Растениеводство 28 октября 2021

Как реализовать многофункциональное землепользование в качества вклада в устойчивое развитие?

Текст: Йохан Баума, профессор почвоведения, Вагенингенский университет (Нидерланды)

Многофункциональность применительно к целям устойчивого развития ООН

Около 40% мировой площади земли отведено под сельское хозяйство. Ученые и политики подчеркивают, что эта обширная площадь земли выполняет множество функций в дополнение к первичной производительности, и что эта многофункциональность находится под давлением. К другим функциям помимо первичной продуктивности (primary productivity, PP) относятся, в частности способность почвы перерабатывать питательные вещества из разных видов побочных продуктов (nutrient cycling, NC), регулировать количество и качеством отходящей воды (water regulation, WR), регулирование климата (climate regulation, CR) и обеспечение среды обитания для жизни внутри и над почвой (biodiversity, BD).

Однако внимание к многофункциональности почв остается ограниченным, по крайней мере, с точки зрения понимания фермерами и внедрения альтернативных методов ведения сельского хозяйства. Органическое земледелие и природоохранное сельское хозяйство демонстрируют определенную осведомленность о многофункциональности почв, но в настоящее время составляют лишь 6 и 26 % от общей европейской сельскохозяйственной площади, соответственно. Многофункциональное землепользование (MLU) предполагает внимание аграриев ко всем функциям почвы, а не только к первичной производительности.

Были определены пять хорошо задокументированных причин, по которым фермеры во всем мире не хотят принимать многофункциональное землепользование, и правильно указано, что просто отстаивать MLU без учета отношения фермеров бессмысленно. Их довольно пессимистический анализ, который ставит под вопрос, можно ли убедить фермеров принять MLU, очень хорошо задокументирован и расширяет наши знания и понимание, как того требует любой научный анализ. Тем не менее, анализ также может быть более позитивно сфокусирован на изучении способов расширения применения MLU фермерами с учетом их требований и проблем в многопрофильном контексте. Зачем так? Поскольку MLU имеет решающее значение при рассмотрении Целей устойчивого развития ООН (ЦУР), которые указывают путь в будущее, где акцент должен быть сделан не только на растениеводстве (ЦУР 2), но одновременно и на ряде связанных условий окружающей среды с точки зрения хорошего качества почвы: и поверхностные воды (ЦУР 6), низкие выбросы парниковых газов и улавливание углерода (ЦУР 13) и сохранение биоразнообразия и природы (ЦУР 15). Представленная в 2019 году программа «Зеленая сделка ЕС» следует принципам ЦУР. И ЦУР, и «зеленый курс», важны, потому что они помещают устойчивое развитие в четкую, прозрачную и юридически обязывающую структуру, устанавливая при этом конкретные цели, к которым нужно стремиться, определяя экосистемные услуги, связанные с землепользованием.

Эксперты утверждают, что постановка конкретных экологических целей, инициирование процедур оплаты за экосистемные услуги и внедрение целенаправленной политики потенциально могут преодолеть сопротивление фермеров, которые сейчас «не знают, что делать». Но если научное сообщество не укажет источники света, кто это сделает? Более того, компьютерный анализ системы «почва-вода-атмосфера-растения» может количественно оценить последствия деградации почвы и, что еще более важно, основные будущие последствия изменения климата, которые уже должны повлиять на текущие дискурсы посредством «количественной оценки долгосрочных последствий».

Проблемы, с которыми сталкиваются современные фермеры

Фермеры сомневаются в многофункциональности по крайней мере из-за пяти проблем:

1) недостаточные видимые доказательства деградации почвы и преимущества превентивных и лечебных мер;

2) ограниченная осведомленность о долгосрочном синергизме;

3) недостаточное вознаграждение за экосистемные услуги;

4) отсутствие достоверных знаний;

5) отсутствие стимулов и правил по управлению почвами и их обеспечению.

Ссылка на эти пять проблем будет сделана в оставшейся части статьи.

Фермеров осаждают сторонники определенных систем земледелия: биологических, биодинамических, круговых, природоохранных, регенеративных, точных и других. Фермеры не видят «точки на горизонте», к которой можно стремиться, и комплексная сельскохозяйственная политика не указывает путь. Тем не менее, ЦУР ООН и Зеленая сделка ЕС могут обеспечить эту перспективу на будущее, но для этого потребуются значительные исследовательские усилия, направленные на измерение экосистемных услуг, способствующих достижению различных ЦУР. Что это значит?

Может ли измерение экосистемных услуг предоставить поучительную и прибыльную дорожную карту на будущее?

1) Производство продуктов питания реагирует на рыночные силы и определяет качество продуктов питания, на которое могут повлиять загрязнители почвы. Качество продуктов питания в настоящее время находится под пристальным вниманием государственных служб (ЦУР 2, 3). Фермеры являются частью пищевой цепочки, и повышенный акцент на устойчивости со стороны рыночных сил положительно сказывается на моделях потребления, в свою очередь, стимулируя фермеров лучше осознавать необходимость многофункциональности.

2) Качество воды (ЦУР 6) регулируется Рамочной программой ЕС по водным ресурсам, требующей от фермеров корректировки своей практики внесения удобрений в соответствии с предписанными нормами внесения. Но качество воды измеряется не на ферме, а где-либо еще, или вообще не измеряется, и эта нечеткость создает недостаток взаимодействия. Почему бы вместо этого не измерить качество воды на уровне фермы?

3) В будущем, вероятно, будут введены правила по улавливанию углерода в рамках политики смягчения последствий изменения климата (ЦУР 13). Почему бы не проявить инициативу и не изучить, какие почвы имеют потенциал для улавливания углерода и какие процедуры управления могут ограничить выбросы парниковых газов? Тем не менее, существует скептицизм относительно возможности связывания углерода в почве, и необходимы дополнительные полевые исследования, чтобы показать его реальный потенциал.

4) Аналогичные дискурсы применимы к жизни на суше (ЦУР 15), охватывая, во-первых, качество почвенного биома, необходимое для функционирования почвы, где процент органического вещества может первоначально выступать в качестве подходящего косвенного значения, и, во-вторых, влияние управления почвами на окружающую природу, что частично выражено в ЦУР 6 и 13.

Прошло время, когда мониторинг неизбежно предполагал длительные, утомительные и дорогостоящие процедуры, включающие отбор проб в полевых условиях и лабораторный анализ. Теперь для измерения качества воды доступно автоматическое полевое оборудование; спутники и дроны могут измерять парниковые газы и состояние сельскохозяйственных культур, проксимальные датчики могут быстро измерять содержание органических веществ в почве. Все эти измерения должны проводиться в предписанные моменты времени, а пороговые значения должны быть определены, отделяя благоприятные от неблагоприятных условий для каждой из экосистемных услуг в любом месте.

Например, качество грунтовых вод уже определено с учетом порогового значения 50 мг нитратов/литр. Кроме того, доступны модели динамического моделирования для системы «почва-вода-атмосфера-растения» как в национальном, так и в европейском масштабе, которые позволяют оценить потери азота, фосфора и парниковых газов в воздух и воду, и которые показывают горячие точки, где необходимые улучшения в эффективности использования питательных веществ являются наиболее важными для защиты качества воздуха и воды. Они уже широко применяются для характеристики региональных экологических условий воды, воздуха и растительности. Они также могут применяться на уровне фермы, когда доступны подробные данные.

Как улучшить коммуникацию между фермерами и научным сообществом?

Как эффективно общаться с фермерами при появлении этих новых технологических возможностей? Ключевой проблемой является то, что многие инновационные процедуры управления доступны, но не применяются. Все фермеры индивидуальны, и индивидуальные советы коммерчески независимых экспертов могут работать лучше, чем обезличенная система поддержки принятия решений с компьютерным управлением. Исследователи действительно сообщают, что «фермеры рекомендовали небольшие совместные исследовательские проекты, чтобы вместе с коллегами опробовать новые подходы». Совместная работа ученых и фермеров на фермах, действующих как «живые лаборатории» с упором на совместное обучение, а не на советы сверху вниз, была бы важной для облегчения передачи знаний и генерации новых знаний, решая проблему №4. И, наконец, технологические разработки могут поддержать оптимистичное мнение о том, что «то, что хорошо для бизнеса, может быть полезно для окружающей среды». Примером может служить точное земледелие, применение агрохимикатов в нужное время, в нужном месте и правильным способом, сокращающее загрязнение окружающей среды и стоимость использования удобрений и биоцидов на 25% в тематическом исследовании. Более высокая чистая прибыль для фермеров также может быть достигнута за счет снижения затрат! Почему бы не продвигать это и попытаться создать другие примеры, когда стремление к качеству окружающей среды не обязательно плохо для бизнеса?

При предоставлении хороших данных мониторинга, и когда измеренные значения ниже различных пороговых значений, может следовать индивидуальная оплата за предоставленные экосистемные услуги, а экологические законы и нормативные акты могут быть сосредоточены на целях, а не на средствах достижения целей, решая проблему №5. Предлагаемая Европейская сельскохозяйственная политика на 2021–2027 годы имеет бюджет в 350 млрд евро. Недавние обсуждения предполагают, что часть средств по-прежнему будет направлена на компонент №1 (прямая оплата из расчета на гектар), но увеличивающаяся сумма будет направлена на компонент №2, обеспечивающий экосистемные услуги. Исследования, сфокусированные на оценке экосистемных услуг, как обсуждалось выше, могут обеспечить прочную основу для таких платежей, решая проблему №3. Тем не менее, вопрос оплаты экосистемных услуг по-прежнему требует исследования методологии, пороговых значений и сумм, подлежащих выплате. Опять же, экосистемная услуга «качество воды» может выступать в качестве примера, за исключением суммы, подлежащей выплате — вопрос, который еще не был решен.

Преобразование туманной концепции устойчивого развития в конкретные экосистемные услуги (с соответствующими платежами) привлекло бы фермеров, тем более что они могли бы сосредоточиться на том типе управления, который соответствует их особому стилю ведения сельского хозяйства, решая проблему №4. Возможность того, что «все идет», пока не превышаются экологические пороги, принесет большое облегчение сельскохозяйственному сообществу!

Изменение климата как вызов

Тем не менее, «точка на горизонте» прямо сейчас сильно отличается от ситуации в 2050 году и в последующий период, когда многие районы мира станут слишком засушливыми и жаркими для сельского хозяйства, когда районы с плодородными почвами возле рек и моря могут быть затоплены из-за наводнений. Но районы с все еще подходящим климатом для сельского хозяйства и здоровыми почвами в будущем имеют большой потенциал, и это было бы долгожданным и интересным посланием для обеспокоенных фермеров в таких районах. Итальянское тематическое исследование показало, что здоровые почвы внесли значительный вклад в ЦУР 2, в том числе при изучении последствий изменения климата до 2100 года на основе сценариев МГЭИК. Это исследование, основанное на моделировании системы «почва-вода-атмосфера-растения», также показало производственные потери в результате процессов деградации почвы, таких как эрозия и уплотнение, а также потенциальные выгоды от повышения содержания органического вещества как в текущих, так и в будущих климатических условиях. Таким образом, можно количественно оценить «долгосрочные последствия» (решение проблем №1 и №2).

Как накормить 9,7 миллиарда жителей мира к 2050 году — ключевой вопрос, и фермеры поместили регулирование климата в конец списка важных многофункциональных факторов. Это болезненно демонстрирует, что перед научным сообществом стоит задача улучшить свои методы общения.

Источник - https://doi.org/10.3389/fenvs.2021.620285