Примеры успешных тематических исследований по борьбе с засухой и укреплению продовольственной безопасности
Ниже приводятся успешные исследования и примеры применения этих стратегий, оказывающие очевидное воздействие на борьбу с засухой и способствующие укреплению продовольственной безопасности в засушливых районах.
1. Культуры засушливых земель и потенциальная роль их диких видов
Плодородный Полумесяц в Западной Азии считается местом рождения оседлого сельского хозяйства и местом происхождения таких культур, как пшеница, ячмень, чечевица, нут, фасоль, а также мелких жвачных животных (овец и коз), где эти виды были приручены у их диких родственников около 6000-10 000 лет назад. На протяжении всей истории человечества глобальное воздействие этих культур было непревзойденным. В настоящее время они входят в число 30 основных продовольственных культур, потребляемых в мире.
Однако растущее антропогенное давление на хрупкие природные ресурсы засушливых районов, наряду с растущими стадами животных, которые зависят от них, ведет к сокращению генетического разнообразия среди оставшихся диких современных видов растений. Если эти дикие растения исчезнут, этот ценный растительный генетический материал больше не будет доступен для программ селекции растений, чтобы обеспечить интрогрессию генов, представляющих интерес для сельскохозяйственных культур, которые были упущены в ходе первого раунда одомашнивания.
Эти гены могут иметь решающее значение для обеспечения в будущем способности вида адаптироваться к засухе и тепловому стрессу, которые усугубляются изменением климата. Но, возможно, изменение климата автоматически выберет диких родственников, устойчивых к жаре и засухе. Это может быть верно в теории, но, например, если эти подобные чрезвычайно стрессоустойчивые растения восприимчивы к вновь возникающему заболеванию насекомыми-вредителями, они могут быть убиты до их сбора.
В исследованиях генетических ресурсов дикие виды важны не обязательно как целые растений, но как потенциальные «контейнеры» с особыми генами, представляющими интерес.
Это уникальный и инновационный подход к разработке сельскохозяйственных генетических банков, использующий сложный алгоритм машинного обучения. Предполагается, что наиболее устойчивые к стрессу дикие виды будут находиться в тех районах, где стресс был наиболее сильным. Если место сбора отходов во время метода правильно привязано к местности, то инструменты географической информационной системы позволяют дать агроэкологическое описание климата в этом месте на протяжении всей истории.
2. Бобовые растения улучшают состояние над и под землей.
Продовольственные бобовые культуры, такие как нут, чечевица и фасоль, играют решающую роль в повышении продовольственной безопасности в сельском хозяйстве засушливых районов. Они обеспечивают дешевым белком рацион питания людей, доходом от продажи семян (за последние пять лет цены выросли в четыре раза) и кормами для мелких жвачных животных.
Помимо того, что бобовые способствуют здоровому питанию тех, кто живет на земле, они также вносят свой вклад в здоровье почвы. В симбиотической связи с бактериями ризобия, растущими на корнях, атмосферный азот в почве фиксируется и становится доступным для бобовых культур, а также для последующей культуры, которой обычно являются зерновые. В Азии и Африке возрастает спрос на бобовые, что сказывается на мировой торговле. За последние два десятилетия они превратились из натуральных культур в товарные с особой адаптацией к нехватке воды. Чечевицу и горох можно выращивать при низком уровне осадков, вплоть до 250-300 мм. Фасоль Faba требует больше воды и хорошо развиваетс от 450 мм и выше.
К сожалению, засуха предрасполагает бобовые культуры к определенным заболеваниям, которые менее распространены при более высоком уровне влажности, таким как увядание фузарием, сухая корневая гниль, нематоды и паразитарные сорняки. Еще более судьбоносным событием является то, что по мере распространения ресурсосберегающего сельского хозяйства (нулевая обработка почвы) из-за его многочисленных преимуществ солома, остающаяся на поверхности, может содержать прививки от некоторых заболеваний, которые позволяют инфицировать последующие культуры в самом начале их цикла роста, например, от гнили стеблей и корней воротников. Практика своевременного проведения дополнительных поливов показала, что в засушливых условиях урожайность повышается более чем на треть.
3. Управление водными ресурсами - повышение производительности при меньшем расходе воды
За последние 30 лет участились засухи. В Сирии в 1983-1984 годах четверть мелких жвачных животных были истреблены из-за недостатка корма. В Марокко произошли две сильные засухи, которые потребовали удвоения импорта пшеницы с 1980 по 1985 год и с 1990 по 1995 год. В Иордании треть овец была истреблена в 1997 году в результате сильной засухи. Во время засухи 1999 года Сирия потеряла почти половину урожая пшеницы и ячменя, в то время как Иордания потеряла все это.
В описанных здесь смешанных агроэкосистемах растениеводство/животноводство засуха затрагивает оба сектора, но ее последствия проявляются в животноводстве в течение многих лет после того, как все улучшенные стада животных уничтожаются. Затем, поскольку небольшие популяции жвачных животных снова могут взорваться, пастбища деградируют из-за чрезмерного выпаса скота или неправильного управления, и возникает необходимость в альтернативных кормах. В Тунисе и Иордании за последние несколько десятилетий вклад пастбищной биомассы в корма для скота снизился с 65-70% до 10-30%.
За последние 30 лет численность населения в Северной Африке и Западной Азии более чем удвоилась. Многие из его жителей в настоящее время имеют менее 1000 м3 развитых водных ресурсов на душу населения в год. В некоторых из них менее половины этой суммы.
В системах неорошаемого земледелия в этом регионе прогнозируется сокращение количества осадков на 30-50% от их нынешнего уровня. Кроме того, более теплый климат приведет к более быстрому испарению небольшого количества дождевой воды, которая действительно выпадает. Там, где существуют варианты орошения, они, вероятно, будут в полной мере злоупотребляться ими, приводя к неправильному использованию соленой воды, что будет иметь серьезные долгосрочные последствия для устойчивого сельского хозяйства.
На пастбищных угодьях неустойчивые, но сильные штормы приведут к усилению эрозии почвы и стока воды, ограничив производство биомассы. В то же время растущий спрос на продукцию животноводства со стороны людей приведет к увеличению поголовья скота и увеличению нагрузки на пастбища в связи с деградацией природных ресурсов.