Klima modstandsdygtige planter: Forskere afslører nøglen ligger i jorden

Klima modstandsdygtige planter: Forskere afslører nøglen ligger i jorden

Siden Klimaændringer truer landmændets evne til at levere mad til verden at producere, forskere og miljøaktivister mener, at de har fundet en løsning: at spille i snavs.

De rapporterer stigende eksperimentelle beviser for, at forbedring af jordkvaliteten kan gøre afgrødeudbytte mere modstandsdygtige over for tørke og ekstremt vejr - og opfordrer regeringerne til at tilbyde økonomiske incitamenter til landmænd, der praktiserer regenerativt landbrug for at gøre landbrugslandsklimaet modstandsdygtigt. Denne praksis inkluderer fremme af Jordmikrobiome - dvs. det mikrobielle samfund i jorden - ved at rotere planter mellem felter og tilføje "dækafgrøder". Disse planter høstes ikke nødvendigvis, men de forhindrer jorderosion og øger næringsstoffer i jorden.

”Der er mange ringvirkninger af klimaændringer, der skaber udfordringer for vores fødevaresystem,” siger Rob Myers, direktør for Center for Regenerative Agriculture ved University of Missouri i Columbia. "Metoderne til at modvirke dette er biologisk mangfoldighed, mere organiske stoffer i jorden - og integrerede tilgange."

Overgang til sådan praksis kræver imidlertid en indledende investering. Forskere og landmænd, der talte med naturen, bekræfter, at regenerative landbrug fungerer, men det kan tage et par år for gårde at se overskud. I USA opfordrer fortalere til Kongressen til at omfatte flere subsidier til regenerativt landbrug i gårdsregningen, en omfattende lovgivningsmæssig pakke, der opdateres hvert femte år, der inkluderer finansiering til katastrofehjælp og landmandstræning. Den seneste version udløb den 30. september. I mellemtiden trådte den seneste version af Den Europæiske Unions fælles landbrugspolitik i kraft sidste år og omfattede finansiering til landmænd, der vedtager sådan bæredygtig praksis.

Gulvpleje

Industrielt landbrug er typisk afhængig af gødning, pesticider og maskiner til at producere monokulturer med højt udbytte-såsom majs eller hvede. Overdreven brug af kemikalier i disse afgrøder forstyrrer økologiske processer i jorden og er en førende årsag til vandforurening i USA. Usund jord har svært ved at absorbere vand eller opbevare næringsstoffer.

Anslået 8.505 millioner tons jordbund på den amerikanske landbrugsjord gik tabt til erosion mellem 2013 og 2017. FN's fødevare- og landbrugsorganisation advarer om, at mere end 90% af verdens jord risikerer at blive nedbrudt i 2050; Dette kan føre til en stigning i hungersnød.

Mens det regenerative landbrug ikke har nogen formel definition, siger forskere, der talte med naturen, at dens generelle mål er at genopbygge sund jord. Dette starter med at øge mængden af ​​organisk stof - inklusive levende rødder og gødning - for at give næring af jordmikrobiomet og genanvende næringsstoffer til planter.

Selvom udtrykket er moderne, er principperne for regenerering gamle. Implementering af dem repræsenterer "en tilbagevenden til nogle af de praksis, som vi som menneskehed har været afhængig af i tusinder af år," siger Rich Smith, en agroekolog ved University of New Hampshire i Durham.

Dæk afgrøder

En praksis, der betragtes som regenerativ, er voksende dækafgrøder: plantearter, der ikke typisk høstes, såsom kløver, når hovedafgrøden er ude af sæsonen, snarere end at forlade jorden uplantet. Rødderne til dækafgrøder forhindrer erosion og absorberer overskydende nitrat fra gødning, der ellers ville udvaskes i vandløb og grundvand. Når en landmand skærer dækafgrøden tilbage som forberedelse til den næste plantning af hovedafgrøden, indarbejdes den i jorden, hvor den fodrer bakterierne og hvirvelløse dyr i jorden og forbedrer jordens fertilitet. I 2022 var kun ca. 5% af de dyrkede jord i USA under dækafgrøder, men dette tal er steget; I 2022 var dyrkning 17% højere end i 2017.

Under en alvorlig tørke, der ødelagde majs og sojabønneafgrøder i U.S. Midwest i 2012, hørte Myers fra landmænd, der sagde marker med dækafgrøder ikke blev påvirket så dårligt som dem uden. Så han arbejdede med Conservation Technology Information Center, en nonprofitorganisation i West Lafayette, Indiana, der fremmer bevaring i landbruget og et U.S. Department of Agriculture (USDA) bæredygtigt landbrugsprogram for at skabe National Cover Crop Survey. Forsker undersøgt omkring 700 landmænd og fandt, at majsudbytter i gennemsnit var 9,6% højere, og sojabønneudbytter var 11,6% højere, når dækafgrøder blev plantet i disse felter.

Dette var overraskende, fordi "på det tidspunkt troede, at mange mennesker troede, at dækafgrøder drænede fugt" og ikke efterlod nok til de vigtigste afgrøder, sagde Myers.

USDA tilbyder subsidier til landmænd, der bruger dækafgrøder. Af landmænd, der deltog i 2022-23 National Cover Crop Survey og modtog betalinger for voksende dækningsafgrøder, sagde 90%, at de sandsynligvis ville fortsætte praksis, efter at finansieringen ophører.

Værdsætter mangfoldighed

Der er også bevis for, at afgrødningsrotation kan forbedre jordkvaliteten og modstandsdygtigheden. At dyrke forskellige afgrøder snarere end at dyrke den samme monokultur i det samme felt i årevis kan forbedre jordkvaliteten uden at ofre produktiviteten, sagde Smith.

Dette kan opnås ved at rotere forskellige afgrøder, inklusive dækafgrøder, i det samme felt over tid eller ved at plante flere afgrøder samtidig i det samme felt, herunder "tre søstre", majs, bønner og squash, som er blevet dyrket af nogle indianske stammer i århundreder.

En gennemgang af 20 undersøgelser, der analyserede virkningerne af afgrødningsrotation på jordlivet, fandt, at rotation af flere arter øgede antallet af mikroorganismer i jord med ca. 15% sammenlignet med monokulturområder og øget mikrobiel mangfoldighed med mere end 3% 1. At dyrke to eller flere forskellige afgrøder producerer også flere af næringsstoffer kulstof og nitrogen i jorden end monokulturer 2. En gennemgang af 33 papirer, der undersøger felter, hvor bælgfrugter og korn blev dyrket sammen, fandt en stigning i stabiliteten af ​​udbyttet fra år til år sammenlignet med monokulturfelter 3, hvilket antyder, at biodiverse -gårde kunne øge fødevaresikkerheden.

”Sådanne systemer kan ofte være mere modstandsdygtige over for vejrvariationer og har forbedret sygdomsmodstand,” siger Smith. ”Beviserne er relativt stærke, som de opretholder, hvis ikke øges, vender tilbage.”

Innovative incitamenter

Men skiftet til regenerativt landbrug kan tage omkring tre år at betale sig, siger landmænd og forskere, der talte med naturen.

Brandon Kaufman, en fjerde generation af landmand i Moundridge, Kansas, roterer afgrøder og lader kvæg græsse markerne om efteråret og vinteren for at befrugte jorden. Da han startede regenerativt landbrug på den industrielle gård, han arvet, sagde han, havde han "intet sikkerhedsnet." Regeringssubsidier "udfordrede mig til at prøve nogle ting, og jeg fik en enorm mængde viden som et resultat."

Føderale, statslige og virksomhedsprogrammer, der giver incitamenter til plantning af dækafgrøder, slutter typisk, efter at landmændene skifter. For at støtte de producenter, der leverer landets mad og implementerer denne praksis på lang sigt, bør den amerikanske gårdsregning omfatte en foranstaltning til lavere forsikringspræmier for landmænd, siger Kaufman og andre. USDA testede denne idé under Covid-19-pandemien ved at tilbyde en $ 5 pr. Acre forsikringsrabat til landmænd, der plantede dækafgrøder. Det føderale program er siden afsluttet, men staterne Iowa, Wisconsin og Illinois har implementeret deres egne versioner.

Landmænd kan flytte væk fra industriel landbrugspraksis og mod sundere jord, siger Kaufman. ”Det tager bare tid” og økonomiske incitamenter at få producenter til at skifte mening, tilføjer han. Dette er vigtigt, fordi "når du tænker på dine børn og børnebørn ... hvor kommer deres mad fra om 100 år?"

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

   Artikel
   
   Google Scholar

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

   Artikel
   PubMed
   
   Google Scholar

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

   Artikel
   PubMed
   
   Google Scholar

Download referencer