Międzynarodowy zespół agronomów wzywa do nowego podejścia do oszacowania potencjału plonów i luk – informacji, które są kluczowe w planowaniu, jak zaspokoić rosnące zapotrzebowanie na żywność.
Naukowcy z University of Nebraska-Lincoln wnieśli znaczący wkład w badanie, opublikowane online 8 kwietnia w czasopiśmie Nature Food.
„Jesteśmy w wyścigu, aby nakarmić świat i próbować nakarmić ludność dostępnymi ziemiami rolnymi, które mamy” – powiedział Patricio Grassini, Sankist Distinguished profesor agronomii i jeden z autorów artykułu.
Aby to zrobić, wymaga szacunków, które przewidują zarówno potencjał wydajności, jak określono przez właściwości pogodowe i gleby, jak i luki plonowe, co jest różnicą między potencjałem wydajności a bieżącymi plonami gospodarstw, co wskazuje na miejsce, w którym istnieje pokój w celu zwiększenia produkcji żywności na istniejących polach uprawnych. Szacunki te są niezbędne w dokonywaniu inwestycji w badania i rozwój rolnictwa, zarówno ze źródeł publicznych, jak i prywatnych.
Sporne jest, w jaki sposób najlepiej skompilować te szacunki.
W Paperie Nature Food Team, który obejmuje naukowców z Nebraski i trzy inne instytucje, kwestionuje obecnie szeroko stosowane metody statystyczne. Oprócz Grassini autorzy badania Huskera obejmowali Fatima Tenorio, Fernando Aamburu Merlos i Juan Rattalino Edreira, asystentów badawczych agronomii.
Na przykład w Stanach Zjednoczonych obecne modele statystyczne zwykle polegają zbyt mocno na najlepszych scenariuszach-najbardziej produktywnych powiatach z najbardziej żyznymi glebami w ciągu roku z najbardziej sprzyjającą pogodą, powiedział Grassini. Metody ekstrapolują również pojedynczy potencjał plonów w dużych regionach o szerokiej różnorodności klimatów i gleb, które prawdopodobnie spowodowałyby podobnie szeroki zakres potencjału plonu.
„Dlatego, jeśli użyjesz tego roku jako odniesienia, przeceniasz swój potencjał produkcyjny, ponieważ najlepsze hrabstwo z najlepszymi glebami w najlepszym roku tak naprawdę nie reprezentują twojego średniego klimatu ani najbardziej typowej gleby w całym stanie” – powiedział Grassini.
Ale na przykład w innych częściach świata – Afryka – modele te mogą nie doceniać plonów. Tam rolnicy mogą mieć ograniczony dostęp do nakładów w porównaniu do producentów w innych obszarach, osiągając w ten sposób plony znacznie poniżej tego, co może wspierać klimat.
To podejście statystyczne prowadzi również do sprzecznych wyników, a potencjalne szacunki produkcyjne prawie podwojenia z jednej metody do drugiej. Grassini powiedział, że to podejście – napędzane głównie przez geografów i statystyków, a nie agronomistów – zostało w dużej mierze akceptowane i potrzebna jest bardziej rygorystyczna analiza.
Wnioski zespołu badawczego wyjaśniono w artykule zatytułowanym „Podejścia statystyczne są nieodpowiednie dla dokładnego oszacowania potencjału plonu i luk na poziomie regionalnym”.
W badaniu porównano szacunkowe luki w zakresie wydajności i plonów głównych amerykańskich upraw deszczowych-kukurydzy, soi i pszenicy-pochodzące z czterech modeli statystycznych w stosunku do tych pochodzących z „oddolnego” skalowania przestrzennego opartego na solidnym modelowaniu upraw oraz lokalnej pogodzie i danych glebie, takich jak globalna szczelina plastyczna i produktywność wody ATLA, opracowane w Nebrasce.
Modele uprawy oparte na procesach zastosowane w tym badaniu zostały rygorystycznie zatwierdzone za ich zdolność do oszacowania potencjału plonu w oparciu o dane eksperymentalne z dobrze zarządzanych upraw uprawianych w szerokim zakresie środowisk. Zespół stwierdził, że to podejście oddolne, które lepiej obejmuje długoterminowe dane i różnice regionalne, jest wyraźnie lepsze.
„Spodziewam się kontrowersji” – powiedział Grassini o wnioskach zespołu, które kwestionują konwencjonalną mądrość.
Podejście zalecane przez zespół powinno lepiej uchwycić luki w zakresie plonów, które „mogą pomóc zidentyfikować regiony o największym pomieszczeniu w celu zwiększenia produkcji roślin, co z kolei stanowią podstawę do orientacji programów badań i rozwoju rolnictwa”.
„Jest to wezwanie do ustalenia rekordu, ponieważ jeśli zamierzamy wykorzystać te informacje w celu poinformowania polityki i naszych inwestycji, lepiej upewniamy się, że informacje są solidne i zostały zatwierdzone” – powiedział Grassini.
Dodatkowymi członkami zespołu byli Romulo Lollato, profesor nadzwyczajny Agronomy, Kansas State University; Sotirios Archontoulis, profesor agronomii, Iowa State University; oraz Antoine Couëdel, który ukończył swoje badania doktora w Nebrasce i jest badaczem we francuskim Centrum Badań Rolniczych dla Międzynarodowego Rozwoju we Francji.