas hozamú monokultúrák – például kukorica vagy búza – előállításához. A vegyszerek túlzott használata ezekben a növényekben megzavarja az ökológiai folyamatokat a talajban, és a vízszennyezés egyik vezető oka az Egyesült Államokban. Az egészségtelen talaj nehezen veszi fel a vizet vagy raktározza a tápanyagokat.

Becslések szerint 2013 és 2017 között 8505 millió tonna termőtalaj veszett el az erózió miatt az Egyesült Államok mezőgazdasági területén. Az Egyesült Nemzetek Élelmezésügyi és Mezőgazdasági Szervezete arra figyelmeztet, hogy a világ talajának több mint 90%-a leromlik 2050-re; ez az éhínségek növekedéséhez vezethet.

Míg a regeneratív mezőgazdaságnak nincs hivatalos meghatározása, a Nature-nek nyilatkozó tudósok azt mondják, hogy általános célja az egészséges talaj újjáépítése. Ez a szerves anyagok – beleértve az élő gyökereket és a trágyát – mennyiségének növelésével kezdődik, hogy táplálja a talaj mikrobiomját és újrahasznosítsa a tápanyagokat a növények számára.

Bár a kifejezés modern, a regeneráció elvei ősiek. Ezek megvalósítása „visszatérés néhány olyan gyakorlathoz, amelyekre mi, emberiség évezredek óta támaszkodunk” – mondja Rich Smith, a durhami New Hampshire Egyetem agroökológusa.

Takarónövények

Az egyik regeneratívnak tekintett gyakorlat a takarónövények termesztése: olyan fajokat ültetnek el, amelyeket általában nem takarítanak be, például lóherét, amikor a fő termés szezonon kívül van, ahelyett, hogy a talajt ületlenül hagynák. A takarónövények gyökerei megakadályozzák az eróziót, és felszívják a műtrágyákból származó felesleges nitrátot, amely egyébként a patakokba és a talajvízbe kerülne. Amikor a gazdálkodó levágja a takarónövényt a főnövény következő vetésének előkészítéseként, az bekerül a talajba, ahol táplálja a talajban lévő baktériumokat és gerincteleneket, és javítja a talaj termékenységét. 2022-ben az Egyesült Államokban a megművelt földterületnek csak körülbelül 5%-a volt takarónövények alatt, de ez a szám növekszik; 2022-ben 17%-kal magasabb volt a termesztés, mint 2017-ben.

Egy súlyos aszály idején, amely 2012-ben elpusztította a kukorica- és szójababtermést az Egyesült Államok középnyugati részén, Myers azt hallotta a gazdáktól, akik azt mondták, hogy a takarónövényekkel termesztett területeket nem érinti olyan súlyosan, mint a nem. Ezért együttműködött a Conservation Technology Information Center-szel, egy nonprofit szervezettel az indianai West Lafayette-ben, amely a mezőgazdaság megőrzését támogatja, és az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumának (USDA) fenntartható mezőgazdasági programjával létrehozta a National Cover Crop Survey-t. Kutató mintegy 700 gazdálkodót kérdeztek meg és azt találták, hogy a kukorica terméshozama átlagosan 9,6%-kal, a szójabab pedig 11,6%-kal volt magasabb, amikor fedőnövényeket vetettek ezekre a területekre.

Ez azért volt meglepő, mert „akkoriban sokan azt gondolták, hogy a takarónövények elvezetik a nedvességet”, és nem hagynak eleget a fő növények számára, mondta Myers.

Az USDA támogatást kínál a takarónövényeket használó gazdálkodóknak. Azon gazdálkodók, akik részt vettek a 2022–23-as nemzeti takarmánynövény-felmérésben, és kifizetésben részesültek takarónövények termesztéséért, 90%-a mondta azt, hogy a finanszírozás megszűnése után valószínűleg folytatni fogja ezt a gyakorlatot.

Értékeld a sokszínűséget

Arra is van bizonyíték, hogy a vetésforgó javíthatja a talaj minőségét és ellenálló képességét. Smith szerint a különböző növények termesztése ahelyett, hogy ugyanazt a monokultúrát ugyanazon a területen éveken át termesztené, javíthatja a talaj minőségét a termelékenység feláldozása nélkül.

Ezt úgy lehet elérni, hogy különböző növényeket, köztük takarónövényeket is forgatnak ugyanazon a területen, vagy több növényt ültetnek egyszerre ugyanabban a táblában, beleértve a „három nővért”, a kukoricát, a babot és a tököt, amelyeket egyes indián törzsek már évszázadok óta termesztenek.

A vetésforgó talajéletre gyakorolt ​​hatását elemző 20 tanulmány áttekintése megállapította, hogy a többfajú vetésforgó körülbelül 15%-kal növelte a mikroorganizmusok számát a talajban a monokultúrás szántóföldekhez képest, és több mint 3%-kal növelte a mikrobiális diverzitást. 1. Két vagy több különböző növény termesztése több szén- és nitrogénanyagot termel a talajban, mint a monokultúrák. 2. A hüvelyeseket és a gabonákat együtt termesztett táblákat vizsgáló 33 tanulmány áttekintése szerint évről évre nőtt a termésstabilitás a monokultúrás táblákhoz képest. 3, ami arra utal, hogy a biodiverzitású gazdaságok növelhetik az élelmezésbiztonságot.

„Az ilyen rendszerek gyakran jobban ellenállnak az időjárási változásoknak, és javítják a betegségekkel szembeni ellenállást” – mondja Smith. "Viszonylag erős a bizonyíték arra vonatkozóan, hogy fenntartják, ha nem növelik, de megtérülésüket."

Innovatív ösztönzők

A regeneratív mezőgazdaságra való áttérés azonban körülbelül három évig is megtérülhet – állítják a Nature-nek nyilatkozó gazdák és kutatók.

Brandon Kaufman, a kansasi Moundridge-ben dolgozó negyedik generációs gazdálkodó vetésforgót végez, és hagyja, hogy a szarvasmarhák ősszel és télen legeltessenek a földeken, hogy megtermékenyítsék a talajt. Amikor megkezdte a regeneratív gazdálkodást az örökölt ipari farmon, azt mondta, „nem volt védőhálója”. Az állami támogatások „kihívást indítottak arra, hogy kipróbáljak néhány dolgot, és ennek eredményeként hatalmas tudásra tettem szert”.

A takarónövények ültetésére ösztönző szövetségi, állami és vállalati programok általában akkor érnek véget, amikor a gazdálkodók váltanak. Kaufman és mások szerint az ország élelmiszer-ellátó termelőinek támogatása és e gyakorlatok hosszú távú alkalmazása érdekében az Egyesült Államok Farm Billnek tartalmaznia kell egy intézkedést a gazdálkodók biztosítási díjainak csökkentésére. Az USDA tesztelte ezt az ötletet a COVID-19 világjárvány idején, és hektáronként 5 dollár biztosítási kedvezményt kínált azoknak a gazdáknak, akik takarónövényeket ültettek. Ez a szövetségi program azóta véget ért, de Iowa, Wisconsin és Illinois állam bevezette a saját verzióját.

Kaufman szerint a gazdálkodók eltávolodhatnak az ipari gazdálkodástól, és egészségesebb talaj felé fordulhatnak. „Csak idő kell hozzá” és pénzügyi ösztönzők ahhoz, hogy a gyártók meggondolják magukat – teszi hozzá. Ez azért fontos, mert „ha a gyerekeire és unokáira gondol… honnan lesz az ő táplálékuk 100 év múlva?”

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

   Cikk
   
   Google Tudós

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

   Cikk
   PubMed
   
   Google Tudós

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

   Cikk
   PubMed
   
   Google Tudós

Referenciák letöltése