За последние 50 лет произошло существенное увеличение производства продуктов питания, но оно сопровождалось сужением разнообразия возделываемых культур. Новые исследования показывают, что диверсификация растениеводства может сделать продукты питания более питательными, снизить потребность в ресурсах и выбросы парниковых газов, а также повысить устойчивость к изменению климата без сокращения производства калорий или увеличения площади земли..
Зеленая революция - или Третья сельскохозяйственная революция - повлекла за собой ряд инициатив по передаче исследовательских технологий, введенных в период с 1950 по конец 1960-х годов. Это заметно увеличило сельскохозяйственное производство во всем мире, особенно в развивающихся странах, и способствовало использованию высокоурожайных сортов семян, орошения, удобрений и техники, при этом особое внимание уделялось максимальному производству пищевых калорий, часто в ущерб питательным и экологическим соображениям.. С тех пор разнообразие возделываемых культур значительно сократилось, и многие производители предпочли перейти от более питательных злаков к высокоурожайным культурам, таким как рис. Это, в свою очередь, привело к тройному бремени недоедания: каждый девятый человек в мире недоедает, каждый восьмой взрослый страдает ожирением, а каждый пятый страдает от того или иного дефицита микронутриентов. По мнению авторов нового исследования, стратегии повышения устойчивости продовольственных систем требуют количественной оценки и оценки компромиссов и выгод по многим параметрам.
В своей статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), исследователи из IIASA и нескольких институтов в США и Индии количественно оценили результаты альтернативных производственных решений по нескольким целям с использованием индийского риса с преобладанием например, выращивание зерновых в сезон дождей, поскольку Индия была одним из основных бенефициаров технологий «зеленой революции».
Использование ряда оптимизаций для максимального увеличения производства питательных веществ (т. е. белка и железа), минимизации выбросов парниковых газов (ПГ) и использования ресурсов (т. е. воды и энергии) или повышения устойчивости к экстремальным климатическим явлениям, исследователи обнаружили что диверсификация растениеводства в Индии сделает национальную продовольственную базу более питательной, одновременно сократив потребности в орошении, потребление энергии и выбросы парниковых газов. Авторы особо рекомендуют заменить некоторые из рисовых культур, которые в настоящее время выращиваются в стране, питательными грубыми злаками, такими как просо и сорго, и утверждают, что такая диверсификация также повысит устойчивость страны к изменению климата без снижения производства калорий или увеличения площади земли. Исследователи из IIASA внесли свой вклад в разработку модели оптимизации и оценки энергоемкости и интенсивности выбросов парниковых газов.
Чтобы сделать сельское хозяйство более устойчивым, важно, чтобы мы думали не только об увеличении поставок продовольствия, но и находили решения, которые могут принести пользу питанию, фермерам и окружающей среде. Это исследование показывает, что для этого есть реальные возможности. Индия может устойчиво увеличить свое снабжение продовольствием, если фермеры будут выращивать меньше риса и выращивать более питательные и экологически чистые культуры, такие как пальчатое просо, африканское просо и сорго», - объясняет ведущий автор исследования Кайл Дэвис, научный сотрудник с докторской степенью в Институте науки о данных Колумбийского университета., Нью-Йорк.
Авторы обнаружили, что посадка большего количества грубых злаков может в среднем увеличить доступный белок на 1-5%; увеличить поступление железа на 5-49%; повысить устойчивость к изменению климата (во время засухи будет потеряно на 1-13% меньше калорий); и сократить выбросы парниковых газов на 2-13%. Диверсификация сельскохозяйственных культур также снизит потребность в оросительной воде на 3-21 % и сократит потребление энергии на 2-12 % при сохранении производства калорий и использовании того же количества пахотных земель.
Один из ключевых выводов этого исследования заключался в том, что, несмотря на то, что урожайность фуражного зерна в среднем ниже, существует достаточно регионов, где это не так. Таким образом, нетривиальный отказ от риса может произойти без снижения общего производства», - говорит соавтор исследования Нарасимха Рао, исследователь энергетической программы IIASA, который также является преподавателем Школы лесного хозяйства и экологических исследований Йельского университета.
Авторы отмечают, что правительство Индии в настоящее время продвигает увеличение производства и потребления этих питательных злаков - усилия, которые, по их словам, будут важны для защиты средств к существованию фермеров и повышения культурной приемлемости этих злаков. С почти 200 миллионами недоедающих людей в Индии, наряду с повсеместным истощением грунтовых вод и необходимостью адаптации к изменению климата, увеличение поставок питательных злаков может стать важной частью улучшения продовольственной безопасности страны.