Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Er økologisk landbrug altid godt for miljøet? Forskere laver strategi for at hjælpe med at bestemme

Diagram, der viser de konventionelle (a) og økologiske (b) landbrugsstrategier, der kunne nå den samme samlede fødevareproduktion. Hvis arealforvaltningen skal ændres, kræves der en faktor 1∕Ry mere jord til det økologiske landbrug, eller omvendt kan en brøkdel af jorden frigives, hvis landbruget er konventionelt. Disse udyrkede områder kunne være i enhver rumlig konfiguration; vi gør ingen antagelser om, hvorvidt de er fordelt rundt på selve markerne/gårdene, eller et sted adskilt. Givet forenklede antagelser hjælper formlerne for arealet og biodiversiteten for hver jordkomponent os med at vurdere, hvilken strategi der resulterer i den højeste samlede biodiversitetsoverflod. Kredit:Ecology Letters (2022). DOI:10.1111/ele.14017

At sikre tilstrækkelig global fødevareproduktion og -forsyning ved hjælp af bæredygtige metoder er en af ​​de vigtigste udfordringer, vi står over for i dette århundrede.

Økologisk landbrug ses som en potentiel løsning på det stigende problem med faldende biodiversitet. Lavere udbytter har dog sat gang i en debat om, hvorvidt økologisk landbrug altid er den bedste udnyttelse af jorden.

I en nylig undersøgelse, offentliggjort i Ecology Letters , et team af forskere fra Xi'an Jiaotong-Liverpool University, University of Liverpool, University of Göttingen, Wageningen University, Center for Ecological Research og China Agricultural University, udviklede en metode til at hjælpe landmænd og politiske beslutningstagere med at beslutte, om de skulle skifte fra konventionel til økologisk landbrug vil øge biodiversiteten og samtidig bevare produktiviteten.

Denne undersøgelse er den første internationale meta-analyse, der kvantificerer afvejningen mellem udbytte og biodiversitet inden for de samme landområder.

Dr. Yi Zou, som har studeret arealanvendelse i mange år og er den tilsvarende forfatter til undersøgelsen, siger:"Vores globale metaanalyse af arealanvendelse hjælper med at identificere den bedste strategi både for landmænd og for Jorden."

Deling af jord vs. jordbesparelse

Økologisk landbrugs behov for ekstra jord kan ophæve de resulterende biodiversitetsgevinster og har ført til diskussionen om "jorddeling" versus "jordbesparelse".

Et medlem af forskerholdet, Dr. Jenny Hodgson, forklarer:"I jordbesparelsesstrategien bliver landbrugsjorden intensivt brugt til højtydende landbrug for at efterlade så meget jord som muligt til bevarelse af høj biodiversitet i naturlige områder.

"På den anden side, i jorddelingsstrategien, forvaltes landbrugsjorden ekstensivt og holdes biodiversitetsvenlig; dog kræves der normalt mere jord for at opnå den samme samlede produktion som i intensivt landbrug."

Forskerne analyserede udbyttet og biodiversiteten af ​​jord i 75 internationale undersøgelser for at beregne en tærskel, hvor stigningen i biodiversitet fra økologisk landbrug og jorddeling er fordelagtig på trods af den ekstra jord, den fylder.

Det er vigtigt, at de viser, at tærsklen afhænger af, hvor meget biodiversitet, der allerede er til stede på den ekstra jord, der ville være nødvendig for at dyrke afgrøder for at kompensere for tabt udbytte.

Shanxing Gong, den første forfatter til undersøgelsen, siger:"Vores resultater viser, at et skift til økologisk landbrug i gennemsnit ville være en mere effektiv strategi, hvis de ikke-opdrættede jorder er mindre end 2,4 gange så biodiverserede end de dyrkede jorder. Selvfølgelig. , denne værdi er kontekstafhængig og varierer fra region til region.

"Dette giver os nyttig indsigt for lokale beslutningstagere eller lokale forvaltningsstrategier. Et skift til økologisk landbrug og jorddeling vil sandsynligvis være den optimale arealanvendelse i regioner med lavere artsrigdom i resterende ikke-afgrødehabitater."

Beskæringsvariation

Undersøgelsen viste, at økologisk landbrugs indvirkning på biodiversitet og udbytte er afhængig af de arter, der måles, og de afgrøder, der dyrkes.

I kornafgrøder, såsom havre, hvede, byg og majs, svarer det samlede udbyttetab med gevinsten i biodiversitet efter et skift til økologisk jordbrug. Især er der en betydelig stigning i antallet af plante- og hvirvelløse arter, hvorimod fugle var mindre ramt.

I modsætning hertil viser skift til økologisk landbrug i ikke-kornafgrøder, såsom kaffe og grøntsager, ikke noget væsentligt udbyttetab, men alligevel er der en stigning i biodiversiteten.

Det betyder, at visse typer produkter kan dyrkes økologisk uden behov for mere jord for at opnå det samme udbytte.

"Afhængigt af afgrøden er der mulighed for at skifte til økologisk landbrug for at opnå større biodiversitetsgevinst med meget lidt eller intet udbyttetab," siger Dr. Zou. "Under disse forhold er det en win-win situation at skifte til økologisk landbrug."

Forskerne understreger, at denne tærskel kun er vejledende, da andre faktorer som omgivende landskaber og variation af økologisk behandling også kan påvirke fordelene ved økologisk landbrug. For eksempel kan moderat intensitet gødskning af økologiske ikke-kornafgrøder øge både udbytte og biodiversitet.

"Vores undersøgelse er kun begyndelsen på at forstå denne afvejning. Vi er nødt til at inkorporere andre faktorer i undersøgelsen, såsom overfloden af ​​beskyttede arter, landmænds indkomster og vitale økosystemtjenester såsom bestøvning, kulstofabsorption og jordbeskyttelse, " siger Gong.

Dr. Zou tilføjer, at "vi ønsker at tilskynde til flere undersøgelser, der sammenligner udbytte og biodiversitets-afvejning i udviklingslande, da de fleste eksisterende undersøgelser er blevet indsamlet i udviklede lande."

Så er økologisk landbrug bedre? Det afhænger af - hvad prøver du at vokse, og hvor prøver du at dyrke det?

Varme artikler