Мелкие фермеры, которые обрабатывают, возможно, всего несколько гектаров земли, доминируют в сельскохозяйственном ландшафте в таких местах, как Китай, Индия и страны Африки к югу от Сахары. Повышение их эффективности при одновременном снижении их воздействия на окружающую среду является важным шагом к обеспечению устойчивого источника продовольствия для растущего населения мира.
Тем не менее, обмен передовым опытом с мелкими фермерами, которые часто имеют ограниченные ресурсы для инвестирования в свои средства к существованию и число которых исчисляется сотнями миллионов только в Китае, представляет собой пугающую перспективу.
В отчете в журнале Nature Чжэнся Доу из Университета Пенсильвании, профессор сельскохозяйственных систем в Школе ветеринарной медицины, вместе с коллегами из Китайского сельскохозяйственного университета и других учреждений поделились успешным внедрением долгосрочной В долгосрочной перспективе широкомасштабное вмешательство, которое одновременно повысило урожайность и сократило применение удобрений в Китае. Усилия, принятые в течение 10 лет, привлекли почти 21 миллион фермеров и увеличили урожайность в среднем более чем на 10 процентов и снизили использование удобрений на 15-18 процентов. В целом эти действия привели к увеличению производства зерна при снижении затрат на удобрения и экономии в размере 12,2 млрд долларов США.
«Масштаб улучшения с точки зрения повышения урожайности и сокращения количества удобрений был значительным», - говорит Доу. «Но это не было неожиданностью, поскольку аналогичные результаты были достигнуты раньше. Это был масштаб всего этого, подход к нему с максимальными усилиями и многоуровневым партнерством между учеными, агентами по распространению знаний, агропредприятиями и фермерами, достижение снежного кома эффект. Для меня это самый впечатляющий вывод».
Первым автором исследования был Чжэньлин Цуй, а руководителем проекта и соответствующим автором исследования был Фусуо Чжан, оба из Китайского сельскохозяйственного университета.
Проект начался с признания того, что преобладающие методы ведения сельского хозяйства огромного числа мелких фермеров в Китае не отвечают требованиям устойчивой производительности. К 2050 году глобальное производство продуктов питания должно увеличиться на 60-110 процентов по сравнению с уровнем 2005 года, чтобы удовлетворить спрос. В то же время последствия изменения климата и ухудшения состояния окружающей среды затрудняют ведение сельского хозяйства. Чтобы определить наилучшие способы удовлетворения спроса на устойчивую производительность, исследователи в текущем исследовании провели более 13 000 полевых испытаний, проверяя то, что они называют интегрированной программой управления почвой и культурой, или ISSM, модель, которая помогает определить, какой сорт культуры, посадка дата и плотность, использование удобрений и другие стратегии будут работать лучше всего в данном климате и типе почвы. Испытания проводились с кукурузой, рисом и пшеницей.
Установив, что модель может помочь направить сельскохозяйственные усилия в основных сельскохозяйственных зонах Китая и добиться повышения урожайности и сокращения количества удобрений, исследователи организовали масштабную кампанию для работы с фермерами по всему Китаю. В кампании приняли участие более 1 000 ученых и аспирантов, 65 000 агентов по распространению сельскохозяйственных знаний и 130 000 сотрудников агробизнеса, чтобы охватить 20,9 миллиона мелких фермеров в 452 уездах Китая.
«Сотрудничающие ученые обучили местных техников, и техники тесно сотрудничали с фермерами, чтобы разработать свои методы управления, основанные на том, что имело смысл в регионе», - говорит Доу.
Агробизнес был ключевым партнером в этих усилиях, помогая разрабатывать продукты удобрений, соответствующие потребностям фермеров.
«Это было масштабное, общенациональное, многоуровневое сотрудничество», - говорит Доу.
Чтобы получить более глубокое представление о текущей деятельности китайских фермеров, исследователи провели опрос 8,6 млн фермеров из 1944 уездов по всей стране. Они нашли возможности для улучшения, так как доходность большинства из них была не менее 10%, а у некоторых даже 50%, что ниже, чем предсказывает ISSM..
Доу считает, что опыт и уроки, полученные в рамках этого общенационального проекта, могут быть применимы в других местах, особенно в Азии. Индия, например, является еще одной страной, где урожайность относительно низкая, а использование удобрений высокое. В странах Африки к югу от Сахары и урожайность, и количество удобрений невелики, но уроки, «как работать с мелкими фермерами, как завоевать их доверие и вовлекать их», - говорит Доу, - по-прежнему актуальны.