Ny forskning adresserer kløften mellem forskning og praksis i bæredygtigt landbrug

Michigan State University-ledet forskning har fundet en stor forskel i udbyttet produceret af alternative landbrugspraksis på kommercielle marker sammenlignet med den samme praksis i de små eksperimentelle parceller, der normalt bruges til at teste dem.

Disse forskelle har vigtige konsekvenser for at lukke det globale udbyttegab mellem forskningsgrunde og landmandsmarker, især for lavinput-praksis, der er vedtaget af økologiske landmænd i USA og af ressourcesvage landmænd i mindre udviklede regioner.

Studiet, offentliggjort i seneste nummer af PNAS , sammenlignede udbytterne af en afgrøde rotation af hvede, majs og sojabønner under tre forskellige forvaltningspraksis:konventionel, lavt input og økologisk. Testene blev udført på små forsøgsplots og det meget større kommercielle feltniveau. Selvom forskerne ikke fandt nogen nævneværdig forskel i udbyttet produceret på begge niveauer for konventionel afgrødeforvaltning, de bemærkede et betydeligt udbyttegab for både lav input og organisk forvaltning.

Ifølge Sasha Kravchenko, hovedforfatter og MSU plantebiolog, denne forskel kan tilskrives de yderligere udfordringer, som storproduktion giver både lavinput og økologisk praksis. Konventionel forvaltning er afhængig af ensartet anvendelse af kemiske input såsom gødning og pesticider, praksis, der let kan skaleres op til større felter. I modsætning, lav input og organisk ledelse kræver meget mere arbejdskrævende arbejde, samt dyrkning af dækafgrøder, hvilket er vanskeligere at udføre konsekvent på store arealer. På grund af vanskeligheden ved at opskalere lav input og organisk praksis til kommercielle felter, disse landmænd kan se så meget som et 30 procent lavere udbytte, end forskning tyder på.

"Den store konklusion er, at når du har ledelsespraksis, der kræver meget tid og kræfter, og når succesen med praksis kræver mere arbejde, end en landmand med rimelighed kunne gøre på en hel gård, så er vi som forskere nødt til at justere vores anbefalinger, sagde Kravchenko, som også er en MSU AgBioResearch videnskabsmand. "Vores undersøgelse viser, at hvis du ikke investerer i feltstudier, du risikerer at anbefale upraktiske metoder, der ikke giver det lovede afkastniveau."

Kravchenkos hold, det langsigtede økologiske forskerteam på MSU's Kellogg Biological Station, fundet en række faktorer, der påvirkede udbyttegabet mellem forsøgsparceller og erhvervsmarker. En af de væsentligste faktorer var behovet for dækafgrøder. Fordi lavt input og økologisk landbrug ikke er afhængige af kemisk gødning, lavinput landmænd må i stedet se efter at dække afgrøder som rødkløver for at berige deres jord med kvælstof. Kemisk gødning kan spredes ensartet, men variationen i højden, jordkvalitet og fugtniveauer på marker i kommerciel skala betyder, at dækafgrøder muligvis ikke præsterer på samme niveau hele vejen igennem, resulterer i ujævne sundhedsmæssige fordele i jorden og efterfølgende reduceret udbytte generelt. I et mindre eksperimentelt plot, der kan udvises større omhu for at sikre, at dækafgrøder etableres og blomstre. Dette vedligeholdelsesniveau bliver mindre praktisk i et større miljø.

Holdet fandt også udfordringer i ukrudtsbekæmpelse. Uden adgang til de samme mængder og typer kemiske sprøjter til bekæmpelse af ukrudt i konventionelle systemer, lavt input og økologiske landmænd skal bruge mere tidskrævende metoder såsom roterende jordbearbejdning på deres marker. Dette kan give tilstrækkelig ukrudtsbekæmpelse i mindre parceller, men igen, når skaleret op til kommercielle niveauer, praksis kan blive upraktisk uden den rette adgang til arbejdskraft.

"Disse resultater viser, at vi skal være mere opmærksomme på skala i vores forskning, da landmænd står over for afvejninger og tidsfølsom brug af ressourcer, " sagde Sieg Snapp, MSU afgrøde- og jordforsker og medforfatter. "Dette skal afspejles i vores anbefalinger til mere bæredygtigt landbrug."

Kravchenko sagde, at hun håber, at dette arbejde vil fremhæve behovet for flere felteksperimenter for at give landmændene det bedste, mest praktiske information, de har brug for.

"Mit største håb er, at undersøgelsen øger bevidstheden, "Kravchenko sagde." Der forventes altid en vis grad af uoverensstemmelse mellem fund fra små parceller og hvad landmænd vil opleve, men dette arbejde viser, at sådanne uoverensstemmelser kan være dybtgående. Store felteksperimenter er ikke bare en luksus, men noget, der skal gøres, især til afprøvningspraksis, der kræver ekstra færdigheder og arbejdskraft."

Phil Robertson, direktør for MSU's Kellogg Biologiske Station Langsigtet Økologisk Forskningsprogram, også bidraget til denne undersøgelse.