Kliimakindlad taimed: teadlased näitavad, et võti peitub pinnases

Kliimakindlad taimed: teadlased näitavad, et võti peitub pinnases

Alates Kliimamuutused ohustavad põllumeeste võimet maailmale toitu pakkuda toota, usuvad teadlased ja keskkonnaaktivistid, et on leidnud lahenduse: poris mängimise.

Nad teatavad üha suurenevatest eksperimentaalsetest tõenditest selle kohta, et mulla kvaliteedi parandamine võib muuta põllukultuuride saagid põua ja äärmuslike ilmastikutingimuste suhtes vastupidavamaks – ning kutsuvad valitsusi üles pakkuma rahalisi stiimuleid taastava põllumajandusega tegelevatele põllumajandustootjatele, et muuta põllumaa kliimale vastupidavaks. Need tavad hõlmavad reklaamimist Mulla mikrobioom – s.o mikroobikooslus mullas – taimi põldude vahel pöörates ja “kattevilja” lisades. Neid taimi ei koristata tingimata, kuid need hoiavad ära mulla erosiooni ja lisavad mullas toitaineid.

"Kliimamuutustel on palju lainetavaid mõjusid, mis seavad meie toidusüsteemile väljakutseid," ütleb Columbia Missouri ülikooli regeneratiivse põllumajanduse keskuse direktor Rob Myers. "Meetodid selle vastu võitlemiseks on bioloogiline mitmekesisus, rohkem orgaanilist ainet pinnases ja integreeritud lähenemisviisid."

Sellistele tavadele üleminek nõuab aga esialgset investeeringut. Nature'iga vestelnud teadlased ja põllumehed kinnitavad, et taastuvpõllumajandus toimib, kuid taludel võib kuluda paar aastat, enne kui nad kasumit näevad. Ameerika Ühendriikides kutsuvad advokaadid Kongressi üles lisama põllumajanduse seadusesse, iga viie aasta järel uuendatavasse kõikehõlmavasse seadusandlikku paketti, mis hõlmab katastroofiabi ja põllumeeste koolituse rahastamist, rohkem toetusi taastavale põllumajandusele. Viimane versioon aegus 30. septembril. Vahepeal jõustus eelmisel aastal Euroopa Liidu ühise põllumajanduspoliitika uusim versioon, mis hõlmas selliseid säästvaid tavasid omaks võtnud põllumajandustootjate rahastamist.

Põrandahooldus

Tööstuslik põllumajandus tugineb tavaliselt väetistele, pestitsiididele ja masinatele, et toota kõrge saagikusega monokultuure – näiteks maisi või nisu. Kemikaalide liigne kasutamine nendes põllukultuurides häirib ökoloogilisi protsesse pinnases ja on Ameerika Ühendriikides peamine veereostuse põhjus. Ebatervislikul pinnasel on raskusi vee omastamisega või toitainete säilitamisega.

Aastatel 2013–2017 läks erosiooni tõttu USA põllumaadel hinnanguliselt 8505 miljonit tonni pinnast. ÜRO Toidu- ja Põllumajandusorganisatsioon hoiatab, et 2050. aastaks on üle 90% maailma pinnasest ohus; see võib kaasa tuua näljahädade suurenemise.

Kuigi regeneratiivsel põllumajandusel pole ametlikku määratlust, väidavad ajakirjaga Nature rääkinud teadlased, et selle üldine eesmärk on terve pinnase taastamine. See algab orgaanilise aine – sealhulgas elusjuurte ja sõnniku – hulga suurendamisega, et toita mulla mikrobiomi ja ringlusse võtta taimede toitaineid.

Kuigi termin on kaasaegne, on regenereerimise põhimõtted iidsed. Nende rakendamine tähendab "naasmist mõne tava juurde, millele me inimkonnana oleme tuhandeid aastaid toetunud," ütleb Durhamis asuva New Hampshire'i ülikooli agroökoloog Rich Smith.

Kattekultuurid

Üks tava, mida peetakse taastuvaks, on kattekultuuride kasvatamine: istutatakse liike, mida tavaliselt ei koristata, näiteks ristik, kui põhikultuur on väljaspool hooaega, selle asemel et jätta maa istutamata. Kattekultuuride juured takistavad erosiooni ja imavad väetistest üleliigset nitraati, mis muidu leostuks ojadesse ja põhjavette. Kui põllumees lõikab põhikultuuri järgmiseks istutamiseks ette valmistades kattevilja maha, lisatakse see mulda, kus see toidab mullas olevaid baktereid ja selgrootuid ning parandab mulla viljakust. 2022. aastal oli Ameerika Ühendriikides ainult umbes 5% haritavast maast kattevilja all, kuid see arv on kasvanud; 2022. aastal oli kasvatamine 17% suurem kui 2017. aastal.

Tõsise põua ajal, mis laastas 2012. aastal USA Kesk-Lääne maisi- ja sojaoa saaki, kuulis Myers farmeritelt, kes ütlesid, et katteviljadega põllud ei olnud nii tugevalt mõjutatud kui need, kus põllukultuure pole. Nii töötas ta Indiana osariigis West Lafayette'is asuva mittetulundusliku organisatsiooniga Conservation Technology Information Center, mis edendab põllumajanduse loodushoidu, ja USA põllumajandusministeeriumi (USDA) säästva põllumajanduse programmiga, et luua riiklik kattekultuuride uuring. Uurija küsitles umbes 700 põllumeest ja leidis, et maisi saagikus oli keskmiselt 9,6% kõrgem ja sojaoa saagikus 11,6% suurem, kui neile põldudele istutati kattekultuure.

See oli üllatav, sest "sel ajal arvasid paljud inimesed, et kattekultuurid tõmbavad niiskust välja" ega jäta peamiste põllukultuuride jaoks piisavalt, ütles Myers.

USDA pakub toetusi põllumajandustootjatele, kes kasutavad kattekultuure. 90% põllumajandustootjatest, kes osalesid 2022.–2023. aasta riiklikus kattekultuuride uuringus ja said kattekultuuride kasvatamise eest makseid, ütlesid, et jätkavad seda tava tõenäoliselt ka pärast rahastamise lõppemist.

Hinda mitmekesisust

Samuti on tõendeid selle kohta, et külvikord võib parandada mulla kvaliteeti ja vastupidavust. Smith ütles, et erinevate põllukultuuride kasvatamine, mitte sama monokultuuri kasvatamine samal põllul aastaid, võib parandada mulla kvaliteeti ilma tootlikkust ohverdamata.

Seda saab saavutada erinevate põllukultuuride, sealhulgas katmiskultuuride, külvamisega samal põllul aja jooksul või istutades samale põllule korraga mitu põllukultuuri, sealhulgas "kolm õde", mais, oad ja squash, mida mõned põlisameeriklaste hõimud on sajandeid kasvatanud.

Ülevaade 20 uuringust, milles analüüsiti külvikorra mõju mulla elustikule, näitas, et mitmeliigiline külvikord suurendas mikroorganismide arvu mullas umbes 15% võrreldes monokultuuriliste põldudega ja suurendas mikroobide mitmekesisust rohkem kui 3%. 1. Kahe või enama erineva põllukultuuri kasvatamine toodab mullas ka rohkem toitaineid süsinikku ja lämmastikku kui monokultuurid 2. Ülevaade 33 paberist, milles uuriti põlde, kus kaunvilju ja teravilja koos kasvatati, näitas saagikuse stabiilsuse suurenemist aastast aastasse võrreldes monokultuursete põldudega 3, mis viitab sellele, et bioloogiliselt mitmekesised talud võivad suurendada toiduga kindlustatust.

"Sellised süsteemid võivad sageli olla ilmastikumuutuste suhtes vastupidavamad ja neil on parem haiguskindlus, " ütleb Smith. "Tõendid on suhteliselt tugevad, et nad säilitavad, kui mitte suurendavad tulu."

Uuenduslikud stiimulid

Kuid üleminek taastuvale põllumajandusele võib kuluda umbes kolm aastat, et end ära tasuks, väidavad Nature'iga rääkinud põllumehed ja teadlased.

Brandon Kaufman, Kansase osariigi Moundridge'i neljandat põlve talunik, teeb põllukultuuride vaheldumisi ja laseb veistel sügisel ja talvel mulda väetada. Kui ta alustas päranduseks saadud tööstusfarmis taastootmispõllumajandust, ütles ta, et tal polnud "turvavõrku". Valitsuse subsiidiumid kutsusid mind proovima mõnda asja ja sain selle tulemusel tohutult teadmisi.

Föderaal-, osariigi- ja ettevõtete programmid, mis pakuvad stiimuleid kattekultuuride istutamiseks, lõpevad tavaliselt pärast seda, kui põllumehed on vahetanud. Kaufman ja teised ütlevad, et toetada tootjaid, kes tarnivad riigi toitu ja rakendavad neid tavasid pikas perspektiivis, peaks USA taluseaduse eelnõu sisaldama meedet, mis vähendaks põllumajandustootjate kindlustusmakseid. USDA katsetas seda ideed COVID-19 pandeemia ajal, pakkudes kattekultuure istutanud põllumeestele 5 dollarit aakri kohta kindlustussoodustust. See föderaalprogramm on sellest ajast peale lõppenud, kuid Iowa, Wisconsini ja Illinoisi osariigid on kasutusele võtnud oma versioonid.

Kaufman ütleb, et põllumehed saavad tööstuslikust põllumajandustavast eemalduda ja tervislikuma pinnase poole. "See võtab lihtsalt aega" ja rahalisi stiimuleid, et panna tootjad oma meelt muutma, lisab ta. See on oluline, sest "kui mõelda oma lastele ja lastelastele... kust tuleb nende toit 100 aasta pärast?"

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

   Artikkel
   
   Google Scholar

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

   Artikkel
   PubMed
   
   Google Scholar

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

   Artikkel
   PubMed
   
   Google Scholar

Laadige alla viited