Rastliny odolné voči klíme: Vedci odhaľujú, že kľúč sa skrýva v pôde

Rastliny odolné voči klíme: Vedci odhaľujú, že kľúč sa skrýva v pôde

Keďže Klimatické zmeny ohrozujú schopnosť farmárov zabezpečiť potravu pre svet vyrábať Vedci a environmentálni aktivisti veria, že našli riešenie: hranie sa v špine.

Uvádzajú čoraz viac experimentálnych dôkazov, že zlepšenie kvality pôdy môže spôsobiť, že výnosy plodín budú odolnejšie voči suchám a extrémnemu počasiu – a vyzývajú vlády, aby ponúkli finančné stimuly farmárom, ktorí praktizujú regeneratívne poľnohospodárstvo, aby sa klíma poľnohospodárskej pôdy stala odolnejšou. Tieto praktiky zahŕňajú propagáciu Pôdny mikrobióm – teda mikrobiálne spoločenstvo v pôde – striedaním rastlín medzi poliami a pridávaním „krycích plodín“. Tieto rastliny sa nemusia nevyhnutne zbierať, ale zabraňujú erózii pôdy a zvyšujú živiny v pôde.

„Existuje mnoho dominových účinkov klimatických zmien, ktoré vytvárajú výzvy pre náš potravinový systém,“ hovorí Rob Myers, riaditeľ Centra pre regeneratívne poľnohospodárstvo na University of Missouri v Kolumbii. "Metódy, ako tomu čeliť, sú biologická diverzita, viac organickej hmoty v pôde - a integrované prístupy."

Prechod na takéto praktiky si však vyžaduje počiatočnú investíciu. Výskumníci a farmári, ktorí hovorili s Nature, potvrdzujú, že regeneratívne poľnohospodárstvo funguje, ale môže trvať niekoľko rokov, kým farmy uvidia zisky. V Spojených štátoch obhajcovia vyzývajú Kongres, aby zahrnul viac dotácií pre regeneratívne poľnohospodárstvo do poľnohospodárskeho zákona, komplexného legislatívneho balíka aktualizovaného každých päť rokov, ktorý zahŕňa financovanie pomoci pri katastrofách a školenia farmárov. Platnosť najnovšej verzie vypršala 30. septembra. Medzitým minulý rok vstúpila do platnosti posledná verzia spoločnej poľnohospodárskej politiky Európskej únie a zahŕňala financovanie farmárov, ktorí si osvoja takéto udržateľné postupy.

Starostlivosť o podlahu

Priemyselné poľnohospodárstvo sa zvyčajne spolieha na hnojivá, pesticídy a stroje na výrobu vysoko výnosných monokultúr – ako je kukurica alebo pšenica. Nadmerné používanie chemikálií v týchto plodinách narúša ekologické procesy v pôde a je hlavnou príčinou znečistenia vôd v Spojených štátoch. Nezdravá pôda má problém absorbovať vodu alebo ukladať živiny.

Odhaduje sa, že v rokoch 2013 až 2017 sa v dôsledku erózie stratilo 8 505 miliónov ton ornice na poľnohospodárskej pôde v USA. Organizácia Spojených národov pre výživu a poľnohospodárstvo varuje, že viac ako 90 % svetovej pôdy je ohrozené degradáciou do roku 2050; to by mohlo viesť k zvýšeniu hladomorov.

Zatiaľ čo regeneratívne poľnohospodárstvo nemá žiadnu formálnu definíciu, vedci, ktorí hovorili s Nature, tvrdia, že jeho všeobecným cieľom je obnoviť zdravú pôdu. Začína to zvyšovaním množstva organickej hmoty – vrátane živých koreňov a hnoja – na výživu pôdneho mikrobiómu a recykláciu živín pre rastliny.

Hoci je tento termín moderný, princípy regenerácie sú prastaré. Ich implementácia predstavuje „návrat k niektorým praktikám, na ktoré sa ako ľudstvo spoliehame už tisíce rokov,“ hovorí Rich Smith, agroekológ z University of New Hampshire v Durhame.

Krycie plodiny

Jedným z postupov, ktoré sa považujú za regeneračné, je pestovanie krycích plodín: výsadba druhov, ktoré sa zvyčajne nezberajú, ako je ďatelina, keď hlavná plodina nie je sezóna, namiesto toho, aby sa pôda nechávala nezasadená. Korene krycích plodín zabraňujú erózii a absorbujú prebytočné dusičnany z hnojív, ktoré by sa inak vyplavili do potokov a podzemných vôd. Keď farmár zredukuje kryciu plodinu pri príprave na ďalšiu výsadbu hlavnej plodiny, zapracuje sa do pôdy, kde vyživuje baktérie a bezstavovce v pôde a zlepšuje úrodnosť pôdy. V roku 2022 bolo len asi 5 % obrábanej pôdy v Spojených štátoch pokrytých krycími plodinami, ale toto číslo sa zvyšuje; V roku 2022 bolo pestovanie o 17 % vyššie ako v roku 2017.

Počas silného sucha, ktoré v roku 2012 zdevastovalo úrodu kukurice a sóje na stredozápade USA, sa Myersovi ozvali farmári, ktorí povedali, že polia s krycími plodinami nie sú tak vážne zasiahnuté ako tie bez nich. Preto spolupracoval s Conservation Technology Information Center, neziskovou organizáciou vo West Lafayette, Indiana, ktorá podporuje ochranu v poľnohospodárstve, a programom udržateľného poľnohospodárstva Ministerstva poľnohospodárstva USA (USDA), aby vytvoril National Cover Crop Survey. Výskumník prieskumu okolo 700 farmárov a zistili, že výnosy kukurice boli v priemere o 9,6 % vyššie a výnosy sóje o 11,6 % vyššie, keď boli na týchto poliach vysadené krycie plodiny.

To bolo prekvapujúce, pretože „v tom čase si veľa ľudí myslelo, že krycie plodiny odčerpávajú vlhkosť“ a nezostávajú dosť pre hlavné plodiny, povedal Myers.

USDA ponúka dotácie farmárom, ktorí používajú krycie plodiny. Z farmárov, ktorí sa zúčastnili národného prieskumu krycích plodín v rokoch 2022-23 a dostali platby za pestovanie krycích plodín, 90 % uviedlo, že budú pravdepodobne pokračovať v tejto praxi aj po ukončení financovania.

Oceniť rozmanitosť

Existujú aj dôkazy, že striedanie plodín môže zlepšiť kvalitu pôdy a jej odolnosť. Pestovanie rôznych plodín, namiesto pestovania rovnakej monokultúry na tom istom poli roky, môže zlepšiť kvalitu pôdy bez obetovania produktivity, povedal Smith.

Dá sa to dosiahnuť striedaním rôznych plodín, vrátane krycích plodín, na rovnakom poli v priebehu času, alebo zasadením viacerých plodín súčasne na tom istom poli, vrátane „troch sestier“, kukurice, fazule a tekvice, ktoré niektoré indiánske kmene pestovali po stáročia.

Prehľad 20 štúdií, ktoré analyzovali účinky striedania plodín na pôdny život, zistil, že rotácia viacerých druhov zvýšila počet mikroorganizmov v pôde o približne 15 % v porovnaní s monokultúrnymi poľami a zvýšila mikrobiálnu diverzitu o viac ako 3 %. 1. Pestovanie dvoch alebo viacerých rôznych plodín tiež produkuje viac živín uhlíka a dusíka v pôde ako monokultúry 2. Prehľad 33 článkov skúmajúcich polia, kde sa spoločne pestovali strukoviny a obilniny, zistil z roka na rok zvýšenie stability výnosov v porovnaní s monokultúrnymi poľami. 3, čo naznačuje, že biodiverzné farmy by mohli zvýšiť potravinovú bezpečnosť.

"Takéto systémy môžu byť často odolnejšie voči zmenám počasia a majú lepšiu odolnosť voči chorobám," hovorí Smith. "Dôkazy sú pomerne silné, že si udržujú, ak nie zvyšujú, výnosy."

Inovatívne stimuly

Ale návrat k regeneratívnemu poľnohospodárstvu môže trvať asi tri roky, tvrdia farmári a výskumníci, ktorí hovorili s Nature.

Brandon Kaufman, farmár štvrtej generácie v Moundridge v Kansase, strieda plodiny a necháva dobytok spásať polia na jeseň av zime, aby zúrodnil pôdu. Keď začal s regeneračným poľnohospodárstvom na priemyselnej farme, ktorú zdedil, povedal, že nemal „žiadnu záchrannú sieť“. Vládne dotácie „mňa vyzvali, aby som vyskúšal niektoré veci a vďaka tomu som získal obrovské množstvo vedomostí“.

Federálne, štátne a korporátne programy, ktoré poskytujú stimuly na pestovanie krycích plodín, zvyčajne končia po tom, čo farmári prejdú. Na podporu výrobcov, ktorí dodávajú potraviny pre krajinu a dlhodobo implementujú tieto praktiky, by mal poľnohospodársky zákon v USA obsahovať opatrenie na zníženie poistného pre farmárov, povedal Kaufman a ďalší. USDA testovala túto myšlienku počas pandémie COVID-19 tým, že farmárom, ktorí pestovali krycie plodiny, ponúkla zľavu 5 dolárov za aker na poistenie. Tento federálny program sa odvtedy skončil, ale štáty Iowa, Wisconsin a Illinois implementovali svoje vlastné verzie.

Poľnohospodári sa môžu vzdialiť od priemyselných poľnohospodárskych postupov a prejsť k zdravšej pôde, hovorí Kaufman. „Chce to len čas“ a finančné stimuly, aby výrobcovia zmenili názor, dodáva. Je to dôležité, pretože „keď myslíte na svoje deti a vnúčatá... odkiaľ budú pochádzať ich potraviny o 100 rokov?“

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

   Článok
   
   Študovňa Google

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

   Článok
   PubMed
   
   Študovňa Google

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

   Článok
   PubMed
   
   Študovňa Google

Stiahnite si referencie